《材料成型工艺技术基础》韩建民版第三章答案.pdfVIP

1.何谓焊接冶金？焊接冶金有何特点？用光焊丝在无保护情况下焊接会出 现哪些问题？ 熔化金属、熔渣、气体三者之间发生的化学反应称为焊接冶金。特点：1） 焊接冶金反应具有超高温特征，促使冶金反应激烈进行，致使金素元素蒸发、烧 损，并使电弧中的气体分解呈原子态，增加了气体的活泼性；2）焊接冶金反应 过程中存在着特大的反应界面，可促使冶金反应的完成。3）反应过程短促，不 利于焊接冶金反应达到平衡状态。光焊丝在无保护焊接时，焊缝金属中的氧和氮 含量显著增加，塑韧性急剧下降。 2.焊缝金属中侵入氧、氮、氢，对焊接质量有何影响？ 氧气：1）对焊缝性能的影响，a.强度、塑性和韧性明显下降；b.低温冲击韧 性急剧下降；c.引起红脆、冷脆和时效硬化；d.降低焊缝的导电性、导磁性和抗 蚀性等。 e.焊接有色合金、 活性金属和难熔金属时， 氧的有害作用更加突出。 2) 形 成气孔: 溶解在熔池中的氧与 C 发生反应生成 CO，在熔池结晶时气泡来不及逸 出而形成气孔。3)烧损钢中有益的合金元素会使焊缝性能变坏。 氮气：1）碳钢焊缝中，氮是有害杂质，是促使焊缝产生气孔的主要原因之 一。2）是提高低碳钢和低合金钢焊缝强度、降低塑性和韧性的元素。过饱和的 氮以固溶和针状氮化物 Fe4N 析出。3）是促使焊缝金属时效脆化的元素。过饱和 的氮处于不稳定状态，随时间的延长，形成稳定的针状 Fe4N，而使焊缝的强度 升高，塑韧性下降。4）作为有益的合金元素，如在 15MnVN 钢中，V 与 N 形成 稳定的 VN，可抑制时效现象。 氢气： 焊接时氢气的影响暂态有氢脆和白点， 永态有气孔和裂纹。 1） 氢脆： 是指氢在室温附近使钢的塑性严重下降的现象； 2） 白点： 碳钢或低合金钢焊缝， 如含氢量高，则常常在其拉伸或弯曲断面上，出现银白色圆形局部脆断点，称为 白点。直径 0.53mm。经过去氢处理可消除。3）形成气孔：熔池结晶时，由于 氢的溶解度下降，使氢处于过饱和状态，发生如下反应：2H=H2，形成气泡， 进而形成气孔。4）产生冷裂纹：焊接接头冷却到较低温度产生的一种裂纹，氢 是促使产生这种裂纹的主要原因之一。 3.何为焊接材料?焊接材料的作用有哪些?为什么焊条药皮成分中一般都有 硅铁，锰铁?在各种自动焊中，用什么代替药皮的作用? 焊接过程中使用的消耗材料统称为焊接材料。 作用：形成焊缝；机械保护作用，熔渣覆盖在熔滴和熔池的表面上，把液态 金属和空气隔开，削弱了空气中的氧和氮对处于高温的焊缝金属的氧化和氮化； 冶金处理作用， 熔渣和液态金属能发生一列物化反应， 从而影响焊缝金属的成分； 工艺性能，在熔渣中加入适当的物质可使电弧容易引燃、稳定燃烧，减少飞溅， 保证具有良好的操作性、脱渣性和焊缝成形等。 焊条药皮成分中硅铁， 锰铁等都是有效的脱氧， 脱 S、 P 的元素， 产生熔渣， 保护焊缝；降低电弧气氛和熔渣的氧化性，使焊缝金属获得必要的合金成分。在 其它电弧焊中，常用焊剂代替药皮。 4.结构钢焊条牌号含义如何？酸性焊条和碱性焊条各有何特点? 按国家标准 GB/T5117-1995 和 GB/T5118-1995 规定: E xx xx (-x) 后缀字母表示特殊用途 两位数字表示药皮类型、施焊位置和电源性质 两位数字表示熔敷金属抗拉强度最小值（N/mm2） 焊条 酸性焊条和碱性焊条的特点： 焊条 酸性焊条 碱性焊条 特点 药皮氧化性强，脱 S、P 能力差 焊缝冲击韧性一般 焊缝含氢量高 抗裂性能差 焊条工艺性能好（稳弧形脱渣性全 位置焊接性等） 对铁锈、油污、水分不敏感 焊接烟尘较少 可交、直流两用 药皮还原性强，合金元素氧化烧损少 脱 S、P 能力强。焊缝冲击韧性高 焊缝含氢量极低 焊缝抗裂性能好 焊缝工艺性能不如酸性焊条 对铁锈、油污、水分敏感，焊条使用 前需要严格烘干，并保温存放 产生 HF 有毒气体，应加强通风 需直流反极性焊接 应用 焊接一般结构件 焊接重要结构件（如压力容器和承受 动载荷的结构件） 5.焊条的选择原则是什么?焊接 20、ZG35、16Mn、15MnV 钢时各应选择什 么样的焊条? 原则： （1）对于结构钢，选用焊条的原则是保证焊缝与母材等强度； （2）低 碳钢与低合金钢焊接，可按异种接头中强度较低的钢材来选用相应的焊条； （3） 铸钢件一般含碳量较高，如内燃机的柴油机体，形状复杂，厚度较大，易产生焊 接裂纹，一般选用碱性焊条； （4）对于不锈钢和耐热钢，应按保证焊缝与母材化 学成分相近或相同的原则选用相应的不锈钢和耐热钢焊条。 20 钢为普通钢，选用 J422；铸钢 35 含碳量高，一般选用碱性焊条，为 J506 或 J507；合金钢 16Mn 钢（低合金高强度结构钢）手工焊用碱性低氢焊条 J507， 15MnV 钢为普通低合金钢，应选择较经济的酸性焊条 J502。 6.何谓焊接接头?薄弱部位在哪儿? 焊接接头指焊缝、熔合区、热影响区和一部分母材组成的区域。熔合区存在 着明显的化学不均匀性，从而引起组织的不均匀性，因此成为焊接接头的薄弱部 位。 7.何谓焊接热循环? 焊接过程中， 焊接接头处的金属都是由室温加热到高温然后又从高温冷却到 室温，把焊接接头处的任一点的温度随时间的变化过程称作焊接热循环。 8.何谓焊接热影响区?低碳钢焊接热影响区包括哪几个区段?各区组织和性 能如何?薄弱区段在哪儿 ? 焊缝两侧各个不同位置的金属经历着不同的焊接热循环， 在焊接热循环的作 用下， 焊缝两侧处于固态的母材发生着组织和性能变化的区域称为焊接热影响区。 低碳钢的热影响区存在四个区段， 包括：（1） 过热区， 奥氏体晶粒长得非常粗大， 塑性韧性性能差。 （2）正火区，发生重结晶，使晶粒显著细化，强度塑性韧性均 提高，因此该区性能好。 （3）部分相变区，晶粒大小不一，性能不均。 （4）再结 晶区，与重结晶不同，重结晶时金属内部晶体结构发生变化，而再结晶时只是晶 粒外形变化并无内部晶粒结构的变化， 即冷作变形后破碎的晶粒通过加热到再结 晶温度（AC1 以下，低碳钢约为 500）后，再次变成完整的等轴晶粒，再结晶 区的强度和硬度都低于冷作变形状态的母材，但塑性和韧性得到改善。 以上分析可以看出：过热区是热影响区的薄弱区段。 9.焊接热轧钢与冷轧钢（均属低碳钢）的热影响区组织和性能有何异同? 热轧钢的热影响区只有过热区、正火区和部分相变区三部分，冷轧钢的热影 响区则有一个明显的再结晶区，再结晶区与重结晶不同，重结晶时金属内部晶体 结构发生变化，而再结晶时只是晶粒外形变化并无内部晶粒结构的变化，即冷作 变形后破碎的晶粒通过加热到再结晶温度后，再次变成完整的等轴晶粒，再结晶 区的强度和硬度都低于冷作变形状态的母材，但塑性和韧性得到改善。 10.低碳钢和易淬火钢焊接热影响区组织性能有何异同? 低碳钢的热影响区存在四个区段， 包括：（1） 过热区， 加热温度约在 1100-1490 （AC3 以上）由于温度高，奥氏体晶粒长得非常粗大，在较快的冷却速度下形 成过热组织，晶粒粗大性能差。 （2）正火区，该区加热温度在 900-1100（AC3 到晶粒长大之前的温度） ， 由于加热和冷却的重结晶相变作用， 使晶粒显著细化， 相当于正火处理后的细晶粒组织，因此该区性能好。 （3）部分相变区，该区温度 约在 750-900（AC1-AC3） ，只有部分组织经受了重结晶相变，剩余部分未发 生重结晶相变，因此是粗晶和细晶的混合区，性能不均。 （4）再结晶区，与重结 晶不同，重结晶时金属内部晶体结构发生变化，而再结晶时只是晶粒外形变化并 无内部晶粒结构的变化，即冷作变形后破碎的晶粒通过加热到再结晶温度（AC1 以下，低碳钢约为 500）后，再次变成完整的等轴晶粒，再结晶区的强度和硬 度都低于冷作变形状态的母材，但塑性和韧性得到改善。 而易淬火钢，如果母材金属焊前处于退火状态，则焊后热影响区的组织可分 为完全淬火区和不完全淬火区两个区段；如果母材金属焊前处于淬火状态，则还 会形成一个回火区。 （1）完全淬火区指加热温度超过 Ac3 以上的区段，焊后奥 氏体全部转为马氏体， 包括了相当于不易淬火钢焊接热影响区中的过热区和重结 晶区。该区由于存在淬火组织，所以强度和硬度增高塑性和冲击韧度下降，并且 容易产生冷裂纹。 （2）不完全淬火区指加热温度在 Ac1Ac3 之间的区段，焊后 奥氏体转变为马氏体，原铁素体保持不变，仅有不同程度的长大，最后形成马氏 体-铁素体组织。该区段的组织和性能很不均匀，塑性和冲击韧度下降。 （3）回 火区如果母材金属焊前处于淬火状态，则在温度低于 Ac1 的区段，会发生程度 不同的回火过程，称为回火区。回火区的硬度下降、塑性增高。 11.影响焊接热影响区宽度大小的因素是什么?减小和消除热影响区的办法 是什么? 影响焊接热影响区宽度大小受焊接方法、焊接规范等因素的影响；为了减小 和消除热影响区的不利影响， 一般对于碳钢和低合金钢构件采用焊后正火处理以 改善焊接接头的性能。 12.产生焊接应力与变形的原因是什么?焊接过程中和焊接以后，焊缝区纵向 受力是否一样？平板中间纵向堆焊一条焊缝，它的残余应力如何分布? 焊接时一般采用集中热源在局部加热，由于不均匀加热使材料不均匀膨胀， 处于高温区域的材料加热过程中的膨胀， 受到周围温度低材料的限制而不能自由 进行，于是焊件出现内应力；冷却过程中又不能自由收缩，而受到未加热处材料 的拉伸，于是焊件又出现一个与焊接加热相反的应力。所以产生焊接应力与变形 的根本原因是焊接过程中的不均匀加热和冷却。 焊接过程中和焊接以后， 焊缝区纵向受力大小和方向均不一样， 焊接过程中， 焊缝区加热受压应力而未加热区受到拉应力，焊接以后，由于塑性变形的缘故， 被加热区受拉应力而其他区域受压应力。 平板中间纵向堆焊一条焊缝，它的残余应力分布如图所示： 13.焊接变形有哪几种形式？防止和减少焊接变形的措施有哪些？ 焊接变形有：收缩变形（横向和纵向收缩） 、角变形、弯曲变形、扭曲变形。 防止和减少焊接变形的措施有： 设计措施：1）选用合理的焊缝尺寸和形状；2）尽量减少焊缝数量；3）焊 缝布置合理，避免集中和交叉。 工艺措施：1)加余量法，下料时工件尺寸上加一定的收缩余量，以补充焊后 的收缩；2）反变形法，事先估计变形的方向和大小，装配时给予一个相反的变 形，然后焊接，预变形正好与焊接变形相抵消；3)刚性夹持法，焊接前将工件固 定，然后焊接；4)选择合理的焊接次序，先焊短焊缝，再焊长焊缝。 14.焊接变形超标如何解决？矫正的方法有哪些？原理各是什么？ 焊接变形超标需要矫正处理。矫正的方法有机械矫正法和火焰加热矫正法。 机械矫正法，利用外力使构件产生与焊接变形方向相反的塑性变形，与焊接 变形相抵消；火焰加热矫正法是利用火焰在焊件的适当部位上加热，使较长的金 属在加热后冷却收缩，来矫正焊接变形。 15.何谓焊接应力、焊接残余应力、焊接瞬时应力？防止和减少焊接应力的 措施有哪些？如何消除焊接残余应力？ 焊接时一般采用集中热源在局部加热，由于不均匀加热使材料不均匀膨胀， 处于高温区域的材料加热过程中的膨胀， 受到周围温度低材料的限制而不能自由 进行，于是焊件出现内应力；冷却过程中又不能自由收缩，而受到未加热处材料 的拉伸，于是焊件又出现一个与焊接加热相反的应力，在焊接过程中出现的随时 间而变化的内应力为焊接瞬时应力，焊后当温度降至常温时，残存于焊件中的内 应力称为焊接残余应力，焊接应力即指焊接残余应力。 防止和减少焊接应力除设计上尽量减少焊缝数量和尺寸， 避免焊缝集中和交 叉等措施外，工艺上可采取：1）采用合理的焊接次序，尽量使结构在焊接过程 中能较自由的收缩，防止先焊完的焊缝对后续的焊缝形成刚性约束，在大型拼板 焊接时应先焊错开的缝，后焊直通长焊缝；2）反变形法；3）锤击焊缝，使焊缝 得到延生， 降低内应力； 4） 加热减应法， 在焊接结构的适当部位加热使之伸长， 加热区的伸长带动焊接部位，使他产生一个与焊接收缩方向相反的变形。 消除焊接残余应力的方法：1）整体高温回火；2）局部高温回火；3）其他 方法，如拉伸法和振动法等消除残余应力。 16.如图 3-64 所示的拼接大型钢板是否合理？为什么？要否改变？怎样改？ 为减少焊接应力与变形，其合理的焊接次序是什么？ 不合理。焊缝密集交叉。局部加热多，易产生焊接应力和变形。 可按下面图示设计： 合理的焊缝次序为，应先分别焊接图中上，中，下三块。然后将三块连成整 体。 还可以这样进行焊接： 17.试分析焊接工人在焊接厚件时，为什么有时用圆头小锤对红热状态的焊 缝进行敲击？ 用小锤对红热状态的焊缝进行锤击原因有：通过锤击，松弛由于热影响区 收缩引起的拉应力；细化焊缝区的晶粒，使得焊缝区力学性能得到改善；锤 击红热态焊缝时， 可以焊合焊缝内的微裂纹、 孔洞等缺陷， 提高焊缝的力学性能； 锤击焊缝，清除覆盖在焊缝上的焊渣。 18.焊接电弧的本质是什么？焊接电弧产生的条件是什么？手弧焊电弧的构 造、各区的温度如何？ 焊接电弧是在电极与工件间的气体介质中强烈而持久的放电现象， 即气体介 质被击穿而导电；焊接电弧产生的条件是：一则焊条与工件之间有足够的带电粒 子， 再者焊条与工件之间有足够高的电压； 焊接电弧由阴极区 （温度约为 2400K） 、 阳极区（温度约为 2600K）和弧柱区（弧柱中心温度约为 6000-8000K）三部分 组成。 19.何谓电弧静特性？手弧焊、埋弧焊、TIG 焊、CO2 焊电弧静特性各是什 么形状？ 当弧长一定、电弧稳定燃烧时，电弧两端的电压与电流之间的关系，称为焊 2a 接电弧静特性；手弧焊、埋弧焊和 TIG 焊的电弧呈水平特性，CO2 焊的电弧呈 上升特性。 20.何谓电源外特性？手弧焊、埋弧焊、TIG 焊、CO2 焊各选用何种外特性 的电源？ 在稳定状态下， 弧焊电源的输出电压与输出电流的关系称为弧焊电源的外特 性；手弧焊、埋弧焊、TIG 焊因其电弧静特性呈水平的要求弧焊电源具有徒降的 外特性；CO2 焊 21.氩弧焊和 CO2 气保护焊有何异同？各自的适用范围如何？ 氩弧焊是以氩气作为保护气体的电弧焊。优点是氩气属于惰性气体，既不溶 于金属也不与金属发生化学反应，因此保护效果最好，电弧稳定，焊接质量高， 但氩气价格昂贵， 氩弧焊设备也较复杂， 其成本高； 主要用于合金钢， 如不锈钢； 有色金属，如铝合金的焊接。 CO2 气保护焊以 CO2 作为保护气体的电弧焊。特点：生产成本低：CO2 气 便宜；生产率高：自动送丝，电流较大，焊接速度快，焊后没有熔渣、节省清渣 时间；操作性能好；质量较好；但飞溅较严重，焊缝成形不够光滑，烟雾较大， 弧光强烈，容易产生气孔。应用范围：造船，机车车辆、汽车，农业机械 30mm 以下厚度的低碳钢、低合金钢。 22.氩弧焊和CO2焊焊接低碳钢各用什么焊丝？能否用埋弧焊焊丝代替CO2 焊焊丝？为什么？ 氩弧焊焊接低碳钢一般使用与母材成分相同的材料，也可用母材的切条； CO2 焊焊接低碳钢用 H08Mn2SiA，若选用 H04Mn2SiTiA 效果会更好； 不能代替，埋弧焊焊丝为颗粒状，CO2 焊焊丝是被 CO2 保护进行焊接的焊 条。 23.试列表从焊接质量、生产率、焊接材料、成本和应用等方面对下列焊接 方法进行比较：手工电弧焊；气焊；埋弧自动焊；氩弧焊；CO2 气 保护焊。 手工电弧焊 气焊 埋弧自动焊 氩弧焊 CO2 焊 焊接质量 生产率 焊接材料 成本 应用 24.电渣焊和埋弧焊的焊接过程有何异同？各自的适用范围如何？电渣焊不 要引入板和引出板是否可以？为什么？ 电渣焊是利用电流通过液体熔渣产生的电阻热作为热源， 将工件和填充金属 熔合成焊缝的一种焊接方法，焊接过程分为引弧造渣阶段、正常电渣焊接阶段和 引出阶段，开始电渣焊时，先引燃电弧，将不断加入的固体焊剂熔化，形成液体 渣池，当渣池达到一定深度后，电弧熄灭，转入电渣过程，当电渣过程稳定后， 焊接电流通过渣池产生的热使渣池温度达 1700-2000，渣池将焊丝和工件熔化 形成熔池，随着焊丝不断向渣池送进，金属熔池和其他的渣池逐渐上升，金属熔 池下部远离热源的液态金属逐渐凝固形成焊缝； 埋弧焊是电弧埋在颗粒状焊剂层 底下燃烧的焊接方法，焊接时焊剂由漏斗铺撒在焊件待焊接处，送丝机构将焊丝 经导电嘴送到焊剂层下，电弧在焊丝和工件之间引燃以后，电弧热量将焊丝端部 及电弧附近的母材熔化形成熔池，也使周围的焊剂熔化和蒸发，形成熔渣和焊剂 蒸汽腔，使电弧和熔池与外界空气隔绝。随着电弧的燃烧，焊丝自动送进，并且 电弧自动朝前移动，随后熔化金属冷却凝固形成焊缝，比重轻的熔渣浮在焊缝表 面形成渣壳，未熔化的焊剂可用焊剂回收装置自动回收。 电渣焊适用于焊接厚度较大。难于采用埋弧焊和气电焊的。必须在垂直位置 焊接的焊缝；埋弧焊主要用于平焊位的长直焊缝和大环焊缝。 电渣焊不要引入板和引出板是不可以的。 因为电渣焊时， 先在引入板上引弧， 并陆续加入焊剂，电弧将焊剂熔化形成液态熔渣，达到一定的深度后焊丝插入渣 池， 电弧熄灭， 电流通过熔渣产生电阻热将工件熔化进行电渣焊接。 焊接终了时， 将渣池升到引出板中，在金属熔池高出工件边缘上一定尺寸后停焊，保证焊缝尾 部焊牢。 25.等离子弧与一般电弧比较有何异同？等离子弧有哪些用途？ 等离子弧与一般电弧比较，一般电弧未充分电离，能量未高度集中，而电弧 气氛高度电离，达到正离子和电子相等的成都，是一种压缩电弧。等离子弧目前 用于焊接（可以焊接碳钢、不锈钢、铜合金、镍合金以及钛合金）和切割（可以 切割氧-乙炔火焰所不能切割的绝大多数材料和非金属材料， 特别适宜割厚 30mm 以下的碳钢、不锈钢、铜、铝等材料）等领域， 26.电子束焊和激光焊的热源是什么？各自的适用范围如何？电子束在非真 空室可否进行焊接？ 电子束焊是利用会聚的高速电子流轰击工件接缝处所产生的热量， 适用于活 泼金属和难溶金属的焊接，如钛合金、钨、钼等；激光焊是激光束，适用于一般 焊接方法难以焊接的材料，如高熔点金属等，也可用于异种金属和非金属材料的 焊接；电子束在非真空室可以进行焊接。 27.点焊、缝焊、凸焊应用范围如何？ 点焊：主要适用于焊接厚度小于 3mm 的冲压、轧制、且不要求气密的薄板 结构件，如汽车、小轿车的外壳，机车、客车车门等低碳钢的轻型结构，在航空 工业中，主要用于飞机、喷气发动机、火箭等由合金钢、铝合金、钛合金等材料 制成的结构件。 缝焊：主要用于焊接要求密封的薄壁结构，如汽车、拖拉机的油箱，飞机火 箭的燃料储箱等。 凸焊：主要用于焊接碳钢和低合金钢的冲压件。 28.电阻对焊和闪光对焊有何区别？各自应用范围如何？ 电阻对焊是将焊件夹紧在两钳形电极中间，其端面紧密接触，然后通电，电 流通过工件和接触端面产生电阻热，将工件接触处迅速加热至塑性状态，然后迅 速加顶锻压力，断电完成焊接。主要用于塑性好、截面较小、强度要求不高的型 材件的对焊； 闪光对焊是将焊件装配夹紧在两钳形电极之间，接通电源，并使其端面逐渐 移近并接触，因工件表面凹凸不平，先接触的点在强电流的作用下，迅速熔化形 成液体过梁，强大电流继续加热时，液态金属发生爆破和蒸发，以火花的形式飞 出，形成闪光，此时工件继续移近，保持一定的闪光时间，待工件端面全部加热 熔化时，迅速对焊件加压，并切断电源，焊件即在压力下产生塑性变形而焊在一 起。主要用于重要件的焊接，可焊各种金属的棒料和型料。 29.试比较电阻对焊和摩擦焊的焊接过程特点有何异同？各自应用范围如 何？ 电阻对焊是利用电阻热使两个工件在受压条件下在整个接触面上焊接起来 的一种方法；摩擦焊是利用工件间摩擦产生的热量，在受压条件下焊接成型。 相同点： （1）在受压条件下成型； （2）端面与端面的焊接； （3）无需焊接材 料； （4）焊接表面不需清洁。 不同点： （1）热源不同，摩擦焊利用摩擦热，电阻焊利用电阻热 ； （2）对 工件截面大小、形状要求不用，摩擦焊可以焊接同种金属，也可以焊接不同种金 属，工件可以等截面积，也可不同截面积，但需要一个焊件为圆形或管形；电阻 对焊要求同种金属等截面焊接。 （3）焊件大小不同，摩擦焊件直径可以从 2mm 至 150mm，而电阻焊件一般直径大小于 20mm。 （4）摩擦焊设备复杂，一次行 投资大，电阻对焊设备简单。 30.钎焊与熔化焊的过程实质有何差别？钎焊的主要适用范围如何？ 钎焊是对被焊材料和填充材料适当加热，被焊金属不熔化，只是填充材料熔 化并与被焊金属相互溶解和扩散，将两工件焊接在一起；熔化焊是利用某种热源 将被焊金属结合处局部加热到熔化状态，并与熔化的填充金属一起形成熔池、冷 却结晶形成牢固的接头，将两工件结合成为整体。钎焊主要用于制造精密仪表、 电气零件、异种金属构件以及复杂薄板结构，如蜂窝结构、内燃机的中冷器、散 热器的钎焊，民用工业各类导线的钎焊，硬质合金刀具的钎焊等。 31.比较表中几种钢材的焊接性。 钢号 主要化学成分 工件尺寸（mm） C Mn Cu V Mo 09Mn2Cu 0.1 1.4 0.3 板厚 10 09MnV 0.11 1.2 0.1 板厚 50 14MnMoV 0.12 1.5 0.15 0.5 板厚 50 45Mn2 0.44 1.7 直径 120 几种钢的碳当量计算如下： 09Mn2Cu：Ceq=0.1+1.4/6+0.3/15=0.35 09MnV：Ceq=0.11+1.2/6+0.1/5=0.33 14MnMoV：Ceq=0.12+1.5/6+(0.15+0.5)/15=0.43 45Mn2：Ceq=0.44+1.7/6=0.72 显然， 焊接性以此降低为 09MnV、 09Mn2Cu、 14MnMoV、 45Mn2. 32.已知淬火回火的机械零件如经焊接修复，试分析其热影响区组织如何变 化？焊接过程中和焊后应怎样对待？ 33.何谓扩散氢？它对冷裂纹有何影响？ 在钢焊缝中，氢大部分是以氢原子或离子的形式存在的，它们与焊缝金属形 成间隙固溶体。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，故称之为扩散氢。 由于液态合金钢容易吸收氢，凝固后氢在金属中扩散、聚集和诱发裂缝需要 一定的时间，因此冷裂纹常具有延迟现象，故称延迟裂缝。 34.何谓预热、后热、消氢处理、焊后热处理？ 预热是焊前将坡口及坡口两端 100mm 区域加热到预定温度的工序，主要用 来降低焊缝的冷却速度和焊接应力，一般用于厚板或淬硬倾向较大的材料。 后热是指焊接结束后或焊完一条焊缝后，将焊件或焊接区立即加热到 150-250范围内，并保温一段时间； 消氢处理是指焊后加热到 300-400并保温 2h 以上， 以加速焊接接头中氢的 扩散逸出。 焊后热处理是焊接后将金属材料放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过 改变材料表面或内部的晶相组织结构，来控制其性能的一种金属热加工工艺。 35.低合金高强钢焊接时最常见、最严重的焊接缺陷是什么？防止高强钢焊 接冷裂纹的工艺措施有哪些？ 低合金高强钢焊接时最常见、最严重的焊接缺陷是冷裂纹。需要采用控制焊 接线能量、降低含氢量、预热和及时后热等措施来防止冷裂纹的产生。 36.铸铁的焊接特点如何？何谓铸铁热焊和铸铁冷焊？ 铸铁的焊接特点： （1）铸铁的含碳量高，杂质 S、P 也偏高，铸铁额焊接性 极差； （2）铸铁的焊接主要用于做焊补工作，可大大减少废品率，在实际生产中 经济效益很大； （3）焊接接头易出现白口及淬硬组织，其硬度很高，很难进行机 械加工； （4）易产生裂纹，铸铁强度低，无塑性，热影响区易产生热裂纹； （5） 已变质的铸铁件出现不易焊上的情况，长期高温下工作的铸件，因基体组织转变 析出大量石墨并聚集长大，石墨的熔点高且为非金属，故易出现不融合的情况； （6）易生成气孔，因铸铁含碳量高，焊接时易产生 CO、CO2 气体，铸铁凝固 时，熔池中的气体来不及溢出而造成气孔。 铸铁热焊：焊前将铸铁整体或局部预热到 600-700，在焊接过程中保持这 一温度，并在焊后采取缓冷措施的工艺方法称为热焊； 铸铁冷焊：焊前不预热，焊后不用保温缓冷的焊补方法称为冷焊法。 37.表 3-10 情况进行铸铁焊补时，应采用哪种焊接方法与焊接材料？ 机床导