《金属材料焊接》练习与作业

《金属材料焊接》练习与作业练习与作业一一、名词解释：1、金属材料在限定的施工条件下，焊接成规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力，称为金属焊接性。

2、所谓“碳当量”就是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。

二、填空：1、焊接结构的使用条件是指焊接结构的（工作温度）、（承载类别）和（工作环境）。

2、分析金属焊接性时，焊接冷裂纹敏感指数Pc法，不仅包括了母材的化学成分，又考虑了熔敷金属（含氢量）与（拘束）条件的作用。

3、小铁研试验时，两侧各在60mm范围内施焊拘束焊缝，采用双面焊透。

要保持待焊试验焊缝处有（2）mm装配间隙和不产生（角）变形。

4、FISCO焊接裂纹试验法适用于低碳钢焊条、低合金高强度钢焊条和（不锈钢）焊条的焊缝（热）裂纹试验。

5、三、选择1、碳当量法是一种粗略评价（冷裂纹）裂纹敏感性的方法。

A、热裂纹B、冷裂纹C、再热裂纹D、层状撕裂2、焊接性试验方法中，间接推算类试验包括碳当量法、冷裂纹敏感指数法、（HAZ最高硬度）法等。

A、小铁研试验B、插销试验C、窗口试验D、HAZ最高硬度3、斜y坡口焊接裂纹试验法主要用于评价碳钢和低合金高强度钢（HAZ）的冷裂纹敏感性A、焊缝B、熔合区C、焊条D、HAZ4、小铁研试验时，试验焊缝均只焊接一道焊缝且不填满坡口，焊后试件经（48）h后，对试件进行检测和解剖。

A、12B、24C、36D、485、一般认为，在小铁研试验中若裂纹率低于（20）％，在实际结构焊接时就不致发生裂纹。

A、12B、20C、15D、256、插销试验时，试验焊道的熔深应保证插销的缺口位于热影响区的（过热区）部位。

A、正火区B、过热区C、相变重结晶区D、熔合区7、（）试验是根据钢板厚度方向的断面收缩率来测定钢材的层状撕裂倾向。

A、小铁研试验B、插销试验C、z向拉伸D、HAZ最高硬度8、当钢材的断面收缩率ψ=5％一8％时，层状撕裂倾向严重，只能用于z向应力很小的结构；而ψ=（15％~25％）时，钢材则具有较高的抗层状撕裂能力。

A、15％~25％B、10％~15％C、10％~20％D、10％~25％四、判断：1、小铁研试验时，试件坡口采用机械切削加工，每一种试验条件要制备（两）块以上试件。

2、插销试验法主要用于测定碳钢和低合金高强度钢HAZ的冷裂纹敏感性的一种定量试验方法。

3、插销试验法经适当改变，还可用于测定再热裂纹和层状撕裂的敏感性。

（）4、HAZ最高硬度试验法焊后自然冷却（12）h后，采用机加工法垂直切割焊道中部，然后在断面上切取硬度测定试样。

（）5、对不同强度等级和不同含碳量的钢种，应该确定出不同的HVmax许可值来，评价钢种的焊接性才客观、准确。

（）6、刚性固定对接裂纹试验既可用于测定焊缝金属热裂纹、冷裂纹敏感性，又可用于测定热影响区的冷裂纹敏感性。

（）五、简答：1、优质的焊接接头应该具备哪两个条件？1）接头中不允许存在超过质量标准规定的缺陷；2）同时具有预期的使用性能。

2、影响金属焊接性的因素有哪些？答：影响金属焊接性的因素主要有：材料因素、工艺因素、结构因素以及使用条件。

简答：练习与作业二一、名词解释：1、ZG270-500ZG：铸钢270：屈服强度270MPa500：抗拉强度500MPa2、二、填空：1、碳素钢按品质可分为普通碳素钢、（优质）碳素钢和（高级优质）碳素结构钢；2、通常地，钢材的ceq值大于（O.4%）时，其冷裂纹敏感性将逐渐明显增大。

3、焊接性的好坏不只取决于钢中的碳、锰和硅等元素含量，还取决于焊接接头的（冷却速度）。

4、用焊条电弧焊焊接低碳钢时，大多使用（E43××）系列的焊条。

5、低碳钢埋弧焊一般选用（H08A)或(H08E)焊丝与高锰高硅低氟熔炼焊剂HJ430、HJ431、HJ1433配合，应用甚广。

6、高碳钢中碳素工具钢的焊接主要是连接刀具的（刀头）与（刀体）的焊接。

7、硬钎焊工具钢时通常采用（搭接）接头或（套接）接头。

三、选择：1、焊接中碳钢最常用的焊接方法主要是（焊条电弧焊）。

A、焊条电弧焊B、埋弧焊C、二氧化碳焊D、TIG焊2、中碳钢焊接焊后最好立即（消除应力）热处理，至少应在焊件冷却到预热温度或层间温度之前进行，特别是对大厚度工件、大刚度结构件更应如此。

A、调质B、消除应力C、回火D、正火3、中碳钢焊接后热温度视具体情况而定，后热保温时间大约每10mm厚度为（1）h左右。

A、0.5 B、1 C、1.2 D、1.54、焊接修复高碳钢铸钢结构最常用的焊接方法主要是（焊条电弧焊）。

A、焊条电弧焊B、埋弧焊C、二氧化碳焊D、TIG焊5、一般认为，高碳钢应先（退火）然后才能焊接。

A、正火B、回火C、退火D、淬火四、判断：1、埋弧焊可以焊接具有一定淬硬倾向的中碳钢，埋弧焊对预热和后热的要求不像焊条电弧焊那样高。

（）2、ceq值增加，产生冷裂纹的敏感性增加，焊接性变差。

（）3、电渣焊也可用于焊接中碳钢的板结构大型铸件和铸钢件。

4、低碳钢埋弧焊如选择无锰、低锰或中锰型焊剂，则焊丝应选用H08MnA或其他合金焊丝。

（）5、中碳钢的焊接工艺应尽量采用低氢型焊接材料。

6、在大多数情况下，中碳钢焊接需要预热，控制层间温度，层间温度一般不能低于预热温度。

（）7、钢材厚度增加，则散热加快，冷却速度增大，焊接冷裂纹倾向增大。

（）8、碳素工具钢刀具多半是采用钎焊，并常应用铜基或银基钎料。

应用最广的铜基钎料是黄铜。

（）9、（）碳素工具钢的钎焊最好是在淬火工序之前或同时进行。

10、高碳钢的焊接，必要时也可以用铬镍奥氏体不锈钢焊条焊接，其牌号与中碳钢用的相同，这时可以不预热，或者当刚度较大时焊接时适当预热。

（）11、T形接头比平对接接头散热方向增多，导致焊接接头冷却速度加快，容易产生裂纹。

（）12、如果焊接时母材夹得太紧、结构刚度过大、钢材较厚，造成大的拘束度，会使氢致延迟裂纹敏感性增加。

练习与作业三一、填空：1、屈服强度σs不低于（294MPa），抗拉强度不低于（390MPa）的强度用钢均可称为高强钢。

2、热轧及正火钢的焊接,一般认为在（200-400）℃时热应变脆化最为明显；3、屈服强度σs≧（490MPa）的高强度钢都需要调质处理。

4、低碳调质钢焊接时，预热主要是希望它能降低马氏体转变时的（冷却速度），通过马氏体的“（自回火）”作用来提高抗裂性能。

5、中碳调质钢在选择焊接材料时，应尽量选用含碳量（低）的，含S、P杂质（少）的填充材料，以防止热裂纹。

6、中碳调质钢在焊接工艺上应注意保证（填满）弧坑和良好的（焊缝成形），以避免焊缝中的结晶裂纹。

7、中碳调质钢在确定调质状态下的焊接参数时，主要应从防止（冷裂纹）和避免（软化）出发。

8、低温钢是指工作在（-10~-l96）℃温度的钢，而低于-l96℃的钢称为超低温钢。

9、对于低温钢可以通过（细化晶粒）、（合金化）和提高纯净度等措施来改善其低温韧性。

二、判断：1、低碳调质钢可以在调质状态下进行焊接，焊后不须进行调质处理，必要时可采取消应力处理。

2、热轧及正火钢的焊接，正常情况下焊缝中不会出现焊接热裂纹。

（）3、冷速较高时热轧钢的冷裂纹敏感性高于低碳钢。

（）4、焊接热轧及正火钢时，当韧性要求高时，特别是对低温韧性耍求高时，应避免选用含碳量高的材料。

（）5、焊接淬硬倾向大、碳当量较高的正火钢，应该采用“小热输入+预热”，既有利于避免裂纹，又利于防止晶粒的过热。

（）6、热轧及正火钢多层焊时应保持层间温度不低于预热温度。

（）7、热轧及正火钢一般不需要焊后热处理；（）8、低碳调质钢焊接时，希望高温时冷却速度较（高）些，而在低温时的Ms点附近的冷却速度要（低）些，以避免产生冷裂纹。

（）9、低碳调质钢焊接时对扩散氢比较敏感。

（）10、热影响区内凡是加热温度高于母材的回火温度至AC1区域，由于碳化物的积聚长大而使钢材软化。

（）11、低碳低合金调质钢焊后一般不再进行热处理。

（）12、低碳调质钢焊接时，如结构的刚度很大、冷裂纹很难避免时，必须选择比母材强度稍低一些的材料作为填充金属。

（）13、低碳调质钢焊接时，在满足热影响区韧性的前提下，焊接热输入尽可能大一些。

（）14、中碳调质钢焊接时有较大的热裂纹倾向。

（）15、中碳调质钢退火状态下焊接时，可以采用高的预热温度(200～350℃)和层间温度。

（）16、判断：中碳调质钢焊接时，对高温回火区软化引起的强度下降，在焊后不能调质处理的情况下是无法挽救的。

（）17、除了面心立方点阵的金属材料外，一切体心立方点阵或六方点阵的金属材料均有低温脆化的现象。

（）18、低温用钢焊接时，焊条应尽量不摆动，采用窄焊道、多道多层焊；（）19、低温用钢焊接时，焊接电流不宜过大，宜用快速多道焊并通过多层焊的重热作用细化晶粒。

（）三、选择：1、中碳调质钢经常需要在（退火）状态下进行焊接，然后再通过整体热处理来达到所需要的强度和硬度。

A、正火B、回火C、退火D、淬火2、珠光体耐热钢焊后一般不进行调质处理，主要进行（高温回火）处理。

A、正火B、高温回火C、退火D、淬火3、低温用钢中，大部分是含镍的低碳低合金钢，在（正火）或调质状态下使用。

A、正火B、回火C、退火D、淬火4、热轧及正火钢中18MnMoNb钢对（消除应力裂纹）比较敏感。

可通过提高预热温度或焊后及时进行后热来有效防止。

A、热裂纹B、冷裂纹C、消除应力裂纹D、层状撕裂5、热轧及正火钢消除热应变脆化的有效措施是焊后（退火）处理。

A、正火B、回火C、退火D、调质6、热轧及正火钢焊接,对要求抗应力腐蚀的或低温下使用的焊接结构以及厚壁高压容器等，焊后需进行（高温回火）处理。

A、正火B、高温回火C、退火D、淬火7、（选择、填空）中碳调质钢焊后必须通过（调质）处理才能保证接头的性能。

A、正火B、回火C、退火D、调质8、中碳调质钢一般都是在（调质）状态下使用的。

A、正火B、回火C、退火D、调质9、焊接调质状态的中碳调质钢时，必须注意预热、层间温度和焊后热处理的温度，一定要控制在比母材淬火后的回火温度低（50）℃。

A、30B、40C、50D、6010、耐候钢、耐海水腐蚀钢的合金系统主要以（Cu）、（P）为主，再加以其他合金元素。

（填空、选择）A、Cu；PB、Cu；SiC、Si；PD、Cu；Cr四、简答1、热轧及正火钢选用焊接材料应考虑哪些原则？1）选择相应强度级别的焊接材料2）必须同时考虑到熔合比和冷却速度的影响3）必须考虑到热处理对焊缝力学性能的影响2、热轧及正火钢焊接时，焊后回火处理应考虑哪些原则？答：一者，不要超过母材原来的回火温度，以免影响母材本身的性能；再者，对于一些有回火脆性的材料，要避开出现脆性的温度区间；另外，对于σs ≧490MPa的高强度钢，要求焊后及时回火处理。