(机械)(焊接)焊接冶金学(基本原理)习题
焊接冶金学及金属材料焊接习题答案模块二
焊接冶金学及金属材料焊接习题答案模块二模块二2-1答：与铸锭凝固相比，焊缝结晶有以下特点：（1）熔池的体积小，冷却速度大。
由于熔池的体积小，而周围又被冷金属所包围，所以熔池的冷却速度很大，平均约为4～100℃/s，比铸钢锭的平均冷却速度要大10000倍左右。
因此，对于含碳量高、合金元素较多的钢种容易产生淬硬组织，甚至焊道上产生裂纹。
由于冷却速度快，熔池中心和边缘还有较大的温度梯度，致使焊缝中柱状晶得到很大发展。
所以一般情况下焊缝中没有等轴晶，只有在焊缝断面的上部有少量的等轴晶（电渣焊除外）。
（2）熔池中的液态金属处于过热状态。
在电弧焊的条件下，对于低碳钢或低合金钢来讲，熔池的平均温度可达1770±100℃，而溶滴的温度更高，约为2300±200℃。
一般钢锭的温度很少超过1550℃，因此，熔池的液态金属处于过热状态。
由于液态金属的过热程度较大，合金元素的烧损比较严重，使熔池中非自发晶核的质点大为减少，这也是促使焊缝中柱状晶得到发展的原因之一。
此外，在焊缝条件下，气体的吹力，焊条的摆动以及熔池内部气体的外逸，都会产生搅拌作用。
这一点对于排除气体和夹杂是很有利的，也有利于得到致密而性能好的焊缝。
2-2答：焊缝金属在结晶过程中，由于合金元素来不及扩散而存在化学成分的不均匀性。
一般焊缝中的偏析主要有以下三种。
（1）显微偏析一般来讲，先结晶的固相含溶质较低，也就是先结晶的固相比较纯，而后结晶的固相含溶质的浓度较高，并富集了较多的杂质。
由于焊接过程中冷却较快，固相的成分来不及扩散，而在相当大的程度上保持着由于结晶有先后所产生的化学成分不均匀性。
（2）区域偏析焊接时由于熔池中存在激烈的搅拌作用，同时焊接熔池又不断的向前推移，不断加入新的液体金属，因此结晶后的焊缝，从宏观上不会像铸锭那样有大面积的区域偏析。
但是，在焊缝结晶时，由于柱状晶体继续长大和推移，此时会把溶质或杂质“赶”向熔池的中心。
这使熔池中心的杂质浓度逐渐升高，致使在最后凝固的部位产生较严重的区域偏析。
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概念题1、焊接：焊接焊接是被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的建和而形成永久性连接的工艺过程。
2、焊接热循环：在焊接过程中热源沿焊件移动，在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程。
3、联生结晶：在焊接过程中，焊缝区在冷却过程中以熔合线上局部半熔化的晶粒为核心向内生长，生长方向为散热最快方向，最终成长为柱状晶粒。
晶粒前沿伸展到焊缝中心，呈柱状铸态组织，此种结晶方式称为联生结晶。
4、扩散氢:在钢焊缝中，氢大部分是以氢原子或离子的形式存在的，它们与焊缝金属形成间3隙固溶体。
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，故称之为扩散氢。
5、焊接线能量：焊接时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量，又称为焊接线能量6、再热裂纹：焊后焊件在一定温度范围内再次加热（消除应力热处理或其它加热过程）而产生的裂纹称为再热裂纹。
7、应力腐蚀裂纹：焊接结构一般都存在不同程度的残余应力，在腐蚀介质条件下工作极易产生应力腐蚀裂纹。
8、熔合比：指熔焊时，被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比9、药皮重量系数：单位长度上药皮与焊芯的质量比10、焊条熔敷系数：真正反映焊接生产率的指标。
g/（A*H）在熔焊过程中，单位电流，单位时间内，焊芯熔敷在焊件上的金属量11、焊接拘束度：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12、碱度：离子理论把液态熔渣中自由氧离子的浓度13、长渣：在高温时，熔渣的粘度都很小。
但有的渣随着温度的降低迅速凝固，即凝固的温度区间较窄，这种焊接熔渣称为短渣；而凝固缓慢、凝固温度区间较宽的熔渣称为长渣。
14、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。
15、焊接热影响区：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16、熔滴的比表面积：熔滴的表面积与其质量之比17、残余扩散氢：由于氢原子和离子半径很小，有一部分氢扩散聚集到陷阱中，结合为氢分子因其半径大，不能自由扩散，故称之为残余氢。
焊接金属学相关问题及答案
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。
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。
(2021年整理)焊接冶金学(基本原理)
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绪论一、焊接过程的物理本质1。
焊接：被焊工件的材质（同种或异种)，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问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接.物理本质:1）宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性（永久性）2）微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合.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。
二、焊接热源的种类及其特征1) 电弧热：利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。
2) 化学热：利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。
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(基本原理)
绪论一、焊接过程的物理本质1.焊接：被焊工件的材质(同种或异种)，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问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质：1）宏观：焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性（永久性）2）微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合。
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。
二、焊接热源的种类及其特征1）电弧热：利用气体介质放电过程所产生的热能作为焊接热源。
2）化学热：利用可燃和助燃气体或铝、镁热剂进行化学反应时所产生的热能作为热源。
3）电阻热：利用电流通过导体时产生的电阻热作为热源。
4）高频感应热：对于有磁性的金属材料可利用高频感应所产生的二次电流作为热源，在局部集中加热，实现高速焊接。
如高频焊管等。
5）摩擦热：由机械摩擦而产生的热能作为热源。
6）等离子焰：电弧放电或高频放电产生高度电离的离子流，它本身携带大量的热能和动能，利用这种能量进行焊接。
7）电子束：利用高压高速运动的电子在真空中猛烈轰击金属局部表面，使这种动能转化为热能作为热源。
8）激光束：通过受激辐射而使放射增强的光即激光，经过聚焦产生能量高度集中的激光束作为热源。
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。
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焊接冶金学（基本原理）习题绪论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。
19.综合分析熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡的影响。
20.什么是焊接化学冶金过程，手工电弧焊冶金过程分几个阶段，各阶段反应条件有何不同，主要进行哪些物理化学反应？21.什么是熔合比，其影响因素有哪些，研究熔合比在实际生产中有什么意义？22.解释名词：药皮重量系数、焊剂的熔化率、扩散氢、剩余氢23.试分析氢的溶解机制及对焊接质量的影响，如何控制？24.试分析氮的溶解机制及对焊接质量的影响，如何控制？25.试分析氧的溶解机制及对焊接质量的影响，如何控制？26. Mn,Si脱氧剂分别适合什么渣脱氧，怎样配比效果较好？27.焊接熔渣的作用有哪些28.焊接熔渣有几种，都有何特点？29.试述合金化的目的，方式及过渡系数的影响因素。
30.说明S,P对焊接质量的影响，如何控制？31.试分析熔滴过渡特性对焊接冶金反应的影响。
32.分析说明温度及熔渣性质对扩散氧化及扩散脱氧的影响。
33.如何理解焊接化学冶金平衡问题？34.为什么酸性焊条用锰铁作为脱氧剂，而碱性焊条用硅铁、锰铁和钛铁作为脱氧剂？35.脱氧和合金过渡有何区别和联系？选择脱氧剂和合金剂各应遵循什么原则？第二章焊接材料1.焊条的工艺性能包括哪些方面?2.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。
3.在酸性焊条药皮中，加入碱金属氧化物和碱土金属氧化物对于溶渣的粘度有何影响？为什么？4.试分析低氢型碱性焊条降低发尘量及毒性的主要途径。
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6.低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感？7.埋弧焊时如何考虑焊丝与焊剂匹配？9.药芯焊丝的焊接冶金特点是什么？10.焊条药皮的作用有哪些？11.综合比较J422和J507焊条的工艺性能与冶金性能？12.试说明焊条的选用原则。
13.焊条配方设计有哪几种？14.焊剂的作用有哪些？15.为了解决低氢焊条引弧点的气孔问题，一般采取什么措施？说明之。
第三章熔池凝固和焊缝固态相变1.焊接溶池凝固与一般铸锭凝固有何不同的特点?2.试述熔池的结晶线速度与焊接速度的关系.3.简述熔池的结晶形态,并分析结晶速度、温度梯度和浓度对结晶形态的影响。
4.分析焊缝和熔合区的化学不均匀性，为什么会形成这种不均匀性?5.试述低合金钢焊缝固态相变的特点，根据组织特征如何获得有益组织和避免有害组织?6.分析粒状贝氏体Bg和M-A组元的形成原因及其对焊缝性能的影响。
7.试述氢气和CO气孔的形成原因、特征及如何防止。
8.用一分为二的观点分析夹杂物对焊缝金属性能的影响。
9.分析微量元素(Mo、Nb、Ti、B、V、稀土等)对焊缝性能的影响，并考虑它们之间的相互作用及分析原因。
10.某厂用E5015焊条焊接时，在引弧和弧坑处产生气孔，分析其有原因，并提出解决方法11.如16Mn母材中含有高的S、P应如何保证焊缝金属韧性？12．设在厚大焊件上进行快速堆焊，工艺参数为q=4kj/s,v=1cm/s,求在Z=0的平面上，y=0.2cm处晶粒长大的平均速度（已知λ=0.42j/(cm.s.℃),a=0.1cm2/s,T m=1500℃）,a=0.1cm2/s,T m=1500℃).13.分析有效功率q.焊速v和导热系数λ对晶粒成长平均线速度的方向和数值的影响，如何利用所得规律来调整来调整焊缝的结晶组织？14.利用结晶过程中，熔池相界面液相中溶质的C l计算公式：C l=C0(1+(1-k0/k0)e-RX/DL)讨论液相中溶质的初始浓度C0结晶速度R、固液两相溶质浓度的分配系数K0和溶质扩散系数D l对结晶前沿液相中X距离溶质浓度分布的影响。
15.如气泡半径为r、气体与液体之间的相界张力为δ，求证所产生的附加力p=2δ/r。
16.如熔池金属处于1500℃时，气泡内气体与液态金属之间的相界张力δ=1350*10-5N/cm2，气泡半径r=5*10-6cm,求此时的附加压力p,并对计算结果进行分析。
17.用H08A焊丝和HJ431焊剂埋弧自动焊接沸腾钢时，虽经仔细除锈但还经常出现气孔，试分析其原因，应采取何种措施防止气孔。
18.某厂焊接带锈低碳钢板，采用“结423”焊条时一般不出气孔，但采用E4315焊条时总是出现气孔，试分析其原因。
19.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，并提出解决办法。
20.如16M n母材中含有较高的S、P，应如何保证焊缝金属的韧性？21.说明熔池凝固条件及其特点。
22.什么是联生结晶，焊接条件下，为什么容易得到柱状晶？23.试述熔池在结晶过程中，晶粒成长方向与晶粒主轴成长的线速度和焊接速度的关系。
24.焊缝的偏析有几种，产生原因是什么？25.焊缝金属二次结晶组织形态有几种，为什么会出现这样的组织形态？26.说明改善焊缝组织的方法及其原理。
27.夹杂是怎样产生的，对焊缝性能有何影响？如何消除？28.试分析说明气孔产生的机理。
29.氢气孔，一氧化碳气孔产生的原因有什么不同，如何控制？30.高速焊接与慢速焊接，对焊缝形状与凝固结构形态有何不同影响？（提示：联系温度场特性与成分过冷现象）。
31.焊缝中有几种形式的偏析。
为减少硫偏析，应如何控制焊缝中的C，M n，S？32.在母材杂质（如S，P）或碳量偏高时，如何保证焊缝金属的韧性。
（提示：从减少熔合比着眼）。
33.在接头尺寸形状一定时，且焊接材料已选定，为保证焊缝的韧性，应如何控制线能量？34.能否允许采用低碳钢或低合金钢焊条（如J507）来焊接碳钢和不锈钢的异种钢接头，为什么？35.低合金高强钢焊接时，为防止主生冷裂纹，采用和，奥氏体钢焊条有一定好处（详见第五章）。
由于坡口根部焊道最易主生冷裂纹，为节省贵重的奥氏体钢焊条，只在根部焊道焊接时用奥氏体钢焊条，以后各层焊道仍然采用低合金金刚焊条。
试分析，这种工艺措施是否可取，为什么？第四章焊接热影响区组织和性能1、焊接热循环对被焊金属近缝区的组织、性能有何影响？2、低合金钢焊接时，HAZ粗晶区奥氏体的均质化程度对冷却时相变有何影响？3、探讨低合金钢焊接HAZ受应力应变时对相变的影响4、焊接条件下组织转变与热处理条件下组织转变有何不同？5、建立低合金钢HAZ最大硬度计算公式有可意义？6、何谓HAZ的热应变时脆性？在焊接工艺上如何防止？7.如何提高焊接HAZ的韧化？在焊接工艺上如何防止？8.何谓“组织遗传”？受哪些因素影响？如何改善？9.中碳调质钢焊接HAZ软化的机制？应如何改善和控制？10、从传热学的角度说明临界板厚δcr概念？某16M N钢焊件，采用手工电弧焊，线能量E=15KJ/cm，δcr=？11、在相同条件下焊接45钢和40C R钢，哪一种钢的近缝区淬硬倾向大？为什么？12、建立焊接条件下CCT图有何重要意义。
13、已知16M N钢SHCCT图（见图4-23）拟使过热区得到5%F、86%B、9%M、其硬度约为305HV、问此时t8/5就为多少？14、手工电弧焊接厚12MM的14M N M O N B B钢，焊接线能量E=2KJ/CM，预热温度为50℃,T形接头：（1）求t8/5及t8/6；（2）估计在该焊接条件下过热区各种组织的百分比和硬度值，并判断冷裂纹敏感性如何？15、影响焊接HAZ最大硬度H MAX的因素是什么？怎样利用H MAX来判断HAZ的组织和性能？它有什么优缺点？16、中碳调质钢焊接HAZ转化的机制？它如何改善？17、焊接低碳调质钢（C<0.18%）和中碳调质钢，在选择焊接线能量时应遵循什么原则？18、某厂制造大型压力容器，钢材为14M N M O VN钢，壁厚36MM，采用手弧焊：（1）计算碳当量及HAZ最大硬度H max(t8/5=4s)（2）根据H max来判断是否应预热？（3）如何把H max降至350HV以下？19、为什么15MT i比16M n对过热敏感，也就是在线能量选择上，对于15MT i须限制更严，试从化学成分的特点进行解释。
（提示：考虑强化方式）20、均为热轧态的16M N与15M N V、在焊接线能量的选择上是否相同，为什么？21、35号钢焊接时，t8/5对过热区韧性的影响如何，请画出示意图，并作解释。
（提示：考虑晶粒度和硬度变化。
）22、35号钢焊接时是否需要预热，为什么？23、同一15M N VN钢，一批含碳量为上限（0.20%），一批含碳量为0.16%，两者的晶粒粗化倾向及硬化倾向是否不同，为什么？（提示：考虑沉淀相性质及碳当量）24、超低碳HSLA钢的HAZ是否容易于产生M-A组元，对焊接线能量的大小是否敏感？（答：线能量大小无影响。