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焊接冶金

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烧结焊剂较容易向焊缝中过度合金元素因此在焊接特种钢时宜选用烧结焊剂

4.实心焊丝

最常用的焊丝,由热轧线材经拉拔加工而制成的。分为碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝(1)埋弧焊用实心焊丝:低锰焊丝、中锰焊丝、高锰焊丝、Mn-Mo 焊丝; (2)CO2焊实心焊丝(3)其他用途实心焊丝:电渣焊焊丝、氩弧焊焊丝

5药芯焊丝

是由薄钢带卷成圆形钢管或异型钢管的同时填满一定成分的药粉后经拉制而成的一种焊丝分类:按其外形结构分有缝药芯焊丝、无缝药芯焊丝;按其内部填充材料分有造渣剂的造渣性药芯焊丝及无造渣剂的金属型药芯焊丝;按照渣的碱度分钛型(酸渣型)、钛钙型(中性或碱性渣)、及钙型(碱性)药芯焊丝;药芯焊丝的特性:焊接飞溅小焊缝成形美观熔敷速度高于实心焊丝可进行全位置焊接并可以采用较大的焊接电流

6.焊条分类

(1)按用途分:结构钢焊条、钼和铬钼耐热钢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、低温钢焊条、铸铁焊条、镍及镍合金焊条、铜和铜合金焊条、铝和铝合金焊条、特殊用途焊条(2)按焊接熔渣的碱度分:酸性焊条、碱性焊条(3)按焊条药皮类型分:氧化钛型焊条、钛钙型焊条、钛铁矿型焊条、氧化铁型焊条、纤维素型焊条、低氢型焊条

第三章

1.焊接熔池凝固与-般铸锭凝固有何不同的特点

熔池体积小冷却速度大熔池中的液态金属处于过热状态熔池是在运动状态下结晶

2.简述熔池的结晶形态并分析结晶速度温度梯度和溶质浓度对结晶形态的影响.

熔池结晶形态: (1)纯金属结晶形态:正温度梯度:液体金属的温度高,过冷度小或为负,使伸入液态金属内部的晶体成长缓慢故形成平滑的晶面;负温度梯度:液体内部的温度较低,过冷度大,伸入液态金属内部的晶体成长速度很快形成树枝状晶。(2)固溶体合金的结晶形态:合金结晶时不必很大的过冷就可以出现树枝状晶,而且随过冷的不同晶体成长出现不同结晶形态(3)成分过冷对结晶形态的影响平面结晶(过冷度为零)胞状结晶(过冷度较小)胞状树枝结晶(过冷度较大)树枝状晶(过冷度更大) (4)焊接条件下结晶形态:在焊缝边界温度梯度G较大结晶速度R较小故成分过冷接近于零所以平面晶得到发展,随着远离熔化边界向焊缝中心过渡时,温度梯度逐渐减小结晶速度逐渐变大所以结晶形态将由平面晶向胞状晶、树枝状晶一直到等轴晶发展。影响: (1)当结晶速度和温度梯度不变时,随合金中溶质浓度的提高则成分过冷增加,从而使结晶形态由平面晶变为胞状晶、胞状树枝晶、树枝状晶最后到等轴晶(2)当合金浓度-定时结晶速度越快成分过冷程度越大结晶形态也可由平面晶过渡到胞晶树枝状晶最后到等轴晶(3)当合金浓度和结晶速度--定时随也行温度梯度的提高成分过冷程度减小因而结晶形态的演变方向恰好相反,由等轴晶树枝晶逐步演变为平面晶

3.分析焊缝和熔合区的化学不均匀性,为什么会形成这种不均匀性 焊缝金属在结晶过程中由于来不及扩散而存在化学成分的不均匀性。称为晶界偏析。分显微偏析、区域偏析、层状偏析。显微偏析:焊接过程冷却较快固相

内的成分来不及扩散而在相当大的程度上保持着由于结晶有又先后所产生的化学成分不均匀;区域偏析:焊缝结晶时由于柱状晶体继续生长和推移会把溶质和杂质赶向熔池中心这是熔池中心的杂质浓度逐渐升高致使在最后凝固部位产生严重的区域偏析;层状偏析:由于热的周期性作用而引起的。熔合区的化学不均匀性:熔合区=半熔化区+未混合区原因:熔滴过渡,电弧吹力使热能传播的不均匀晶粒的各向异性使导热方向不一致,致使熔化程度不同母材本身的成分或多或少仔在不均匀

4.熔池结晶的一般规律焊接时熔池金属的结晶是生核和晶核长大的过程 5焊缝中气孔的形成机理及其影响因素

类型(1)高温时某些气体溶解于熔池金属中,当凝固和相变时气体的溶解度突然下降而来不及溢出残留在焊缝内部的气体; (2)由于冶金反应产生的不溶于金属的气体

形成机理: (1)气泡的生核液态金属中有过饱和的气体生核要有能量消耗(2)气泡长大(3)气泡上浮影响因素: (1)冶金因素的影响熔渣氧化性的影响焊条药皮和药剂的影响铁锈及水分对产生

气孔的影响(2)工艺因素的影响焊接工艺参数的影响电流种类和极性的影响工艺操作方面的影响

6焊缝性能控制的方法

焊缝金属的固溶强化和变质处理调整焊接工艺改善焊缝性能:振动结晶、焊后热处理、多.层焊接、锤击焊道表面、跟踪回火处理

第四章

1多层焊热循环

焊接热循环:焊件上某点温度由低到高达到最高值后又由高到低随时间的变化称为焊接热循环。多层焊实质 上是由许多单层焊接热循环迭加而成,在相邻焊层之间彼此具有热处理的作用,对后一焊道而言前一焊道具有预热作用,层间温度相当于预热温度,对前一焊道而言后一焊道起一定热处理作用

2.800- 500度的冷却时间t8/5,800-300度的冷却时间t8/3,从峰值温度(Tm)冷却至100度的冷却时间t100.

3与热处理相比,焊接热循环组织转变特点

相同点:存在组织转变基本原理一致新相形成也经历形核和长大,符合经典理论组织转变的动力均取决于热力学条件即新旧相自由能之差不同点(焊接本身的特点):加热速度快加热温度高高温停留时间短自然条件下连续冷却,冷却快局部加热

4焊接热影响区的性能

焊接热影响区的硬化:形成机理:母材的淬硬倾向(内因) HAZ 的冷却条件(外因)

焊接热影响区脆化(粗晶脆化、析出脆化、组织脆化、热应变时效脆化、氢脆化及石墨脆化)

焊接热影响区的韧化调制钢焊接HAZ的软化焊接HAZ的力学性能 预防粗晶脆化的措施:选择晶粒不易长大的钢种作为母材采用合理焊接工艺焊后热处理

第五章

1.简述焊接裂纹的种类及其特征

(1 )热裂纹:特征:沿原奥氏体晶界开裂裂缝较宽裂口有氧化色;分结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹

(2)冷裂纹特征:多发生在具有缺口效应的焊接热影响区或有物理化学不均匀的氢聚集的局部地带分:焊趾裂纹、焊道下裂纹、根部裂纹。

(3)再热裂纹特征:发生在焊接热影响区的粗晶部位并呈晶间开裂进行消除应力处理前焊接区存在较大的残余应力并有不同程度的应力集中产生再热裂纹存在一一个最敏感的温度区间

(4)层状撕裂特征:呈阶梯状

(5)应力腐蚀裂纹特征:裂纹分布如同疏松的网状或龟裂分布,在裂缝表面多以横向裂纹出现

2.焊接裂纹综合分析

宏观分析:采用常规的检测手段,根据材质和焊接材料的化学成分、建造过程中的焊接工艺和产品结构的运行工祝条件,对已出现的裂纹进行定性的分析与判断。

微观分析:使用显微镜、电子显微镜、扫描电镜、电子探针、以及俄歇能谱和x光晶体衍射等手段来观察分析裂纹的特征都属于微观分析的方法

简答题

1、简述熔池运动原因及对焊接质量的影响?

熔池是随电弧一起移动的,熔池中的液体金属在各种力的作用下发生运动,

焊接冶金

烧结焊剂较容易向焊缝中过度合金元素因此在焊接特种钢时宜选用烧结焊剂4.实心焊丝最常用的焊丝,由热轧线材经拉拔加工而制成的。分为碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、不锈钢焊丝(1)埋弧焊用实心焊丝:低锰焊丝、中锰焊丝、高锰焊丝、Mn-Mo焊丝;(2)CO2焊实心焊丝(3)其他用途实心焊丝:电渣焊焊丝、氩弧焊焊丝5药芯焊丝是由薄钢带
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