焊接基本原理

1、焊接 ： 被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或两者并用， 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连接的工艺。比热流 ：单位时间内通过单位面积传入焊件的热能。焊接温度场 ：焊件上包括内部某瞬时的温度分布称为温度场。稳定温度场 ：焊接温度场各点的温度不随时间而变动时，称为稳定温度场；随时间而变动时，称为 非稳定温度场 。准稳定温度场 ：经过一段时间后达到饱和状态，形成暂时稳定的温度场。焊接线能量 ：电弧在单位焊缝长度上所释放的能量。熔滴比表面积 ：熔滴的表面积与其质量之比 .S A/ V3/ R短渣：随温度升高粘度急剧下降，随温度下降粘度急剧上升。（适用所有焊）长渣：随温度升高粘度下降缓慢的熔渣。联生结晶 ：焊接过程中，焊缝区在冷却过程中以熔合线上局部半融化的晶粒为核心 内生长， 生长方向为散热最快方向， 最终长成柱状 向晶粒。晶粒前沿伸展到焊缝中心，呈柱状铸态组织，此种结晶方式为联生结晶。竞争生长 ：晶粒长大具有一定结晶位向，当晶粒最大结晶位向与散热最快方向一致，最有利于晶粒长大，晶粒优先得到生长，当这两个方向不一致时，晶粒长大停止。短段多层焊： 多层

2、焊时每道焊缝长度在50 至 400mm， 在这种情况下，前层焊缝冷却到较低温度才开始焊接下一道焊缝。长段多层焊 ：多层焊时每道焊缝长度在1m 以上，在这种情况下，前层焊缝冷却到较低温度才开始焊接下一道焊缝。焊接热循环： 焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低而高，达到最高值后，又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。碳当量 ：把钢中合金元素按其对淬硬的影响程度折合成碳的相当含量。焊接热影响区 ：在焊接热循环作用下，焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域，称为焊接热影响区。焊接拘束度： R 单位长度焊缝，在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需要的力。焊接拘束应力 ：热应力、组织应力、结构自身拘束条件所造成的应力，三种应力的综合作用统称为拘束应力。焊接的优点 ：成形方便、生产成本低、适应性强1、节省材料，减轻结构重量，经济效益好；2、生产周期短、效率高；3、结构强度高，接头密封性好；4、易实现机械化和自动化。1、CO2气体保护焊接低合金钢应采用何种焊丝？为什么?答：CO2保护可防N,但不能去O。根据硅镒联合脱氧原则应采用 Si,Mn 高的焊丝或药芯焊丝，以利于脱氧。2、焊

3、接化学冶金过程的特点是什么？答： 1、焊条熔化及熔池形成；（焊条的加热及熔化、熔池的形成）2 、焊接过程中对金属的保护；（保护的必要性、保护的方式和效果）3 、焊接化学冶金反应区及其反应条件；（药皮、熔滴和熔池反应区）4 、焊接工艺条件与化学冶金反应的关系；（熔合比与熔滴过渡特性的影响）5 、焊接化学冶金系统及其不平衡性；3、低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感？答：低氢焊条的特点是焊缝金属含氢量极低，焊缝的塑性、韧性较高， 适用于各种重要焊接结构和大多数低合金钢。 由于这类焊条的熔渣不具有氧化性，一旦有氢侵入熔池将很难脱出。4、焊接时为什么要进行保护，常用措施有哪些？答：无保护的危害：1) 、焊接工艺性能变差、2、焊缝成分显著变化（有益合金元素减少、有害杂质增加）3、焊缝力学性能降低、措施：1)、气体保护(惰性气体、CO2混合气体)2) 、熔渣保护(埋弧焊、电渣焊、不含造气成分的焊条和药芯焊丝焊接)3) 、渣气联合保护4) 、真空保护5) 、自保护5、熔池的形状和尺寸和焊接工艺参数的关系？答：6、熔渣的作用1) 、机械保护作用；2) 、改善焊接工艺性能作用；3) 、冶金处理作用

4、7、选择脱氧剂的原则1) 、 脱氧剂在焊接温度下对氧的亲和力应比被焊金属对氧的亲和力大；2) 、 脱氧的产物应不溶于液态金属， 其密度也应小于液态金属密度；3) 、 必须考虑脱氧剂对焊缝成分、 性能以及焊接工艺性能的影响8、焊接时金属氧化的途径有哪些？焊条电弧焊时熔滴过渡特性焊接区气体的来源？答：金属氧化途径：1 、自由氧对金属的氧化、2、CO两金属的氧化、3 、水蒸气对金属的氧化、4、混合气体对金属的氧化焊接区气体的来源：1 、焊接材料、2、热源周围空气、3、焊条和焊件表面存在铁锈、油漆和吸附水等4 、母材和填充金属自身因冶炼而残留的气体9、为什么不锈钢焊条的长度较短？答：不锈钢电阻较大，焊接过程中产生的电阻热较高，导致焊条药皮发红乃至脱落，焊接区得不到保护，导致焊接工艺性能、冶金性能和机械性能变差。10、为什么酸性焊条用Mn脱氧而碱性焊条用Si、Mn Ti联合脱氧？答：酸性焊条含SiO2多，与MnO兆成复合氧化物降低氧含量， 使渣中MnO治量降低，浓度降低，从而使熔敷金属中的氧化物向渣 中过度，达到脱氧目的。在碱性渣中MnO勺活度系数较大，不利于 Mn脱氧，而碱性渣中 Si的脱氧效

5、果较好，Si的脱氧能力比Mn大，但生成的SiO2熔点高， 不易聚合为大的质点，不易从钢中分离易造成夹杂， Mn和Si按适当 比例加入金属中进行联合脱氧时可以得到较好的脱氧效果。11、S、P对焊接质量的危害？控制措施？为什么碱性渣有利 于脱 S、 P。答：S 的危害：降低冲击韧性和抗腐蚀性、产生结晶裂纹倾向更大。措施：1）、限制焊接材料含S量：母材、焊丝、药皮或焊剂2） 、用冶金方法脱SP 的危害： 减弱晶粒间结合力、 冲击韧度降低、 脆性转变温度升高。措施：限制母材、填充金属、药皮和焊剂中的含P量。（药皮和焊剂中的锰矿是导致焊缝增磷的主要来源）脱S:碱度大，则MnO CaO?碱性氧化物就多，从而与系统中的S形成CaS等不溶于钢液的物质，有利于脱So脱P:增加熔渣的碱性可减少焊缝中的含P量。12、N、H O对焊接质量有哪些影响？控制焊缝中 N H O量的主要措施是什么？答： N 促使焊缝产生气孔、促使焊缝金属时效脆化、提高焊缝金属强度、降低塑性韧性。措施：1、焊接区的保护（主要来源于周围的空气）2 、焊接工艺参数（尽量采用短弧焊、增加焊接电流和焊丝直径）3 、合金元素（增加焊丝和药皮中的

6、含C量可降低焊缝中的含N量）H 对焊缝的影响：氢脆（室温或低于室温发生）、白点（鱼眼）、气孔、冷裂纹。措施：1、减少氢的来源（限制焊接材料中的H清除气体中的水份、清除焊件表面的油污和杂质）2 、焊接过程中利用冶金加以去除（药皮焊剂中加入氟化物、加入稀土）3、工艺处理4 、焊后脱氢处理O 对焊缝的影响：随着含氧量的增加，其强度、塑性、韧性都明显下降、引起热脆、冷脆和时效硬化、形成气孔、影响焊接过程的稳定性。 （ 为了减少焊缝含氢量，改进电弧特性有时故意加入一定量的氧化剂 ）措施： 1、纯化焊接材料2 、控制焊接工艺参数3、脱氧13、手工电弧焊冶金过程分几个阶段，个反应阶段条件有何不同，主要进行哪些物理化学反应？答： 1、药皮反应区，主要物化反应：水分的蒸发、某些物质的分解、铁合金的氧化。2、熔滴反应区，特点：熔滴温度高、接触面积大、时间短、熔滴与熔渣发生强烈混合。主要反应：气体的分解和溶解、金属的蒸发、金属及其合金成分的氧化还原。3、熔池反应区：温度高，接触面积小、时间长、熔池温度分布不均匀。14、焊条型号牌号，如 E4207 J557答：第三位数表示焊条焊接位置， 0、 1 用于全位置

7、焊； 2 适用于平焊及横角焊； 4 用于向下立焊。E4207:焊条型号，熔敷金属的最低抗拉强度为420MPa适用于全位置焊的焊条。J557:焊条牌号，熔敷金属抗拉强度不低于 550MPal勺结构钢焊条。15、 药皮的作用 ： 1、机械保护作用 2 、冶金处理作用 3 、改善工艺性能。16、 焊芯的作用 ：导电、填充金属。17、 焊芯的要求： 1、碳含量尽量低2 、锰的含量合适3 、硅含量尽可能少4 、硫、磷严格控制5 、电阻率低，夹杂物少。18、 焊条的工艺性能包括哪些方面，对焊接质量有何影响 ？答： 1、焊接电弧的稳定：影响焊接过程的连续性和焊接质量。2 、焊缝形成：影响焊接接头的力学性能。3 、各种位置焊接的适应性：工艺性能良好的焊条能适应空间全位置焊接。4 、飞溅：过多的飞溅会破坏正常焊接过程，降低焊条的熔敷效率，增加清理工作量。5 、脱渣性：脱渣性差不仅清渣困难，降低焊接生产率，还会产生夹渣的缺陷。6 、焊条熔化速度：加入铁粉，可以提高焊条的熔化系数。7 、焊条药皮发红：药皮发红引起焊接工艺性能恶化，严重影响焊接质量。8 、焊接烟尘：烟尘含有各种致毒物质，污染环境，危害焊工健康

8、。19、 焊缝中的气孔的种类及分布特征？答：析出型气孔：氢气孔、氮气孔氢气孔：焊缝表面，断面形状多为螺钉状，从焊缝表面看呈圆喇叭口形，气孔的四周有光滑内壁。氮气孔：焊缝表面，蜂窝状，表面光滑。反应型气孔：ccn孔CO 气孔：焊缝内部，条虫状，表面光滑。20、 熔池的凝固特点 ？答： 1、熔池体积小，冷却速度大；2 、熔池中的液态金属处于过热状态；3 、熔池是在运动状态下结晶。21、 焊缝金属中的偏析主要有哪几种？答：焊缝中的化学成分不均匀性： 1、显微偏析；2 、区域偏析； 3 、层状偏析。22、 稀土元素在焊接冶金过程中的作用 ？答： 1、脱氧、脱氢、脱氮； 2、改变夹渣物形态，提高焊缝性能3、减少裂纹4 、细化晶粒，提高接头强度和塑性。23、简述熔池结晶形态，并分析结晶速度、温度梯度和浓度对结晶形态的影响？答：结晶形态分为柱状晶（平面晶、胞晶、树枝状晶）、等轴晶（树枝状晶）。平面晶 胞状晶 胞状树枝晶 树枝状晶 等轴晶R为结晶速速；C为溶质浓度;G为温度梯度：G0时形成平面晶；G0时形成树枝状晶。当R和G不变时，随着C的提高，成分过冷增加，结晶形态从平面 晶到等轴晶。当G和C 一定

9、时，结晶速度R越快，成分过冷的程度越大，结晶形 态从平面晶到等轴晶。当C和R一定时，随着G的提高，成分过冷程度减小，结晶形态从 等轴晶到平面晶。24、焊缝金属中夹杂主要有哪几种，如何控制？答 : 夹杂主要为：氧化物、氮化物和硫化物。措施：1、最重要是正确选择焊条、焊剂，使之更好的脱硫、脱氧；2 、控制其来源，严格控制母材和焊材中杂质含量；3 、选用合适的焊接工艺参数，以利于熔渣浮出；4 、多层焊时，应注意清除前层焊缝的熔渣；5 、焊条要适当的摆动，以便熔渣浮出；6 、操作时注意保护熔池，防止空气进入。25、焊缝中的气孔的危害及控制措施？答 : 气孔的危害： 1、减小有效截面积；2、应力集中；3、塑形韧性下降；4、疲劳强度下降；5、致密性。措施： 1、降低母材和电极金属中气体含量；2 、消除和减少被金属吸收的气体和焊接材料中的水分，表面油污、水分和铁锈等。3 、选择合适的焊接工艺参数、电流种类及操作技巧。焊接时规 范要保持稳定，并适当配合摆动，利于气体逸出。26、 由焊缝边缘到焊缝中心，结晶形态变化趋势？答：R和C增大，G减小，结晶形态由平面晶到等轴晶。27、焊接热过程的主要特点是什么？答 :1 、加热温度高；2、加热速度快；3、高温停留时间短；4 、自然条件下连续冷却；5、局部加热。28、焊接热循环的主要参数有哪些？答

《焊接基本原理》由会员夏**分享，可在线阅读，更多相关《焊接基本原理》请在金锄头文库上搜索。