焊接工艺试卷及答案

概念题：3’*4=12

1.材料焊接性: 材料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能力。换句话说，焊接性是材料焊接加工的适应性，指材料在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度和该焊接接头能否在使用条件下可靠运行。

2.未熔合: 熔焊时，焊道与焊道之间或焊道与母材之间未完全熔化结合的部分叫未熔合。

3.熔合区: 是接头中焊缝与热影响区过渡的区域，是焊缝边界上固液两相交错地共存、凝固的部分。

4.焊接：焊接是通过适当的物理化学（加热、加压等）方法，使两个分离的固体通过原子间的结合力结合起来的一种连接方法。

5.压延（拉深）：利用具有一定半径的模具，将平板坯料制成开口空心零件的冲压过程。（拉深）

6.横向收缩变形：构件焊后在垂直焊缝方向上发生收缩。

简答题：7’*5=35

1.请简述埋弧焊的原理和特点

埋弧焊（SAW）——生产效率较高

原理：焊丝伸入颗粒状焊剂内，电弧在焊剂内燃烧，母材与焊丝熔化形成熔池，冷却后将母材连成一个整体。特点：优——生产效率高；工作条件好，无弧光辐射；焊缝成分稳定。缺——只适用于平焊；灵活性较差；适合于长焊缝。

2.请简述MIG焊的原理和特点

熔化极氩弧焊（MIG/MAG）

原理：用可熔化的焊丝代替钨极，并利用送机机构连续送进，电弧在焊丝和母材之间燃烧，焊丝熔化后过渡到母材，与熔化的母材一同形成焊缝。特点：优——适用范围广（Al、Ti、Cu、钢等）；效率比TIG焊高；可焊薄板以及中厚板。缺——成本高，对焊缝油污等清理要求高，焊接质量不如TIG。

3.请简述二氧化碳气体保护焊的特点

二氧化碳气体保护焊：原理：以CO2气体作为保护气体，填充金属丝作为电极的熔化焊方法，与MIG/MAG原理相似。特点：优——生产效率高，成本低（埋弧焊及手工电弧焊的30%~50% ）能耗低，适用范围广，抗锈能力强，对油污不敏感，便于实现焊接过程质量控制和自适应控制。缺——飞溅较大，劳动条件差（弧光强度及紫外线强度分别为手工电弧焊的2~3倍和20~40倍）。

4.请简述钎焊的原理

原理：利用熔点比母材低的填充金属（钎料），在低于母材熔点、高于钎料熔点的温度下，通过毛细作用，液态钎料在母材表面润湿、铺展并填入母材间隙，与母材相互溶解与扩散，实现零件间的焊接。

5.不易淬火钢与易淬火钢焊缝热影响区分别由哪几部分组成。

㈠不易淬火钢焊缝热影响区组成：⑴过热区：焊接热影响区中，具有过热组织或晶粒显著粗大的区域，对低碳钢为11000C~14900C。⑵正火区：过热区以下加热温度在Ac3以上的区域，对低碳钢为9000C~11000C。⑶部分相变区：加热温度在Ac1~ Ac3之间的区域，对低碳钢为7500C~9000C。⑷再结晶区：加热温度在4500C ~ Ac1之间的区域，对低碳钢为4500C ~ 7500C。

㈡易淬火钢焊缝热影响区组成：⑴完全淬火区：当加热温度超过Ac3以上的区域，有于钢种的淬硬倾向大，故焊后冷却时得到淬火组织马氏体。⑵不完全淬火区：母材被加热到Ac1~ Ac3之间的热影响区。⑶回火区：如果母材焊前是淬火状态，则在温度低于Ac1的区域，还要发生不同程度的回火处理，称为回火区。

6.请说明以下型号或牌号的含义：看看课件的例子

7.X射线探伤的原理：X射线是电磁波，它可以穿透不透明的物体（包括金属），能使照相胶片发生感光作用，是某些化学元素和化合物产生荧光作用。当射线通过焊缝时，由于其内部不同的组织结构（包括缺陷）对射线的吸收能力不同，通过焊缝后射线强度也不一样，射线照射在胶片上，使胶片的感光程度也不同，因而可以通过冲洗胶片来判断和鉴定焊缝的内部质量。

8..简述几种引弧方式及其优缺点

⑴碰撞引弧：将焊条敲击焊件，发生短路，再迅速将焊条提起，产生电弧。优点：适用于各种位置的焊接。缺点：提起动作不能太快也不能太慢，太快易息弧，太慢焊条易粘在工件上。焊条一旦粘在工件上，应迅速左右摆动焊条，使之分离，若不能分离应切断电源。

⑵划擦引弧：焊条在工件上滑动，短路面积小，温度升高快，在焊条熔化前提前焊条，产生电弧。优点：这种方法易于掌握。缺点：容易玷污破口，影响焊接质量。

⑶非接触引弧：使钨极端头与工件之间保持较短的间距，然后接通引弧电路，用高电压击穿间隙使电弧引燃，高频高压引弧和高压脉冲引弧。优点：可靠性高，因钨极布与工件接触，因而钨极不至因短路而烧损，同时还可以防止焊缝因电极材料落入熔池而形成加钨等缺陷。

⑷接触引弧：使钨极末端与工件直接短路，然后直接拉开而引燃电弧。优点：设备简单。缺点：引弧可靠性差，容易产生夹钨，需添加引弧板。

论述题：10’*2=20

1.对于熔化焊而言，焊后随着温度的降低焊接金属的组织有哪些特点

㈠一次结晶组织特点：①焊接熔池中的液体金属凝固结晶形成柱状晶。②结晶速度=焊接速度。③存在偏析（不平衡凝固，先结晶组织溶质含量低，后结晶组织溶质含量高，结晶先后组织存在成分不均匀。）

㈡二次结晶组织特点：①低碳钢：含碳量很低，组织为粗大的柱状铁素体加少量珠光体。②低合金高强钢：一般冷却条件下为铁素体加少量珠光体。③铬和钼耐热钢：焊前预热，焊后缓冷条件下，焊缝组织为贝氏体组织，也可能出现马氏体组织。④低温钢：焊接材料与母材相近时，焊缝组织在回火后为含镍铁素体和富碳奥氏体，当用镍基合金焊接材料时，焊缝组织主要为奥氏体。⑤不锈钢：奥氏体型不锈钢为奥氏体加少量铁素体；铁素体型不锈钢，当焊接材料成分与母材相近时为铁素体，采用铬镍奥氏体焊接材料时为奥氏体；马氏体不锈钢，当焊接材料成分与母材相近时，焊态及回火后的组织分别为马氏体和回火马氏体，采用铬镍奥氏体焊接材料时为奥氏体。

2.熔化焊焊缝金属随着温度的降低，会经历一次结晶和二次结晶，通过哪些手段可以改善焊缝组织

㈠一次结晶组织的改善 :①变质处理：通过过渡合金改变一次结晶形态，细化晶粒，进而改变性能②振动结晶：破坏正在成长的晶粒，从而细化组织，同时利于化学成分的均匀和气孔夹杂的浮出。振动结晶可分为机械振动、高频超声振动、电磁振动等等。

㈡二次结晶组织的改善：①焊后热处理：一些重要构件都要进行焊后热处理。②多层焊接：后续焊道对之前焊道的热处理作用。③锤击焊道表面：锤击可以使前一层焊缝不同程度的晶粒破碎，使后层焊缝晶粒细化，这样的捶击可以改善二次结晶的性能。④跟踪回火处理：在焊完一层后立即用气焊火焰加热焊道表面，温度控制在9000C~10000C 等等。

3.分析低碳钢的焊接性

低碳钢的焊接性分析：低碳钢含碳量低，可焊性好，焊接时不用采取特殊的工艺措施，有很宽的焊接规范，接头性能一般良好，HAZ性能变化不大。（当含碳量为0.21%~0.25%时，含硫量若太高，则在低温下或者刚度大时，容易出现裂纹。）

4.分析低碳调质钢的焊接性：焊接性与热轧及正火钢类似，主要表现为裂纹和脆化问题（包括冷裂纹、热裂纹、再热裂纹、层状撕裂、HAZ脆化）。

5.请阐明焊接应力的产生原因⑴不均匀加热：由于加热时局部加热到熔化状态，形成焊件上温度分布不均匀。时产生变性和内应力的主要原因。⑵熔敷金属收缩：焊缝金属在加热和冷却的过程中，体积要发生收缩，这种收缩使焊件产生变形和内应力。⑶金属组织的变化：金属加热到很高温度随后冷却下来，金属内部组织发生变化。⑷刚度的影响：焊件加持在卡具中进行焊接，由于夹具夹紧力的限制，焊件不能随温度的变化自由膨胀和收缩，这样就有效的减少了焊件的变形，但焊件中产生了较大的应力。

6.横、纵向残余应力的产生及分布：横向：产生：直接原因是来自于焊缝冷却时的收缩，间接原因是来自焊缝的纵向收缩。分布：中心拉，应力幅值最大;两端压应力幅值小；方向垂直于焊缝。纵向：产生：焊缝冷压时，被塑性压缩的焊缝区趋向于缩得比原始长度稍短，这种缩短变形受到焊缝两侧钢材的限制，使焊缝区产生纵向拉应力。分布：中心拉，两边压，方向平行于焊缝。