材料连接原理期末考试重点
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材料连接原理复习题1、试简述焊条的工艺性能?焊接电弧的稳定性;焊缝成型;各种位置焊接的适应性;飞溅;脱渣性;焊条熔化速度;焊条药皮发红;焊接烟尘。
2、试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因?(1)药皮中不含有机物,清除了一个主要氢源(2)药皮中加入了大量的造气剂、CaCO3、降低了PH23)CaF2的去氢作用(4)焊条的烘干温度高3、试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有什么解决措施?原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条熔化系数小造成焊条熔化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转为细颗粒过渡,提高焊条的熔化系数,减少电阻热以降低焊条的表面温度。
4、CO2焊接低合金钢一般选用何种焊丝?试分析其原因?5、试分析说明钛钙型(J422)焊条与碱性低氢型(J507)焊条,在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别?其他工艺性能如全位置焊接性,融化系数等差别不大机械性能对比:钛钙型(J422)(1)S、P、N控制较差,冷脆性、热裂纹倾向大(2)【O】高,氧化夹杂多,韧性低(3)【H】高,抗冷裂能力差碱性低氢型(J507)(1)杂质S、P、N低(2)【O】低,氧化夹杂少(3)【H】低故低氢型焊条的塑性,韧性及抗裂性较酸性的钛钙型大大提高,但其焊接工艺性能较差,对于铁锈,油污,水份等很敏感。
6、熔合比的表达式和影响因素?7、直流正接为何比直流反接时焊缝金属含氢量高?8、简述氮对低碳合金钢焊缝金属性能的影响?1、N引起焊缝金属时效脆化,使焊缝金属强度提高,塑性、韧性降低,尤其是低温韧性;2、使焊缝金属产生时效脆化。
3、促使焊缝产生氮气孔;4、N有时是有益的,但必须有弥散强化元素存在并在正火条件下使用。
9、试简述氢对结构钢焊接质量的影响?氢脆;白点;气孔;冷裂纹;组织变化。
10、试简述氧对焊接质量的影响?(1)影响焊缝机械性能:塑性、韧性下降;引起热能、冷脆,时效硬化;(2)影响焊缝金属的物理、化学性能。
第一篇焊接方法1-1焊条电弧焊的工艺要点1、焊前清除焊件表面铁锈、油污、水分等,焊接材料用前必须烘干。
2角焊缝、对接多层焊的第一层焊缝以及单道焊缝要避免采用窄而深的焊接坡口形式,以防止出现裂纹、未焊透或夹渣等焊接缺陷。
3、焊接刚性大的构件时,为了防止产生裂纹,宜采取焊前预热和焊后消除应力的措施。
4、在环境温度低于-10°以下焊接低碳钢、结构钢时接头冷却速度较快,为了防止产生裂纹,应采取以下减缓冷却速度的措施。
a.焊前预热,焊时保持层间温度。
b.采用低氢型或超低氢型焊接材料。
c.点固焊时需加大焊接电流,适当加大点固焊的焊缝截面和长度,必要时焊前也需预热。
d.整条焊缝连续焊完,尽量避免中断,息弧时要填满弧坑。
1-3阐述钨极氩弧焊(TIG/GTAW)的焊接工艺1、焊接引弧引弧方式有三种:第一种方式是通过高频放电破坏电极与母材之间的绝缘,进而引燃电弧的高频引弧;第二种方式是把电极与母材轻轻接触,随后立即拉开引燃电弧即接触引弧;第三种方式是利用一个辅助碳棒或钨棒与钨电极接触,两者之间加上一个较小功率的电源,在钨电极和辅助帮之间引燃电弧,随后在焊接电源空载电压作用下,电弧转移到钨电极和焊件之间燃烧。
2、提前送气与滞后停气在引弧动作开始之前,要提前通以保护气,驱除导气管中的空气并使焊接区处于被保护状态下,这称作提前送气。
焊接结束后,在熔池完全凝固及电极完全冷却之前需要继续流通保护气,这称为滞后停气。
3、添加材料的选定TIG焊不存在添加材料的过热问题,其中的合金元素几乎都能过渡到熔池中去,因此,可以选用与被焊件相同材质的添加材料。
TIG自动化焊接通常都是在焊枪前部填充焊丝。
4、焊接夹具为防治焊穿现象的发生,薄板焊接时工件具备被夹装条件,应考虑利用夹具进行焊接,正面压紧,背面加上铜垫板,防治焊接变形造成对缝间隙的改变、产生错位和错边,以及防治熔滴脱落。
5、其他工艺要求包括焊件坡口形式及尺寸的选择,焊件清理等准备下工作。
材料连接原理(一)材料连接原理什么是材料连接材料连接是指将两个或多个材料通过一种连接结构固定在一起的过程。
它是工程领域中非常重要的技术,在各个行业都有广泛的应用。
材料连接通常包括焊接、螺纹连接、粘接等多种方式。
焊接连接原理焊接的基本原理焊接是指通过加热、熔化材料并加压,在两个或多个材料接触的部分形成永久性连接的方法。
焊接可以分为熔化焊和压力焊两种类型。
熔化焊的原理熔化焊是指通过加热材料将其熔化,并在熔化状态下使两个或多个材料融合在一起。
常见的熔化焊方法包括电弧焊、气焊、激光焊等。
这些方法通过加热电弧或高能激光束使材料熔化,并在熔化状态下形成永久性连接。
压力焊的原理压力焊是指通过施加压力将两个或多个材料连接在一起的方法。
常见的压力焊方法包括冷压焊、摩擦焊等。
这些方法通过施加压力,使两个或多个材料发生塑性变形并形成永久性连接。
螺纹连接原理螺纹连接的基本原理螺纹连接是指通过螺纹结构将两个或多个材料连接在一起的方法。
螺纹连接通常包括螺纹连接和螺栓连接两种类型。
螺纹连接的原理螺纹连接通过螺纹的互相咬合形成连接。
在螺纹连接中,一般会将螺纹结构设计为一对螺纹,一个为螺钉或螺纹孔,另一个为螺母或螺纹孔。
通过旋转螺钉或螺母,使两个材料通过螺纹互相咬合,并形成稳固的连接。
粘接连接原理粘接的基本原理粘接是指通过使用胶体、胶粘剂将两个或多个材料连接在一起的方法。
粘接具有连接效果好、连接面积大、能承受较大的力等优点。
粘接的原理粘接是通过将胶体、胶粘剂涂敷在连接面上,使其在接触与固化过程中产生物理或化学反应,形成坚固的连接。
常见的粘接方法包括胶水粘接、热熔胶粘接等。
结语材料连接是工程领域中非常重要的技术之一。
无论是焊接、螺纹连接还是粘接,都有其特定的原理和适用范围。
在实际工程中,我们需要根据具体情况选择适合的连接方式,以确保连接结构的牢固性和可靠性。
名词解释1溶质平衡分配系数;特定温度T*下固相合金成分浓度C*S与液相合金成分C*L达到平衡时的比值。
2缩孔:纯金属火共晶合金铸件中最后凝固部位形成的大而集中的孔洞;缩松:具有宽结晶温度温度范围的合金铸件凝固中形成的细小而分散的缩孔;3沉淀脱氧:将脱氧元素(脱氧剂)溶解到金属液中以FeO直接进行反应而脱氧,把铁还原的方法.4均质形核:形核前液相金属或合金中无外来固相质点而从液相自身发生形核的过程,所以也成“自发形核”(实际生产中均质形核是不太可能的)非均质形核:依靠外来质点或型壁界面而提供的衬底进行生核过程,亦称“异质形核”或“非自发形核”。
5.简单加载:是指在加载过程中各应力分量按同一比例增加,应力主轴方向固定不变。
6.冷热裂纹:冷裂纹是指金属经焊接或铸造成形后冷却到较低温度时产生的裂纹,热裂纹是金属冷却到固相线附近的高温区时所产生的开裂现象7.最小阻力定律:当变形体质点有可能沿不同方向移动时,则物体各质点将沿着阻力最小的方向移动。
填空1。
动力学细化四个内容:铸型振动、超声波振动、液相搅拌、流变铸造2.铸件宏观凝固组织一般包括表层细晶粒区、中间柱状晶区和内部等轴晶区三个不同的形态的晶区3.细化铸件宏观凝固组织的措施有合理地控制浇注工艺和冷却条件、孕育处理、动力学细化等三个方面4.微观偏析的两种主要类型为晶内偏析与晶界偏析,宏观偏析按由凝固断面表面到内部的成分分布,有正常偏析与逆偏析两类5。
铸造过程中的气体主要来源是熔炼过程和浇注过程和铸型6.我们所学的特殊条件下的凝固包括快速凝固和失重条件下凝固和定向凝固7。
液态金属(合金)凝固的驱动力由过冷度提供,而凝固时的形核方式有:均质形核和非均质形核两种8.晶体的生长方式有连续生长和台阶方式生长两种9.凝固过程的偏析可分为:微观偏析和宏观偏析两种10.液体原子的分布特征为:长程无序,短程有序,即液态金属原子团的结构更类似于固态金属11.Jakson因子α可以作为固液界面微观结构的判据,凡α〈=2的晶体,其生长界面为粗糙,凡α〉5的晶体,其生长界面为光滑12.液态金属需要净化的有害元素包括碳氧硫磷13.塑形成形中的三种摩擦状态分别是干摩擦、流体摩擦、边界摩擦14.对数应变的特点是具有真实性、可靠性、和可加性15。
材料成型原理(上)考试重点复习题2(第⼀章)班级:姓名:学号成绩:座位:第排,左起第座1、偶分布函数g(r)物理意义是距某⼀参考粒⼦r 处找到另⼀个粒⼦的⼏率,换⾔之,表⽰离开参考原⼦(处于坐标原点r=0)距离为r 位置的数密度ρ(r)对于平均数密度ρo (= N/V )的相对偏差。
2、描述液态结构的“综合模型”指出,液态⾦属中处于热运动的不同原⼦的能量有⾼有低,同⼀原⼦的能量也在随时间不停地变化,时⾼时低。
这种现象称为能量起伏。
3、对于实际⾦属及合⾦的液态结构,还需考虑不同原⼦的分布情况。
由于同种元素及不同元素之间的原⼦间结合⼒存在差别,结合⼒较强的原⼦容易聚集在⼀起,把别的原于排挤到别处,表现为游动原⼦团簇之间存在着成分差异。
这种局域成分的不均匀性随原⼦热运动在不时发⽣着变化,这⼀现象称为浓度起伏。
4、粘度随原⼦间距δ增⼤⽽降低,随温度T 上升⽽下降,合⾦元素的加⼊若产⽣负的混合热H m ,则会使合⾦液的粘度上升,通常,表⾯活性元素使液体粘度降低。
5、两相质点间结合⼒越⼤,界⾯能越⼩,界⾯张⼒就越⼩。
两相间的界⾯张⼒越⼤,则润湿⾓越⼤,表⽰两相间润湿性越差。
6、液态⾦属的“充型能⼒”既取决于⾦属本⾝的流动性,也取决于铸型性质、浇注条件、铸件结构等外界因素,是各种因素的综合反映。
流动性与充型能⼒的关系可理解为前者是后者的内因。
7、作⽤于液体表⾯的切应⼒τ⼤⼩与垂直于该平⾯法线⽅向上的速度梯度的⽐例系数,以η表⽰,通常称为动⼒学粘度。
要产⽣相同的速度梯度dV X /dy ,液体内摩擦阻⼒越⼤,则η越⼤,所需外加剪切应⼒也越⼤。
粘度η的常⽤单位为 Pa ·s 或mPa ·s 。
8、铸型的C 2、ρ2、λ2越⼤,即蓄热系数b 2(2222ρλC b =)越⼤,铸型的激冷能⼒就越强,,⼜增⼤T ,所以f max 减⼩;同时固液阶段时间延长,所以钢铁材料中S 、O ⾼则热裂纹容易形成。
1.简述氧化膜对钎焊过程的影响?去除方法有哪些?影响:1使母材之间的不能有良好钎焊结合2影响钎料的润湿性,钎焊是焊材间钎料润湿不均匀3氧化膜的熔点一般比母材温度高或与木材熔点相差较大,在钎焊时若为了使氧化膜熔化就需调高温度但又会导致母材熔化形成焊漏4焊接件之间不完全接触方法:物理方式:如机械刮擦使氧化膜破碎,或是采用超声波振动方法,利用超声波的空化作用使母材表面的氧化膜脱落;化学方式:即利用钎剂与母材表面氧化膜的反应来达到去除氧化膜的目的。
多数钎剂钎焊过程都是通过化学机制来去除氧化膜的,但在此过程中的反应却是多种多样的,其作用方式可以是使氧化膜溶解,也可以是使氧化膜与基体金属的结合被削弱而剥落等等。
2.从表面张力角度,分析影响钎料润湿的因素?改善润湿性的措施?影响因素:1)金属表面氧化物的影响:在常规条件下,大多数金属表面都有一层氧化膜。
氧化物的熔点一般都比较高,在钎焊温度下为固态。
它们的表面张力值很低,因此,钎焊时将导致σsg<σsl,所以产生不润湿现象,表现为钎料成球,不铺展。
许多钎料合金表面也存在一层氧化膜。
当钎料熔化后被自身的氧化膜包覆,此时其与母材之间是两种固态的氧化膜之间的接触,因此产生不润湿。
2)钎剂的影响去除氧化膜最有效的方法是采用钎剂。
当用钎剂去除了母材和钎料表面的氧化膜后,液态钎料就可以和母材金属直接接触,从而改善润湿。
另外,当母材和钎料表面覆盖了一层液态钎剂后,系统的界面张力就发生了变化(见图1-6),当铺展达到平衡时,由Young氏方程有:其中:σsf-母材与钎剂间的界面张力;σsl-母材与钎料间的界面张力;σlf-钎剂与钎料间的界面张力。
与无钎剂时的情况相比,只要满足σlf<σlg或σsf>σsg,就可以增强钎料对母材的润湿。
同样,钎剂成份的变化将造成σlf和σsf的变化,从而也会影响到钎料对母材的润湿性3)各相浓度的影响如果相邻两相中任一相不是纯物质而是溶液,当随着某一物质浓度的增大,其表面张力也会发生变化,影响其钎料的润湿性。
焊接技术期末考试知识点总结一、焊接基础知识焊接是指通过加热和熔化金属材料,使其与基材相结合,形成高强度的连接方式。
在焊接技术中,需要了解以下几个基础知识点:1. 焊接原理:理解焊接的物理学和化学原理,包括热源产生、材料熔化、液态金属流动、冷却凝固等过程。
2. 焊接材料:了解常见的焊接材料,如焊丝、焊条、焊粉等,并掌握其特性和适用范围。
3. 焊接设备:熟悉常见的焊接设备,如电弧焊、气体保护焊、激光焊等,以及其工作原理和操作流程。
4. 焊接安全:掌握焊接过程中的安全措施,如穿戴防护装备、通风换气、防火防爆等。
5. 焊接缺陷与预防:了解焊接过程中可能出现的缺陷,如气孔、裂纹、错边等,并学会采取相应的预防措施。
二、焊接工艺与方法焊接工艺是指在焊接过程中所采用的具体操作方法和工艺参数。
掌握不同的焊接工艺和方法将对焊接质量产生重要影响。
以下是常见的焊接工艺和方法:1. 电弧焊:包括手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等,其中手工电弧焊是最常用的一种方法。
2. 气体保护焊:如氩弧焊、CO2气体保护焊等,适用于对焊接质量要求较高的场合。
3. 激光焊:利用激光束的高能量密度进行焊接,适用于高精度、高速度的焊接任务。
4. 焊接工艺参数:熟悉焊接过程中的工艺参数,如电流、电压、焊接速度、角度等,掌握其调节和优化方法。
5. 焊接变形与矫正:了解焊接过程中可能出现的变形问题,并学会使用热处理、机械加工等方法进行矫正。
三、焊接检测与评估焊接后的质量评估是焊接技术中非常重要的环节,它确保了焊接连接的强度和可靠性。
以下是常见的焊接检测与评估方法:1. 目视检测:使用肉眼对焊缝进行检查,如检查焊道形貌、气孔、夹渣等。
2. X射线检测:通过利用X射线来对焊接部位进行缺陷检测,如裂纹、夹杂等。
3. 超声波检测:利用超声波对焊缝进行检测,可以检测出裂纹、错边等问题。
4. 磁粉检测:将磁粉涂在焊缝表面,通过观察磁粉分布情况来判断焊缝中是否存在裂纹等缺陷。
材料连接原理范围后答案1.焊接的定义?焊接与机械连接各有何特点?(简08)P1答:焊接是通过加热或加压(或两者并用)使两个分离表面的院子达到晶格距离,并形成金属键而获得不可拆接头的工艺过程。
机械连接技术是指用螺钉、螺栓和铆钉等紧固件将两分离型材或零件连接成一个复杂零件或不见的过程。
相互间的连接是靠机械力来实现的,随机械力的消除接头可以松动或拆除。
2.试从理论上简述怎样才能实现焊接过程?采用什么工艺措施才能实现焊接?(简11)P2答:理论上当两个被连接的固体材料表面接近到时,就可在接触表面上进行扩散再结晶等物理过程从而形成键合达到冶金连接的目的。
措施:(1)对被连接的材质施加压力;(2)对被连接材料加热(局部或整体)3.焊接热源有哪些共同要求?描述焊接热源主要用什么指标?(简05.07.09)P6答:要求:能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。
主要指标:最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。
4.试简述焊接热过程的特点?(简06.10)P74答:加热温度高;加热速度快;高温停留时间短;自然条件下连续冷却5.焊条药皮的作用?P22答:保护作用;冶金作用;改善焊接性6.焊条工艺性能?P22答:焊接电弧的稳定性;焊缝成形;全位置焊接性;飞溅;脱渣性;焊条的熔化速度;药皮发红的程度;焊条发尘量。
7.药芯焊丝特性?答:(1)熔敷速度快,生产效率高(2)飞溅小(3)调整熔敷金属成分方便(4)综合成本低8.烧接焊剂特点?答:优点:(1)烧结焊剂的合金成分灵活性很强;(2)烧结焊剂可以有效降低焊接过程中的氧化烧损情况;(3)烧结焊剂具有良好的焊结工艺性能;(4)烧结焊剂比重小(5)生产过程环保节能、易输入便于回收。
缺点:(1)对焊接参数比较敏感(2)影响化学成分均匀性(3)吸湿性强易受潮,使用前必须严格烘干。
9.试分析说明钛钙型(J422)焊条与碱性低氢型(J427)焊条,在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别?答:其他工艺性能如全位置焊接性,融化系数等差别不大。
材料连接试题及答案1. 材料连接通常采用哪些方法?A. 焊接B. 铆接C. 胶接D. 以上都是答案:D2. 焊接过程中,电弧焊的基本原理是什么?A. 利用电弧产生的高温使金属熔化B. 利用电弧产生的高压使金属变形C. 利用电弧产生的磁场使金属连接D. 利用电弧产生的光能使金属连接答案:A3. 铆接的优点包括哪些?A. 结构简单B. 连接强度高C. 易于拆卸D. 以上都是答案:D4. 胶接在哪些场合下使用效果最好?A. 木材连接B. 金属连接C. 塑料连接D. 以上都是答案:D5. 材料连接时,下列哪项不是考虑的因素?A. 连接强度B. 连接成本C. 连接美观D. 连接速度答案:C6. 焊接接头的类型包括哪些?A. 平焊B. 立焊C. 横焊D. 以上都是答案:D7. 铆接时,铆钉的直径应如何选择?A. 与连接件的厚度无关B. 与连接件的厚度成正比C. 与连接件的厚度成反比D. 与连接件的材质有关答案:B8. 胶接时,下列哪项不是影响胶接强度的因素?A. 胶粘剂的类型B. 被粘材料的表面处理C. 胶粘剂的固化时间D. 胶粘剂的颜色答案:D9. 材料连接时,下列哪项不是焊接接头的缺陷?A. 气孔B. 裂纹C. 未熔合D. 过度焊接答案:D10. 铆接时,铆钉的头部设计应考虑哪些因素?A. 铆钉的直径B. 铆钉的长度C. 铆钉的材质D. 以上都是答案:D。
焊接技术期末考试知识点总结知识点整理⼀、名词解释1、焊接两种或两种以上材质(同种或异种),通过加热或加压或两者并⽤,来达到原⼦间的结合⽽形成永久性连接的⼯艺过程。
2、熔化焊把焊接局部连接处加热⾄熔化状态形成熔池,待其冷却结晶后形成焊缝,将两部分材料焊接成⼀个整体的⼀类焊接⽅法。
3、焊接化学冶⾦主要发⽣在与焊缝相对应的焊接区中,是⾦属、熔渣和⽓相在较⾼温度下发⽣的冶⾦反应过程。
4、焊接物理冶⾦对材料受焊后的组织、性能、化学成分的变化和产⽣缺陷的原因进⾏深⼊地分析,找出内在规律,探明材料受焊过程和受焊之后物理、化学及微观的变化⾏为,为进⼀步提⾼焊接质量、防⽌各种焊接缺陷(特别是裂纹)提供理论依据。
5、焊接热效率焊接过程中,由电极(焊条、焊丝、钨极)与⼯件间产⽣强烈⽓体放电,形成电弧,温度可达6000℃,是⽐较理想的焊接热源。
由热源所产⽣的热量并没有全部被利⽤,⽽有⼀部分热量损失于周围介质和飞溅中。
被利⽤的热占发出热的百分⽐就是热效率。
它是⼀个常数,主要取决于焊接⽅法、焊接⼯艺、极性、焊接速度以及焊接位置等。
6、焊接线能量焊接过程中,电弧在单位焊缝长度上放出的能量。
7、⽐热流单位时间内通过单位⾯积传⼊焊件的热能。
8、焊接材料焊接时所消耗的材料统称为焊接材料。
指能填充焊缝、对焊缝起保护作⽤和冶⾦处理作⽤的所有消耗材料。
9、飞溅焊接过程中由熔滴或熔池中飞出的⾦属颗粒。
10、焊条⾦属的熔化速度(焊条⾦属的平均熔化速度?)在单位时间内熔化的焊芯质量或长度。
11、焊接化学冶⾦反应区焊接化学冶⾦过程是分区域(或阶段)进⾏的,且各区的反应条件差别很⼤。
以⼿⼯电弧焊为例,分:药⽪反应区,熔滴反应区、熔池反应区。
12、熔池母材上由熔化的焊条⾦属与局部熔化的母材所组成的具有⼀定形状的液体⾦属。
13、熔合⽐熔焊时,焊缝⾦属由填充⾦属和局部熔化的母材组成,在焊缝⾦属中,局部熔化的母材所占的⽐例。
112F F F θ=+(θ:熔合⽐;1F :熔化母材的⾯积;2F :填充⾦属的⾯积)14、熔渣电焊条药⽪,焊剂熔化形成的⾦属及⾮⾦属氧化物及复合物,凝固后形成的渣壳覆盖在焊缝上。
大学《材料成形基本原理》期末复习知识点及期末考试真题解析目录《材料成形基本原理》复习知识点 (1)《材料成形基本原理》练习题 (6)上海交通大学《材料成型原理》期末考试试卷A及答案解析 (10)上海交通大学《材料成型原理》期末考试试卷B及答案解析 (13)哈尔滨工业大学《材料成形基本原理》期末考试试题 (16)《材料成形基本原理》复习知识点1过冷度:金属的理论结晶温度和实际结晶温度的差值2均质形核:在没有任何外来的均匀熔体中的形核过程3异质形核:在不均匀的熔体中依靠外来杂质或者型壁面提供的衬底进行形核的过程4异质形核速率的大小和两方面有关,一方面是过冷度的大小,过冷度越大形核速率越快。
二是和界面有关界面和夹杂物的特性形态和数量来决定,如果夹杂物的基底和晶核润湿,那么形核速率大。
5形核速率:在单位时间单位体积内生成固相核心的数目6液态成型:将液态金属浇入铸型之,凝固后获得具有一定形状和性能的铸件或者铸锭的方法7复合材料:有两种或者两种以上物理和化学性质不同的物质复合组成一种多相固体8定向凝固:使金属或者合金在熔体中定向生长晶体的方法9溶质再分配系数:凝固过程当中,固相侧溶质质量分数和液相侧溶质质量分数的比值10流动性是确定条件下的充型能力,液态金属本身的流动能力叫做流动性11液态金属的充型能力是指液态金属充满铸型型腔获得完整轮廓清晰的铸件能力影响充型能力的因素:(1)金属本身的因素包括金属的密度、金属的比热容、金属的结晶潜热、金属的粘度、金属的表面张力、金属的热导率金属的结晶特点。
(2)铸型方面的因素包括铸型的蓄热系数、铸型的温度、铸型的密度、铸型的比热容、铸型的涂料层、铸型的透气性和发气性、铸件的折算厚度(3)浇注方面的因素包括液态金属的浇注温度、液态金属的静压头、浇注系统中的压头总损失和。
12影响液态金属凝固过程的因素:主要因素是化学成分冷却速度是影响凝固过程的主要工艺因素液态合金的结构和性质以及冶金处理(孕育处理、变质处理、微合金化)等对液态金属的凝固也有重要影响13液态金属凝固过程当中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流,自然对流是由于密度差和凝固收缩引起的流动,由密度差引起的对流成为浮力流。
焊接:冶金连接成型是通过加热或加压(或俩者并用)使俩个分离的表面达到晶格距离,并形成金属健而获得不可拆的接头的工艺过程主要用于金属材料的连接,通常称为焊接。
与机械连接的区别:机械连接是通过机械力来实现的,随机械力的消除,接头可以松动或拆除,而焊缝不可拆除是通过金属健实现的。
从理论上说明怎样才能实现焊接过程?采用什么样的工艺才能实现焊接?答1.理论上讲,就是当2个被连接的固体材料表面接近到相距r A时就可以在接触表面进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成键合,达到冶金连接的目的2.①对被连接件施加压力: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对被连接件材料加热(整体或局部)。
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。
焊接方法分类和发展?分类:①熔化焊典型的液相连接②钎焊液固相连接③压焊固相连接发展:新的扩散连接方法不断涌现,如瞬间液相扩散连接,超塑性成型焊接热源的共同要求及指标?要求:能量密度高度集中,快速实现焊接过程,并保证得到致密而强韧的焊缝和最小的焊接热影响区。
指标:①最小加热面积②最大功率密度③正常规范条件下的温度熔池和一般铸锭结晶过程相比有何特点;焊接热过程特点?答:1. ①熔池体积小,加热温度高,冷却速度快;②热源移动结晶过程连续进行并随熔池前进;③液态金属中不同部位其温度不均匀性巨大,中心过热;④原始成分不均匀,因熔池存在时间短而来不及均匀化2. ①加热温度高②加热速度快③高温停留时间短④自然条件下连续冷却⑤局部加热熔合比的表达式和影响因素?在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比θ。
θ= Fp / (Fp +Fd) Fp——焊缝中母材所占的面积 Fd ——焊缝截面中填充金属所占的面积影响因素:焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目及母材的热物理性质、焊接材料种类、焊条(焊丝)的倾角等。
1.液体的表观特征具有流动性(液体最显著的性质);可完全占据容器的空间并取得容器内腔的形状(类似于气体,不同于固体); 不能够象固体那样承受剪切应力,表明液体的原子或分子之间的结合力没有固体中强(类似于气体,不同于固体);具有自由表面(类似于固体,不同于气体); 液体可压缩性很低(类似于固体,不同于气体)。
2.液体: 长程无序近程有序(短程有序) 3.4.每个原子在三维方向都有相邻原子,频繁相互碰撞而交换能量。
每时每刻都有一些原子能量超过(或低于)原子平均能量(“能量起伏”),即原子能量的不均匀性。
5.由于“能量起伏”,一部分金属原子(离子)从某个团簇中分化出去,同时又会有另一些原子组合到该团簇中,此起彼伏,不断发生着这样的涨落过程,似乎原子团簇本身在“游动”一样,团簇的尺寸及其内部原子数量都随时间和空间发生着改变,这种现象称为“结构起伏”。
6.温度越高原子团簇平均尺寸越小。
7.“浓度起伏”——同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别,结合力较强的原子容易聚集在一起,把别的原于排挤到别处,表现为游动原子团簇之间存在着成分差异。
8.黏度η定义:当液态金属在外力作用下流动时,由于分子间存在内聚力,因此使液体内部产生内摩擦力,以阻碍液层间的相对滑动。
液体的这种性质称为粘滞性,用黏度表征。
dy dV X(作用于液体表面的应力τ大小与垂直于该平面方向上的速度梯度的比例内摩擦阻力越大,液体越不容易流动,液体的黏度越大。
9.液态金属的黏度及其影响因素:Tk U Tk B exp203b①液体的原子之间结合力越大,则内摩擦阻力越大,黏度也就越高;黏度随原子间距δ增大而降低,但总的趋势随温度T 而下降;②如果混合热H 为负值,合金元素的增加会使合金液的黏度上升;③若溶质与溶剂在固态形成金属间化合物,则合金液的粘度将会明显高于纯溶剂金属液的粘度,因为合金液中存在异类原子间较强的化学结合键;④表面活性元素(如向Al-Si 合金中添加的变质元素Na )使液体粘度降低,非表面活性杂质的存在使粘度提高。
1、焊接的定义,焊接与机械连接的区别。
答:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或者不用填充材料,使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
2、焊接热源的共同特点。
答:能量密度高度集中,快速实现焊接过程,并保证得到致密而强韧的焊缝和最小的焊接热影响区。
3、描述焊接热源的指标。
①最小加热面积②最大功率密度③正常焊接工艺参数条件下的热源温度4、焊接热循环的特点(第10页)答:加热速度快、峰值温度高、冷却速度大、相变温度以上停留时间不宜控制5、焊接热过程的特点(第74页)(1)加热温度高。
一般热处理时加热温度最高在Ac3以上100~200℃,而焊接时加热温度远超过Ac3,在熔合线附近可达1350~1400℃。
(2)加热速度快。
焊接时由于采用的热源强烈集中,故加热速度比热处理时快得多,往往超过几十倍甚至几百倍。
(3)高温停留时间短。
焊接时由于热循环的特点,在Ac3以上保温的时间很短,而在热处理时可以根据需要任意控制保温时间。
(4)自然条件下连续冷却。
在热处理时可以根据需要来控制冷却速度或在冷却过程中不同阶段进行保温。
然而在焊接时,一般都是在自然条件下连续冷却,个别情况下才进行焊后保温或焊后热处理。
(5)焊接局部加热,将产生不均匀相变及应变。
(6)组织转变在应力状态下进行。
6、试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有什么解决措施?原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条融化系数小造成焊条融化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红。
解决措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡,提高焊条的融化系数,减少电阻热以降低焊条的表面升温。
7、H对焊接质量的影响(第36页),控制H的措施(第37页)。
影响:(1)氢脆,由氢引起钢的塑性严重下降的现象称为氢脆。
(2)白点,碳钢和低合金钢焊缝金属含有许多氢时,可在其抗拉试件的端口上发现呈圆形或椭圆形并在中心有一凹点的银白色斑点,这个斑点称为白点。
1.焊接热源有哪些共同要求?描述焊接热源主要用什么指标能量密度高度集中,快速实现焊接过程,并保证得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区指标:理想的焊接热源应具有加热面积小、功率密度高和加热温度高等特点.2、试述焊接接头的形成过程及对焊接质量的影响过程:加热熔化冶金反应凝固结晶固态相变3、熔滴比表面积的概念及对焊接化学冶金过程的影响答:熔滴的表面积 Ag 与其质量之比称为熔滴的比表面积 S 。
熔滴的比表面积越大,熔滴与周围介质的平均相互作用时间越长,熔滴温度越高,越有利于加强冶金反应。
4、焊条熔化系数、熔敷系数的物理意义及表达式?真正反映焊接生产率的指标是什么?答:焊条熔化系数gM :在单位时间内熔化的焊芯质量或长度;平均熔敷系数 gH (真正反映焊接生产率的指标),由于损失系数不等于零,单位时间内真正进入焊接熔池的金属质量称为平均熔敷速度。
5. 试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有什么解决措施?原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条融化系数小造成焊条融化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红。
解决措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡,提高焊条的融化系数,减少电阻热以降低焊条的表面升温。
6.熔合比的表达式和影响因素?多层焊时,如果各层间的熔合比是固定的,试推导第n 层金属的成分。
在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比θ。
θ= Fp / (Fp +Fd) Fp ——焊缝中母材所占的面积 Fd ——焊缝截面中填充金属所占的面积影响因素:焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目及母材的热物理性质、焊接材料种类、焊条(焊丝)的倾角等。
Ww ——焊缝金属中合金元素的实际质量分数;Wb ——该元素在母材中的质量分数Wd ——熔敷金属中该元素的质量分数。
因为 Ww=θWb +(1-θ) Wd W2=θW1+(1-θ) Wd=θ²Wb+(1-θ²)WdW3=θW2+(1-θ) Wd=θ³Wb+(1-θ³)Wd…… Wn=θn Wb+(1-θn )Wd7. 从传热学角度说明临界板厚δcr 的概念?某16Mn 钢焊件,采用手工电弧焊,能量E=15KJ/cm 求δcr ? 由传热学理论知道:在线能量一定的情况下,板厚增加冷却速度Wc 增大,冷却时间t8/5变短,当板厚增加到一定程度时,则Wc 和t8/5不再变化,此时板厚即为临界板厚δcr 。