材料成型原理范文

材料成型原理范文材料成型原理范文 1实现焊接的基本条件是加热 加压或两者并用2手工焊的热量有电 弧热 电阻热 化学反应热3手工焊的熔滴过渡形式短路过渡 颗粒 过渡 附壁过渡4手工焊一般分药皮反应区 熔滴反应区 熔池反应 区5熔滴平均温度1800 2400 6熔池平均温度1600 1900 7氢气和氮气在金属中的溶解度在液固状态发生转变8焊缝中 的氢分残余氢和扩散氢9熔渣的作用机械保护 改善焊接工艺性能 冶金处理10熔渣中的SiO2和TiO2属于酸性氧化物11熔渣中的CaO和Mg O属于碱性氧化物12熔渣的物理特性碱度 粘度 表面张力 熔点13 熔渣对金属的氧化有扩散氧化和置换氧化14合金过渡的损失氧化损 失和残留损失15焊条原材料种类矿物类 金属及铁合金类 化工产 品类 有机物类16焊条原材料作用稳弧 造渣 造气 脱氧 合金 化 粘结 成形17药皮中低电离电位的物质可提高电弧稳定性18熔 渣粘度随温度变化快叫短渣19熔渣粘度随温度变化慢叫长渣20焊剂H 431是熔炼焊剂21焊剂SJ101是烧结焊剂22H08Mn2SiA是CO2气体保护 焊实芯焊丝23H10Mn2A是埋弧焊实芯焊丝24寒风中的偏析区域偏析 显微偏析 层状偏析25氢气孔断面呈螺钉状 喇叭口形 气孔四周 有光亮内壁26氮气孔成堆出现 呈蜂窝状27CO气孔沿结晶方向分布 像条虫状卧在焊缝内部28熔渣的氧化性强 产生CO2气孔可能性增 加29熔渣的还原性强 产生H2气孔可能性增加30寒风中的夹杂物氧 化物 氮化物 硫化物31焊缝振动结晶有高频超声振动 低频机械 振动 电磁振动32焊接热循环参数加热速度 最高温度 冷却速度 高温停留时间33根据焊接工艺 利用焊接CCT图可以预测焊接热影 响区的组织和性能34根据热影响区的组织和性能 利用焊接CCT图可 以确定焊接工艺35低碳低合金的焊接热影响区熔合区 过热区 相 变重结晶区 不完全重结晶区36淬火钢和调质钢的焊接热影响区完 全淬火区 不完全淬火区37产生结晶裂纹的内因是杂质产生的低熔 共晶在晶间形成的液态薄膜38容易产生结晶裂纹的固液温度区叫脆 性温度区39含有Ni Cu等元素的钢对液化裂纹敏感40产生冷裂纹的 主要因素淬硬组织 扩散氢 拘束应力41焊接时的拘束应力热应力 组织应力 结构自身的拘束应力42含有沉淀强化元素的金属具有 再热裂纹敏感性43层状撕裂一般发生在T形接头 角接头 十字接头 44层状撕裂与沿轧向分布的非金属夹杂物的种类 数量和形状有关4 5应力腐蚀裂纹呈疏松的网状龟裂分布 内部呈树根状焊接线能量热 源功率与焊接速度之比焊接化学冶金过程在焊接过程中 焊接区内 各种物质之间在高温下相互作用的过程熔合比在焊缝金属中局部熔 化的母材所占的比例药皮重量系数焊条药皮与焊芯的重量比扩散氢 在焊缝金属的晶格中自由扩散的氢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要的力1 答手工电弧焊分为药皮反 应区 熔滴反应区 熔池反应区 药皮反应区的温度从100 至药 皮熔点 a 水分的蒸发 加热温度超过100 吸附水全部蒸发b 某些 物质的分解 当药皮加热到一定温度时 有机物 碳酸盐 高价氧 化物发生分解c 铁合金的氧化 如CaCO3 Al CaO Al2O3 CO 熔滴 反应区a 熔滴的温度高 平均温度在1800 2400 b 熔滴与气体和熔渣的接触面积大 10短 接触时间 平 均时间0 01 1s 熔池反应区a 熔池突出的特点是温度分布极不均匀 熔池的前 部和后部反应可以同时向相反方向进行 熔池后端温度低 发生3 104cm2 kg c 各相之间反应时间金属的凝固 气体逸出 有利于发 生氧化反应 放热反应 熔池后端温度高 发生金属的熔化 气 体吸收 有利于发生吸热反应 b 与熔滴相比 熔池平均温度较低 约为1600 1900 比表面积较小 3 130cm稍长 但不超过几十秒 c 熔池阶段中反应物浓度与平衡浓度 之差比熔滴阶段小 所以反应速度相对较慢 药皮重量系数较大时 和熔池金属作用的熔渣数量较多 溶池反应区反应物质是不断更 新的 2 答 铁锈的成分是mFe2O3 nH2O 酸性焊条中含有较多的TiO 2 SiO2等酸性氧化物 氧化势高 FeO是碱性氧化物 所以熔渣中 容纳FeO能力强 2 kg 反应时间碱性焊条中含有CaO MgO等碱性氧 化物 FeO在熔渣中活度大 很容易过渡到焊缝中去 因此 铁锈在碱性焊渣中较为敏感 对于碱性焊条 铁锈使焊缝增氧 氧化性增强 易产生CO气孔 对于酸性焊条 铁锈使焊缝增氢 还原性增强 易产生H2气孔 所以铁锈对碱性焊缝较为敏感 4 气孔产生机理高温时某些气体溶解于熔池金属中 当凝固和相变 时 气体的溶解度突然下降 另一类由于冶金反应产生的不溶于金 属的气体 如CO和H2O形成过饱和气体 过饱和气体和不溶气体生核 长大 上浮 来不及逸出的气体在焊 缝中形成气孔特征H2气孔断面呈螺钉状 喇叭口型 气孔四周有光 亮的内壁 N2气孔成堆出现 呈蜂窝状 CO气孔沿结晶方向分布 像 条虫状卧在焊缝内部影响因素1 冶金因素的影响熔渣氧化性的影响 当熔渣的氧化性增大时 则由CO引起的气孔的倾向增大 相反 当熔渣的还原性增大时 则H2气孔的倾向增大a 控制焊条和焊剂成 分以脱氢 如CaF2 H2 CaF HF b 铁锈及水分促进CO H2生成 如Fe2O3 Fe3O4 O Fe3O4 H2O Fe2 O3 H2 Fe H2O FeO H22 工艺因素的影响 溶解方面 电流增大 使熔滴变细 比表面积增大 熔滴吸收的气体较多 增加了气孔倾 向 直流正接使更多气体溶解 增大了气孔倾向 保护方面 焊接 电压增大 采用交流均保护不好 易产生气孔 结晶速度 焊接线 能量小 冷却速度快 电流小 冷却速度快 金属本身性质 如Al Cu散热快 均增加了结晶速度 使气体来不及逸出 措施 限制气体焊条烘干 表面处理 电弧稳定 减少气体溶解量a 采用直流反接 b 采用合适的电弧电压 达到加强保护的目的 N2 空气 c 冶金反应脱氢 脱氧等 增大气体逸出量a 预热 降低 冷却速度 b 适当增大电流 c 适当增加线能量5 结晶裂纹特征沿 焊缝中心纵向开裂机理液态金属连续结晶 形成柱状晶体 方向性 好 低熔点共晶被排挤在柱状晶体交遇的中心部位 形成液态薄膜 由于收缩收到了拉应力 这时焊缝中的液态薄膜就成了薄弱地带 在拉伸应力作用下就有可能在这个薄弱地带开裂而形成结晶裂纹 影响因素 共晶合金比较容易产生结晶裂纹 合金元素C S P B Ni易与Fe产生低熔共晶 液态结晶脆性温度区间越大 越易产生 结晶裂纹 拉伸应力作用时间越长 越易长生结晶裂纹防治措施a 控制焊缝中S P C等有害物质的含量以降低低熔共晶和偏析b 改变 低熔共晶分布状态 如细化晶粒 采用双相组织 打乱结晶方向 改变凝固结晶c 调整成分 增多焊缝中易熔共晶的数量 使之具有 愈合 裂纹的作用d 减小焊接应力 焊接工艺 增加焊接线能量 提高预热温度 合理安排焊接顺序 避免对接 角接等接头形式 对于厚板 采用多层焊6 延迟裂纹特征不是在焊后立即出现的冷 裂纹机理扩散氢在晶体缺陷处聚集成氢分子 逐渐积累 当压力超 过某一应力时即开裂 然后氢气再继续聚集 向前不断扩散 氢气的聚集需要时间 即应力加载到发生裂纹需要一段潜伏期 所 以为延迟裂纹 影响因素a 淬硬倾向 在焊接条件下 形成淬硬的马氏体组织 发 生断裂时将消耗较低的能量 因此焊接接头有马氏体存在时 裂纹 易于形成和扩散b 扩散氢的浓度越大 氢越容易聚集且马氏体更加 脆化 更易产生裂纹 扩