焊接冶金学重点答案
焊5答案

第 1 页 共 2 页JAC 员工成长路径《焊接冶金学》答案(5)一、名词解释(每题3分,共15分)1、应力腐蚀:对于一定的材料,应力腐蚀是在拉应力与腐蚀介质两种因素共同的作用下才能发生的现象。
2、金属焊接性 是金属是否能适应焊接加工而形成完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。
3、焊接线能量:熔焊时由焊接热源传输给单位长度焊缝上的热量。
4、热喷涂:是以一定形式的热源将熔化或局部熔化的不同材料,用高速气流使其雾化,并喷射到工件表面,从而形成喷涂层的一种方法。
5、碳当量 把钢中合金元素按其对淬硬的影响程度折合成碳的相当含量。
二、选择题(每题2分,共20分)1、插销试验属于 c 。
A.间接推算类试验B. 自拘束试验方法C.外拘束试验方法D.热裂纹试验方法 2、电弧焊过程中,熔化母材的热量主要来自于 c 。
A. 电阻热B. 物理热C. 电弧热D. 化学热3、焊接时,不与氮气发生作用的金属,即不能溶解氮又不形成氮化物的金属,可用氮气作为保护气体,这种金属是 A 。
A.铜B.铝C.钛D.铁4、下列物质不属于焊接材料的是 D 。
A 焊条B 焊丝C 保护用气体D 熔渣 5、手工电弧焊的三个反应区中, b 的温度最高。
A 药皮反应区B 熔滴反应区C 熔池反应区D 不确定 6、对于低碳钢,焊接热影响区的四个区域中, b 性能最好。
A. 熔合区B. 相变重结晶区C. 不完全重结晶区D. 过热区7、下列裂纹中,不属于热裂纹的是 a 。
A 延迟裂纹B 结晶裂纹C 多边化裂纹D 液化裂纹8、焊接含碳量高的16Mn 时,焊接线能量选择应该选择( C )。
A.小线能量 B.小线能量配合预热 C.大线能量 9、焊前预热有很多优点,不包括 c 。
A 减少脆硬组织B 降低冷却速度C 提高强度D 促进氢扩散外溢 10、氮是碳钢焊缝中的有害杂质,它对焊缝的危害不包括 a 。
A 使金属的强度、硬度下降 B 使金属的塑性下降C 使金属的低温韧性下降D 使焊缝金属时效脆化三、填空题(每体2分,共10分)1、焊接热循环的主要参数有加热速度 、 加热最高温度 、 相变温度以上停留时间 和 冷却速度和冷却时间。
焊接冶金学及金属材料焊接 习题答案模块四

模块四4-1答:(1)氧化物夹杂 其成分主要是SiO2,其次是MnO、TiO2、Al2O3等。
(2)氮化物夹杂 氮化物主要是Fe4N。
(3)硫化物夹杂硫化物主要有两种形态: FeS 和MnS4-2答:氮气孔较多集中在焊缝表面,但多数情况下是成堆出现,与蜂窝类似。
氮的来源主要是由于焊接过程中焊缝保护不良,有较多的空气侵入熔池所致。
在实际中常采取的防止措施如下:(1)加强焊接区的保护(2)合理确定焊接工艺(3)冶金处理对于低碳钢和低合金钢焊接接头,大多数情况下氢气孔出现在焊缝的表面上,气孔的断面形状如同螺钉状,在焊缝的表面上形成喇叭口形,而气孔的四周有光滑的内壁。
但这类气孔在特殊情况下也会出现在焊缝的内部,如焊条药皮中含有较多的结晶水,使焊缝中的含氢量过高,因而凝固时来不及上浮而残存在焊缝内部。
防止氢气孔的措施主要有以下几种:(1)控制氢的来源(2)冶金处理(3) 控制焊接工艺参数焊接碳钢时,由于冶金反应产生了大量的CO,在结晶过程中来不及逸出而残留在焊缝内部形成气孔。
气孔沿结晶方向分布,有些象条虫状卧在焊缝内部。
防止CO气孔常采用的措施主要有以下几种:(1)限制焊丝中的含碳量(2)采取冶金措施防止CO气孔(3) 合理确定焊接工艺4-3答:焊接结构产生裂纹轻者需要返修,浪费人力、物力、时间,重者造成焊接结构报废,无法修补。
更严重者造成事故、人身伤亡。
具体地说,焊接裂纹对结构的危害有:(1)减少了焊接接头的工作截面,因而降低了焊接结构的承载能力。
(2)构成了严重的应力集中。
裂纹是片状缺陷,其边缘构成了非常尖锐的切口,具有高的应力集中,既降低结构的疲劳强度,又容易引发结构的脆性破坏。
(3)造成泄漏。
用于承受高温高压的焊接锅炉或压力容器,用于盛装或输送有毒的、可燃的气体或液体的各种焊接储罐和管道等,若有穿透性裂纹,必然发生泄漏,在工程上是不允许的。
(4)表面裂纹能藏垢纳污,容易造成或加速结构腐蚀。
(5)留下隐患,使结构变得不可靠。
焊接冶金学习题及答案

一.名词解释1. 焊接:被焊工件的材质(同质或异质),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的连接的工艺过程。
2. 熔合比:在焊缝金属中局部融化的母材所占的比例称为熔合比。
3. 交互结晶:熔合区附近加热到半融化状态基本金属的晶粒表而,非自发晶核就依附在这个表而上,并以柱状晶的形态向焊缝中心生长,形成所谓交互结晶。
4. 焊缝扩散氢:由于氢原子和离子的半径很小,这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散,故称扩散氢。
5. 拘束度:单位长度焊缝,在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需的力。
6. 熔敷系数:真正反映焊接生产率的指标。
7. 熔敷比表面积:熔滴的表而积Ag与其质量pVg之比。
8. 应力腐蚀:焊接构件,如容器,管道等在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生的一种延迟破坏现象,称为应力腐蚀裂纹。
9. 层状撕裂:大型厚壁结构,在焊接过程中会沿钢板的厚度方向岀现较大的拉伸应力,如果钢中有较多的杂质,那么沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹,称为层状撕裂。
10. 在热裂纹:厚板焊接结构,并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材,在进行消除应力热处理或在一泄温度下服役的过程中,任焊接热影响区粗晶部位发生的裂纹为在热裂纹。
11. 热影响区:熔焊时在集中热源的作用下,焊缝两侧发生组织和性能变化的区域。
12. 热循环曲线:焊接过程中热源沿焊件移动时,焊件上某点温度由低而高,达到峰值后,又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。
13. 焊接线能量:热源功率q与焊接速度v之比。
二简答1. 氢对焊接质量有哪些影响?控制焊缝含氢量的主要描施是什么?a.氢脆,氢在室温附近使钢的塑性严重下降,b.白点,碳钢和低合金钢焊缝,如含氢量高常常在拉伸或弯曲断而上岀现银白色局部脆断点。
c.形成气孔,熔池吸收大量的氢,凝固时由于溶解度突然下降,使氢处于饱和状态,会产生氢气且不溶于液态金属,形成气泡产生气孔。
课后答案 焊接冶金学

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.焊条的工艺性能包括哪些方面? (详见:焊接冶金学(基本原理)p84)焊条的工艺性能主要包括:焊接电弧的稳定性、焊缝成形、在各种位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条的熔化速度、药皮发红的程度及焊条发尘量等4.低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感?(详见:焊接冶金学(基本原理)p94)由于这类焊条的熔渣不具有氧化性,一旦有氢侵入熔池将很难脱出。
所以,低氢型焊条对于铁锈、油污、水分很敏感。
5.焊剂的作用有哪些?隔离空气、保护焊接区金属使其不受空气的侵害,以及进行冶金处理作用。
6.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7.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。
焊接冶金

焊接冶金(1)答案要点一、术语解释(20分,每小题2分)1.焊接接头焊件上由焊缝、热影响区和熔合区组成的部分。
2.焊接温度场焊接过程中焊件上某瞬时的温度分布,可用等温线或等温面表示。
3.焊接线能量热源功率和焊接速度之比,或单位长度焊缝上焊接热源输入的能量。
4.碱性焊条药皮中含有多量碱性氧化物的焊条。
其焊缝的含氢量低,故又称低氢型焊条。
5.熔炼焊剂将一定比例的各种配料放在炉内熔炼,然后经过水冷粒化、烘干、筛选而制成的焊剂。
6.外延生长形核通过液相原子在母材晶粒上的排列产生,且晶核初始生长方向与基底晶粒的位向相同。
这种生长初始过程称为外延生长。
7.层状偏析焊缝上因结晶过程周期性变化而化学成分分布不均匀所造成的呈层状分布的偏析。
8.延迟裂纹焊后并不立即出现,在氢、钢材淬硬组织和拘束应力共同作用下产生的冷裂纹。
9.HAZ 焊接热影响区,即在焊接热源作用下焊缝两侧发生组织和性能变化的区域。
10.拘束度有拉伸和弯曲两类。
拉伸拘束度是焊接接头根部间隙产生单位长度弹性位移时,焊缝每单位长度上受力的大小;弯曲拘束度是焊接接头产生单位弹性弯曲角变形时,焊缝每单位长度上所受弯矩的大小。
(答对一个即得分)二、简答题(35分,每小题7分)1.氢对焊接质量的影响及控制氢的主要措施。
(1)影响:引起氢脆、白点,产生冷裂纹,形成气孔(2)措施:限制焊接材料的含氢量、清除焊丝或焊件表面上的杂质、冶金处理(如在药皮和焊剂中加入氟化物、控制焊接材料的氧化还原势、在药皮或焊芯中加入微量稀土元素等)、控制焊接工艺参数(如焊接电流、电弧电压、电流种类和极性)、焊后脱氢处理2.粗晶脆化产生的部位及形成原因。
(1)部位:HAZ靠近熔合线附近和过热区(2)原因:加热峰值温度高、高温停留时间长、线能量大等使晶粒粗化;晶粒越粗,脆性转变温度越高,脆性越大。
对于淬硬倾向较小的钢,粗晶脆化主要是晶粒长大所致;对于易淬火钢,主要是由于产生淬火组织所造成的。
焊接冶金学习题及答案

一.名词解释1.焊接:被焊工件的材质(同质或异质),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的连接的工艺过程。
2.熔合比:在焊缝金属中局部融化的母材所占的比例称为熔合比。
3.交互结晶:熔合区附近加热到半融化状态基本金属的晶粒表面,非自发晶核就依附在这个表面上,并以柱状晶的形态向焊缝中心生长,形成所谓交互结晶。
4.焊缝扩散氢:由于氢原子和离子的半径很小,这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散,故称扩散氢。
5.拘束度:单位长度焊缝,在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需的力。
6.熔敷系数:真正反映焊接生产率的指标。
7.熔敷比表面积:熔滴的表面积Ag与其质量pVg之比。
8.应力腐蚀:焊接构件,如容器,管道等在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生的一种延迟破坏现象,称为应力腐蚀裂纹。
9.层状撕裂:大型厚壁结构,在焊接过程中会沿钢板的厚度方向出现较大的拉伸应力,如果钢中有较多的杂质,那么沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹,称为层状撕裂。
10.在热裂纹:厚板焊接结构,并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材,在进行消除应力热处理或在一定温度下服役的过程中,在焊接热影响区粗晶部位发生的裂纹为在热裂纹。
11.热影响区:熔焊时在集中热源的作用下,焊缝两侧发生组织和性能变化的区域。
12.热循环曲线:焊接过程中热源沿焊件移动时,焊件上某点温度由低而高,达到峰值后,又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。
13.焊接线能量:热源功率q与焊接速度v之比。
二.简答1.氢对焊接质量有哪些影响?控制焊缝含氢量的主要措施是什么?a.氢脆,氢在室温附近使钢的塑性严重下降,b.白点,碳钢和低合金钢焊缝,如含氢量高常常在拉伸或弯曲断面上出现银白色局部脆断点。
c.形成气孔,熔池吸收大量的氢,凝固时由于溶解度突然下降,使氢处于饱和状态,会产生氢气且不溶于液态金属,形成气泡产生气孔。
d.氢促使产生冷裂纹。
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3、焊接性的试验方法分类?
焊接性试验方法分类:(一)、直接模拟试验类:1)焊接冷裂纹试验2)焊接热裂纹试验3)再热裂纹试验4)层状撕裂试验5)应力腐蚀裂纹试验6)脆性断裂试验
(2)磁偏吹现象:1)9﹪Ni钢属强磁性材料,所以有磁偏吹现象。2)防止措施是避免接触强磁场、退磁、检测残留磁场,使其低于50A/m;也可选用适于交流焊接的镍基合金焊条。
(3)热裂纹1)当采用镍基焊接材料时,焊缝金属容易产生热裂纹,尤其是弧坑裂纹。因此,应选用抗裂性能好,线胀系数与母材相近的焊接材料。2)在工艺上采取一些措施,如收弧时注意填满弧坑等。3)含Ni钢有回火脆性,需要注意控制焊后回火温度及冷却速度。
1、影响焊接性的因素。
(1)材料因素:母材和焊接材料
1)在相同焊接条件下,决定母材焊接性的主要因素是它本身的物理化学性能,其中化学成分是主要影响因素,它能决定HAZ的淬硬倾向、脆化倾向和产生裂纹的敏感性。
2)焊接材料直接参与焊接过程中的一系列化学冶金反应,决定着焊缝金属的成分、组织、性能及缺陷的形成。
(8)从经济性和方便性考虑,目前在焊接这类钢时,焊条电弧焊还是用得最为普遍。
(9)从防止冷裂纹的要求出发,经常采用纯硬区的淬硬组织和防止延迟裂纹产生,必须适当采用预热,层间温度控制,中间热处理,并焊后及时进行回火处理,若为减少热影响的软化,应采用热量集中,能量密度越大的方法越有利,而且焊接热输入越小越好。在退火状态下焊接:常用焊接方法均可,选择材料时,焊缝金属的调质处理规范应与母材的一致,主要合金也要与母材一致,在焊后调质的情况下,可采用很高的预热温度和层间温度以保证调质前不出现裂纹。
焊接冶金学 各章重点、难点及作业

0 绪论思考题1.了解焊接温度场。
焊接温度场-焊接时焊件上(包括内部)某瞬时的温度分布称为“温度场”。
等温线及等温面。
从各种焊接方法的能量集中程度可以了解不同方法的温度场差异,从而知道采用不同方法的温度场分布情况和最高峰值温度,从而知道方法由于这个不同造成组织和性能也不同。
2. 影响温度场的主要物理因素。
主要是热导率、表面散热系数(比热容及体积比热容)热导率大,金属通过传导传热的能力强,那热量会更快地传导给熔池附近金属,因此温度场范围更大、但峰值温度更低。
对薄板而言,由于传导传热散失的热量少、且由于熔池附近金属的质量小而包容的热量也小,因此薄板散热不如厚板,此时通过金属表面与介质热交换的作用就更明显或起主要作用。
因此对于薄板,表面散热系数大,散热快,温度场范围小且峰值温度也小。
影响温度场除这几个物理参数外,还有焊件结构(坡口焊还是表面堆焊、对接还是角接)、母材壁厚等有较大影响3.为什么实际焊接中多采用多层多道焊?在多层多道焊时,可能保证第一道的冷却速度一开始就不降至马氏体生成温度以下(一般均是在第一道焊缝前采用预热手段保证冷却速度不至于太大造成生成马氏体等淬硬组织),再随多道焊接的完成相对缓慢下降,这有利于产生贝氏体组织代替马氏体。
且后层(道)焊缝对前层(道)焊缝具有热处理的作用,相当于对前层(道)焊缝进行了一次正火处理,因而改善了二次组织。
而在焊接最后一道焊缝时,由于预热的结果,有利于其冷却速率的降低。
对第一道及最后一道焊缝(同样也适用于中间各焊道),其奥氏体化时间相对均很小,避免了不良的晶粒粗化。
所焊后焊缝塑性高、且不易产生裂纹等缺陷。
但这时需控制层间温度,层间温度过高,冷却速度太小而造成晶粒处于高温的时间太长而晶粒长大明显,相反冲击韧性下降。
4.工艺焊道及工艺焊道的作用。
工艺焊道是指在完成最后的焊接后在最后焊道上再加焊一道焊缝,起到对焊缝的最后一道焊缝退火的作用。
工艺焊道一般在焊接接头不进行热处理的情况下、而为避免在焊后出现裂纹而采用的一种工艺措施。
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(3)结构因素:主要有焊接结构和焊接接头的设计形式。
1)其影响主要表现在热的传递和力的状态方面;
2)改善措施:减小接头刚度、减少交叉焊缝,避免焊缝过于密集以及减少造成应力集中的各种因素。
(4)焊接结构的使用条件:
焊接结构的工作温度(高温、低温);
碳当量公式没有考虑元素之间的交互作用,也没有考虑板厚、结构拘束度、焊接工艺、含氢量等因素的影响。因而用碳当量评价焊接性是比较粗略的,使用时应注意条件
2)焊接冷裂纹敏感系数
(1)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。
(2)根据Pc值可以通过经验公式求出斜y坡口对接裂纹试验条件下,为了防止冷裂纹所需要的最低预热温度To(℃):
(二)间接推算类:碳当量法、冷裂纹敏感指数Pc法、HAZ最高硬度法等
(三)使用性能试验类:力学性能试验、耐压试验等
3-2:选择或制定焊接性试验方法的原则:1)针对性与可比性原则:焊接性试验的条件要尽量与实际焊接时的条件相一致2)可靠性原则:焊接性试验的结果要稳定可靠,具有较好的再现性3)注意试验方法的经济性原则
To=1440 Pc-392()通常的讲就是对冷裂纹发生可能的敏感程度或指标。一般和碳当量同步的,其值越高,裂纹倾向就越大,一般碳当量公式计算结果大于等于0.45 即有冷裂纹的倾向。此外表面硬度越高,裂纹倾向也越大。
3、焊接性的试验方法分类?
焊接性试验方法分类:(一)、直接模拟试验类:1)焊接冷裂纹试验2)焊接热裂纹试验3)再热裂纹试验4)层状撕裂试验5)应力腐蚀裂纹试验6)脆性断裂试验
(二)中碳钢调质状态下焊接时的工艺特点
(1)当必须在调质状态下进行焊接时,除了裂纹外,热影响区的主要问题是:高碳马氏体引起的硬化和脆化;高温回火区软化引起的强度降低。
(2)高碳马氏体引起的硬化和脆化是可以通过焊后的回火处理来解决的。
(3)但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。
(1、Q345钢相当于旧牌号的12MnV、14MnNb、16Mn等钢种。2、焊接性较好,一般不需要预热;当结构刚度较大或在低温下施工时,应适当预热。3、选用E50--型焊条;4、为了降低应力,防止定位焊缝开裂,应尽量避免强行装配。)
12、焊接9%Ni钢时,应注意哪些问题?
(1)焊接材料要匹配: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胀系数。
8、涉及低碳调质钢焊接裂纹的问题有哪些。
(1)焊缝中的结晶裂纹:只要正确选用相应的焊接材料,焊接热裂纹是不会产生的。
(2)热影响区液化裂纹:1)在一般钢中并不常见,主要发生在高镍低锰的低合金高强度钢中。2)避免的关键在于控制碳和硫的含量,保证高的锰硫比,尤其当含镍量高时,对此要求更为严格。
(3)冷裂纹:1)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。2)对扩散氢比较敏感。
低温用钢的焊接特点:
(1)焊接方法及热输入的选择:1)焊接方法:选常用的有焊条电弧焊、埋弧焊、钨极氩弧焊及熔化极气体保护焊等。2)热输入:低温用钢焊接时,为避免焊缝金属及近缝区形成粗大组织而使焊缝及热影响区的韧性恶化,
低温用钢焊接时,焊条尽量不摆动,采用窄焊道、多道多层焊;
焊接电流不宜过大,宜用快速多道焊以减轻焊道过热,并通过多层焊的重热作用细化晶粒。
受载类别(静载荷、动载荷、冲击载荷、交变载荷等);
工作环境(焊接结构的服役地点、工作介质有无腐蚀性等)。
2、碳当量公式和冷裂纹敏感性指数有什么意义?根据什么原理建立起来的,各适用于何种材料?在应用中应注意什么问题?
1)碳当量法
钢材中的各种元素,碳对淬硬及冷裂影响最显著,所以有人将钢材中各种元素的作用按照相当于若干含碳量折合并迭加起来,求得所谓的“碳当量”(Ceq),以Ceq值的大小估价冷裂纹倾向的大小,认为Ceq值越小,钢材的焊接性能越好。
底板材料应与被试材料相同或热物理常数基本一致。
施焊时应测定t8/5值。如不预热,焊后冷却至100-150℃时加载。in之内,且在冷却至100℃或高于预热温度50-70℃之前施加完毕。如有后热,应在后热之前加载。
在无预热条件下,载荷保持16h而试棒未断裂即可卸载。有预热条件下,载荷保持至少24h才可卸载。经多次改变载荷,即可求出在试验条件下不出现断裂的临界应力σcr。临界应力σcr可以用启裂准则,也可以用断裂准则,但应加以注明。σcr的大小,即可相对比较材料抵抗产生冷裂纹的能力。
(2)焊接材料的选择:1)焊接-40℃级l6MnDR钢可采用E5015-G或E5016-G高韧性焊条。(G表示高韧性);2)埋弧焊时,可用中性熔炼焊剂配合Mn-Mo焊丝或碱性熔炼焊剂配合含Ni焊丝;也可采用C - Mn钢焊丝配合碱性非熔炼焊剂,由焊剂向焊缝渗入微量Ti、B合金元素,以保证焊缝金属获得良好的低温韧性。
(4)所以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。
(5)为了消除过热区的淬硬组织和防止延迟裂纹的产生,必须正确选定预热温度,并应焊后及时进行回火处理。
(6)在焊接调质状态的钢材时必须注意预热、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℃。
(7)为了减少热影响区的软化,从焊接方法考虑应采用热量集中、能量密度大的方法,而且焊接热输入越小越好,这一点与低碳低合金调质钢的焊接是一致的。
10、为什么低碳调质钢一般不在退火状态下进行焊接?
因为调质状态和退火状态,使材料的性能发生改变。低碳调质钢的组织为低碳马氏体+下贝氏体,强度和韧性都较高,低碳调质钢在退火状态下进在退火状态下焊接处理不当易产生延迟裂纹,一般要进行复杂的焊接工艺,采取预热、后热、回火及焊后热处理等和性能,同时也能作为选择焊接线能量、预热温度和制定焊接工艺的依据。
5、叙述利用插销实验法。
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。
此法是测定刚才焊接热影响区冷裂纹敏感性的一种定量试验方法。插销试验是将被焊钢材加工成圆柱形的插销试棒,试棒插入底板上的孔中,试棒上端与底板表面齐平。试棒上端附近有环形或螺形缺口。试验时在底板上以规定的线能量熔敷一条焊道,其中心线通过试棒的中心,其熔深应使缺口尖端位于热影响区的粗晶区内。
4、模拟焊接热影响区连续冷却组织转变图SH-CCT的作用。
对于各类低合金钢,可以利用其各自的连续冷却曲线(CCT图)或模拟焊接热影响区的连续冷却曲线(SHCCT图)分析焊接性问题。这些曲线可以大体上说明在不同焊接热循环条件下将获得什么样的金相组织和硬度,可以估计有无冷裂纹的危险,可以确定适当的焊接工艺条件。
(8)从经济性和方便性考虑,目前在焊接这类钢时,焊条电弧焊还是用得最为普遍。
(9)从防止冷裂纹的要求出发,经常采用纯硬区的淬硬组织和防止延迟裂纹产生,必须适当采用预热,层间温度控制,中间热处理,并焊后及时进行回火处理,若为减少热影响的软化,应采用热量集中,能量密度越大的方法越有利,而且焊接热输入越小越好。在退火状态下焊接:常用焊接方法均可,选择材料时,焊缝金属的调质处理规范应与母材的一致,主要合金也要与母材一致,在焊后调质的情况下,可采用很高的预热温度和层间温度以保证调质前不出现裂纹。
13、珠光体耐热钢的焊接特点与低碳调质钢有何不同。
珠光体耐热钢和低碳调质钢都存在冷裂纹,热影响区硬化脆化以及热处理或高温长期使用中的再热裂纹,但是低碳调质钢中对于高镍低锰类型的刚有一定的热裂纹倾向,而珠光体耐热钢当材料选择不当时才可能常产生热裂纹。
14、低温用钢的种类及焊接特点。
低温用钢按化学成分分为含镍和无镍两大类。若按钢的显微组织可分为铁素体型、低碳马氏体型和奥氏体型等三种类型。
(4)再热裂纹:1) 不同成分的钢对再热裂纹敏感的温度范围不尽相同;2)焊接时可以通过降低退火温度、进行适当预热或后热等措施,防止和消除。
(5)层状撕裂:敏感性很低
9、同一牌号的中碳钢分别在调质状态和退火状态进行焊接时,焊接工艺有何差别?
(一)退火状态下焊接时的工艺特点
(1)焊接方法的选择:几乎没有限制,常用的一些焊接方法都能采用。
7、热轧及正火钢焊接材料的选择原则。
(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:1)焊缝化学成分不仅取决于焊接材科,而且与母材的熔入量即熔合比有很大关系,而焊缝组织的过饱和度则与冷却速度有很大关系。2)对焊后要进行正火处理时,必须选择强度更高一些的焊接材料。
6、热轧及正火钢、低碳调质钢和中碳调质钢的屈服强度范围和性能特点。
A、热轧及正火钢:屈服强度294~490MPa的低合金高强度钢,一种非热处理强化钢
B、低碳调质钢:屈服强度一般为441~980MPa,一种热处理强化钢,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
C、中碳调质钢:屈服强度一般为880~1176MPa以上,热处理强化钢,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。
(2)焊接材料的选择:焊缝金属的主要合金组成应尽量与母材相似,但对能引起焊缝热裂纹倾向和促使金属脆化的元素应加以严格限制。
(3)焊接参数的确定:在焊后调质的情况下,确定焊接参数的出发点主要是保证调质处理前不出现裂纹,接头性能由焊后热处理来保证。因此可以采用高的预热温度(200~350℃)和层间温度。
另外,在很多情况下焊后往往来不及立即进行调质处理,所以为了保证冷却到室温后,在调质处理前不致产生延迟裂纹,还必须在焊后及时地进行一次中间热处理。这种热处理一般是焊后在等于或高于预热温度下保持一段时间,其目的是为了从两个方面来防止延迟裂纹的产生:一是起到扩散除氢的作用;二是使组织转变为对冷裂敏感性低的组织。另外,当处理温度高时,还有消除应力的作用。
1、影响焊接性的因素。
(1)材料因素:母材和焊接材料