材料焊接性考试重点试题及答案

3.5.分析低碳调质钢焊接时可能出现的问题？简述低碳调质钢的焊接工艺要点，典型的低碳调质钢如(14MnMoNiB、HQ70、HQ80)的焊接热输入应控制在什么范？在什么情况下采用预热措施， 为什么有最低预热温度要求，如何确定最高预热温度答：焊接时易发生脆化，焊接时由于热循环作用使热影响区强度和韧 性下降焊接工艺特点：焊后一般不需热处理，采用多道多层工艺，采用窄焊道而不用横向摆动的运条技术典型的低碳调质钢的焊接 热输入应控制在Wc>0.18%时不应提高冷速,WcvO.18%时可提高 冷速(减小热输入)焊接热输入应控制在小于481KJ/cm当焊接热输 入提高到最大允许值裂纹还不能避免时，就必须采用预热措施，当预 热温度过高时不仅对防止冷裂纹没有必要,反而会使800~5009的 冷却速度低于出现脆性混合组织的临界冷却速度， 使热影响区韧性下 降，所以需要避免不必要的提高预热温度，包括屋间温度，因此有最 低预热温度通过实验后确定钢材的焊接热输入的最大允许值， 然后 根据最大热输入时冷裂纹倾向再来考虑， 是否需要采取预热和预热温 度大小，包括最高预热温度4.3. 18-8型不锈钢焊接接头区域在那些部位可能产生晶间腐蚀， 是由 于什么原因造成？如何防止？答：18-8型焊接接头有三个部位能出现腐蚀现象：｛1｝焊缝区晶间腐蚀。

产生原因根据贫铬理论，碳与晶界附 近的Cr形成Cr23C6，并在在晶界析出，导致丫晶粒外层的含Cr量降低， 形成贫Cr层，使得电极电位下降，当在腐蚀介质作用下，贫Cr层成为 阴极，遭受电化学腐蚀；｛2｝热影响区敏化区晶间腐蚀是由于敏化区在高温时易析出铬的碳化物，形成贫Cr层，造成晶间腐蚀；｛3｝融合区 晶间腐蚀｛刀状腐蚀｝只发生在焊Nb或Ti的18-8型钢的溶合区，其实 质也是与M 23C6沉淀而形成贫Cr有关，高温过热和中温敏化相继作用 是其产生的的必要条件 防止方法： ｛1｝控制焊缝金属化学成分， 降低含碳量，加入稳定化元素Ti、Nb ；⑵ 控制焊缝的组织形态，形成 双向组织｛丫+15%6｝ ; ｛3｝控制敏化温度范围的停留时间；｛4｝焊后热处 理：固溶处理，稳定化处理，消除应力处理4.7何为“脆化现象”？铁素体不锈钢焊接时有哪些脆化现象，各发生在什么温度区域？如何避免？答：“脆化现象”就是材料硬度高，但塑性 和韧性差 现象与避免措施：｛1｝高温脆性：在900~10009急冷至 室温，焊接接头HAZ的塑性和韧性下降可重新加热到750~850°C, 便可恢复其塑性｛2｝o相脆化：在570~820C之间加热，可析出o相 。

相析出与焊缝金属中的化学成分、组织、加热温度、保温时间以 及预先冷变形有关加入Mn、Nb使o相所需C啲含量降低，Ni能使形 成o相所需温度提高｛3｝475C脆化：在400~500C长期加热后可出 现475C脆化适当降低含Cr量，有利于减轻脆化，若出现475C脆化通过焊后热处理来消除4.10从双相不锈钢组织转变的角度出发，分析焊缝中Ni含量为什么比母材高及焊接热循环对焊接接头组织，性能有何影响？答：双相不锈 钢的合金以F模式凝固，凝固结束为单相&组织，随着温度的下降，开始发生6-y转变不完全，形成两相组织显然，同样成分的焊缝和母 材，焊缝中Y相要比母材少得多，导致焊后组织不均勻，韧性、塑性 下降提高焊缝中Ni含量，可保证焊缝中丫/6的比例适当，从而保证良 好的焊接性 在焊接加热过程，整个HAZ受到不同峰值温度的作用， 最高接近钢的固相线，但只有在加热温度超过原固溶处理温度区间， 才会发生明显的组织变化，一般情况下，峰值低于固溶处理的加热区， 无显著组织变化，Y/&值变化不大，超过固溶处理温度的高温区，会发 生晶粒长大和Y相数量明显减少，紧邻溶合线的加热区，Y相全部溶于 &相中，成为粗大的等轴6组织，冷却后转变为奥氏体相，无扎制方向 而呈羽毛状，有时具有魏氏组织特征。

5.2 •为什么Al-Mg及al-l合金焊接时易形成气孔？ al及其合金焊接时产 生气孔的原因是什么？如何防止气孔？为什么纯铝焊接易出现分散小 气孔？而al-mg焊接时易出现焊接大气孔？ 答：1）氢是铝合金及铝焊接时产生气孔的主要原因 2）氢的来源非 常广泛，弧柱气氛中的水分，焊接材料以及母材所吸附的水分，焊丝 及母材表面氧化膜的吸附水，保护气体的氢和水分等都是氢的来源3 ）氢在铝及合金中的溶解度在凝点时可从0.69ml/100g突降至 0.036ml/100g相差约20倍，这是促使焊缝产生气孔的重要原因之一4）铝的导热性很强，熔合区的冷速很大，不利于气泡的浮出，更易 使形成气孔防止措施：1） 减少氢的来源，焊前处理十分重要，焊匚ZZ1L v a匚ZZ1匚Z3丝及母材表面的氧化膜应彻底清除2)控制焊接参数，采用小热输 入减少熔池存在时间，控制氢溶入和析出时间3)改变弧柱气氛中的 氢含量原因：1 )纯铝对气氛中水分最为敏感，而al-mg合金不太敏 感，因此纯铝产生气孔的倾向要大2)氧化膜不致密，吸水性强的铝 合金al-mg比氧化膜致密的纯铝具有更大的气孔倾向，因此纯铝的气 孔分数小，而al-mg合金出现集中大气孔3)Al-mg合金比纯铝更易形 成疏松而吸水性强的厚氧化膜，而氧化膜中水分因受热而分解出氢， 并在氧化膜上萌出气泡，由于气泡是附着在残留氧化膜上，不易脱离 浮出，且因气泡是在熔化早期形成有条件长大，所以常造成集中大的 气孔。

因此al-mg合金更易形成集中的大气孔5.8分析O,N,H对钛及钛合金焊接接头质量的影响分析C对钛及钛合 金焊接质量的影响⑴氧的影响氧在高温a-Ti、8-T中形成间隙固溶体，起固溶强化作 用，造成软的晶格畸变，使强度、硬度提高，但塑性、韧性显著降低 (2)氮的影响氮对 提高工业纯钦焊缝的抗拉强度、硬度，降低焊缝 的塑性方面比氧更为显著，即氮的污染脆化作用比氧更为强烈 (3) 氢的影响 含氢量对焊缝冲击 性能的影响最为显著对抗拉强度和塑 性的影响并不很显著 (4)碳的影响 在工业纯钦中，当碳的质量分数 为0.13%以不时碳固溶在a-Ti中，强度极限提高和塑性下降，进一步 提高焊缝含碳量时，焊缝中出现网状TIC，其数量随碳增高而增多， 焊缝塑性急剧下降，在焊接应力作用下易出现裂纹当焊缝中碳的质 量分数为0.55%时，焊缝塑性几乎全部消失而变成脆性材料焊后热 处理也无法消除这种脆性44%令百度文库Q 11 O ±捋案相关更慕下載分析灰铸铁电弧焊焊接接头形成白口 与淬硬组织的区域特点、原因及危害区域特点：焊缝区■莱氏体组织 半熔 区-共晶渗碳体+二次渗碳体+珠光体奥氏 体区-珠光体或马氏体 部分重结晶区-马氏 体+铁素体原因：在焊条电弧焊卞，由于焊缝金 属的冷却速度远远大于铸件在砂型中的冷 却速度‘当焊缝与灰铸铁铸件成分相同 时」焊缝将主要由共晶渗碳体、二次渗碳 体及珠光体组成，即焊缝为具有萊氏体组 织的白口铸铁。

危害：白口铸铁硬而脆「硬度很高, 高达500 - 800HBW ,将影响焊接接头的机 械加工性能，同时促进产生裂纹焊接热源的种类和特点有哪些？(1)电弧焊热源：产生于阳极与阴极 斑点之间气体柱的放电过程(2 )气焊Z 块在纯氧中部分燃烧焰流以高速冲击焊接 去表面通过对流和辐射方式来加热工件 (3 )电阻焊热源收电阻热为主要焊接热 源包括电阻点焊电阻炖焊电渣焊•电流通过 焊件接触区域的电阻产生热量2? 37令百度文库Q 目 0 ±樓索相关更慕下載焊接性分析阅读人数：4了6人 页数:1页比较分桁三种银基铸铁焊条的特点?答、1）纯視基祷铁焊条优点是在电弧 冷焊条件下焊接接头加工性优异焊缝为 奥氏体加点状石墨”硬度低f塑性较好* 抗热烈性能较好■价格最贵,主要用于对 焊补后加工性能要求高的缺陷焊补或作其他焊条的打底焊2）療基铸铁焊条熔敷金属 铁的质量分数高达40%-55% f价格较低f 主要用于高强度灰铸铁和球墨铸铁的焊 接，焊缝金属抗热裂纹性能优于其他银基 铸铁焊条o 3 ）银铜祷铁焊条：含银量处于 纯银和復铁铸铁焊条之间，使焊接接头的 半熔化区白口宽度和接头的加工性能也介于二者之间，但银铜合金的收缩率较大, 容易引起较大的焊接应力，产生焊接裂纹#适用于强度要求不高的加工面缺陷的線基焊条的共同特点是：含碳量较 高*组织为奥氏体+石墨，这类焊条均采用 石墨药皮，主要用于不同厚度铸铁件加工 面上中小缺陷的焊补夺7.1陶瓷与金属焊接时主要问题是产生裂纹，分析裂纹产生的主要原(1)陶瓷的线膨胀系数比 较小，与金属的线膨胀系数相差较大，陶瓷 与金属焊按时，接头区域会产生残余应力，残 余应力较大时还会导致 接头处产生裂纹，甚至引起断裂破坏。

2)为避免陶瓷与金属接头出现焊接裂纹，除添加中间层或合理选用钎 料外，可采用以下工艺并r施1)合理选择被焊陶瓷与金属，在不影响 接头使用性能的条件下，尽可能使两者的线膨胀系数相差最小 2) 应尽可能地减小焊接部位及其附近的温度梯度，控制加热和冷却速 度：降低冷却速度，有利于应力松弛而使应力减小 3)采取缺口、突 起和端部变薄等措施合理设计陶瓷与金属的接头结构。