1、文檔供參考，可復制、編制，期待您的好評與關注！ 1.試述熔化焊接、釬焊和粘接在本質上有何區別？熔化焊接：使兩個被焊材料之間(母材與焊縫)形成共同的晶粒針焊：只是釬料熔化，而母材不熔化，故在連理處一般不易形成共同的晶粒，只是在釬料與母材之間形成有相互原于滲透的機械結合。粘接：是靠粘結劑與母材之間的粘合作用，一般來講沒有原子的相互滲透或擴散。2.怎樣才能實現焊接，應有什么外界條件？ 從理論來講，就是當兩個被焊好的固體金屬表面接近到相距原子平衡距離時，就可以在接觸表面上進行擴散、再結晶等物理化學過程，從而形成金屬鍵，達到焊接的目的。然而，這只是理論上的條件，事實上即使是經過精細加工的表面，在微觀上也

2、會存在凹凸不平之處，更何況在一般金屬的表面上還常常帶有氮化膜、油污和水分等吸附層。這樣，就會阻礙金屬表面的緊密接觸。 為了克服阻礙金屬表面緊密接觸的各種因素，在焊接工藝上采取以下兩種措施：1)對被焊接的材質施加壓力 目的是破壞接觸表面的氧化膜，使結合處增加有效的接觸面積，從而達到緊密接觸。2)對被焊材料加熱(局部或整體) 對金屬來講，使結合處達到塑性或熔化狀態，此時接觸面的氧化膜迅速破壞，降低金屬變形的阻力，加熱也會增加原于的振動能，促進擴散、再結晶、化學反應和結晶過程的進行。 3.焊條的工藝性能包括哪些方面? （詳見：焊接冶金學（基本原理）p84）焊條的工藝性能主要包括：焊接電弧的穩定性、焊

3、縫成形、在各種位置焊接的適應性、飛濺、脫渣性、焊條的熔化速度、藥皮發紅的程度及焊條發塵量等4.低氫型焊條為什么對于鐵銹、油污、水份很敏感？（詳見：焊接冶金學（基本原理）p94）由于這類焊條的熔渣不具有氧化性，一旦有氫侵入熔池將很難脫出。所以，低氫型焊條對于鐵銹、油污、水分很敏感。5.焊劑的作用有哪些？隔離空氣、保護焊接區金屬使其不受空氣的侵害，以及進行冶金處理作用。6.能實現焊接的能源大致哪幾種？它們各自的特點是什么？見課本p3 ：熱源種類7.焊接電弧加熱區的特點及其熱分布？（詳見：焊接冶金學（基本原理）p4）熱源把熱能傳給焊件是通過焊件上一定的作用面積進行的。對于電弧焊來講，這個作用面積稱為

4、加熱區，如果再進一步分析時，加熱區又可分為加熱斑點區和活性斑點區；1)活性斑點區 活性斑點區是帶電質點(電子和離于)集中轟擊的部位，并把電能轉為熱能；2)加熱斑點區 在加熱斑點區焊件受熱是通過電弧的輻射和周圍介質的對流進行的。8.什么是焊接，其物理本質是什么？焊接：被焊工件的材質(同種或異種)，通過加熱或加壓或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材質達到原子問的結合而形成永久性連接的工藝過程稱為焊接。物理本質：1）宏觀：焊接接頭破壞需要外加能量和焊接的的不可拆卸性（永久性） 2）微觀：焊接是在焊件之間實現原子間結合。 9，焊接化學冶金與煉鋼相比，在原材料方面和反應條件方面主要有哪些不同？P

5、8 （1）原材料不同：普通冶金材料的原材料主要是礦石、廢鋼鐵和焦炭等；而焊接化學冶金的原材料主要是焊條、焊絲和焊劑等。 （2）反應條件不同：普通化學冶金是對金屬熔煉加工過程，是在放牧特定的爐中進行的；而焊接化學冶金過程是金屬在焊接條件下，再熔煉的過程，焊接時焊縫相當于高爐。10.為什么電弧焊時熔化金屬的含氮量高于它的正常溶解度？（詳見：焊接冶金學（基本原理）p34）電弧焊時熔化金屬的含氮量高于溶解度的主要原因在于：1）電弧中受激的氮分子，特別是氮原子的溶解速度比沒受激的氮分子要快得多；2）電弧中的氮離子可在陰極溶解；3）在氧化性電弧氣氛中形成NO，遇到溫度較低的液態金屬它分解為N和O，N迅速溶

6、于金屬。11焊接區內氣體的主要來源是什么？他們是怎樣產生的？P3焊接區內的氣體主要來源于焊接材料。氣電焊時，焊接區內的氣體主要來自所采用的保護氣體及其雜質（氧、氮、水氣等）。氣體主要通過以下物化反應產生的1)有機物的分解和燃燒：制造焊條時常用淀粉、纖維素等有機物作為造氣劑和涂料增塑劑，焊絲和母材表面上也可能存在油污等有機物，這些物質受熱以后將發生復雜的分解和燃燒反映，統稱為熱氧化分解反應。2)碳酸鹽和高價氧化物的分解：焊接冶金中常用的碳酸鹽有白云石、碳酸鈣等。這些碳酸鹽在加熱超過一定溫度時開始分解，生成氣體CO2。3)材料的蒸發：在焊接過程中，除焊接材料中的水分發生蒸發外，金屬元素熔渣的各種成

7、分也在電弧的高溫作用下發生蒸發，形成相當多的蒸氣。除上述物化反應產生氣體外，還有一些冶金反應也會產生氣態產物。12.試對比分析酸性焊條及堿性焊條的工藝性能、冶金性能和焊縫金屬的力學性能.答：1)酸性焊條 它是藥皮中含有多量酸性氧化物的焊條。這類焊條的工藝性能好，其焊縫外表成形美觀、波紋細密。由于藥皮中含有較多的Feo、Ti02、Si02：等成分，所以熔渣的氧化性強。酸性焊條一般均可采用交、直流電源施焊。典型的酸性焊條為E4303(J422)。 2)堿性焊條 焊接時穩弧性不好只好采用直流反接進行焊接，它的脫渣性較差。 它是藥皮中含有多量堿性氧化物的焊條。由于焊條藥皮中含有較多的大理石、螢石等成分

8、，它們在焊接冶金反應中生成C02和HF，因此降低了焊縫中的含氫量。所以堿性焊條又稱為低氫焊條。堿性焊條的焊縫具有較高的塑性和沖擊韌度值，一般承受動裁的焊件或剛性較大的重要結構均采用堿性焊條施工。典型的堿性焊條為E5015(J507)。13. 綜合分析熔渣中的CaF2在焊接化學冶金過程是所起的作用。答：造渣。藥皮中的CaF2高溫可分解出氟，或者與水玻璃等化合物形成NaF、KF，再與含氫物質形成不溶于金屬的HF。這樣就使焊縫中的含氫量極低。所獲得焊縫金屬的塑性、韌性好，具有良好的抗裂性，使用于焊接擱置那個重要的焊接結構和大多數的合金鋼。14.綜合分析堿性焊條藥皮中CaF2所起的作用及對焊縫性能的影

9、響？可發生反應：CaF2+2H= Ca+2HF，CaF2 +H2O= CaO+2HF，反映獲得的產物HF是比較穩定的氣體，高溫時不易發生分解，也不溶于液體金屬中，由于HF生成后與焊接煙塵一起揮發了,所以降低了熔池金屬中的含氫量。對焊縫性能的影響：提高韌性和塑性，消除氫氣孔，并抑制冷裂紋的產生，提高焊縫金屬的機械性能。15.什么是熔合比，其影響因素有哪些，研究熔合比在實際生產中有什么意義？（詳見：焊接冶金學（基本原理）p27）熔合比：在焊縫金屬中局部熔化的母材所占的比例稱為熔合比。影響因素：熔合比取決于焊接方法、規范、接頭形式和板厚、坡口角度和形式、母材性質、焊接材料種類以及焊條(焊絲)的傾角等

10、因素。通過改變熔合比可以改變焊縫金屬的化學成分。這個結論在焊接生產中具有重要的實用價值。例如，要保證焊金屬成分和性能的穩定性，必須嚴格控制焊接工藝條件，使熔合比穩定、合理。在堆焊時，總是調整焊接規范使熔合比盡可能的小，以減少母材成分對堆焊層性能的影響。在焊接異種鋼時，熔合比對焊繞金屬成分和性能的影響甚大，因此要根據熔合比選擇焊接材料。16.焊接熔渣的作用有哪些（詳見：焊接冶金學（基本原理）p52）(1)機械保護作用(2)改善焊接工藝性能的作用 (3)冶金處理作用 17.焊接熔渣有幾種，都有何特點？（詳見：焊接冶金學（基本原理）p52）根據焊接熔渣的成分和性能可將其分為三大類：1）鹽型熔渣 2）

11、鹽一氧化物型熔渣 3）氧化物型熔渣18.試述合金化的目的，方式及過渡系數的影響因素。（見焊接冶金學（基本原理p69）1）補償焊接過程中由于蒸發、氧化等原因造成的合金元素的損失。2）消除焊接缺陷，改善焊縫金屬的組織和性能。3）是獲得具有特殊性能的堆焊金屬。1、氮對焊接質量的影響 ?(1).有害雜質 (2).促使產生氣孔 (3).促使焊縫金屬時效脆化。影響焊縫含氮量的因素及控制措施? 1）、機械保護 2)、焊接工藝參數（采用短弧焊; 增加焊接電流; 直流正接高于交流，高于直流反接（焊縫含N量）; 增加焊絲直徑;N%，多層焊>單層焊;N%，小直徑焊條>大直徑焊條3)合金元素( 增加含碳量

12、可降低焊縫含氮量; Ti、Al、Zr和稀土元素對氮有較大親和力2.、氫對焊接質量的影響 ?1）.氫氣孔2)、白點 3)、氫脆 4)、組織變化和顯微斑點5)、產生冷裂紋 控制氫的措施?1)、限制焊接材料的含氫量，藥皮成分 2)、嚴格清理工件及焊絲：去銹、油污、吸 附水分 3)、冶金處理 4)、調整焊接規范 5)、焊后脫氫處理 3、氧對焊接質量的影響 ?1）、機械性能下降；化學性能變差2）、產生CO氣孔,合金元素燒損3）、工藝性能變差 .應采取什么措施減小焊縫含氧量?1)純化焊接材料2)控制焊接工藝參數3)脫氧19.氮對焊接質量有哪些影響？控制焊縫含氮量的主要措施是什么？影響：1）氮是促使焊縫產生

13、氣孔的主要原因之一 2） 氮是提高低碳鋼和低合金鋼焊縫金屬強度、降低塑性和韌性的元素 3）氮是促使焊繞金屑時效艙化的元素。措施：1）控制氮的主要措隨是加強保護，防止空氣與金屬作用2）在藥皮中加入造氣劑(如碳酸鹽有機物等)，形成氣渣聯合保護，可使焊縫含氯量下降3） 盡量采用短弧焊4）增加焊接電流，熔滴過渡頻率增加氮與熔滴的作用時間縮短，焊縫合氮量下降5）增加焊絲或藥皮中的含碳量可降低焊縫中的含氮量6）通過加入一些合金元素形成穩定的氮化物降低氮含量 .氮對焊接質量有哪些影響？控制焊縫含氮量的主要措施是什么？a在碳鋼焊縫中氮是有害的雜質，是促使焊縫產生氣孔的主要原因。b氮是提高低碳鋼和低合金鋼焊縫金

14、屬強度，降低塑性和韌性的元素。c氮是促使焊縫金屬時效脆化的元素。措施：a焊接區保護的影響，液態金屬脫氮比較困難，所以控制氮的主要措施是加強保護，防止空氣和金屬作用。b焊接參數影響，增加電弧電壓。導致保護變壞，氮與熔滴的作用時間增長，故使含氮量增加，在熔渣保護不良情況下，電弧長度對焊縫含氮量影響顯著，為減少含氮量應采用短弧焊，增加電流，熔滴過度頻率增加，氮與熔滴作用時間縮短含氮量下降，增加焊絲直徑可是含氮量下降。c合金元素的影響，增加焊絲或藥皮中的含碳量可降低含氮量20.氧對焊接質量有哪些影響？應采取什么措施減少焊縫含氧量？（詳見：焊接冶金學（基本原理）p51）影響：1）氧在焊縫中無論以何種形式

15、存在，對焊縫的性能都有很大的影響。隨著焊縫含氧量的增加，其強度、塑性、韌性都明顯下降，尤其是低溫沖擊韌度急劇下降。此外，它還引起熱脆、冷脂和時效硬化。2）氧燒損鋼中的有益合金元素使焊縫性能變壞。熔滴中含氧和碳多時，它們相互作用生成的co受熱膨脹，使熔滴爆炸，造成飛濺，影響焊接過程的穩定性措施：1）純化焊接材料 2）控制焊接工藝參數 3）脫氧21.說明S,P對焊接質量的影響，如何控制？（詳見：焊接冶金學（基本原理）p65）S：硫的危害：在熔池凝固時它容易發生偏析，以低熔點共晶的形式呈片狀或鏈狀分布于晶界。因此增加了焊接金屬產生結晶裂紋的傾向，同時還會降低沖擊韌性和抗腐蝕性。控制硫的措施：(1)限

16、制焊接材料中的合硫量(2)用冶金方法脫硫；P:磷的危害: 在熔池快速凝固時，磷易發生偏析。磷化鐵常分布于晶界，減弱了晶粒之間的結合力，同時它本身既硬又脆。這就增加了焊縫金屬的冷脆性，即沖擊韌度降低，脆性轉變溫度升高。控制磷的措施：1）限制母村、填充金屬、藥皮和焊劑中的含s量； 2）增加熔渣的堿度；3）脫磷22.氫對焊接質量有哪些影響？控制焊縫含氫量的主要措施是什么？1)氫脆，氫在室溫附近使鋼的塑性嚴重下降。2)白點，碳鋼和低合金鋼焊縫，如含氫量高常常在拉伸或彎曲斷面上出現銀白色局部脆斷點。3)形成氣孔，熔池吸收大量的氫，凝固時由于溶解度突然下降，使氫處于飽和狀態，會產生氫氣且不溶于液態金屬，形

17、成氣泡產生氣孔。4)氫促使產生冷裂紋。措施：1)限制焊接材料中的氫含量，制造低氫和超低氫型焊接材料和焊劑時，應盡量選用不含或含氫量少的材料。2)清除焊件和焊絲表面上的鐵銹，油污，吸附水等雜質。c.冶金處理：在藥皮中加入氟化物，控制焊接材料的氧化還原勢，在藥皮或焊芯中加入微量的稀土和稀散元素，控制焊接工藝參數，焊后除氫處理。23. 簡述熔池的結晶形態，分析結晶速度，溫度梯度和溶質形態影響？晶體形態主要是柱狀晶和少量等軸晶，每個柱狀晶有不同的結晶形態（平面晶，胞晶，樹枝狀晶）等軸晶一般呈樹枝晶。在焊縫的熔化邊界，由于溫度梯度G較大，結晶速度R又較小，故成分過冷接近于0，所以平面結晶得到發展，隨著遠

18、離熔化邊界向焊縫中心過渡時，溫度梯度G變小，而結晶速度增大，所以結晶形態將由平面晶和胞狀晶樹枝胞狀晶一直到等軸晶發展。24.分析焊縫和融合區的化學不均勻性，為什么會形成這種不均勻性？在熔池結晶的過程中，由于冷卻速度很快，已凝固的焊縫金屬中化學成分來不及擴散，合金元素的分布是不均勻的，出現偏析現象。與此同時，再熔合區還出現更為明顯的成分不均勻。1)顯微偏析：先結晶的固相含溶質的濃度較低，后結晶的溶質濃度較高，并有較多的雜質，固相內成分來不及擴散，保持著結晶有先后所產生的化學成分不穩定性。2)區域偏析：由于柱狀晶體繼續長大和推移，此時會把溶質或雜質推向熔池中心，熔池中心的雜質濃度逐漸升高，致使最后

19、凝固的部位產生比較嚴重的區域偏析。3)層狀偏析：由于結晶過程放出潛熱和熔滴熱能輸入周期性變化，致使凝固界面的液體金屬成分也發生周期性的變化。25.某廠焊接帶銹低碳鋼板，采用“J423”焊條時一般不出現氣孔，但采用E4315焊條時總出現氣孔？這里出現的是CO氣孔，因為J423為酸性焊條，它里面含有較多的SiO2 ，SiO2和FeO反應生成穩定的SiO2·FeO，從而降低FeO活度，所以CO氣孔的傾向很小；而E4315焊條熔渣的氧化性比J423的大，隨熔渣的氧化性升高，產生CO氣孔的傾向也增高，H2氣孔的傾向下降，但是鋼板生銹，含有較多的Fe2O3和結晶水，而E4315屬于堿性焊條。眾所

20、周知，堿性焊條對鐵銹敏感，焊接時會出現大量的氣孔。而酸性焊條對鐵銹不敏感，出現氣孔的幾率比較小。要想用E4315焊接，必須要將焊縫周圍20MM打磨干凈才行。26.某廠用E5015焊條焊接時，在引弧和弧坑處產生氣孔，分析其原因，并提出解決辦法？E5015是堿性焊條，在堿性藥皮中，除含有CaF2外還有一定量的碳酸鹽，加熱分解出CO2，它具有氧化性的氣氛，在高溫時可與氫形成OH,H2O，同時具有防止氫氣孔的作用，但CO2的氧化性較強，如還原不足時，會產生CO氣孔。再引弧和收弧處電流的變化程度較大，此時焊芯的電阻熱較大會使藥皮提前分解而增加氣孔，另外在這時失去了對熔池的攪拌作用，氣體不能快速從熔池中逸

21、出。可以使用到引弧板，選擇比較好的焊接參數，采用短弧焊，填滿弧坑。27.CO2保護焊焊接低合金時，應采用什么焊絲？為什么？采用高錳高硅焊絲H08AMn2Si。用普通焊絲時，焊絲中Mn，Si含量不足，起脫氧作用會很差，由于碳的氧化在焊縫中產生氣孔，同時合金元素燒損，焊縫含氧量增大，所以CO2保護焊焊接應用H08AMn2Si型焊絲，以利于脫氧獲得優質焊縫。28.為什么酸性焊條用錳鐵作為脫氧劑，而堿性焊條用硅鐵，錳鐵和鈦鐵作為脫氧劑？在酸性渣中含有較多的SiO2和TiO2，他們與脫氧產物MnO生成復合物MnO. SiO2和MnO.TiO2,從而使MnO減小，因此脫氧效果較好。相反，在堿性渣中 MnO

22、較大，不利于錳脫氧，且堿度越大，錳脫氧越差，由于這個原因一般酸性焊條用錳鐵做脫氧，而堿性焊條不單獨用錳鐵脫氧。 29.試述氫氣孔和CO氣孔的形成原因，特征以及防止措施：答: 氫氣孔形成原因:高溫時氫在熔池和熔滴金屬中的溶解度急劇下降，特別是液態轉為固態時，氫的溶解度發生突變，可從32ml/100g下降至10ml/100g。因焊接熔池冷卻很快，當結晶速度大于氣飽逸出速度時就會形成氣孔。特征：喇叭口形的表面氣孔控制氫的措施 :1)、限制焊接材料的含氫量，藥皮成分 2)、嚴格清理工件及焊絲：去銹、油污、吸 附水分 3)、冶金處理 4)、調整焊接規范 5)、焊后脫氫處理 CO氣孔,形成原因：進行冶金反

23、應時產生了相當多的不溶于金屬的氣體，如CO.特征：焊縫內部，呈條蟲狀，表面光滑控制CO2的措施:冶金方面（1）降低熔渣的氧化性；（2）適當增加焊條藥皮和焊劑的氧化性組成物（3）焊條用前進行烘干處理，并盡可能消除焊材上的鐵銹和氧化皮等。工藝方面：（1）正確選擇焊接工藝參數；（2）選合理的電流種類和極性，一般直流反接時氣孔最小；（3）工藝操作得當。一.名詞解釋 焊接：被焊工件的材質(同質或異質)，通過加熱或加壓或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材質達到原子間的結合而形成永久性的連接的工藝過程。熔合比：在焊縫金屬中局部融化的母材所占的比例稱為熔合比。交互結晶：熔合區附近加熱到半融化狀態基本金

24、屬的晶粒表面，非自發形核就依附在這個表面上，并以柱狀晶的形態向焊縫中心生長，形成所謂交互結晶。焊縫擴散氫：由于氫原子和離子的半徑很小，這一部分氫可以在焊縫金屬的晶格中自由擴散，故稱擴散氫。拘束度：單位長度焊縫，在根部間隙產生單位長度的彈性位移所需的力。熔敷系數：真正反映焊接生產率的指標。g/(A*H)在熔焊過程中，單位電流，單位時間內，焊芯熔敷在焊件上的金屬量。熔敷比表面積：熔滴的表面積Ag與其質量pVg之比。應力腐蝕：金屬材料在腐蝕介質和拉伸應力的共同作用下產生的一種延遲破壞現象，稱為應力腐蝕。層狀撕裂：大型厚壁結構，在焊接過程中會沿鋼板的厚度方向出現較大的拉伸應力，如果鋼中有較多的雜質，那

25、么沿鋼板軋制方向出現一種臺階狀的裂紋，稱為層狀撕裂。再熱裂紋：焊后再加熱，為了消除應力退火或在高溫工作時500-700攝氏度產生的裂紋。熱影響區：熔焊時在集中熱源的作用下，焊縫兩側發生組織和性能變化的區域。熱循環曲線：焊接過程中熱源沿焊件移動時，焊件上某點溫度由低而高，達到峰值后，又由高而低隨時間的變化稱為焊接熱循環。焊接線能量：熱源功率q與焊接速度v之比。熱裂紋:是在焊接高溫時晶沿界斷裂產生的。冷裂紋：是焊后冷至較低溫度產生的。熔敷金屬的擴散氫含量:是指焊后立即按標準方法測定并換算為標準狀態下的含氫量。1、電弧穩定性：指電弧保持穩定燃燒（不產生短弧、漂移的磁偏等）的程度。2、短路過渡：在短弧焊時焊條端部的熔滴長大到一定尺寸，就與熔池發生接觸，形成短路，于是電弧熄滅，同時在各種力的作用下熔滴過渡到熔池中，電弧重新點燃，如此反復的一個過程，形成穩定的短路過渡過程。3、焊接熱循環：焊接過程中，焊接熱源在焊件上移動時，焊件上某點溫度由低到高達到最高值后，又由高到底，隨時間的變化稱為焊接熱循環。4、液化裂紋：由于焊接時近縫區的金屬或焊縫層的金屬，在高溫下使這些區域的奧氏體晶界上的低熔點共晶被重新熔化，在拉伸應力的作用下沿奧氏體晶界開裂而形成的裂紋。5、側板條鐵素體：它是從奧氏體晶界先共析鐵素體的側面以板條狀向晶內生長，