焊接金属学复习资料

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金属材料与焊接基础知识

金属材料与焊接基础知识

金属材料与焊接基础知识1.金属材料的分类金属材料主要分为有色金属和非色金属两大类。

有色金属包括铜、铝、铅、锡等,非色金属包括铁、钢等。

根据金属的组织结构和外形特点,金属材料可以进一步分为结晶态金属、非晶态金属和准晶态金属。

2.金属材料的特点金属材料具有良好的导电、导热性能,以及较高的强度和塑性。

金属材料也具有较高的熔点和热膨胀系数。

此外,金属材料容易与氧气反应生成氧化物,容易发生腐蚀。

3.焊接的基本概念焊接是利用高温将金属材料熔接在一起的过程。

焊接可以达到使焊缝与母材具有相同或相似的物理和化学性能的目的。

焊接方法可以分为气焊、电弧焊、电阻焊和激光焊等几种。

4.焊接的分类焊接可以分为气焊、弧焊、电阻焊、激光焊和电子束焊等几种。

气焊主要是通过燃烧混合气体来提供热源进行焊接;弧焊主要是使用电弧作为热源进行焊接;电阻焊主要是利用电流通过基材和焊件之间产生的电阻热进行焊接;激光焊则是利用激光束进行焊接;电子束焊则是利用电子束的能量进行焊接。

5.焊接缺陷与检测焊接中常见的缺陷主要有焊缝夹杂物、焊缝裂纹、焊接变形等。

为了保证焊接质量,需要进行焊缺陷的检测。

常见的焊缺陷检测方法有目视检测、超声波检测、射线检测等。

6.焊接安全注意事项在进行焊接操作时应注意个人安全。

首先,应佩戴焊接面罩和防护手套,以保护眼睛和皮肤免受强光和热溅的伤害。

其次,操作时应注意周围环境的通风和防护,避免中毒和火灾等危险。

最后,需要注意焊接设备和材料的正确使用和保养,以确保操作安全。

7.焊接中常用的金属材料焊接中常用的金属材料主要包括钢、铝、铜等。

钢是最常用的金属材料之一,具有较高的强度和耐用性。

铝和铜具有良好的导电和导热性能,适用于一些特殊焊接需求。

8.焊接材料与焊接参数在进行焊接操作时,需要选择合适的焊接材料和调整相应的焊接参数。

焊接材料包括焊芯和焊条。

焊接参数主要包括焊接电流、焊接电压、焊接速度等。

选择合适的焊接材料和调整适当的焊接参数对焊接质量至关重要。

一、金属焊接基本知识资料

一、金属焊接基本知识资料
(3)弧柱区 弧柱区是指阴极区和阳极区之间的区域,
由于阴极区和阳极区很窄,故可把电弧的实际长度视为弧 柱长度。由于弧柱区的温度可高达5000~50000K,弧柱区 将产生以气体的热电离为主的导电现象。由热电离产生的 带电粒子在外加电场的作用下,正离子向阴极方向运动, 电子向阳极方向运动而形成电流。
焊接基本知识
概述 焊接电弧 焊接接头 焊接应力与变形 金属压力管道常用焊接方法
一、概述
在机械制造工业中,使两个或两个以上零件联接 在一起的方法有螺钉联接、铆钉联接和焊接等。 前两种联接都是机械联接,是可拆卸的,而焊接 则是利用两物体原子间产生的结合作用来实现联 接的,联接后不能再拆卸,为永久性联接。
该区很窄,金属处于部分熔化状态,晶粒十分粗大,化学成 分与组织极不均匀,冷却后的组织为过热组织。
当焊缝和母材化学成分相差较大或进行异种钢焊接时, 在熔合区附近还会发生碳和合金元素的相互扩散,成分和组 织的差异更大,会产生新的不利的组织带。尽管熔合区很窄 ,在金相观察时很难划分出来,但由于产生过热组织,晶粒 粗大,或产生不利的组织带,使该区塑性和韧性下降,成为 焊接接头中的薄弱环节。在许多情况下,熔合区往往是使焊 接接头产生裂纹或局部脆性破坏的发源地。
区过渡的区域,是焊缝边界上固液两相交错共存而又凝固 的部分。
(3)热影响区 热影响区是焊接过程中,母材受焊
接热的影响(但未熔化)而发生金相组织和力学性能变化的 区域。它的宽度与焊接方法及热输入量大小有关。
焊接接头的基本特点
(1)几何不连续性
当接头位于结构几何形状和尺寸发生变化的部位时,该 接头就是一个几何不连续体,工作时传递着复杂的应力。
(2)性能Leabharlann 均匀焊缝金属与母材在化学成分上常存在差异,再经受不同 的焊接热循环和热应变循环,必然造成焊接接头各区域的金 属组织存在着不同程度的差异,导致了焊接接头在力学性能 、物理、化学性能及其他性能的不均匀性。

金属材料焊接学习笔记.doc

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金属材料焊接学习笔记第1章概述一、课程的目的1. 掌握材料焊接性的概念和试验方法;2. 掌握常用材料的焊接性及改善焊接性的途径,3. 培养分析材料焊接性的能力和正确制定常用材料焊接工艺的能力。

二、课程的内容1. 焊接性及其试验方法2. 合金结构钢的焊接 3. 不锈钢、耐热钢的焊接 4. 铸铁的焊接。

灰铸铁和球墨铸铁5. 有色金属的焊接。

铝及其合金、铜及其合金、钛及其合金6. 先进材料的焊接。

陶瓷、金属间化合物的焊接7. 异种材料的焊接。

异种钢的焊接、钢与有色金属实验高强钢冷裂倾向的测定和分析三、参考资料1. 焊接冶金学(金属焊接性),周振丰主编,索书号TG113.26 / 1 2. 焊接冶金与焊接性,刘会杰编,机械工业出版社,2007。

索书号TG40-43 / 3 3. 金属材料焊接工艺,霍玉成,化学工业出版社,2007。

索书号TG457.1-43 / 3 第2章焊接性及其试验方法教学目的1.掌握焊接性的概念2.了解焊接性试验的内容、试验方法分类3.熟悉常用的焊接性试验方法第1节焊接性概念及影响因素一、焊接性概念1. 焊接性材料能否通过焊接加工而形成完整的、并满足预期使用性能的焊接接头的能力。

包含两方面内容材料在焊接加工中是否容易形成接头或产生缺陷→结合性能→工艺焊接性焊接完成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力→使用性能→使用焊接性2. 工艺焊接性和使用焊接性工艺焊接性材料在一定的焊接工艺条件下,能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力。

使用焊接性指焊接接头或整体焊接结构满足技术条件所规定的各种性能的程度。

提问焊接工艺过程包括那两个过程(分析焊接性不能脱离焊接工艺条件)3. 冶金焊接性和热焊接性冶金焊接性指熔焊高温下的熔池金属与气相、熔渣等相之间发生化学冶金反应对焊缝性能和产生缺陷的影响程度。

热焊接性指焊接热作用对HAZ组织性能及产生缺陷的影响程度。

热焊接性研究热循环对HAZ的影响。

焊接结构复习资料..

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绪论焊接结构:将各种经过轧制的金属材料及铸、锻件等坯料采用焊接方法制成的能承受一定载荷的金属结构。

第一章焊接结构中的应力与变形1.内力:存在于物体内部的、受外力作用或其他因素引起物体内部之间相互作用的力应力:物体单位截面积上的内力叫做。

2.变形:物体在外力或温度等因素的作用下,其形状和尺寸发生变化。

3. 自由变形:当金属物体温度发生变化,或发生了相变,其尺寸和形状就要发生变化,如果这种变化没有受到外界的阻碍而自由的进行我们称之为自由变形。

4. 外观变形:当金属在温度变化过程中受到阻碍,不能完全的自由变形,把能表现出来的这部分变形,称为外观变形。

(是指能用肉眼看到的或能用仪器直接测量的变形。

)5. 内部变形:把未表现出来的那部分变形,称为内部变形;表示金属内部原子间的相对位移,这种变形产生了内应力并直接决定杆件的强度。

6.焊接应力:是焊接过程中及焊接过程结束后,存在于焊接结构中的内部相互平衡的应力。

7.焊接变形:由焊接而引起的焊件尺寸的改变称为焊接变形。

8.焊接结构产生应力和变形的原因a局部加热,构件上温度分布极不均匀。

b接头形式不同,焊接熔池内的金属散热条件不一。

c部分金属会发生相变。

d受焊前加工工艺的影响。

9.研究金属材料焊接应力与变形的假设(1)焊接温度场(2)有关力学性能和物理性能的假定1.平截面假定2.金属性能的假定3.金属屈服点的假定4.应力应变关系的假定10、杆件均匀加热-变形及应力结论:a如果在加热过程中,在杆内不产生压缩塑性变形,则在冷却后,杆内无任何残余现象(残余应力、残余变形)存在;b如果在加热过程中,在杆件内产生了塑性变形,则在冷却后,杆件内将发生残余缩短,其缩短量等于加热过程中产生的最大压缩塑性变形值;结论:a对于伸缩都受到拘束的杆件,如果在加热过程中产生了压缩塑性变形,则在冷却后,在杆件内将会产生拉伸残余应力;b如果加热过程中产生的最大压缩塑性变形值足够大时,则杆内的残余应力可达到金属的屈服极限,并可能产生拉伸塑性变形;总之,加热过程中产生的压缩塑性变形是产生残余变形和残余应力的主要原因;杆件均匀加热-结论1、受拘束的杆件在均匀受热过程中,若产生压缩塑性变形时,则该压缩塑性变形将始终保留在冷却过程中,待杆件完全冷却后,必定在杆内引起残余应力和变形。

材料焊接性复习资料整理

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焊接性复习整理第二章焊接性及其试验评定焊接性概念:金属是否能适应焊接加工而形成完整的,具有一定使用性能的焊接接头的特性。

其有两个方面:(1)经受焊接加工后对缺陷的敏感性。

(2)焊后接头可靠运行的能力。

焊接性的评定及试验方法(1)直接法:焊接冷裂纹试验方法①斜Y坡口对接裂纹敏感性试验(小铁研):用于评定低合金结构钢焊缝及热影响区德冷裂纹敏感性。

注意点:1、焊缝不得与拘束焊缝相逢2、焊完后至少放置24小时②TRC试验和RRC试验:可以定量的分析低合金钢产生冷裂纹的各种因素,适用于大型试板定量评定冷裂纹的敏感性,结果常与插销试验一样。

③刚性固定对接裂纹试验:用于测定焊缝的冷裂纹和热裂纹倾向,也可以用于测定热影响区的冷裂纹倾向,适用于低合金钢焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等。

④窗行拘束裂纹试验:用于测定低合金钢多层焊时焊缝横向冷裂纹及热裂纹的敏感性。

⑤插销试验方法:(作业题)测定低合金钢焊接热影响区冷裂纹敏感性的一种定量试验方法。

怎么确定预热温度:插销试验试样分别在不预热,预热100,150,200,250等条件下进行,根据临界开裂应力δcr 与预热温度的关系曲线,即可确定预热温度。

焊接热裂纹试验方法①压板对接(FISCO)焊接裂纹试验:主要用于评定低合金钢焊缝金属的热裂纹敏感性,也可以做钢材与焊条匹配的性能试验。

②可调拘束裂纹试验:主要用于评定低合金钢各种热裂纹(结晶、液化裂纹等)敏感性。

焊接消除应力裂纹试验方法①插销式消除应力裂纹试验法②H形拘束试验层状撕裂裂纹试验方法①Z向拉伸试验②Z向窗口试验应力腐蚀裂纹试验方法①U形弯曲试验②缺口试验(2)间接法①碳当量法:国际焊接学会(IIW )推荐的碳当量公式,对于板厚δ<20mm 的钢材,当CE<0.4%时,淬硬倾向不大,焊接性良好,焊前不需要预热;CE=0.4%-0.6%时,尤其CE>0.5%时,钢材易淬硬,表明焊接性变差,焊接时需预热才能防止裂纹,随板厚增大预热温度要相应提高。

焊工中级理论知识复习资料

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焊工中级理论知识复习资料焊工中级理论知识复习资料引言:焊接是一种常见的金属加工方法,广泛应用于制造业和建筑业等领域。

作为一名焊工,掌握中级理论知识对于提高焊接技术水平和工作效率至关重要。

本文将为焊工提供一份中级理论知识复习资料,帮助他们系统地回顾和巩固相关知识。

一、焊接工艺与焊接方法1. 焊接工艺:包括手工电弧焊、气体保护焊、电阻焊、激光焊等。

每种焊接工艺都有其适用范围和特点,焊工需要根据具体情况选择合适的工艺。

2. 焊接方法:常见的焊接方法有平焊、对焊、角焊、搭接焊等。

不同的焊接方法适用于不同的焊接接头形式,焊工需要熟悉各种方法的操作要点和注意事项。

二、焊接材料与焊接电流1. 焊接材料:焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂等。

焊条是最常用的焊接材料,根据不同的焊接工艺和材料要求,焊工需要选择合适的焊条类型和规格。

2. 焊接电流:焊接电流是焊接过程中最重要的参数之一,直接影响焊缝质量。

焊工需要根据焊接工艺规范和焊接材料要求,合理调节焊接电流,确保焊接质量。

三、焊接缺陷与焊接质量控制1. 焊接缺陷:焊接过程中可能出现的缺陷包括气孔、夹渣、裂纹等。

焊工需要通过合理的操作和检测手段,及时发现和修复焊接缺陷,确保焊接质量。

2. 焊接质量控制:焊接质量控制是焊工工作中的重要环节,包括焊前准备、焊接操作、焊后检测等。

焊工需要遵循相关规范和标准,严格控制焊接质量,确保焊接接头的强度和密封性。

四、焊接安全与环保1. 焊接安全:焊接作业存在一定的安全风险,焊工需要佩戴防护设备,如焊接面罩、防护手套等,确保自身安全。

同时,焊工还需熟悉焊接操作规程,遵循焊接安全操作规范。

2. 焊接环保:焊接过程中会产生废气、废渣等污染物,对环境造成影响。

焊工需要合理选择焊接材料和工艺,减少污染物的排放,并采取相应的环保措施,保护环境。

结语:本文提供了一份焊工中级理论知识复习资料,涵盖了焊接工艺与方法、焊接材料与焊接电流、焊接缺陷与焊接质量控制、焊接安全与环保等内容。

焊接冶金学复习资料-13页word资料

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一、填空题1.在某型号铝合金活塞激光-TIG复合焊接工艺中,已知:激光功率P1=3kW;热效率η1=0.9;TIG焊接的电压U=15.4V,电流I=138A;热效率η2=0.78;则复合焊接过程中的功率比为:_0.6139__(1分)。

(TIG在前,保留四位有效数字)2.再热裂纹:SR处理或高温下长期工作( 500~700 ℃)产生的裂纹(1分)。

3.热裂纹形成的机理是:由于成分偏析而形成的低熔点共晶的液态薄膜(Fe-FeS、Fe-Fe3P、Ni-Ni3P、Ni-Ni3S2)在拉应力作用下(凝固收缩受拉)开裂。

理论分析中,热裂纹通常以Mn/S+C (1分) 作为判据。

4.HAZ过热粗晶区包括两种脆化:①、晶粒长大引起的脆化(1分) ;②、淬硬组织引起的脆化(1分) 。

5.预防合金结构钢冷裂纹的工艺要点:预热+ 合适的焊接线能量+ 低氢焊材;其中,合适的线能量是指:在保证HAZ韧性的前提下,线能量尽量大(1分) 。

6.焊接工艺中预热的作用是:①促使焊接区氢充分逸出;②降低冷却速度;后热的作用:①消氢;②降低冷速;③韧化HAZ、焊缝组织。

7.铸铁中C的存在形式包括石墨和Fe3C 两种,根据石墨形态不同,铸铁可以分为:灰口铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁、白口铸铁。

牌号QT400-18表明:抗拉强度为:≥400 ;延伸率:18% 。

8.不锈钢焊缝晶间腐蚀的防止措施包括:固溶处理、稳定化退火、超低碳法、合金化法;(本题4分)9.合金钢强化机理包括:固溶强化、沉淀强化、热处理强化、形变强化等类型。

10.热裂纹形成的机理是:由于成分偏析而形成的低熔点共晶的液态薄膜(Fe-FeS、Fe-Fe3P、Ni-Ni3P、Ni-Ni3S2)在拉应力作用下(凝固收缩受拉)开裂。

理论分析中,热裂纹通常以Mn/S+C (1分) 作为判据。

11.预防合金结构钢冷裂纹的工艺要点:预热+ 合适的焊接线能量+ 低氢焊材;其中,合适的线能量是指:在保证HAZ韧性的前提下,线能量尽量大。

焊接学复习资料

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第一章认识焊接1•焊接:通过加热或加压或两者并用,并且用或不用填充材料,使工件达到原子(分子)间结合的连接方法。

(名词解释)2.焊接方法的分类:熔焊、压焊、钎焊。

(填空)焊接方法的未来趋势:(论述题)⑴提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力。

⑵提高准备车间的机械化、自动化水平。

⑶焊接过程自动化、智能化是提高焊接质量稳定性、解决恶劣劳动条件的重要方向。

⑷ 新技术,新材料的发展。

⑸热源的研究与开发。

⑹节能技术的发展。

3.弧光辐射:弧光是由紫外线、强可见光和红外线组成。

紫外线过度照射造成电光性眼炎、红外线与强可见光造成早期老光。

(填空或者判断)4.高空焊接作业:焊工距离基面人于等于2米。

第二章焊条电弧焊的操作1•焊条电弧焊的特点优点一一灵活性好:操作方便,对焊前装配要求求低,可焊材料广缺点一一①生产率低;②人为影响因素强2.电源外特性:在规定范|韦|内,弧焊电源稳态输出的电流与电源输出端电压的关系,称为电源外特性。

3.空载电压:当弧焊电源不带有负载时其输出端的电压。

(名词解释)4.短路电流:当电极和工件短路时,电压为零,此时焊接电源输出的电流。

5.焊接电源的动特性:电弧电压和焊接电流不断发生瞬间变化,焊接电源能不断调整输出的电流和电压,即焊接电源具有良好的动特性。

6.焊条:焊芯和药皮。

(填空或者简述)焊芯的作用:一是传导焊接电流,产生电弧把电能转换成热能;二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。

即既是电极又是填充金属。

药皮的作用:(1)机械保护作用。

⑵冶金处理渗合金作用⑶改善焊接工艺性能7.常用焊条⑴等强度原则即选用同强度等级的焊条。

一般用于低碳钢和低合金钢。

(2)同成分原则即选用与母材化学成分相同或相近的焊条。

一般用于焊接耐热钢、不锈钢等。

⑶抗裂纹原则选用抗裂性好的碱性焊条,以免在焊接过程中接头产生裂纹。

⑷抗气孔原则如呆受焊接工艺条件的限制,,对焊接接头部位的油污、铁锈等不便清理,应选用抗气孔能力好的酸性焊条,以免焊接过程中气体滞留于焊缝中,形成气孔。

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1、能实现焊接的能源大致哪几种?它们各自的特点是什么?电弧热:利用气体介质的放电过程所产生的热源作用作为焊接热源,目前应用最广泛的一种焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊等化学热:利用助燃,可燃气体(如氧乙炔炳烷等)或铝镁发热剂燃烧时产生的热源作为焊接热源气焊、铝热焊等电阻焊:利用电流通过导体时产生的电阻热作为焊接热源电阻焊、电渣焊摩擦热:由机械摩擦而产生的热能作为焊接热源摩擦焊等离子弧:电弧放电或高频放电产生高度电离的气流,由机械压缩等离子弧焊电子束:在真空,低真空局部真空中,利用高压高速运动的电子猛烈轰击金属局部表面,使这种动能变为热能作为焊接热源电子束焊接激光束:通过受激辐射而使放射增强的光(激光),经聚焦产生能量高度集中的激光束作为热源激光焊2、焊接电弧加热区的特点及其热分布?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。

对于电弧焊来讲,这个作用面积称为加热区,如果再进一步分析时,加热区又可分为加热斑点区和活性斑点区。

(1)活性斑点区:活性斑点区是带电质点(电子和离子)集中轰击的部位,并把电能转为热能;(2)加热斑点区:加热斑点区焊件受热是通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的。

3、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?熔焊时,焊接接头的形成,一般要经历加热、熔化,冶金反应、凝固结晶、固态相变,直至形成焊接接头。

(1)焊接热过程:熔焊时被焊金属在热源作用下发生局部受热和熔化,使整个焊接过程自始至终都是在焊接热过程中发生和发展的。

它与冶金反应、凝固结晶、固态相变、焊接温度场和应力变形等均有密切关系,成为影响焊接质量和生产率的重要因素之一。

(2)焊接化学冶金过程:熔焊时,金属、熔渣与气相之间进行一系列的化学冶金反应,可直接影响到焊缝的成分组织和性能。

(3)焊接时的金属凝固结晶和相变过程:随着热源的离开,经过化学冶金反应的熔池金属就开始凝固结晶,金属原子由近程有序排列变为远程排列,即有液态变为固态,对于有通俗易购转变的金属,随温度下降,将发生固态转变。

因焊接条件下是快速连续冷却,并受局部约束应力的作用。

因此,可能产生偏析、夹杂、气孔、热裂纹、脆化等缺陷,故控制和调整焊缝金属夫人凝固和相变过程,成为保证焊接质量的关键。

4、试述提高焊缝金属强韧性的途径?(1)通过焊接材料向焊缝中加入微量合金元素,进行变质处理,从而提高焊缝的韧性;(2)适当降低焊缝中的碳,并最大限度排除焊缝中的S、N、O、P、H等杂质进行进化焊缝。

5、什么是焊接,其物理本质是什么?定义: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6、焊接冶金研究的内容有哪些,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?它主要研究在各种焊接工艺条件下,冶金反应与焊缝金属成分、性能之间的关系及其变化规律。

原材料不同:普通冶金材料的原材料主要是矿石、废钢铁和焦炭等;而焊接化学冶金的原材料主要是焊条和焊剂等。

反应条件不同;普通化学冶金是对金属熔炼加工过程,是在特定的炉中进行的;而焊接化学冶金过程是在焊接条件下,再熔炼的过程,焊接时焊缝相当于高炉。

7、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?焊接区域内的金属进行保护。

为了提高焊缝金属的质量,把焊接方法用于制造重要结构,就必须尽量减少焊缝中有害杂质的含量和有益合金元素的损失,使焊缝金属得到合适的化学成分。

因此,焊接化学冶金的首要任务是对焊接区的金属加强保护,以免受空气的有害作用。

对熔化金属进行冶金处理,通过调整焊接材料的成分和性能,控制冶金反应的发展,来获得预期要求的焊接成分。

焊接冶金过程是分区域(或阶段)进行的。

手工电弧焊时,有三个反应区:药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区。

在熔滴阶段进行的反应多数在熔池阶段也继续进行,但也有停止反应甚至改变反应方向的各阶段冶金反应的综合效果,决定了焊缝金属的最终化学成分。

8、焊接区内气体的主要来源是什么?它们是怎样产生的?焊接区内的气体主要来源于焊接材料。

气电焊时,焊接区内的气体主要来自所采用的保护气体及其杂质(氧、氮、水气等)。

气体主要通过以下物化反应产生的1、有机物的分解和燃烧:制造焊条时常用淀粉、纤维素等有机物作为造气剂和涂料增塑剂,焊丝和母材表面上也可能存在油污等有机物,这些物质受热以后将发生复杂的分解和燃烧反映,统称为热氧化分解反应。

2、碳酸盐和高价氧化物的分解:焊接冶金中常用的碳酸盐有白云石、碳酸钙等。

这些碳酸盐在加热超过一定温度时开始分解,生成气体CO2。

3、材料的蒸发:在焊接过程中,除焊接材料中的水分发生蒸发外,金属元素熔渣的各种成分也在电弧的高温作用下发生蒸发,形成相当多的蒸气。

除上述物化反应产生气体外,还有一些冶金反应也会产生气态产物。

9、为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度?电弧焊时熔化金属的含氮量高于溶解度的主要原因在于:1电弧中受激的氮分子,特别是氮原子的溶解速度比没受激的氮分子要快得多。

2电弧中的氮离子可在阴极溶解;3在氧化性电弧气氛中形成NO,遇到温度较低的液态金属它分解为N 和O,N迅速溶于金属10、试分析低氢型碱性焊条降低发尘量及毒性的主要途径。

(1)减少药皮中萤石的含量(保证机械性能的前提下,否则萤石含量过低时,焊缝易出气孔)(2)减少水玻璃,药皮中一般用水玻璃作粘接剂,含有一定量的钾钠。

目前有些地方采用硅酸乙酯和硅溶胶代替水玻璃,降低碱性焊条的发尘量。

(3)减少电弧的过热程度。

11、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1)酸性焊条它是药皮中含有多量酸性氧化物的焊条c1J。

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、Ti02、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石、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)。

12、低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感?答:同样温度下,FeO在碱性渣中比酸性渣中更容易向金属中分配;在熔渣含FeO 量相同的情况下,碱性渣时焊缝含氧量比酸性渣时多;碱性渣含SiO2、TiO2等酸性氧化物较少,FeO活度大,易向金属中扩散,使焊缝增氧13、埋弧焊时如何考虑焊丝与焊剂匹配?埋弧焊焊剂和焊丝的匹配主要依据两方面:⑴被焊材料的类别及对焊接接头性能的要求:①在焊接低碳钢和强度等级较低的低合金钢时,应按等强原则选与母材匹配的材料。

②焊接低合金高强钢时,除了使焊缝与母材等强外,还要特别注意保证焊缝的塑性和韧度。

③在焊接耐热钢、低温钢和耐蚀钢时,除了要使焊缝与母材等强度外,还要保证焊缝与母材相同或相似的耐热性、耐低温性和耐蚀性。

④焊接奥氏体或铁素体高合金钢时,主要保证焊缝与母材有相近的化学成分,使焊缝具有与母材相匹配的特殊性能,同时也要满足力学性能和抗裂性能等方面的要求。

⑵埋弧焊的工艺特点:①稀释率高②热输入高③焊接速度快14、药芯焊丝的焊接冶金特点是什么?药芯焊丝气保护是一种气-渣联合保护。

焊接时,焊丝和药芯受热熔化,从而在焊缝表面上覆盖了一层薄薄的熔渣,并且焊丝中的药粉含有大量的有益的合金元素,可以改善焊缝的性能和质量,而且焊缝成形也比较美观。

药芯焊丝CO2焊兼有CO2焊和手工电弧焊的一些优点,又克服了CO2焊飞溅较大,成行不良等缺点,且熔敷速度是各种焊接方法中最高的,在一定的焊接参数下还能采用大电流进行全位置焊接,对设备要求也比较低。

药芯焊丝焊接质量曾引起人们的怀疑,特别是焊缝的韧性。

只要焊材选择得当,气保焊药芯焊丝完全可以满足母材的性能要求。

15、焊条药皮的作用有哪些?(1)机械保护作用:利用药皮熔化后释放出的气体和形成的熔渣隔离空气,防止有害气体侵入熔化金属;(2)冶金处理作用:去除有害杂质(如OHSP)和添加有益的合金元素,是焊缝获得合乎要求的化学成分和机械要求;(3)改善焊接工艺性能:使电弧燃烧稳定,飞溅少,焊缝成形好,易脱渣等16、综合比较J422和J507焊条的工艺性能与冶金性能?工艺性能:J507是碱性药皮,J422则是酸性药皮。

J507焊条需要使用直流或者逆变焊机,通常应用与结构类焊接中的需要高强度级别的碳钢类焊接,可焊接性非常良好。

J422焊条则交、直流焊机均可,但使用直流或逆变容易发生偏弧现象,电流选择不当容易产生夹渣、未焊透等缺陷,一般用于普通钢铁类结构焊接,对强度无特别要求。

冶金性能:J422主要用于焊接较重要的低碳钢结构和强度等级低的低合金钢,一般用于焊接钢结构和普通碳钢管道的焊接。

J507主要用于焊接结构钢材中典型的Q235、Q245R、Q345R等钢材,其抗拉强度相对于E4315普通焊条大得多,所以一般焊接受力较大或受动载荷的钢结构。

其焊缝成型不如J422美观。

17、简述低碳调质钢焊接热影响区的脆化机制低碳调质钢的合金化是通过合金元素的作用提高其淬透性,保证获得高强度高塑性和韧性的低碳马氏体和下贝氏体。

凡是不利于形成低碳马氏体和下贝氏体的原因都会引起组织塑性和韧性下降——脆化;如由于过热造成的奥氏体晶粒粗化引起的脆化;形成上贝氏体的脆化;由于和进化程度增加了奥氏体的稳定性,在贝氏体中的铁素体之间形成M-A组原因起脆化等。

18、试分析16Mn的焊接性,16Mn与15MnTi的强化机制有何不同?二者的焊接性有何差异?16Mn的焊接工艺是否完全适用于15MnTi的焊接?为什么?Q345(16Mn)属于热轧钢,是靠锰固溶于铁素体,通过提高铁素体的性能实现提高整个钢的性能的。

Q390(15MnTi)是正火钢,除通过锰的强化作用(与上面锰的一样)外,钛可与钢中的碳形成稳定性高、硬而耐磨的特殊碳化物碳化钛,碳化钛以细小、均匀的形式分布于钢中,起到弥散强化的作用。

16Mn的焊接工艺不完全适用于15MnTi的焊接,因为Q390本身碳含量较低,钛又消耗了一部分碳,所以焊接性比Q345略高(碳含量越低,焊接性越好)。

19、超低碳不锈钢焊接时,接头易于产生何种形式腐蚀?为什么?应力腐蚀。

因为焊接过程由于局部加热会导致温差产生热应力,主要为残余拉应力。

当超低碳不锈钢焊接接头在腐蚀介质中,由于拉应力和腐蚀介质(氯化物或氟化物等)的双重作用就会造成应力腐蚀,钝化膜被破坏,金属被腐蚀。

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