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(shí)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(chēng)為熱影響區(qū)或近縫區(qū)。 4.焊接技術(shù)：是通過(guò)適當(dāng)?shù)氖侄问褂脙蓚€(gè)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(guò)渡：把所需要的合金元素通過(guò)焊接材料過(guò)渡到焊縫金屬（或堆焊金屬） 中去的過(guò)程，又稱(chēng)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(diǎn)的溫度隨時(shí)間的變化過(guò)程叫作焊接熱循環(huán)。(在

2、焊接過(guò)程中熱源沿焊件的某一方向移動(dòng)，焊件上熱源熱量所及的任一點(diǎn)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(gè)過(guò)程就成為焊接熱循環(huán))7.焊條的熔敷系數(shù)：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)單位電流所能熔敷在焊件上的金屬重量稱(chēng)為熔敷系數(shù)。8.電弧的磁偏吹：當(dāng)焊絲（條）軸線周?chē)拇艌?chǎng)強(qiáng)度均勻，亦即磁力線的分布在焊條（絲）軸線周?chē)蔷鶆虻臅r(shí)候，電弧能保持軸向位置。但是在實(shí)際焊接過(guò)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(chēng)為磁偏吹。（當(dāng)焊接電弧中有電流通過(guò)的時(shí)候，在其周?chē)鷮a(chǎn)生磁場(chǎng)，在正常情況下，磁場(chǎng)在電弧軸線四周的分布是對(duì)稱(chēng)的，因此電弧才能保持一定

3、的挺度。如果某種原因磁場(chǎng)分布的均勻性受到破壞，使電弧四周受力不均勻，電弧就會(huì)偏向一側(cè)，這種自身磁場(chǎng)不對(duì)稱(chēng)，促使電弧偏離焊條軸線的現(xiàn)象，稱(chēng)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(shí)，鎢棒為正極，工件為負(fù)極，工件表面溫度較高的斑點(diǎn)處發(fā)射電子，并形成陰極斑點(diǎn)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(diǎn)在金屬板（絲）上掃動(dòng)，除去金屬表面上的氧化膜，使其露出清潔金屬面，稱(chēng)作電弧的陰極清理作用或氧化膜的破碎作用。）10.短路過(guò)渡：短路過(guò)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(zhǎng)成大滴時(shí)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(guò)渡。（短路過(guò)渡是指焊條(或焊絲)，端部的熔滴與熔池短路接觸，由于強(qiáng)烈的過(guò)熱和磁收縮作用，使熔滴爆斷，直接向熔池過(guò)渡的熔滴過(guò)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?zhuān)┨羁?、常見(jiàn)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(lèi)：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(guò)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(duì)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(diǎn)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(shí)的熱效應(yīng)來(lái)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(diǎn)如下：1)熔滴是由簡(jiǎn)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(guò)程是原子與離子交換電荷的過(guò)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(jiàn)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(píng)定一般從哪些方面進(jìn)行評(píng)定：焊接過(guò)程、接頭質(zhì)量

7、、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(wèn)題。(見(jiàn)課本)7.常有的熔滴過(guò)渡方式有：根據(jù)外觀形態(tài)，熔滴尺寸以及過(guò)渡頻率等特征，熔滴過(guò)渡通?？煞譃槿箢?lèi)：自由過(guò)渡、接觸過(guò)渡、渣壁過(guò)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(guò)渡（大顆粒過(guò)渡、排斥過(guò)渡、細(xì)滴過(guò)渡）、射流過(guò)渡（射滴過(guò)渡、射流過(guò)渡、旋轉(zhuǎn)過(guò)渡）、爆炸過(guò)渡、短路過(guò)渡、搭橋過(guò)渡、沿渣殼過(guò)渡、沿藥皮筒過(guò)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

8、影響。10.常見(jiàn)的焊接變形種類(lèi)：收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形和扭曲變形。三、簡(jiǎn)答1. 有色金屬及合金在焊接過(guò)程中存在的主要問(wèn)題及采取的措施。鋁鋁合金：?jiǎn)栴}：焊縫中的氣孔、焊接熱裂紋、接頭等強(qiáng)性（化學(xué)活潑性強(qiáng)使表面氧化形成的難熔氧化膜、導(dǎo)熱性強(qiáng)是焊接時(shí)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(lái)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(lái)防止熱裂紋的產(chǎn)生；c、熱處理或時(shí)效緩解。銅及銅合金：?jiǎn)栴}：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

9、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素，加強(qiáng)熔池脫氧過(guò)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：?jiǎn)栴}：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(duì)工件接頭附近表面認(rèn)真機(jī)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

10、。（見(jiàn)材料成型原理P328）答：產(chǎn)生原因：焊接過(guò)程中焊接材料中有機(jī)物的分解和燃燒產(chǎn)生的氣體、碳酸鹽分解產(chǎn)生的氣體、除水反應(yīng)生成的氣體、周?chē)諝庵械臍怏w、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(shí)來(lái)不及溢出從而留在焊縫中形成氣孔。防止措施：焊前對(duì)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(duì)焊材進(jìn)行烘干等有利減少氣體的處理；合理設(shè)計(jì)焊接工藝過(guò)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(guò)調(diào)整焊接工藝改善焊縫性能。答：采用以下措施：（1） 振動(dòng)結(jié)晶。熔池凝固震動(dòng)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

11、處理可以改善整個(gè)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。但對(duì)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(lái)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(shí)改善了整個(gè)焊接區(qū)的性能，因此焊接質(zhì)量有顯著的提高。 4. 合金過(guò)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(qiáng)度、塑性、韌性都明顯下

12、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(huì)使焊縫導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性、抗腐蝕性下降。（3）、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(huì)造成熔池沸騰，產(chǎn)生飛濺，還會(huì)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(dòng)性，使焊不透；（3）、焊接應(yīng)力集中；（4）、焊縫凝固時(shí)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)

13、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(diǎn)。答：（1）、熱源的運(yùn)動(dòng)性。焊接熱源相對(duì)工件是不斷移動(dòng)的； （2）、焊接過(guò)程包含了化學(xué)冶金過(guò)程；（3）、焊接熱過(guò)程的瞬時(shí)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(jiàn)材料成型技術(shù)基礎(chǔ)134頁(yè)，自己舉個(gè)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(jiàn)材料成型原理321頁(yè)）3.試分析合金鋼的焊接工藝特點(diǎn)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(qiáng)度的焊接結(jié)構(gòu)用鋼，含碳量

14、較低，在熱影響區(qū)內(nèi)存在脆化、軟化問(wèn)題4.試分析鑄鐵的焊接工藝特點(diǎn)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(shí)因其強(qiáng)度、塑性、韌性高于灰鑄鐵，對(duì)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(bǔ)修復(fù)引起國(guó)內(nèi)外的廣泛重視，存在的主要問(wèn)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(bǔ)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(diǎn)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