金属材料焊接A卷答案
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第 1 页 一、名词解释(共5小题,每小题2分,共10分)。
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。
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。
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。
高温脆性：指钢在变形温度为0.4~0.6Tm时所出现的高温塑形急剧下降的现象。
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。
二、填空题(共20空,每空1分,共20分)。
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）。
6.耐海水的腐蚀用钢的合金系统以（Cu、P）为主，在选择焊接材料时必须在（耐腐蚀性）方面与母材相匹配。
7.奥氏体不锈钢焊接时，若接头中铁素体含量高，则可能出现（(475℃脆化）或（σ相脆化）。
8.耐热钢焊接接头的性能除了需要满足（常温力学性能）外，最重要的时必须具有足够的（高温性能）。
9.当两种不同的金属通过焊接形成连续的焊接接头时，接头部位实质上是（成分）和（组织）变化的过渡区。
三、分析题(共4小题,每小题10分,共40分)。
1.何谓金属材料的焊接性？影响金属材料焊接性的因素有哪些？一般通过什么方法来分析金属材料的焊接性？
答：（1）在一定焊接工艺条件下，能否获得优质、无缺陷的焊接接头的能力。（3分）
（2）材料因素、工艺因素、结构因素、使用条件。（4分）
（3）碳当量法、焊接冷裂纹敏感指数。（3分）
2.低碳钢焊接时，选择焊接方法的原则是什么？在低温条件下焊接时的工艺要点是什么？
答：所有的焊接方法均适用，但优先选用一些高质量和高效率的焊接方法和工艺。（2分）低温时其工艺要点，有预热、保持层间温度、采用低氢型焊条、定位焊时应大电流和慢速度、增加焊缝截面和长度、不要中断焊接、不在坡口外的母材上引弧、弧坑填满、预热温度视情况查表而定。（8分）
3.简述焊接1Cr18Ni9等不锈钢防止晶间腐蚀的措施。
答：（1）调整焊缝的化学成份，加入稳定化元素减少形成碳化铬的可能性，如加入钛或铌等。（3分）（2）减少焊缝中的含碳量，可以减少和避免形成铬的碳化物，从而降低形成晶界腐蚀的倾向，含碳量在0.04%以下，称为"超低碳"不锈钢，就可以避免铬的碳化物生成。（4分）（3）工艺措施，控制在危险温度区的停留时间，防止过热，快焊快冷，使碳来不及析出。（3分）
第 2 页 4.试分析低合金耐热钢的焊接工艺要点
答：1）焊接方法：采用熔焊方法；（2分）
2）焊前准备：切割下料时边缘开裂；（3分）
3）焊接材料的选择：与母材一致；（3分）
4）预热和焊后热处理。（2分）
四、论述题(共2小题,每小题15分,共30分)。
1. 结合所学知识，分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？
答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；（6分）
焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。（3分）
热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接。（6分）
2. 结合自己的理解，分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。
答：Q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要预热和严格控制焊接热输入。（2分）从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠光体转变右移，使快冷下的铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而转变为含碳量高的贝氏体与马氏体具有淬硬倾向，Q345刚含碳量低含锰高，具有良好的抗热裂性能，在Q345刚中加入V、Nb达到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应力裂纹。（5分）被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，Q345钢经过600℃×1h退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化倾向明显减小。（3分）焊接材料：对焊条电弧焊焊条的选择：E5系列。埋弧焊：焊剂SJ501，焊丝H08A/H08MnA。电渣焊：焊剂HJ431、HJ360焊丝H08MnMoA。CO2气体保护焊：H08系列和YJ5系列。预热温度：100～150℃。焊后热处理：电弧焊一般不进行或600～650℃回火。电渣焊900～930℃正火，600～650℃回火。（5分）
