金属焊接性 考试整理

低碳调制钢的焊接性及其焊接工艺㈠焊接性分析：①冷裂倾向不大，低碳调质钢的合金化原则是在低碳基础上加入高淬透性合金元素，以获得强度高、韧性好的低碳“自回火”马氏体和部分下贝氏体的混合组织，马氏体自回火使冷裂纹倾向减小；②热裂纹倾向小，低碳钢C含量较低，M n含量较高，对S、P等杂志的控制较严格，所以热裂纹倾向小；③HAZ液化裂纹，主要发生在高Ni低M n低合金钢中，但并不突出，其他钢种中无此影响；④再热裂纹，低碳钢的合金系统中，大多数是能引起再热裂纹的元素，如Cr、M o、V、Nb、Ti，因此再热裂纹倾向大；⑤层状撕裂敏感性小；⑥HAZ性能变化⑴HAZ中无明显热应变脆化，低碳调质钢含有较多的固N元

素，因此HAZ中不会产生明显的热应变脆化；⑵过热区脆化，焊接热循环作用下，t8/5↑，过热区易脆化，其原因除了奥氏体晶粒粗化，还有B上和M—A组元的形成；⑶低碳调质钢HAZ的峰值温度高于母材回火温度至A c1的区域会出现软化（强度、硬度降低）。焊前母材强化程度越高（母材调质处的回火温度越低），焊后HAZ的软化（或称失强率）越严重。（二）焊接工艺（1）焊接方法和焊接材料：低碳调质钢常用的焊接方法有焊条电弧焊、CO2焊和Ar+ CO2联合气体保护焊，一般在调质态焊接；选择焊接材料时一般要求焊缝金属在焊态下应接近母材的力学性能；（2）焊接工艺参数的选择：在保证不出现裂纹和满足热影响区韧性的条件下，线能量应尽可能选择的大一些；采用较低的预热温度（T0≤200℃）；焊后一般不需热处理。斜Y型坡口对接裂纹试验的使用范围，特点及抗裂性评定指标？适用范围：评定碳钢和低合金高强钢焊接HAZ对冷裂纹的敏感性；特点：试验条件拘束度大，焊缝根部尖角应力集中，试验条件比较苛刻，冷裂纹敏感性大；评定指标：表面裂纹率Cf、根部裂纹率Cr和断面裂纹率Cs。Cf =∑L cf／Lc ×100%(表面裂纹长度之和占试验焊缝长度的百分比)；Cr=∑Lcr／Lc×100%（根部裂纹长度之和占试验焊缝长度的百分比）；Cs=∑hs／∑h×100%（断面上裂纹深度之和占焊缝最小厚度的百分比）。

简述18-8接头耐蚀下降的成因，从焊接工艺方面如何防止？

成因是出现晶间腐蚀和应力腐蚀，焊接接头有三个部位能出现晶间腐蚀，但同一个接头并不能同时出现这三种晶间腐蚀，这取决于刚和焊缝的成分。（1）焊接区晶间腐蚀：焊态时热输入量大，线能量大，产生Cr23C6，导致晶界贫Cr，即发生敏化；防止措施：①通过焊接材料，使焊缝金属成为超低碳或含有足够多的稳定元素②加入Nb、Ti；③使结晶时形成足够数量的高温铁素体δ；（2）敏化区晶间腐蚀：焊接HAZ中加热峰值温度处于敏化加热区间的部位所发生的晶界腐蚀，只有在18-8钢种才华有敏化区存在，含Ti、Nb的18-8钢不易出现敏化区；防止措施：①通过焊接材料，使焊缝金属成为超低碳或含有足够多的稳定元素②加入Nb、Ti；③小线能量焊接，快速韩、强制冷却，以减少处于敏化区的时间；（3）熔合区的刀状腐蚀：出现在18-8Ti或18-8Nb熔合线附近产生的精简腐蚀；形成条件：高温过热与中温敏化依次作用；防止措施：①通过焊接材料，使焊缝金属成为超低碳或含有足够多的稳定元素；②小线能量焊接③避免中温敏化；

④稳定化处理。应力腐蚀：控制措施：①合理选择焊材（使焊缝成分与介质相匹配，使焊缝形成双相组织）②减小焊接应力。

4铝及其铝合金在焊接时出现的问题影响因素及采取的工艺措施

焊缝气孔，来源，a弧柱气氛中水的影响，b氧化膜中水分的影响，防止措施a干燥处理b消除氧化膜2）焊接热裂纹，原因，a易溶共晶的存在，b具有较大的裂纹倾向，防治措施，a调整焊缝合金系b采用小电流，集中焊接的焊接工艺3）焊接接头的等强性4）焊接接头的耐蚀性，影响，a 组织不均匀b焊缝致密度的影响，改善措施a改善接头组织成分的不均性，b消除焊接应力c采取保护措施

5铜及铜合金在焊接中的问题及采取的措施

1）难融合及易变行，措施，预热及能量集中的焊接方法2）热裂纹a严格控制铜钟杂质的含量，b）加强焊缝脱氧的能力c）选用获得双向组织的焊丝3）气孔，a加入铝硅等脱氧剂b)限制H,O含量c)预热，缓冷4）焊缝接头性能变化a降低杂质含量b加脱O剂c细化晶粒

简述钛及钛合金焊接时存在主要问题。

（1）焊接接头区脆化。钛在400度以上高温下极易被空气、水分、油脂、氧化皮污染，从而表面吸收O、N、H等杂质引起接头脆化，采用高纯度Ar 保护和反面保护（2）焊接接头裂纹。如果接头应力比较大，就会出现低塑性脆化裂纹，在较低温度下形成，由于H的原因也会出现延迟裂纹（3）焊缝气孔。主要有H产生，冷却过程中，H溶解度发生变化，不易扩散逸出，聚集形成气孔。防止方法：严格控制母材和焊材及Ar中H、O、C含量，正确选择焊接规范，缩短熔池存在时间，焊前严格清理

晶间腐蚀出现在1Cr18Ni9Ti（18-8Ti）钢焊接接头的那个区域？简述其形成条件及防止措施。

答：18-8钢焊接接头耐蚀性下降的成因是晶间腐蚀，应力腐蚀，晶间腐蚀出现在焊缝区，HAZ敏化区；焊缝区晶间腐蚀形成条件：

（1）焊态已有Cr

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C6

析出，引起贫Cr晶间腐蚀；（2）焊态无Cr

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C6析出，使用中处于敏化加热条件下形成；（3）HAZ处于敏化温度区，在焊接过程中形成。主要工艺措施：a防止接头过热，避免中温敏化；b合理选择焊材，控制控制焊缝组织焊接性试验主要包括焊缝金属抵抗热裂纹的能力，焊缝和HA Z金属抵抗冷裂纹的能力，焊接接头抗脆性转变能力，焊接接头的使用性能。碳当量是指将各种元素的作用按照相当于含碳量的作用折合并叠加起来，用以表述钢的淬硬及冷裂倾向，碳当量是一种粗略估计焊接冷裂纹缺陷的方法。测定钢焊接HAZ最高硬度可评定钢的淬硬倾向，以此可判断钢的冷裂纹敏感性。

热轧钢是靠固溶强化的，其成分特点是的低碳的C-M n或者Mn-S i系钢（Wc ≤0.2%，W Si≤0.55%，W M n≤1.5%，另外有V、Nb）。正火钢是靠固溶、弥散、细晶强化的。

热轧钢必正火钢过热敏感性小，宜采用大的想能量焊接，热轧、正火钢选择焊接材料的原则是保证焊缝金属的强度、塑性、韧性等力学性能与母材相匹配。

中碳调质钢在退火状态焊接比较合理；中碳调质钢焊接的主要问题是热裂纹、冷裂纹和热影响区脆化和软化，防止热影响区催化的措施：采用小的线能量、同时采取预热、缓冷和焊后热处理，焊后一般进行调质/回火热处理

A体钢焊缝易产生结晶裂纹的原因是导热系数小和线膨胀系数大、A体钢粗大柱状晶周围易形成低熔点液膜、A体液固温度范围宽。舍夫勒焊缝组织图的用途为确定钢焊缝的组成。

热强钢是指在高温下既要能抗氧化或耐气体介质又必须具有一定的高温强度，457℃和σ相脆化最容易在铁素体钢上发生。铸铁焊接接头容易出现白口组织的区域是焊缝和半熔化区，球墨铸铁白口化倾向及淬硬倾向比灰铸铁高（大），是由于球化剂或球化剂有阻碍石墨化及提高淬硬冷却速度的作用，铸铁电弧冷焊的特点是被焊补工件焊接前不预热，

铸铁焊接接头容易出现白口组织的区域是焊缝或半熔化区，球墨铸铁的白口倾向及淬硬倾向比灰铸铁大，是由于球化剂有阻碍石墨化及提高淬硬冷却速度作用，铸铁电弧热焊是指整体或局部加热到600-700℃进行焊接，其主要用于焊补重要（刚度大）（复杂性）铸件。

铸造铝合金的焊接性最好，为防止铝合金焊缝产生气孔，焊接时应采取的主要措施有限制H来源、合理选择工艺参数和控制弧柱气氛。

铸铁电弧热焊是指整体或局部加热到600-700℃进行焊接，其主要用于焊补重要或刚度大复杂性铸件。

铜及其合金焊缝气孔的形成原因是导热系数大和氢在铜中溶解度大。一般采用大线能量焊接方法进行焊接。

热处理强化铝合金有：硬铝、超硬铝、锻铝。硬铝合金焊接性最差；防锈铝铝合金焊接性最好。

在钛及其合金焊接时，加强对焊缝及附近400℃以上高温区保护的原因是钛及其合金活泼易氧化、吸收杂质。

下列材料的合金属于哪类钢或者合金？

下列牌号的金属材料分别属于哪类钢或合金：09MnV热轧钢 1Cr18Ni9Ti 不锈钢 16Mn热轧钢 Q450-10球墨铸铁 X60中X含义为管线用钢、60含义屈服强度60KSI，HT250灰铸铁 H62黄铜 Lc4超硬铝 TA2工业纯钛Cr25Ni20不锈钢

铸铁电弧冷焊的特点是被焊补工件不预热. 硬铝合金焊接性最差，Al-Zn-Mg铝合金焊接性最好

铝及其合金焊接的常见热裂纹主要是焊缝凝固裂纹和近缝区液化裂纹钛及其合金焊接的主要问题有气体污染引起的接头脆化、焊接接头裂纹、焊缝气孔 A体钢焊缝易产生结晶裂纹的原因有：导热系数小和线胀系数大，A体钢粗大柱状晶周围易形成低熔点液膜、液固区间易形成低熔点液膜

两种常见且广泛应用的堆焊方法：熔焊、钎焊、热喷涂、喷熔。

焊接性试验主要包括焊缝金属抵抗热裂纹的能力，焊缝和HA Z金属抵抗冷裂纹的能力，碳当量是一种粗略估计冷裂纹缺陷的方法，对于间接类焊接性试验方法，如已知钢的很假冷裂纹敏感指数，可根据公式T0=1440Pc-392求得温度T0，T0的含义是防止裂纹所需的最低预热温度。

低合金高强钢冷裂纹敏感性主要取决于它的淬硬倾向。列举两种判断钢材淬硬倾向的方法：连续冷却转变曲线和恒温转变曲线。舍弗勒焊缝组织图用途为确定钢焊缝组成，475℃和σ相脆化最容易在铁素体（不锈钢）中发生。

铸造铝合金的焊接性最好，为防止铝合金焊缝产生气孔，焊接时应采取主要措施有限制H的来源、合理选择焊接工艺参数和控制弧柱气氛。

金属焊接性：就是金属是否能适应焊接加工而形成完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。包括两个方面：一是金属在焊接加工中是否容易形成缺陷；二是焊成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。工艺焊接性是指在一定的焊接工艺条件下，获得优质、无缺陷的焊接接头的能力；使用焊接性是指焊接接头满足某种使用性能的能力。

晶间腐蚀：在晶粒边界附近发生的有选择性的腐蚀现象。

稀释率：焊缝中含有母材金属的百分率

黏着磨损：相对运动时，由于两接触面不平，在摩擦过程中引起表面塑性变形，局部高温高温焊合面撕裂或转移结合另一表面，从而产生表面破坏。应变时效：塑性变形以后，强度硬度升高，韧性下降发的现象。分为静应变时效和动应变时效（兰脆）

刀状腐蚀：在熔合区产生的晶间腐蚀，有如刀削口形式，故称刀状腐蚀。475度脆化：在430-480°之间长期加热并缓冷，就可导致在常温下或负温

下出现的强度升高而韧性下降的现象，主要出现在Cr含量大于15%的铁素体钢中

敏化处理：固溶处理的奥氏体加热到400-800°晶界析出Cr23C6的晶间腐蚀现象

固溶处理：加热到单一奥氏体，快冷，把过饱和的固溶体保存到室温，得到单相奥氏体，此时有良好的耐蚀性的处理方法

稳定化处理：加热到850-900，用于消除因敏化处理带来的晶间腐蚀的工艺

蠕变：金属在一定的温度，一定应力作用下，随着时间延长，发生连续而缓慢的塑性变形

蠕变极限：金属在一定的温度作用下，在规定时间t产生1/100的变形的应力

持久强度：在一定的温度规定的时间内产生断裂所承受的最大载荷

不锈钢：指能耐空气，水，酸，碱，盐及其溶液和其他腐蚀介质腐蚀的、具有高度化学稳定性的合金钢的总称

焊接性试验主要包括焊缝金属抵抗热裂纹的能力，焊缝和HA Z金属抵抗冷裂纹的能力，碳当量是一种粗略估计冷裂纹缺陷的方法，对于间接类焊接性试验方法，如已知钢的很假冷裂纹敏感指数，可根据公式T

=1440Pc-392

求得温度T

，T

的含义是防止裂纹所需的最低预热温度。