【冶金行业类】焊接冶金学(基本原理)习题

1、（冶金行业）焊接冶金学(基本原理)习题焊接冶金学（基本原理）习题绪论试述焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？能实现焊接的能源大致哪几种？它们各自的特点是什么？焊接电弧加热区的特点及其热分布？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？试述提高焊缝金属强韧性的途径？什么是焊接，其物理本质是什么？焊接冶金研究的内容有哪些第壹章焊接化学冶金些不同？调控焊缝化学成分有哪俩种手段？它们怎样影响焊缝化学成分？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？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

2、？律？氢对焊接质量有哪些影响？8型焊条熔敷金属中的含氢量反而比酸性焊条少？综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响。今欲制造超低氢焊条取什么措施？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？保护焊焊接低合金钢时，应采用什么焊丝？为什么？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，且判断该渣的酸碱性。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？为什么在俩种情况下分配到熔池中的 FeO

3、 量不同？为什么焊缝中实际含 FeO 量远小于平衡时的含量？氧量比酸性焊条焊缝含氧量低？粘结剂，焊缝仍会严重增硅？CaF2在焊接化学冶金过程是所起的作用。的影响。段反应条件有何不同，主要进行哪些物理化学反应？么意义？解释名词：药皮重量系数、焊剂的熔化率、扩散氢、剩余氢试分析氢的溶解机制及对焊接质量的影响，如何控制？试分析氮的溶解机制及对焊接质量的影响，如何控制？试分析氧的溶解机制及对焊接质量的影响，如何控制？Mn,Si焊接熔渣的作用有哪些焊接熔渣有几种，都有何特点？试述合金化的目的，方式及过渡系数的影响因素。S,P试分析熔滴过渡特性对焊接冶金反应的影响。分析说明温度及熔渣性质对扩散氧化及扩散脱

4、氧的影响。如何理解焊接化学冶金平衡问题？铁作为脱氧剂？什么原则？第二章焊接材料CaF2在酸性焊条药皮中，加入碱金属氧化物和碱土金属氧化物对于溶渣的粘度有何影响？为什么？试分析低氢型碱性焊条降低发尘量及毒性的主要途径。的力学性能低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感？埋弧焊时如何考虑焊丝和焊剂匹配？药芯焊丝的焊接冶金特点是什么？焊条药皮的作用有哪些？J422J507试说明焊条的选用原则。焊条配方设计有哪几种？焊剂的作用有哪些？之。第三章熔池凝固和焊缝固态相变的影响。分析粒状贝氏体 Bg 和 M-A 组元的形成原因及其对焊缝性能的影响。CO用壹分为二的观点分析夹杂物对焊缝金属性能的影响。分析微

5、量元素(Mo、Nb、Ti、B、V、稀土等)对焊缝性能的影响， 且考虑它们之间的相互作用及分析原因。某厂用 E5015原因，且提出解决方法16Mn 母材中含有高的SP设在厚大焊件上进行快速堆焊，工艺参数为 q=4kj/s,v=1cm/s, 求在Z=0的平面上， y=0.2cm处晶粒长大的平均速度（已知=0.42j/(cm.s.),a=0.1cm2/s,Tm=1500）,a=0.1cm2/s,Tm=1500).v和数值的影响，如何利用所得规律来调整来调整焊缝的结晶组织？利用结晶过程中，熔池相界面液相中溶质的Cl 计算公式： Cl=C0(1+(1-k0/k0)e-RX/DL)讨论液相中溶质的初始浓度

6、C0结晶速度固液俩相溶质浓度的分配系数 和溶质扩散系数 对结晶前沿液相中X距离溶质浓度分布的影响。如气泡半径为、气体和液体之间的相界张力为，求证所产生附加力p=2/r。1500时，气泡内气体和液态金属之间的相界张力=1350*10-5N/cm2，气泡半径 r=5*10-6cm,求此时的附加压力 p,且对计算结果进行分析。H08AHJ431423E4315某厂用 E5015因，且提出解决办法。16Mn母材中含有较高的SP，应如何保证焊缝金属的韧性？说明熔池凝固条件及其特点。什么是联生结晶，焊接条件下，为什么容易得到柱状晶？焊接速度的关系。焊缝的偏析有几种，产生原因是什么？态？说明改善焊缝组织的方

7、法及其原理。夹杂是怎样产生的，对焊缝性能有何影响？如何消除？试分析说明气孔产生的机理。氢气孔，壹氧化碳气孔产生的原因有什么不同，如何控制？（提示：联系温度场特性和成分过冷现象。C，Mn，S？在母材杂质（如或碳量偏高时，如何保证焊缝金属的韧性。（提示：从减少熔合比着眼。应如何控制线能量？能否允许采用低碳钢或低合金钢焊条（如 J507）锈钢的异种钢接头，为什么？。由于坡口根部焊道最易主生冷裂纹，为取，为什么？第四章焊接热影响区组织和性能1、焊接热循环对被焊金属近缝区的组织、性能有何影响？2、低合金钢焊接时，HAZ 粗晶区奥氏体的均质化程度对冷却时相变有何影响？3、探讨低合金钢焊接 HAZ 受应力应

8、变时对相变的影响4、焊接条件下组织转变和热处理条件下组织转变有何不同？5、建立低合金钢 HAZ 最大硬度计算公式有可意义？6、何谓 HAZ 的热应变时脆性？在焊接工艺上如何防止？HAZ何谓“组织遗传”？受哪些因素影响？如何改善？HAZ10、从传热学的角度说明临界板厚cr 概念？某 16MN 钢焊件，采用手工电弧焊，线能量 E=15KJ/cm，cr=？11、在相同条件下焊接 45 钢和 40CR 钢，哪壹种钢的近缝区淬硬倾向大？为什么？12、建立焊接条件下 CCT 图有何重要意义。13、已知 16MN 钢 SHCCT 图（见图 4-23）拟使过热区得到 5%F、86%B、9%M、其硬度约为 30

9、5HV、问此时 t8/5 就为多少？14、手工电弧焊接厚12MM的14MNMONBB钢，焊接线能E=2KJ/CM，预热温度为50,T形接头：（1）求t8/5及t8/6；（2）冷裂纹敏感性如何？15、影响焊接 HAZ 最大硬度HMAX 的因素是什么？怎样利用HMAX 来判断 HAZ 的组织和性能？它有什么优缺点？16、中碳调质钢焊接 HAZ 转化的机制？它如何改善？17、焊接低碳调质钢（ C0.18%）和中碳调质钢，在选择焊接线能量时应遵循什么原则？18、某厂制造大型压力容器，钢材为14MNMOVN 钢，壁厚36MM， 采用手弧焊：HAZ 最大硬度Hmax(t8/5=4s)根据Hmax来判断是否

10、应预热？如何把Hmax350HV1915MTi 16Mn 于 15MTi 须限制更严，试从化学成分的特点进行解释（强化方式）20、均为热轧态的 16MN 和 15MNV、在焊接线能量的选择上是否相同，为什么？2135t8/5 （提示：考虑晶粒度和硬度变化）22、35 号钢焊接时是否需要预热，为什么？、同壹NN钢，壹批含碳量为上限，壹批含碳量为考虑沉淀相性质及碳当量）24、超低碳 HSLA 钢的 HAZ 是否容易于产生 M-A 组元，对焊接线能量的大小是否敏感？（答：线能量大小无影响。不易形成M-A） 25、用高频焊接方法生产16Mn自行车用钢管，在胀管时常在焊口附果然得到改善。请分析原因（HA

11、Z）名词解释：焊接热影响区，焊接热循环SHCCT化，M-A怎样估算焊接热影响区最大硬度值？有什么意义？SHCCT控制冷却速度？热应变时效脆化可分几类？单层焊和多层焊热应变时效脆化出当下哪个部位？HAZ 软化，常出现于何种材料，何处，何种原因？第五章焊接裂纹简述焊接裂纹的种类及其特征和产生的原因。分析液态薄膜的成因及其对产生热裂纹的影响。什么是脆性温度区间？在脆性温度区间内为什么金属的塑性很低？响因素。同试述焊接冷裂纹的特征及其影响因素。试述氢在产生冷裂纹过程中的作用，研究残余扩散氢 HR100和扩散因子M有何重要意义？何谓拘束度？临界拘束度？它和拘束力和临界拘束应力有何关系？自有哪些影响因素？

12、HAZ后热对防止冷裂纹有何作用？它能否全部代替预热？分析近缝区的马氏体转变对产生冷裂纹的影响。tcr综合影响？简述再热裂纹的主要特征和产生机理。性？APCHEC某工程因急需钢材，购进壹批含碳和硫偏高的16Mn 钢板（C=0.18%-0.20%，S=0.045%）拟制造焊接结构，为防止产生结晶裂纹应选择何种焊接材料及焊接工艺？为什么碳当量、Ceq、PCM）越高，冷裂纹的敏感性越大？的作用。择局部预热温度？如何判断钢种产生再热裂纹的敏感性？某厚板结构可能选用三种2+1/4Cr-1Mo,你认为哪种钢不易产生再热裂纹？为什么？APCHEC为什么弧坑最易于产生热裂纹。HAZ丁字接头是否比对接接头易产生焊

13、接裂纹，为什么？怎么判断钢材是层状撕裂倾向？怎样判断钢材的再热裂纹产生的倾向？为什么采用CST（临界应变增长率）为判据来比较金属材料的裂纹倾向更为合理？用脆性温度区间来作判据如何？拘束度的意义是什么？打底焊道为何最易产生热裂纹？为什么也最易产生冷裂纹？（提示：考虑冷却速度和应力集中因素，对于热裂纹，仍要考虑成形系数的影响）为什么钢材焊接冷裂纹易在近缝区产生？钢的碳当量增大而致冷裂倾向增大的原因是什么？预热在防止冷裂上的主要作用是什么？定位焊（点固）为何容易产生裂纹？缝的抗热裂纹性能，为什么？细化晶粒为什么有利于改善焊缝抗热裂纹性能？NiS采用 什么？下列钢种，哪些最易产生再热裂纹？16Mn18

14、MnMoNb、17CrMoV（2+1/4）Cr-1MO厚板结构和薄板结构，哪壹种最容易产生冷裂纹或再热裂纹？根部未焊透是否易产生裂纹？裂纹，冷裂纹，淬硬脆化裂纹，低塑性脆化裂纹，层状撕裂，应力腐蚀开裂试述结晶裂纹产生过程及控制措施。力学因素对结晶裂纹有何影响？试述多边化裂纹的特点？高温液化裂纹起源于何处，为什么？说明淬硬倾向及氢脆敏感性对冷裂纹的影响。焊接冶金学（金属焊接性）习题第二章合金结构钢的焊接简述低碳调质钢焊接热影响区的脆化机制16Mn316Mn 和 15MnTi 的强化机制有何不同？二者的焊接性有何差异？16Mn 的焊接工艺 4 是否完全适用于 15MnTi 的焊接？为什么？5 通过

15、本章学习，能否归纳壹下在确定钢材焊后是否需要进行后热处理以及确定后热处理温度时应考虑哪些问题？615MnVN 和 WEL-TEN62CF 相比哪壹种的焊接性好？为什么？它们的焊接工艺是否相同？为什么？第三章不锈钢、耐热钢的焊接奥氏体钢焊接接头易在什么部位产生晶间腐蚀？其产生的主要原因是什么？超低碳不锈钢焊接时，接头易于产生何种形式腐蚀？为什么？325-20 钢为何比 18-8 钢易于产生热裂纹418-8 钢焊接时应如何控制焊缝的 Creq、Nieq？5 奥氏体钢焊接时为何常需采用超合金化焊接材料？62Cr13 钢的焊接工艺及焊接材料有何特点？试分析奥氏体钢的焊接工艺要点奥氏体钢焊接时选择焊接材料的原则有哪些第四章铸铁的焊接EZNiCuEZNiEZNiFe常用的铸铁有多少种？它们碳的存在状态有何不同？试分析灰铸铁电弧冷焊时形成白口及淬硬组织的原因？试分析灰铸铁冷焊时焊接接头易发生冷裂纹的原因及防治措施？对策