焊接冶金学重点答案

焊接金属学复习题答案（以下6题答案未找到）9. 综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响。

12.保护焊焊接低合金钢时，应采用什么焊丝？为什么？在焊接化学冶金过程是所起的作用。

18. 综合分析熔渣中的CaF22.综合分析碱性焊条药皮中CaF2的作用及对焊缝的性能的影响。

5.试对比分析酸性焊条及碱性焊条的工艺性能、冶金性能和焊缝金属的力学性能11.综合比较J422和J507焊条的工艺性能与冶金性能？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.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4.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。

基本原理绪论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.焊接冶金研究的内容有哪些？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.焊接区内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。

模块八8-1答：奥氏体不锈钢中含镍8%~25%，在焊接的时候，焊接接头容易出现应力开裂和热裂纹，为了保证焊接接头的质量，需要选择正确的工艺方法，焊接工艺要点如下：正确选择焊接材料，选择焊接材料的原则是焊缝金属的合金成分与母材成分基本相同，并降低焊缝中碳、磷和硫等杂质的含量；选择合理的焊接方法，奥氏体不锈钢具有良好的焊接性，可以采用焊条电弧焊，埋弧焊，惰性气体保护焊和等离子焊等焊接方法；焊前的准备，包括下料方法，坡口的加工方法，焊前的清理和表面的防护等；焊接工艺参数，焊接电流，电弧电压，焊接速度，焊丝或焊条的直径等。

焊后表面处理方法，不锈钢焊接以后进行表面处理，以增加其抗腐蚀的能力，处理的方法有表面抛光，酸洗和钝化处理等；焊后检验，焊后除了进行一般的焊接缺陷检验以外，还要进行耐腐蚀性试验。

8-2答：（1）焊接性分析奥氏体不锈钢焊接的主要问题是焊接接头晶间腐蚀、应力腐蚀裂纹、焊接接头热裂纹和焊接接头的力学性能，晶间腐蚀是奥氏体不锈钢板一种危险的破坏形式，通过调整焊缝金属组织，同样可以改善焊缝金属抗晶间腐蚀的能力。

应力腐蚀发生在有应力作用的条件下，奥氏体不锈钢的热物理性能导热性差，线胀系数大，在相同的条件下，焊接残余应力较大，为防止产生应力腐蚀开裂，合理调整焊缝成分。

奥氏体不锈钢焊接时，焊缝和近缝区均可产生热裂纹，这是因为奥氏体钢的物理性能有其独特之处。

为了防止热裂纹，通常采用同材质的焊缝金属，应尽量选择含杂质较低的焊接材料，选择母材时也是如此，为提高镍含量大于15%的奥氏体钢的抗裂性，可采用奥氏体加一次碳化物或奥氏体加硼化物的双相组织，这样不会损坏焊接接头的高温性能。

若在高温环境中，作为热强钢或在低温下工作时，就应该注意低温脆化和高温脆化问题。

（2）焊接工艺特点奥氏体不锈钢的焊接，除一般结构钢的焊接工艺特点之外，还有其独特之处。

1）由于奥氏体不锈钢热导率小，线胀系数大，自由状态焊接时易产生较大的焊接变形。

焊接冶金学复习一、论述题1 按功能划分，举例说明焊条药皮有哪些组成？A稳弧剂：稳弧剂是能提高电弧燃烧稳定性并能改善引燃性能的物质，含电离点位低的元素的材料都有稳弧作用，如碳酸钾。

水玻璃等；B造气剂：造气剂是焊接时能燃烧或分解产生气体从而使焊接区得到保护的物质。

常用造气剂包括有机物和碳酸盐；C造渣剂：造渣剂是焊接是能融化形成一定物理化学性质的熔渣从而使焊接区得到保护的物质，如钛铁矿、大理石等；D脱氧剂：脱氧剂是能通过冶金反应降低药皮或熔渣氧化性以及焊缝含氧量的物质，对氧亲和力比铁大的金属及其合金都可用作脱氧剂，如锰铁、硅铁等；E合金剂：合金剂适用于补偿合金元素烧损并向焊缝添加必要合金成分的物质，如锰铁、硅铁等；F粘结剂：粘结剂是将药皮涂覆到焊芯上并使之具有一定强度的物质，如水玻璃；成形剂：成形剂是使药皮具有一定的弹塑性、流动性，保证药皮压涂时光滑而不开裂的物质，如白泥、云母等。

2焊条工艺性能包括哪几个方面？影响因素是什么？A焊接电弧稳定性，它是指电弧维持稳定燃烧的能力。

影响因素有焊条药皮的组成、熔点和厚度等，其中焊条药皮的组成对电弧的稳定性有决定性作用；B焊接位置的适应性，它是指焊条对不同空间位置焊接难易程度的适应能力，影响因素有焊接熔渣的熔点、粘度和表面张力、电弧和气流的吹力；C焊缝成型，它是描述焊缝表面光滑程度、表面是否存在缺陷以及几何形状和尺寸是否正确的宏观指标，从焊条的角度来看，影响焊缝成形的主要因素就是焊接熔渣的物理性质，如熔渣凝固温度、粘度和表面张力；D焊接飞溅和熔敷效率。

焊接飞溅是指焊接过程中从熔滴或熔池中飞出的金属颗粒，影响焊接飞溅的因素有电源的种类和焊接参数等工艺因素，也包括焊条类型和制造缺陷等材质因素。

熔敷效率是反映焊接生产率高低的指标。

凡是影响焊接飞溅大小的，均影响熔敷效率，影响熔敷效率的因素有药皮类型和所有影响焊接飞溅因素；E脱渣性，它是指焊后从焊缝表面清除焊接渣壳的难易程度，影响因素有熔渣线膨胀系数、熔渣氧化性和熔渣松脆性；F焊接粉尘，它是指在电弧高温作用下而产生的高温金属和非金属蒸汽，在电弧周围空间被氧化和冷凝而形成的细小的固态颗粒。

（二）焊接接头的形成：熔焊时焊接接头的形成，一般都要经历加热、熔化、冶金反应、凝固结晶、固态相变，直至形成焊接接头。

（二）氮对焊接质量的影响：1）在碳钢焊缝中氮是有害的杂质。

氮是促使焊缝产生气孔的主要原因之一。

2）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。

3）氮是促使焊缝金属时效脆化的元素。

（三）影响焊缝含氮量的因素及控制措施：1.焊接区保护的影响：液态金属脱氮比较困难，所以控制氮的主要措施是加强保护，防止空气与金属作用。

2.焊接工艺参数的影响：3.合金元素的影响:。

（三）氢对焊接质量的影响：1.氢脆氢在室温附近使钢的塑性严重下降的现象称为氢脆。

氢脆现象是由溶解在金属晶格中的氢引起的。

2.白点碳钢或低合金钢焊缝，如含氢量高，则常常在其拉伸或弯曲断面上出现银白色圆形局部脆断点，称之为白点。

3.形成气孔如果熔池吸收了大量的氢，那么在它凝固时由于溶解度的突然下降，使氢处于过饱和状态，会产生氢气且不溶于液态金属，于是在液态金属中形成气泡。

当气泡外逸速度小于凝固速度时，就在焊缝中形成气孔。

4.产生冷裂纹冷裂纹是焊接接头冷却到较低温度产生的一种裂纹，其危害很大。

氢是促使产生这种裂纹的主要原因之一。

（四）控制氢的措施：1.限制焊接材料中的含氢量2.清除焊丝和焊件表面上的杂质3.冶金处理冶金处理具体措施如下:l）在药皮和焊剂中加入氟化物2）控制焊接材料的氧化还原势3）在药皮或焊芯中加入微量的稀土或稀散元素4.控制焊接工艺参数。

5.焊后脱氢处理（三）氧对焊接质量的影响1）氧在焊缝中无论以何种形式存在，对焊缝的性能都有很大的影响。

随着焊缝含氧量的增其强度、塑性、韧性都明显下降，尤其是低温冲击韧度急剧下降。

此外，它还引起热脆、冷脆和时效硬化。

2）氧烧损钢中的有益合金元素使焊缝性能变坏。

熔滴中含氧和碳多时，它们相互作用生成的CO 受热膨胀，使熔滴爆炸，造成飞戮，影响焊接过程的稳定性。

必须指出，焊接材料具有氧化性并不是在所有情况下都是有害的。

焊接冶金学复习资料焊接冶金学复习资料一、填空题1.在某型号铝合金活塞激光-TIG复合焊接工艺中，已知：激光功率P1=3kW；热效率η1=0.9；TIG焊接的电压U=15.4V，电流I=138A；热效率η2=0.78；则复合焊接过程中的功率比为：_0.6139__(1分)。

(TIG在前，保留四位有效数字)2.再热裂纹：SR处理或高温下长期工作( 500~700 ℃)产生的裂纹(1分)。

3.热裂纹形成的机理是：由于成分偏析而形成的低熔点共晶的液态薄膜（Fe-FeS、Fe-Fe3P、Ni-Ni3P、Ni-Ni3S2）在拉应力作用下（凝固收缩受拉）开裂。

理论分析中，热裂纹通常以Mn/S+C (1分) 作为判据。

4.HAZ过热粗晶区包括两种脆化：①、晶粒长大引起的脆化(1分) ；②、淬硬组织引起的脆化(1分) 。

5.预防合金结构钢冷裂纹的工艺要点：预热+合适的焊接线能量+ 低氢焊材；其中，合适的线能量是指：在保证HAZ韧性的前提下，线能量尽量大(1分) 。

6.焊接工艺中预热的作用是：①促使焊接区氢充分逸出；②降低冷却速度；后热的作用：①消氢；②降低冷速；③韧化HAZ、焊缝组织。

7.铸铁中C的存在形式包括石墨和Fe3C 两种，根据石墨形态不同，铸铁可以分为：灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、白口铸铁。

牌号QT400-18表明：抗拉强度为：≥400 ；延伸率：18% 。

8.不锈钢焊缝晶间腐蚀的防止措施包括：固溶处理、稳定化退火、超低碳法、合金化法；(本题4分)9.合金钢强化机理包括：固溶强化、沉淀强化、热处理强化、形变强化等类型。

10.热裂纹形成的机理是：由于成分偏析而形成的低熔点共晶的液态薄膜（Fe-FeS、Fe-Fe3P、Ni-Ni3P、Ni-Ni3S2）在拉应力作用下（凝固收缩受拉）开裂。

理论分析中，热裂纹通常以Mn/S+C (1分) 作为判据。

11.预防合金结构钢冷裂纹的工艺要点：预热+ 合适的焊接线能量+ 低氢焊材；其中，合适的线能量是指：在保证HAZ韧性的前提下，线能量尽量大。

焊接冶金学（基本原理）习题名词解释: 焊接冶金过程碳当量韧性长(短)段多层焊药皮重量系数绪论影响温度场的因素?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.焊接冶金研究的内容有哪些第一章焊接化学冶金焊条金属的平均熔化速度熔焊方法的保护方式?碱度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.焊接区内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。