焊接復(fù)習(xí)提綱

1、焊接工程基礎(chǔ)復(fù)習(xí)大綱一、名詞解釋1.金屬焊接性：金屬是否是適應(yīng)焊接加工而形成完整的、具備一定使用性能的焊接性。 2.熔合比：焊縫金屬中，局部熔化的母材金屬在焊縫金屬中(熔化母材的面積+填充金屬的面積)所占的的比例。3.焊接熱影響區(qū)：熔焊時在集中熱源的作用下,焊縫兩側(cè)發(fā)生組織和性能變化的區(qū)域稱為熱影響區(qū)或近縫區(qū)。 4.焊接技術(shù)：是通過適當(dāng)?shù)氖侄问褂脙蓚€分離的固態(tài)原子（分子）間結(jié)合而成為一體的連接方法。5.合金過渡：把所需要的合金元素通過焊接材料過渡到焊縫金屬（或堆焊金屬） 中去的過程，又稱為焊縫金屬合金化。6.焊接熱循環(huán)：在焊接熱源的作用下,焊件上某一點的溫度隨時間的變化過程叫作焊接熱循環(huán)。(在

2、焊接過程中熱源沿焊件的某一方向移動，焊件上熱源熱量所及的任一點的溫度都要經(jīng)歷低到高的升溫階段，達(dá)到峰值后又經(jīng)歷高到低的降溫階段，這個過程就成為焊接熱循環(huán))7.焊條的熔敷系數(shù)：單位時間內(nèi)單位電流所能熔敷在焊件上的金屬重量稱為熔敷系數(shù)。8.電弧的磁偏吹：當(dāng)焊絲（條）軸線周圍的磁場強度均勻，亦即磁力線的分布在焊條（絲）軸線周圍是均勻的時候，電弧能保持軸向位置。但是在實際焊接過程中，由于種種原因，這種磁力線分布的均勻性可能受到破壞，而使電弧偏離焊絲（條）軸線方向，這種現(xiàn)象稱為磁偏吹。（當(dāng)焊接電弧中有電流通過的時候，在其周圍將產(chǎn)生磁場，在正常情況下，磁場在電弧軸線四周的分布是對稱的，因此電弧才能保持一定

3、的挺度。如果某種原因磁場分布的均勻性受到破壞，使電弧四周受力不均勻，電弧就會偏向一側(cè)，這種自身磁場不對稱，促使電弧偏離焊條軸線的現(xiàn)象，稱為焊接電弧的磁偏吹。）9.陰極清理作用：直流反極性氬弧焊時，鎢棒為正極，工件為負(fù)極，工件表面溫度較高的斑點處發(fā)射電子，并形成陰極斑點區(qū)，加之正離子轟擊工件表面，使表面氧化膜破碎氣化而除去，就叫陰極清理作用。（惰性氣體中的電弧在以金屬板（絲）為陰極的情況下，陰極斑點在金屬板（絲）上掃動，除去金屬表面上的氧化膜，使其露出清潔金屬面，稱作電弧的陰極清理作用或氧化膜的破碎作用。）10.短路過渡：短路過渡主要用于直徑1.6mm以下的細(xì)絲CO2氣體保護(hù)焊，采用低電壓、小電

4、流焊接工藝。由于電壓低，電弧較短，熔滴尚未長成大滴時即與熔池接觸而形成短路液橋，在向熔池方向的表面張力及電磁收縮力的作用下形成過渡。（短路過渡是指焊條(或焊絲)，端部的熔滴與熔池短路接觸，由于強烈的過熱和磁收縮作用，使熔滴爆斷，直接向熔池過渡的熔滴過渡形式。這種形式主要用在焊條電弧焊中。）（紅色部分為網(wǎng)上解釋）填空1、常見的焊接裂紋一般分為:按裂紋分布的走向分：橫向裂紋、縱向裂紋、星形（弧形裂紋）按裂紋發(fā)生部位分：焊縫金屬中裂紋、熱影響區(qū)中裂紋、焊縫熱影響區(qū)貫穿裂紋按產(chǎn)生本質(zhì)分類：熱裂紋（高溫裂紋）、再熱裂紋（消除應(yīng)力處理裂紋）、冷裂紋、層狀撕裂、應(yīng)力腐蝕裂紋PS：熱裂紋：結(jié)晶裂紋、高溫液化裂

5、紋、多邊化裂紋冷裂紋：延遲裂紋、淬硬脆化裂紋（淬火裂紋）、低塑性脆化裂紋2、在焊接過程中，有關(guān)液態(tài)熔渣的結(jié)構(gòu)，目前有兩種理論：分子理論和 離子理論。PS：分子理論與離子理論分子理論是以對凝固熔渣進(jìn)行相分析和化學(xué)分析的結(jié)果為依據(jù)，要點如下：1)液態(tài)熔渣由自由氧化物及其復(fù)合物的分子組成；2)氧化物之間成鹽反應(yīng)服從質(zhì)量作用定律；3)只有自由氧化物才能與金屬作用；4)各氧化物之間的化學(xué)親和力可近似用生成復(fù)合物時的熱效應(yīng)來衡量；5)液態(tài)熔渣是理想的熔體-服從理想溶液定律離子理論依據(jù)熔渣電化學(xué)性質(zhì)，要點如下：1)熔滴是由簡單和復(fù)雜的離子組成的中性溶液。；2)離子的分布，聚集和相互作用取決于它的綜合矩；3)

6、液態(tài)熔渣與金屬之間相互作用的過程是原子與離子交換電荷的過程。3、導(dǎo)致被焊金屬產(chǎn)生冷裂紋的主要原因：鋼種化學(xué)成分的影響、拘束應(yīng)力的影響、氫的有害影響、工藝影響4.常見的幾種焊接方法的工藝參數(shù)，焊接缺陷等。 鎢極氬弧焊 等離子弧焊接 CO2氣體保護(hù)電弧焊 熔化極氬弧焊 埋弧焊 TIG焊: 惰性氣體鎢極保護(hù)焊(非熔化極惰性氣體保護(hù)焊) MIG焊:惰性氣體金屬極電弧焊(熔化極惰性氣體保護(hù)焊) MAG焊:活性氣體金屬極電弧焊(熔化極活性氣體保護(hù)焊)5.金屬焊接性評定一般從哪些方面進(jìn)行評定：焊接過程、接頭質(zhì)量、接頭使用性能。6.合金鋼，鑄鐵，耐熱鋼，奧氏體鋼，鋁合金等有色金屬在焊接中存在的主要問題。(見課

7、本)7.常有的熔滴過渡方式有：根據(jù)外觀形態(tài)，熔滴尺寸以及過渡頻率等特征，熔滴過渡通?？煞譃槿箢悾鹤杂蛇^渡、接觸過渡、渣壁過渡。PS；由于焊接方法不同以及工藝條件的差異，可以進(jìn)一步細(xì)化分為：顆粒過渡（大顆粒過渡、排斥過渡、細(xì)滴過渡）、射流過渡（射滴過渡、射流過渡、旋轉(zhuǎn)過渡）、爆炸過渡、短路過渡、搭橋過渡、沿渣殼過渡、沿藥皮筒過渡。8.焊縫中的偏析主要有：顯微偏析（枝晶偏析）、宏觀偏析（區(qū)域偏析）、層狀偏析。9.導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生熱裂紋的原因：焊縫中雜質(zhì)和拉應(yīng)力的存在、焊縫終端部位溫度的變化、焊接線能量的影響。10.常見的焊接變形種類：收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形。三、簡答1. 有色

8、金屬及合金在焊接過程中存在的主要問題及采取的措施。鋁鋁合金：問題：焊縫中的氣孔、焊接熱裂紋、接頭等強性（化學(xué)活潑性強使表面氧化形成的難熔氧化膜、導(dǎo)熱性強是焊接時造成不融合現(xiàn)象。）措施：a、弧柱氣氛中的水分，焊接材料及母材表面氧化膜吸附的水分都是焊縫氣體中氫的來源，因此焊接前必須嚴(yán)格清理，并合理選擇焊接工藝，防止氣孔的產(chǎn)生；b、生產(chǎn)中常采用調(diào)整焊絲成分和采用合理的焊接工藝來防止熱裂紋的產(chǎn)生；c、熱處理或時效緩解。銅及銅合金：問題：焊縫成形能力差、氣孔傾向嚴(yán)重、焊縫及熱影響區(qū)熱裂傾向、接頭性能下降。措施：a、選擇大功率、高能量密度的熔焊方法；b、選用低氫焊劑，焊前清理與烘干；c、加入一定量的脫氧元

9、素，加強熔池脫氧過程；d、用預(yù)熱等方法使熔池緩冷，創(chuàng)造有利于軀體析出的條件；e、嚴(yán)格限制焊縫中的雜質(zhì)含量，選擇雙相組織的焊絲，細(xì)化焊縫晶粒，是易熔共晶分散，調(diào)整焊縫成分。鈦及鈦合金：問題：氣體等雜質(zhì)污染而引起的焊接接頭脆化、焊接接頭裂紋、焊縫氣孔措施：a、采用高純度（99.99%）氬氣的氬弧焊，焊槍采用拖罩，復(fù)雜零件在充氬箱內(nèi)焊接；b、采用與母材完全相等成分的焊絲進(jìn)行氬弧焊接；c、焊前對工件接頭附近表面認(rèn)真機械清理、酸洗和水洗；d、選擇合適焊接規(guī)范。2. 焊縫中產(chǎn)生氣孔的主要原因和防止措施。（見材料成型原理P328）答：產(chǎn)生原因：焊接過程中焊接材料中有機物的分解和燃燒產(chǎn)生的氣體、碳酸鹽分解產(chǎn)生

10、的氣體、除水反應(yīng)生成的氣體、周圍空氣中的氣體、表面吸附的氣體、金屬及熔渣蒸發(fā)產(chǎn)生的金屬氣體等氣體在熔池凝固時來不及溢出從而留在焊縫中形成氣孔。防止措施：焊前對工件表現(xiàn)嚴(yán)格清理，烘干和預(yù)熱；合理的選擇焊接方式和焊接材料；焊前對焊材進(jìn)行烘干等有利減少氣體的處理；合理設(shè)計焊接工藝過程，嚴(yán)格控制焊接工藝條件；合理的加入一定量脫氧、脫氫、脫氮元素。3. 如何通過調(diào)整焊接工藝改善焊縫性能。答：采用以下措施：（1） 振動結(jié)晶。熔池凝固震動結(jié)晶可以細(xì)化晶粒，使組織均勻，減少應(yīng)力。（2） 焊后熱處理。焊后熱處理可以改善整個焊接接頭的組織，可以充分發(fā)揮焊接結(jié)構(gòu)的潛在性能。因此一些重要的焊接結(jié)構(gòu)焊接后都要進(jìn)行熱處理

11、。但對一些復(fù)雜的大型焊接結(jié)構(gòu)采用整體熱處理有很大的困難，常采用局部熱處理來改善接頭的性能。多層焊接。多層焊接可以減少焊接變形，減少焊接應(yīng)力。錘擊焊道表面。消除焊接應(yīng)力。跟蹤回火處理。每焊接完一道焊縫立即用氣體火焰加熱焊道表面，溫度控制在900-1000左右。采用跟蹤回火處理，不僅改善了焊縫的組織，同時改善了整個焊接區(qū)的性能，因此焊接質(zhì)量有顯著的提高。 4. 合金過渡的目的及方法。5. 焊縫脫氧的目的和原則。答：目的：（1）、防止力學(xué)性能下降。隨著氧含量的增加，金屬的強度、塑性、韌性都明顯下降，特別是沖擊韌度急劇下降。（2）、防止物理化學(xué)性能變差。氧會使焊縫導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、抗腐蝕性下降。（3）、

12、防止合金元素?zé)龘p。（4）、防止產(chǎn)生CO氣孔使焊接工藝性能變差，如CO會造成熔池沸騰，產(chǎn)生飛濺，還會引起電弧不穩(wěn)。原則：（1）、純化焊接材料（2）、控制焊接工藝（3）、冶金方法脫氧6.焊縫中產(chǎn)生夾雜的危害和防止措施。答：危害：（1）、降低焊縫力學(xué)性能，特別是疲勞性能和韌性；（2）、降低熔池金屬液的流動性，使焊不透；（3）、焊接應(yīng)力集中；（4）、焊縫凝固時由于收縮率不同產(chǎn)生裂紋。防治措施：（1）、加溶劑。在熔池液態(tài)金屬表面覆蓋一層溶劑，上浮的夾雜物被吸附而聚集在一起，容易清除。（2）焊前認(rèn)真嚴(yán)格清理工件，純化焊接材料。7.焊接與熱處理相比，具備哪些特點。答：（1）、熱源的運動性。焊接熱源相對工件是

13、不斷移動的； （2）、焊接過程包含了化學(xué)冶金過程；（3）、焊接熱過程的瞬時性。加熱快、導(dǎo)熱迅速。（4）、熱源的局部集中性。熱源加熱范圍比熱處理小得多。四、分析題1試舉例比較堿性焊條和酸性焊條的工藝性能。（見材料成型技術(shù)基礎(chǔ)134頁，自己舉個例子）2.試分析焊接冷裂紋產(chǎn)生的主要原因及防止措施。（見材料成型原理321頁）3.試分析合金鋼的焊接工藝特點熱軋、正火鋼:適合于各種焊接方法，主要根據(jù)材料的厚度、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和具體施工條件選擇合適的工藝參數(shù)。低碳調(diào)質(zhì)鋼：主要作為高強度的焊接結(jié)構(gòu)用鋼，含碳量較低，在熱影響區(qū)內(nèi)存在脆化、軟化問題4.試分析鑄鐵的焊接工藝特點灰鑄鐵：.焊接接頭易形成白口鑄鐵和高碳馬氏體組織（淬硬組織）2.焊接接頭易形成裂紋球墨鑄鐵：其白口化傾向和淬硬傾向比灰鑄鐵更嚴(yán)重，同時因其強度、塑性、韌性高于灰鑄鐵，對焊接接頭的力學(xué)性能要求也相應(yīng)提高。蠕墨鑄鐵：焊接接頭形成白口傾向比球鐵小，比灰鐵大，力學(xué)性能高于灰鐵但低于球鐵。白口鑄鐵：白口鑄鐵的焊補修復(fù)引起國內(nèi)外的廣泛重視，存在的主要問題是：產(chǎn)生裂紋及剝離、耐磨性的要求等，白口鑄鐵硬脆，焊接性極差，補焊一般用于厚大件的修復(fù)，常用兩種焊條：BT-1、BT-2，前者用于熔敷焊縫底層，后者用于工作層。焊接的主要工藝要點是：焊前認(rèn)真清理、分塊孤立堆焊、底部采用大電流、焊后錘擊等。5.試分析有色金屬的焊接工藝特點鋁