焊接整理43060801

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1、《材料成形原理》复习题(焊接)【复习思考题】１.说明焊接定义，焊接的物理本质是什么？采取哪些工艺措施可以实现焊接？1)焊接：是通过加热或加压或两者并用，使用或不使用填充材料，使被焊工件(同种或异种材料)达到原子间结合而形成永久性连接的工艺过程。2)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。[对于金属材料：金属键的结合，两个被焊金属件在焊缝处形成共同的晶粒。]3)为实现焊接可采取以下措施：(1)通过加热：目的是结合处达到熔化或塑性状态，破坏接触面氧化膜，减小金属变形阻力，缩小原子间距，增加

2、原子振动能，促进化学反应、扩散、结晶和在结晶过程的进行；(2)通过加压：目的破坏接触面氧化膜，增加接触面积，达到紧密接触；(3)通过加热加压。２.传统上焊接方法分为哪三大类？说明熔焊的定义。1)根据焊接的工艺特点，传统上焊接方法分为：熔化焊、固态焊和钎焊三大类。2)熔焊：是指将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。３.焊接冶金包括哪些内容？焊接冶金包括焊接所经历的各个过程，一般要经历加热、熔化、冶金反应、凝固结晶、固态相变等过程，直到形成焊接接头，这些过程可归纳为三个相互联系的过程：1)焊接热过程；2)焊接化学冶金过程：包括

3、熔焊时，液态金属熔渣及气相间进行的一系列的化学冶金反应，如金属的氧化、还原、脱硫、脱磷、掺合金等；3)焊接物理冶金过程：在焊接热源作用下，焊接材料及母材金属局部熔化，热源离开后经过化学冶金反应的熔池金属开始凝固结晶，金属原子由近程有序排列转变为远程有序排列，即由液态变为固态。４.与炼钢和铸造相比，焊接化学冶金有何特殊性？1)冶金反应温度高；2)高温熔滴金属以滴状进入熔池，熔滴的比表面积大，有利于冶金反应进行；3)焊接熔池体积小，存在时间短，使反应不完全；4)随着焊接过程的进行，母材与焊接材料不断地熔化，熔池不断地更新，使反应十分

4、复杂；5)焊接化学冶金系统具有不平衡性。５.说明手工电弧焊熔池结晶的特点。1)熔池体积小，冷却速度快；2)熔池温度高，液态金属过热严重；3)熔池金属在运动状态下结晶；4)熔池边界导热条件好，熔池周围的母材金属有利于结晶生核；5)熔池金属凝固结晶经历形核和晶核长大过程：联生结晶(依附于母材晶粒现成表面形成共同晶粒)；熔池金属择优生长，其凝固速度非常迅速。６.如何控制焊缝金属的组织与性能？1)焊缝合金化和变质处理：焊缝合金化的目的是保证焊缝金属的焊态强度和韧性，所以采取固溶强化、细晶强化、弥散强化、相变强化等措施，在焊接熔池中加入少

5、量钛、硼等元素，有变质处理作用，可以有效地细化焊缝组织，提高韧性。2)工艺措施：通过调节焊接工艺的方法提高焊缝的性能，如振动结晶、焊后热处理、多层焊、锤击焊道或跟踪回火处理(中性焰)等。７.说明WM－CCT图的意义及其应用。1)WM－CCT图为低合金钢焊缝金属连续冷却组织转变图(WeldMetalContinuousCoolingTransformation)2)意义：低合金钢的焊缝组织较复杂，随着化学成分强度级别以及焊接不同会出现不同的混合组织，力学性能变化也较大，因此为了预测其组织的性能，焊接工作者研制了WM-CCT图。对预

6、测焊缝组织性能具有重要意义。3)应用：根据焊缝金属的WM—CCT图(与成分有关)和焊缝条件(决定冷却曲线)，可以推断焊缝金属的组织与性能；反之，由焊缝的性能要求可确定其组织组成，选择母材与焊接材料，制定焊接工艺参数。８.给出HAZ概念,焊接接头哪三部分组成？1)HAZ(HeatAffectedZone)：热影响区是指熔焊时，在焊接热源的作用下，焊缝周围的母材发生组织和性能变化的区域。2)焊接接头主要由三部分组成：焊缝、热影响区和母材。此外在焊缝与热影响区之间有一薄层过渡区称为熔合区。9.焊接热循环有哪几个参数？说明Tm、t8/5

7、的含义。1)焊接热循环参数：(1)加热速度ωH(2)最高温度Tm(3)相变温度以上的停留时间tH(4)冷却速度ωc或冷却时间tc2)Tm：(最高温度)焊接热循环的最高温度代表了HAZ中该点的位置。代表了奥氏体的过热程度。t8/5:代表了从800℃冷却到500℃的冷却时间。t8/3:代表了从800℃冷却到300℃的冷却时间。t100代表从Tm冷却到100℃的冷却时间。10.说明易淬火钢与不易淬火钢HAZ组织分布。1)易淬火钢HAZ组织分布，如18MnMoNb、45、30CrMnSi等，其ＨＡＺ组织变化及分布与母材焊前的热处理状态有

8、关：(1)焊前为正火或退火状态，焊前母材为F+P(S、B)组织，HAZ主要由完全淬火区和不完全淬火区组成。完全淬火区最后得到淬火组织为M或M+B，不完全淬火区最后得到淬火组织为M+F混合组织。(2)焊前母材为调质态，调质后母材为回火组织，其HAZ分为：完全淬火区