材料焊接性复习总结
第2章焊接性及其试验评定
1焊接性：同种材料或异种材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足使用要求的能力。
2.工艺焊接性：金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力或特定工作条件下的使用性能，如低温韧性、断裂韧性、持久强度、耐磨性等
3.使用焊接性：
包括常规的力学性能或特定工作条件下的使用性能，如低温韧性、断裂韧性、持久强度、耐磨性等
4.影响焊接性的因素：⑴材料因素，材料因素包括母材本身和使用的焊接材料，如焊条、焊丝、焊剂以及保护气体等。正确的选用母材和焊接材料是保证焊接性良好的重要因素。⑵设计因素，焊接接头的结构设计会影响应力状态，从而对焊接性产生影响。设计结构时应使接头的盈利处于交系哦啊状态，能够自由收缩，
这样有利于减少应力集中和防止焊接裂纹。⑶工艺因素，工艺措施对防止焊接缺陷，提高接头使用性能有重要作用。发展新的焊接方法和新的工艺措施是改善工艺焊接性的重要措施。⑷服役环境，使用条件月不利，焊接性就越不易保证。
5.常用的低合金钢焊接冷裂纹试验方法：斜Y形坡口对接裂纹试验、插销试验、十字接头裂纹试验、RRC试验、TRC试验等6焊接性的间接评定（1）碳当量法（2）焊接冷裂纹敏感指数法（3）热裂纹敏感性指数法（4）消除应力裂纹敏感性指数法（5）层状撕裂敏感性指数法（6）焊接热影响区最高硬度法热轧及正火钢的焊接性（1）冷裂纹及影响因素a.淬硬倾向与冷裂倾向的关系热轧钢含c量不高，但含有少量的合金元素，这类钢的淬硬倾向比低碳钢的淬硬倾向大，并且随着钢材强度级别的提高淬硬倾向逐渐增大。正火钢的强度级别较高，合金元素含量较多，高温转变区较稳定，焊接冷却下来很易得到贝氏体和马氏体。因此，其冷裂纹倾向随着强度级别的提高而增大。b.碳当量与冷裂纹倾向的关系热轧钢碳当量都比较低，除环境温度很低或钢板厚度很大，一般情况下其裂纹倾向都不大。当正火钢碳当量不超过0.5％时，淬硬倾向比热轧钢大，但不算严重，焊接性尚可。但对于厚板往往需要进行预热。当碳当量大于0.5％时钢的淬硬倾向和冷裂倾向逐渐增加。防止措施：严格控制线能量、预热和焊后热处理等。c.热影响区的最高硬度值与冷裂倾向关系为了避免产生对冷裂敏感的淬硬组织，可将热影响区的最高硬度控制在某一刚好不出现冷裂纹的临界值；反过来也可根据测得的热影响区的最高硬度值来判断材料的冷裂倾向和确定预热温度。（2）热裂纹和消除应力裂纹焊缝中出现热裂纹主要与热轧及正火钢中C、S、P等元素含量偏高或严重偏析有关。消除应力裂纹一般产生在热影响区的粗晶区。裂纹沿熔合区方向在粗晶区的奥氏体晶界断续发展，产生原因与杂质元素在奥氏体晶界偏聚及碳化物析出“二次硬化”导致晶界脆化有关。（3）非调制钢焊缝的组织和韧性（4）热影响区脆化热轧钢：焊接线能量过大：导致冷速过慢，过热区将因晶粒长大或出现魏氏组织等而使韧性降低；线能量过小：由于过热区组织中马氏体比例增大而使韧性降低，这在含碳量偏高时较明显。（5）层状撕裂层状撕裂主要发生在要求熔透的角接接头和T形接头的厚板结构中。
3.2.3热轧及正火钢的焊接工艺热轧和正火钢对焊接方法无特殊要求，常用的焊接方法如手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊和电渣焊都可选用。焊接材料的选择选择相应强度级别的焊接材料考虑熔合比和冷却速度的影响必须考虑焊后热处理对焊缝力学性能的影响焊接工艺参数的确定焊接线能量的确定主要取决于过热区的脆化和冷裂两个因素。因为各类钢的脆化倾向和冷裂倾向不同，所以对线能量的要求也不同。焊接时进行预热的目的是防止裂纹和适当地改善焊接接头性能。热扎正火钢一般焊后不需要热处理
3.3.2低碳调质钢的焊接性分析（1）焊缝强韧性匹配低的屈强比有利于加工成形，高的屈强比使钢材的潜力得以较大的发挥。（2）冷裂纹限制焊缝含氢量在超低氢水平对于防止低碳调质钢焊接冷裂纹十分重要。低碳调质钢是通过加入提高淬透性的合金元素，保证获得强度高、塑性和韧性好的低碳马氏体和部分下贝氏体。由于淬透性增加，使得CCT曲线大大右移，除非冷却速度很缓慢，高温转变一般不会发生。但是，这类钢马氏体含碳量很低，马氏体开始转变温度Ms较高，在该温度下以较慢的速度冷却，形成的马氏体还能来得及进行一次“自回火”处理，所以实际上冷裂倾向并不一定很大。若马氏体转变时冷却速度较快，得不到“自回火”效果，冷裂倾向就会增大。（3）热裂纹及消除应力裂纹低碳调质钢中S、P杂质控制严，含C量低、含Mn量较高．因此热裂纹倾向较小。对一些高Ni低Mn型低合金高强调质钢（HY80），焊缝中的含Mn量可通过焊接材料加以调整，焊接热裂纹是不会产生的。从合金系统来说，为加强其淬透性和提高抗回火性能，加入的合金元素Cr、Mo、V、Ti、Nb、B等，大多数都能引起再热裂纹．其中V的影响最大，Mo的影响次之。（4）热影响区性能变化过热区的脆化焊接热影响区的软化（原因是奥氏体晶粒粗化，上贝氏体和M-A组元的形成）3.3.3低碳调质钢的焊接工艺特点（1）焊接方法和焊接材料的选择调质钢只要加热温度超过其回火温度，它的性能(综合机械性能)就会降低，问题随调质钢强度级别的提高而变得更加显著。通常解决办法是焊后重新调质处理，尽量限制焊接过程中的热量输入。低碳调质钢焊后—般不再进行热处理，要求焊缝金属在焊接状态具有与母材近似相等的机械性能。特殊情况(结构刚度很大)，为避免裂纹可选择比母材强度稍低些的焊接材料。（2）焊接参数的选择焊接线能量在保证不出裂纹，满足热影响区塑性、韧性的条件下，线能量应该尽可能选择大些。预热温度当线能量的数值达到了最大允许值时还不能避免裂纹的发生，必须采取预热措施。预热主要是为了防止冷裂，但从800℃～500℃区间的冷却速度来看，由于预热减缓了该区域内的冷却速度，获得上贝氏体的可能性增加，热影响区的塑性和韧性会受到不利的影响，预热温度一般低于200℃。焊后热处理低碳马氏体+下贝氏体组织的低碳调质钢能保证其焊接热影响区在快速冷却时获得高强度及塑性和韧性，为了防止焊件脆断的消除应力退火就没有必要。消除应力退火处理只用于要求耐应力腐蚀的焊件，为了保证材料的性能，消除应力退火的温度应比该钢材调质时的回火温度低30℃左右。（3）低碳调质钢焊接接头的力学性能为了消除液化裂纹和提高焊接效率，一般采用熔化极气体保护焊（MIG）和活性气体保护焊（MAG）等自动化或半自动机械化焊接方法。
3.中碳调质钢的焊接性分析（1）焊缝中的热裂纹尽可能选用含碳量低以及含S、P杂质少的焊接材料。在焊接工艺上应注意填满弧坑和保证良好的焊缝成形。（2）淬硬性和冷裂纹降低焊接接头的含氢量，除了采取焊前预热外，焊后须及时进行回火处理。（3）热影响区脆化和软化热影响区产生大量脆硬的马氏体组织。措施：采用小热输入，同时采取预热，缓冷和后热等措施。焊接热源越集中，对减少软化越有利。
3.中碳调质钢的焊接工艺特点（1）退火或正火状态下焊接（2）调质状态下焊接（3）焊接方法及焊接材料焊条电弧焊、气体保护焊、埋弧焊等；采用可能小的焊接热输入，同时采取预热和后热措施。中碳调质钢对冷裂纹的敏感性之所以比低碳调质钢大，除了淬硬倾向大外，还由于Ms点较低，在低温下形成的马氏体难以产生“自回火”效应。
3.5.2珠光体耐热钢的焊接性分析（1）热影响区硬化及冷裂纹珠光体耐热钢焊接过程中最常见的焊接缺陷之一就是在热影响区的粗晶区产生冷裂纹，在实际生产中，为了防止冷裂纹的出现，一般都采用焊前预热、控制层间温度、焊后去氢处理、改善组织状态以及减小和消除应力等处理方法。可采用低氢焊条和控制焊接热输入在合适的范围，加上适当的预热、后热措施，来避免产生焊接冷裂纹。（2）消除应力裂纹这类钢中加入少量的合金元素Cr、Mo、V、Ti、Nb等，它们都是强烈碳化物形成元素，会增加钢的再热裂纹敏感性。再热裂纹的产生部位一般都在工件较厚的地方。所以，在厚板结构的焊接过程中，当焊缝焊到一定厚度后，先进行—次中间消除应力热处理，有利于防止再热裂纹的产生。（3）回火脆性Cr-Mn钢产生回火脆化的主要原因是由于在回火脆化温度范围内长期加热后，杂质元素P、As、Sn和Sb等在晶界上偏析而引起的晶界脆化现象，此外与促进回火脆化元素Mn和Si也有—定关系。因此，对基休金属来说，严格控制有害杂质元素的含量，同时降低Mn和Si含量是解决脆化的有效措施。
3.5.3珠光体耐热钢的焊接工艺特点常用焊接方法和焊接材料焊接生产中最常用的两种焊接方法是钨极氩弧焊封底手工电弧焊盖面和埋弧自动焊。焊接材料的选择应力求焊缝金属成分和机械性能与母材相匹配。另外，在焊补缺陷或者焊后不能进行热处理的情况下，还可以选用奥氏体钢焊条，这样可以防止冷裂纹的产生。但这种接头长期在高温下工作会导致焊缝金属的相脆性。
4.1不锈钢及耐热钢的分类及特性4.1.4Fe-Cr、Fe-Ni相图及合金元素的影响Cr 是缩小奥氏体相区的元素，是强铁素体形成元素Ni是强奥氏体形成元素C是强奥氏体化元素，会使奥氏体相区增大，而铁素体相区减小N是强奥氏体化元素，N在奥氏体不锈钢中不易形成脆性析出相钼Mo也是铁素体形成元素锰Mn是奥氏体化元素4.2.2奥氏体不锈钢焊接性分析（1）奥氏体不锈钢焊接接头的耐蚀性晶间腐蚀
HAZ敏化区焊缝区熔合区贫铬防止：通过焊接材料，使焊缝
金属或超低碳情况或含有足够稳定化元素Nb；调整焊缝成分以获得一定量的铁
素体相。指焊接热影响区中加热峰值温度处于敏化加热区间的部位（故称敏化区）
所发生的晶间腐蚀。焊接工艺上应采取小热输入，快速焊过程，以减少处于敏化
加热的时间。刀状腐蚀只发生在有Nb和Ti的18-8Nb和18-8Ti钢的熔合去，其
实质也是与M23C6沉淀形成贫铬层有关。越靠近熔合区，贫铬越严重。高温过热
和中温敏化相继作用，是刀状腐蚀的必要条件。防止碳化物在晶内的沉淀，
有效防止刀状腐蚀。应力腐蚀开裂(简称SCC)退火消除焊接残余应力最为重要，
为消除应力，加热温度T的作用效果远大于加热保温时间t的作用。点蚀
Mo 减少Cr、Mo偏析；采用较母材更高Cr、Mo含量的所谓“超
合金化”焊接材料（2）热裂纹焊缝金属凝固期间存在较大拉应力是产生热裂纹
的必要条件。化学成分限制有害杂质的含量S、P等适当的合金化配比获得所需
组织，从而改善热裂纹合金元素在不同钢中作用差异焊接工艺的影响小的E
为避免焊缝枝晶粗大和过热区晶粒粗化不预热降低层间温度
焊接速度不要过大，适当降低焊接电流（3）析出现象（4）低温脆化焊缝低温
脆化焊缝б相脆化
4.2.3奥氏体不锈钢的焊接工艺特点（1）焊接材料选择（2）焊接工艺要点合理选
择最适当的焊接方法必须控制焊接参数，避免接头产生过热现象接头设计要合理
尽可能控制焊接工艺稳定以保证焊缝金属成分稳定控制焊缝成形保护焊件的工
作表面应处于正常状态
4.3.1铁素体不锈钢焊接性分析焊接接头的晶间腐蚀、接接头的脆化（原因：晶粒
长大）4750C脆化：强度升高而韧性下降的现象。
4.3.2铁素体不锈钢的焊接工艺特点（1）焊接方法（2）焊接材料的选择同质焊
材：焊缝金属呈粗大的铁素体钢组织，引起粗晶脆化，室温下韧性低，易产生裂
纹。应尽量限制杂质含量，提高其纯度，同时进行合理的合金化。异质焊缝：A
焊接材料（在不宜进行预热或焊后热处理的情况下），焊后不可进行退火处理，
因F钢退火温度范围（787～843℃），正好处在A钢敏化温度区间，容易产生晶
间腐蚀及脆化。（3）低温预热及焊后热处理
F钢具有高温脆性焊后实际上常在750～850℃退火处理
马氏体不锈钢焊接性分析（1）焊接接头的冷裂纹（2）焊接接头的硬化现象
4马氏体不锈钢的焊接工艺特点（1）焊接材料的选择（2）焊前预热和焊后热处
理
4.4.3奥氏体-铁素体双相不锈钢的焊接性分析（1）冶金特性（2）焊接接头的析
出现象
4.4.4奥氏体-铁素体双相不锈钢的焊接工艺特点（1）焊接方法除电渣焊外，基
本上所有的熔焊方法都可以用来焊奥氏体-铁素体双相不锈钢（2）焊接材料采
用奥氏体相占比例大的焊接材料（3）焊接工艺措施控制热输入；焊接时，焊缝
和热影响区的冷却时间t12/8不能太短；多层多道焊；焊接顺序及工艺焊缝
奥氏体-铁素体双相不锈钢综合了奥氏体不锈钢和铁素体不锈钢的优点，具有良
好的韧性，强度及优良的耐氯化物应力腐蚀性能。与纯奥氏体不锈钢相比，双相
不锈钢焊后具有较低的热裂倾向；与纯铁素体不锈钢相比，焊后具有较低的脆化
倾向，且焊接热影响区粗化程度也较低，因而具有良好的焊接性。
5.1.2铝及铝合金的焊接性（1）焊缝中的气孔氢是熔焊时产生气孔的主要原因。
来源：弧柱气氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分、焊丝及母材表面氧化
膜吸附的水分。减少氢的来源控制焊接工艺（2）焊接热裂纹铝及铝合金焊接
时，发现的热裂纹主要是焊缝金属的凝固裂纹和近缝区的液化裂纹。控制适量的
易熔共晶和缩小结晶温度区间，都能提高抗裂倾向。同质焊丝，裂纹倾向大，焊
接时宜改用其他合金组成的焊丝，一般采用标准的A1-5％Si焊丝、A1-5％Mg焊
丝，具有较好的抗裂效果。热能集中的焊接方法，有利于快速焊接(可防止粗大
的柱状结晶)，改善抗裂性能。小焊接电流，可减少焊接熔池过热，有利提高抗
裂性。焊接速度提高，增大了变化速度，因而会增大热裂倾向。（3）焊接接头的
“等强性”非时效强化铝台金，在退火状态下焊接时，可认为焊接接头与母材
是等强的；在冷作硬化状态下焊接时，接头强度低于母材。时效强化铝合金(除
A1-Zn-Mg合金)，无论是在退火状态下还是在时效状态下焊接，焊后不经热处理，
其接头强度均低于母材的强度。A1-Zn-Mg合金的焊接接头强度与焊后自然时效
的时间长短有关，该合金焊后仅靠自然时效的时间延长，焊接接头的强度就可提
高到接近母材强度水平。（4）焊接接头的耐蚀性为了改善焊接接头的耐蚀性，
目前主要采取以下措施：通过焊接材料的合金化，细化晶粒，防止缺陷；调整焊
接工艺，减小焊接热影响区，防止过热；焊后热处理等方法改善焊接接头组织、
成分的不均匀性。采用退火及局部锤击，消除焊接残余应力。采用涂层或阴极保
护等。
5.1.3铝及铝合金的焊接工艺焊接方法：氩弧焊、等离子弧焊、电阻焊和电子束
焊等焊接材料：同质焊丝异质焊丝焊前清理和预热化学清理
机械清理焊前预热焊接工艺要点
5.2.2铜及铜合金的焊接性（1）难熔合及易变形（2）热裂纹（3气孔（4）焊接
接头性能的变化
5.2.3铜及铜合金的焊接工艺焊接方法和焊接材料：钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、
等离子弧焊焊前准备
6.1铸铁的种类及其焊接方法
白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁
6.1.3铸铁焊接方法焊条电弧焊、气焊、CO2气体保护焊、手工电弧焊、气体火
焰钎焊以及气体火焰粉末喷焊等。
6.2铸铁的焊接性分析
6.2.1焊接接头白口及淬硬组织（1）焊缝区焊缝将主要由共晶渗碳体、二次渗碳
体及珠光体组成，即焊缝为具有莱氏体组织的白口铸铁。
热焊和半热焊防止白口组织的生成。（2）半熔化区（3）奥氏体区只有固态
相变（4）部分重结晶去最终得到马氏体+铁素体混合组织
6.2.2焊接裂纹冷裂纹（热应力裂纹）可发生在烛焊缝或热影响区上防止冷裂纹
的措施应从减小热应力入手热裂纹
6.2.3球墨铸铁的焊接性特点1）球墨铸铁中的球化剂有增大铁液结晶过冷度、阻
碍石墨化和促进奥氏体转变为马氏体的作用。
2）由于球墨铸铁的力学性能远比灰铸铁好，特别是以铁素体为基体的球墨铸铁，
塑性和韧性很好，对焊接接头的力学性能要求相应提高。
6.3.1灰铸铁的焊接材料及工艺特点同质焊缝（铸铁型）电弧热焊电弧焊
对结构复杂的焊件，整体预热；对结构简单的焊件，采用大范围局部预热。
气焊
电弧热焊及半热焊主要适用于壁厚大于10mm铸件上缺陷的焊补，薄壁件宜用气
焊。
气焊工艺：气焊火焰应用中性焰或弱碳化焰，不能用氧化焰；在气焊中应尽量保
持水平位置。
“加热减应区”法（选择原则是使减应区的主变形方向与焊接金属冷却收缩方向
一致）手工电渣焊异质焊缝（非铸铁型）电弧冷焊裁丝焊补法
灰铸铁的钎焊与喷焊
因为加热温度低，将完全避免白口及淬硬组织
6.3.2球墨铸铁的焊接工艺特点气焊同质焊缝（球墨铸铁型）电弧焊异质焊缝（非
球墨铸铁型）电弧焊
8.2.1异种钢的焊接性分析
焊缝成分的稀释（熔合比）
珠光体钢与奥氏体钢焊接的异种钢焊接接头，一般都采用超合金化焊接材料，或
是高铬镍奥氏体钢，或是镍基合金。
熔合过渡区的形成
填充金属与母材在化学成分上差别越大，不完全混合区月明显，即浓度梯度越明
显，这种因熔池凝固特性而造成的过渡变化区称为凝固过渡层。
异种钢焊接时或焊后热处理以后，往往可以一侧的碳通过焊缝边界（熔合线）向
高合金移”的现象，分别在焊缝边界两侧形成脱碳层这种脱碳层和增碳层总称为
碳迁移过渡层。
接头区应力状态
异种钢焊接接头，由于两种钢的线膨胀系数相差很大，不仅焊接时会产生较大的
残余应力，而且在使用中如有循环温度作用，也会形成热应力。此焊接应力即使
通过焊后热处理也难以消除。
8.2.2异种钢的焊接工艺特点焊接方法及焊接材料：焊条电弧焊和气体保护焊
针对奥氏体和珠光体异种钢的焊接特点，一般选用Cr25-Ni13系焊条
焊接工艺要点：尽量降低熔合比，减少焊缝金属被稀释。为此应减小焊条或焊丝
直径，采用大坡口、小电流、快速多层焊等工艺。
1. 为什么18-8奥氏体不锈钢焊缝中要求含有一定数量的铁素体组织？通过什么
途径控制焊缝中的铁素体含量？答：焊缝中的δ相可打乱单一γ相柱状晶的方向
性，不致形成连续，另外δ相富碳Cr，又良好的供Cr条件，可减少γ晶粒形成
贫Cr层，故常希望焊缝中有4%~12%的δ相。通过控制铁素体化元素的含
量，或控制Creq/Nieq的值，来控制焊缝中的铁素体含量。
2. 马氏体不锈钢焊接中容易出现什么问题，在焊接材料的选用和工艺上有什么
特点？制定焊接工艺时应采取哪些措施？答：易出现冷裂纹、粗晶脆化。焊接
材料的选用：{1}对简单的Cr13型，要保证性能，要求S、P、Si，C含量较低，
使淬硬性下降，更要保证焊接接头的耐蚀性。{2}对Cr12为基加多元元素型，希
望焊缝成分接近母材，形成均一的细小M组织。{3}对于超低C复相M钢，采
用同质焊材，焊后经超微细复相化处理，可使焊缝的强韧化约等于母材水平。
工艺特点:{1}预热温度高{局部或整体}T℃=150-260℃；{2}采用小的q/v：防止近
缝区出现粗大α和κ析出；{3}选用低H焊条：焊缝成分与母材同质，高碳M可
选用A焊条焊接.
3、综合分析奥氏体不锈钢的焊接性及焊接工艺要点？答：奥氏体不锈钢在焊接
时焊接接头会出现晶间腐蚀。焊缝区的腐蚀主要取决于焊接材料；奥氏体不锈钢
还会出现应力腐蚀开裂现象，引起应力腐蚀开裂的的条件是：首先是金属在该环
境下具有应力腐蚀开裂的倾向，其次是这种材质组成的结构接触或者处于选择性
的腐蚀介质中，最后是有高于一定水平的拉应力；奥氏体不锈钢焊接接头有点蚀
倾向，最容易产生点蚀的部位是焊缝中的不完全混合区，其化学成分与母材相同，
但在熔化凝固的过程中成为焊缝。奥氏体不锈钢在焊接时，在焊缝及近焊缝区都
有产生裂纹的倾向，主要是热裂纹。最常见的是焊缝凝固裂纹。不锈钢的焊接时
有低温脆化出现。
奥氏体不锈钢的焊接工艺要点：首先合理的选择焊接方法，不锈钢药芯焊丝电弧
焊是焊接不锈钢的理想焊接方法，选择焊接方法时必须考虑到质量、效率、和成
本及自动化程度等因素以获得最大的综合利益。其次控制焊接参数，避免接头产
生过热现象。过热会导致焊缝开裂，降低抗蚀性，变形严重。接头设计的合理性
应足以重视。尽可能控制焊接工艺稳定以保证焊缝金属成分的稳定，因为焊缝性
能对化学成分的变动敏感性较大，为保证焊缝成分稳定，必须保证熔合比稳定。
控制焊缝成形，表面成形的质量会影响到接头的工作性能。最后要防止工件工作
表面的污染，奥氏体不锈钢焊缝收受到污染，其耐腐蚀性会变差，因此要做焊前
清理。
1.为什么Al-Mg及al-li合金焊接时易形成气孔？al及其合金焊接时产生气孔的原
因是什么？如何防止气孔？为什么纯铝焊接易出现分散小气孔？而al-mg焊接时
易出现焊接大气孔？答：1）氢是铝合金及铝焊接时产生气孔的主要原因。2）
氢的来源非常广泛，弧柱气氛中的水分，焊接材料以及母材所吸附的水分，焊丝
及母材表面氧化膜的吸附水，保护气体的氢和水分等都是氢的来源。3）氢在
铝及其合金中的溶解度在凝点时可从0.69ml/100g突降至0.036mol/100g相差约
20倍，这是促使焊缝产生气孔的重要原因之一。4)铝的导热性很强，熔合区
的冷速很大，不利于气泡的浮出，更易促使形成气孔
防止措施：1）减少氢的来源，焊前处理十分重要，焊丝及母材表面的氧化膜
应彻底清除。2）控制焊接参数，采用小热输入减少熔池存在时间，控制氢溶
入和析出时间3）改变弧柱气氛中的性质
原因：1）纯铝对气氛中水分最为敏感，而al-mg合金不太敏感，因此纯铝产生
气孔的倾向要大2）氧化膜不致密，吸水强的铝合金al-mg比氧化膜致密的
纯铝具有更大的气孔倾向，因此纯铝的气孔分数小，而al-mg合金出现集中大气
孔3）Al-mg合金比纯铝更易形成疏松而吸水强的厚氧化膜，而氧化膜中水
分因受热而分解出氢，并在氧化膜上冒出气泡，由于气泡是附着在残留氧化膜上，
不易脱离浮出，且因气泡是在熔化早期形成有条件长大，所以常造成集中大的气
孔。因此al-mg合金更易形成集中的大气孔。
2、为什么纯铝焊接时易出现分散小气孔，而铝镁合金焊接则易出现集中大气孔？
答：纯铝出现分散小气孔，主要是在弧柱中的氢，在高温熔池中被吸收，在冷却
时析出的小气泡，来不及浮出熔池已经结晶完毕。因而形成大量小气泡。铝合金
焊接形成大气泡的原因是母材表面及破口处的氧化膜吸附的水分带来的氢造成
的
第三章作业
2．分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。
答:Q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要预热和
严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠光体转变右移，
使快冷下的铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而转变为含碳量
高的贝氏体与马氏体具有淬硬倾向，Q345刚含碳量低含锰高，具有良好的抗热
裂性能，在Q345刚中加入V、Nb达到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应
力裂纹。被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆化，韧性明显
降低，Q345钢经过600℃×1h退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化倾向明显
减小。；焊接材料：对焊条电弧焊焊条的选择：E5系列。埋弧焊：焊剂SJ501，
焊丝H08A/H08MnA.电渣焊：焊剂HJ431、HJ360焊丝H08MnMoA。CO2气
体保护焊：H08系列和YJ5系列。预热温度：100～150℃。焊后热处理：电弧
焊一般不进行或600～650℃回火。电渣焊900～930℃正火，600～650℃回火
7. 比较Q345、T-1钢、2.25Cr-Mo和30MnSiA的冷裂、热裂和消除应裂纹的倾
向
答：1、冷裂纹的倾向：Q345为热扎钢其碳含量与碳当量较底，淬硬倾向不大，
因此冷裂纹敏感倾向较底。T-1钢为低碳调质钢，加入了多种提高淬透性的合金
元素，保证强度、韧性好的低碳自回火M和部分下B的混合组织减缓冷裂倾向，
2.25Cr-1Mo为珠光体耐热钢，其中Cr、Mo能显著提高淬硬性，控制Cr、Mo
的含量能减缓冷裂倾向，2.25-1Mo冷裂倾向相对敏感。30CrMnSiA为中碳调质
钢，其母材含量相对高，淬硬性大，由于M中C含量高，有很大的过饱和度，
点阵畸变更严重，因而冷裂倾向更大。2、热裂倾向Q345含碳相对低，而Mn
含量高，钢的Wmn/Ws能达到要求，具有较好的抗热裂性能，热裂倾向较小。
T-1钢含C低但含Mn较高且S、P的控制严格因此热裂倾小。30CrMnSiA含碳
量及合金元素含量高，焊缝凝固结晶时，固-液相温度区间大，结晶偏析严重，
焊接时易产生洁净裂纹，热裂倾向较大。3、消除应力裂纹倾向：钢中Cr、Mo
元素及含量对SR产生影响大，Q345钢中不含Cr、Mo，因此SR倾向小。T-1
钢令Cr、Mo但含量都小于1%，对于SR有一定的敏感性；SR倾向峡谷年队较
大，2.25Cr-Mo其中Cr、Mo含量相对都较高，SR倾向较大。
8.同一牌号的中碳调质钢分别在调质状态和退火状态进行焊接时焊接工艺有什么
差别？为什么中碳调质钢一般不在退火的状态下进行焊接？
答：在调质状态下焊接，若为消除热影响区的淬硬区的淬硬组织和防止延迟裂纹
产生，必须适当采用预热，层间温度控制，中间热处理，并焊后及时进行回火处
理，若为减少热影响的软化，应采用热量集中，能量密度越大的方法越有利，而且焊接热输入越小越好。在退火状态下焊接：常用焊接方法均可，选择材料时，焊缝金属的调质处理规范应与母材的一致，主要合金也要与母材一致，在焊后调质的情况下，可采用很高的预热温度和层间温度以保证调质前不出现裂纹。因为中碳调质钢淬透性、淬硬性大，在退火状态下焊接处理不当易产生延迟裂纹，一般要进行复杂的焊接工艺，采取预热、后热、回火及焊后热处理等辅助工艺才能保证接头使用性能。
材料焊接性
焊接性：同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力。 工艺焊接性：指金属或材料在一定的焊接工艺条件下，能否获得优质致密、无缺陷和具有一定使用性能的焊接接头的能力。 冶金焊接性：熔焊高温下的熔池金属与气相、熔渣等相之间发生化学冶金反应所引起的焊接性变化。 屈强比：屈服强度与抗拉强度之比称为屈强比（σs/σb） 焊缝强度匹配系数：焊缝强度与母材强度之比S＝(σb)w/(σb)b，是表征接头力学非均质性的参数之一。碳当量法：各种元素中，碳对冷裂纹敏感性的影响最显著。可以把钢中合金元素的含量按相当于若干碳含量折算并叠加起来，作为粗略评定钢材冷裂纹倾向的参数指标，即所谓碳当量（CE或Ceq）。 点腐蚀：金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微，而分散发生的局部腐蚀 应力腐蚀：不锈钢在特定的腐蚀介质和拉应力作用下出现的低于强度极限的脆性开裂现象。 1、影响材料焊接性的因素：材料、设计、工艺和服役环境 2、合金结构钢按性能分类可分为：强度用钢和低中合金特殊用钢 3、强度用钢：热轧及正火钢、低碳调质钢、中碳调质钢 4、焊缝中存在较高比例针状铁素体组织时，韧性显著提高，韧脆转变温度降低 5、低碳调质钢的种类：高强度结构钢、高强度耐磨钢、高强度韧性钢；成分：碳质量分数不大于0.22％。热处理的工艺一般为奥氏体化→淬火→回火，经淬火回火后的组织是回火低碳马氏体、下贝氏体或回火索氏体 6、中碳调质钢成分：含碳量Wc=0.25％~0.5％较高，并加入合金元素（Mn、Si、Cr、Ni、B）以保证钢的淬透性 7、提高耐热钢的热强性三种合金方式：基体固溶强化、第二相沉淀强化、晶界强化 8、不锈钢的主要腐蚀形式：均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀 9、铜及铜合金分为工业纯铜、黄铜、青铜及白铜 10、不锈钢的分类：按化学成铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬锰氮不锈钢 按用途不锈钢、抗氧化钢、热强钢 按组织奥氏体钢、铁素体钢、马氏体钢、铁素体-奥氏体双相钢、沉淀硬化钢 11、铝合金的性质：化学活性强、表面极易氧化、导入性强、易造成不溶合、易形成杂质 12、铸铁分为：白口铸铁、灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁 13、引起应力腐蚀开裂条件：环境、选择性的腐蚀介质、拉应力 1、材料焊接性包含的两个含义 一是材料在焊接加工中是否容易形成接头或产生缺陷； 二是焊接完成的接头在一定的使用条件下可靠运行的能力。 2.焊接性的影响因素 1、材料因素：母材的化学成分，状态，性能 2、设计因素：接头的应力状态，能否自由变形 3、工艺因素：焊接方法和工艺措施 4、服役环境：服役温度、服役介质、载荷性质 3、“小铁研”实验的条件 1) 试验条件试验焊缝选用的焊条应与母材相匹配，所用焊条应严格烘干。试 验焊接参数：焊条直径4mm，焊接电流（170±10）A，焊接电压（24±2）V，焊接速度（150±10）mm/min 2) 检测与裂纹率
焊接检验主要内容
第一章：绪论 焊接检验方法分类：1、按焊接的数量分类 a)抽检 b)全检 2、按是否要将被检件破坏可分为：a）破坏性检验·力学性能实验化学分析试验金相检验 b）非破坏性检验（无损检测）涡流探伤射线探伤超声探伤目视探伤外观检验渗透探伤 焊接检验的依据：1、施工图样和订货合同（1可拆分为2点）2、相关的技术标准或规范3、检验的工艺性文件 检验过程的5个基本环节:按焊接产品质量的形成过程与焊接质量管理的顺序可分为1，焊前检验2，焊接过程检验3，焊后检验4，安装调试质量检验5，产品服役质量检查 第二章：缺陷 按缺陷性质将缺陷分为六大类：裂纹、孔穴、固体夹杂、未熔合和未焊透、形状缺陷,其它缺陷（如电弧擦伤、飞溅、表面撕裂、磨痕等）。 1、按焊接缺陷的形态可分为：a平面缺陷，如裂纹、未熔合 b体积缺陷如气孔、夹渣 2、按缺陷出现的位置可分为：a表面缺陷（用外观或表面无损检测方式检测）b内部缺陷（用解剖、金相、内部无损检测方法检测） 第三章：射线探伤 1，射线探伤原理；利用射线能穿透物质且其强度会被物质所衰减的特性检测物质内部损伤的方法称为射线检测。 射线探伤的实质是根据被检工件与其内部缺陷介质对射线能量衰减程度不同而引起射线透过工件后的强度差异，使缺陷能在射线底片或X光电视屏幕上显示出来。 2，X射线的种类 1）、按其波长分为：a)连续X射线波长在一定范围内连续变化的X射线称为连续X射线（或白色X射线）。其强度与管电压和管电流有关。b)标识X射线波长相对单一的X 射线称为标识X射线（特征X射线）。该波长与元素种类有关。 2）、按能量大小分：a）普通X射线 b）高能X射线：指电子加速器中产生的能量在一百万电子伏特以上的X射线。特点：能量大，穿透能力强，散射线少，透照幅度宽。3，射线的衰减方式：电子对的产生和光电效应 4，射线探伤系统组成 1）射线源：（X射线机、γ射线机或加速器） 2）射线胶片 3）增感屏作用：1、增感效应； 2、滤波作用总之：提高胶片的感光速度和底片的成相质量。胶片和增感屏的接触：在透照过程中始终相互紧贴 4）相质计象质计是用来检查透照技术和胶片处理质量的，衡量该质量的数值是相质指数Z，相质指数的确定 :象质指数等于底片上能识别出的最细钢丝线的编号相质计的放置：线型象质计应放在射线源一侧的工件表面上被检焊缝一段（被检区长度1/4部位）钢丝应横跨焊缝并与焊缝方向垂直。细钢丝至于外侧。当射线源侧无法放置象质计时，可将其放在胶片侧的工件表面上（要求同上）同时必须在最粗钢丝的右下角（左型）或左下角（右型）放置一个铅字母“F”，表示为胶片侧放置。 5）铅罩、铅光阑——限制射线照射区域大小和得到合适的照射量。 6）铅遮板——屏蔽前方散射 7）底部铅板（又称背部防护铅板）——防止背部散射 8）滤板——吸收掉射线中波长较大的谱线，减少散射。 9）暗盒(cassette)——保护胶片。放置：在透照过程中始终与工件紧贴。 10）标记带。包括：1、定位标记：包括中心标记和搭接标记↑即有效区段标记. 作用：指明透照区段的界限。1）定位标记应放置在被照工件上，不得放在铅字牌上。 2）中心标记离焊缝边缘5mm处，纵箭头指向焊缝且位于被检区的中心，横箭头指向下一个透照位置。2、识别标记：（包括工件编号、焊缝编号、部位编号、返修标记）3、B标记作用：检查背部散射放置：把B标记贴
金属焊接性试题
一、名词解释 1.工艺焊接性:在一定工艺焊接条件下，能否获得优质、无缺陷的焊接接头的能力。 2.碳当量：把钢中包括碳在内的合金元素对淬硬、冷裂及脆化等的影响折合成碳的相当含量。 3.晶间腐蚀：是起源于金属表面沿金属晶界发生的有选择的深入金属内部的腐蚀。 4.高温脆性：指钢在变形温度为0.4~0.6TT时所出现的高温塑形急剧下降的现象。 5.焊接性：金属材料对焊接加工的适应性和使用的可靠性。 6.半热焊：正焊前将铸件整体或局部预热到300℃～400℃,在焊补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。 7.σ相脆性：指不论母材还是焊缝，在ω（Cr）>21%,并且在520~820℃之间长期加热形成的硬而脆的铁铬 金属间化合物。 8.调质钢：含碳量在0.3-0.6%的中碳钢。 9.刀状腐蚀：简称刀蚀，它是焊接接头中特有的一种晶间腐蚀，只发生在含有Ti、Nb等稳定化元素的 奥氏体不锈钢焊接接头中。腐蚀部位沿熔合线发展，处于HAZ的过热区，由于区域很窄，形状有如刀削缺口，故称为刀状腐蚀。 10.使用焊接性：焊接接头或整体结构满足技术条件中所规定的使用性能的程度。 11.不锈钢:指主加元素铬的质量分数ω（Cr）>12%的钢。 12.奥氏体不锈钢：是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1% 时，具有稳定的奥氏体组织。 13.沉淀硬化不锈钢：在不锈钢中单独或复合添加硬化元素，通过适当的热处理获得高强度、高韧性并具 有良好耐蚀性的一类不锈钢。 14.固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到 过饱和固溶体的热处理工艺。 15.475℃脆性：铁素体钢在ω（Cr）≥15.5%，并在温度400~500℃长期加热后，常常出现强度升高而韧 性下降的现象。 16.耐热钢：在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。它包括抗氧化钢（或称高温不起皮 钢）和热强钢两类。 17.应力腐蚀开裂：在拉伸应力与腐蚀介质的共同作用下产生的断裂。 18.热裂纹：是指焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区间产生的焊接裂纹。 19.冷裂纹：指的是焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹。 20.热焊：正焊前将铸件整体或局部预热到600℃～700℃,在焊补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。 21.高强度钢：屈服点TT≥295TTT、抗拉强度TT≥390TTT的钢。 22.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。 二、填空 1．焊接性是金属材料的一种工艺性能，除了受材料本身性质影响外，还受到工艺条件、（结构条件）和（使用条件）的影响。 2．中、高碳钢焊后若（冷却）速度较快，则可能在焊缝和热影响区形成（马氏体）组织，导致裂纹倾向增大。 3．一根45钢，Φ75mm机轴，采用焊接方法连接，焊接接头处就、开坡口，预热温度为（200℃），采用（E5015）焊条。 4．热轧及正火钢随着合金元素的增加，焊接的问题主要来至于两方面，即：（热影响区的脆化）与（冷裂纹）。 5.焊接低温钢时所选用的焊接材料必须使焊缝金属具有与母材相近的（低温韧性）和（线膨胀系数）。
材料焊接性
一、名词解释 1.金属焊接性:指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足预 期使用要求的能力。 2.Ceq（碳当量）：把钢中合金元素的含量按相当于若干碳含量折算并叠加起来，作为粗略 评定钢材冷裂纹倾向的参数指标。 3.焊接线能量：单位长度焊缝上吸收热源的能量 4.熔合比：焊缝是由局部熔化的母材和填充金属组成，局部熔化的母材所占总体的质量比 为熔合比 5.t8/5：在HAZ区中，温度从800到500℃的冷却时间 6.t8/3：在HAZ区中，温度从800到300℃的冷却时间 7.t100：在HAZ区中，温度从峰值温度到100℃的冷却时间 8.微合金化：加入微量的合金元素形成碳化物或氮化物，析出微小的这些化合物产生明显 的沉淀强化作用，在固溶强化的基础上屈服强度提高50~100MPa,并保持了韧性，故称为微合金化。 9.焊缝成形系数：熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）的比 值（F AI=B/H） 10.回火脆性:铬钼耐热钢及其焊接接头在350~500℃温度区间长期运行过程中发生脆变的 现象称为回火脆性 11.点腐蚀：是指在金属材料表面大部分不腐蚀或腐蚀轻微，而分散发生的局部腐蚀 12.凝固模式：首先是指以何种初生相（γ或δ）开始结晶进行凝固过程，其次是指以何种 相完成凝固过程。 13.稳定化处理：将含有T i和N b的不锈钢，先经过固溶处理，再经850~950℃，保温1~4 小时后，空冷的一种处理方式，其目的是使——的碳化物溶解，使碳化物保留，从而达到防止晶间腐蚀的目的 14.铬当量：为把每一铁素体元素，按其铁素体化的强烈程度折合成相当若干铬元素后的总 和 15.应力腐蚀：是指不锈钢在特定的腐蚀介质和拉应力作用下出现的低于强度极限的脆性开 裂现象 16.镍当量：为把每一奥氏体元素折合成相当若干镍元素后的总和 17.均匀腐蚀：是指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象 18.晶间腐蚀：在晶粒边界附近发生的有选择性的腐蚀现象 19.敏化处理：指经过固溶处理的奥氏体不锈钢，在500~850℃加热，将铬从固溶体中以碳 化铬的形式析出，由于碳比铬扩散快，铬来不及从晶内补充到晶界，造成奥氏体不锈钢的晶界“贫铬”现象，产生晶界腐蚀敏感性 20.热强性：是指在高温下长时间工作时对断裂的抗力（持久强度），或在高温下长时间工 作抗塑性变形的能力（蠕变抗力） 21.耐热性能：是指高温下，既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性，同时又有足 够的强度即热强性 22.475℃脆化：在430~480℃之间长期加热并缓冷，就可导致在常温时或负温时出现强度升 高而韧性下降的现象，称之为475℃脆性 二、选择题 1.焊接性试验（冷裂、热裂） 冷：斜Y形坡口对接裂纹试验、刚性拘束裂纹试验、刚性固定对接裂纹试验、窗形拘束裂纹试验、搭接接头焊接裂纹试验、插销试验
焊接复习题(带答案)
第一部分 一、单项选择题（每小题1分） 1．金属在固态下随温度的改变，由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为（）。 A．晶格转变 B．晶体转变 C．同素异构转变 D．同素同构转变 答案：C 2．工件出现硬度偏高这种退火缺陷时，其补救方法是（）。 A．调整加热和冷却参数重新进行一次退火 B．进行一次正火 C．进行一次回火 D．以上均不行 答案：A 3．能够完整地反映晶格特征的最小几何单元称为（）。 A．晶粒 B．晶胞 C．晶面 D．晶体 答案：B 4．手弧焊时与电流在焊条上产生的电阻热无关的是（）。 A．焊条长度 B．药皮类型 C．电流强度 D．焊条金属的电阻率 答案：B 5．仰焊时不利于焊滴过渡的力是（）。 A．重力 B．表面张力 C．电磁力 D．气体吹力 答案：A 6．焊接化学冶金过程中的电弧的温度很高，弧柱的温度一般可达（）。 A．600~800℃ B．1000~2000℃ C．6000~8000℃ D．9000~9500℃ 答案：C 7．在焊接接头中，由熔化母材和填充金属组成的部分叫（）。 A．熔合区 B．焊缝 C．热影响区 D．正火区 答案：B 8．CO2气体保护焊焊接低碳钢和低合金结构钢时，常用焊丝牌号是（）。 A．H08A B．H08MnA C．H08Mn2SiA D．H08Mn2A 答案：C 9．贮存CO2气体的气瓶容量一般为（）。 A．10 L B．25 L C．40 L D．45 L 答案：C 10．二氧化碳气体保护焊时应（）。 A．先通气后引弧 B．先引弧后通气 C．先停气后熄弧 D．先停电后停送丝 答案：A 11．钨极氩弧焊的代表符号是（）。 A．MEG B．TIG C．MAG D．PMEG 答案：B 12．利用电流通过液体熔渣所产生的电阻热来进行焊接的方法称为（）。 A．电阻焊 B．电弧焊 C．氩弧焊 D．电渣焊 答案：D 13．下列焊接方法属于压焊的是（）。 A．电渣焊 B．钎焊 C．点焊 D．气焊 答案：C
焊接冶金学习题总结
焊接冶金学（基本原理） 部分习题及答案 绪论 一、什么是焊接，其物理本质是什么？ 1、定义：焊接通过加热或加压；或两者并用，使焊件达到原子结合，从而形成永久性连接工艺。 2、物理本质：焊接的物理本质是使两个独立的工件实现了原子间结合，对于金属而言，既实现了金属键结合。 二、怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？ 1、对被焊接的材质施加压力：目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。 2、对被焊材料加热(局部或整体)：对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。 三、试述熔焊、钎焊在本质上有何区别？ 钎焊母材不溶化，熔焊母材溶化。 1.温度场定义，分类及其影响因素。 1、定义：焊接接头上某一瞬间各点的温度分布状态。 2、分类： 1)稳定温度场——温度场各点温度不随时间而变动； 2)非稳定温度场——温度场各点随时间而变动； 3)准稳定温度场——温度随时间暂时不变动，热饱和状态；或随热源一起移动。 3、影响因素： 1)热源的性质 2)焊接线能量 3)被焊金属的热物理性质
a.热导率 b.比热容 c.容积比热容 d.热扩散率 e.热焓 f.表面散热系数 4)焊件厚板及形状
第一章 二、焊接化学冶金分为哪几个反应区，各区有何特点？ 1、药皮反应区：指焊条受热后，直到焊条药皮熔点前发生的一些反应。(100-1200℃) 1)水分蒸发：100 ℃吸附水的蒸发，200－400 ℃结晶水的去除，化合水在更高 温度下析出 2)某些物质分解:形成Co，CO2，H2O，O2等气体 3)铁合金氧化：先期氧化，降低气相的氧化性 2、熔滴反应区：指熔滴形成、长大、脱离焊条、过渡到整个熔池 1)温度高：1800－2400℃ 2)与气体、熔渣的接触面积大：1000－10000 cm2/kg 3)时间短速度快：；熔渣和熔滴金属进行强烈的搅拌,混合. 3、熔池反应区 1)反应速度低 熔池T 1600~1900℃低于熔滴T ；比表面积，接触面积小300~1300cm2/kg；时间长，手工焊3~8秒埋弧焊6~25s 2)熔池温度不均匀的突出特点 熔池前斗部分发生金属熔化和气体的吸收,利于吸热反应熔池后斗部分发生金属凝固和气体的析出,利于放热反应 3)具有一定的搅拌作用 促进焊缝成分的均匀化，有助于加快反应速度，有益于气体和夹渣物的排除。然而，没有熔滴阶段激烈。 三、焊接区内有那些气体？它们是怎样产生的？ 1、种类：金属及熔渣蒸气 2、来源： 1)焊接材料 2)气体介质
焊接冶金学—材料焊接性课后答案
第三章：合金结构焊接热影响区（ HAZ最高硬度 1．分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？答：热轧钢的强化方式有：（ 1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si 。（ 2）细晶 强化，主要强化元素： Nb,V。（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V. ；正火钢的强化方式：（ 1）固溶强化， 主要强化元素：强的合金元素（ 2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo （ 3）沉淀强化，主要强化元素： Nb,V,Ti,Mo. ；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热轧钢被加热到1200 C以上的热影响区可能产生粗晶脆 化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶，抑制 A长大及组织细化作用被 削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝氏体、 M-A 等导致韧性下降和时效敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接方法。 2. 分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。答:Q345钢属于热轧钢，其碳当量小 于0.4 %，焊接性良好，一般不需要预热和严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠 光体转变右移，使快冷下的铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而转变为含碳量高的贝氏 体与马氏体具有淬硬倾向，Q345刚含碳量低含锰高，具有良好的抗热裂性能，在Q345刚中加入V、Nb达 到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应力裂纹。被加热到1200 C以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆 化，韧性明显降低，Q345钢经过600CX 1h退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化倾向明显减小。；焊接材料：对焊条电弧焊焊条的选择：E5系列。埋弧焊：焊剂 SJ501，焊丝H08A/H08MnA电渣焊：焊剂HJ431、 HJ360焊丝H08MnMo A CO2气体保护焊：H08系列和YJ5系列。预热温度：100?150C。焊后热处理：电弧焊一般不进行或600?650 C回火。电渣焊 900?930 C正火，600?650 C回火 3. Q345与Q390焊接性有何差异？ Q345焊接工艺是否适用于 Q390焊接，为什么？答：Q345与Q390都属 于热轧钢，化学成分基本相同，只是Q390的Mn含量高于Q345,从而使Q390的碳当量大于 Q345,所以Q390 的淬硬性和冷裂纹倾向大于Q345,其余的焊接性基本相同。Q345的焊接工艺不一定适用于 Q390的焊接， 因为Q390的碳当量较大，一级Q345的热输入叫宽，有可能使Q390的热输入过大会引起接头区过热的加剧或热输入过小使冷裂纹倾向增大，过热区的脆化也变的严重。 4. 低合金高强钢焊接时，选择焊接材料的原则是什么？焊后热处理对焊接材料有什么影响？答：选择原 则：考虑焊缝及热影响区组织状态对焊接接头强韧性的影响。由于一般不进行焊后热处理，要求焊缝金属在焊态下应接近母材的力学性能。中碳调质钢，根据焊缝受力条件，性能要求及焊后热处理情况进行选择焊接材料，对于焊后需要进行处理的构件，焊缝金属的化学成分应与基体金属相近。 5. 分析低碳调质钢焊接时可能出现的问题？简述低碳调质钢的焊接工艺要点，典型的低碳调质钢如 （14MnMoNiB HQ70 HQ80）的焊接热输入应控制在什么范围？在什么情况下采用预热措施，为什么有最低预热温度要求，如何确定最高预热温度。（P81）答：焊接时易发生脆化，焊接时由于热循环作用使热影 响区强度和韧性下降。焊接工艺特点：①要求马氏体转变时的冷却速度不能太快，使马氏体有一自回火” 作用，以防止冷裂纹的产生；② 要求在800~500C之间的冷却速度大于产生脆性混合组织的临界速度。此外，焊后一般不需热处理，采用多道多层工艺，采用窄焊道而不用横向摆动的运条技术 ; 典型的低碳调质钢在 Wc> 0.18 %时不应提高冷速，Wc< 0.18 %时可提高冷速（减小热输入）焊接热输入应控制在小于 481KJ/cm；当焊接热输入提高到最大允许值裂纹还不能避免时，就必须采用预热措施，当预热温度过高时不仅对防止冷裂纹没有必要，反而会使800?500C的冷却速度低于出现脆性混合组织的临界冷却速度，使 热影响区韧性下降，所以需要避免不必要的提高预热温度，包括层间温度，因此有最低预热温度。通过实验后确定钢材的焊接热输入的最大允许值，然后根据最大热输入时冷裂纹倾向再来考虑，是否需要采取预热和预热温度大小，包括最高预热温度。 6. 低碳调质钢和中碳调质钢都属于调质钢，他们的焊接热影响区脆化机制是否相同？为什么低碳钢在调质 状态下焊接可以保证焊接质量，而中碳调质钢一般要求焊后热处理？答：低碳调质钢：在循环作用下， t8/5 继续增加时，低碳钢调质钢发生脆化，原因是奥氏体粗化和上贝氏体与M-A组元的形成。中碳调质钢：由
金属焊接与切割试题Word版
山东省2008年安全培训机构师资培训班试卷 金属焊接与切割试题 一、单项选择题（将正确答案的代号填入括号内，每题1分,共40分） 1、我国安全生产方针的思想核心是（ ）。 A.安全第一 B.以人为本 C.预防为主 D.以人为主 2、只有掌握了安全生产（ ）知识,才能维护自己的合法安全生产权益不受侵害。 A.政策 B.法规 C.法律、法规 D. 操作技术 3、生产经营活动在谁的行政管辖范围内，即由谁负责管理其安全生产活动，这叫（ ）管理原则。 A.直辖 B.属地 C.垂直 D.直接 4、对从事特种作业人员的年龄要求是（ ）。 A.年满16周岁 B.年满20周岁 C.年满19周岁 D.年满18周岁 5、电流对人体的伤害分为（ ）两种类型。 A.烧伤与电伤 B. 电击与电伤 C.电击与触电 D. 电击与辐射 6、电焊机接地时，接地线路总电阻不应超过（ ）欧姆。 A.2 B. 4 C. 5 D.10 7、直接与空气形成爆炸性混合物的有：（ ）。 A.可燃性气体、可燃性固体、可燃性粉尘 B.可燃性气体、可溶性液体、可燃性粉尘 C.可燃性气体、可燃性液体、可燃性灰尘 D.可燃性气体、可燃性液体、不燃性粉尘 8、乙炔与氧气混合的爆炸极限范围是（ ）。 A.4.8～93% B.2.8～93% C.2.8～73% D.2.9～93% 9、焊补燃料容器和管道的常用安全措施有两种，称为：（ ）。 A.置换焊补、带压置换焊补 B.置换焊补、带压不置换焊补 C.大电流焊补、带压不置换焊补 D. 置换焊补、带料焊补 10、触电事故可分为直接电击和（ ）两种。 A.间接电伤 B.间接电击 C.间隔电击 D.意外电击 11、成人的感知电流约为（ ）mA 。 A.10 B.5 C. 1 D. 2 12、水下作业时的安全电压为（ ）。 A. 3.5伏 B. 2.5伏 C. 2.0伏 D. 2.8伏 13、置换焊补防爆的关键是（ ）。 A.用惰性介质多置换几遍 B.安全隔离 C.控制可燃物质的含量符合动火要求D 、用小电流焊接 14、带压不置换焊补的关键安全措施是（ ）。 A.调节好焊接参数， B.正压操作 C.可燃气体浓度较小 D. 操作者技术水平高 15、在焊接过程中，空气中的氧在（ ）的激发下大量地被破坏，生成臭氧。 A.电极 B. 红外线 C.短波紫外线 D.可见光 16、水射流切割利用的工作介质是（ ）。 A.高密度水 B.高压水 C. 气流 D.高压电 17、人体电阻值一般为（ ）Ω。 A.80 B.1000 C. 50 D. 10000 18、水下焊割时，气管与电缆每隔（ ）应扎牢。 山东大学安全技术培训中心试卷 姓名： 工作单位： 学号： 密 封 线 内 不 要 答 题 ………… 。。。。。。。。。。。。。。。 。。。………..
材料焊接性考试重点试题及答案
3.5.分析低碳调质钢焊接时可能出现的问题？简述低碳调质钢的焊接工艺要点，典型的低碳调质钢如(14MnMoNiB、HQ70、HQ80)的焊接热输入应控制在什么范围？在什么情况下采用预热措施，为什么有最低预热温度要求，如何确定最高预热温度。 答：焊接时易发生脆化，焊接时由于热循环作用使热影响区强度和韧性下降。焊接工艺特点：焊后一般不需热处理，采用多道多层工艺，采用窄焊道而不用横向摆动的运条技术。。典型的低碳调质钢的焊接热输入应控制在Wc＞0.18％时不应提高冷速，Wc＜0.18％时可提高冷速（减小热输入）焊接热输入应控制在小于481KJ/cm当焊接热输入提高到最大允许值裂纹还不能避免时，就必须采用预热措施，当预热温度过高时不仅对防止冷裂纹没有必要，反而会使800～500℃的冷却速度低于出现脆性混合组织的临界冷却速度，使热影响区韧性下降，所以需要避免不必要的提高预热温度，包括屋间温度，因此有最低预热温度。通过实验后确定钢材的焊接热输入的最大允许值，然后根据最大热输入时冷裂纹倾向再来考虑，是否需要采取预热和预热温度大小，包括最高预热温度。 4.3. 18-8型不锈钢焊接接头区域在那些部位可能产生晶间腐蚀，是由于什么原因造成？如何防止？答：18-8型焊接接头有三个部位能出现
腐蚀现象：{1}焊缝区晶间腐蚀。产生原因根据贫铬理论，碳与晶界附近的Cr形成Cr23C6，并在在晶界析出，导致γ晶粒外层的含Cr量降低，形成贫Cr层，使得电极电位下降，当在腐蚀介质作用下，贫Cr层成为阴极，遭受电化学腐蚀；{2}热影响区敏化区晶间腐蚀。是由于敏化区在高温时易析出铬的碳化物，形成贫Cr层，造成晶间腐蚀；{3}融合区晶间腐蚀{刀状腐蚀}。只发生在焊Nb或Ti的18-8型钢的溶合区，其实质也是与M23C6沉淀而形成贫Cr有关，高温过热和中温敏化相继作用是其产生的的必要条件。防止方法：{1}控制焊缝金属化学成分，降低含碳量，加入稳定化元素Ti、Nb；{2} 控制焊缝的组织形态，形成双向组织{γ+15%δ}；{3}控制敏化温度范围的停留时间；{4}焊后热处理：固溶处理，稳定化处理，消除应力处理。 4.7何为“脆化现象”？铁素体不锈钢焊接时有哪些脆化现象，各发生在 什么温度区域？如何避免？答：“脆化现象”就是材料硬度高，但塑性 和韧性差。现象与避免措施：{1}高温脆性：在900~1000℃急冷至 室温，焊接接头HAZ的塑性和韧性下降。可重新加热到750~850℃， 便可恢复其塑性。{2}σ相脆化：在570~820℃之间加热，可析出σ相 。σ相析出与焊缝金属中的化学成分、组织、加热温度、保温时间以 及预先冷变形有关。加入Mn、Nb使σ相所需Cr的含量降低，Ni能使形成σ相所需温度提高。{3}475℃脆化：在400~500℃长期加热后可出 现475℃脆化。适当降低含Cr量，有利于减轻脆化，若出现475℃脆
焊接冶金学-材料焊接性-课后答案 李亚江版
焊接冶金学材料-焊接性课后习题答案 第一章：概述 第二章：焊接性及其实验评定 1.了解焊接性的基本概念。什么是工艺焊接性？影响工艺焊接性的主要因素有哪些？ 答：焊接性是指同质材料或异质材料在制造工艺条件下，能够焊接形成完整接头并满足预期使用要求的能力。影响因素：材料因素、设计因素、工艺因素、服役环境。 第三章：合金结构钢 1．分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？ 答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热轧钢被加热到1200℃以
上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接。 2．分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。 答:Q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要预热和严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠光体转变右移，使快冷下的铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而转变为含碳量高的贝氏体与马氏体具有淬硬倾向，Q345刚含碳量低含锰高，具有良好的抗热裂性能，在Q345刚中加入V、Nb达到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应力裂纹。被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，Q345钢经过600℃×1h退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化倾向明显减小。；焊接材料：对焊条电弧焊焊条的选择：E5系列。埋弧焊：焊剂SJ501，焊丝H08A/H08MnA.电渣焊：焊剂HJ431、HJ360焊丝H08MnMoA。CO2气体保护焊：H08系列和YJ5系列。预热温度：100～150℃。焊后热处理：电弧焊一般不进行或600～650℃回火。电渣焊900～930℃正火，600～650℃回火
各种材料的焊接性能
金属材料的焊接性能 （1）焊接性能良好的钢材主要有： 低碳钢（含碳量<0.25）；低合金钢（合金元素含量1～3、含碳量<0.20）；不锈钢（合金元素含量>3、含碳量<0.18）。 （2）焊接性能一般的钢材主要有： 中碳钢（合金元素含量<1、含碳量0.25～0.35）；低合金钢（合金元素含量<3、含碳量<0.30）；不锈钢（合金元素含量13～25、含碳量￡0.18） （3）焊接性能较差的钢材主要有： 中碳钢（合金元素含量<1、含碳量0.35～0.45）；低合金钢（合金元素含量1～3、含碳量0.30～0.40）；不锈钢（合金元素含量13、含碳量0.20）。 （4）焊接性能不好的钢材主要有： 中、高碳钢（合金元素含量<1、含碳量>0.45）；低合金钢（合金元素含量1～3、含碳量>0.40）；不锈钢（合金元素含量13、含碳量0.30～0.40）。 焊条和焊丝选择的基本要点如下： 同类钢材焊接时选择焊条主要考虑以下几类因素： 考虑工件的物理、机械性能和化学成分；考虑工件的工作条件和使用性能； 考虑工件几何形状的复杂程度、刚度大小、焊接坡口的制备情况和焊接部位所处的位置等；考虑焊接设备情况；考虑改善焊接工艺和环保；考虑成本。 异种钢材和复合钢板选择焊条主要考虑以下几类焊接情况： 一般碳钢和低合金钢间的焊接；低合金钢和奥氏体不锈钢之间的焊接；不锈钢复合钢板的焊接。 焊条和焊丝的选择参数查阅机械设计手册中焊条和焊丝等章节和焊条分类及型号（GB 980-76）、焊条的性能和用途（GB 980～984-76）等有关国家标准。 ###15CrMoR的换热器的热处理工艺 ***当板厚超过筒体内径的3％时，卷板后壳体须整体热处理。 *** 15CrMoR焊接性能良好。手工焊用E5515-B2（热307）焊条，焊前预热至200-250℃（小口径薄壁管可不预热），焊后650-700℃回火处理。自动焊丝用H13CrMoA和焊剂250等。 ###压力容器用钢的基本要求 压力容器用钢的基本要求：较高的强度,良好的塑性、韧性、制造性能和与相容性。 改善钢材性能的途径：化学成分的设计,组织结构的改变,零件表面改性。 本节对压力容器用钢的基本要求作进一步分析。 一、化学成分 钢材化学成分对其性能和热处理有较大的影响。 1、碳:碳含量增加时，钢的强度增大，可焊性下降，焊接时易在热影响区出现裂纹。 因此压力容器用钢的含碳量一般不应大于0.25%。2、钒、钛、铌等：在钢中加入钒、钛、铌等元素，可提高钢的强度和韧性。
焊接课后习题答案只是分享
绪论 1、什么是焊接? 焊接是指通过加热或加压，或两者并用，并且用或者不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。 第一章 1、焊接热过程有何特点？焊条电弧焊焊接过程中，电弧热源的能量以什么方式传递给焊件？ 其一是对焊件的加热是局部的，焊件热源集中作用在焊件的接口部位，整个焊件的加热时不均匀的。其二是焊接过程是瞬时的，焊接热源始终以一定速度运动。主要是通过热辐射和热对流。 2、什么叫焊接温度场？温度场如何表示？影响温度场的主要因素有哪些？ 焊接过程中每一瞬时焊接接头上各点的温度分布状态称为焊接温度场。可用列表法、公式法或图像法表示。影响因素:1热源的性质及焊接工艺参数，2被焊金属的热物理性质，3焊件的几何尺寸级状态。 3、焊接热循环的主要参数有哪些？有何特点？有哪些影响因素？ 焊接热循环的主要参数是加热速度（VH）、最高加热温度Tm、相对温度以上停留时间（tH）及冷却速焊接热循环具有以下特点：1焊接热循环的参数对焊接冶金过程和焊接热影响区的组织性能有强烈的影响，从而影响焊接质量。2焊件上各点的热循环不同主要取决于各点离焊缝中心的距离，离焊缝中心越近，其加热速度越大，峰值温度越高，冷却速度也越大。 4、焊接冶金有何特点？焊条电弧焊有几个焊接化学冶金反应区？ 1焊接冶金反应分区域连续进行，2焊接冶金反应具有超高温特征，3冶金反应界面大，4焊接冶金过程时间短，5焊接金属处于不断运动状态。药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区。 5、焊条电弧焊各冶金反应区的冶金反应有何不同？ 药皮反应区是整个冶金过程的准备阶段，其产物就是熔滴和熔池反应区的反应物，对冶金过程有一定的影响。熔滴反应区是冶金反应最剧烈的区域，对焊缝的成分影响最大。熔池反应区是对焊缝成分起决定性作用的反应区。 6、焊条加热与焊化的热量来自于哪些方面？电阻热过大队焊接质量有何影响？ 来自于三个方面：焊接电弧传递给焊条的热能；焊接电流通过焊芯时产生的电阻热；化学冶金反应产生的反应热。 电阻热过大，会使焊芯和药皮升温过高引起以下不良反应：产生飞溅；药皮开裂与过早脱落，电弧燃烧不稳；焊缝成形变坏，甚至引起气孔等缺陷；药皮过早进行冶金反应，丧失冶金反应和保护能力；焊条发红变软，操作苦难。 7、熔滴过渡的作用力有哪些？其对熔滴过渡的影响如何？ 1重力平焊时，重力促进熔滴过渡；立焊和仰焊时，重力阻碍熔滴过渡 2表面张力平焊时，表面张力阻碍熔滴过渡，在立焊和仰焊时，表面张力促进熔滴过渡 3电磁压缩力电磁压缩力在任何焊接位置都促使熔滴过渡 4斑点压力斑点压力的作用方向是阻碍熔滴过渡，并且正接时的斑点压力较反接时大 5等离子流力等离子流力有利于熔滴过渡 6电弧气体吹力无论焊接位置如何，电弧气体吹力都有利熔滴过渡。 8、氢对焊接质量有何影响？控制焊接接头氢含量的措施有哪些？ 氢的危害性主要由以下几个方面：1形成氢气孔；2产生白点；3导致氢脆；4形成冷裂缝
焊接检验规范(完整资料).doc
【最新整理，下载后即可编辑】 焊接检验规范 1.1 焊接结构件的形状和尺寸应符合图样、工艺文件的规定。如图样、工艺文件未做规定时，焊接结构件的尺寸偏差按表7规定。机械加工余量按表8规定。 表7 ㎜ 表8 ㎜
时，必须保持图样上所注明的尺寸。对于不合格的零件，禁止强力组装。 1.3 装配焊接结构时，两个焊件（或焊边）相互位置的偏差应符合下列规定： 1.3.1 装配对接接头时，允许偏差按表9规定。 表9 ㎜
1.3.2 装配搭接接头时，搭接宽度的偏差范围应为－2~＋1.0㎜。（图2） a 图2 1.3.3 装配截面复杂的结构时（图3），允许偏差按表10规定。 表10 ㎜
的10﹪以内，但 不得超过1.5㎜。 图4 1.4 组装时的定位焊，应是以后焊缝的一部分，须按技术标准和图样的规定施焊，并应符合下列条件： 1.4.1 定位焊与正式焊采用同一牌号焊条，其直径规格要小一级。 1.4.2 定位焊焊缝尺寸按表11选用。主要部位可适当增加定位焊缝的尺寸和数量，但焊缝高度不得超过正式焊缝的高度。 表11 ㎜
焊，当正面焊好后，将背面的定位焊缝铲除后再焊背面。 1.4.4在焊缝交叉处和急剧变化的部位，不得进行定位焊。 1.4.5定位焊缝有裂纹时，必须铲除重焊，弧坑要填满。 1.5 超过规定偏差限度的焊接结构边缘上的裂纹和其它缺陷，应由技术检验部门检验同意后，用优良的焊条补焊。 1.6 装配完毕的焊接结构件经检验合格后方可焊接。 1.7 焊接前，应先清除焊接坡口区及距焊缝边缘20㎜以内的污物，如铁锈、氧化皮、油污、毛刺、熔渣、油漆等。 1.8 在露天焊接时，凡遇下雨、下雪、大风、或大雾的情况，应采取保护措施，否则不得进行焊接。 1.9 在0℃以下焊接时，应遵照下列条件： a.保证在焊接过程中，焊缝能自由收缩; b.不准用重锤打击所焊结构; c.焊前进行预热。对于普通低合金钢要求的预热温度按表 12规定。 表12
金属焊接性复习
1、工艺焊接性的影响因素？ 答：1、材料因素：母材和焊接材料；2、工艺因素：焊接方法、焊接工艺措施 3、结构设计因素 4、使用条件 2、哪些焊接性试验测冷裂纹，哪些测热裂纹？ 答：热裂纹：1、可调拘束度裂纹试验方法2、压板对接（FISCO）焊接裂纹试验3、鱼骨状裂纹试验法4、刚性固定对接裂纹试验4、窗形拘束裂纹试验 冷裂纹：1、斜Y坡口对接裂纹试验2、插销试验3、刚性固定对接裂纹试验4、窗形拘束裂纹试验 3、斜Y坡口对接裂纹试验和插鞘试验适用范围是什么？ 答：斜Y坡口对接裂纹试验适用范围：1、评定低合金结构钢焊缝以及HAZ的冷裂倾向 2、确定防止冷裂纹的临界预热温度 插鞘试验适用范围：1、主要用来考核材料的氢致延迟裂纹敏感性 – 2、也可用来考核再热裂纹和层状撕裂等的敏感性 4、制定焊接性试验方法的原则？ 答：1、应尽量使试验条件与实际焊接条件一致（一致性） 2、试验结果应稳定可靠，具有较好的再现性（可靠性） 3、应注意试验方法的经济性（经济性） 5、热轧钢、调质钢的强化机理？ 答：热轧钢是固溶强化（Si、Mn）；调质钢是热处理（淬火+回火）强化 6、热轧钢的典型牌号、使用状态？ 答：典型钢种：16Mn，组织：细晶铁素体+珠光体 15MnV V细化晶粒和沉淀强化（392MPa） 使用状态：一般在热轧状态下使用，但在特殊情况下（要求↑冲击韧性或板厚），在正火状态下使用。 7、评定钢材层状撕裂敏感性主要指标：S含量、Z向断面收缩率 8、分析热轧及正火钢的焊接裂纹倾向。 热裂纹： 热轧及正火钢由于含碳量低（≤0.2%），含Mn量较高，Mn/S一般能达到防止发生热裂纹的要求，具有较好的抗热裂性能。但个别情况下，当材料成分不合格或因严重偏析使局部碳、硫含量偏高时，Mn/S比就可
材料焊接性
《材料焊接性》（专科）学案 第一章绪论 二、本章习题 1. 根据本章所述内容，举例说明低合金钢焊接在工程结构中的重要作用。 2.先进材料的发展和应用在工程中越来越受到人们的重视，简述先进材料（如陶瓷、金属间化合物和复合材料等）和金属材料相比，在工程结构中的应用有什么不同？ 第2章材料焊接性及其试验方法 1. 了解焊接性的基本概念。什么是工艺焊接性？影响工艺焊接性的主要因素有哪些？ 焊接性，是指金属材料在采用一定的焊接工艺包括焊接方法、焊接材料、焊接规范及焊接结构形式等条件下，获得优良焊接接头的难易程度。 工艺焊接性是指在一定焊接工艺条件下，获得优质、无缺陷的焊接接头的能力。 影响因素：材料因素、工艺因素、结构因素、使用条件。 2. 什么是热焊接性和冶金焊接性，各涉及到焊接中的什么问题？ 冶金焊接性指在熔焊高温下的熔池金属与气象熔渣等相互之间繁盛化学冶金反映所引起的焊接变化
3. 举例说明有时工艺焊接性好的金属材料使用焊接性不一定好。 工艺焊接性是指影响焊接操作的焊接性能，如电弧的稳定性、焊缝的成形性、脱渣性、飞溅大小及发尘量等。而使用焊接性则是指焊件需满足的使用要求，如接头的力学性能、物理性能及化学性能要求。 有时，工艺焊接性好的材料如果焊接材料选择不当，其使用性能就不一定好：例如不锈钢焊接，若使用普通结构钢焊条焊接，其工艺焊接性很好，即焊接过程很顺利，但是，焊缝不耐腐蚀，就不能满足不锈钢焊件的使用要求，因此焊接接头是不合格的。 金属材料使用性能主要指力学性能，即金属材料在外力作用下表现出来的各种特性，如弹性、塑性、韧性、强度、硬度等。 比如低碳钢焊接性好，但其强度、硬度却没有高碳钢好| 第3章低合金结构钢的焊接 1. 分析热轧钢和正火钢的强化方式及主强化元素有什么不同。二者的焊接性有何差异，在制定焊接工艺时应注意什么问题。 热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件粗晶区的析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝、M-A等导致韧性下降和时敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接 2. 分析16Mn的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。
材料焊接性课后答案
第三章：合金结构焊接热影响区（HAZ）最高硬度 焊接热影响区（heat affected zone,简称HAZ）最高硬度，是指焊接后焊接接头中的热影响区硬度的最高值。一般其硬度值采用维氏硬度来表示，例如HV10。是评价钢种焊接性的重要指标之一，比碳当量更为准确。采用焊接热影响区最高硬度作为一个因子来评价金属焊接性（包括冷裂纹敏感性），不仅反映钢钟化学成分的作用，还反映了焊接工艺参数影响下形成的不同组织形态的作用。因为硬度与强度有一定的头条，即强度高，对应的硬度也高。因此焊接热影响区最高硬度也反映了焊接热影响区的强度，而焊接热影响区的强度超高，会导致其塑性降低，从而易形成裂纹或裂纹易于扩展。另外，不同的组织形态的硬度值也不一样，在钢中，高碳马氏体（孪晶马氏体）的硬度值最高，且高碳马氏体的塑性、韧性最差，所以焊接热影响区最高硬度也可以间接反映接头的性能。焊接热影响区的最高硬度值的数值越高，其对就的强度就越高，韧性、塑性就越差。因些，重要结构中，对焊接热影响区最高硬度有一定的限制，并作为评价指标之一。 钢 1．分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？ 答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝氏体、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接方法。 2．分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。 答:Q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要预热和严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠光体转变右移，使快冷下的铁素体析出，剩下富碳奥氏体来不及转变为珠光体，而转变为含碳量高的贝氏体与马氏体具有淬硬倾向，Q345刚含碳量低含锰高，具有良好的抗热裂性能，在Q345刚中加入V、Nb达到沉淀强化作用可以消除焊接接头中的应力裂纹。被加热到1200℃以上的热影响区过热区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，Q345钢经过600℃×1h退火处理，韧性大幅提高，热应变脆化倾向明显减小。；焊接材料：对焊条电弧焊焊条的选择：E5系列。埋弧焊：焊剂SJ501，焊丝H08A/H08MnA.电渣焊：焊剂HJ431、HJ360焊丝H08MnMoA。CO2气体保护焊：H08系列和YJ5系列。预热温度：100～150℃。焊后热处理：电弧焊一般不进行或600～650℃回火。电渣焊900～930℃正火，600～650℃回火