1、焊接冶金学考试内容知识点1 作为焊接热源的是：能量高密度集中，快速实现焊接过程，并得到致密而强韧的焊缝和最小热影响区。2 控制 N 的最有效措施：加强保护。3 合金过渡形式：应用合金焊丝或带极，应用药芯焊丝或药芯焊条，应用合金药皮或粘结焊剂，应用合金粉末。4 焊条的工艺性能：焊接电弧的稳定性，焊缝成形，在各种位置焊接的适应性，飞溅，脱渣性，焊条熔化速度，焊条药皮发红，焊接烟尘。5 影响脱渣性因素：熔渣的线膨胀系数，熔渣的氧化性，熔渣的松脆性。焊接烟尘主要取决：药皮成分。6 焊接工艺性能主要取决于：药皮成分。7 焊缝中常见的夹杂物：氧化物，氮化物，硫化物。8 热裂纹的特征：沿原奥氏体晶界开裂，分
2、类:结晶裂纹，液化裂纹，多变化裂纹。9 产生结晶裂纹的内因：液化薄膜，产生结晶裂纹的充分条件：拉伸应力。10 产生结晶裂纹的条件：焊缝的脆性温度范围内所受的拉伸应变大于焊缝金属所具有的塑性，或者说焊缝金属在脆性温度区内的苏醒存储量小于 0 时就会发生结晶裂缝。11 冷裂纹的分类：延迟裂纹，淬硬脆化裂纹，低塑性脆化裂纹。12 影响温度场的因素：热源的性质，焊接线能量，被焊金属的热物理性能，焊件板厚及形状。13 焊缝中的偏析：显微偏析，区域偏析，层状偏析。14 脆性温度区间塑性和冶金因素有，脆性增长区和力的因素有关。15 延迟裂纹是在：淬硬组织，H 和焊接接头的应力状态的共同作用下产生的。16 焊
3、接熔池的特点：熔池体积小，熔池中液态金属处于过热状态，熔池是在运动下结晶，联生结晶。17 焊接接头的应力分类：不均匀加热和冷却过程中说产生的热应力，金属相变时产生的组织应力，结构自身拘束条件所造成的应力。18 焊接热循环的主要参数：加热速度 Wh，加热的最高温度 Tm，在相变温度以上停留的时间 tH，冷却速度 Wc，冷却时间。19 熔渣的粘度取决于：熔渣的成分和温度，实质上是取决于熔渣的结构。20 药皮或焊剂的氧化势越大，则合金过渡系数越小，随着熔渣碱度的增加，硅的过渡系数减小，而锰的过渡系数增加。21 合金过渡组织补偿焊接过程中由于蒸发，氧化造成的合金元素的损失，消除焊接缺陷，改善焊缝金属的
4、组织和性能，获得具有特殊性能的堆焊金属。22 焊缝，溶合区，过热粗晶区，相变重结晶区，不完全结晶区，时效脆化区，未受影响区名词解释1、电弧稳定性：指电弧保持稳定燃烧（不产生短弧、漂移的磁偏等）的程度。2、短路过渡：在短弧焊时焊条端部的熔滴长大到一定尺寸，就与熔池发生接触，形成短路，于是电弧熄灭，同时在各种力的作用下熔滴过渡到熔池中，电弧重新点燃，如此反复的一个过程，形成稳定的短路过渡过程。3、焊接热循环：焊接过程中，焊接热源在焊件上移动时，焊件上某点温度由低到高达到最高值后，又由高到底，随时间的变化称为焊接热循环。4、液化裂纹：由于焊接时近缝区的金属或焊缝层的金属，在高温下使这些区域的奥氏体晶
5、界上的低熔点共晶被重新熔化，在拉伸应力的作用下沿奥氏体晶界开裂而形成的裂纹。5、侧板条铁素体：它是从奥氏体晶界先共析铁素体的侧面以板条状向晶内生长，从形态上看如镐牙状。6、HR100：冷至 100 摄氏度的残余扩散氢。7、准稳定温度场：恒定热功率的热源固定在焊件上时，开始一段时间内温度是非稳定的，但经过一段时间之后就达到了饱和状态，形成了暂时稳定的温度场（即各点的温度不随时间变化）把这种情况称为准稳定温度场。8、再热裂纹：厚板焊接时，采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行消除应力退火的时候或在一定温度下服役的过程中，在焊接热影响区粗晶部位发生裂纹称为再热裂纹。9、热应变时效脆化：在制造焊接
6、结构的过程中，进行剪切、弯曲成形加工时，引起的局部应变，塑性应变对焊接 HAZ 脆化有很大影响，由此引起的脆化称为热应变时效脆化。10、M-A 组元：块状铁素体形成后，带转变的富碳奥氏体呈岛状形分布在块状铁素体中，在一定合金成分和冷却速度下，这些富碳的奥氏体岛状可转变为富碳马氏体和残余奥氏体。称为 M-A 组元。11、临界板厚：随着板厚的增加，冷却速度 Wc 增大，而冷却时间 t8/5 变短，当板厚增加到一定程度时，则 Wc 和 t8/5 不再变化，此时板的厚度就称为临界厚度。12、熔合比：在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比。简答题1. E5003 3 表示焊条药皮钛钙型，交流/直
7、流 正/反接 0 焊条适用于全位置焊接50 熔敷金属抗拉强度最下值为 490MPa E 表示焊条E4315 5 表示焊条药皮为低氢钠型，并采用直流反接焊接 1 表示焊条适用于全位置焊接 43 熔敷金属抗拉强度最下值为 420 MPa E 表示焊条2. 液态薄膜的形成及其对结晶裂纹的影响？答：在焊缝金属凝固结晶后期，低熔点共晶被排挤在柱状晶体交遇的中心部位，形成一种所谓“液态薄膜”覆盖在晶粒表面判断晶粒之间的联系，犹豫凝固收缩而受到的拉伸应力，这是焊缝中的液态薄膜形成了薄弱地带，因此就有可能在薄弱地带形成结晶裂纹。3. 多层焊热循环的特点？答：a.长段多层焊焊接，每段焊缝较长。在焊完第一层以后，
8、在焊第二层时；第一层基本冷却，因此相临之间有热处理作用，同时为了防止最后一层淬硬，可多加一层“退火焊道”从而使焊接质量得到改善。b.短道焊道，每段焊缝长度较短，未等前层焊缝冷却到较低温度就开始焊接下一道焊缝。使先焊点避免了高温时间停留过长，避免了晶粒的长大，另一方面而使冷却速度放慢，防止淬硬组织产生，对后焊点，它是在预热基础上进行焊接的，高温停留时间短。同时为了防止最后一层的淬硬性，多加一层退火焊道。4. 如何提高焊接 HAZ 的韧性？答：a.母材的原始组织和成分，对低合金高碳钢，母材的合金强化和组织状态对 HAZ 的韧性有重大影响，b.韧性处理，为了提高焊接 HAZ 的韧性，在焊接工艺上可采
9、取许多措施。对某些重要的焊接结构，可采用焊后热处理来改善 HAZ 韧性。同时焊接线能量应控制在合理的范围内，线能量不能过大。5. 焊接时为什么在 HAZ 区富集？答：a.由于热源的高温作用，焊缝金属溶解了很多的 H，b.焊缝中的含碳量的母材焊缝在较高温度发生相变，摸彩尚未发生，原因，当焊缝有 AF，P 等时 H 的溶解度突然下降，而 H 在 F、P 中的扩散很快，因此 H 很快在 HAZ 区扩散，而 H 在 A 中的扩散速度小，不能很快地把扩散到距熔合线较远的母材中去，因此 HAZ 处富集。6. 析出脆化的机理（概念 原因）？答：由于新相的析出，而使金属和合金的强度，硬度和脆性提高，这种现象成
10、为析出脆化。机理：由于析出产物的出现，阻碍位错运动，而且析出产物不是均匀的常有偏析和聚集在，从而使金属的强度和硬度提高。7中碳调质钢热影响区的软化机制？答：焊接调质钢时，HAZ 的软化程度与母材焊前后热处理状态有关，母材焊前调质处理的回火温度越低则焊后的软化程度越严重。8. 综合分析 CaF2 在焊接冶金过程中的作用。答：（1）在碱性渣中加入 CaF2 能促进 CaO 熔化，故可降低非均匀相碱性渣的粘度，不仅如此 CaF2 还能降低酸性渣的粘度，因为 CaF2 在渣中产生 F-，而F-能破坏 SiO 键，减小其尺寸。（2）Caf2 能降低熔渣的液面张力，因为 Caf2 的表面张力在 14701
11、550 仅为0.28N/M（3）渣中加入 CaF2 能降低渣的粘度，有利于 S2-的扩散，同时易形成挥发的SF6 因而有利于脱 S。（4）在碱性熔渣中加入 CaF2 有利于脱 P，这是因为 CaF2 在渣中形成 Ca2+，使得渣中 P2O5 的活性下降，另外 CaF2 降低渣中的粘度，有利于物质扩散。（5）渣中 CaF2 有减小 H2 气孔的倾向。9. 综合分析熔渣的碱度对金属的氧化，脱氧，脱硫，脱磷，合金过度的影响？（1）对金属的氧化，在熔渣含 Fe 相同的情况下，碱度渣时焊缝含氧量比酸性时多，因为碱性渣中含 SiO2，TiO2 等酸性氧化物较少，Fe=的活度大，易向金属中扩散，使焊缝增养。
12、（2）对金属的脱氧，对脱氧的目的是尽量减少焊缝中的含氧量，根据熔渣碱度的不同，选用不同的脱氧剂，对酸性可选用的锰铁脱氧，对酸性可选用对硅锰脱氧。（3）对金属对脱硫。增强熔渣对碱度，可提高脱硫对能力。（4）对金属对脱磷。增强熔渣对碱度，可减少焊缝中对含磷量，但当碱度 B大于等于 2.5 时则影响很小，由于碱性渣中不能含有较多的 FeO，否则焊缝增氧，不利于脱磷，甚至产生气孔，所以碱性渣的脱氧磷是很不理想的，酸性渣中虽然含有较多的 FeO,有利于磷的氧化，但因碱度低，所以比碱性渣的脱磷能力更差。（5）对合金过度，合金元素的氧化物与熔渣的酸碱度相同时，有利于提高过度系数，性质相反则降低过度系数。10
13、. 焊接与热粗粒的比较？答:1）焊接加热温度高，1350 度左右，而热处理不超过 Ac3 以上 100-200 度。2) 焊接加热速度快，而热处理加热速度较慢，3) 焊接高温停留时间短，而热处理是根据需要来调整，4) 焊接时自然条件下的冷却，热处理可选择不同的冷却方法，5) 焊接进行局部加热，而热处理是整体加热11. 相同条件下，40Cr，45 钢哪一个中近缝区的脆硬倾向大？答，首先用 40Cr，45 钢分别与热处理条件相比，45 钢焊接条件下 CCT 曲线稍向右移，（MS 点附近）说明相同条件下焊接比热处理的脆硬倾向大，40Cr 钢焊接条件下 CCT 曲线稍向左移（MS 点附近），说明相同冷
14、却条件下说明相同条件下焊接比热处理的脆硬倾向小，其次从 40Cr，45 钢 CCT 曲线相比，40Cr的 CCT 曲线稍向右，因此 40Cr 的脆硬倾向较大12. 试述 H 的来源产生及在 HAZ 对延迟裂纹的影响？ 答，焊接时焊接材料中的水分，焊件坡口处的铁锈，油污，以及环境湿度。13. CO 气孔特征，形成原因，影响因素？冶金反应产生了大量的 CO，在结晶过程中来不及逸出而残留在焊缝内部形成气孔。气孔沿结晶方向分布，像条虫状卧在焊缝内部。原因， 由于铁碳合金溶质浓度偏析，熔池中的氧化铁和碳的浓度在某些局部地方偏高，有利于进行下列反应：FeO+CCO+Fe（b）凝固结晶时，熔池金属的 粘度加
15、大 ，此时产生的 CO 就不易逸出，很容易被围困在晶粒之间，特别是在树枝状晶体凹陷最低处产生的CO 更不易逸出。（c）反应是吸热过程，会加快凝固，由 CO 形成的气泡来不及逸出时便产生了气孔。（d）CO 形成的气泡是在结晶过程中产生的，因此形成了沿结晶方向条虫形的内气孔。14. 结晶裂纹的形成机理及影响因素？焊缝结晶过程中，在固相线附近，由于凝固金属收缩残余液体金属不足而不能及时补充在应力作用下发生的沿结晶开裂，此成为结晶裂纹，形成机理？1）溶池凝固过程中，先结晶的金属较纯，后结晶的金属含溶质和杂质较多，溶质和杂质富集在晶界（K0=CS/CL1）。（2）由于成分的偏析，富集的溶质和杂质与基体金属形成较低熔点共晶。（3）凝固后期，低熔点共晶被排挤在柱状晶体交遇的中心，呈“液态薄膜”状覆盖在晶粒的表面，割断晶粒之间的联系。（4）由于凝固收缩，焊缝受到拉伸应力作用，焊缝中的液态薄膜成为薄弱地带。在拉伸应力的作用下就有可能在这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹。 影响因素？1 冶金因素，合金元素，凝固组织形态，对对产生结晶裂纹影响
