【材料課件】第三部分金屬連接成形工藝

1、【材料課件】第三部分金屬連接成形工藝第三部分：金屬連接成形工藝一、判定題： (請(qǐng)判定下列概念或講法是否正確，對(duì)的在題后括號(hào)內(nèi)打“，”，錯(cuò)的打“X”)1 、弧壓反饋式埋弧焊機(jī)調(diào)劑電流實(shí)際是調(diào)劑電源外特性曲線(V )2、電阻焊工藝的焊接性比熔焊工藝的焊接性差。(x)3、電弧焊機(jī)的輸出端絕對(duì)不能短路，否則會(huì)燒壞焊機(jī)。(x)4 、細(xì)絲CO2 焊應(yīng)該采納等速送絲調(diào)劑系統(tǒng)。(V)5、負(fù)載連續(xù)率是負(fù)載工作時(shí)刻與整個(gè)周期之比值的百分?jǐn)?shù)。(x)6、面向腐蝕介質(zhì)的奧氏體不銹鋼焊縫，必須最先施焊。(x )7、低氫焊條應(yīng)采納直流電源。(V )8、多層焊工藝對(duì)防止焊縫顯現(xiàn)冷裂紋是有益處的。(V )9、 TIG 焊是熔化

2、極氣體愛(ài)護(hù)焊的英文縮寫(xiě)。(X )10、轉(zhuǎn)移型等離子弧，電極接電源正極，焊件接電源負(fù)極。(x )11、粗絲埋弧焊應(yīng)采納變速送絲調(diào)劑系統(tǒng)。(V)12、鎢極氬弧焊焊接鋁合金時(shí)宜采納交流電源。(V)二、單項(xiàng)選擇題： （從下列各題備選答案中選出一個(gè)正確答案，將其代號(hào)填寫(xiě)在相應(yīng)的橫線上。 ）1、 焊接電弧是一種氣體放電現(xiàn)象， 其堅(jiān)持放電電壓為 V 左右。A ）A 10B 20C 30D 402、電弧能有效地把電能轉(zhuǎn)化為。 （ D ）A.熱能 B.光能C.機(jī)械能D.以上全部3、焊條藥皮中含有鉀、鈉、鈣等時(shí)，會(huì)使電弧。 （ A ）A.穩(wěn)固性提升B.穩(wěn)固性降低C.溫度提升 D.溫度降低4、電弧三個(gè)區(qū)域的電流密度

3、分布關(guān)系是：（ B ）陽(yáng)極最高，陰極次之，弧柱最低B 陰極最高，陽(yáng)極次之，弧柱最極最低C 弧柱最高，陰極次之，陽(yáng)極最低D 弧柱最高，陽(yáng)極次之，陰5、被焊接的兩種材料能夠?yàn)锳 同類(lèi)金屬或非金屬材料（D ）B 同類(lèi)或不同類(lèi)金屬材料C 金屬與非金屬 D 以上全部6、鋁合金MIG 焊當(dāng)弧長(zhǎng)為 28 mm 時(shí),其熔滴過(guò)渡為過(guò)渡。（ C）A 射流過(guò)渡B 射滴過(guò)渡過(guò)渡7、電弧三個(gè)區(qū)域的溫度分布關(guān)系是：A 陽(yáng)極最高，弧柱居中，陰極最低C 弧柱較高，兩極較低；8、焊縫成形系數(shù)0表示為A H/a B H/B C B/H9、電阻焊產(chǎn)生電阻熱的外部條件是C 亞射流過(guò)渡D 短路（ C）B 陰極最高，弧柱居中，陽(yáng)極最低；

4、D 各區(qū)溫度相等。 （ C）D a/H。（A ）A 焊接區(qū)要通以強(qiáng)大的焊接電流B 焊接區(qū)要施以強(qiáng)大的電極壓C 焊接區(qū)要長(zhǎng)時(shí)刻地接觸和摩擦D 焊接區(qū)要通以惰性愛(ài)護(hù)氣體10、在穩(wěn)固狀態(tài)下弧焊電源輸出電壓與電流的關(guān)系曲線稱(chēng)為曲線。 （ C）A 電弧靜特性 B 電源動(dòng)特性C 電源靜特性D 電弧動(dòng)特性11、電弧焊時(shí)，焊接電流、電弧電壓是分別阻礙焊縫 的要緊 因素。 （ A ）A 熔深、熔寬 B 熔寬、熔深C 熔深、余高 D 熔寬、余高12、細(xì)絲熔化極電弧焊應(yīng)采納調(diào)劑系統(tǒng)。 （ C）A 焊接電流反饋B 電弧電壓反饋C 等速送絲D 以上任一種三、改錯(cuò)題： （每小題只有一處錯(cuò)誤，在錯(cuò)誤的文字部分下面劃?rùn)M線，并

5、改正。 ）1、焊接電弧是氣體自持放電中電壓最高、電流最大的區(qū)段?！半妷鹤罡摺?改為“電壓最低”2、熔化極氣體愛(ài)護(hù)電弧焊的電弧兩極應(yīng)采納直流正接法?！罢臃ā?改為“反接法”3、熔化極氣體愛(ài)護(hù)焊通常采納陡降外特性的電源。“陡降” 改為“平、緩”4、 TIG 是埋弧焊的英文縮寫(xiě)“埋弧焊”改為 “鎢極氬弧焊”5、直流反接法時(shí)，焊條應(yīng)接電源負(fù)極?！半娫簇?fù)極” 改為“電源正極”6、重要結(jié)構(gòu)的焊縫，焊后應(yīng)保留適當(dāng)?shù)挠喔摺氨Ａ暨m當(dāng)?shù)挠喔摺备臑椤俺ビ喔呋蚰コ砂夹巍保汉?jiǎn)答題1、簡(jiǎn)述熔化極自動(dòng)電弧焊兩種調(diào)劑方式的調(diào)劑原理及適用范疇。答：1）熔化極等速送絲電弧自身調(diào)劑系統(tǒng)（ 1）調(diào)劑原理依統(tǒng)靠電弧自身內(nèi)反饋具有的

6、自身調(diào)劑作用，達(dá)到補(bǔ)償干擾，穩(wěn)固焊接工藝參數(shù)的目的。（ 2）工藝應(yīng)用范疇a）較細(xì)焊絲（直徑小于或等于 4毫米）埋弧焊、緩降外特性電 源。b）細(xì)焊絲（直徑小于或等于1.6毫米）氣體愛(ài)護(hù)焊、平外特性 電源。2）電弧電壓反饋調(diào)劑系統(tǒng)（ 1）調(diào)劑原理采納閉環(huán)自動(dòng)調(diào)劑操縱，是一種變速送絲調(diào)劑系統(tǒng)。（ 2）工藝應(yīng)用范疇多用于粗焊絲（直徑大于或等于 4 毫米）埋弧焊、配用下降特性焊接電源。2、簡(jiǎn)述熔化極氣體愛(ài)護(hù)電弧焊短路和射流兩種過(guò)渡的工藝條件、特點(diǎn)及其適用范疇。答：1 ）短路過(guò)渡工藝條件：細(xì)焊絲、小電流、低電壓。工藝特點(diǎn)：熔滴細(xì)小、過(guò)渡頻率高、焊縫成形美觀。應(yīng)用范疇：薄板、全位置二氧化碳?xì)怏w愛(ài)護(hù)焊。2）射

7、流過(guò)渡工藝條件：氬氣或富氬氣愛(ài)護(hù)、臨界電流以上、長(zhǎng)弧。工藝特點(diǎn)：熔滴更細(xì)小、過(guò)渡頻率更高、軸向過(guò)渡、過(guò)程穩(wěn)固、焊縫熔深大；應(yīng)用范疇：應(yīng)用廣泛，中、厚板合金鋼、不銹鋼 MIG 焊，鋁及其合金MIG 焊。3、簡(jiǎn)述金屬工藝焊接性和使用焊接性及其要緊阻礙因素。答：1）工藝焊接性：是指在一定的工藝條件（包括焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)型式等）下焊接時(shí)，產(chǎn)生焊接缺陷的傾向性和嚴(yán)峻性；2）使用焊接性：是指焊接接頭或整體結(jié)構(gòu)是否滿(mǎn)足技術(shù)條件所規(guī)定的各種使用性能的要求；3）阻礙因素：a）材料因素：材料本身的化學(xué)成分、組織狀態(tài)和力學(xué)性能等對(duì)其焊接性起著決定性的作用；b）工藝因素：包括所采納的焊接方法和焊

8、接工藝規(guī)程；c）結(jié)構(gòu)因素：焊接接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直截了當(dāng)阻礙到它的剛度、拘謹(jǐn)應(yīng)力的大小和方向；d）使用條件。4、簡(jiǎn)述焊接電弧靜特性曲線特點(diǎn)及其對(duì)應(yīng)的電弧焊方法。答：1）特點(diǎn)：電弧電壓與焊接電流呈 U 型曲線。2）對(duì)應(yīng)焊接方法：下降段，一樣沒(méi)有對(duì)應(yīng)的有用焊接方法；水平段，對(duì)應(yīng)焊條電弧焊，埋弧焊，鎢極氬弧焊等；上升段，對(duì)熔化極氣體愛(ài)護(hù)電弧焊。五、綜合分析題：1、 某廠應(yīng)用 CO2 氣體愛(ài)護(hù)顆粒過(guò)渡工藝焊接厚板構(gòu)件， 焊絲直徑1.6mm,所取焊接電流400安培、電弧電壓24伏、小檔直流電感、直流正 接法，結(jié)果熔滴過(guò)渡不穩(wěn)，飛濺嚴(yán)峻且焊縫顯現(xiàn)大量氣孔。試分析形成緣故。答：1）電弧電壓取值過(guò)低，不能形成穩(wěn)固

9、的細(xì)滴過(guò)渡，應(yīng)將電弧電壓提升到 3435伏；2）直流電感不應(yīng)取小檔，細(xì)滴過(guò)渡能夠去掉直流電感：3）采納直流正接法錯(cuò)誤，會(huì)造成嚴(yán)峻的飛濺甚至氣孔。應(yīng)采納直流反接法。2、試論鋁、鎂及其合金（S >3mm）采納TIG焊工藝時(shí)采納交流電源 的緣故、可能顯現(xiàn)的咨詢(xún)題以及對(duì)焊機(jī)的功能要求。答1 ）采納交流電源的緣故（ 1）交流電源負(fù)半周，工件發(fā)射電子，能夠清除工件表面的氧化膜（陰極霧化作用） ；（ 2）交流電源正半周，鎢棒發(fā)射電子，電弧穩(wěn)固；同時(shí)鎢極產(chǎn)熱低，可使其燒損少（冷卻作用） 。2）可能顯現(xiàn)的咨詢(xún)題（ 1）交流電源頻繁過(guò)零，即穩(wěn)固電弧咨詢(xún)題；（ 2） 交流電源的整流作用產(chǎn)生直流重量， 即排除直

10、流重量咨詢(xún)題。3）對(duì)焊機(jī)的功能要求（ 1）應(yīng)具有高頻或脈沖引弧、穩(wěn)弧功能；（ 2）能排除直流重量（或方波交流電源）3、 試論交流 TIG 焊工藝時(shí)直流重量產(chǎn)生的緣故、 危害以及其對(duì)焊機(jī)的 功能要求。答：1）直流重量產(chǎn)生的緣故（ 1）交流電源負(fù)半周，工件發(fā)射電子，電流較??；（ 2）交流電源正半周，鎢棒發(fā)射電子，電流較大；（ 3）電源正、負(fù)半周電流波形不對(duì)稱(chēng)，產(chǎn)生直流重量2）直流重量危害（ 1）削弱陰極霧化（清理）作用，不利于清除工件表面氧化膜；（ 2）使焊機(jī)工作條件變壞降低效率和功率因數(shù)；（ 3）阻礙電弧及焊接過(guò)程的穩(wěn)固性。3）對(duì)焊機(jī)的功能要求（ 1）應(yīng)具有高頻或脈沖引弧、穩(wěn)弧功能；（ 2）能排

11、除直流重量（或方波交流電源）。4、某廠用熔化極氣體愛(ài)護(hù)焊工藝，純氬氣愛(ài)護(hù)焊接合金鋼，結(jié)果顯現(xiàn)電弧不穩(wěn)，焊縫成形不規(guī)則等缺陷。試分析其緣故并提出解決方案。答：缺陷緣故有：熔池的粘度大，浸潤(rùn)鋪展性差，氣孔、咬邊傾向大；陰極斑點(diǎn)穩(wěn)固性差，焊縫幾何尺寸平均性差；焊縫形狀系數(shù)較小， “指狀”熔深傾向大等。解決方法： （4 分）混合一定比例的氧化性氣體便可克服純 Ar 愛(ài)護(hù)的上述不足， 并同時(shí)保留了純 Ar 愛(ài)護(hù)的優(yōu)點(diǎn)，如 Ar+CO2 、 Ar+CO2+O2、 Ar+O2 等5、某工程師采納直流TIG 焊機(jī)焊接板厚為 10 毫米的鋁合金構(gòu)件，正極性接法時(shí)焊件表面熔化不行、成形極差，反極性接法則電極燒損嚴(yán)

12、峻、電弧極不穩(wěn)固。試分析其緣故，找出解決的方法。答：1）緣故：（ 1）鋁及鋁合金表面氧化膜應(yīng)利用陰極霧化（清理）作用去除；（ 2）直流反接，有陰極霧化（清理）作用，但采納較大電流時(shí)，鎢極燒損嚴(yán)峻，造成電弧不穩(wěn)；（ 3）直流正接，鎢極發(fā)射電子、電弧穩(wěn)且鎢極燒損小，但無(wú)陰極霧化（清理）作用，無(wú)法清除表面氧化膜，焊縫成形極差。2）解決方法：（ 1）可用一般交流電源代替直流焊接電源；（ 2）可用交流方波電源代替直流焊接電源。6、試論低合金鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化機(jī)理、焊接性咨詢(xún)題及要緊工藝措施。答：1）低合金鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)化機(jī)理（1）熱軋鋼（T s=294343Mpa）含碳量在0.2%以下，含合金元素 總量不超過(guò)3%

13、,含Mn量不超過(guò)1.8%,含Si量不超過(guò)0.6%。加入Si、M n 不僅可固溶強(qiáng)化鐵素體， 還可使鐵碳相圖的共析點(diǎn)向低碳方向移動(dòng)， 從 而增加珠光體的相對(duì)量，以提升鋼的強(qiáng)度。（2）正火鋼（rs>390Mpa）,除固溶強(qiáng)化外，必須通過(guò)沉淀強(qiáng)化進(jìn)一 步提升鋼的強(qiáng)度。因此在熱軋鋼的基礎(chǔ)上再加入某些沉淀強(qiáng)化的合金元素，如 V、 Nb、 Ti 、 Mo 等。2 ） 低合金鋼結(jié)構(gòu)的焊接性咨詢(xún)題（ 1）熱阻礙區(qū)脆化（熱輸入不當(dāng)、高溫時(shí)刻長(zhǎng)、冷卻速度快等）（ 2）冷裂紋 （熱軋鋼的淬硬傾向最小，強(qiáng)度級(jí)別高的正火鋼冷裂紋敏銳性增大。 ）（ 3）熱裂紋（一樣傾向較小，厚壁根部、邊緣焊道，可能顯現(xiàn)）3）要緊工

14、藝措施（ 1）預(yù)熱；（ 2）操縱熱輸入；（ 3）后熱及焊后熱處理。7、試論四種愛(ài)護(hù)氣體 Ar、CO2、Ar+O2 （1%5%）、Ar+CO2 （20%） 的特點(diǎn)及應(yīng)用答：（ ）氬氣（Ar ）特性：（ 1） 單原子惰性氣體， 高溫不分解、 不放熱、 不與金屬化學(xué)反應(yīng)， 也不溶于金屬。（ 2）其比重比空氣大，比熱容和導(dǎo)熱系數(shù)比空氣小，（ 3）愛(ài)護(hù)性能和穩(wěn)弧性能良好。用途：（ 1）純 Ar 愛(ài)護(hù)要緊用于有色金屬及其合金、活性金屬及其合金、 高溫合金的焊接。（ 2）熔化極氣體愛(ài)護(hù)焊、惰性氣體愛(ài)護(hù)焊、等離子弧焊等。2）二氧化碳（CO2）特性：（ 1）多原子氣體，高溫吸熱分解為一氧化碳和氧，對(duì)電弧有較強(qiáng)的

15、冷卻作用；（ 2） CO2 氣體比重大，高溫分解體積增大，因而具有較好的隔離愛(ài)護(hù)成效； CO2具氧化性，但目前采納的焊絲（如 H08Mn2SiA等） 和藥芯焊絲，差不多解決氧化性等咨詢(xún)題，能保證焊縫的冶金質(zhì)量，用途：適用于低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼（ 2） 熔化極氣體愛(ài)護(hù)焊。3） Ar+O2 （1% 5%） （5 分）特性：（ 1）具有一定的氧化性，可克服純Ar 愛(ài)護(hù)時(shí)，電弧陰極斑點(diǎn)漂移、液態(tài)金屬粘度及表面張力較大，造成焊縫熔深及成形不規(guī)則、產(chǎn)動(dòng)氣孔及焊縫咬邊等咨詢(xún)題。（ 2）能夠改善熔滴過(guò)渡形狀，細(xì)化熔滴；同時(shí)還可降低液態(tài)金屬粘度及表面張力，改善焊縫成形。用途：（ 1）用于不銹鋼、高合金鋼的焊接；