焊接技術(shù)作業(yè)及部分答案

1、第二章1、簡(jiǎn)述焊接電弧的引燃方法。（一）接觸引弧 應(yīng)用場(chǎng)合：焊條電弧焊 熔化極氣體保護(hù)焊（二）非接觸引弧 應(yīng)用場(chǎng)合:鎢極氬弧焊和等離子弧焊。2、說(shuō)明焊接電弧的結(jié)構(gòu)，說(shuō)明焊接電弧的靜特性及影響電弧靜特性的因素并舉例說(shuō)明焊接電弧靜特性的應(yīng)用。結(jié)構(gòu):三個(gè)區(qū)域：陽(yáng)極區(qū) 陰極區(qū) 弧柱區(qū) 焊接電弧靜特性: 在電極材料、氣體介質(zhì)和弧長(zhǎng)一定的情況下，電弧穩(wěn)定燃燒時(shí)，焊接電流和電弧電壓變化的關(guān)系，又稱伏安特性。影響電弧靜特性的因素：主要有：電弧長(zhǎng)度、周圍氣體種類焊接電弧靜特性的應(yīng)用 對(duì)于不同的焊接方法，應(yīng)用的電弧靜特性曲線段、有所不同。靜特性下降段電弧燃燒不穩(wěn)定而很少采用。焊條電弧焊、埋弧焊多半工作在靜特性水平

2、段。 焊條電弧焊、埋弧焊多半工作在靜特性水平段。熔化極氣體保護(hù)焊、微束等離子弧焊、等離子弧焊也多半工作在水平段，當(dāng)焊接電流很大時(shí)才工作在上升段。熔化極氣體保護(hù)焊和水下焊接基本上工作在上升段。3、簡(jiǎn)述交流電弧連續(xù)燃燒的條件。二、交流電弧連續(xù)燃燒的條件純電阻電路 電感性電路4、簡(jiǎn)述影響交流電弧穩(wěn)定燃燒的因素和提高電弧穩(wěn)定性的措施。（一）影響交流電弧穩(wěn)定燃燒的因素1空載電壓 愈高，電弧就愈穩(wěn)定。2引燃電壓 所需的愈高，電弧愈不穩(wěn)定，引燃愈困難。3電路參數(shù) 增大電感L或減小電阻R可使電弧趨向穩(wěn)定地連續(xù)燃燒。4電弧電流 電弧電流愈大，電離程度愈高，電弧的穩(wěn)定性愈高。5電源頻率 f提高有利于提高電弧的穩(wěn)定

3、性。6電極的熱物理性能和尺寸 發(fā)射電子的能力，尖端形狀等；如鎢極。（二）提高交流電弧穩(wěn)定性的措施1提高弧焊電源頻率 2提高電源的空載電壓 3改善電弧電流的波形 4疊加高壓電5、簡(jiǎn)述空載電壓的選用原則，常用的弧焊電源空載電壓規(guī)定。 空載電壓含義：當(dāng)弧焊電源接通電網(wǎng)而焊接回路為開(kāi)路 時(shí)，弧焊電源輸出端電壓· 選擇原則：· 為保證引弧容易，則需要較高的空載電壓。· 為保證焊工人身安全，空載電壓低些為好。· 降低制造成本，空載電壓不宜高?？蛰d電壓要適當(dāng)，一般不大于100V.6、焊接時(shí)，對(duì)弧焊電源的基本要求是什么？對(duì)弧焊電源的具體要求是： 引弧容易。 保證電弧穩(wěn)定

4、燃燒。 保證焊接工藝參數(shù)穩(wěn)定。 可調(diào)性好 7、什么是弧焊電源的外特性？其基本類型有哪些？1、弧焊電源外特性的概念含義：電源在其他參數(shù)不變的情況下，弧焊電源輸出電壓與電流之間的關(guān)系稱為弧焊電源的外特性基本類型 下降外特性： 隨著電流的增大，輸出電壓隨之下降。 上升外特性： 隨著電流的增大，輸出電壓隨之上升。 平外特性： 隨著電流的增大，輸出電壓不變。 8、為什么焊條電弧弧焊要采用具有陡降外特性的電源？等速送絲式熔化極氣體保護(hù)電焊要采用具有平外特性的電源？原因: 由于焊條電弧焊，靜特性曲線的工作段在平特性區(qū)，所以只有下降的特性曲線才與其有交點(diǎn)A ，此時(shí)電弧可在電壓為UA和焊接電流IA的條件下穩(wěn)定燃

5、燒。對(duì)于等速送絲式焊機(jī)，焊接速度不變，采用緩降或平外特性電源。 對(duì)于變速送絲式焊機(jī)，焊接速度能單獨(dú)調(diào)節(jié)，采用陡降外特性電源。 第三章1、 碳鋼、低合金鋼焊接性、1、什么是金屬材料的焊接性？金屬材料的焊接性就是指金屬材料適應(yīng)焊接加工的能力以及焊接加工以后能否滿足使用條件下安全運(yùn)行的能力。2、 工藝焊接性與使用焊接性有什么不同？材料的焊接性包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是焊接工藝方面的要求工藝焊接性 它是指在指定的焊接工藝條件下，獲得組織、性能均勻一致，無(wú)缺陷的焊接接頭的能力；即對(duì)焊接缺性的敏感程度。 另一方面是焊接使用性能要求使用焊接性 指焊接接頭滿足所規(guī)定的使用性能的程度。包括常規(guī)的力學(xué)性能及特定條件

6、下的性能，如抗脆性斷裂性能，疲勞性能，耐腐蝕性能等。2、什么是碳當(dāng)量？ 把鋼中各合金元素（包括碳）的含量，按其作用換算成相當(dāng)于碳的量（碳當(dāng)量）；如何利用碳當(dāng)量法評(píng)定金屬的焊接性？ 按碳當(dāng)量大小，判斷材料的裂紋的敏感性，用以評(píng)定材料的工藝焊接性。3、為什么熱影響區(qū)的最高硬度可以說(shuō)明金屬材料對(duì)冷裂紋的敏感性？碳當(dāng)量越高，熱影響區(qū)產(chǎn)生脆硬組織傾向越大，產(chǎn)生冷裂的傾向越大。即焊接性變差4、碳當(dāng)量( 低 )時(shí)，鋼的淬硬冷裂傾向不大，焊接性優(yōu)良。5、國(guó)際焊接學(xué)會(huì)的碳當(dāng)量計(jì)算公式只考慮了( 化學(xué)成分 )對(duì)焊接性的影響，而沒(méi)有考慮其他因素對(duì)焊接性的影響。6中碳鋼焊接時(shí)為啥容易會(huì)出現(xiàn)冷裂、晶粒粗大問(wèn)題，中碳鋼焊

7、接時(shí)，焊接工藝要點(diǎn)是什么？過(guò)熱傾向 熱導(dǎo)率降低；C促使奧氏體晶粒長(zhǎng)大；過(guò)熱傾向較大。熱裂傾向 變形能力降低，強(qiáng)度增加，拉應(yīng)力增加 C含量增加，偏析嚴(yán)重弧坑裂紋敏感 熱裂敏感冷裂傾向 變形能力降低，強(qiáng)度增加，拉應(yīng)力增加C含量增加，強(qiáng)度增加，過(guò)熱粗晶，脆硬組織傾向大 對(duì)冷裂敏感。工藝要點(diǎn)1預(yù)熱 降低溫度梯度，降低應(yīng)力；降低冷速，防脆硬組織；35和45鋼通常預(yù)熱150250。2小qv 防過(guò)熱粗晶。3低氫焊條 4等強(qiáng)（或強(qiáng)度稍低） 改變焊縫成分，使C含量降低，增加合金元素，防裂紋產(chǎn)生。5焊后處理 焊后保溫，降低冷速，脫氫；焊后立即消除應(yīng)力處理，回火溫度600650。7以冷軋低碳鋼焊接為例，說(shuō)明熱影響區(qū)

8、的過(guò)熱區(qū)的特點(diǎn)。 8分析低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接時(shí)可能出現(xiàn)的最大的兩個(gè)問(wèn)題？簡(jiǎn)述低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝要點(diǎn)。 低碳調(diào)質(zhì)鋼在焊接時(shí)需要解決的問(wèn)題：一是防止裂紋；二是在保證獲得高強(qiáng)度的同時(shí)，提高焊縫金屬和熱影響區(qū)的韌性。 低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝要點(diǎn)一是要求在馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)的速度不能太快，使馬氏體能夠發(fā)生“自回火”過(guò)程，以免產(chǎn)生冷裂紋；二是要使熱影響區(qū)在800500之間的冷卻速度大于產(chǎn)生脆性混合組織的臨界冷卻速度。9中碳調(diào)質(zhì)鋼焊接時(shí)容易出現(xiàn)哪些問(wèn)題？即中碳調(diào)質(zhì)鋼一般要求焊后調(diào)質(zhì)處理n 焊縫中的熱裂紋 焊接冷裂紋 熱影響區(qū)脆化 熱影響區(qū)軟化 10低碳調(diào)質(zhì)鋼和中碳調(diào)質(zhì)鋼都屬于調(diào)質(zhì)鋼，分析它們的焊接熱影響區(qū)脆化機(jī)理是否相

9、同？同一牌號(hào)的中碳調(diào)質(zhì)鋼分別在調(diào)質(zhì)狀態(tài)和退火狀態(tài)下焊接，其工藝有什么差別？3、 奧氏體不銹鋼：1奧氏體不銹鋼焊接時(shí)為什么容易產(chǎn)生熱影響區(qū)晶粒粗大及熱裂紋？應(yīng)如何防止熱裂紋的產(chǎn)生？ 奧氏體不銹鋼焊接時(shí)產(chǎn)生的裂紋時(shí)熱裂紋，在焊縫和熱影響區(qū)都可能出現(xiàn)。 防止焊縫結(jié)晶裂紋的途徑主要有以下幾點(diǎn):   1）嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)，主要是硫、磷的數(shù)量。    2）調(diào)整焊縫金屬為雙相組織。即奧氏體鋼中含有少量的鐵素體    3）工藝上的措施。為降低焊縫的熱裂傾向，制定焊接工藝時(shí)盡可能減少熔池過(guò)熱和焊接接頭的

10、殘余應(yīng)力。減少電流是有益的。 21Cr18Ni9等不銹鋼焊接接頭產(chǎn)生晶間腐蝕的原因是什么？怎樣防止接頭的晶間腐蝕？當(dāng)金屬與腐蝕介質(zhì)接觸時(shí)，就形成了為電池。電極電位低的晶界成為陽(yáng)極，被腐蝕溶解形成晶間腐蝕。(1)降低母材和焊縫中的含碳量 （2） 在鋼中加入穩(wěn)定的碳化物形成元素，如Ti、Nb等 （3） 焊后進(jìn)行固溶處理，已有晶間腐蝕傾向時(shí)。 （4） 減少電流、減少敏化區(qū)間停留時(shí)間。 3焊接奧氏體不銹鋼時(shí)，焊接材料的選用原則是什么？ 母材的選用不外乎采用18-8Ti、18-8Nb或低碳、超低碳不銹鋼兩種方案4簡(jiǎn)

11、述奧氏體不銹鋼的焊接工藝要點(diǎn)。工藝要點(diǎn)1小qv 小能量快焊快冷防過(guò)熱，熱裂，晶間腐蝕。 盡量采用能量集中程度高的焊接方法2 A焊條 等成分原則，耐蝕，加入Ti穩(wěn)定化防晶間腐蝕。3 必要時(shí)焊后熱處理 穩(wěn)定化退火（850 ），保溫2小時(shí)，使晶內(nèi)鉻充分?jǐn)U散到晶界，消除晶界貧鉻； 小件固溶處理；二、有色金屬1鋁及鋁合金焊接時(shí)為何容易出現(xiàn)氣孔？應(yīng)如何防止氣孔的產(chǎn)生？2純鋁及不同類型的鋁合金焊接應(yīng)選用什么成分的焊絲比較合理？3采用TIG焊和MIG焊焊接純鋁時(shí)，兩種焊接方法對(duì)氣孔的敏感性是否相同？4鈦及鈦合金的焊接性如何？ 焊接時(shí)為啥應(yīng)對(duì)高溫區(qū)加強(qiáng)保護(hù)？5用于焊接鈦及鈦合金的焊接方法有哪幾種？ 7、摩擦焊焊

12、接過(guò)程摩擦焊接過(guò)程的一個(gè)周期，可分成摩擦加熱過(guò)程、制動(dòng)和頂鍛焊接過(guò)程兩部分。焊接方法：1、碳鋼焊條和低合金鋼焊條焊條電弧焊焊接電流的一般原則，2、E4303、E5015焊條型號(hào)和牌號(hào)，堿性焊條（低氫焊條）、酸性焊條特點(diǎn)焊條表示方法 EXXXX其中E表示焊條；前兩位XX熔敷金屬最小抗拉強(qiáng)度 (Kg/mm2)； 第三位X 焊接位置（平、仰、立、橫）；后兩位XX電流種類，藥皮種類。例： E430343熔敷金屬最小抗拉強(qiáng)度 43(kg/mm2)0適用于全方位焊接位置03交、直流，正、反接。例： E501550熔敷金屬最小抗拉強(qiáng)度 50(kg/mm2)1適用于全方位焊接位置15直流、反接，低氫。按熔渣的

13、堿度分 酸性焊特點(diǎn) 熔化成渣后，氧化性較強(qiáng)；電弧穩(wěn)定； 使焊縫成型好；脫渣容易；也有除H作用。堿性焊條 特點(diǎn) 在高溫氣氛中，生成HF氣體不溶于焊縫，除H作用強(qiáng)；電弧穩(wěn)定性不如酸性焊條； 焊縫成型、脫渣性較差； 用于重要結(jié)構(gòu)。3、埋弧自動(dòng)焊的特點(diǎn)及應(yīng)用,鎢極氬弧焊的特點(diǎn)及應(yīng)用。3、埋弧自動(dòng)焊特征：電弧在封閉的空腔內(nèi)燃燒（渣膜包圍）應(yīng)用范圍 容器，鍋爐，造船應(yīng)用最廣泛； 可堆焊耐腐層，耐磨層。 可焊材料：低碳鋼，低合金鋼；若有防過(guò)熱措施，可焊不銹鋼，耐熱鋼。特點(diǎn)： 熱能較集中（有壓氣壓縮、冷卻作用），適宜重要結(jié)構(gòu)打底焊等； 電流穩(wěn)定（又穩(wěn)弧器），適宜薄板 單面焊雙面成型的理想方法（焊絲、電極分別控

14、制，使控制較容易） 焊縫質(zhì)量高， 解決了氧化問(wèn)題，可焊Ti、Al等容易氧化的材料； 解決了焊縫夾渣。 生產(chǎn)率低（鎢極承載能力低）； 氬氣貴，設(shè)備控制復(fù)雜。應(yīng)用 幾乎可以焊接所有的金屬和合金，但由于成本高，一般主要用于： 不銹鋼； 耐熱鋼； 鋁、銅、鈦有色金屬。 適宜厚度3mm的薄板的焊接；適宜打底焊和全位置焊。4、簡(jiǎn)述電阻點(diǎn)焊接頭的形成過(guò)程（預(yù)壓Fw>0、I=0；通電加熱 壓力Fw>0，I>0；冷凝結(jié)晶 壓力Fw>0，I=0）· 焊件裝配成搭接接頭，并在兩電極之間壓緊、利用電阻熱熔化母材金屬，形成焊點(diǎn)的電阻焊方法稱為點(diǎn)焊。5、電阻對(duì)焊方法是將工件裝配成對(duì)接接頭

15、，使其端面緊密接觸，利用電阻熱加熱至塑性狀態(tài)，然后迅速施加頂鍛力完成焊接的方法。6、摩擦焊方法是一種壓焊方法，它是在外力作用下，利用焊件接觸面之間的相對(duì)摩擦運(yùn)動(dòng)和塑性流動(dòng)所產(chǎn)生的熱量，使接觸面及其臨近區(qū)金屬達(dá)到粘塑性狀態(tài)并產(chǎn)生適當(dāng)?shù)暮暧^塑性變形，通過(guò)兩側(cè)材料間的相互擴(kuò)散和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶而完成焊接的。第一節(jié) 電弧熔化焊的基本過(guò)程熱過(guò)程冶金反應(yīng)過(guò)程應(yīng)力應(yīng)變過(guò)程熱過(guò)程特點(diǎn) 局部集中性 瞬時(shí)性 瞬時(shí)性影響冷卻時(shí)間的因素 線能量qv材料熱導(dǎo)率 熱源能量集中程度 預(yù)熱 焊后保溫多層焊過(guò)熱區(qū)是焊縫最薄弱的區(qū)域，要求： 寬度越小越好； 焊接接頭應(yīng)盡量避免硬脆組織，特別是粗晶硬脆組織。氫對(duì)焊接接頭性能的影響氣孔 隨溫度降低晶格轉(zhuǎn)變，氫溶解度下降，過(guò)飽和析出生成氫氣孔； 裂紋 原子氫H在固態(tài)金屬中有一定的擴(kuò)散能力； 過(guò)飽和的H擴(kuò)散聚集在缺陷處，H結(jié)合成H2，氣體壓力是缺陷擴(kuò)展成裂紋。減少氫的措施 杜絕來(lái)源 清理、干燥焊條、工件等 冶金反應(yīng) 用低氫（堿性）焊條，藥皮中有大量的CaF，高溫下使H生成HF不溶氣體。 焊后脫氫熱