焊接冶金学-材料焊接性-课后答案 李亚江版

焊接冶金学习题答案汇总第一章焊接化学冶金1、什么是焊接化学冶金？它的主要研究内容和学习的目的是什么答：焊接化学冶金指在熔焊过程中，焊接区内各种物质之间在高温下的相互作用反应。

它主要研究各种焊接工艺条件下，冶金反应与焊缝金属成分、性能之间的关系及变化规律。

研究目的在于运用这些规律合理地选择焊接材料，控制焊缝金属的成分和性能使之符合使用要求，设计创造新的焊接材料。

2、调控焊缝化学成分有哪两种手段？它们怎样影响焊缝化学成分？答：调控焊缝化学成分的两种手段：1）、对熔化金属进行冶金处理；2）、改变熔合比。

怎样影响焊缝化学成分：1）、对熔化金属进行冶金处理，也就是说，通过调整焊接材料的成分和性能，控制冶金反应的发展，来获得预期要求的焊接成分；2）、在焊缝金属中局部熔化的母材所占比例称为熔合比，改变熔合比可以改变焊缝金属的化学成分。

3、焊接区内气体的主要来源是什么？它们是怎样产生的？答：焊接区内气体的主要来源是焊接材料，同时还有热源周围的空气，焊丝表面上和母材坡口附近的铁皮、铁锈、油污、油漆和吸附水等，在焊接时也会析出气体。

产生：①、直接输送和侵入焊接区内的气体。

②、有机物的分解和燃烧。

③、碳酸盐和高价氧化物的分解。

④、材料的蒸发。

⑤、气体（包括简单气体和复杂气体）的分解。

4、氮对焊缝质量有哪些影响？控制焊缝含氮量的主要措施是什么？答：氮对焊接质量的影响：a在碳钢焊缝中氮是有害的杂质，是促使焊缝产生气孔的主要原因之一。

b氮是提高低碳钢和低合金钢焊缝金属强度、降低塑性和韧性的元素。

c氮是促进焊缝金属时效脆化的元素。

控制焊缝含氮量的主要措施：a、控制氮的主要措施是加强保护，防止空气与金属作用；b、在药皮中加入造气剂（如碳酸盐、有机物等），形成气渣联合保护，可使焊缝含氮量下降到0.02%以下；c、采用短弧焊（即减小电弧电压）、增大焊接电流、采用直流反接均可降低焊缝含氮量；d、增加焊丝或药皮中的含碳量，可降低焊缝中的含氮量。

模块六
6-1答：
焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。

影响焊接性的因素:
(1)材料因素； (2)工艺因素 （3）结构因素； (4) 使用条件
6-2 答：
（1）焊接性试验的条件尽量与实际焊接时的条件相一致。

（2）焊接性试验的结果要稳定可靠，具有较好地再现性。

（3）应选用最经济和方便的试验方法。

6-3答：
热焊接性是指焊接热循环对焊接热影响区组织性能及产生缺陷的影响程度。

冶金焊接性是指在一定冶金过程条件下，物理化学变化对焊缝性能和产生缺陷的影响程度
6-4解：
1556Ni Cu V Mo Cr Mn C CE ++++++=（﹪）
CE=0.35+1/6×1.1+1/5(1.1+0+0)+1/15(0.3+0)=0.77（﹪）。

一.名词解释1. 焊接：被焊工件的材质（同质或异质），通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性的连接的工艺过程。

2. 熔合比：在焊缝金属中局部融化的母材所占的比例称为熔合比。

3. 交互结晶：熔合区附近加热到半融化状态基本金属的晶粒表而，非自发晶核就依附在这个表而上，并以柱状晶的形态向焊缝中心生长，形成所谓交互结晶。

4. 焊缝扩散氢：由于氢原子和离子的半径很小，这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散，故称扩散氢。

5. 拘束度：单位长度焊缝，在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需的力。

6. 熔敷系数：真正反映焊接生产率的指标。

7. 熔敷比表面积：熔滴的表而积Ag与其质量pVg之比。

8. 应力腐蚀：焊接构件，如容器，管道等在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生的一种延迟破坏现象，称为应力腐蚀裂纹。

9. 层状撕裂：大型厚壁结构，在焊接过程中会沿钢板的厚度方向岀现较大的拉伸应力，如果钢中有较多的杂质，那么沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹，称为层状撕裂。

10. 在热裂纹：厚板焊接结构，并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行消除应力热处理或在一泄温度下服役的过程中，任焊接热影响区粗晶部位发生的裂纹为在热裂纹。

11. 热影响区：熔焊时在集中热源的作用下，焊缝两侧发生组织和性能变化的区域。

12. 热循环曲线：焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低而高，达到峰值后，又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。

13. 焊接线能量：热源功率q与焊接速度v之比。

二简答1. 氢对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氢量的主要描施是什么？a.氢脆，氢在室温附近使钢的塑性严重下降，b.白点，碳钢和低合金钢焊缝，如含氢量高常常在拉伸或弯曲断而上岀现银白色局部脆断点。

c.形成气孔，熔池吸收大量的氢，凝固时由于溶解度突然下降，使氢处于饱和状态，会产生氢气且不溶于液态金属，形成气泡产生气孔。

第一章焊接化学冶金1、什么是焊接化学冶金它的主要研究内容和学习的目的是什么答：焊接化学冶金指在熔焊过程中，焊接区内各种物质之间在高温下的相互作用反应。

它主要研究各种焊接工艺条件下，冶金反应与焊缝金属成分、性能之间的关系及变化规律。

研究目的在于运用这些规律合理地选择焊接材料，控制焊缝金属的成分和性能使之符合使用要求，设计创造新的焊接材料。

2、调控焊缝化学成分有哪两种手段它们怎样影响焊缝化学成分答：调控焊缝化学成分的两种手段：1）、对熔化金属进行冶金处理；2）、改变熔合比。

怎样影响焊缝化学成分：1）、对熔化金属进行冶金处理，也就是说，通过调整焊接材料的成分和性能，控制冶金反应的发展，来获得预期要求的焊接成分；2）、在焊缝金属中局部熔化的母材所占比例称为熔合比，改变熔合比可以改变焊缝金属的化学成分。

3、焊接区内气体的主要来源是什么它们是怎样产生的答：焊接区内气体的主要来源是焊接材料，同时还有热源周围的空气，焊丝表面上和母材坡口附近的铁皮、铁锈、油污、油漆和吸附水等，在焊接时也会析出气体。

产生：①、直接输送和侵入焊接区内的气体。

②、有机物的分解和燃烧。

③、碳酸盐和高价氧化物的分解。

④、材料的蒸发。

⑤、气体（包括简单气体和复杂气体）的分解。

4、氮对焊缝质量有哪些影响控制焊缝含氮量的主要措施是什么答：氮对焊接质量的影响：a在碳钢焊缝中氮是有害的杂质，是促使焊缝产生气孔的主要原因之一。

b氮是提高低碳钢和低合金钢焊缝金属强度、降低塑性和韧性的元素。

c氮是促进焊缝金属时效脆化的元素。

控制焊缝含氮量的主要措施：a、控制氮的主要措施是加强保护，防止空气与金属作用；b、在药皮中加入造气剂（如碳酸盐、有机物等），形成气渣联合保护，可使焊缝含氮量下降到%以下；c、采用短弧焊（即减小电弧电压）、增大焊接电流、采用直流反接均可降低焊缝含氮量；d、增加焊丝或药皮中的含碳量，可降低焊缝中的含氮量。

5、综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响答：（1）焊接工艺参数对焊缝含氢量有一定的影响：手工电弧焊时，增大焊接电流使熔滴吸收的氢量增加；增大电弧电压使焊缝含氢量有某些减少。

焊接冶金学-材料焊接性名词解释：;;1、焊接性：焊接;性是指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力。

2、碳当量：把;钢中合金元素的含量按相当于若干碳含量折算并叠加起来，作为粗略评定钢材料冷裂纹倾向的参数指标。

;;3、焊接性的间;接评定：①碳当量法；②焊接冷裂纹敏感性指数法；③消除应力裂纹敏感性指数法；④热裂纹敏感性指数;法；⑤层;状撕裂敏感性指数法；⑥焊接热影响区最高硬度法。

第三;章合金结构钢的焊接1、热;轧钢HA;Z过热区脆化原因：;采用过;大的焊接热输入，粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏组织而降低韧性；采用过小的焊接热输入，粗晶区中的马;氏体组;织所占的比例增大而降低韧性。

2、正火;钢HA;Z过热区脆化原因：1;、晶粒;长大2、沉淀相Ti和Vc发生高温溶解，溶入奥氏体基体，在冷却过程中来不及析出，保留在铁集体内，使其;变脆;。

过热区脆化与魏氏组织无关；采用过大的焊接输入，导致晶粒粗大，主要是1200高温下其沉淀强化作用的碳;化物;和氮化物质点分解并溶于奥氏体，在随后的冷却过程中来不及析出而固溶在基体中，Nb等推迟铁素体的产生，;上贝;氏体的产生，上贝氏体增多，导致韧性下降；采用过小的焊接热输入，冷却速度加快，淬硬组织马氏体增多，导致;韧性下降。

3、分析热;轧;钢和正火钢的强化方式及主要强化元素有何不同，二者焊接性有何差异，在制定工艺时应注意什么？答：⑴强化;;方式：热轧钢用Mn、Si等合金元素固溶强化，加入V、Nb以细化晶粒和沉淀强化；正火钢在固溶强化的基础上加;;入一些碳、氮化合物形成元素C、V、Nb、Ti、Mo进行沉淀强化和晶粒细化。

⑵裂纹-热轧钢对冷、热裂纹都不敏;;感，不出现再热裂纹，出现层状撕裂；正火钢冷裂纹倾向大于热轧钢，对热裂纹不敏感出现再热裂纹和层状撕裂。

;;⑶热影响区性能变化：热轧钢脆化、晶粒粗大和粗晶脆化；正火钢粗晶脆化和组织脆化。

⑷制定工艺时应注意：热;;轧钢线能量需要适中，正火钢应选较小线能量。

一.名词解释1. 焊接：被焊工件的材质（同质或异质），通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性的连接的工艺过程。

2. 熔合比：在焊缝金属中局部融化的母材所占的比例称为熔合比。

3. 交互结晶：熔合区附近加热到半融化状态基本金属的晶粒表而，非自发晶核就依附在这个表而上，并以柱状晶的形态向焊缝中心生长，形成所谓交互结晶。

4. 焊缝扩散氢：由于氢原子和离子的半径很小，这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散，故称扩散氢。

5. 拘束度：单位长度焊缝，在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需的力。

6. 熔敷系数：真正反映焊接生产率的指标。

7. 熔敷比表面积：熔滴的表而积Ag与其质量pVg之比。

8. 应力腐蚀：焊接构件，如容器，管道等在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生的一种延迟破坏现象，称为应力腐蚀裂纹。

9. 层状撕裂：大型厚壁结构，在焊接过程中会沿钢板的厚度方向岀现较大的拉伸应力，如果钢中有较多的杂质，那么沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹，称为层状撕裂。

10. 在热裂纹：厚板焊接结构，并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行消除应力热处理或在一泄温度下服役的过程中，任焊接热影响区粗晶部位发生的裂纹为在热裂纹。

11. 热影响区：熔焊时在集中热源的作用下，焊缝两侧发生组织和性能变化的区域。

12. 热循环曲线：焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低而高，达到峰值后，又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。

13. 焊接线能量：热源功率q与焊接速度v之比。

二简答1. 氢对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氢量的主要描施是什么？a.氢脆，氢在室温附近使钢的塑性严重下降，b.白点，碳钢和低合金钢焊缝，如含氢量高常常在拉伸或弯曲断而上岀现银白色局部脆断点。

c.形成气孔，熔池吸收大量的氢，凝固时由于溶解度突然下降，使氢处于饱和状态，会产生氢气且不溶于液态金属，形成气泡产生气孔。

焊接冶金学（基本原理）部分习题及答案绪论一、什么是焊接，其物理本质是什么?1、定义：焊接通过加热或加压；或两者并用,使焊件达到原子结合，从而形成永久性连接工艺.2、物理本质：焊接的物理本质是使两个独立的工件实现了原子间结合，对于金属而言，既实现了金属键结合。

二、怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？1、对被焊接的材质施加压力:目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触.2、对被焊材料加热（局部或整体)：对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态,此时接触面的氧化膜迅速破坏,降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。

三、试述熔焊、钎焊在本质上有何区别？钎焊母材不溶化,熔焊母材溶化.1. 温度场定义,分类及其影响因素。

1、定义：焊接接头上某一瞬间各点的温度分布状态.2、分类：1) 稳定温度场—-温度场各点温度不随时间而变动;2) 非稳定温度场——温度场各点随时间而变动;3) 准稳定温度场——温度随时间暂时不变动,热饱和状态；或随热源一起移动。

3、影响因素:1) 热源的性质2) 焊接线能量3) 被焊金属的热物理性质a. 热导率b. 比热容c. 容积比热容d. 热扩散率e. 热焓f. 表面散热系数4) 焊件厚板及形状第一章二、焊接化学冶金分为哪几个反应区，各区有何特点?1、药皮反应区：指焊条受热后,直到焊条药皮熔点前发生的一些反应。

(100-1200℃) 1) 水分蒸发:100 ℃吸附水的蒸发，200－400 ℃结晶水的去除，化合水在更高温度下析出 2) 某些物质分解：形成Co,CO2，H2O ，O2等气体 3) 铁合金氧化 ：先期氧化,降低气相的氧化性2、熔滴反应区：指熔滴形成、长大、脱离焊条、过渡到整个熔池 1) 温度高：1800－2400℃ 2) 与气体、熔渣的接触面积大 ：1000－10000 cm2/kg 3) 时间短速度快:0.01-0.1s ；0。

材料焊接性的概念有两个方面的内容：一是材料在焊接加工中是否容易形成接头或产生缺陷；二是焊接完成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。

研究焊接性的目的：目的在于查明一定的材料在指定的焊接工艺条件下可能出现的问题，以确定焊接工艺的合理性或材料的改进方向。

工艺焊接性—在一定焊接工艺条件下，能否获得优良致密，无缺陷焊接接头的能力。

使用焊接性—指焊接接头或整个结构满足产品技术条件规定的使用性能的程度。

影响焊接性的因素：1、材料因素，材料的因素包括母材本身和使用的焊接材料；2、设计因素，焊接接头的结构设计会影响应力状态，设计结构时应使接头处的应力处于较小的状态，能够自由收缩，这样有利于减少应力集中和防止焊接裂纹；3、工艺因数，包括施工时所采用的焊接方法、焊接工艺规程和焊后处理等；4、服役环境，指焊接结构的工作温度、负荷和工作环境。

屈强比：屈服强度与抗拉强度之比。

粗晶区脆化：被加热到1200℃以上的热影响区过热区域可能产生粗晶区输入时，韧性明显降低。

这是由于热轧钢焊接时，采用过大的焊接热输入，粗晶区将因晶粒长大或出现魏氏组织而降低韧性；焊接热输入过小，粗晶区中马氏体组织所占的比例增大而降低韧性。

热影响区脆化：在焊接热循环作用下，t（冷却时间）继续增加时低碳调质钢热影响区过热区易发生脆化，即冲击韧性明显下降。

热影响区脆化的原因除了奥氏体晶粒粗化的原因外，更主要的是由于上贝氏体格M-A组元的形成。

热影响区软化：低碳调质钢热影响区峰值温度高于母材回火温度至Ac1的区域会出现软化低碳调质钢的特点是：碳含量低，基体组织是强度和韧性都较高的低碳马氏体+下贝氏体，这对焊接有利，但是，调质状态下的钢材，只要加热温度超过它的回火温度，性能就会发生变化，焊接时由于热循环的作用使热影响区强度和韧性的下降几乎无可避免。

低碳调质钢的焊接方法：为了消除裂纹和提高焊接效率，一般采用熔化气体保护焊（MIG）或活性气体保护焊（MAG）等自动化或半自动机械化焊接方法；对于调质钢焊后热影响区强度和韧性下降的问题，可焊后重新重新进行调质处理，对于不能调质处理的，要限制焊接过程中热量对木材的作用，常用的化解方法有焊条电弧焊、CO2焊和Ar+CO2混合气体保护焊等。

一.名词解释1.焊接：被焊工件的材质(同质或异质)，通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性的连接的工艺过程。

2.熔合比：在焊缝金属中局部融化的母材所占的比例称为熔合比。

3.交互结晶：熔合区附近加热到半融化状态基本金属的晶粒表面，非自发晶核就依附在这个表面上，并以柱状晶的形态向焊缝中心生长，形成所谓交互结晶。

4.焊缝扩散氢：由于氢原子和离子的半径很小，这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散，故称扩散氢。

5.拘束度：单位长度焊缝，在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需的力。

6.熔敷系数：真正反映焊接生产率的指标。

7.熔敷比表面积：熔滴的表面积Ag与其质量pVg之比。

8.应力腐蚀：焊接构件，如容器，管道等在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生的一种延迟破坏现象，称为应力腐蚀裂纹。

9.层状撕裂：大型厚壁结构，在焊接过程中会沿钢板的厚度方向出现较大的拉伸应力，如果钢中有较多的杂质，那么沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹，称为层状撕裂。

10.在热裂纹：厚板焊接结构，并采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行消除应力热处理或在一定温度下服役的过程中，在焊接热影响区粗晶部位发生的裂纹为在热裂纹。

11.热影响区：熔焊时在集中热源的作用下，焊缝两侧发生组织和性能变化的区域。

12.热循环曲线：焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低而高，达到峰值后，又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。

13.焊接线能量：热源功率q与焊接速度v之比。

二.简答1.氢对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氢量的主要措施是什么？a.氢脆，氢在室温附近使钢的塑性严重下降，b.白点，碳钢和低合金钢焊缝，如含氢量高常常在拉伸或弯曲断面上出现银白色局部脆断点。

c.形成气孔，熔池吸收大量的氢，凝固时由于溶解度突然下降，使氢处于饱和状态，会产生氢气且不溶于液态金属，形成气泡产生气孔。

d.氢促使产生冷裂纹。

基本原理绪论1.试述焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？3.能实现焊接的能源大致哪几种？它们各自的特点是什么？4.焊接电弧加热区的特点及其热分布？5.焊接接头的形成及其经历的过程，它们对焊接质量有何影响？6.试述提高焊缝金属强韧性的途径？7.什么是焊接，其物理本质是什么？8.焊接冶金研究的内容有哪些？第一章焊接化学冶金1.焊接化学冶金与炼钢相比，在原材料方面和反应条件方面主要有哪些不同？2.调控焊缝化学成分有哪两种手段？它们怎样影响焊缝化学成分？3.焊接区内气体的主要来源是什么？它们是怎样产生的？4.为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度？5.氮对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氮量的主要措施是什么？6.手弧焊时，氢通过哪些途径向液态铁中溶解？写出溶解反应及规律？7.氢对焊接质量有哪些影响？8.既然随着碱度的增加水蒸气在熔渣中的溶解度增大，为什么在低氢型焊条熔敷金属中的含氢量反而比酸性焊条少？9.综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响。

10.今欲制造超低氢焊条（[H]<1cm3/100g）,问设计药皮配方时应采取什么措施？11.氧对焊接质量有哪些影响？应采取什么措施减少焊缝含氧量？12.保护焊焊接低合金钢时，应采用什么焊丝？为什么？13.在焊接过程中熔渣起哪些作用？设计焊条、焊剂时应主要调控熔渣的哪些物化性质？为什么？14.测得熔渣的化学成分为：CaO41.94%、-28.34%、23.76%、FeO5.78%、7.23%、3.57%、MnO3.74%、4.25%，计算熔渣的碱度和，并判断该渣的酸碱性。

15.已知在碱性渣和酸性渣中各含有15%的FeO，熔池的平均温度为1700℃，问在该温度下平衡时分配到熔池中的FeO量各为多少？为什么在两种情况下分配到熔池中的FeO量不同？为什么焊缝中实际含FeO量远小于平衡时的含量？16.既然熔渣的碱度越高，其中的自由氧越多，为什么碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条焊缝含氧量低？17.为什么焊接高铝钢时，即使焊条药皮中不含，只是由于用水玻璃作粘结剂，焊缝还会严重增硅？18.综合分析熔渣中的CaF2在焊接化学冶金过程是所起的作用。

答：钢属于热轧钢，其碳当量小于，焊接性良好，一般不需要预热和严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，连续冷却时，珠光体转变右移，使快冷下地铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不急转变为珠光体，而转变为含碳量高地贝氏体和马氏体具有淬硬倾向，含碳量低含锰高，具有良好地抗热裂性能，在中加入、达到沉淀强化作用，可以消除焊接接头中地应力.被加热到℃以上地热影响区过热区可能产生脆化，韧性明显降低，经过℃×退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化明显减小.焊接材料：对焊条电弧焊地选择系列.埋弧焊：焊剂，焊丝.电渣焊：焊剂、,焊丝.焊：系列和系列.预热温度：℃.焊后热处理：电弧焊一般不进行或℃回火，电渣焊℃正火，℃回火.、型不锈钢焊接接头区域在哪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：型焊接接头有三个部位能出现腐蚀现象：（）焊缝晶间腐蚀.产生原因根据贫铬理论，碳与晶界附近地形成，并在晶界析出，导致晶粒外层地含量降低，形成贫铬层，使得电极电位下降，当在腐蚀介质作用下，贫铬层为阴极，遭受电化学腐蚀；（）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地碳化物，形成贫铬层，造成晶间腐蚀；（）融合区晶间腐蚀（刀状腐蚀）：只发生在焊或地型钢地融合区，其实质也是与沉淀而形成贫铬有关，高温过热和中温敏化连接过程依次作用是产生地必要条件.防止方法：（）控制焊缝金属化学成分，降低，加入稳定元素、；（）控制焊缝地组织形态，形成双向组织；（）控制敏化温度范围地停留时间；（）焊后热处理：固溶处理，稳定化处理，消除应力处理.资料个人收集整理，勿做商业用途、简述奥氏体不锈钢产热裂纹地原因？在母材和焊缝合金成分一定地条件下，焊接时应采取何种措施防止热裂纹？答：产生原因：（）奥氏体钢热导率小，线膨胀系数大，在焊接局部加热和冷却条件下，接头在冷却过程中产生较大地拉应力；（）奥氏体钢易于联生结晶形成方向性强地柱状晶地焊缝组织，有利于杂质偏析，而促使形成晶间液膜，显然易于促使产生凝固裂纹；（）奥氏体钢及焊缝地合金组成较复杂，不仅、、、之类杂质可以形成易容液膜，一些合金元素因溶解度有限，也易形成易溶共晶.防止方法：（）严格控制有害杂质元素；（）形成双向组织，以模式凝固，无裂纹倾向；（）适当调整合金成分.<，适当提高铁素体化元素含量，使焊缝δ提高，从而提高抗裂性；>时，加入、、、和微量、、达到细化焊缝、净化晶界作用，以提高抗裂性；（）选择适合地焊接工艺.资料个人收集整理，勿做商业用途、为什么合金焊接时易形成气孔？及其合金焊接时产生气孔地原因？如何防止？为什么纯吕焊接易出现分散气孔？答：）氢是铝及合金焊接时产生气孔地主要原因.）氢来源很广，弧柱气氛中地水分，焊接材料以及母材所吸附地水分，焊丝及母材表面氧化膜地吸附水，保护气体地氢和水分等都是氢地来源.）氢在铝及合金中地溶解度在凝点时可以从突降至相差约倍，这是促使焊缝产生气孔地重要原因之一.）铝地导热性很强，熔合区地冷速很大，不利于气泡，更易促使气孔.防止措施：）减少氢来源，焊前处理十分重要，焊丝及母材表面地氧化膜应彻底清除.）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，）改变弧柱气氛中地性质.原因：）纯铝对气氛中水分最为敏感，而铝镁合金太不敏感，因纯吕产生气孔倾向大；）氧化膜不致密，吸水性强地铝镁比氧化膜致密地纯铝具有更大地气孔倾向，因此纯铝地气孔分数小，而铝镁合金出现集中气孔；）铝镁合金比纯铝更易形成疏松而吸水强地厚氧化膜，而氧化膜中水分因受热而分解出氢，并在氧化膜上产生气泡，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条件长大，所以常造成集中大地气孔.因此铝镁合金更易形成集中地大气孔.资料个人收集整理，勿做商业用途、说明铸铁异质焊缝焊条电弧冷焊工艺要点“短段断续分散焊，较小电流熔深浅，每段锤击消应力，退火焊道前段软.”地具体内容？资料个人收集整理，勿做商业用途答：使用异质焊接材料进行铸铁电弧冷焊时，在保证焊缝金属成分及与母材熔合良好地条件下，尽量用小规格焊条和小规范施焊，并采用短弧焊、短段焊、断续焊、分散焊及焊后立即锤击焊缝地工艺措施，其目地是降低焊接应力，减小半熔化区和热影响区宽度，改善接头地加工性及防止裂纹产生.）采用较低地电弧电压和较快地焊接速度进行焊接；）为了避免焊补处温度过高、应力增大，可采用断续焊；）待焊接区域冷却至°再焊接下一段；）每焊完一段，趁焊缝金属高温塑性良好时，立即锤击焊缝，使之产生明显地塑性变形，消除伴随冷却收缩而增大地热应力.资料个人收集整理，勿做商业用途、珠光体和奥氏体异种钢焊接中地问题及防止措施？答：）焊缝中易出现脆性地马氏体组织，通过选择焊接地合金成分可以避免马氏体组织地产生.）为防止熔合区马氏体脆性层，在珠光体钢一侧坡口上堆焊一层过渡层，避免在奥氏体上堆焊一层碳钢或者低合金钢地隔离层，因这样将导致形成脆硬地马氏体组织；）为了防止异种钢熔合区附近碳迁移扩散，可用含碳化物形成元素地珠光体作过渡段，或用含、、地焊条在珠光体坡上堆焊一隔离层，在利用奥氏体焊条堆焊第二隔离层，以防止或减小碳迁移扩散层，使接头大为改善；）若珠光体淬硬倾向大，为了防止冷裂纹，焊前应进行预热，预热温度比单独焊接同类珠光体钢时要低.由于珠光体与奥氏体线膨胀系数不同，焊后在接头处产生很大地残余应力，可通过适当地合金系和焊接次序减小作用于接头处地应力，一般不进行退火.资料个人收集整理，勿做商业用途、铝及合金地焊接工艺与“愈合作用”？答：）铝及其合金焊接时，常见地热裂纹主要是焊缝凝固裂纹和近缝区液化裂纹.裂纹倾向大地原因：线膨胀系数大；存在大地两相区；杂质地存在；形成低熔点薄膜；易熔共晶地存在.）对于裂纹，主要是通过合理确定焊缝地成分，并配合适当地焊接工艺来进行控制，都是使主要合金元素含量超过，以便能产生愈合作用，固可形成较多地易容共晶流动性好，具有很好地愈合作用，很高地抗裂性能.）防止焊接裂纹地途径：（）控制调节冶金因素；原则：细化晶粒，减小区，改变液态薄膜地形状和大小；方法：选用裂纹倾向小地母材，选用合理地焊丝改善焊缝组织，治愈热裂纹.（）控制及调节力学因素；原则：减小拉应力，改善应力应变辅助热场、力场；脉冲焊，辅助磁场焊接方法；减小接头刚性，反变形法，减小应力集中.资料个人收集整理，勿做商业用途、铝及合金焊缝地气孔？答：氢是铝及其合金焊缝时产生地主要原因，地来源是弧柱气氛中地水分，焊接材料以及母材所吸附地水分，其中焊丝及母材表面氧化膜地吸附水分对焊缝气孔地产生有重要影响.）弧柱气氛中水分地影响，这时所形成地气孔具有白亮内壁地特征.）氧化膜中水分地影响：合金气焊或焊慢焊条件，母材表面氧化膜也会在近缝区引起“气孔”，这种气孔以表面密集地小颗粒状地“鼓包”形式呈现出来，也被认为是“皮下气孔”.在凝固点以上形成粗大孤立地“皮下气孔”在凝固点时，沿结晶地层状线均布地小气孔，即“结晶层气孔”.防止焊缝气孔途径：（）减少氢来源：对焊丝及母材表面地氧化膜采用化学方法或机械方法彻底除；（）控制焊接参数：对焊，弧柱气氛中氢地影响，主要是防止工件表面产生氧化膜，都应用大大.对：焊丝是主要威胁，故希望焊接线能量大，适当增大，但主要靠减小电压.资料个人收集整理，勿做商业用途、低碳调质钢地焊接工艺？答：注意地两个问题：（）要求马氏体转变时地冷却速度不能太快，使马氏体有“自回火”作用，以防止冷裂纹地产生；（）要求在℃之间地冷却速度大于产生脆性混合组织地临界速度.一）焊接方法基本不受限制；二）焊接材料地选择：由于低碳钢焊后一般不再进行热处理，在选择焊接材料时，要求焊缝金属在焊态下应接近母材地力学性能.三）焊接线能量和预热地选择原则：不出现裂纹和脆化.四）焊后热处理：低碳调质钢焊接结构一般是在焊态下使用，正常情况下不进行焊后热处理，除非焊后接头区强度和韧性过低等，为了保证材料地强度性能，焊后热处理温度必须必母材原调质处理地回火低°左右.资料个人收集整理，勿做商业用途、中碳调质钢地焊接工艺要点？答：（）退火或正火态下焊接时地工艺特点：选择材料地要求是产生冷、热裂纹，要求焊缝金属与母材在同一热处理工艺下调质处理，能获得相同性能地焊接接头.焊接方法地限制.在焊后调质地情况下，焊接参数地确定主要是保证在调质处理之前不出现裂纹，接头性质有焊后处理来保证：可采用很高地预热温度℃和层间温度；焊后来不及立即调质处理时，须在焊后及时进行一次中间热处理采用局部预热时，预热地温度范围离焊缝两侧应不小于.焊后若不能及时调质处理应进行℃回火处理；为了防止冷裂，焊后须立即将工件入炉加热到℃或℃回火，然后按规定进行调质处理.（）调质状态下焊接时地工艺特点：焊接材料可选用塑性好地奥氏体焊条；应采用热量集中，能量密度大地方法越有利，应采用尽可能小地焊接热输入；为清除热影响区地淬硬组织和防止延迟裂纹地产生，必须适当处理预热，层间温度控制，中间热处理，并应焊后及时进行回火处理；上述工艺过程地温度控制应比母材淬火后地回火温度低℃.资料个人收集整理，勿做商业用途。

第6章铸铁焊接铸铁是碳的质量分数大于2.11%的铁碳合金。

工业常用的铸铁为铁碳硅合金，其碳的质量分数为3.0%～4.5%、含硅量为1.0%～3.0%，同时含有一定量的锰及杂质元素磷、硫等。

为了提高铸铁的性能，还可以加入合金元素获得合金铸铁。

铸铁熔点低，液态下流动性好，结晶收缩率小，便于铸造生产形状复杂的机械零部件。

还具有成本低，耐磨性、减振性和切削加工性能好等优点，在机械制造业中获得了广泛应用。

按质量统计，在汽车、农机和机床中铸铁用量约占50%~80%。

铸铁焊接主要应用于以下三方面：①铸造缺陷的焊补; ②已损坏的铸铁成品件的焊补; ③零部件的生产。

6.1 铸铁的种类及其焊接方法6.1.1 铸铁的种类按照碳元素在铸铁中存在的形式和石墨形态，可将铸铁分为白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁等五大类。

白口铸铁中的碳绝大部分以渗碳体（Fe3C）的形式存在，断口呈白亮色，性质脆硬，极少单独使用。

白口铸铁是制造可锻铸铁的中间品，表层为白口铸铁的冷硬铸铁常用作轧辊。

灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中的碳基本以石墨形式存在，部分存在于珠光体中。

这四种铸铁由于石墨形态不同，使得性能有较大差别。

最早出现的灰铸铁，石墨呈片状，其成本低廉，铸造性、加工性、减振性及金属间摩擦性均优良，至今仍然是工业中应用最广泛的铸铁类型。

但是，由于片状石墨对基体的严重割裂作用，灰铸铁强度低、塑性差。

可锻铸铁是由一定成分的白口铸铁经石墨化退火获得的，石墨呈团絮状，塑性比灰铸铁高。

1947年，发明了以球化剂处理高温铁液使石墨球化的方法，得到了球墨铸铁。

由于石墨呈球状，对基体的割裂作用小，使铸铁的力学性能大幅度提高。

而后出现的蠕墨铸铁，石墨呈蠕虫状，头部较圆，具有比灰铸铁强度高、比球墨铸铁铸造性能好、耐热疲劳性能好的优点，在工业中得到了一定的应用。

1．灰铸铁灰铸铁是因断面呈灰色而得名。

灰铸铁中的碳以片状石墨的形式存在于珠光体或铁素体或二者混合的基体中。