1、造船材料与焊接作业 II:1. MAG 焊中在 Ar 中加入少量氧化性气体作为保护气体的目的。答:在 Ar 中加入少量氧化性气体(O 2、CO 2 或混合气体)混合而成的气体作为保护气体的焊接方法称为熔化极气体保护焊,一般用于黑色金属的焊接。(1) Ar+CO2(5%)、Ar+O 2(15) 氧化物可以降低电子逸出功,克服阴极斑点飘忽不定,增加电弧的稳定性; 增加液体金属流动性,细化熔滴,改善焊缝成形。(2) Ar+CO2(20%)、Ar+CO 2(20)+O 2(5)富氩 CO2 焊接,用于射流、脉冲或短路形式的 GMAW,低碳、低合金钢中广泛应用。2. 焊接热循环主要参数有哪几个?答:焊接
2、热循环的主要参数:(1) 加热速度 VH:热循环曲线上加热段斜率的大小(2) 最高加热温度 Tm:峰值温度(3) 相变温度以上停留时间(高温停留时间):t Ht H1t H2(4) 冷却速度:热循环曲线上冷却阶段斜率的大小3. 不易淬火钢热影响区分为哪几个区?答:不易淬火钢有低碳钢和低合金高强钢等,其热影响区分为过热区、正火区、部分相变区和再结晶区。a. 过热区:加热温度 11001490,奥氏体晶粒严重长大,冷却后晶粒粗大,塑性低,冲击韧性低,是热影响区薄弱环节;b. 正火区:加热温度高于 Ac3 以上 3050 ,该区 F 和 P 全部转变为 A,空冷后得到细小 FP,该区为相变重结晶区(
3、细晶区),具有较好的塑性和韧性,HAZ 中性能最好。c. 部分相变区:加热温度 Ac1Ac3,P 和部分F 转变为细小 A,仍留有部分 F,冷却时A 转变为细小 FP,剩余 F 长大粗化,力学性能不均匀,不完全重结晶区。d. 再结晶区:冷变形的母材发生再结晶,加工硬化消除。4. 熔池晶体的生长方向是什么?答:熔池晶体的生长方向:朝着与散热方向相反的方向长大,当晶体的长大方向与散热最快方向一致时,此方向的晶体长大最快。熔池的散热方向是垂直于熔合线的方向指向金属内部,故晶体的成长方向垂直于熔合线指向熔池中心,形成柱状晶。5. 焊缝金属的脱氧措施有哪些?答:焊缝金属的脱氧措施有: 先期脱氧:在药皮或
4、药芯加热阶段发生的脱氧反应,称为先前脱氧。先期脱氧的目的控制电弧气氛中的氧化性,减少金属的氧化药皮加热阶段温度低,反应时间短,先期脱氧不完全。 沉淀脱氧:利用溶解在熔滴和熔池中的脱氧剂与FeO和O直接反应,把铁还原,脱氧产物转入熔渣而被清除。沉淀脱氧的主要对象是液态金属中的FeO。 扩散脱氧:发生在熔池与熔渣的界面,使熔池中的 FeO 扩散到熔渣(FeO 既溶于熔池又溶于熔渣)从而降低焊缝含氧量的过程称为扩散脱氧。6. 焊接缺陷按缺陷的分布及影响断裂的机制分类答:焊接缺陷的分布及影响断裂的机制分类: 裂纹:热裂纹、冷裂纹、再热裂纹和层状撕裂等 气孔:焊缝中空穴 夹渣和夹杂; 未焊透、未熔合;
5、外观缺陷:尺寸偏差,咬边、烧穿,焊瘤及弧坑 其他缺陷:指电弧擦伤、飞溅、打磨过量等7. 常见的气孔有哪几种?答:常见气孔: 氢气孔:由氢气引起的气孔。分布在焊缝表面,断面为螺钉状,内壁光滑,上大下小呈喇叭口形。 氮气孔:分布在焊缝表面,类似蜂窝状。 一氧化碳气孔:主要是钢在焊接过程中进行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的气孔。8. 裂纹分哪五大类?结晶、液化、多变化裂纹分别处于什么位置?答:裂纹的分类: 热裂纹:在焊接高温区产生的裂纹a. 结晶裂纹:焊缝金属纵向裂纹、横向裂纹、弧坑裂纹;b. 液化裂纹:熔合线和热影响区的粗晶区、多层焊层间;c. 多边化裂纹:
6、比液化裂纹更小的微观裂纹,多产生在层间、熔合线粗晶区。 冷裂纹:冷却到较低温度(Ms 温度以下)产生的裂纹; 再热裂纹:在消应力热处理或在一定温度下服役过程中,在焊接热影响区粗晶区发生的裂纹; 层状撕裂:焊接时,在焊接构件中沿钢板轧层形成的呈阶梯状的裂纹; 应力腐蚀裂纹:在腐蚀介质和拉伸应力共同作用下产生的一种延迟破坏现象,成为应力腐蚀裂纹。9. 冷裂纹产生的三大因素是什么?答:冷裂纹产生的三大因素:钢种的淬硬倾向、焊接接头扩散氢含量及分布、接头所受拘束应力 钢种的淬硬倾向:钢的淬硬倾向取决于钢的化学成分、板厚、焊接工艺和冷却条件,焊接时,钢种的淬硬倾向越大,出现马氏体的可能性也越大,越易产生裂纹; 氢的作用:焊缝金属中能自由扩散运动的那部分氢(扩散氢),扩散氢是导致焊接接头产生冷裂纹的重要因素,由氢引起的延迟裂纹称为“氢致裂纹”;焊条药皮水分含量越多,空气湿度越大,焊缝中扩散氢含量越多;氢是引起高强钢焊接冷裂纹重要因素之一,高强钢焊接接头的含氢量越高,裂纹敏感性越大。 焊接接头的拘束应力:a. 不均匀加热和冷却过程中所产生的热应力;b. 金属相变产生的组织应力;c. 结构自身拘束条件所造成的应力; 10. 常见的焊接接头形式有哪四种?答:常见的焊接接头形式有:对接接头、T 型接头、角接接头、搭接接头。