焊接理論基礎(chǔ)習(xí)題及答案

1、1第一章第一章焊接化學(xué)冶金焊接化學(xué)冶金1、什么是焊接化學(xué)冶金？它的主要研究內(nèi)容和學(xué)習(xí)的目的是什么答：焊接化學(xué)冶金指在熔焊過程中，焊接區(qū)內(nèi)各種物質(zhì)之間在高溫下的相互作用反應(yīng)。它主要研究各種焊接工藝條件下，冶金反應(yīng)與焊縫金屬成分、性能之間的關(guān)系及變化規(guī)律。研究目的在于運(yùn)用這些規(guī)律合理地選擇焊接材料，控制焊縫金屬的成分和性能使之符合使用要求，設(shè)計創(chuàng)造新的焊接材料。2、調(diào)控焊縫化學(xué)成分有哪兩種手段？它們怎樣影響焊縫化學(xué)成分？答：調(diào)控焊縫化學(xué)成分

2、的兩種手段：1）、對熔化金屬進(jìn)行冶金處理；2）、改變?nèi)酆媳取Ｔ鯓佑绊懞缚p化學(xué)成分：1）、對熔化金屬進(jìn)行冶金處理，也就是說，通過調(diào)整焊接材料的成分和性能，控制冶金反應(yīng)的發(fā)展，來獲得預(yù)期要求的焊接成分；2）、在焊縫金屬中局部熔化的母材所占比例稱為熔合比，改變?nèi)酆媳瓤梢愿淖兒缚p金屬的化學(xué)成分。3、焊接區(qū)內(nèi)氣體的主要來源是什么？它們是怎樣產(chǎn)生的？答：焊接區(qū)內(nèi)氣體的主要來源是焊接材料，同時還有熱源周圍的空氣，焊絲表面上和母材坡口附近的鐵皮、鐵銹、

3、油污、油漆和吸附水等，在焊接時也會析出氣體。產(chǎn)生：①、直接輸送和侵入焊接區(qū)內(nèi)的氣體。②、有機(jī)物的分解和燃燒。③、碳酸鹽和高價氧化物的分解。④、材料的蒸發(fā)。⑤、氣體（包括簡單氣體和復(fù)雜氣體）的分解。4、氮對焊縫質(zhì)量有哪些影響？控制焊縫含氮量的主要措施是什么？答：氮對焊接質(zhì)量的影響：a在碳鋼焊縫中氮是有害的雜質(zhì)，是促使焊縫產(chǎn)生氣孔的主要原因之一。b氮是提高低碳鋼和低合金鋼焊縫金屬強(qiáng)度、降低塑性和韌性的元素。c氮是促進(jìn)焊縫金屬時效脆化的元素。

4、控制焊縫含氮量的主要措施：a、控制氮的主要措施是加強(qiáng)保護(hù)，防止空氣與金屬作用；b、在藥皮中加入造氣劑（如碳酸鹽、有機(jī)物等），形成氣渣聯(lián)合保護(hù)，可使焊縫含氮量下降到0.02%以下；c、采用短弧焊（即減小電弧電壓）、增大焊接電流、采用直流反接均可降低焊縫含氮量；d、增加焊絲或藥皮中的含碳量，可降低焊縫中的含氮量。5、綜合分析各種因素對手工電弧焊時焊縫含氫量的影響？答：（1）焊接工藝參數(shù)對焊縫含氫量有一定的影響：手工電弧焊時，增大焊接電流使熔

5、滴吸收的氫量增加；增大電弧電壓使焊縫含氫量有某些減少。電弧焊時，電流種類和極性對焊縫含氫量也有影響。（2）制造焊條時，適當(dāng)提高烘烤溫度可以降低焊接材料的含水量，因而也就相應(yīng)地降低了焊縫中的含氫量。（3）焊件坡口附近表面上的鐵銹、油污、吸附水等是增加焊縫含氫量的原因之一，焊前應(yīng)仔細(xì)清除。3合金過渡：若其他條件相同，則合金元素的氧化物與熔渣的酸堿性相同時，有利于提高過渡系數(shù)。隨堿度的增加合金過渡系數(shù)越大。第二章第二章焊接材料焊接材料1、焊條

6、的組成及各部分的作用？答：焊條由焊芯和藥皮組成。焊芯作用：受熱熔化時作為焊縫填充金屬，其化學(xué)成分和性能直接影響焊縫金屬的質(zhì)量。藥皮作用：（1）保護(hù)作用。在電弧熱作用下形成熔渣和氣體，起到隔離空氣，保護(hù)熔滴、熔池和焊接區(qū)的作用；（2）冶金作用，包括：a）去除有害雜質(zhì)（S、P、N、H、O等）；b）添加有益合金；（3）保證焊條具有良好的工藝性能，包括：a）使電弧容易引燃，并燃燒穩(wěn)定；b)焊接飛濺小，成形美觀；c）易于脫渣；d）適用于各種位置關(guān)

7、系焊接。2、綜合分析堿性焊條藥皮中的作用及對焊縫性能的影響。2CaF答：它的主要作用是脫氫，在焊條藥皮中加入，其可以通過焊接冶金反應(yīng)生成2CaFHF氣體，由于HF是比較穩(wěn)定的氣體，高溫時不易發(fā)生分解，也不溶于液體金屬中，而是與焊接煙塵一起揮發(fā)了，所以可以減低熔池金屬中的H含量，從而提高焊縫金屬的沖擊韌性和抗裂性能。3、試分析低氫型堿性焊條降低發(fā)塵量及毒性的主要途徑。低氫型碳鋼焊條的焊接煙塵量高于鈦鈣型焊條，煙塵中危害最大的是KF，NaF

8、，而鈉鉀主要存在于水玻璃中，故可用樹脂來降低水玻璃的粘性作用。4、低氫焊條為什么對鐵銹、油污、水分很敏感？低氫焊條的熔渣不具有氧化性，一旦有氫侵入熔池，將很難脫出，所以低氫焊條對于鐵銹、油污，水分很敏感，必須嚴(yán)格控制氫的來源才可以保證焊接質(zhì)量。5、酸性焊條及堿性焊條分別常采用哪種脫氧元素？答：（1）酸性焊條常采用錳鐵作為脫氧元素。因?yàn)?，酸性渣中含有較多的SiO2和TiO2，它們?nèi)菀着c錳的脫氧產(chǎn)物MnO生成復(fù)合物MnOSiO2和MnOTi

9、O2，使MnO的活度系數(shù)減小，因此脫氧效果較好。相反，在堿性渣中MnO的活度較大，不利于錳脫氧。堿度越大，錳的脫氧效果越差。（2）堿性焊條需要采用硅鐵和錳鐵聯(lián)合脫氧。硅的脫氧能力比錳大，但生成的SiO2熔點(diǎn)高，通常認(rèn)為處于固態(tài)，不易聚合為大的質(zhì)點(diǎn)；同時SiO2與鋼液的界面張力小，潤濕性好，不易從鋼液中分離，易造成夾雜。為避免夾雜，把硅和錳按適當(dāng)?shù)谋壤尤胍簯B(tài)金屬中進(jìn)行聯(lián)合脫氧時，其脫氧產(chǎn)物為不飽和液態(tài)硅酸鹽，它的密度小，熔點(diǎn)低，易于浮出