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 H2 3 CO2 4 N2

2、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

绪论

1、什么是焊接，其物理本质是什么？

答：（1）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）物理本质 a、宏观：焊接接头破坏需要外加能量和焊接的不可拆卸性（永久性）。

b、微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合。

2、怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？

答：（1）从理论来讲，就是当两个被焊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氧化膜、油污和水分等吸附层。这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。

（2）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：

a、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。

b、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，加热也会增加原子的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。

3、试述熔焊、钎焊在本质上有何区别？

答：熔焊：使两个被焊材料之间（母材与焊缝）形成共同的晶粒。

钎焊：只是钎料熔化，而母材不熔化，故在连接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子渗透的机械结合。

4、温度场定义，分类及其影响因素。

答：（1）定义：焊接时焊件上的某瞬时的温度分布称为温度场。

（2）分类：稳定温度场、非稳定温度场、准稳定温度场。

（3）影响因素：热源的性质、焊接线能量、被焊金属的热物理性质（热导率λ、比热容c、容积比热容cρ、热扩散率a、热焓H、表面散热系数α）、焊件的板厚及形状。

不锈钢焊接冶金学及焊接性

第1章 引言

本书涉及到目前可以用作工程材料的广泛范围的不锈钢系列。这个系列包括各类不锈钢，按微观组织分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢（奥氏体和铁素体）。

1.1不锈钢的定义

不锈钢是一类Fe-C、Fe-C-Cr和Fe-Cr-Ni为合金系的高合金钢。作为一类不锈的钢必须含有质量分数不低于10.5%的铬。含有这个最低含量的钢在其表面可以形成一个惰性氧化层，这个惰性氧化层可以保护内层的金属在不含腐蚀介质的空气中不被氧化和腐蚀。某些铬的质量分数低于11%的钢，比如用于电站的w（Cr）=9%铬合金的钢有时也被划为不锈钢。另外某些铬的质量分数w（Cr）=12%的钢，甚至更高铬含量的钢，暴露在空气中也会生锈。这是因为某些铬被结合为碳化物或其他化合物而降低了母材中的铬含量，使其低于形成连续氧化物保护层所必需的铬含量水平。

不锈钢的腐蚀有多种形式，包括点蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀。腐蚀的形式受腐蚀环境、材料的冶金状态和局部应力的影响。工程师和设计师在选择用于腐蚀条件下的不锈钢时，必须充分了解结构的腐蚀环境和制造过程对材料冶金行为的重要影响。

即使在高温下，不锈钢也有好的抗氧化性，因而也常常被称为耐热钢。高温抗氧化性也是含有铬成分的一个主要功能，某些高铬合金钢（w（Cr）=25%～30%）能用于1000℃的高温。另外一种耐热性是指高温防渗碳，为了具有这种耐热性，开发了含有中等含量的铬[w(Cr=16%)]和镍含量很高[w(Ni)=35%]的一类不锈钢。

1.2不锈钢的发展史

1.3不锈钢的种类及其应用

紧接着碳钢和C-Mn钢，不锈钢是最广泛应用的钢种。

和其他材料以成分来分类有所不同，不锈钢的分类是基于其冶金学上起主导作用的相成分。在不锈钢中三种可能的相成分是马氏体、铁素体和奥氏体。双相钢含有近似50%的奥氏体和50%的铁素体，从而得益于这两种相所期望的性能。析出硬化（PH）类钢因形成强化析出相并由时效热处理硬化而得名。PH不锈钢又进而由在其中形成析出相的母相或基体被分为：马氏体类、半奥氏体类和奥氏体类。

1、 影响焊接性的四大因素：（材料）、（设计）、（工艺）、(服役环境)。

2、 焊接性实验的内容：（焊缝金属抵抗产生热裂纹的能力）、（焊缝及热影响区抵抗产生冷裂纹的能力）、（焊接接头抗脆性断裂的能力）、（焊接接头的使用性能）。

3、 直接模拟实验法：（斜Y坡口焊接裂纹实验法）、（插销实验）、（压板对接裂纹实验）、（可调拘束裂纹实验）。间接实验法：（碳当量法）、（裂纹敏感性指数法）、（HAZ最高硬度法）。

4、 不锈钢的焊接性主要问题有（晶间腐蚀）、（应力腐蚀）、（热裂纹）、（焊接接头的脆化）。

5、 焊接性的评定原则（可比性）、（针对性）、（再现性）、（经济性）。

6、 合金结构钢的强度用钢可以分为（热轧及正火钢）、（低碳调质钢）、（中碳调质钢）。

7、 碳素钢的焊接性主要取决于（碳含量的高低），随着（碳含量）的增加，焊接性逐渐（变差）。

8、 铜及铜合金的焊接性主要问题有：（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）。

9、 中碳钢的预热温度取决于碳当量、母材厚度、结构刚性、焊条类型和工艺方法。通常35、45钢预热温度可为150～250℃。刚性很大时，可将预热温度提高到250～400℃。

10、目前焊接铝合金的主要方法有：气焊、钨极氩弧焊（钨极脉冲氩弧焊）、熔化极氩弧焊。

11、铝及合金焊接时的主要问题？答：气孔问题，热裂纹，高强度铝合金接头强度，弱化问题，腐蚀问题。