焊接冶金學 材料焊接性

2022-06-12 17:09:07 字數 4333 閱讀 1504

1、焊接性:指同質材料或異質材料在製造工藝條件下,能夠焊接形成完整接頭並滿足預期使用要求的能力。

2、碳當量:把鋼中合金元素的含量按相當於若干碳含量折算並疊加起來,作為粗略評定鋼材冷裂紋傾向的引數指標。

3、475℃脆化:wcr﹥15%的普通純度鐵素體不鏽鋼在400-500℃長期加熱後,即可出現475℃脆性。

4、晶間腐蝕:在晶粒邊界附近發生的有選擇性的腐蝕現象。

5、熱處理強化鋁合金:具有溶解度變化,可以通過固溶處理和時效強化。

6、超強/等強/低強匹配:焊縫強度匹配係數s=(ób)w/(ób)b﹥1時,稱為超強匹配。s=1稱為等強匹配。s﹤1稱為低強匹配。

7、熱噴塗:以一定形式的熱源將熔化或區域性熔化的不同材料,用高速氣流使其霧化,並噴射到工件表面,從而形成噴塗層的一種方法。

8、堆焊:在工件的表面或邊緣進行熔敷一層耐磨、耐蝕、耐熱等效能金屬層的焊接工藝。

9、電弧熱焊:將鑄鐵件預熱到600-700℃,然後在塑性狀態下進行焊接,焊接溫度不低於400℃,為防止焊接過程中開裂,焊後立即進行消除應力處理及緩冷,此鑄鐵焊補工藝稱為電弧熱焊。

10、焊接線能量:熔焊時由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的熱量。

11、稀釋率(熔合比):基體金屬在焊縫中所佔的百分比。

12、碳遷移過渡層:奧氏體和珠光體異種鋼在焊接過程中,特別是接頭處於熱處理及高溫執行過程中,熔合區附近存在碳的擴散遷移,在熔合區靠近珠光體鋼一側產生脫碳層,而在相鄰的靠奧氏體焊縫一側產生增碳層。這種脫碳層和增碳層總稱為碳遷移過渡層。

13、熱強性:在高溫下長時間工作時對斷裂的抗力,或在高溫下長時間工作時抗塑性變形的能力。

1、 影響焊接性的四大因素:(材料)、(設計)、(工藝)、(服役環境)。

2、 焊接性實驗的內容:(焊縫金屬抵抗產生熱裂紋的能力)、(焊縫及熱影響區抵抗產生冷裂紋的能力)、(焊接接頭抗脆性斷裂的能力)、(焊接接頭的使用效能)。

3、 直接模擬實驗法:(斜y坡口焊接裂紋實驗法)、(插銷實驗)、(壓板對接裂紋實驗)、(可調拘束裂紋實驗)。間接實驗法:

(碳當量法)、(裂紋敏感性指數法)、(haz最高硬度法)。

4、 不鏽鋼的焊接性主要問題有(晶間腐蝕)、(應力腐蝕)、(熱裂紋)、(焊接接頭的脆化)。

5、 焊接性的評定原則(可比性)、(針對性)、(再現性)、(經濟性)。

6、 合金結構鋼的強度用鋼可以分為(熱軋及正火鋼)、(低碳調質鋼)、(中碳調質鋼)。

7、 碳素鋼的焊接性主要取決於(碳含量的高低),隨著(碳含量)的增加,焊接性逐漸(變差)。

8、 銅及銅合金的焊接性主要問題有:(焊縫成形能力差)、(焊縫及熱影響區熱裂傾向大)、(氣孔傾向嚴重)、(接頭效能下降)。

9、 中碳鋼的預熱溫度取決於碳當量、母材厚度、結構剛性、焊條型別和工藝方法。通常35、45鋼預熱溫度可為150~250℃。剛性很大時,可將預熱溫度提高到250~400℃。

10、目前焊接鋁合金的主要方法有:氣焊、鎢極氬弧焊、鎢極脈衝氬弧焊、熔化極氬弧焊。

11、鋁合金按強化方式分類:(非熱處理強化鋁合金)、(熱處理強化鋁合金)。

12、陶瓷與金屬焊接中的主要問題:(焊接裂紋)、(介面潤濕性差)、(介面反應)。

13、不鏽鋼的主要腐蝕形式:(均勻腐蝕)、(點腐蝕)、(縫隙腐蝕)、(應力腐蝕)。

14、灰鑄鐵同質焊縫電弧熱焊時的預熱溫度(600-700℃)。

15、黃銅熔焊時容易出現的問題(難熔合)、(易變形)、(熱裂紋)、(氣孔)。

1、低合金鋼焊接中焊縫熱裂紋產生原因?分析低碳高mn熱軋鋼的熱裂傾向。

答:原因:s與fe生成fes,而fes又與fe形成低熔點共晶fes+fe。

從鋼的成分來看,這類鋼含碳量一般較低,含錳量較高,mn/s比都能達到要求具有較好的抗熱裂性。mn的加入使[mn]+[s] 生成高熔點的mns。

[fes]+[mn]=(mns)+[fe] mns不溶於鋼液,大部分進入熔渣,少部分留在焊縫中形成夾雜,但mns熔點高(1610)夾雜物以瀰散狀分布,危害較小。

2、鋁及鋁合金的焊接性應注意哪些問題及防止措施?

答:1)從物理效能上看,鋁及其合金的導熱性強而熱容量大,線膨脹係數大,熔點低和強度小,焊接時易產生翹曲變形。措施:

①焊接線能量必須集中,以保證熔合良好。②必須採用墊板和夾具,以保證裝配質量的防止焊接變形。

2)鋁及其合金從固態轉變為液態時並無顏色的變化,因此也不易確定焊縫的坡口是否熔化且鋁合金中元素易蒸發,影響焊接操作。

3)從化學性質上看,鋁與氧的親合力很大,鋁及其合金極易形成難熔的氧化膜 ,不僅妨礙焊接並易形成夾雜物,而且還因吸附大量水分而促使焊縫氣孔的產生。措施:①做好焊前清理工作。

②減少氫的**,盡量促使氫自熔池逸出。③控制好焊接引數。

3、16mn是常用的熱軋鋼,錳含量0.8-1.2,現欲將長1公尺,板厚為16mm的兩q345對接,車間溫度20度。

1)可採用哪幾種焊接方法(舉例2種) 2)給出焊接材料 3)指出其中一種方法的工藝引數。

答:①焊條電弧焊、co2氣體保護焊、埋弧焊。

②碳鋼(20r)低合金鋼。

③埋弧焊:採用v形坡口雙面焊,焊絲直徑4mm 焊接電流600-640a 焊接電壓34-36v 焊接速度:29.5 m/h 焊絲+焊劑:h08a+hj431。

4、不含nb或ti的18-8不鏽鋼的腐蝕,是什麼原因造成的,如何防止?

答:原因:①焊縫區晶間腐蝕。②熱影響區敏化區晶間腐蝕。③熔合區晶間腐蝕(刀狀腐蝕)。

防止措施:①控制焊縫金屬化學成分,降低c﹪,加入穩定化學元素ti、nb。

控制焊縫的組織形態,形成雙向組織。

控制敏化溫度範圍的停留時間。

焊後熱處理。

5、為什麼al-mg合金及al-li合金焊接時易形成氣孔?鋁及其合金焊接時產生氣孔的原因是什麼,如何防止?為什麼純鋁焊接時易出現分散小氣孔,而al-mg合金焊接時則易出現集中大氣孔?

答:al-mg合金的氧化膜由al2o3和mg0構成,而mgo越多,形成的氧化膜越不緻密,更易吸附水分,al-li合金的氧化膜更易吸收水分而促使產生氣孔。

原因:①弧柱氣氛中水分的影響。②氧化膜中水分的影響。

防止:①減少氫的**,盡量促使氫自熔池逸出。

②控制焊接引數,採用小熱輸入減少熔池存在時間,控制氫熔入和析出時間。

③改變弧柱氣氛中的性質。

原因:純鋁的氧化膜只由al2o3構成,比較緻密,吸水性相對較小;而al-mg合金的氧化膜由al2o3和mgo構成,不緻密,吸水性較大。

6、 簡述用低碳鋼焊條或鎳基鑄鐵焊接材料焊接鑄鐵時,焊縫裂紋情況和解決措施?

答:用低碳鋼焊條焊接鑄鐵時,即使採用小電流,含硫量也較高,促使形成低熔點共晶物,導致形成熱裂紋。

用鎳基焊材焊接鑄鐵時,由於鑄鐵母材中含有較多s、p等雜質,熔入鎳基奧氏體焊縫金屬後,易形成低熔點共晶,且鎳基焊縫凝固後為較粗大單相奧氏體組織柱狀晶,凝固過程易使低熔點共晶在奧氏體間連續分布,促進熱裂紋形成。

解決措施:①冶金措施:調整焊縫化學成分,使其脆性溫度區間縮小,加入稀土元素,增強脫s、p反應,使晶粒細化,以提高抗熱裂效能。

採用正確焊接工藝,使焊接應力減小,以及使母材的有害雜質較少熔入焊縫。

7、同一牌號的中碳調質鋼在退火或正火狀態下和調質狀態下進行焊接時的焊接工藝特點有何區別?

答:中碳鋼在退火或正火狀態下焊接工藝特點:①對焊接方法基本無限制;②在選擇焊材時,焊縫金屬的調質處理規範應和母材一致,嚴格控制s、p等雜質元素;③焊後調質下,可採用很高的預熱溫度和層間溫度且焊後進行一次中間熱處理。

中碳鋼在正火狀態下焊接工藝特點:①為消除haz的淬硬組織和防止延遲裂紋的產生,必須適當採用預熱、層間溫度控制、中間熱處理,並應焊後及時回火處理。②為減少haz軟化,從焊接方法考慮,應該採用熱量集中、能量密度越大的方法越有利,且焊接線能量越小越好。

③對於必須在調質下焊接,且焊後不能再進行調質處理的焊接結構件,這時haz效能下降難以解決,應採用盡可能小的焊接線能量。

8、與一般結構鋼相比較,gr-ni奧氏體鋼焊接時有較大的熱裂紋傾向,在母材和焊縫成分不變的條件下,焊接時應該採取何種工藝?

答:①盡量採用小的焊接線能量快速焊工藝,且不應預熱,並降低層間溫度。

②不應過分增大焊接速度,應適當降低焊接電流。

③多層焊時,要等前一層焊縫冷卻後再焊接後一層焊縫,層間溫度不宜過高,以避免焊縫過熱;施焊過程中焊條或焊絲也不宜於擺動,採取窄焊縫的操作工藝。

9、鑄鐵冷焊焊補工藝上要注意什麼問題?

答:①焊補時應採用細焊條、小電流、快速焊,以減少鑄鐵母材在焊縫中的熔合比,降低焊縫中碳、硫的質量分數。同時減小了焊接熱輸入,減小焊接應力,防止裂紋。

②採用短段焊、斷續焊、分散焊、分段倒退焊等,並在每焊10~15mm左右長度後,立即用小錘迅速鎚擊焊縫,待焊縫冷卻到不燙手(大約50~60℃)時,再焊下一道,以減小焊接應力,防止裂紋。

③坡口較大時,應採用多層焊,後層焊縫對前層焊縫和熱影響區有熱處理作用,可使接頭平均硬度降低。但多層焊時焊縫收縮力較大易產生剝離性裂紋,因此應注意合理安排焊接次序。當工件受力大,焊縫強度要求較高時,可採用螺釘法,以提高接頭強度。

焊接冶金學複習

一 名詞解釋 1 金屬焊接性 p11 金屬焊接性是指同質或異質金屬材料在製造工藝條件下,能夠焊接形成完整接頭並滿足預期使用要求的能力。2 碳當量 p22 把鋼中合金元素的含最按相當於若干碳含量折算並疊加起來,作為粗略評定鋼材冷裂紋傾向的引數指標,該引數指標就是碳當量。3 焊接線能量 熔焊時由焊接熱源...

大學焊接冶金學複習

一 名詞解釋 1 金屬焊接性 p11 金屬焊接性是指同質或異質金屬材料在製造工藝條件下,能夠焊接形成完整接頭並滿足預期使用要求的能力。2 碳當量 p22 把鋼中合金元素的含量按相當於若干碳含量折算並疊加起來,作為粗略評定鋼材冷裂紋傾向的引數指標,該引數指標就是碳當量。3 焊接線能量 熔焊時由焊接熱源...

焊接冶金學 考試要點

二 焊接接頭的形成 熔焊時焊接接頭的形成,一般都要經歷加熱 熔化 冶金反應 凝固結晶 固態相變,直至形成焊接接頭。二 氮對焊接質量的影響 1 在碳鋼焊縫中氮是有害的雜質。氮是促使焊縫產生氣孔的主要原因之一。2 氮是提高低碳鋼和低合金鋼焊縫金屬強度 降低塑性和韌性的元素。3 氮是促使焊縫金屬時效脆化的...