焊接冶金学习题及答案

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焊接冶金(A)

焊接冶金(A)

焊接冶金(A)一、术语解释解释下列名词术语:1.焊接接头2.焊接温度场3.焊接线能量4.碱性焊条5.熔炼焊剂6.外延生长7.层状偏析8.延迟裂纹二、简答题1.氢对焊接质量的影响及控制氢的主要措施。

2.粗晶脆化产生的部位及形成原因。

3.焊缝脱氧的目的、主要措施及选择脱氧剂的原则。

4.低碳钢焊接热影响区各部分的组织和性能。

参考答案: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。

3.焊缝脱氧的目的、主要措施及选择脱氧剂的原则。

(1)目的:尽量减少焊缝中的含氧量。

(2)措施:在焊丝、焊剂或药皮中加入合适的元素或铁合金,使之在焊接过程中夺取氧。

(3)原则:脱氧剂在焊接温度下对氧的亲和力比被焊金属大;脱氧产物应不溶于液态金属;必须考虑脱氧剂对焊缝成分、性能以及焊接工艺性能的影响;在满足技术要求的前提下,还应考虑成本。

4.低碳钢焊接热影响区各部分的组织和性能。

(1)熔合区:半熔化区,其范围虽然很窄,但化学成分和组织性能上存在较大不均匀性,常是产生裂纹、脆性破坏的发源地。

(2)过热区:晶粒粗大,常出现魏氏组织,韧性很低,常产生裂纹和脆化,是焊接接头的薄弱环节。

(3)相变重结晶区(正火区):发生重结晶,晶粒细小,塑性韧性较好。

(4)不完全重结晶区:部分组织发生重结晶,晶粒大小不一、组织不均匀,力学性能亦不均匀。

焊接冶金学及金属材料焊接 习题答案模块四

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。

焊接冶金学及金属材料焊接 习题答案模块六

焊接冶金学及金属材料焊接 习题答案模块六

模块六
6-1答:
焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力。

影响焊接性的因素:
(1)材料因素; (2)工艺因素 (3)结构因素; (4) 使用条件
6-2 答:
(1)焊接性试验的条件尽量与实际焊接时的条件相一致。

(2)焊接性试验的结果要稳定可靠,具有较好地再现性。

(3)应选用最经济和方便的试验方法。

6-3答:
热焊接性是指焊接热循环对焊接热影响区组织性能及产生缺陷的影响程度。

冶金焊接性是指在一定冶金过程条件下,物理化学变化对焊缝性能和产生缺陷的影响程度
6-4解:
1556Ni Cu V Mo Cr Mn C CE ++++++=(﹪)
CE=0.35+1/6×1.1+1/5(1.1+0+0)+1/15(0.3+0)=0.77(﹪)。

焊接冶金学习题及答案

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。

焊接冶金学试题

焊接冶金学试题

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。

焊接冶金学 课后习题答案

焊接冶金学 课后习题答案

焊接冶金学课后习题答案焊接冶金学课后习题答案在学习焊接冶金学的过程中,我们经常会遇到一些习题,这些习题旨在帮助我们巩固所学的知识,并提供实际问题的解决方案。

在本文中,我将为大家提供一些焊接冶金学的课后习题答案,希望能够帮助大家更好地理解和应用这门学科。

1. 什么是焊接冶金学?焊接冶金学是研究焊接过程中金属材料的物理和化学性质以及焊接接头性能的学科。

它涉及到金属的熔化、凝固、热影响区的形成和性能等方面的知识。

通过研究焊接冶金学,我们可以更好地理解焊接过程中金属材料的行为和性能,从而提高焊接接头的质量和可靠性。

2. 什么是焊接热影响区(HAZ)?焊接热影响区是指焊接过程中,焊接热输入所引起的热循环区域。

在焊接过程中,焊接电弧或激光等能量源会产生大量的热量,使焊接接头周围的金属发生热变形、熔化和再凝固等现象。

焊接热影响区的性质和性能对焊接接头的质量和可靠性有着重要的影响。

3. 什么是焊接变形?焊接变形是指焊接过程中由于热循环和热应力引起的金属材料形状的改变。

在焊接过程中,焊接热输入会使金属材料发生热膨胀和冷缩,从而导致焊接接头的变形。

焊接变形可能会导致焊接接头的尺寸偏差、残余应力和裂纹等问题,因此需要采取相应的措施来控制焊接变形。

4. 什么是焊接接头的裂纹?焊接接头的裂纹是指焊接过程中或焊接后形成的裂纹。

焊接过程中,焊接热输入和残余应力可能会引起焊接接头的局部应力集中,从而导致裂纹的形成。

焊接接头的裂纹对焊接接头的质量和可靠性有着重要的影响,因此需要采取相应的措施来预防和控制焊接接头的裂纹。

5. 如何控制焊接接头的质量和可靠性?为了控制焊接接头的质量和可靠性,我们可以采取以下措施:- 选择合适的焊接材料和焊接工艺,确保焊接接头具有足够的强度和韧性。

- 控制焊接过程中的热输入,避免过高的焊接温度和热循环。

- 采用适当的预热和后热处理,减轻焊接接头的残余应力和变形。

- 采用适当的焊接参数和焊接顺序,避免焊接接头的裂纹和缺陷。

焊接冶金学A卷答案

焊接冶金学A卷答案

一、名词解释(共5小题,每小题2分,共10分)。

熔焊:熔焊是指待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。

喷射过渡:喷射过渡是指熔滴呈细小颗粒并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式。

碱性焊条:在焊条药皮中含有多量碱性氧化物,同时含有氟化钙的焊条。

显微偏析:先结晶的固相比较纯,后结晶的固相含杂质的浓度较高,并富集了较多的杂志,而焊接的冷却速度较快,固相内的成分来不及扩散。

高温液化裂纹:产生在近缝区或多层焊的层间,是由于母材含有较多的低熔点共晶,在焊接热源的高温作用下晶间被重新熔化,在拉应力作用下沿奥氏体晶界发生的开裂现象。

二、填空题(共20空,每空1分,共20分)。

1.熔池长度、熔深、熔宽。

2.药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区。

3.上贝氏体、下贝氏体、粒状贝氏体、条状贝氏体。

4.氧化物夹杂、硫化物夹杂和氮化物夹杂。

5.焊趾裂纹、焊根裂纹、焊道下裂纹、横向裂纹。

6.完全淬火区、不完全淬火区、回火软化区。

三、分析题(共4小题,每小题10分,共40分)。

1. 熔滴过渡有几种形式?各有何特点?(10分)答:熔滴有三种过渡形式:(1)短路过渡:熔滴长大到和熔池金属接触,形成短路,电弧熄灭,液滴下落后,电弧重新引燃。

(3分)(2)粗滴过渡:熔滴呈粗大颗粒状向熔池自由过渡的形式。

(2分)(3)喷射过渡:是指溶滴呈细小颗粒并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式。

(3分)熔滴的过渡形式与焊接方法、药皮、焊条直径、电流、极性、焊工操作水平等有关。

(2分)2. 氧对焊接质量的影响。

(10分)答:氧在焊缝中是有害元素,但在焊接过程中又是必须要利用的元素。

(2分)(1)随着焊缝中氧含量的增加,其强度、塑性、韧性(尤其是低温冲击韧性)下降。

(2分)(2)氧和熔池中的碳反应生成CO气体,造成飞溅和气孔。

(2分)(3)烧损焊缝中的合金元素,降低焊缝金属的性能。

(2分)(4)氧可以有效减少焊缝中的含氢量。

(2分)3. 试对比分析酸性焊条及碱性焊条的工艺性能和冶金性能。

课后答案 焊接冶金学

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。

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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。

d.氢促使产生冷裂纹。

措施:a.限制焊接材料中的氢含量,制造低氢和超低氢型焊接材料和焊剂时,应尽量选用不含或含氢量少的。

b.清除焊件和焊丝表而上的铁锈,油污,吸附水等杂质。

c.冶金处理:在药皮中加入氟化物,控制焊接材料的氧化还原势,在药皮或焊芯中加入微量的稀土和稀散元素,控制焊接工艺参数,焊后氢处理。

2. CO2保护焊焊接低合金时,应采用什么焊丝?为什么?H08Mn2SiA,如果焊丝中Mn, Si含虽:不足,起脱氧作用会很差,致使熔池结晶后产生CO气孔。

因此CO2气体保护焊焊丝必须含有较髙含量的Mn Si等脱氧元素,H08Mn2SiA焊丝具有良好的焊接工艺性能和力学性能,适用于低合金钢。

3. 为什么酸性焊条用猛铁作为脱氧剂,而碱性焊条用硅铁,镭铁和钛铁作为脱氧剂?在酸性渣中含有较多的SiO2和TiO2,他们与脱氧产物MnO生成复合物MnO. SiO2和MnO.TiO乙从而使Y MnO减小,因此脱氧效果较好。

相反,在碱性渣中Y MnO较大,不利于镒脱氧,且硬度越大,锹脱氧越差,由于这个原因一般酸性焊条用锈铁做脱氧,而碱性焊条不单独用镭铁脱氧。

4. 综合分析熔渣中的CaF2对焊接化学冶金中所起的作用?:造渣。

药皮中的CaF2高温可分解出氟,或者与水玻璃等化合物形成NaF、KF,再与含氢物质形成不溶于金属的HF。

这样就使焊缝中的含氢量极低。

所获得焊缝金属的塑性、韧性好,具有良好的抗裂性,使用于焊接搁置那个重要的焊接结构和大多数的合金钢。

5. 综合分析碱性焊条药皮中CaF2所起的作用及对焊缝性能的影响?可发生反应:CaF2+2H二Ca+2HF, CaF2+H20二CaO+2HF,反映过的产物HF是比较稳泄的气体,高温时不易发生分解,也不溶于液体金属中,由于HF生成后与焊接烟尘一起挥发了,所以降低了熔池金属中的含氢量。

对焊缝性能的影响:提高韧性和塑性,消除氢气孔,并抑制冷裂纹的产生,提高焊缝金属的机械性能。

6. 是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?1酸性焊条它是药皮中含有多量酸性氧化物的焊条clj。

这类焊条的工艺性能好,其焊缝外表成形美观、波纹细密。

由于药皮中含有较多的Fd2、TiO2、So:等成分,所以熔渔的氧化性强。

酸性焊条一般均可采用交、直流电源施焊。

典型的酸性焊条为E4303(J422)。

2.碱性焊条它是药皮中含有多量碱性氧化物的焊条°cl'由于焊条药皮中含有较多的大理右、萤石等成分,它们在焊接冶金反应中生成C02和服,因此降低了焊缝中的含氢量。

所以碱性焊条又称为低氢焊条。

碱性焊条的焊缝具有较高的塑性和冲击韧度值,一般承受动裁的焊件或刚性较大的重要结构均采用碱性焊条施工。

典型的碱性焊条为E5015(J507)o7. 低氢型焊条为什么对于铁锈,油污,水分很敏感?由于这类焊条的熔渣不具备氧化性,所以一旦有氢侵入熔池将很难脱岀。

所以,低氢型焊条对于铁锈油污水分很敏感。

8. 简述熔池的结晶形态,分析结晶速度,温度梯度和溶质形态影响?晶体形态主要是柱状晶和少量等轴晶,每个柱状晶有不同的结晶形态(平面晶,胞晶,树枝状晶)等轴晶一般呈树枝晶。

9. 分析焊缝和融合区的化学不均匀性,为什么会形成这种不均匀性?在熔池结晶的过程中,由于冷却速度很快,已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散,合金元素的分布是不均匀的,岀现偏析现象。

与此同时,再熔合区还岀现更为明显的成分不均匀。

10. 某厂焊接带锈低碳钢板,采用“J423”焊条时一般不出现气孔,但采用E4315焊条时总岀现气孔?这里岀现的是C0气孔,因为J423为酸性焊条,它里而含有较多的Si02 , Si02和FeO反应生成稳左的SiO2・FeO,从而降低FeO活度,所以C0气孔的倾向很小;而E4315焊条熔渣的氧化性比J423的大,随熔渣的氧化性升髙,产生C0气孔的倾向也增髙,H2气孔的倾向下降,但是钢板生锈,主要带入的是氧元素,气孔主要是C0气孔.11. 某厂用E5015焊条焊接时,在引弧和弧坑处产生气孔,分析其原因,并提岀解决办法?12. 焊接热循环对被焊金属近缝区的组织,性能有何影响?怎样利用热循环和其他工艺措施改善HAZ的组织性能?(1)在热循环作用下,近缝区的组织分布是不均匀的,融合去和过热去出现了严重的晶粒粗化,是整个接头的薄弱地带,而行能也是不均匀的,主要是淬硬、韧化和脆化,及综合力学性能,抗腐蚀性能,抗疲劳性能等。

(2)焊接热循环对组织的影响主要考虑四个因素:加热速度、加热的最高温度,在相等温度以上的停留时间,冷却速度和冷却时间,研究它是研究焊接质虽的主要途径,而在工艺措施上,常可采用长段的多层焊合短道多层焊,尤其是短道多层焊对热影响区的组织有以定的改善作用,适于焊接晶粒易长而易淬硬的钢种。

13. 焊接HAZ的脆化有几种?如何防止?有多种类型,如粗晶脆化,组织脆化,析出脆化,热应变时效脆化,氢脆化及石墨脆化。

粗晶脆化①粗晶脆化:晶粒长大受多种因素影响其中钢的化学成分,组织状态和加热温度及时间影响最大,若钢中含有碳氮化物的介金元素就会阻碍晶界迁移而有效的阻止晶粒长大,热影响区的粗晶脆化是在化学成分、组织状态不均匀的非平衡条件下形成的,而防止条件也就更加复杂,需要综合部同钢种等多方而考虑②组织脆化:它是由于HAZ岀现脆硬组织造成的,根据被焊钢种的不同和韩姐冷却条件不同在HAZ可能岀现不同的脆性组织。

如M-A组元脆化,析出脆化和遗传脆化。

对于一般低碳钢来说,,由于焊接HAZ出现低碳马氏体和下贝氏体反而能够提高抗脆性能力,而高碳钢则易出现栾晶马氏体,因此焊接含碳较髙的钢时,应采用较髙的预热温度、焊后热处理等;实践证明低温回火(<250°C)可以有助于M-A组元分解改善韧性,中温回火(450-500°C)的改善效果更显著;在焊接时保证化学、物理性质的均匀性能有效的防止脆化。

当时效时间进一步增长时,新的析出物减少,原有的析出物进一步聚集,使析出物之间的距离增大使位错运动恢复从而脆化减弱③时效脆化:可分为静应变时效脆化和动应变时效脆化,热应变时效脆化多发生在低碳钢和碳镭低合金钢的A人以下的热影响区,当钢中含有Cr、V、Mo、AL等碳氮化合物的元素可以降低脆化倾向焊接时适当提髙溶合区的转变温度也可以有效的减轻脆化倾向。

④氢脆:是在室温下使钢的塑性严重下降的现象焊缝经去氢处理可是塑性恢复。

14. 分析液态薄膜的成因及其对产生裂纹的影响?在焊接金属凝固结晶的后期,低熔点共晶排挤在柱状晶体交遇的中心部位,形成一种所谓“液态薄膜”,此时由于收缩而受到的拉伸应力,这时焊缝中的液态薄膜就形成了薄弱地带。

在拉伸应力作用下就有可能在这里开裂而形成结晶裂纹。

产生结晶裂纹的原因就是在薄膜何在凝固过程中受到拉伸应力共同作用的结果,因此液态薄膜就是产生结晶裂纹的内因。

15. 什么是脆性温度区间?在脆性温度区间内为什么金属的塑性很低?熔池结晶进入固溶阶段,由于液态金属少(主要是那些低熔点共晶),在拉伸应力作用下所产生的微小缝隙都无法填充,只要稍有拉伸应力存在就有产生裂纹的可能,故把这个阶段叫做“脆性温度区”。

在脆性温度区间内,焊缝金属抵抗结晶裂纹的能力较弱,所以在此阶段焊缝金属稍有变形就易产生裂纹,所以金属的塑性很低。

16. 一般低合金钢,冷裂纹为什么具有延迟现象?为什么容易在焊接HAZ产生?延迟裂纹主要发生在低合金高强钢中,主要与焊缝含扩散氢、接头所承受的拉应力以及由材料淬硬倾向决左的金属塑性储备有关,是三个因素中的某一因素与相互作用的结果。

对于确左成分的母材和焊缝金属,塑性储备一左,产生延迟裂纹的孕冇期长短,取决于焊缝金属中的扩散氢及接头所处的应力状态。

同理相应于某一应力状态,焊缝含氢疑髙,裂纹孕弃期短,裂纹倾向大。

当应力状态恶劣,即使含氢量低,在很短孕育期内会产生裂纹。

但是决龙延迟裂纹产生与否,存在一个临界含氢呈:与临界应力值。

若氢低于临界含氢呈:,拉应力低于强度极限,则孕育期将无限长,实际上不产生延迟裂纹。

现代的延迟裂纹理论认为,焊缝金属中的含氢量、接头承受的应力水平以及接头金属的塑性储备,三者对延迟裂纹产生的作用是相互联系的。

焊缝高含氢量在低应力下就会诱发出裂纹,而低含氢量需要髙应力下才达到诱发裂纹状态。

含氢量及应力都低时,在长时间才能达到裂纹产生条件。

材料的塑性储备起到调节作用,当材料的变形能力高,缺口敏感性低时,只有在更高应力更多含氢量下才能产生延迟裂纹。

在焊接接头中,由于焊缝一般含碳量低,缺口敏感性小,而近缝区由于晶粒粗大,过饱和空位浓度高,应力集中程度髙等不利条件,使近缝区易于产生延迟裂纹。

热彫响区中的过热区晶粒严重长大,使金属的塑形、韧性急剧下降,是焊接接头中最薄弱的地带17. 简述在热裂纹的主要特征和产生冷裂纹的机理?答:主要特征:1) 再热裂纹都是发生在焊接热影响区的粗晶部位并呈晶间开裂;2) 进行消除应力处理之前焊接区存在较大的残余应力并有不同程度的应力集中,残余应力与应力集中必须通知存在,否则不会产生再热裂纹。

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