材料连接原理期末考试重点

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最新材料连接原理复习题

最新材料连接原理复习题

材料连接原理复习题1、试简述焊条的工艺性能?焊接电弧的稳定性;焊缝成型;各种位置焊接的适应性;飞溅;脱渣性;焊条熔化速度;焊条药皮发红;焊接烟尘。

2、试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因?(1)药皮中不含有机物,清除了一个主要氢源(2)药皮中加入了大量的造气剂、CaCO3、降低了PH23)CaF2的去氢作用(4)焊条的烘干温度高3、试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有什么解决措施?原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条熔化系数小造成焊条熔化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转为细颗粒过渡,提高焊条的熔化系数,减少电阻热以降低焊条的表面温度。

4、CO2焊接低合金钢一般选用何种焊丝?试分析其原因?5、试分析说明钛钙型(J422)焊条与碱性低氢型(J507)焊条,在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别?其他工艺性能如全位置焊接性,融化系数等差别不大机械性能对比:钛钙型(J422)(1)S、P、N控制较差,冷脆性、热裂纹倾向大(2)【O】高,氧化夹杂多,韧性低(3)【H】高,抗冷裂能力差碱性低氢型(J507)(1)杂质S、P、N低(2)【O】低,氧化夹杂少(3)【H】低故低氢型焊条的塑性,韧性及抗裂性较酸性的钛钙型大大提高,但其焊接工艺性能较差,对于铁锈,油污,水份等很敏感。

6、熔合比的表达式和影响因素?7、直流正接为何比直流反接时焊缝金属含氢量高?8、简述氮对低碳合金钢焊缝金属性能的影响?1、N引起焊缝金属时效脆化,使焊缝金属强度提高,塑性、韧性降低,尤其是低温韧性;2、使焊缝金属产生时效脆化。

3、促使焊缝产生氮气孔;4、N有时是有益的,但必须有弥散强化元素存在并在正火条件下使用。

9、试简述氢对结构钢焊接质量的影响?氢脆;白点;气孔;冷裂纹;组织变化。

10、试简述氧对焊接质量的影响?(1)影响焊缝机械性能:塑性、韧性下降;引起热能、冷脆,时效硬化;(2)影响焊缝金属的物理、化学性能。

材料连接原理考试汇总

材料连接原理考试汇总

第一篇焊接方法1-1焊条电弧焊的工艺要点1、焊前清除焊件表面铁锈、油污、水分等,焊接材料用前必须烘干。

2角焊缝、对接多层焊的第一层焊缝以及单道焊缝要避免采用窄而深的焊接坡口形式,以防止出现裂纹、未焊透或夹渣等焊接缺陷。

3、焊接刚性大的构件时,为了防止产生裂纹,宜采取焊前预热和焊后消除应力的措施。

4、在环境温度低于-10°以下焊接低碳钢、结构钢时接头冷却速度较快,为了防止产生裂纹,应采取以下减缓冷却速度的措施。

a.焊前预热,焊时保持层间温度。

b.采用低氢型或超低氢型焊接材料。

c.点固焊时需加大焊接电流,适当加大点固焊的焊缝截面和长度,必要时焊前也需预热。

d.整条焊缝连续焊完,尽量避免中断,息弧时要填满弧坑。

1-3阐述钨极氩弧焊(TIG/GTAW)的焊接工艺1、焊接引弧引弧方式有三种:第一种方式是通过高频放电破坏电极与母材之间的绝缘,进而引燃电弧的高频引弧;第二种方式是把电极与母材轻轻接触,随后立即拉开引燃电弧即接触引弧;第三种方式是利用一个辅助碳棒或钨棒与钨电极接触,两者之间加上一个较小功率的电源,在钨电极和辅助帮之间引燃电弧,随后在焊接电源空载电压作用下,电弧转移到钨电极和焊件之间燃烧。

2、提前送气与滞后停气在引弧动作开始之前,要提前通以保护气,驱除导气管中的空气并使焊接区处于被保护状态下,这称作提前送气。

焊接结束后,在熔池完全凝固及电极完全冷却之前需要继续流通保护气,这称为滞后停气。

3、添加材料的选定TIG焊不存在添加材料的过热问题,其中的合金元素几乎都能过渡到熔池中去,因此,可以选用与被焊件相同材质的添加材料。

TIG自动化焊接通常都是在焊枪前部填充焊丝。

4、焊接夹具为防治焊穿现象的发生,薄板焊接时工件具备被夹装条件,应考虑利用夹具进行焊接,正面压紧,背面加上铜垫板,防治焊接变形造成对缝间隙的改变、产生错位和错边,以及防治熔滴脱落。

5、其他工艺要求包括焊件坡口形式及尺寸的选择,焊件清理等准备下工作。

材料连接原理(一)

材料连接原理(一)

材料连接原理(一)材料连接原理什么是材料连接材料连接是指将两个或多个材料通过一种连接结构固定在一起的过程。

它是工程领域中非常重要的技术,在各个行业都有广泛的应用。

材料连接通常包括焊接、螺纹连接、粘接等多种方式。

焊接连接原理焊接的基本原理焊接是指通过加热、熔化材料并加压,在两个或多个材料接触的部分形成永久性连接的方法。

焊接可以分为熔化焊和压力焊两种类型。

熔化焊的原理熔化焊是指通过加热材料将其熔化,并在熔化状态下使两个或多个材料融合在一起。

常见的熔化焊方法包括电弧焊、气焊、激光焊等。

这些方法通过加热电弧或高能激光束使材料熔化,并在熔化状态下形成永久性连接。

压力焊的原理压力焊是指通过施加压力将两个或多个材料连接在一起的方法。

常见的压力焊方法包括冷压焊、摩擦焊等。

这些方法通过施加压力,使两个或多个材料发生塑性变形并形成永久性连接。

螺纹连接原理螺纹连接的基本原理螺纹连接是指通过螺纹结构将两个或多个材料连接在一起的方法。

螺纹连接通常包括螺纹连接和螺栓连接两种类型。

螺纹连接的原理螺纹连接通过螺纹的互相咬合形成连接。

在螺纹连接中,一般会将螺纹结构设计为一对螺纹,一个为螺钉或螺纹孔,另一个为螺母或螺纹孔。

通过旋转螺钉或螺母,使两个材料通过螺纹互相咬合,并形成稳固的连接。

粘接连接原理粘接的基本原理粘接是指通过使用胶体、胶粘剂将两个或多个材料连接在一起的方法。

粘接具有连接效果好、连接面积大、能承受较大的力等优点。

粘接的原理粘接是通过将胶体、胶粘剂涂敷在连接面上,使其在接触与固化过程中产生物理或化学反应,形成坚固的连接。

常见的粘接方法包括胶水粘接、热熔胶粘接等。

结语材料连接是工程领域中非常重要的技术之一。

无论是焊接、螺纹连接还是粘接,都有其特定的原理和适用范围。

在实际工程中,我们需要根据具体情况选择适合的连接方式,以确保连接结构的牢固性和可靠性。

材料成型基本原理期末考试总结

材料成型基本原理期末考试总结

名词解释1溶质平衡分配系数;特定温度T*下固相合金成分浓度C*S与液相合金成分C*L达到平衡时的比值。

2缩孔:纯金属火共晶合金铸件中最后凝固部位形成的大而集中的孔洞;缩松:具有宽结晶温度温度范围的合金铸件凝固中形成的细小而分散的缩孔;3沉淀脱氧:将脱氧元素(脱氧剂)溶解到金属液中以FeO直接进行反应而脱氧,把铁还原的方法.4均质形核:形核前液相金属或合金中无外来固相质点而从液相自身发生形核的过程,所以也成“自发形核”(实际生产中均质形核是不太可能的)非均质形核:依靠外来质点或型壁界面而提供的衬底进行生核过程,亦称“异质形核”或“非自发形核”。

5.简单加载:是指在加载过程中各应力分量按同一比例增加,应力主轴方向固定不变。

6.冷热裂纹:冷裂纹是指金属经焊接或铸造成形后冷却到较低温度时产生的裂纹,热裂纹是金属冷却到固相线附近的高温区时所产生的开裂现象7.最小阻力定律:当变形体质点有可能沿不同方向移动时,则物体各质点将沿着阻力最小的方向移动。

填空1。

动力学细化四个内容:铸型振动、超声波振动、液相搅拌、流变铸造2.铸件宏观凝固组织一般包括表层细晶粒区、中间柱状晶区和内部等轴晶区三个不同的形态的晶区3.细化铸件宏观凝固组织的措施有合理地控制浇注工艺和冷却条件、孕育处理、动力学细化等三个方面4.微观偏析的两种主要类型为晶内偏析与晶界偏析,宏观偏析按由凝固断面表面到内部的成分分布,有正常偏析与逆偏析两类5。

铸造过程中的气体主要来源是熔炼过程和浇注过程和铸型6.我们所学的特殊条件下的凝固包括快速凝固和失重条件下凝固和定向凝固7。

液态金属(合金)凝固的驱动力由过冷度提供,而凝固时的形核方式有:均质形核和非均质形核两种8.晶体的生长方式有连续生长和台阶方式生长两种9.凝固过程的偏析可分为:微观偏析和宏观偏析两种10.液体原子的分布特征为:长程无序,短程有序,即液态金属原子团的结构更类似于固态金属11.Jakson因子α可以作为固液界面微观结构的判据,凡α〈=2的晶体,其生长界面为粗糙,凡α〉5的晶体,其生长界面为光滑12.液态金属需要净化的有害元素包括碳氧硫磷13.塑形成形中的三种摩擦状态分别是干摩擦、流体摩擦、边界摩擦14.对数应变的特点是具有真实性、可靠性、和可加性15。

材料成型原理(上)考试重点复习题2

材料成型原理(上)考试重点复习题2

材料成型原理(上)考试重点复习题2(第⼀章)班级:姓名:学号成绩:座位:第排,左起第座1、偶分布函数g(r)物理意义是距某⼀参考粒⼦r 处找到另⼀个粒⼦的⼏率,换⾔之,表⽰离开参考原⼦(处于坐标原点r=0)距离为r 位置的数密度ρ(r)对于平均数密度ρo (= N/V )的相对偏差。

2、描述液态结构的“综合模型”指出,液态⾦属中处于热运动的不同原⼦的能量有⾼有低,同⼀原⼦的能量也在随时间不停地变化,时⾼时低。

这种现象称为能量起伏。

3、对于实际⾦属及合⾦的液态结构,还需考虑不同原⼦的分布情况。

由于同种元素及不同元素之间的原⼦间结合⼒存在差别,结合⼒较强的原⼦容易聚集在⼀起,把别的原于排挤到别处,表现为游动原⼦团簇之间存在着成分差异。

这种局域成分的不均匀性随原⼦热运动在不时发⽣着变化,这⼀现象称为浓度起伏。

4、粘度随原⼦间距δ增⼤⽽降低,随温度T 上升⽽下降,合⾦元素的加⼊若产⽣负的混合热H m ,则会使合⾦液的粘度上升,通常,表⾯活性元素使液体粘度降低。

5、两相质点间结合⼒越⼤,界⾯能越⼩,界⾯张⼒就越⼩。

两相间的界⾯张⼒越⼤,则润湿⾓越⼤,表⽰两相间润湿性越差。

6、液态⾦属的“充型能⼒”既取决于⾦属本⾝的流动性,也取决于铸型性质、浇注条件、铸件结构等外界因素,是各种因素的综合反映。

流动性与充型能⼒的关系可理解为前者是后者的内因。

7、作⽤于液体表⾯的切应⼒τ⼤⼩与垂直于该平⾯法线⽅向上的速度梯度的⽐例系数,以η表⽰,通常称为动⼒学粘度。

要产⽣相同的速度梯度dV X /dy ,液体内摩擦阻⼒越⼤,则η越⼤,所需外加剪切应⼒也越⼤。

粘度η的常⽤单位为 Pa ·s 或mPa ·s 。

8、铸型的C 2、ρ2、λ2越⼤,即蓄热系数b 2(2222ρλC b =)越⼤,铸型的激冷能⼒就越强,,⼜增⼤T ,所以f max 减⼩;同时固液阶段时间延长,所以钢铁材料中S 、O ⾼则热裂纹容易形成。

材料链接物理复习题

材料链接物理复习题

1.简述氧化膜对钎焊过程的影响?去除方法有哪些?影响:1使母材之间的不能有良好钎焊结合2影响钎料的润湿性,钎焊是焊材间钎料润湿不均匀3氧化膜的熔点一般比母材温度高或与木材熔点相差较大,在钎焊时若为了使氧化膜熔化就需调高温度但又会导致母材熔化形成焊漏4焊接件之间不完全接触方法:物理方式:如机械刮擦使氧化膜破碎,或是采用超声波振动方法,利用超声波的空化作用使母材表面的氧化膜脱落;化学方式:即利用钎剂与母材表面氧化膜的反应来达到去除氧化膜的目的。

多数钎剂钎焊过程都是通过化学机制来去除氧化膜的,但在此过程中的反应却是多种多样的,其作用方式可以是使氧化膜溶解,也可以是使氧化膜与基体金属的结合被削弱而剥落等等。

2.从表面张力角度,分析影响钎料润湿的因素?改善润湿性的措施?影响因素:1)金属表面氧化物的影响:在常规条件下,大多数金属表面都有一层氧化膜。

氧化物的熔点一般都比较高,在钎焊温度下为固态。

它们的表面张力值很低,因此,钎焊时将导致σsg<σsl,所以产生不润湿现象,表现为钎料成球,不铺展。

许多钎料合金表面也存在一层氧化膜。

当钎料熔化后被自身的氧化膜包覆,此时其与母材之间是两种固态的氧化膜之间的接触,因此产生不润湿。

2)钎剂的影响去除氧化膜最有效的方法是采用钎剂。

当用钎剂去除了母材和钎料表面的氧化膜后,液态钎料就可以和母材金属直接接触,从而改善润湿。

另外,当母材和钎料表面覆盖了一层液态钎剂后,系统的界面张力就发生了变化(见图1-6),当铺展达到平衡时,由Young氏方程有:其中:σsf-母材与钎剂间的界面张力;σsl-母材与钎料间的界面张力;σlf-钎剂与钎料间的界面张力。

与无钎剂时的情况相比,只要满足σlf<σlg或σsf>σsg,就可以增强钎料对母材的润湿。

同样,钎剂成份的变化将造成σlf和σsf的变化,从而也会影响到钎料对母材的润湿性3)各相浓度的影响如果相邻两相中任一相不是纯物质而是溶液,当随着某一物质浓度的增大,其表面张力也会发生变化,影响其钎料的润湿性。

焊接技术期末考试知识点总结

焊接技术期末考试知识点总结

焊接技术期末考试知识点总结一、焊接基础知识焊接是指通过加热和熔化金属材料,使其与基材相结合,形成高强度的连接方式。

在焊接技术中,需要了解以下几个基础知识点:1. 焊接原理:理解焊接的物理学和化学原理,包括热源产生、材料熔化、液态金属流动、冷却凝固等过程。

2. 焊接材料:了解常见的焊接材料,如焊丝、焊条、焊粉等,并掌握其特性和适用范围。

3. 焊接设备:熟悉常见的焊接设备,如电弧焊、气体保护焊、激光焊等,以及其工作原理和操作流程。

4. 焊接安全:掌握焊接过程中的安全措施,如穿戴防护装备、通风换气、防火防爆等。

5. 焊接缺陷与预防:了解焊接过程中可能出现的缺陷,如气孔、裂纹、错边等,并学会采取相应的预防措施。

二、焊接工艺与方法焊接工艺是指在焊接过程中所采用的具体操作方法和工艺参数。

掌握不同的焊接工艺和方法将对焊接质量产生重要影响。

以下是常见的焊接工艺和方法:1. 电弧焊:包括手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊等,其中手工电弧焊是最常用的一种方法。

2. 气体保护焊:如氩弧焊、CO2气体保护焊等,适用于对焊接质量要求较高的场合。

3. 激光焊:利用激光束的高能量密度进行焊接,适用于高精度、高速度的焊接任务。

4. 焊接工艺参数:熟悉焊接过程中的工艺参数,如电流、电压、焊接速度、角度等,掌握其调节和优化方法。

5. 焊接变形与矫正:了解焊接过程中可能出现的变形问题,并学会使用热处理、机械加工等方法进行矫正。

三、焊接检测与评估焊接后的质量评估是焊接技术中非常重要的环节,它确保了焊接连接的强度和可靠性。

以下是常见的焊接检测与评估方法:1. 目视检测:使用肉眼对焊缝进行检查,如检查焊道形貌、气孔、夹渣等。

2. X射线检测:通过利用X射线来对焊接部位进行缺陷检测,如裂纹、夹杂等。

3. 超声波检测:利用超声波对焊缝进行检测,可以检测出裂纹、错边等问题。

4. 磁粉检测:将磁粉涂在焊缝表面,通过观察磁粉分布情况来判断焊缝中是否存在裂纹等缺陷。

材料连接原理范围后答案

材料连接原理范围后答案

材料连接原理范围后答案1.焊接的定义?焊接与机械连接各有何特点?(简08)P1答:焊接是通过加热或加压(或两者并用)使两个分离表面的院子达到晶格距离,并形成金属键而获得不可拆接头的工艺过程。

机械连接技术是指用螺钉、螺栓和铆钉等紧固件将两分离型材或零件连接成一个复杂零件或不见的过程。

相互间的连接是靠机械力来实现的,随机械力的消除接头可以松动或拆除。

2.试从理论上简述怎样才能实现焊接过程?采用什么工艺措施才能实现焊接?(简11)P2答:理论上当两个被连接的固体材料表面接近到时,就可在接触表面上进行扩散再结晶等物理过程从而形成键合达到冶金连接的目的。

措施:(1)对被连接的材质施加压力;(2)对被连接材料加热(局部或整体)3.焊接热源有哪些共同要求?描述焊接热源主要用什么指标?(简05.07.09)P6答:要求:能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。

主要指标:最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。

4.试简述焊接热过程的特点?(简06.10)P74答:加热温度高;加热速度快;高温停留时间短;自然条件下连续冷却5.焊条药皮的作用?P22答:保护作用;冶金作用;改善焊接性6.焊条工艺性能?P22答:焊接电弧的稳定性;焊缝成形;全位置焊接性;飞溅;脱渣性;焊条的熔化速度;药皮发红的程度;焊条发尘量。

7.药芯焊丝特性?答:(1)熔敷速度快,生产效率高(2)飞溅小(3)调整熔敷金属成分方便(4)综合成本低8.烧接焊剂特点?答:优点:(1)烧结焊剂的合金成分灵活性很强;(2)烧结焊剂可以有效降低焊接过程中的氧化烧损情况;(3)烧结焊剂具有良好的焊结工艺性能;(4)烧结焊剂比重小(5)生产过程环保节能、易输入便于回收。

缺点:(1)对焊接参数比较敏感(2)影响化学成分均匀性(3)吸湿性强易受潮,使用前必须严格烘干。

9.试分析说明钛钙型(J422)焊条与碱性低氢型(J427)焊条,在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别?答:其他工艺性能如全位置焊接性,融化系数等差别不大。

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铁素体的形核质点,在 γ →α 阶段促进形成针状 铁素体; (3)Ti 在焊缝中保护 B 不被氧化,是 B 以原子态偏聚于 γ 晶界,降低了晶 界能,抑制先共析铁素体的形核与生长,从而促使形成针状铁素体。 7.在低碳合金钢中的析出型气孔主要有哪几种?产生原因是什么? 低碳合金钢焊缝中存在的析出型气孔主要有氢气孔和氮气孔两种。 析出型气孔的产生原因:主要是高温时熔池金属中溶解了较多的气体,凝固 时由于气体的溶解度突然下降,气体处于过饱和来不及逸出而引起的气孔。 8.焊接热裂纹和冷裂纹各有哪几种? 热裂纹主要有:凝固裂纹、液化裂纹、多边化裂纹、高温失塑裂纹; 冷裂纹主要有:延迟裂纹(氢致裂纹) 、淬硬脆化裂纹、低塑性脆化裂纹。 9.后热的作用?后热和焊后热处理有何不同? 后热的作用: (1) 减少残余应力; (2) 改善组织,降低淬透性; (3) 消除扩散氢,但对奥氏体焊缝效果不大; (4) 适当降低预热温度或代替某些结构所需的中间热处理。 后热和焊后热处理不同:延迟裂纹有延迟期(潜伏期) ,在延迟期内即进行 加热,可以避免出现延迟裂纹。故焊后后热有“抢时间”的问题,而焊后热处理 都是为了改善接头使用性能,不存在“抢时间”的问题。 10.试分析说明钛钙型(J422)焊条与碱性低氢型(J427)焊条,在使用工艺和 焊缝力学性能方面有哪些差别? 工艺性对比: 钛钙型(J422) 碱性低氢型(J427) 电弧稳定性 好 差(含 CaF2) 飞溅 少(细颗粒过渡) 多(短路过渡) 焊缝成型 好 差 脱渣性 好 差(渣不松脆、膨胀 系数差小) 气孔敏感性 小 大 焊接烟尘 少 多 其它工艺如全位置焊接性、熔化系数等差别不大。 机械性能对比: 钛钙型(J422) : (1)S、P、N 控制较差,冷脆性、热裂纹倾向大 (2)[O]高,氧化夹杂多,韧性低 (3)[H]高,抗冷裂能力差 碱性低氢型(J427) : (1)杂质 S、P、N 低 (2)[O]低,氧化夹杂少 (3)[H]低 故低氢焊条的塑性、 韧性及抗裂性较酸性的钛钙型大大提高,但其焊接工艺 性能较差,对于铁锈、油污、水份等很敏感。 11.为什么酸性焊条宜用锰铁脱氧?而碱性焊条宜用锰硅联合脱氧为何要控制
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5.合理的焊缝分布和施焊次序 15.焊接热源有哪些共同要求?描述焊接热源主要用什么指标?(简 05.07.09) P6 答:要求:能量密度高度集中、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的 焊接热影响区。 主要指标:最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。 16.焊条工艺性能?P22 答:焊接电弧的稳定性;焊缝成形;全位置焊接性;飞溅;脱渣性;焊条的熔化 速度;药皮发红的程度;焊条发尘量。 17.药芯焊丝特性? 答: (1)熔敷速度快,生产效率高(2)飞溅小(3)调整熔敷金属成分方便(4) 综合成本低 18.简述氮对低碳合金钢焊缝金属性能的影响? (1)N 引起焊缝金属时效脆化,使焊缝金属强度提高,塑性、韧性降低,尤其 是低温韧性; (2)使焊缝金属产生时效脆化。 (3)促使焊缝产生氮气孔; (4)N 有时是有益的,但必须有弥散强化元素存在并在正火条件下使用。 19、试简述氢对结构钢焊接质量的影响? 氢脆;白点;气孔;冷裂纹;组织变化。 20..试简述氧对焊接质量的影响? (1)影响焊缝机械性能:塑性、韧性下降;引起热能、冷脆,时效硬化; (2)影响焊缝金属的物理、化学性能。如降低导电性、导磁性、耐蚀性等; (3)形成 CO 气孔; (4)造成飞溅,影响焊接过程的稳定性; (5)焊接过程中导致合金元素的氧化损失将恶化焊接性能; (6)氧在特殊情况下是有益的,如为了改善电弧特性。降低焊缝金属中的含氢 量等。 21.试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因?(简 05.10) 答: (1)药皮中不含有机物,清除了一个主要氢源; (2)药皮中加入了大量的造气剂 CaCO3、降低氢的分压; (3)CaF2 的去氢作用; (4)焊条的烘干温度高。 22.试分析不易淬火钢热影响区中相变重结晶去(正火区)的组织特点? 该区的母材金属被加热到 Tg—AC3 温度范围,铁素体和珠光体将发生重结晶,全 部转变为奥氏体, 形成的奥氏体晶粒尺寸小于原铁素体和珠光体,然后在空气中 冷却就会得到均匀而细小的珠光体和铁素体,相当于热处理时的正火组织,故亦 称正火区。 23、试分析不易淬火钢热影响区中不完全重结晶区的组织特点? 焊接时处于 AC1—AC3 之间范围内的热影响区属于不完全重结晶区。 因为处于 AC1 —AC3 范围内只有一部分组织发生了相变重结晶过程,成为晶粒细小的铁素体和 珠光体, 而另一部分是始终未能溶入奥氏体的剩余铁素体,由于未经重结晶仍保 留粗大晶粒。所以,此区特点是晶粒大小不一,组织不均匀。 24.试分析易淬火钢热影响区中完全淬火区的组织特点?
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[Mn]/[Si]比? 酸性焊条用锰铁脱氧: [Mn]+[FeO]=[Fe]+(MnO) 酸性焊条渣中含有较多的 SiO2、TiO2,它们与脱氧产物 MnO 生成复合物 MnO. SiO2、MnO. TiO2,从而使 MnO 的活度减小,脱氧效果较好。 碱性焊条宜用锰硅联合脱氧: 碱性焊条渣中 MnO 的活度较大,不利于锰脱氧,且碱性越大,锰脱氧效果越 差,故碱性焊条不宜用锰铁作脱氧剂,而同时加入锰铁时: [Si]+2[FeO] =2[Fe]+(SiO2) SiO2 与 MnO 生成复合物 MnO. SiO2,使 MnO 的活度减小,且复合物 MnO. SiO2 密度小、熔点低,易于上浮到渣中,故采用锰硅联合脱氧效果好。 [Mn]/[Si]比过大,出现固态 MnO; [Mn]/[Si]比过小,出现固态 SiO2;均会 导致焊缝中夹杂物增多。只有当[Mn]/[Si]比合适时,才能形成低熔点的液态脱 氧产物。 12. 试分析结晶裂纹的形成机理?为什么采用 CST(临界应变增长率)为判据来 比较金属材料的热裂纹倾向更为合理?
从拉伸应力与脆性温度区间内被焊金属塑性变化之间的关系来说明凝固裂 纹形成的条件,如图所示,是否产生凝固裂纹,取决于脆性温度区间 TB 中合金 所具有的最低塑性 δ min 与内应变 ε 或应变增长率 ε /T 的对比关系。当合 金在脆性温度区间内的应变以直线 1 的斜率增长时,则其达到的内应变量 ε <δ min, 显然不会产生裂纹; 如为直线 3 时, 即使金属的凝固裂纹敏感性不变, 但由于拘束度较大,使 ε >δ min,必定要产生裂纹;如按直线 2 增长,则在 Ts 时 ε =δ min,这正好是产生凝固裂纹的临界条件。此时的应变增长率称为临界 应变增长率,以 CST 表示,即 CST=tanθ 。Tanθ 与材料特性有关,它综合地 反映了材料凝固裂纹的敏感性。当 T B 一定时,δ min 越小,则 tanθ 越小(即 CST 越小) ,合金的凝固裂纹敏感性越大。当 δ min 一定时,TB 越小,则 CST 越大,材料的凝固裂越小纹敏感性越小。 不同的材料,不仅脆性温区区间 TB 的大小不同,最低塑形 δ min 的变化 也明显不同,因而产生裂纹的临界应变增长率 CST 也各不相同。一般而言,TB 越大,裂纹敏感性越大;但也并非必然如此,有时 TB 虽然较大,但塑性 δ min 值却不是很低,或焊缝结晶过程中所受的拘束很小,这时其 CST 值也不一定小。 相反,若材料的凝固裂纹敏感性不变,但当拘束较大时,也会产生裂纹。
填空: 1. 某瞬时焊件上各点温度的分布称为温度场。 2. 在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例,称为熔合比。 3. 焊条药皮的作用主要有:保护作用、冶金作用、改善焊接工艺性。 4. 不易淬火钢焊接热影响区分为熔合区、过热区、相变重结晶区、不完全重结 晶区。 5. 冷裂纹三要素被焊钢材的淬硬组织、接头中含氢量、接头所处拘束应力状态 6. 简述接头偏析的种类层状偏析、焊缝中心偏析、焊道偏析、弧坑偏析 7. 金属材料常见的强化方式有哪些?固溶强化、细晶强化(变质处理) 、冷作强 化、沉淀强化(弥散强化) 、相变强化。 焊缝金属的强化通常用哪两种方式?常用固溶强化和细晶强化。 简答题 1.试简述焊接热过程的特点? (1) 加热温度高 (2) 加热的速度快 (3) 高温停留的时间短 (4) 自然条件下连续冷却 (5) 局部加热 2.试简述用冶金方法脱硫的措施? (1)用合金元素锰脱硫 (2)用渣中碱性氧化物脱硫 (3)适当增加熔渣的碱度 (4)渣中氟化钙也有利于脱硫 3. 试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有什么解决措施? 原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条融化系数小造成焊条融化时间长,且产生的 电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红。 解决措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡, 提高焊条的熔化系数,减少电阻热以降低焊条的表面温升。 4.直流正接为何比直流反接时焊缝金属溶氢量高? (1)直流正接:工件接正极。直流反接:工件接负极 (2)带电质点 H+在电场作用下只溶于阴极 (3)处于阴极的熔滴不仅温度高而且比表面积大,其溶氢量大于熔池处于 阴极时的溶氢量 5. 试简述 Mn、Si 对焊缝金属力学性能的影响? (1)Mn、Si 使焊缝金属脱氧,提高性能; (2)Mn、Si 使焊缝金属固溶强化,提高强度; (3)Mn、Si 对焊缝金属韧性的影响与其含量有关,Mn、Si 含量过低,焊缝 组织出现先析铁素体而使韧性降低;Mn、Si 含量过高,则因出现魏氏组织、粒 状贝氏体等, 亦使韧性降低; 只有 Mn、 Si 含量适中, 焊缝组织为细针状铁素体, 才能提高韧性。 6.微量 Ti、B 改善焊缝金属韧性的机理? (1)Ti 与 O 的亲和力大,形成微小颗粒状的 TiO 弥散分布于焊缝,使焊缝 金属晶粒细化;
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所以在考察裂纹敏感性时必须综合考虑脆性温度区间(TB) 、最低塑形(δ min)及应变增长率(əε / əT)的影响。根据以上分析可知,用 CST 作为判据 更合适,因为 TB 或 δ min 都不能单独用来反映材料的裂纹敏感性。这时,是 否产生裂纹,可以对比实际应变增长率əε / əT 与临界应变增长率(CST)的大 小来做出判断。为防止产生裂纹必须满足条件,即 əε / əT< CST 13. 试分析结晶裂纹的产生条件和防治措施? 产生条件: 焊缝在脆性温度区间内所承受的拉伸应变大于焊缝金属所具有塑 性, 或者说焊缝金属在脆性温度区间内的塑性储备量小于零时就会产生结晶裂纹。 防止措施: 一、冶金因素方面 1.控制焊缝中 S、P、N 等有害杂质的含量 2.改善焊缝凝固结晶、细化晶粒 二、工艺因素方面 1. 焊接工艺及工艺参数 熔合比:避免由母材向焊缝转移有害杂质 焊缝成型系数:过大和过小都不利于防止裂纹 冷却速度:冷却速度越大,变形速率越大,越易产生热裂纹 2.减小拘束度 合理布置焊缝:避免焊缝交叉、尽可能减小焊脚尺寸和焊道截面积 接头形式:表面堆焊和熔深较浅的对接焊缝抗裂性较差 焊接次序:尽量使大 14. 延迟裂纹为何易在近缝区产生?试分析防止延迟裂纹的措施? 延迟裂纹为何易在近缝区产生: (1)一般低合金钢焊缝 C 低于母材,热影响区相变滞后于焊缝。 (2)当焊缝由 A 转达变 F、P 时,H 的溶解度突然下降,且 H 在 F、P 中的扩 散速度较快,导致 H 很快由焊缝越过熔合线向 HAZ 扩散。 (3)H 在 HAZ 尚未分解的 A 中扩散速度较小,导致在熔合线附近富 H。 (4)当滞后相变的 HAZ 中 A—>M 时,H 以过饱和状态残留在 M 中,促使该处 进一步脆化,从而导致冷裂纹的产生。 防治措施: 冶金方面: (1)选择抗裂性好的钢材 从冶炼技术上提高母材的性能: 多元微合金化; 尽可能降低钢中有害杂质 (S、 P、O、H、N 等) (2)焊接材料的选用 选用低氢或超低氢焊条,选用低强焊条,选用奥氏体焊条,特殊微量元素的 应用 (3)选用低氢的焊接方法:CO 气保护焊 焊接工艺方面: 1.合理选择焊接线能量 2.正确选择预热和后热温度 3.多层焊层间温度和时间间隔的控制 4.采用低匹配焊缝
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