材料连接原理范围后答案.doc

1、1.焊接的定义？焊接与机械连接各有何特点？（简 08）P1答：焊接是通过加热或加压（或两者并用）使两个分离表面的院子达到晶格距离，并形成金属键而获得不可拆接头的工艺过程。机械连接技术是指用螺钉、螺栓和铆钉等紧固件将两分离型材或零件连接成一个复杂零件或不见的过程。相互间的连接是靠机械力来实现的，随机械力的消除接头可以松动或拆除。2.试从理论上简述怎样才能实现焊接过程？采用什么工艺措施才能实现焊接？（简 11）P2答：理论上当两个被连接的固体材料表面接近到 时，就可在接触表面上进行扩散再结晶等物理过程从而形成键合达到冶金连接的目的。措施：（1）对被连接的材质施加压力；（2）对被连接材料加热（局部或

2、整体）3.焊接热源有哪些共同要求？描述焊接热源主要用什么指标？(简 05.07.09）P6答：要求：能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。主要指标：最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。4.试简述焊接热过程的特点？（简 06.10）P74答：加热温度高；加热速度快；高温停留时间短；自然条件下连续冷却5.焊条药皮的作用？P22答：保护作用；冶金作用；改善焊接性6.焊条工艺性能？P22答：焊接电弧的稳定性；焊缝成形；全位置焊接性；飞溅；脱渣性；焊条的熔化速度；药皮发红的程度；焊条发尘量。7.药芯焊丝特性？答：（1）熔敷速度快，生产效率高（2）飞溅小（3

3、）调整熔敷金属成分方便（4）综合成本低8.烧接焊剂特点？答：优点：（1）烧结焊剂的合金成分灵活性很强；（2）烧结焊剂可以有效降低焊接过程中的氧化烧损情况；（3）烧结焊剂具有良好的焊结工艺性能；（4）烧结焊剂比重小（5）生产过程环保节能、易输入便于回收。缺点：（1）对焊接参数比较敏感（2）影响化学成分均匀性（3）吸湿性强易受潮，使用前必须严格烘干。9.试分析说明钛钙型（J422）焊条与碱性低氢型（J427）焊条，在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别？答：其他工艺性能如全位置焊接性，融化系数等差别不大。机械性能对比：钛钙型（J422）：SPN 控制较差，冷脆性、热裂纹倾向大； 【O】高，氧化夹

4、杂多，韧性低；【H】高，抗冷裂能力差；碱性低氢型（ J4277）：杂质 S、P、N 低；【O】低，氧化夹杂少；【H 】低故低氢型焊条的塑性，韧性及抗裂性较酸性的钛钙型大大提高，但其焊接工艺性能较差，对于铁锈，油污，水份等很敏感。10.试简述焊接熔渣的分子理论？离子理论？（简 06.07.11）P26答：分子理论：焊接熔渣主要由分子氧化物组成，有时还有氟化物；各化合物呈自由状态，也可呈复合状态，氧化物与其复合物处于平衡状态；只有自由氧化物才能参与和金属的反应。离子理论：液态熔渣是由阴阳离子组成的电中性溶液；离子的综合矩越大，其静电场越强，对其他离子的作用力越强；熔渣与金属的作用是熔渣中的离子与金

5、属原子交换电荷过程。11.一：试简述氮对低碳合金钢焊缝金属性能的影响？（简 05.07.08.09.10）P36答：（1）使焊缝金属时效脆化、强度提高、塑性韧性降低，尤其是低温韧性；（2）促使焊缝产生氮气孔；控制含氮量的措施：（1）焊接区中的氮主要来自空气，加强对焊接区机械保护（2）合理选择焊接工艺参数（3）利用合金元素控制焊缝含氮量。碳的氧化引起熔池沸腾，有利于氮逸出，同时炭氧化生成 CO、CO2，加强焊接区保护降低氮的分压，因此碳可降低氮在金属中的溶解度；选含有能够生成氮化物元素的焊丝进行焊接，这些元素与氮的亲和力大易形成稳定的氮化物，并通过熔渣排出氮化物，因此有效的控制焊缝中的含氮量。综

6、上所述，加强保护是控制焊缝含氮量的最有效措施。二：试简述氢对结构钢焊接质量的影响？答：氢脆；白点；气孔；冷裂纹；组织变化。控制含氢量措施：（1）限制氢的来源：限制焊接材料中的含氢量，焊前要对焊条和焊剂进行严格的烘干；气体保护焊所用的气体，焊丝和工件表面的油污、铁锈和水分都是氢的重要来源。（2）进行冶金处理：通过适当的化学冶金反应，降低气相中的氢分压，从而降低氢在液态金属中的溶解度（3）控制焊接材料的氧化还原势（4）在焊条药皮或焊芯中加入微量的稀土元素或稀散元素（5）控制焊接工艺参数（6）焊后脱氢处理：焊后把工件加热到一定温度，促使氢扩散外逸总之，对氢的控制首先应限制氢的来源；其次应防止氢溶入金

7、属；最后应对溶入金属的氢进行脱氧处理。三：试简述氧对焊接质量的影响？答：（1）随着焊缝含氧量增加，焊缝强度、塑性、韧性下降；尤其是焊缝的低温冲击韧性急剧下降，引起焊缝红脆、冷脆，时效硬化倾向增加；（2）影响焊缝金属的物理化学性能，如降低导电性、导磁性、耐蚀性等；（3）形成 CO 气孔；（4）造成金属飞溅，影响焊接过程的稳定性；（5）焊接过程中导致合金元素的氧化损失将恶化焊接性能；综上，氧对焊接过程及焊缝是有害的，但在特殊情况下具有氧化性是有利的。控制含氧量措施：（1）控制焊接材料含氢量（2）控制焊接工艺参数（3）采用合理的冶金方法脱氧12.酸型焊条熔敷金属为何氧含量较高？（简 09）答：（1）

8、酸型焊条采用锰脱氧不如碱性焊条锰硅联合脱氧效果好（2）酸型焊条碱度 B 小，有利于渗硅反应的进行，使焊缝含氧较高（3）酸型焊条为了控氢的目的，导致焊缝含氧13.试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因？（简 05.10）答：（1）药皮中不含有机物，清除了一个主要氢源；（2）药皮中加入了大量的造气剂 CaCO3、降低了 PH2；（3）CaF 2 的去氢作用；（4）焊条的烘干温度高。14.为什么碱性焊条对铁锈和氧化皮敏感性大？而碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条低？P43答：碱性渣中 FeO 更易向金属分配，在熔渣含 FeO 相同时碱性渣事焊缝含氧量比酸性渣多。碱性焊条熔渣中含SiO2、TiO2 等酸性氧化

9、物较少，FeO 的活度大，易向焊缝金属扩散，使焊缝增氧。所以碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大。碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条低，是因为碱性焊条的药皮氧化势小的缘故。15.脱氧反应有哪几种？试简述脱氧剂的选择原则？（简 11）P45答：先期脱氧、沉淀脱氧、扩散脱氧原则：（1）在焊接温度下脱氧剂对氧的亲和力必须比被焊金属大（2）脱氧产物应熔点低、不溶于液态金属，而且其密度也应小于液态金属的密度（3）从全局出发既要考虑脱氧效果又要考虑脱氧剂对焊缝成分性能、工艺性能影响（4）考虑技术要求和成本问题16.脱 S 的措施？（简 06.10）P49答：（1）限制焊接材料中硫的含量（2）冶金方法脱硫：选择对硫亲

10、和力比铁大的元素脱硫，利熔渣中的碱性氧化物（3）增加熔渣的碱度提高脱硫能力，CaF2 可降低粘度有利于脱硫（4）碱性渣中 FeO 含量不能过多17.综合分析熔渣的碱度对金属的渗硅反应、脱氧、脱硫、脱磷影响。P51答：渗硅反应：碱度增大不利于渗硅，有利于渗锰；脱氧：碱性渣使 FeO 活度大，扩散脱氧能力比酸性渣差；脱硫：碱性渣中碱度大，碱性氧化物 MnO、CaO 及 MgO 含量多利于脱硫；脱磷：增加熔渣的碱性可减少焊缝中的含磷量。18.试综合分析合金元素过渡系数的影响因素？（问 08.11）P53答：影响因素：（1）合金元素的物理化学性质：合金元素对氧的亲和力越大，该合金越易氧化而损失掉，过渡

11、系数也越小；沸点越低，在焊接高温下因蒸发造成的损失越小，过渡系数越小。（2）合金元素的含量：提高合金元素在焊条药皮或焊剂中的含量，一方面因使药皮或焊剂中其他成分的含量相对减少，减弱药皮或焊剂的氧化性，而使合金过渡系数提高；另一方面会使合金元素在渣中残留损失增加使合金过渡系数减少。（3）合金剂的粒度：合金元素的氧化损失取决于其比表面积，即取决于其粒度，粒度越小，比表面积越大，与氧作用的机会越多损失也大。因而适当提高合金元素的粒度，可减少其因氧化造成的损失增加过渡系数。但合金元素的粒度不宜过多，否则会因其不易融化而使残留损失增大，过渡系数反而减少。（4）药皮或焊剂的成分：增加高价氧化物和碳酸盐在药

12、皮或焊剂中的含量，不进使气相的氧化性增加，而且也使熔渣的氧化性增大，由于合金氧化损失的增加，过渡系数必然减小。当合金元素的氧化物与熔渣酸碱性的性质一致时，有利于合金元素的过渡是过渡系数提高；性质相反则降低过渡系数。（5）药皮或焊剂的相对数量及焊接规范：试验表明在合金元素含量不变的情况下，合金过渡系数随药皮或焊剂相对数量的增多而减小。19.CO2 焊接低合金钢一般选用何种焊丝？试分析其原因？（问 05.08.10）P59答：应选用 Si、Mn 等脱氧元素含量较高的焊丝，常用的如： H08Mn2SiA。（1）CO2 具有较强的氧化性，一方面使焊丝中有益的合金元素烧损，另一方面使熔池中【FeO】含量

13、升高。（2）如焊丝中不含脱氧元素或含量较低，导致脱氧不足，熔池结晶后极易产生 CO 气孔。（3）按一定比例同时加入 Mn、Si 联合脱氧，效果较好。20.试简述接头偏析的种类和产生原因？（简 08）P63答：宏观偏析：由于柱状晶倾向性方向使杂质偏聚于晶间及部分地区溶质浓度升高。种类：层状偏析、焊道中心偏析、焊道偏析、弧坑偏析微观偏析：由于焊接快速冷却，结晶后成分不一致是晶界、晶内的压晶和树枝晶之间都存在不同程度的显微偏析。种类：胞晶偏析、树枝状晶偏析、柱状晶偏析21.金属材料常见的强化方式有哪些？焊缝金属的强化通常用哪两种方式？（简 06.11）P70答：强化方式：固溶强化、细晶强化（变质处理

14、） 、冷作强化、沉淀强化（弥散强化） 、相变强化。 常用固溶强化和细晶强化。22.试简述 Mn、Si 对焊缝金属力学性能的影响？（简 07.09）P71答:Mn 和 Si 使焊缝金属充分脱氧，提高焊缝的抗拉强度。Mn、Si 含量过低，焊缝组织中出现粗大的先析铁素体，使韧性降低；Mn、Si 含量过高，焊缝组织中出现魏氏组织，使韧性降低；只有含量适中焊缝组织为细针状铁素体，才能提高韧性。微量 Ti、B 改善焊缝金属韧性的影响？（简 09）答：一 Ti 和氧的亲和力很大，使焊缝中的 Ti 以微小颗粒氧化物的形式（TiO）弥散分布于焊缝中，促进焊缝金属晶粒细化，促进形成针状铁素体。二 Ti 在焊缝中保

15、护 B 不被氧化，故 B 可作为原子态偏聚于晶界降低晶界能，抑制先共析铁素体的形核与生长，从而促使生成针状铁素体，改善焊缝组织的韧性。但是 Ti 和 B 的最佳含量和氧、氮的含量有关。23.焊接工艺条件、焊后措施对焊缝金属性能的影响？P72答：（1）焊接线能量：通过改变熔池过程热程度和冷却速度，改变熔合比影响焊缝化学成分（2）焊接材料：影响有害杂质数量存在形式，从而影响韧性，焊缝成形（3）接头形式：影响焊缝冷却条件，熔合比（4）多层焊接：相同板厚焊接结构，可有效提高焊缝金属性能（5）焊后热处理：改善接头、焊缝组织性能（6）振动结晶：可得到细晶组织（7）锤击焊道表面：产生塑性变形降低残余应力，提

16、高韧性和疲劳性能（8）跟踪回火热处理：改善焊缝和焊接区性能24.试简述焊接加热过程组织转变的特点？（简 06）P74答：（1）焊接快速加热，首先将使各种金属的相变温度比等温转变时有大幅提高。（2）加热速度越快，被焊金属相变点 Ac1 和 Ac3 提高而且间隔越大（3）影响奥氏体形成过程包括形核、长大、均匀化都移向更高温度加热越快奥氏体初始晶粒越细小，温度高于 110 度后得到粗大组织试简述焊接冷却过程组织转变的特点？（简 07）答：随冷却速度增加，平衡状态图上各相变点和温度线均发生偏移。当冷却速度增加到一定程度之后，珠光体转变将被抑制，发生贝氏体和马氏体转变。冷却速度越快，相变点降低间隔变小。

17、供析成分点变为共析成分范围。25.试分析不易淬火钢的热影响区的组织特点和相对性能的影响？（问 06.11）P78-80答：（1）熔合区：化学不均匀性，从而引起组织、性能上的不均匀性，所以对焊接接头的强度、韧性都有很大影响。焊接接头最薄弱处产生裂纹脆性破坏发源地。（2）过热区：奥氏体晶粒粗化，易出现脆性的魏氏组织。该区的塑形韧性较差。焊接刚度较大的结构时，常在过热粗晶区产生脆化或裂纹。（3）相变重结晶区：组织细密，塑形和韧性均较高，是低碳钢热影响区中性能最佳的区段。（4）不完全重结晶区：晶粒大小不一，组织不均匀，力学性能也不均匀。试分析易淬火钢热影响区组织特点和对性能影响？（问 07）答：（1）

18、完全淬火区：铁素体和珠光体全部转变为奥氏体。淬硬倾向较大，易得到淬火组织。在紧靠焊缝相当于低碳钢过热区的部位，由于晶粒严重粗化，故得到粗大的马氏体。而相当于正火区的部位则得到细小的马氏体。奥氏体均匀性差形成与马氏体共存的混合组织。（2）不完全淬火区：在快速加热条件下，奥氏体化不完全，最后形成马氏体+铁素体的混合组织。 （3）回火软化区：组织性能都发生变化。简要说明粗晶区组织特点和对性能的影响？（不易淬火钢和淬火钢）答：不易淬火钢：组织特点：晶粒粗大，易出现魏氏组织。性能：塑性、韧性低，易产生脆化和裂纹易淬火钢：组织特点：粗大马氏体。性能：该区脆硬，易产生延迟裂纹。26.焊接冶金缺欠有哪些？P9

19、1答：气孔、焊缝中夹杂、焊接热裂纹、焊接冷裂纹27.焊接热裂纹主要有哪几种？（简 07）冷裂纹种类？P104答：热裂纹：结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹、高温失塑裂纹冷裂纹：延迟裂纹、淬硬脆性裂纹、低塑性裂纹28.试简述气孔的种类、产生原因、防止措施？（简 08.09.11 问 06.09）P92-94答：析出型气孔（氮气孔、氢气孔）：由于高温时熔池金属中溶解了较多的气体，凝固时由于气体的溶解度突然下将，气体处于过饱和来不及逸出而引起的气孔。反应型气孔（CO 气孔）：钢焊接时，钢中的氧或氧化物与碳反应后能生成大量 CO；C+O=CO (1) FeO+C=CO+Fe (2)当熔池冷却凝固时，熔池金

20、属粘度迅速增大，故生成的 CO 气泡很难浮出。防治措施：应该限制熔池中气体的溶入或产生以及排除熔池中已溶入的气体。（1）消除气体来源：工件及焊丝表面的氧化膜、铁锈、油污和水分均可在焊接过程中向熔池中提供氧和氢；焊条与焊剂受潮或烘干不足而残留的水分；空气入侵熔池是气孔来源之一。（2）正确选用焊接材料：控制熔渣的氧化性和还原性的平衡；使用含脱氧元素 Mn、Si 等的焊丝，如H08Mn2SiA。（3）优化焊接工艺：焊接工艺参数主要有焊接电流、电压和焊接速度等。一般交流焊时比直流焊时气孔倾向大，而直流反接比正接时气孔倾向小。29.结晶裂纹产生三要素？P97答：脆性温度区间 、塑性变形能力 、金属在该温

21、度区间内随温度下降的应变发展情况30.试综合分析低碳钢和低合金钢中合金元素对结晶裂纹的影响？(问 05.10) P101答：（1）硫、磷：易在晶界处形成多种低熔共晶，增大凝固裂纹倾向。（2）碳：加剧其他元素（如硫、磷等）的有害作用；（3）锰：具有脱硫作用，能置换 FeS 为 MnS，改善硫化物的分布形态，提高焊缝的抗裂性；（4）硅：有利于消除结晶裂纹，但含量超过 0.4%时易形成硅酸盐夹杂，降低焊缝力学性能增加裂纹倾向；（5）镍：在低合金钢中易于与硫、磷形成多种低熔共晶使结晶裂纹增大；（6）焊缝中有一定含量的氧能降低硫的有害作用。31.焊接结晶裂纹产生条件及防治措施?（问 06.09.11）P

22、99答：在焊缝金属凝固结晶的后期，低熔点共晶形成液态薄膜；在焊接拉伸应力作用下，在液态薄膜处开裂形成结晶裂纹。液态薄膜根本原因；拉伸应力必要条件。防止结晶裂纹的措施：（1）冶金因素：主要是合金状态图的类型、化学成分和结晶组织形态降低金状态图结晶温度区间可减小结晶裂纹倾向加入细化晶粒元素以改善焊缝凝固结晶、细化晶粒可以降低裂纹倾向（2）工艺因素：合理选择焊接材料和控制焊接参数，从而减少有害杂质偏析及降低应变增长率。合理调节焊接参数（焊接电流、电压和焊接速度）控制成形系数减小焊接电流或线能量以减小过热，有利于改善抗裂性尽可能减少应变量及应变增长率；控制施焊顺序合理32.焊接接头拘束应力的分类？何为

23、拘束度？临界拘束度？（简 07）答：内拘束应力：热应力（第一类内应力） ；相变应力（第二类内应力）和外拘束应力拘束度是使接头根部间隙发生单位长度的弹性位移时，单位长度焊缝所承受的力。表示了接头的刚度。当 R 值大到一定程度时就会产生延迟裂纹，这是的 R 值称为临界拘束度。33.临界冷却时间定义？为什么是最好的冷裂判据？P112答：临界冷却时间 为第一层焊缝冷却到 100的时间内刚刚不出现冷裂纹时间。因为它反映了被焊钢种的化学成分、焊接区的含氢量、焊接线能量和焊接时拘束条件等综合作用作用结果，因此这一冷裂判据比较全面和可靠。34.冷裂纹三要素？P105答：淬硬组织、接头中含氢量、接头所处拘束应力

24、状态35.为什么冷裂纹有延迟现象？为什么易在近缝区产生？在什么情况下会在焊缝中产生？P108答：延迟裂纹的延迟主要是由氢引起的。在氢化区域当氢的浓度达到临界值时，裂纹就会形核并扩展。当裂纹向前延伸时又会形成新的三维应力场。如果氢的浓化扩散尚未达到临界速度，裂纹会暂停向前延伸，一旦达到临界速度又通过富氢区继续向前扩展，这种过程反复进行直至形成宏观裂纹。氢越过熔合线 ab 后尚未发生分解的近缝区扩散，因氢在奥氏体溶解度大而扩散速度小，近缝区转变前不能扩散到距熔合区较远的母材中形成富氢地带，在该区奥氏体向马氏体转变时氢难以扩散离开，从而保留下来使该区进一步脆化。当焊接超高强钢时，焊缝金属合金成分复杂

25、，热影响区组织先于焊缝进行，氢从热影响区向焊缝扩散氢致裂纹就可能现在焊缝出现。36.综合分析防止延迟裂纹措施？P113-115答：总原则：控制影响冷裂纹的三大要素，尽可能降低拘束应力，消除氢来源改善组织。冶金方面：（1）选择抗裂好的钢材（2）焊接材料：选用低氢或超低氢焊条，焊条严格限制药皮含水量（3）选用低氢焊接方法：CO2 气保焊有一定氧化性，可获得低氢焊缝焊接工艺方面：（1）预热温度控制：环境温度越低板厚越厚钢种强度级别越高，预热温度也越高。预热可降低冷却速度，避免出现淬硬组织，降低残余应力有利于扩散氢逸出。（2）焊接线能量：适当增加，降低冷却速度、t8/5 可防止淬硬组织（3）多层焊层间

26、时间间隔控制：在第一层喊道尚未产生焊根裂纹潜伏期内完成第二道，可使第一道氢逸出，淬硬层软化。（4）控制拘束应力：合理选择焊缝匹配，注意焊缝分布和施焊次序避免缺口造成应力集中（5）紧急后热作用：后热可降低残余应力、改善组织、减少扩散氢。后热并非焊后热处理，紧急后热有抢时间问题而焊后热处理是为了改善接头使用性能，不存在抢时间问题。37.液化裂纹机理？P103答：加热过程中近缝区晶界局部熔化形成晶界液膜，在拉伸应力作用下沿奥氏体晶界开裂而形成液化裂纹。38.简述再热裂纹的主要特征和产生机理？（简 07.09.11）P115答：主要特征：（1）产生在近缝区的粗晶区 属于晶间断裂。裂纹沿熔合线母材侧的

27、A 体粗晶晶界扩展至细晶区止裂（2）具有比较大的残余应力和应力集中；（3）存在易产生再热裂纹的敏感温度区（4）易产生于含有沉淀强化的元素的钢材中。再热裂纹产生是由晶界优先滑动导致形成微裂纹（形核）而发生和扩展的。39.层状撕裂的产生原因？（简 06.10）P117答：大型厚板结构的 T 型接头或角接头中，会沿板厚方向形成较大的拉伸应力，如果钢种杂质含量较高，那么会沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹，称为层状撕裂。很大因素是由于板材轧制过程中所形成的平行于板材表面的非金属物夹层所致（如硫化物、硅酸盐） 。1.用某两种焊条焊接，焊条中含硫量相同。为什么焊后渣为碱性的焊缝含硫量小于渣为酸性的焊缝含硫

28、量？碱性渣中碱性氧化物的活度大，而碱性氧化物有利于脱硫：FeS+(CaO)= CaS+(FeO)FeS+(MnO)= MnS+(FeO)故渣为碱性的焊缝含硫量小于渣为酸性的焊缝含硫量。2.试简述用冶金方法脱硫的措施答：（1）用合金元素锰脱硫（2）用渣中碱性氧化物脱硫（3）增加熔渣的碱度（4）渣中氟化钙也有利于脱硫3.简述焊接熔池的凝固特点？答：1，熔池体积小，加热温度高，冷却速度快；2，热源移动结晶过程连续进行并随熔池前进；,3，液态金属中不同部位其温度不均匀性巨大，中心过热；,4，原始成分不均匀，因熔池存在时间短而来不及均匀化。4.焊接热循环与热处理相比有何特点？试用这些特点分别比较 45

29、钢和 40Cr 在热处理条件下近缝区的淬透性大小？焊接热循环特点：加热温度高 加热速度快 高温停留时间短自然冷却 局部加热淬透性比较：45 钢- 焊接条件下近缝区的淬透性大于热处理的淬透性，40Cr-相反45 钢由于不含碳化物形成元素，焊接条件下近缝区峰值温度高，使奥氏体晶粒粗化，增大奥氏体稳定性，故淬透性和热处理相比反而大。40Cr 在焊接快速加热条件下，高温停留时间短，碳化物形成元素不能充分溶解到奥氏体中，奥氏体的稳定化程度不如热处理条件，故淬透性小。5.试分析钢种淬硬倾向的影响因素？用什么指标来衡量高强钢的淬硬倾向比较合理？（1）化学成分：碳当量升高，淬硬倾向升高（2）冷却条件：t8/5

30、 降低，淬硬倾向升高用 HAZ 的最高硬度 Hmax 来评定钢的淬硬倾向比较合理，因为它综合反映了化学成分和冷却条件的影响。6.试简述焊接 HAZ 区韧化的途径有哪些？（1） 控制组织：在组织上能获得低碳马氏体、下贝氏体和针状铁素体等韧性较好的组织。（2） 合理制定焊接工艺，正确地选择焊接线能量和预热，后热温度，既不致过热脆化，又不致淬硬脆化。（3） 采用焊接后热处理来接头的韧性。（4） 研制发展新的钢种，进一步细化品粒，降低钢中的杂质 S、P、O、N 等的含量，使钢材的韧性大为提高，也提高了焊接 HAZ 的韧性。7.低合金高强钢 HAZ 最常见缺陷之一为脆化，试问：脆化种类？M-A 脆化特点

31、？热应变时效脆化一般易在焊接接头的哪些部位产生？1. 脆化种类：粗晶脆化，组织脆化（M-A 脆化、析出脆化、遗传脆化） ，热应变时效脆化，石墨脆化等。2. M-A 脆化特点：1）M-A 脆化与钢种合金化程度有关2）M-A 脆化只有在中等冷速下产生。冷速越快，残余 A 全部转变为片状 M；冷却过慢，残余 A 分解为F+Fe3C.3)M-A 组元中的孪晶 M 脆性大，显微裂纹易在 M-A 组元边界扩展。3. 热应变时效脆化产生的部位：单道焊时易在 Ar1 以下的亚热影响区出现；多道焊时易在熔合区出现。8.试分析如何控制低合金高强度刚焊接 HAZ 的韧性？（1）控制组织：在组织上能获得低碳马氏体、下

32、贝氏体和针状铁素体等韧性较好的组织。（2）合理制定焊接工艺，正确地选择焊接线能量和预热、后热温度，既不致过热脆化，又不致淬硬脆化。（3）采用焊后热处理来改善接头的韧性。（4）研制反战新的钢种，进一步细化晶粒，降低钢中的杂质 S、P、O、N 等的含量，使钢材的韧性大为提高，也提高了焊接 HAZ 的韧性。9.简述 CO 气体的产生原因？钢焊接时，钢中的氧或氧化物与碳反应后能生成大量 CO；C+O=CO (1) FeO+C=CO+Fe (2)如果这些反应发生在高温液态金属中,则由于 CO 完全不能溶于钢液,将以气泡的形式从熔池金属中高速上浮逸出,不易形成气孔,但当熔池冷却凝固时,由于：(1) 由于铁

33、碳合金溶质浓度在固液界面的偏析,造成在结晶前沿和枝晶间氧化铁和碳浓度的局部增高,有利于反应(2)的进行。(2) 因为液体金属正处于凝固结晶后期,熔池金属的粘度迅速增大,导致 V 上浮；(3) 反应(2)为吸热反应 ,亦加快了凝固过程,使 R。故生成的 CO 气泡很难浮出,成为残留在焊缝中的 CO 气孔。10.有一种碱性焊条（J507） ，在出厂检验时，焊缝中没有气孔，但在产品施工焊接时，发现焊缝中有大量气孔，分析可能那些原因导致气孔？（1）焊件清理不充分，存在铁锈，氧化铁皮，油污和水分等杂质。（2）焊条受潮或烘干不足，烘干后放置时间过长等。（3）焊接规范不当，如电压过高，焊速过快，电弧不稳等。

34、（4）电流极性不合理，直流正接较反接是气孔倾向大。11.试简述在什么条件下，氢致裂纹也会在焊缝中产生？焊缝合金成分复杂的超高强度钢和异种钢焊接时，热影响区的转变先于焊缝，因而氢就相反地从 HAZ 向焊缝扩散，如果焊缝出现淬硬组织，此时，氢致裂纹就会在焊缝中产生。12.后热的作用？后热和焊后热处理有何不同？( 1 ) 减少残余应力；（2）改善组织，降低淬透性；（3）消除扩散氢，但对奥氏体焊缝效果不大；（4）适当降低预热温度或代替某些结构所需的中间热处理。后热和焊后热处理不同：延迟裂纹有延迟期（潜伏期） ，在延迟期内即进行加热，可以避免出现延迟裂纹。故焊后后热有“抢时间”的问题，而焊后热处理都是为了改善接头使用性能，不存在“抢时间”的问题。