第5章有色金属的焊接
一、名词解释
1.变形铝合金：强度较高、比强度大且适宜于塑性成形的铝合金。
2.未熔合：指焊缝金属与母材金属，或焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷。
3.凝固裂纹：金属凝固结晶末期，在固相线附近发生的晶间开裂现象
4.液化裂纹：沿奥氏体晶界开裂的微裂纹。
5.冷作硬化：钢材在常温或再结晶温度以下的加工，能显著提高强度和硬度降低塑性和韧
性。
6.接头强度系数：即接头强度与母材强度之比的百分数。
二、填空题
1、非热处理、热处理
2、热处理、变形
3、气孔、热裂纹、等强性、耐
蚀性
4、气孔
5、氢
6、热能集中、小、小
7、“过时效”
8、热影响区(HAZ)
9、对接接头10、Cu-Zn 11、焊缝成形能力差、焊缝及热影响区热裂倾向大、气孔倾向严重、接头性能下降12、气焊、钨极氩弧焊13、变形、铸造14、高、慢15、退火、时效16、3mm、150～25017、反、正18、左、右19、拖罩20、左、右21、快、慢慢
三不定项选择
1、AB
2、ABD
3、ABCD
4、A
5、D
6、A
7、A
8、ABCD
9、ABC 10、C 11 、D 13、C 14 A、A 15、D 16、B 17、B 18、C
19、B 20、A 21A 22、C 23、C 24、C 25、A 、A 26、A
四判断题
1、×
2、√
3、×
4、√
5、√
6、√
7、×
8、√
9、×10、×11、√ 12、√13、√14、×15、√ 16、×17、√18、×19、√20、√21、√ 22、×
23、√24、√25 、√26、√27、 ×28、√29、×30、√31 、 ×32、√33、√34 、√35、√36、√37、√38、√39、√40、 ×
五问答题
1、化学活性很强，表面极易形成难熔氧化膜、导热性强→焊接时易造成不熔合；（2分）
氧化膜密度与铝密度接近→易成为焊缝金属的夹杂物；（1分）
氧化膜可吸收较多水分→成为焊缝气孔；（1分）
线膨胀系数大→焊接时容易翘曲变形。（1分）
2、答：氢是铝合金及铝焊接时产生气孔的主要原因；氢在铝及合金中的溶解度在凝固点时可从0.69ml/100g突降至0.036mol/100g相差约20倍，这是促使焊缝产生气孔的重要原因之一；铝的导热性很强，熔合区的冷速很大，不利于气泡的浮出，更易促使形成气孔。（3分）针对性措施：减少氢的来源；控制工艺措施。（2分）
3、答：铝合金焊接接头的耐蚀性一般低于母材。接头组织越不均匀，越易降低耐蚀性。焊
缝金属的纯度和致密性也是影响接头耐蚀性的因素。杂质较多、晶粒粗大以及脆性相析出等，耐蚀性会明显下降，不仅产生局部表面腐蚀，而且会出现晶问腐蚀。焊接应力更是影响铝合金耐蚀性的敏感因素。（2分）
针对性措施：
(1)改善接头组织成分的不均匀性主要是通过焊接材料使焊缝合金化，细化晶粒并防止缺陷；同时通过限制焊接热输入以减小热影响区，并防止过热（1分）
(2)消除焊接应力表面拉应力可采用局部锤击办法来消除；（1分）
(3)采取保护措施例如，采取阳极氧化处理或涂层等。（1分）
4、答：原因：铜易与杂质O、Pb、Bi、S形成易熔共晶；纯铜焊接时，焊缝易生长成粗大单相α组织；收缩率及线膨胀系数较大→焊接应力较大（2分）
措施：①严格限制铜中杂质含量。（1分）
焊缝w o> 0.02％、w Pb＞0.03％、wBi＞0.005％出现热烈纹。
②增强对焊缝的脱氧能力，通过焊丝加入Si、Mn、C、P等合金元素；C与0生成气体逸出，其余脱氧产物进人熔渣浮出。（1分）
③选用能获得双相组织的焊丝，使焊缝晶粒细化，使易熔共晶物分散、不连续。（1分）
5、(1)严格限制原材料中氢、氧、氮等杂质气体的含量；（2分）
(2)保护气要用高纯度的氩气进行焊接；（2分）
(3)正确选择焊接方法和焊接参数. （1分）
六论述题
1、答：主要问题是：焊缝中气孔，焊接热裂纹，焊接接头与母材的等强性和接头的耐蚀性。（1）气孔：最常见的缺陷。氢是铝及其合金产生气孔的主要原因，氢的来源有弧柱气氛中的水分，焊接材料及母材中的水分，氧化膜中的水分。
针对性措施：减少氢的来源；控制工艺措施。（3分）
（2）热裂纹：易熔共晶存在是重要原因之一，铝及其合金的线膨胀系数大，在拘束条件下焊接易产生较大的焊接应力。
针对性措施：合金系统的影响；焊丝成分影响；焊接工艺的影响。（2分）
（3）接头与母材的等强性：焊缝、熔合区或热影响区都可能出现软化。
针对性措施：非时效强化铝合金控制加热峰值温度，时效强化铝合金应采用小的焊接热输入。（2分）
（4）接头耐蚀性
针对性措施：
1）改善接头组织成分的不均匀性主要是通过焊接材料使焊缝合金化，细化晶粒并防止缺陷；同时通过限制焊接热输入以减小热影响区，并防止过热
2)消除焊接应力表面拉应力可采用局部锤击办法来消除；
3)采取保护措施例如，采取阳极氧化处理或涂层等。（3分）
2、1）焊接工艺的一般特点：从物理性能上看，铝及其合金的导热性强而热容量大，线膨胀系数大，熔点低和强度小，给焊接带来一定的困难。（2分）
首先，焊接线能量必须集中，以保证熔合良好，其次必须采用垫板和夹具，以保证装配质量的防止焊接变形。（2分）
2）铝及其合金从固态转变为液态时并无颜色的变化，因此也不易确定焊缝的坡口是否熔化，给焊接操作带来困难。同时，铝合金中的元素易于蒸发，不仅影响焊缝性能，也影响焊接操作。（3分）
3）从化学性质上看，铝与氧的亲合力很大，铝及其合金极易形成难熔的氧化膜，不仅妨碍焊接并易形成夹杂物，而且还因吸附大量水分而促使焊缝气孔的产生。因此焊前的清理十分重要。（3分）
3、答：焊接参数影响凝固过程的不平衡性和凝固后的组织状态，也影响凝固过程中的应力变化，因而影响裂纹的产生。（2分）
热能集中的焊接方法，可防止形成方向性强的粗大柱状晶，因而可以改善抗裂性。（2分）采用小焊接电流，可减少熔池过热，也有利于改善抗裂性。（2分）焊接速度的提高，促使增大焊接接头的应力，增大热裂的倾向。因此，增大焊接速度和焊接电流，都促使增大
裂纹倾向。（2分）大部分铝合金的裂纹倾向都比较大，所以，即使是采用合理的焊丝，在熔合比大时，裂纹倾向也必然增大。因此，增大焊接电流是不利的，而且应避免断续焊接。（2分）
4、答：（1）塑性显著降低
焊缝及热影响区晶粒粗大；加入的脱氧元素一定程度上降低了焊缝的塑性。（2分）
（2）导电性下降
杂质和合金元素的溶入不同程度降低导电性。（2分）
（3）耐蚀性下降
Zn、Sn、Mn、Ni、Al等合金元素的蒸发和氧化烧损。焊接应力的存在增加了应力腐蚀。
（2分）
改善接头性能的措施：
（1）控制杂质的含量，减少合金烧损，通过合金化对焊缝进行变质处理；（2分）
（2）尽量减少热作用，焊后进行消除应力处理。（2分）
5、答：原因：(1)铜的热导率(20℃)比低碳钢高达7倍以上，焊缝冷却快，氢的析出和H2O 气泡上浮困难。（2分）
(2)焊接时液态铜中溶解较多的氢，凝固时溶解度大大降低，且焊缝冷却较快，过剩的氢来不及逸出。（2分）
(3)焊接高温下铜与氧生成的Cu2O，发生下列反应（2分）
Cu2O十2H＝2Cu十H2O↑
Cu2O十CO＝2Cu十CO2↑
措施：消除扩散气孔：焊接时控制氢的来源，并降低熔池冷却速度(如预热等)使气体易于析出。（2分）
防止反应气孔：减少氧、氢来源，对熔池进行适当脱氧。（1分）
防止氮气孔：采用含适量脱氮元素(Ti、Al)的焊丝。（1分）
6、答：（1）难熔合及易变形
热导率、线膨胀系数和收缩率大→易变形。
导热性强→母材散热快难熔化→难熔合。
措施：大功率热源、加合金元素。（2分）
熔化时表面张力小流动性大→熔化金属流失→表面成形差。
措施：加垫板等成形装置。（2分）
（2）热裂纹
原因：铜易与杂质O、Pb、Bi、S形成易熔共晶；
纯铜焊接时，焊缝易生长成粗大单相α组织；
收缩率及线膨胀系数较大→焊接应力较大（3分）
措施：铜中杂质含量。（1分）
2）增强对焊缝的脱氧能力，通过焊丝加入Si、Mn、C、P等合金元素；C与O生成气体逸出，其余脱氧产物进人熔渣浮出。（1分）
3）选用能获得双相组织的焊丝，使焊缝晶粒细化，使易熔共晶物分散、不连续。（1分）七应用题
1、原因：1）氢是铝合金及铝焊接时产生气孔的主要原因；氢在铝及合金中的溶解度在凝固点时可从0.69ml/100g突降至0.036mol/100g相差约20倍，这是促使焊缝产生气孔的重要原因之一；铝的导热性很强，熔合区的冷速很大，不利于气泡的浮出，更易促使形成气孔。（3分）
2）纯铝对气氛中水分最为敏感，而Al-Mg合金不太敏感，因此纯铝产生气孔的倾向要大；
（2分）氧化膜不致密，吸水强的铝合金Al-Mg比氧化膜致密的纯铝具有更大的气孔倾向，因此纯铝的气孔分数小，而Al-Mg合金出现集中大气孔；（2分）Al-Mg合金比纯铝更易形成疏松而吸水强的厚氧化膜，而氧化膜中水分因受热而分解出氢，并在氧化膜上萌出气泡，由于气泡是附着在残留氧化膜上，不易脱离浮出，且因气泡是在熔化早期形成有条件长大，所以常造成集中大的气孔。因此Al-Mg合金更易形成集中的大气孔。（3分）
2．答：氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因，氢的来源是弧柱气氛中的水分、焊接材料以及母材所吸附的水分。（2分）
弧柱空间或多或少存在一定量的水分，尤其在潮湿季节或湿度大的地区进行焊接时，由弧柱气氛中水分分解而来的氢，溶入过热的熔融金属中，凝固时来不及析出成为焊缝气孔。（2分）不同的焊接方法对弧柱气氛中水分的敏感性不同。MIG焊时，焊丝以细小熔滴形式通过弧柱落人熔池，由于弧柱温度高，熔滴比表面积大，熔滴金属易于吸收氢，同时，MIG 焊的熔深比较大，也不利于气泡的浮出，从而气孔倾向较大。（3分）
由于粗直径焊丝及熔滴比表面积比细直径焊丝及熔滴的比表面积降低了，所以气孔倾向减小。（3分）
3 、答：氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因，焊接参数的影响可归结为对熔池高温存在时间的影响，也就是对氢溶入时间和氢析出时间的影响。（2分）熔池高温存在时间增长，有利于氢的逸出，但也有利于氢的溶人；反之，熔池高温存在时间减少，可减少氢的溶人，但也不利于氢的逸出。（2分）
对于TIG焊参数的选择，一方面应采用小热输入以减少熔池存在时间，从而减少气氛中氢的溶入，因而须适当提高焊接速度；同时又要保证根部熔合，以利根部氧化膜中的气泡浮出，又须适当增大焊接电流。从图1可见，采用大焊接电流配合较高的焊接速度较为有利。（3分）
在MIG焊条件下，焊丝氧化膜的影响更明显，减少熔池存在时间，难以有效地防止焊丝氧化膜分解出来的氢向熔池侵入。因此希望增大熔池时间以利气泡逸出。从图2可见，降低焊接速度和提高热输入，有利于减少焊缝中的气孔。（3分）
4 答：调整焊缝合金系的着眼点，从抗裂角度考虑，在于控制适量的易熔共晶并缩小结晶温度区间。由于铝合金为共晶型合金，少量易熔共晶会增大凝固裂纹倾向，所以，一般都是使主要合金元素含量超过裂纹倾向最大时的合金组元x m，以便能产生“愈合”作用。（3分）从图a可见，不同的防锈铝在TIG焊时，填送不同的焊丝以获得不同Mg含量的焊缝，可具有不同的抗裂性能。A1-Mg合金焊接时，以采用Mg的质量分数超过3.5％或超过5％的焊丝为好。（2分）而3A21(A1-Mn)合金采用标准的A1-Mg合金焊丝并不理想，Mg含量不足。从图a可见，当焊丝Mg的质量分数超过8％以后，才能改善3A21焊缝的抗裂性。（2分）对于裂纹倾向大的硬铝之类高强铝合金，在原合金系中进行成分调整以改善抗裂性，往往成效不大。生产中不得不采用含wsi＝5％的A1-Si合金焊丝(4A01)来解决抗裂问题。因为可以形成较多的易熔共晶，流动性好，具有很好的“愈合”作用，有很高的抗裂性能，但强度和塑性不理想，不能达到母材的水平。（3分）
5、答：1）氢是铝合金及铝焊接时产生气孔的主要原因。（2分）
2）氢的来源非常广泛，弧柱气氛中的水分，焊接材料以及母材所吸附的水分，焊丝及母材表面氧化膜的吸附水，保护气体的氢和水分等都是氢的来源。（2分）
3）氢在铝及合金中的溶解度在凝固点时可从0.69ml/100g突降至0.036mol/100g相差约20倍，这是促使焊缝产生气孔的重要原因之一。（2分）
4)铝的导热性很强，熔合区的冷速很大，不利于气泡的浮出，更易促使形成气孔（2分）
防止措施：
1）减少氢的来源，焊前处理十分重要，焊丝及母材表面的氧化膜应彻底清除。
2）控制焊接参数，采用小热输入减少熔池存在时间，控制氢溶入和析出时间
3）改变弧柱气氛中的性质（2分）
八综合能力应用题
1、答：氢是铝及其合金熔焊时产生气孔的主要原因，氢的来源是弧柱气氛中的水分、焊接材料以及母材所吸附的水分。其中焊丝及母材表面氧化膜的吸附水分对焊缝气孔的产生有重要的影响。（2分）
不同的焊接方法对弧柱气氛中水分的敏感性也不同。TIG焊或MIG焊时氢的吸收速率和吸氢量有明显差别。MIG焊时，焊丝以细小熔滴形式通过弧柱落人熔池，由于弧柱温度高，熔滴比表面积大，熔滴金属易于吸收氢；（2分）TIG焊时，熔池金属表面与气体氢反应，因比表面积小和熔池温度低于弧柱温度，吸收氢的条件不如MIG焊时容易。同时，MIG 焊的熔深一般大于TIG焊的熔深，也不利于气泡的浮出。所以，在同样的气氛条件下，MIG 焊时，焊缝气孔倾向比TIG焊时大。（2分）
在正常的焊接条件下，对于气氛中的水分已严格限制，这时，焊丝或工件氧化膜中所吸附的水分将是生成焊缝气孔的主要原因。MIG焊由于熔深大，坡口端部的氧化膜能迅速熔化，有利于氧化膜中水分的排除，氧化膜对焊缝气孔的影响就小得多。（2分）TIG焊时，在熔透不足的情况下，母材坡口根部未除净的氧化膜所吸附的水分是产生焊缝气孔的主要原因。这种氧化膜不仅提供了氢的来源，而且能使气泡聚集附着，造成集中的大气孔。这种气孔在焊缝根部未熔合时就更严重。（2分）
第6章铸铁焊接
2、名词解释（130个每个2分）
1.热应力裂纹：为了反映铸铁焊接冷裂纹主要因热应力引起的特点，这种裂纹也称为。
2.相变塑性：在相变过程中金属塑性增加的现象。
3.电弧热焊：将焊件预热到600-700℃，然后在塑性状态下进行焊接的工艺称为电弧热焊。
4.电弧半热焊：将焊件预热到300-400℃下进行焊接的工艺称为电弧热焊。
5.白口铸铁：碳以渗碳体形式存在的铸铁，断口呈银白色。
6.铸铁的石墨化:就是铸铁中碳原子析出和形成石墨的过程。一般认为石墨既可以由液体
铁水中析出，也可以自奥氏体析出，还可以由渗碳体分解
7.HT250：HT表示灰铸铁；250表示抗拉强度最小值为250MPa
8.QT400-18：QT表示球墨铸铁；400表示抗拉强度最小值为400MPa；18表示延伸率为
18%
9.球墨铸铁：通过球化和孕育处理碳以球状石墨形式存在的铸铁。
10.可锻铸铁：白口铸铁通过石墨化或氧化脱碳可锻化处理，改变其金相组织或成分而获得
的有较高韧性的铸铁。
3、填空题（430个空没空1分）
1.铸造缺陷的焊补、零部件2、渗碳体、石墨3、铁素体、珠光体、铁素体和珠光
体的混合物4、化学成分、冷却速度5、白口铸铁纯铁素体基体的灰口铸铁
6、铁基合金、镍基合金、铜基合金
7、片状石墨的尖端位置
8、球墨铸铁>蠕墨铸铁>
灰铸铁9、热应力10、热应力裂纹11、电弧热焊、电弧半热焊12、气焊13、主变形、冷却收缩14、拘束度较大15合金化、热处理16、冷
17、400、脆性18、渗碳体、马氏体19、型砂、黄泥20、Z208、Z248 21、钢、铜、镍22、小、打底23、应力、变形24、灰铸铁、球墨铸铁。
4、不定项选择（280个每个2分）
1.ABC 2、A、B 3、A 4、A 5 、C 6、C 7、B 8、AC 9、A
10、B、C 11、A 12、D 13、C 14、A 15、A
5、判断题（280个，每个1分）
1.×2、√3、×4、√5、√6、×7、×8、√ 9、×10、√11、×
12.√13、√14、√15、√16、 ×17、√18、√19×
6、问答题（85个，每个5分）
1、答：铸铁的化学成分特点是碳、硅含量高，硫、磷杂质含量高。灰铸铁力学性能特点是强度低，塑性差。由于焊接加工具有冷却速度快，焊件受热不均匀造成较大焊接应力等特殊性，导致铸铁的焊接性较差，表现在焊接接头容易出现白口及淬硬组织，容易产生裂纹（3分）。具体如下：焊接接头白口及淬硬组织，焊接冷裂纹，焊接热裂纹。（2分）
2、答：球墨铸铁与灰铸铁的差别在于液态铸铁在出炉浇注前是否加入球化剂，加入适量的镁和稀土钵进行球化处理使石墨呈球状，可得到力学性能良好的球墨铸铁。球墨铸铁焊接性特点表现在两个方面。1)球墨铸铁中的球化剂有增大铁液结晶过冷度、阻碍石墨化和促进奥氏体转变为马氏体的作用。2)由于球墨铸铁的力学性能远比灰铸铁好，特别是以铁素体为基体的球墨铸铁，塑性和韧性很好，对焊接接头的力学性能要求相应提高。
3、异质焊缝电弧冷焊工艺要点可以归纳为四句话：“短段断续分散焊，较小电流熔深浅，每段锤击消应力，迟火焊道前段软”。在保证焊缝金属成形及与母材熔合良好的前提下，尽量用小规格焊条和小规范施焊，并采用短弧焊、短段焊、断续焊、分散焊及焊后立即锤击焊缝等工艺措施，适当提高焊接速度，不作横向摆动，并注意选择合理的焊接方向及顺序。（3分）其目的是降低焊接应力，减小半熔化区和热影响区宽度，改善接头的加工性及防止裂纹产生。（2分）
4、由于焊补量大，为了降低成本采用钢基焊缝时，焊缝金属强度高，收缩率大，容易产生剥离性裂纹，使焊补失败。即使焊接后不开裂，使用过程中也可能因承载能力不足而失效。此时可采用栽丝焊补法。通过碳素钢螺栓将焊缝金属与铸铁母材连接起来，既防止焊接裂纹，又提高了焊补区域的承载能力。（2分）其工艺过程如图所示，焊前在坡口内钻孔，攻螺纹，螺栓直径根据壁厚在8—16mm之间选择，拧人深度约等于直径尺寸，螺栓高出坡口表面4-6mm两排均匀分布。一般而言，螺栓的总截面积可取为坡口表面积的25％—35％。施焊时，先围绕每个螺栓按冷焊工艺要求焊接，最后将坡口焊满。（3分）
5、1）生产中主要是采取减小焊接应力（2分）
2）改变焊缝合金系统（2分）
3）限制母材中杂质熔入焊缝。（1分）
6、答：将铸铁焊件整体或有缺陷的局部位置预热到600~700℃（暗红色），然后进行补焊，并且焊后进行缓冷的铸铁补焊工艺，人们称之为“电弧热焊”，简称“热焊”。（3分）
若预热温度范围为300~400℃，则该铸铁补焊工艺称为“电弧半热焊”，简称“半热焊”（2分）
7、答：加热减应区法是气焊铸铁的常用方法，这种方法又叫“对称加热焊”，焊接前在铸件上选定加热后可使接头应力减小的部位，该部位称为“减应区”，减应区一般是阻碍焊接区膨胀和收缩的部位。（3分）在焊接时，先将减应区加热到一定的温度（通常为600～700℃，最低也应在450℃以上）然后再进行焊补。（2分）
7、论述题（28个，每个10分）
1、答：异质焊缝的冷裂纹情况和同质焊缝实质相同，都主要受焊接应力即热应力的影响，是热应力超过其塑性变形能力时发生的突然断裂行为，只要热应力不超过焊缝及热影响区金属的塑性变形能力就不会开裂，氢的影响不大。（3分）
措施：（1）铸铁型同质焊缝出现冷裂纹最有效的措施是对焊补工件进行整体高温预热(600—700℃)，使焊缝金属处于塑性状态，并促进焊缝金属石墨化，改善组织，充分降低焊接应力，并要求焊后在相同温度下消除应力；
调节铸铁焊缝的成分，使得石墨以蠕虫状或球状析出，提高焊缝金属的力学性能，避免片状石墨造成的应力集中和脆化；
在铸铁型焊缝中提高碳含量，并加入一定量的合金元素，如Mn、Mo、Cu等，使焊缝金属在快冷条件下高温时能析出石墨，较低温度下基体金属依次发生贝氏体相变和马氏体相变，利用二次连续相变产生的应力松弛效应，可以有效地防止焊缝出现冷裂纹；（3分）
（2）钢焊缝冷裂纹主要受母材高含碳量的影响。可采取如下冶金措施。首先，在低碳钢焊条药皮中可以加人大量赤铁矿和大理石等矿物质，提高电弧和熔渣的氧化性，尽量降低第一层焊缝的含碳量，但效果不能令人满意。其次，采用EZV型高钒铸铁焊条，可以得到在纯铁素体基体上弥散分布细小碳化钒的钢焊缝，使焊缝金属具有优异的抗冷裂纹性能。（2分）用镍基或铜基铸铁焊接材料时，对冷裂纹不敏感。但要及时消除热应力，常采用“短段焊”、“断续焊”等工艺措施。另一个工艺措施是采用小规范焊接。（2分）
2、焊补工艺上要注意做到：
1)焊补时应采用细焊条、小电流、快速焊，以减少铸铁母材在焊缝中的熔合比，降低焊缝中碳、硫的质量分数。同时减小了焊接热输入，减小焊接应力，防止裂纹。（3分）
2)采用短段焊、断续焊、分散焊、分段倒退焊等，并在每焊10～15mm左右长度后，立即用小锤迅速锤击焊缝，待焊缝冷却到不烫手（大约50～60℃）时，再焊下一道，以减小焊接应力，防止裂纹。（3分）
3)坡口较大时，应采用多层焊，后层焊缝对前层焊缝和热影响区有热处理作用，可使接头平均硬度降低。但多层焊时焊缝收缩力较大易产生剥离性裂纹，因此应注意合理安排焊接次序。（3分）当工件受力大，焊缝强度要求较高时，可采用螺钉法，以提高接头强度。（1分）
8、应用题（28个，每个10分）
9、综合能力应用题（28个，每个10分）
1、答：为了降低预热温度，并且有效地防止裂纹，可以采用加热减应区法焊补铸铁，适用于焊条电弧焊或气焊焊补铸铁件上拘束度较大部位的裂纹等缺陷。加热减应区法是在焊件上选定一处或几处适当的部位，作为所谓的“减应区”，焊前、焊后及焊接过程中，对其进行加热和保温，以降低或转移焊接接头拘束应力，防止裂纹的工艺方法。（3分）采用加热减应区法焊补铸铁，成败的关键在于正确选择“减应区”，以及对其加热、保温和冷却的控制。选择原则是使减应区的主变形方向与焊缝金属冷却收缩方向一致。焊前对减应区加热能使缺陷位置获得最大的张开位移，焊后使减应区与焊补区域同步冷却。（3分）
选择A、B两处作为减应区，焊前用三把气焊炬对A、B、C三处同步加热，温度达到600℃左右时，对C处继续加热使之熔化并形成坡口以保证焊透。继续提高A、B两处减应区温度至650℃，开始对C处焊接。焊后使三处同步冷却，可以获得良好焊补质量，不会出现裂纹。（4分）
2、答: 对于结构复杂或厚大灰铸铁件上的缺陷焊补，焊接方向和顺序的合理安排非常重要，应本着从拘束度大的部位向拘束度小的部位焊接的原则。（2分）
如图1所示，灰铸铁缸体侧壁有3处裂纹缺陷，焊前在裂纹1和2端部钻止裂孔，适当开坡口。焊接裂纹1时，应从闭合的止裂孔一端向开口端方向分段焊接。（2分）裂纹2处于拘束度较大部位，由于裂纹两端的拘束度比中心大，可采用从裂纹两端交替向中心分段焊接工艺，有助于减小焊接应力。还要注意，止裂孔最后焊接。（2分）
当铸铁件的缺陷尺寸较大、情况复杂、焊补难度大时，可以采用镶块焊补法、栽丝焊补法及垫板焊补法等特殊焊补技术。图中的缺陷3由多个交叉裂纹组成，如逐个焊补，则难
以避免出现焊接裂纹。可以将该缺陷整体加工掉，按尺寸准备一块厚度较薄的低碳钢板。（2分）焊前将低碳钢板冲压成凹形，如图a所示，或者用平板在其中间切割一条窄缝，如图b 所示，目的是降低拘束度。焊补时低碳钢板容易变形，有利于缓解焊接应力，防止焊接裂纹，此即为镶块焊补法。按图b给出的顺序分段焊接，最后用结构钢焊条将中间的切缝焊好，保证缸体壁的致密性。（2分）
金属材料的焊接性能 （2014.2.27） 摘要：对各种常用金属材料的焊接性能进行研究，通过参考各类焊接丛书及焊接前辈多年的经验总结，对常用金属材料的焊接工艺可行性起指导作用。 关键词：碳当量；焊接性；焊接工艺参数；焊接接头 1 前言 随着中国特种设备制造业的不断发展，我们在制造产品时所用到的金属材料种类也在不断增加，相应地所必须掌握的各种金属材料的焊接性能也在不断研究和更新中，为了实际产品制造的焊接质量，熟悉金属材料的焊接性能，以制定正确的焊接工艺参数，从而获得优良的焊接接头起到至关重要的指导作用。 2 金属材料的焊接性能 2.1 金属材料焊接性的定义及其影响因素 2.1.1 金属材料焊接性的定义 金属材料的焊接性是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下，获得优良焊接接头的能力。一种金属，如果能用较多普通又简便的焊接工艺获得优良的焊接接头，则认为这种金属具有良好的焊接性能金属材料焊接性一般分为工艺焊接性和使用焊接性两个方面。 工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下，获得优良，无缺陷焊接接头的能力。它不是金属固有的性质，而是根据某种焊接方法和所采用的具体工艺措施来进行的评定。所以金属材料的工艺焊接性与焊接过程密切相关。 使用焊接性是指焊接接头或整个结构满足产品技术条件规定的使用性能的程度。使用性能取决于焊接结构的工作条件和设计上提出的技术要求。通常包括力学性能、抗低温韧性、抗脆断性能、高温蠕变、疲劳性能、持久强度、耐蚀性能和耐磨性能等。例如我们常用的S30403，S31603不锈钢就具有优良的耐蚀性能，16MnDR，09MnNiDR低温钢也有具备良好的抗低温韧性性能。
一、名词解释 1.工艺焊接性:在一定工艺焊接条件下，能否获得优质、无缺陷的焊接接头的能力。 2.碳当量：把钢中包括碳在内的合金元素对淬硬、冷裂及脆化等的影响折合成碳的相当含量。 3.晶间腐蚀：是起源于金属表面沿金属晶界发生的有选择的深入金属内部的腐蚀。 4.高温脆性：指钢在变形温度为0.4~0.6TT时所出现的高温塑形急剧下降的现象。 5.焊接性：金属材料对焊接加工的适应性和使用的可靠性。 6.半热焊：正焊前将铸件整体或局部预热到300℃～400℃,在焊补过程中保持这一温度,并在焊后采取缓 冷措施的工艺方法称为热焊。 7.σ相脆性：指不论母材还是焊缝，在ω（Cr）>21%,并且在520~820℃之间长期加热形成的硬而脆的铁铬 金属间化合物。 8.调质钢：含碳量在0.3-0.6%的中碳钢。 9.刀状腐蚀：简称刀蚀，它是焊接接头中特有的一种晶间腐蚀，只发生在含有Ti、Nb等稳定化元素的 奥氏体不锈钢焊接接头中。腐蚀部位沿熔合线发展，处于HAZ的过热区，由于区域很窄，形状有如刀削缺口，故称为刀状腐蚀。 10.使用焊接性：焊接接头或整体结构满足技术条件中所规定的使用性能的程度。 11.不锈钢:指主加元素铬的质量分数ω（Cr）>12%的钢。 12.奥氏体不锈钢：是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1% 时，具有稳定的奥氏体组织。 13.沉淀硬化不锈钢：在不锈钢中单独或复合添加硬化元素，通过适当的热处理获得高强度、高韧性并具 有良好耐蚀性的一类不锈钢。 14.固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到 过饱和固溶体的热处理工艺。 15.475℃脆性：铁素体钢在ω（Cr）≥15.5%，并在温度400~500℃长期加热后，常常出现强度升高而韧 性下降的现象。 16.耐热钢：在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢（或称高温不起皮 钢）和热强钢两类。 17.应力腐蚀开裂：在拉伸应力与腐蚀介质的共同作用下产生的断裂。 18.热裂纹：是指焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区间产生的焊接裂纹。 19.冷裂纹：指的是焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹。 20.热焊：正焊前将铸件整体或局部预热到600℃～700℃,在焊补过程中保持这一温度,并在焊后采取缓冷 措施的工艺方法称为热焊。 21.高强度钢：屈服点TT≥295TTT、抗拉强度TT≥390TTT的钢。 22.热影响区：在焊接热循环作用下，焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域，称为 焊接热影响区。 二、填空 1．焊接性是金属材料的一种工艺性能，除了受材料本身性质影响外，还受到工艺条件、（结构条件）和（使用条件）的影响。 2．中、高碳钢焊后若（冷却）速度较快，则可能在焊缝和热影响区形成（马氏体）组织，导致裂纹倾向增大。 3．一根45钢，Φ75mm机轴，采用焊接方法连接，焊接接头处就、开坡口，预热温度为（200℃），采用（E5015）焊条。 4．热轧及正火钢随着合金元素的增加，焊接的问题主要来至于两方面，即：（热影响区的脆化）与（冷裂纹）。 5.焊接低温钢时所选用的焊接材料必须使焊缝金属具有与母材相近的（低温韧性）和（线膨胀系数）。
金属材料焊接性知识要点 1. 金属焊接性：指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够形成完整接头并满足预期使用要求的能力。包括（工艺焊接性和使用焊接性）。 2. 工艺焊接性：金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头能力。 3. 使用焊接性：指焊接接头和整体焊接结构满足各种性能的程度，包括常规的力学性能。 4. 影响金属焊接性的因素：1、材料本因素2、设计因素3、工艺因素4、服役环境 5. 评定焊接性的原则:（1）评定焊接接头中产生工艺缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据；（2）评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。 6. 实验方法应满足的原则：1可比性 2针对性 3再现性 4经济性 7. 常用焊接性试验方法： A:斜Y坡口焊接裂纹试验法: 此法主要用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。 B:插销试验 C:压板对接焊接裂纹试验法 D:可调拘束裂纹试验法 一问答：1、“小铁研”实验的目的是什么，适用于什么场合？了解其主要实验步骤，分析影响实验结果稳定性的因素有哪些？ 答：1、目的是用于评定用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性时，影响结果稳定因素焊接接头拘束度预热温度角变形和未焊透。（一般认为低合金钢“小铁研实验”表面裂纹率小于20%时。用于一般焊接结构是安全的） 2、影响工艺焊接性的主要因素有哪些？ 答：影响因素：（1）材料因素包括母材本身和使用的焊接材料，如焊条电弧焊的焊条、埋弧焊时的焊丝和焊剂、气体保护焊时的焊丝和保护气体等。 （2）设计因素焊接接头的结构设计会影响应力状态，从而对焊接性产生影响。 （3）工艺因素对于同一种母材，采用不同的焊接方法和工艺措施，所表现出来的焊接性有很大的差异。 （4）服役环境焊接结构的服役环境多种多样，如工作温度高低、工作介质种类、载荷性质等都属于使用条件。 3、举例说明有时工艺焊接性好的金属材料使用焊接性不一定好。 答：金属材料使用焊接性能是指焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种使用性能主要包括常规的力学性能或特定工作条件下的使用性能，如低温韧性、断裂韧性、高温蠕变强度、持久强度、疲劳性能以及耐蚀性、耐磨性等。而工艺焊接性是指金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力。比如低碳钢焊接性好，但其强度、硬度却没有高碳钢好。 4、为什么可以用热影响区最高硬度来评价钢铁材料的焊接冷裂纹敏感性？焊接工艺条件对热影响区最高硬度有什么影响？ 答：因为（1）.冷裂纹主要产生在热影响区； （2）其直接评定的是冷裂纹产生三要素中最重要的，接头淬硬组织，所以可以近似用来评价冷裂纹。 一般来说，焊接接头包括热影响区，它的硬度值相对于母材硬度值越高，证明焊接接头的
焊接冶金学（基本原理） 部分习题及答案 绪论 一、什么是焊接，其物理本质是什么？ 1、定义：焊接通过加热或加压；或两者并用，使焊件达到原子结合，从而形成永久性连接工艺。 2、物理本质：焊接的物理本质是使两个独立的工件实现了原子间结合，对于金属而言，既实现了金属键结合。 二、怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？ 1、对被焊接的材质施加压力：目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。 2、对被焊材料加热(局部或整体)：对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。 三、试述熔焊、钎焊在本质上有何区别？ 钎焊母材不溶化，熔焊母材溶化。 1.温度场定义，分类及其影响因素。 1、定义：焊接接头上某一瞬间各点的温度分布状态。 2、分类： 1)稳定温度场——温度场各点温度不随时间而变动； 2)非稳定温度场——温度场各点随时间而变动； 3)准稳定温度场——温度随时间暂时不变动，热饱和状态；或随热源一起移动。 3、影响因素： 1)热源的性质 2)焊接线能量 3)被焊金属的热物理性质
a.热导率 b.比热容 c.容积比热容 d.热扩散率 e.热焓 f.表面散热系数 4)焊件厚板及形状
第一章 二、焊接化学冶金分为哪几个反应区，各区有何特点？ 1、药皮反应区：指焊条受热后，直到焊条药皮熔点前发生的一些反应。(100-1200℃) 1)水分蒸发：100 ℃吸附水的蒸发，200－400 ℃结晶水的去除，化合水在更高 温度下析出 2)某些物质分解:形成Co，CO2，H2O，O2等气体 3)铁合金氧化：先期氧化，降低气相的氧化性 2、熔滴反应区：指熔滴形成、长大、脱离焊条、过渡到整个熔池 1)温度高：1800－2400℃ 2)与气体、熔渣的接触面积大：1000－10000 cm2/kg 3)时间短速度快：；熔渣和熔滴金属进行强烈的搅拌,混合. 3、熔池反应区 1)反应速度低 熔池T 1600~1900℃低于熔滴T ；比表面积，接触面积小300~1300cm2/kg；时间长，手工焊3~8秒埋弧焊6~25s 2)熔池温度不均匀的突出特点 熔池前斗部分发生金属熔化和气体的吸收,利于吸热反应熔池后斗部分发生金属凝固和气体的析出,利于放热反应 3)具有一定的搅拌作用 促进焊缝成分的均匀化，有助于加快反应速度，有益于气体和夹渣物的排除。然而，没有熔滴阶段激烈。 三、焊接区内有那些气体？它们是怎样产生的？ 1、种类：金属及熔渣蒸气 2、来源： 1)焊接材料 2)气体介质
山东省2008年安全培训机构师资培训班试卷 金属焊接与切割试题 一、单项选择题（将正确答案的代号填入括号内，每题1分,共40分） 1、我国安全生产方针的思想核心是（ ）。 A.安全第一 B.以人为本 C.预防为主 D.以人为主 2、只有掌握了安全生产（ ）知识,才能维护自己的合法安全生产权益不受侵害。 A.政策 B.法规 C.法律、法规 D. 操作技术 3、生产经营活动在谁的行政管辖范围内，即由谁负责管理其安全生产活动，这叫（ ）管理原则。 A.直辖 B.属地 C.垂直 D.直接 4、对从事特种作业人员的年龄要求是（ ）。 A.年满16周岁 B.年满20周岁 C.年满19周岁 D.年满18周岁 5、电流对人体的伤害分为（ ）两种类型。 A.烧伤与电伤 B. 电击与电伤 C.电击与触电 D. 电击与辐射 6、电焊机接地时，接地线路总电阻不应超过（ ）欧姆。 A.2 B. 4 C. 5 D.10 7、直接与空气形成爆炸性混合物的有：（ ）。 A.可燃性气体、可燃性固体、可燃性粉尘 B.可燃性气体、可溶性液体、可燃性粉尘 C.可燃性气体、可燃性液体、可燃性灰尘 D.可燃性气体、可燃性液体、不燃性粉尘 8、乙炔与氧气混合的爆炸极限范围是（ ）。 A.4.8～93% B.2.8～93% C.2.8～73% D.2.9～93% 9、焊补燃料容器和管道的常用安全措施有两种，称为：（ ）。 A.置换焊补、带压置换焊补 B.置换焊补、带压不置换焊补 C.大电流焊补、带压不置换焊补 D. 置换焊补、带料焊补 10、触电事故可分为直接电击和（ ）两种。 A.间接电伤 B.间接电击 C.间隔电击 D.意外电击 11、成人的感知电流约为（ ）mA 。 A.10 B.5 C. 1 D. 2 12、水下作业时的安全电压为（ ）。 A. 3.5伏 B. 2.5伏 C. 2.0伏 D. 2.8伏 13、置换焊补防爆的关键是（ ）。 A.用惰性介质多置换几遍 B.安全隔离 C.控制可燃物质的含量符合动火要求D 、用小电流焊接 14、带压不置换焊补的关键安全措施是（ ）。 A.调节好焊接参数， B.正压操作 C.可燃气体浓度较小 D. 操作者技术水平高 15、在焊接过程中，空气中的氧在（ ）的激发下大量地被破坏，生成臭氧。 A.电极 B. 红外线 C.短波紫外线 D.可见光 16、水射流切割利用的工作介质是（ ）。 A.高密度水 B.高压水 C. 气流 D.高压电 17、人体电阻值一般为（ ）Ω。 A.80 B.1000 C. 50 D. 10000 18、水下焊割时，气管与电缆每隔（ ）应扎牢。 山东大学安全技术培训中心试卷 姓名： 工作单位： 学号： 密 封 线 内 不 要 答 题 ………… 。。。。。。。。。。。。。。。 。。。………..
金属材料的焊接性能 （1）焊接性能良好的钢材主要有： 低碳钢（含碳量<0.25）；低合金钢（合金元素含量1～3、含碳量<0.20）；不锈钢（合金元素含量>3、含碳量<0.18）。 （2）焊接性能一般的钢材主要有： 中碳钢（合金元素含量<1、含碳量0.25～0.35）；低合金钢（合金元素含量<3、含碳量<0.30）；不锈钢（合金元素含量13～25、含碳量￡0.18） （3）焊接性能较差的钢材主要有： 中碳钢（合金元素含量<1、含碳量0.35～0.45）；低合金钢（合金元素含量1～3、含碳量0.30～0.40）；不锈钢（合金元素含量13、含碳量0.20）。 （4）焊接性能不好的钢材主要有： 中、高碳钢（合金元素含量<1、含碳量>0.45）；低合金钢（合金元素含量1～3、含碳量>0.40）；不锈钢（合金元素含量13、含碳量0.30～0.40）。 焊条和焊丝选择的基本要点如下： 同类钢材焊接时选择焊条主要考虑以下几类因素： 考虑工件的物理、机械性能和化学成分；考虑工件的工作条件和使用性能； 考虑工件几何形状的复杂程度、刚度大小、焊接坡口的制备情况和焊接部位所处的位置等；考虑焊接设备情况；考虑改善焊接工艺和环保；考虑成本。 异种钢材和复合钢板选择焊条主要考虑以下几类焊接情况： 一般碳钢和低合金钢间的焊接；低合金钢和奥氏体不锈钢之间的焊接；不锈钢复合钢板的焊接。 焊条和焊丝的选择参数查阅机械设计手册中焊条和焊丝等章节和焊条分类及型号（GB 980-76）、焊条的性能和用途（GB 980～984-76）等有关国家标准。 ###15CrMoR的换热器的热处理工艺 ***当板厚超过筒体内径的3％时，卷板后壳体须整体热处理。 *** 15CrMoR焊接性能良好。手工焊用E5515-B2（热307）焊条，焊前预热至200-250℃（小口径薄壁管可不预热），焊后650-700℃回火处理。自动焊丝用H13CrMoA和焊剂250等。 ###压力容器用钢的基本要求 压力容器用钢的基本要求：较高的强度,良好的塑性、韧性、制造性能和与相容性。 改善钢材性能的途径：化学成分的设计,组织结构的改变,零件表面改性。 本节对压力容器用钢的基本要求作进一步分析。 一、化学成分 钢材化学成分对其性能和热处理有较大的影响。 1、碳:碳含量增加时，钢的强度增大，可焊性下降，焊接时易在热影响区出现裂纹。 因此压力容器用钢的含碳量一般不应大于0.25%。2、钒、钛、铌等：在钢中加入钒、钛、铌等元素，可提高钢的强度和韧性。
3.5.分析低碳调质钢焊接时可能出现的问题？简述低碳调质钢的焊接工艺要点，典型的低碳调质钢如(14MnMoNiB、HQ70、HQ80)的焊接热输入应控制在什么范围？在什么情况下采用预热措施，为什么有最低预热温度要求，如何确定最高预热温度。 答：焊接时易发生脆化，焊接时由于热循环作用使热影响区强度和韧性下降。焊接工艺特点：焊后一般不需热处理，采用多道多层工艺，采用窄焊道而不用横向摆动的运条技术。。典型的低碳调质钢的焊接热输入应控制在Wc＞0.18％时不应提高冷速，Wc＜0.18％时可提高冷速（减小热输入）焊接热输入应控制在小于481KJ/cm当焊接热输入提高到最大允许值裂纹还不能避免时，就必须采用预热措施，当预热温度过高时不仅对防止冷裂纹没有必要，反而会使800～500℃的冷却速度低于出现脆性混合组织的临界冷却速度，使热影响区韧性下降，所以需要避免不必要的提高预热温度，包括屋间温度，因此有最低预热温度。通过实验后确定钢材的焊接热输入的最大允许值，然后根据最大热输入时冷裂纹倾向再来考虑，是否需要采取预热和预热温度大小，包括最高预热温度。 4.3. 18-8型不锈钢焊接接头区域在那些部位可能产生晶间腐蚀，是由于什么原因造成？如何防止？答：18-8型焊接接头有三个部位能出现
腐蚀现象：{1}焊缝区晶间腐蚀。产生原因根据贫铬理论，碳与晶界附近的Cr形成Cr23C6，并在在晶界析出，导致γ晶粒外层的含Cr量降低，形成贫Cr层，使得电极电位下降，当在腐蚀介质作用下，贫Cr层成为阴极，遭受电化学腐蚀；{2}热影响区敏化区晶间腐蚀。是由于敏化区在高温时易析出铬的碳化物，形成贫Cr层，造成晶间腐蚀；{3}融合区晶间腐蚀{刀状腐蚀}。只发生在焊Nb或Ti的18-8型钢的溶合区，其实质也是与M23C6沉淀而形成贫Cr有关，高温过热和中温敏化相继作用是其产生的的必要条件。防止方法：{1}控制焊缝金属化学成分，降低含碳量，加入稳定化元素Ti、Nb；{2} 控制焊缝的组织形态，形成双向组织{γ+15%δ}；{3}控制敏化温度范围的停留时间；{4}焊后热处理：固溶处理，稳定化处理，消除应力处理。 4.7何为“脆化现象”？铁素体不锈钢焊接时有哪些脆化现象，各发生在 什么温度区域？如何避免？答：“脆化现象”就是材料硬度高，但塑性 和韧性差。现象与避免措施：{1}高温脆性：在900~1000℃急冷至 室温，焊接接头HAZ的塑性和韧性下降。可重新加热到750~850℃， 便可恢复其塑性。{2}σ相脆化：在570~820℃之间加热，可析出σ相 。σ相析出与焊缝金属中的化学成分、组织、加热温度、保温时间以 及预先冷变形有关。加入Mn、Nb使σ相所需Cr的含量降低，Ni能使形成σ相所需温度提高。{3}475℃脆化：在400~500℃长期加热后可出 现475℃脆化。适当降低含Cr量，有利于减轻脆化，若出现475℃脆
(适用于材料成型与控制工程专业焊接模块) 一、概念或解释(每题2分共10分) 1、联生结晶： 2、熔合比： 3、焊条药皮重量系数： 4、金属焊接性： 5、电弧热焊： 二、选择填空(可以多个选择,每题1分,共15分) 1、焊接区内的气体主要来源于( ) 。 ①焊接材料②母材③焊条药皮 2、焊接时, 不与氮气发生作用的金属,即不能溶解氮又不形成氮化物的金属，可用N 作为保护气体, 这种金属是( ) 。 ①铜②铝③镍 3、焊接熔渣的作用有( ) ①机械保护作用②冶金处理作用③改善工艺性能 4、焊接熔池的结晶时, 熔池体积小，冷却速度大，焊缝中以( ) 为主。 ①柱状晶②等轴晶③平面晶
5、熔合区的化学不均匀性主要是体现于(
①凝固过渡层的形成 ②碳迁移过渡层的形成 ③合金分层现象 6、焊缝中的气孔和夹杂主要害处是 ( ) 。 ①焊缝有效截面下降 ②应力集中，疲劳强度下降 ③抗氧化性下降 气孔，使致 密性下降。 7、 打底焊道最易产生热裂纹 , 也最易产生冷裂纹 , 其主要原因是 ( ) 。 ①冷却速度快 ②应力集中 ③过热 8、 焊接结构钢用熔渣的成分是由 ( ) 等组成。 ①氧化物 ②氟化物 ③氯化物 ④硼酸盐 9、 焊接冷裂纹按产生原因可分为 ( ) 。 ①淬硬脆化裂纹 ②低塑性脆化裂纹 ③层状撕裂 ④应力腐蚀开裂 裂纹 10、 有利于改善焊缝抗热裂纹性能因素主要有 ( ) 。 ①细化晶粒 ②减少 S 、P ③结晶温度大 ④加入锰脱硫 11、 热扎、正火钢焊接时，过热区性能的变化取决于 ( ) 等因素。 ①高温停留时间 ②焊接线能量 ③钢材类型 ④冷裂倾向 12、 铸铁焊接时，影响半熔化区冷却速度的因素有： ( ) 。 ①焊接方法 ②预热温度 ③焊接热输入 ④铸件厚度 13、下列哪些钢种具有一定的热应变脆化倾向。 ( ①低碳钢 ②16Mn ③15 MnV 14、焊缝为铸铁型时，影响冷裂纹的因素有 ( ) 。 ①基体组织 ②石墨形状 ③焊补处刚度，体积及焊缝长短 ④深透性 ⑤延迟
1、工艺焊接性的影响因素？ 答：1、材料因素：母材和焊接材料；2、工艺因素：焊接方法、焊接工艺措施 3、结构设计因素 4、使用条件 2、哪些焊接性试验测冷裂纹，哪些测热裂纹？ 答：热裂纹：1、可调拘束度裂纹试验方法2、压板对接（FISCO）焊接裂纹试验3、鱼骨状裂纹试验法4、刚性固定对接裂纹试验4、窗形拘束裂纹试验 冷裂纹：1、斜Y坡口对接裂纹试验2、插销试验3、刚性固定对接裂纹试验4、窗形拘束裂纹试验 3、斜Y坡口对接裂纹试验和插鞘试验适用范围是什么？ 答：斜Y坡口对接裂纹试验适用范围：1、评定低合金结构钢焊缝以及HAZ的冷裂倾向 2、确定防止冷裂纹的临界预热温度 插鞘试验适用范围：1、主要用来考核材料的氢致延迟裂纹敏感性 – 2、也可用来考核再热裂纹和层状撕裂等的敏感性 4、制定焊接性试验方法的原则？ 答：1、应尽量使试验条件与实际焊接条件一致（一致性） 2、试验结果应稳定可靠，具有较好的再现性（可靠性） 3、应注意试验方法的经济性（经济性） 5、热轧钢、调质钢的强化机理？ 答：热轧钢是固溶强化（Si、Mn）；调质钢是热处理（淬火+回火）强化 6、热轧钢的典型牌号、使用状态？ 答：典型钢种：16Mn，组织：细晶铁素体+珠光体 15MnV V细化晶粒和沉淀强化（392MPa） 使用状态：一般在热轧状态下使用，但在特殊情况下（要求↑冲击韧性或板厚），在正火状态下使用。 7、评定钢材层状撕裂敏感性主要指标：S含量、Z向断面收缩率 8、分析热轧及正火钢的焊接裂纹倾向。 热裂纹： 热轧及正火钢由于含碳量低（≤0.2%），含Mn量较高，Mn/S一般能达到防止发生热裂纹的要求，具有较好的抗热裂性能。但个别情况下，当材料成分不合格或因严重偏析使局部碳、硫含量偏高时，Mn/S比就可
第一部分 一、单项选择题（每小题1分） 1．金属在固态下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为（）。 A．晶格转变 B．晶体转变 C．同素异构转变 D．同素同构转变 答案：C 2．工件出现硬度偏高这种退火缺陷时，其补救方法是（）。 A．调整加热和冷却参数重新进行一次退火 B．进行一次正火 C．进行一次回火 D．以上均不行 答案：A 3．能够完整地反映晶格特征的最小几何单元称为（）。 A．晶粒 B．晶胞 C．晶面 D．晶体 答案：B 4．手弧焊时与电流在焊条上产生的电阻热无关的是（）。 A．焊条长度 B．药皮类型 C．电流强度 D．焊条金属的电阻率 答案：B 5．仰焊时不利于焊滴过渡的力是（）。 A．重力 B．表面张力 C．电磁力 D．气体吹力 答案：A 6．焊接化学冶金过程中的电弧的温度很高，弧柱的温度一般可达（）。 A．600~800℃ B．1000~2000℃ C．6000~8000℃ D．9000~9500℃ 答案：C 7．在焊接接头中，由熔化母材和填充金属组成的部分叫（）。 A．熔合区 B．焊缝 C．热影响区 D．正火区 答案：B 8．CO2气体保护焊焊接低碳钢和低合金结构钢时，常用焊丝牌号是（）。 A．H08A B．H08MnA C．H08Mn2SiA D．H08Mn2A 答案：C 9．贮存CO2气体的气瓶容量一般为（）。 A．10 L B．25 L C．40 L D．45 L 答案：C 10．二氧化碳气体保护焊时应（）。 A．先通气后引弧 B．先引弧后通气 C．先停气后熄弧 D．先停电后停送丝 答案：A 11．钨极氩弧焊的代表符号是（）。 A．MEG B．TIG C．MAG D．PMEG 答案：B 12．利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热来进行焊接的方法称为（）。 A．电阻焊 B．电弧焊 C．氩弧焊 D．电渣焊 答案：D 13．下列焊接方法属于压焊的是（）。 A．电渣焊 B．钎焊 C．点焊 D．气焊 答案：C
45—优质碳素结构钢{最常用中碳调质钢} 主要特性最常用中碳调质钢，综合力学性能良好，淬透性低，水淬时易生裂纹。小型件宜采用调质处理，大型件宜采用正火处理。 应用举例 主要用于制造强度高的运动件，如透平机叶轮、压缩机活塞。轴、齿轮、齿条、蜗杆等。（焊接件注意焊前预热，焊后消除应力退火）。 Q235A(A3钢){最常用中碳素结构钢} 主要特性具有高的塑性、韧性和焊接性能、冷却性能，以及一定的强度，好的冷弯性能。 应用举例广泛用于一般要求的零件和焊接结构。如受力不大的拉杆、连杆、销、轴、螺钉、螺母、套圈、支架、机座、建筑结构。 40Cr{合金结构钢} 主要特性经调质处理后，具有良好的综合力学性能、低温冲击韧度及低的缺口敏感性，淬透性良好，油冷时可得到较高的疲劳强度，水冷时复杂形状的零件易产生裂纹，冷弯塑性中等，回火或调质后切削加工性好，但焊接性不好，易产生裂纹，焊接前应预热100～150℃，一般在调质状态下室使用，还可以进行碳氮共参和高频表面淬火处理。
应用举例调质处理后用于制造中速，中载的零件，如机床齿轮、轴、蜗杆、花键轴、顶针套等。调质并高频表面淬火后用于制造表面高硬度、耐磨的零件，如齿轮、轴、主轴、曲轴、心轴、套筒、销子、连杆、螺钉螺母、进气阀等。经淬火及中温回火后用于制造重载、中速冲击的零件，如油泵转子、滑块、齿轮、主轴、套环等。经淬火及低温回火后用于制造重载、低冲击、耐磨的零件，如蜗杆、主轴、轴、套环等，碳氮共渗处即后制造尺寸较大、低温冲击韧度较高的传动零件，如轴、齿轮 等。 HT150{灰铸铁} 应用举例 齿轮箱体，机床床身，箱体，液压缸，泵体，阀体，飞轮，气缸盖，带轮，轴承盖等。 35{各种标准件、紧固件的常用材料} 主要特性强度适当，塑性较好，冷塑性高，焊接性尚可。冷态下可局部镦粗和拉丝。淬透性低，正火或调 质后使用。 应用举例适于制造小截面零件，可承受较大载荷的零件:如曲轴、杠杆、连杆、钩环等，各种标准件、紧固 件。
金属焊接性试题 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】
一、名词解释 1.工艺焊接性:在一定工艺焊接条件下，能否获得优质、无缺陷的焊接接头的能力。 2.碳当量：把钢中包括碳在内的合金元素对淬硬、冷裂及脆化等的影响折合成碳的相 当含量。 3.晶间腐蚀：是起源于金属表面沿金属晶界发生的有选择的深入金属内部的腐蚀。 4.高温脆性：指钢在变形温度为~时所出现的高温塑形急剧下降的现象。 5.焊接性：金属材料对焊接加工的适应性和使用的可靠性。 6.半热焊：正焊前将铸件整体或局部预热到300℃～400℃,在焊补过程中保持这一温 度,并在焊后采取缓冷措施的工艺方法称为热焊。 7.σ相脆性：指不论母材还是焊缝，在ω（Cr）>21%,并且在520~820℃之间长期加热 形成的硬而脆的铁铬金属间化合物。 8.调质钢：含碳量在的中碳钢。 9.刀状腐蚀：简称刀蚀，它是焊接接头中特有的一种晶间腐蚀，只发生在含有Ti、Nb 等稳定化元素的奥氏体不锈钢焊接接头中。腐蚀部位沿熔合线发展，处于HAZ的过热区，由于区域很窄，形状有如刀削缺口，故称为刀状腐蚀。 10.使用焊接性：焊接接头或整体结构满足技术条件中所规定的使用性能的程度。 11.不锈钢:指主加元素铬的质量分数ω（Cr）>12%的钢。 12.奥氏体不锈钢：是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约%时，具有稳定的奥氏体组织。 13.沉淀硬化不锈钢：在不锈钢中单独或复合添加硬化元素，通过适当的热处理获得高 强度、高韧性并具有良好耐蚀性的一类不锈钢。 14.固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后 快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。 15. 475℃脆性：铁素体钢在ω（Cr）≥%，并在温度400~500℃长期加热后，常常出现 强度升高而韧性下降的现象。 16.耐热钢：在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢 （或称高温不起皮钢）和热强钢两类。 17.应力腐蚀开裂：在拉伸应力与腐蚀介质的共同作用下产生的断裂。 18.热裂纹：是指焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区间产生 的焊接裂纹。 19.冷裂纹：指的是焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹。 20.热焊：正焊前将铸件整体或局部预热到600℃～700℃,在焊补过程中保持这一温度, 并在焊后采取缓冷措施的工艺方法称为热焊。 21.高强度钢：屈服点≥295、抗拉强度≥390的钢。 22.热影响区：在焊接热循环作用下，焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能 变化的区域，称为焊接热影响区。 二、填空 1．焊接性是金属材料的一种工艺性能，除了受材料本身性质影响外，还受到工艺条件、（结构条件）和（使用条件）的影响。 2．中、高碳钢焊后若（冷却）速度较快，则可能在焊缝和热影响区形成（马氏体）组织，导致裂纹倾向增大。 3．一根45钢，Φ75mm机轴，采用焊接方法连接，焊接接头处就、开坡口，预热温度为（200℃），采用（E5015）焊条。
（√）1、为了防备和消弱高频电磁场的影响，可采取将焊枪电缆和地线用金属编织线屏蔽的措施。 （ × ）2、乙炔气是一种容易燃烧的气体，一旦起火，应该立即采用四氯化碳或者其它灭火剂进行灭火。 （√）3、在所有触电形式当中，两相触电流过人体的电流最大，其危险性也最大。 （ ）4、人体持续接触而不会使人直接致死或致残的电压称为安全电压，工作过程中规定安全电压为36伏。 （ ）5、氩弧焊时，由于臭氧和紫外线作用强，应穿棉布工作服，不能穿化纤工作服。 （ ）6、乙炔气起火后可用四氯化碳进行灭火。 （ ）7、埋弧焊由于电弧在焊剂层下面埋着，所以不需要考虑电弧辐射问题。 （√）8、电弧切割所使用的电流比较大，应注意防止焊机超载烧毁。（ ）9、乙炔胶管管段的连接，可采用紫铜管。 （√）10、焊接与切割场地周围10米之内不能有易燃易爆物品。 （√）11、焊机各个带电部分之间，及其外壳对地之间必须符合绝缘标准的要求，其电阻值均不小于1兆欧。 （ ）12、射吸式焊炬比等压式焊炬容易回火，所以生产中多使用的是等压式焊炬。 （ ）13、等离子弧是一种高能量密度的电弧，与普通焊接电弧有本质的区别。 （√）14、一般检修动火，动火时间都不得超过一天，特殊情况可适当延长，隔日动火的，申请部门一定要复查。 （ ）15、触电救护时，可以使用双手迅速将触电者拽开，使其摆脱电源。 （√）16、氩弧焊时产生的臭氧比焊条电弧焊多，且电弧辐射也强。（ ）17、氧气瓶在运输时应横放且固定，垛高不超过三层。（√）18、随着混合气体浓度的增大，爆炸的危险性也在增大。 （ ）19、二氧化碳气体保护焊时，由于分解、氧化等作用产生了一氧化碳，所以说其主要缺点是中毒。 （√）20、火焰能率的大小是由焊炬型号与焊嘴号码大小来决定的。（ ） （√）21、乙炔瓶内装有液体的丙酮，其目的是为了增大对乙炔的溶解度，并增大了乙炔瓶的安全性能。 （ ）22、埋弧焊由于可以使用比较大的热输入，所以在全位置多种
金属焊接性 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
2012太原科技大学期末考试试题 金属焊接性：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。 含义：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能力。 影响金属焊接性的因素：1、材料本因素2、设计因素3、工艺因素4、服役环境 评定焊接性的原则:（1）评定焊接接头中产生工艺缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据；（2）评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。 1.实验方法应满足的原则：1、可比性2、针对性3、再现性4、经济性 中碳调质钢的焊接有冷裂纹,热裂纹热影响区性能的变化(脆化,软化)等问题。 特殊性能的低合金钢分为低温刚,耐候钢,低合金耐蚀钢三类。 珠光体耐热钢提高高温强度的途径是碳含量低,合金元素少（不超过3%-5%）热膨胀系数小导热性好,并有良好的冷热加工性,加入Cr,Mo,W,V,等主要强化铁素体,提高钢的高温强度。 不锈钢空冷后室温组织分为铁素体钢,奥氏体钢,马氏体钢,奥氏体-铁素体双相钢,沉淀硬化型或时效硬化型钢。 耐热钢的脆化形式淬火脆化,回火脆化,时效脆化,二次淬火脆化或高铬铁素体钢的晶粒长大脆化,及铬镍奥氏体钢沿晶界析出碳化物脆化,475℃脆化和σ相脆化。珠光体耐热钢以Cr,Mo,W,V,为主加元素的中低合金钢。 铝及铝合金焊接时会出现氢气孔,还存在强的氧化能力,热导率和比热容大,热裂纹倾向大,容易形成气孔,焊接接头容易软化,合金元素蒸发和烧损,焊接接头的耐腐蚀性低于母材,固态和液态无色泽变化等问题。
一、填空题 1焊接结构是以金属材料轧制的—板材—和—型材—作基本元件，采用—焊接—加工方法，按照一定的—结构_组成的，并能承受载荷的（金属）结构。P1 2、焊接结构的分类：按钢材类型可分为_板_结构和格架—结构；按综合因素分类可分为容器和管道结构、—房屋建筑—结构、—桥梁—结构、船舶与海洋—结构、—塔桅—结构和—机器—结构。P2-4 3、管材对接的焊接位置可分为：_平焊—位置、横焊位置和多位置：板材对接的焊接位置可分 为：平焊位置、横焊位置和立焊位置；板材角接的焊接位置可分为: 平焊位置、横焊 位置和立焊位置。P15 5、凡是用文字、图形和表格等形式，对某个焊件科学地规定其工艺过程方案和规范及采用相应工艺装备的技术文件，称之为焊接生产工艺规程。它是生产中的技术指导性文件，是技术准备和生产管理及制定生产进度计划的依据。P21 6、焊接结构制造工艺过程的主要工序有：划线（放样或号料）、切断、成形、边缘加工、制孔、装 配_、焊接、检验、涂漆等。P22 7、焊接结构的生产通常由四部分组成，分别是：1生产前的准备、2金属加工或零、部件的制作、3装配焊接、4 成品加工、检查验收和包装出厂。P27 8在焊接结构制造的零件加工过程中，根据对工件所产生的作用和加工结果，钢材的基本加工方法可分为：变形加工和分离加工。P38 9、在焊接结构制造的零件加工过程中，钢材经过划线和号料后，就转入下料工序，其中，主要的完成方式主要有：机械切割和热切割。P62 10、在进行焊接结构生产的装配过程中，必须具备以下三个基本条件：定位、夹紧、以及测量。 11、在焊接结构生产中，选择合理的装配一焊接顺序很关键，目前，装配一焊接顺序基本有三种类型： 整装整焊、分部件装配、和随装随焊。P144 12、在焊接结构生产的转配过程中，根据不同产品、不同生产类型，有不同的装配工艺方法，主要有：互换法、选配法、和修配法。P144 13、焊接变位机械是改变焊件、焊机或焊工的空间位置来完成机械化、自动化焊接的各种机械装备。P174 14、焊接机器人工作站通常由工业机器人、焊接设备、周边设备、系统控制设备、辅助装置、等部分组成。P208 15、焊接生产线可分为三种类型，分别是：刚性焊接生产线、柔性焊接生产线、和介于二者之间的过渡型生产线。P225
……………………………………密……………………………………封……………………………………线……………………………… 班级：________________________姓名：________________________学号：________________________ ……………………………………密……………………………………封……………………………………线……………………………… ****** 2012~2013学年第一学期焊接技术及自动化专业 《金属材料焊接》考试试卷（A ） 答题注意事项：○1学生必须用蓝色（或黑色）钢笔、圆珠笔或签字笔直接在试题卷上答题；○2答卷前请将密封线内的项目填写清楚；○3字迹要清楚、工整，不宜过大，以防试卷不够使用；4本卷共4大题，总分为100分。 一、填空题（共9小题，26空，每空1分，合计26分） 1.焊接是通过 或 ，或者两者并用，并且用或不用 ，使焊件间达到 的一种加工方法。 2.按焊接过程中金属所处的状态不同，可以把焊接方法分为 、 和 三大类。 3.熔焊时， 在焊缝金属中所占的百分比叫做熔合比。 4.焊缝金属的偏析主要有 、 和 。 5.对不易淬火钢来说，根据热影响区组织特征主要分为三个区域，即 、 、 。 6.冷裂纹通常是 、 及 三者共同作用的结果。通常把这三个因素，称为冷裂纹形成的三要素。 7.不锈复合钢板装配时，必须以 为基准对齐；定位焊一定要在 面上。 8.按碳在灰口铸铁中的存在形式不同，可将其铸铁分 为 、 、 和 。 9.铝及铝合金常用的焊接方法是 、 和 。 二、选择题（共22小题，每题2分，合计44分） 1.（ ）不是影响焊接性的因素。 A.金属材料的种类及其化学成分 B.焊接方法 C.构件类型 D.焊接操作技术 2.碳当量（ ）时，钢的淬硬冷裂倾向不大，焊接性优良。 A.小于0.40% B.小于0.50% C.小于 0.60% D.小于0.80% 3.国际焊接学会的碳当量计算公式只考虑了（ ）对焊接性的影响，而没有考虑其他因素对焊接性的影响。 A.焊缝扩散氢含量 B.焊接方法 C.构件类型 D.化学成分 4.国际焊接学会推荐的碳当量计算公式适用于（ ）。 A.高合金钢 B.奥氏体不锈钢 C.耐磨钢 D.碳钢和低合金结构钢 5.低碳钢Q235钢板对接时，焊条应选用（ ）。 A.E7015 B.E6015 C.E5515 D.E4303 6.焊接18MnMoNb 钢材时，宜选用的焊条是( )。 A.E7515—D2 B.E4303 C.E5015 D.E5016 7.低合金结构钢焊接时的主要问题是（ ）。 A.应力腐蚀和接头软化 B.冷裂纹和接头软化 C.应力腐蚀和粗晶区脆化 D.冷裂纹和粗晶区脆化 8.（ ）不属于有淬硬冷裂倾向的低合金结构钢焊接工艺特点。 A.采取预热 B.要控制热输入 C.采取降低含氢量的工艺措施 D.采用酸性焊条 9.低合金结构钢采取局部预热时，预热范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍，且不小于（ ）mm 。 A.300 B.250 C.200 D.100 10.18MnMoNb 钢的焊接性较差，焊前需要预热，预热温度为（ ）°C 。 A.100-130 B.130-150 C.150-180 D.180-250 11.低温压力容器用钢16MnDR 的最低使用温度为（ ）°C 。 A.-20 B.-40 C.-50 D.-60 12.低合金高强度结构钢按热处理状态分类，30CrMnSiA 钢属于（ ）。 A.正火刚 B.热轧钢 C.非热处理强化钢 D.中碳调质钢 13.熔焊时硫的主要危害是产生( )缺陷。 A.气孔 B.飞溅 C.裂纹 D.夹杂物 14.低碳钢由于结晶区间不大所以( )不严重。 A.层状偏析 B.区域偏析 C.显微偏析 D.火口偏析 15.奥氏体不锈钢的焊接电流（A ），一般取焊条直径（mm ）的（ ）倍。 A.15-20 B.25-30 C.35-40 D.45-50 16.牌号为A137的焊条是（ ）。 A.碳钢焊条 B.低合金钢焊条 C.珠光体耐热钢焊条 D.奥氏体不锈钢焊条 17.为了防止奥氏体不锈钢焊接热裂纹，希望焊缝金属组织是奥氏体-铁素体双相组织，其中铁素体的质量分数应控制在（ ）左右。 A.30% B.20% C.10% D.5% 18.( )不是奥氏体不锈钢合适的焊接方法。 A.焊条电弧焊 B.钨极氩弧焊 C.埋弧自动焊 D.电渣焊 19.( )不是奥氏体不锈钢的焊接工艺特点。 A.不能进行预热和后热处理 B.采用小线能量，小电流快速焊
1.金属焊接性：指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够形成完整接头并满足预期使用要求的能力。包括（工艺焊接性和使用焊接性）。 2.工艺焊接性：金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头能力。 3.使用焊接性：指焊接接头和整体焊接结构满足各种性能的程度，包括常规的力学性能。 4.影响金属焊接性的因素：1、材料本因素2、设计因素3、工艺因素4、服役环境 5.评定焊接性的原则:（1）评定焊接接头中产生工艺缺陷的倾向，为制定合理的焊接工艺提供依据；（2）评定焊接接头能否满足结构使用性能的要求。 6.实验方法应满足的原则：1、可比性2、针对性3、再现性4、经济性 7.常用焊接性试验方法 A:斜Y坡口焊接裂纹试验法: 此法主要用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。B:插销试验 C:压板对接焊接裂纹试验法 D:可调拘束裂纹试验法 一问答：“小铁研”实验的目的是什么，适用于什么场合？了解其主要实验步骤，分析影响实验结果稳定性的因素有哪些？ 答：1、目的是用于评定用于评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性。评定碳钢和低合金高强钢焊接热影响区对冷裂纹的敏感性时，影响结果稳定因素焊接接头拘束度预热温度角变形和未焊透。（一般认为低合金钢“小铁研实验”表面裂纹率小雨20%时。用于一般焊接结构是安全的） 三合金结构钢的焊接 低碳调质钢的焊接性分析 低碳调质钢主要是作为高强度的焊接结构用钢，因此含碳量限制的较低，在合金成分的设计上考虑了焊接性的要求。低碳调质钢碳的质量分数不超过0.18%，焊接性能远优于中碳调质钢。由于这类钢的焊接热影响区是低碳马氏体，马氏体转变温度Ms较高，所形成的马氏体具有“自回火”特性，使得焊接冷裂纹倾向比中碳调质钢小。 焊缝强韧性匹配： 焊缝强度匹配系数S=（σb）w/（σb）b,是表征接头力学非均质性的参数之一，（σb）w为焊缝强度，（σb）b为母材强度。当（σb）w/（σb）b>1时，为高强匹配;=1为等强匹配。<1为低强匹配低碳调质钢热影响区获得细小的低碳马氏体（ML）组织或下贝氏体（B L）组织时，韧性良好，而韧性最佳的组织为ML与低温转变贝氏体组织（B L）的混合组织下贝氏体的板条间结晶位相差较大，有效晶粒直径取决于板条宽度，比较微细，韧性良好，当ML与B L混合生成时，原奥氏体晶粒被先析出的B L有效地分割，促使ML有更多的形核位置，且限制了ML的生长，因此ML+B L混合组织有效晶粒最为细小。 Ni是发展低温钢的一个重要元素。为了提高钢的低温性能，可加入Ni元素，形成含Ni的铁素体低温钢，如1.5Ni钢等在提高Ni的同时，应降低含碳量和严格限制S、P的含量及N、H、O的含量，防止产生时效脆性和回火脆性等。这类钢的热处理条件为正火、正火+回火和淬火+回火等。 ○1在低温钢中由于含碳量和杂质S、P的含量控制的都很严格，所以液化裂纹在这类钢中不是很明显。○2另一个问题是回火脆性，要控制焊后回火温度和冷却速度。 低温钢焊接的工艺特点：除要防止出现裂纹外，关键是要保证焊缝和热影响区的低温韧性，这是制定低温钢焊接工艺的一个根本出发点。 9Ni钢具有优良的低温韧性但用与9Ni钢相似的铁素体焊材时所得焊缝的韧性很差。这除了与铸态焊缝组