焊接冶金学试题

焊接冶金学试卷一、填空（每空1分，共30分）1、熔焊时，金属、熔渣和气象之间进行一些列的冶金反映。

2、手工电弧焊的焊接化学反映区有三个即要皮反映区、熔滴反映区和熔池反映区。

3、焊接区域气体的来源要紧有：有机物的分解和燃烧、碳酸盐和高价氧化物的分解和材料的蒸发等。

4、焊接材料是焊接时所消耗材料的通称，包括焊条、焊丝和焊剂和气体等。

5、熔滴过渡形式有：颗粒状过度、短途经度、附壁过度等。

6、焊接区内的气体要紧由CO2、H2O、N2、H 2、O 2组成。

7、焊缝中常碰到的夹杂物有盐性夹杂、盐-氧化合物夹杂和氧化物夹杂。

8、经常使用的脱氧剂有AL、Ti、Si、Mn。

9、焊缝中化学成份的不均匀性包括显微偏析、区域偏析和层状偏析。

10、裂纹按产生的本质分为五大类即热裂纹、再热裂纹冷裂纹和层状撕裂和应力侵蚀裂纹。

二、选择（10分每题1分）1、低氢型焊条（碱性焊条）焊缝的含氢量低的缘故是药皮中含有很多的碳酸盐，它们受热分解生成（3 ）和氢反映生成稳固的OH。

1 O2 2 H23 CO24 N22、焊接区内的氢要紧来源于焊接材料中的（3 ）。

1 碳酸盐2 氧化物3 水分4 空气3、熔合区会显现明显的化学成份不均匀，成为（2 ）地带。

1 优质2 薄弱3 缺点4 不重要4、在焊接化学冶金中经常使用的脱硫剂是（2 ）1 铁2 锰3 硅4铜5、低碳钢含碳量低，固态相变的组织主若是（1 ）+少量珠光体。

1 铁素体2 莱氏体3 贝氏体4 马氏体6、改善焊缝金属凝固组织的最有效冶金方式是（4 ）。

1 后热2 进行脱氧3 提高冶金反映时刻4 添加某些合金元素7、以下属于氧化物夹杂的有（3 ）1 CaO 2FeO 3SiO24K2O8、硫在焊缝金属中的危害是以低熔点的（3 ）的形式存在。

1 S2 FeS 3Fe+FeS 4 SO29、钢铁表面的氧化皮在焊接进程中形成的气孔是（2 ）。

1 H2O2 H3 CO4 N10、能够稀释熔渣的物质是（2 ）。

焊接冶金学试题（有用于材料成型与操纵工程专业焊接模块）一、概念或说明(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(能够多个选择,每题1分,共15分)1、焊接区内的气体重要来源于( )。

①焊接材料②母材③焊条药皮2、焊接时, 不与氮气产生感化的金属,即不克不及消融氮又不形成氮化物的金属，可用N作为爱护气体,这种金属是( )。

①铜②铝③镍3、焊接熔渣的感化有( )①机械爱护感化②冶金处理感化③改良工艺机能4、焊接熔池的结晶时,熔池体积小，冷却速度大年夜，焊缝中以( )为主。

①柱状晶②等轴晶③平面晶5、熔合区的化学不平均性主假如表现于( )。

①凝固过渡层的形成②碳迁徙过渡层的形成③合金分层现象6、焊缝中的气孔和搀杂主关键处是( )。

①焊缝有效截面降低②应力集中，疲乏强度降低③抗氧化性降低④深透性气孔，使致密性降低。

7、打底焊道最易产生热裂纹,也最易产生冷裂纹,其重要缘故是( )。

①冷却速度快②应力集中③过热8、焊接构造钢用熔渣的成分是由( )等构成。

①氧化物②氟化物③氯化物④硼酸盐9、焊接冷裂纹按产生缘故可分为( )。

①淬硬脆化裂纹②低塑性脆化裂纹③层状扯破④应力腐化开裂⑤延迟裂纹10、有利于改良焊缝抗热裂纹机能身分重要有( )。

①细化晶粒②削减S、P ③结晶温度大年夜④参加锰脱硫11、热扎、正火钢焊接时，过热区机能的变更取决于( )等身分。

①高温逗留时刻②焊接线能量③钢材类型④冷裂偏向12、铸铁焊接时，阻碍半熔化区冷却速度的身分有：( )。

①焊接方法②预热温度③焊接热输入④铸件厚度13、下列哪些钢种具有必定的热应变脆化偏向。

( )①低碳钢②16Mn ③15 MnV14、焊缝为铸铁型时，阻碍冷裂纹的身分有( )。

①基体组织②石墨外形③焊补处刚度，体积及焊缝长短15、防止奥氏体钢焊接时产生点蚀的重要方法有( )。

①进行自熔焊接②焊接材料与母材超合金化匹配③推敲母材的稀释感化三、确信对错（对的打∨，错的打×每题１分,共15分）1、电流种类及极性对气孔的阻碍是直流反接，气孔大年夜,直流正接，气孔少,交换焊接，气孔更少。

焊接性试题一、填空题1、影响焊接性的四大因素：、、、。

2、根据使用条件的不同，低碳调质刚可以分为：、、3、举例三种焊接冷裂纹试验方法：、、。

4、不锈钢及耐热钢按空冷后的室温组织可分为：、、、、。

5、黄铜熔焊时容易出现的问题：、、、。

6、灰铸铁同质焊缝电弧热焊时的预热温度：。

7、焊接性试验的内容：、、、。

8、常用直接工艺焊接性试验方法：、、、。

斜Y坡口焊接裂纹率不超过，在实际结构焊接时就不致发生裂纹。

9、铜及铜合金焊接性主要问题有：、、、。

10、铝合金按强化方式分类：、。

11、陶瓷与金属焊接中的主要问题: 、、、。

二、名词解释1、电弧热焊2、热强性3、超强匹配4、焊接性5、应力腐蚀6、碳当量7、晶间腐蚀8、临界点蚀温度9、Gr当量10、焊接线能量11、不锈钢三、问答题1、简述用低碳钢焊条或镍基铸铁焊接材料焊接铸铁时，焊缝热裂纹情况和解决措施？答：用低碳钢焊条焊接灰铸铁时，即使采用小电流，第一层焊缝碳的质量分数仍高达0.7%-1.0%，含硫量也高，促进形成FeS 与Fe的低熔点共晶物，高的焊缝含碳量会增加热裂纹敏感性，导致形成焊缝底部热裂纹甚至宏观热裂纹。

用镍基焊接材料焊接铸铁时，由于铸铁母材中含有较多的S P等杂质，熔入镍基奥氏体焊缝金属后，与奥氏体不锈钢焊接类似，容易形成Ni-Ni3S2 Ni-Ni3P低熔点共晶，且镍基焊缝凝固后为较粗大的单相奥氏体柱状晶，凝固过程中容易使低熔点共晶在奥氏体晶间连续分布，促使热裂纹形成。

解决措施：冶金方面：调整焊缝化学成分，使其脆性温度区间缩小，加入稀土元素增强脱S P 反应，是晶粒细化，以提高抗热裂性能采取正确的冷焊工艺，是焊接应力降低。

以及使母材的有害杂质较少融入焊缝2、与一般结构钢相比较，Gr-Ni奥氏体钢焊接时有较大的热裂纹倾向，在母材和焊缝成分不变的条件下，焊接时应该采取何种工艺？答：为避免焊缝枝晶粗大和过热区晶粒粗化，以致增大偏析程度，应尽量采用小焊接热输入快速焊工艺，而且不应预热，并降低层间温度。

一.名词解释1. 焊接：被焊工件的材质（同质或异质），通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性的连接的工艺过程。

2. 熔合比：在焊缝金属中局部融化的母材所占的比例称为熔合比。

3. 交互结晶：熔合区附近加热到半融化状态基本金属的晶粒表而，非自发晶核就依附在这个表而上，并以柱状晶的形态向焊缝中心生长，形成所谓交互结晶。

4. 焊缝扩散氢：由于氢原子和离子的半径很小，这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散，故称扩散氢。

5. 拘束度：单位长度焊缝，在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需的力。

6. 熔敷系数：真正反映焊接生产率的指标。

7. 熔敷比表面积：熔滴的表而积Ag与其质量pVg之比。

8. 应力腐蚀：焊接构件，如容器，管道等在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生的一种延迟破坏现象，称为应力腐蚀裂纹。

9. 层状撕裂：大型厚壁结构，在焊接过程中会沿钢板的厚度方向岀现较大的拉伸应力，如果钢中有较多的杂质，那么沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹，称为层状撕裂。

10. 在热裂纹：厚板焊接结构，并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行消除应力热处理或在一泄温度下服役的过程中，任焊接热影响区粗晶部位发生的裂纹为在热裂纹。

11. 热影响区：熔焊时在集中热源的作用下，焊缝两侧发生组织和性能变化的区域。

12. 热循环曲线：焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低而高，达到峰值后，又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。

13. 焊接线能量：热源功率q与焊接速度v之比。

二简答1. 氢对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氢量的主要描施是什么？a.氢脆，氢在室温附近使钢的塑性严重下降，b.白点，碳钢和低合金钢焊缝，如含氢量高常常在拉伸或弯曲断而上岀现银白色局部脆断点。

c.形成气孔，熔池吸收大量的氢，凝固时由于溶解度突然下降，使氢处于饱和状态，会产生氢气且不溶于液态金属，形成气泡产生气孔。

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理工大学试卷（A卷）
考试科目：焊接冶金学考试日期：2018年6月命题教师：
学院：材料学院专业班级：材控任课教师：
学生姓名：学号：课序号：考试座位号：
一、名词解释（每个2分，共10分）
(1)熔敷系数
(2)熔合比
(3)形状系数
(4)近缝区
(5)
二、填空题（每空1分，共30分）
1焊接冷裂纹按产生原因可分为、、。

2一般焊缝中的偏析主要有：、和。

3冷裂纹产生的三大因素为：、和。

4常用合金过渡方式有：应用、应用、应用、应用。

5焊条药皮的的作用有：、、。

6焊接热影响区的示意图如下，从左往右依次是熔合区、、
、、、未受影响区。

7焊接热裂纹主要是、、。

8影响再热裂纹的主要因素是和。

9根据焊条药皮组成的不同，焊条药皮可分为八种类型，请任写出三种：
、、。

10根据分子和离子理论，碱性氧化物有，酸性氧化物有。

（分别任写三种）
三、简答题（每题8分，共40分）
1焊接本身的特点是什么?
2焊条的工艺性能包括哪些方面，对焊接质量有何影响？3熔池的结晶线速度与焊接速度有什么关系？
4什么是合金过渡系数？影响合金过渡系数的因素有哪些？
5综合分析碱性焊条药皮中作用及对焊缝性能的影响。

四、论述题（每题10分，共20分）
1试述焊接冷裂纹的特征及其影响因素。

2氮、氧分别对焊接质量有什么影响，控制措施是什么？。

焊接冶金学（基本原理）习题绪论1.试述焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？3.能实现焊接的能源大致哪几种？它们各自的特点是什么？4.焊接电弧加热区的特点及其热分布？5.焊接接头的形成及其经历的过程，它们对焊接质量有何影响？6.试述提高焊缝金属强韧性的途径？7.什么是焊接，其物理本质是什么？8.焊接冶金研究的容有哪些第一章焊接化学冶金1.焊接化学冶金与炼钢相比，在原材料方面和反应条件方面主要有哪些不同？2.调控焊缝化学成分有哪两种手段？它们怎样影响焊缝化学成分？3.焊接区气体的主要来源是什么？它们是怎样产生的？4为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度？5.氮对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氮量的主要措施是什么？6.手弧焊时，氢通过哪些途径向液态铁中溶解？写出溶解反应及规律？7.氢对焊接质量有哪些影响？8既然随着碱度的增加水蒸气在熔渣中的溶解度增大，为什么在低氢型焊条熔敷金属中的含氢量反而比酸性焊条少？9. 综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响。

10.今欲制造超低氢焊条（[H]<1cm3/100g）,问设计药皮配方时应采取什么措施？11. 氧对焊接质量有哪些影响？应采取什么措施减少焊缝含氧量？12.保护焊焊接低合金钢时，应采用什么焊丝？为什么？13.在焊接过程中熔渣起哪些作用？设计焊条、焊剂时应主要调控熔渣的哪些物化性质？为什么？14.测得熔渣的化学成分为：CaO41.94%、28.34%、23.76%、FeO5.78%、7.23%、3.57%、MnO3.74%、4.25%，计算熔渣的碱度和，并判断该渣的酸碱性。

15.已知在碱性渣和酸性渣中各含有15%的FeO，熔池的平均温度为1700℃，问在该温度下平衡时分配到熔池中的FeO量各为多少？为什么在两种情况下分配到熔池中的FeO量不同？为什么焊缝中实际含FeO量远小于平衡时的含量？16.既然熔渣的碱度越高，其中的自由氧越多，为什么碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条焊缝含氧量低？17.为什么焊接高铝钢时，即使焊条药皮中不含，只是由于用水玻璃作粘结剂，焊缝还会严重增硅？18. 综合分析熔渣中的CaF2在焊接化学冶金过程是所起的作用。

焊接冶金学试题1. 引言焊接冶金学是研究焊接过程中金属的物理、化学和力学行为的学科。

理解焊接冶金学的原理和理论对于控制焊接过程、提高焊接质量和性能至关重要。

本文将为读者提供一系列焊接冶金学试题，以测试他们对于焊接冶金学的理解和应用能力。

2. 试题2.1. 选项题1.在焊接中，金属的热影响区（HAZ）是指：– A. 焊接接头周围未融化的区域– B. 焊接接头表面的凝固区域– C. 焊接接头的最强区域– D. 焊接接头中最易发生冷裂纹的区域2.焊接过程中，热输入对于焊接接头的影响包括以下哪些方面？– A. 结晶形核和生长速率– B. 焊接接头的收缩和残余应力– C. 金属的晶粒尺寸和取向– D. 焊接接头的硬度和韧性3.以下哪一种焊接方式适用于焊接高碳钢？– A. 氩弧焊– B. 水下焊– C. 摩擦焊– D. 前向气保焊4.焊接冶金学研究的焊接缺陷类型包括以下哪些？– A. 轻气孔、重气孔和夹杂物– B. 热裂纹、冷裂纹和焊缝裂纹– C. 钢包损伤、表面缺陷和变形– D. 硬化带、沉淀硬化和晶间腐蚀5.对于不同类型的焊接接头材料，合适的焊接工艺参数是根据以下哪些方面选择的？– A. 接头厚度、金属材料和焊接位置– B. 焊接电流、焊接速度和焊接预热温度– C. 气体保护、焊接电压和焊丝直径– D. 焊接压力、焊接时间和焊接形变2.2. 简答题1.解释焊接冶金学中的固溶度和析出的概念，并说明它们对焊接接头性能的影响。

2.举例说明焊接过程中可能发生的两种热裂纹类型，并分析它们发生的原因和预防措施。

3.简要介绍焊接接头中可能出现的硬化带和沉淀硬化，并解释它们对接头性能的影响。

4.说明焊接冶金学中的晶粒尺寸和晶界取向对焊缝性能的影响，并讨论如何通过焊接工艺控制晶粒尺寸和晶界取向。

5.简述焊接接头的残余应力形成的原因，以及残余应力对接头性能和可靠性的影响。

3. 结论通过以上试题，读者可以测试自己对焊接冶金学的理解和应用能力。

2014年春季学期焊接冶金学试题(A)（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④深透性气孔，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⑤延迟裂纹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 MnV14、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15、防止奥氏体钢焊接时产生点蚀的主要方法有( )。

①进行自熔焊接②焊接材料与母材超合金化匹配③考虑母材的稀释作用三、判断对错（对的打∨，错的打×每题１分,共15分）1、电流种类及极性对气孔的影响是直流反接，气孔大,直流正接，气孔少,交流焊接，气孔更少。

第一章焊接化学冶金1、什么是焊接化学冶金？它的主要研究内容和学习的目的是什么?答：焊接化学冶金指在熔焊过程中，焊接区内各种物质之间在高温下的相互作用反应。

它主要研究各种焊接工艺条件下，冶金反应与焊缝金属成分、性能之间的关系及变化规律。

研究目的在于运用这些规律合理地选择焊接材料，控制焊缝金属的成分和性能使之符合使用要求，设计创造新的焊接材料。

2、调控焊缝化学成分有哪两种手段？它们怎样影响焊缝化学成分？答：调控焊缝化学成分的两种手段：1）、对熔化金属进行冶金处理；2）、改变熔合比。

怎样影响焊缝化学成分：1）、对熔化金属进行冶金处理，也就是说，通过调整焊接材料的成分和性能，控制冶金反应的发展，来获得预期要求的焊接成分；2）、在焊缝金属中局部熔化的母材所占比例称为熔合比，改变熔合比可以改变焊缝金属的化学成分。

3、焊接区内气体的主要来源是什么？它们是怎样产生的？答：焊接区内气体的主要来源是焊接材料，同时还有热源周围的空气，焊丝表面上和母材坡口附近的铁皮、铁锈、油污、油漆和吸附水等，在焊接时也会析出气体。

产生：①、直接输送和侵入焊接区内的气体。

②、有机物的分解和燃烧。

③、碳酸盐和高价氧化物的分解。

④、材料的蒸发。

⑤、气体（包括简单气体和复杂气体）的分解。

4、氮对焊缝质量有哪些影响？控制焊缝含氮量的主要措施是什么？答：氮对焊接质量的影响：a在碳钢焊缝中氮是有害的杂质，是促使焊缝产生气孔的主要原因之一。

b氮是提高低碳钢和低合金钢焊缝金属强度、降低塑性和韧性的元素。

c氮是促进焊缝金属时效脆化的元素。

控制焊缝含氮量的主要措施：a、控制氮的主要措施是加强保护，防止空气与金属作用；b、在药皮中加入造气剂（如碳酸盐、有机物等），形成气渣联合保护，可使焊缝含氮量下降到0.02%以下；c、采用短弧焊（即减小电弧电压）、增大焊接电流、采用直流反接均可降低焊缝含氮量；d、增加焊丝或药皮中的含碳量，可降低焊缝中的含氮量。

5、综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响？答：（1）焊接工艺参数对焊缝含氢量有一定的影响：手工电弧焊时，增大焊接电流使熔滴吸收的氢量增加；增大电弧电压使焊缝含氢量有某些减少。

焊接冶金学（基本原理）习题1. 试述熔化焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？熔化焊接：使两个被焊材料之间(母材与焊缝)形成共同的晶粒针焊：只是钎料熔化，而母材不熔化，故在连理处一般不易形成共同的晶粒，只是在钎料与母材之间形成有相互原于渗透的机械结合。

粘接：是靠粘结剂与母材之间的粘合作用，一般来讲没有原子的相互渗透或扩散。

2. 怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，从而形成金属键，达到焊接的目的。

然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面，在微观上也会存在凹凸不平之处，更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。

这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。

为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素，在焊接工艺上采取以下两种措施： 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。

3. 焊条的工艺性能包括哪些方面? （详见：焊接冶金学（基本原理）p84）焊条的工艺性能主要包括：焊接电弧的稳定性、焊缝成形、在各种位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条的熔化速度、药皮发红的程度及焊条发尘量等4. 低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感？（详见：焊接冶金学（基本原理）p94）由于这类焊条的熔渣不具有氧化性，一旦有氢侵入熔池将很难脱出。

所以，低氢型焊条对于铁锈、油污、水分很敏感。

5. 焊剂的作用有哪些？隔离空气、保护焊接区金属使其不受空气的侵害，以及进行冶金处理作用。

6. 能实现焊接的能源大致哪几种？它们各自的特点是什么？见课本p3 ：热源种类7. 焊接电弧加热区的特点及其热分布？（详见：焊接冶金学（基本原理）p4）热源把热能传给焊件是通过焊件上一定的作用面积进行的。