11金屬材料焊接性知識(shí)要點(diǎn)1.金屬焊接性：指同質(zhì)材料或異質(zhì)材料在制造工藝條件下，能夠形成完整接頭并滿足預(yù)期使用要求的能力。包括〔工藝焊接性和使用焊接性〕。2.工藝焊接性：金屬或材料在一定的焊接工藝條件下，能否獲得優(yōu)質(zhì)致密無(wú)缺陷和具有一定使用性能的焊接接頭能力。3.使用焊接性：指焊接接頭和整體焊接結(jié)構(gòu)滿足各種性能的程度，包括常規(guī)的力學(xué)性能。4.影響金屬焊接性的因素：1、材料本因素2、設(shè)計(jì)因素3、工藝因素4、服役環(huán)境5.評(píng)定焊接性的原那么:〔1〕評(píng)定焊接接頭中產(chǎn)生工藝缺陷的傾向，為制定合理的焊接工藝提供依據(jù)；〔2〕評(píng)定焊接接頭能否滿足結(jié)構(gòu)使用性能的要求。6.實(shí)驗(yàn)方法應(yīng)滿足的原那么：1可比性2針對(duì)性3再現(xiàn)性4經(jīng)濟(jì)性7.常用焊接性試驗(yàn)方法：A:斜Y坡口焊接裂紋試驗(yàn)法:此法主要用于評(píng)定碳鋼和低合金高強(qiáng)鋼焊接熱影響區(qū)對(duì)冷裂紋的敏感性。B:插銷試驗(yàn)C:壓板對(duì)接焊接裂紋試驗(yàn)法D:可調(diào)拘束裂紋試驗(yàn)法一問(wèn)答：1、“小鐵研〞實(shí)驗(yàn)的目的是什么，適用于什么場(chǎng)合？了解其主要實(shí)驗(yàn)步驟，分析影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果穩(wěn)定性的因素有哪些？答：1、目的是用于評(píng)定用于評(píng)定碳鋼和低合金高強(qiáng)鋼焊接熱影響區(qū)對(duì)冷裂紋的敏感性。評(píng)定碳鋼和低合金高強(qiáng)鋼焊接熱影響區(qū)對(duì)冷裂紋的敏感性時(shí)，影響結(jié)果穩(wěn)定因素焊接接頭拘束度預(yù)熱溫度角變形和未焊透?！惨话阏J(rèn)為低合金鋼“小鐵研實(shí)驗(yàn)〞外表裂紋率小于20%時(shí)。用于一般焊接結(jié)構(gòu)是平安的〕2、影響工藝焊接性的主要因素有哪些？答：影響因素：〔1〕材料因素包括母材本身和使用的焊接材料，如焊條電弧焊的焊條、埋弧焊時(shí)的焊絲和焊劑、氣體保護(hù)焊時(shí)的焊絲和保護(hù)氣體等?！?〕設(shè)計(jì)因素焊接接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)會(huì)影響應(yīng)力狀態(tài)，從而對(duì)焊接性產(chǎn)生影響。〔3〕工藝因素對(duì)于同一種母材，采用不同的焊接方法和工藝措施，所表現(xiàn)出來(lái)的焊接性有很大的差異?！?〕服役環(huán)境焊接結(jié)構(gòu)的服役環(huán)境多種多樣，如工作溫度上下、工作介質(zhì)種類、載荷性質(zhì)等都屬于使用條件。3、舉例說(shuō)明有時(shí)工藝焊接性好的金屬材料使用焊接性不一定好。答：金屬材料使用焊接性能是指焊接接頭或整體焊接結(jié)構(gòu)滿足技術(shù)條件所規(guī)定的各種使用性能主要包括常規(guī)的力學(xué)性能或特定工作條件下的使用性能，如低溫韌性、斷裂韌性、高溫蠕變強(qiáng)度、持久強(qiáng)度、疲勞性能以及耐蝕性、耐磨性等。而工藝焊接性是指金屬或材料在一定的焊接工藝條件下，能否獲得優(yōu)質(zhì)致密、無(wú)缺陷和具有一定使用性能的焊接接頭的能力。比方低碳鋼焊接性好，但其強(qiáng)度、硬度卻沒(méi)有高碳鋼好。4、為什么可以用熱影響區(qū)最高硬度來(lái)評(píng)價(jià)鋼鐵材料的焊接冷裂紋敏感性？焊接工藝條件對(duì)熱影響區(qū)最高硬度有什么影響？答：因?yàn)椤?〕.冷裂紋主要產(chǎn)生在熱影響區(qū)；〔2〕其直接評(píng)定的是冷裂紋產(chǎn)生三要素中最重要的，接頭淬硬組織，所以可以近似用來(lái)評(píng)價(jià)冷裂紋。一般來(lái)說(shuō)，焊接接頭包括熱影響區(qū)，它的硬度值相對(duì)于母材硬度值越高，證明焊接接頭的韌性就越差，綜合機(jī)械性能也就越差，容易出現(xiàn)脆化，斷裂等危害。合理的焊接工藝條件就是減少這種硬度值的差異，保證焊接接頭的使用性能。碳當(dāng)量增大時(shí)，熱影響區(qū)淬硬傾向隨之提高，但并非始終保持線性關(guān)系。三合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接性分析低碳調(diào)質(zhì)鋼主要是作為高強(qiáng)度的焊接結(jié)構(gòu)用鋼，因此含碳量限制的較低，在合金成分的設(shè)計(jì)上考慮了焊接性的要求。低碳調(diào)質(zhì)鋼碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過(guò)0.18%，焊接性能遠(yuǎn)優(yōu)于中碳調(diào)質(zhì)鋼。由于這類鋼的焊接熱影響區(qū)是低碳馬氏體，馬氏體轉(zhuǎn)變溫度Ms較高，所形成的馬氏體具有“自回火〞特性，使得焊接冷裂紋傾向比中碳調(diào)質(zhì)鋼小。低碳調(diào)質(zhì)鋼熱影響區(qū)獲得細(xì)小的低碳馬氏體〔ML〕組織或下貝氏體〔B〕組織時(shí)，韌性良好，而韌性最正確的組織為ML與低溫轉(zhuǎn)變貝氏體組織〔B〕的混合組織下貝氏體的板條間結(jié)晶位相差較大，有效晶粒直徑取決于板條寬度，比擬微細(xì)，韌性良好，當(dāng)ML與BL混合生成時(shí)，原奧氏體晶粒被先析出的B有效地分割，促使ML有更多的形核位置，且限制了ML的生長(zhǎng)，因此ML+B混合組織有效晶粒最為細(xì)小。Ni是開展低溫鋼的一個(gè)重要元素。為了提高鋼的低溫性能，可參加Ni元素，形成含Ni的鐵素體低溫鋼，如1.5Ni鋼等在提高Ni的同時(shí)，應(yīng)降低含碳量和嚴(yán)格限制S、P的含量及N、H、O的含量，防止產(chǎn)生時(shí)效脆性和回火脆性等。這類鋼的熱處理?xiàng)l件為正火、正火+回火和淬火+回火等。1在低溫鋼中由于含碳量和雜質(zhì)S、P的含量控制的都很嚴(yán)格，所以液化裂紋在這類鋼中不是很明顯。2另一個(gè)問(wèn)題是回火脆性，要控制焊后回火溫度和冷卻速度。低溫鋼焊接的工藝特點(diǎn)：除要防止出現(xiàn)裂紋外，關(guān)鍵是要保證焊縫和熱影響區(qū)的低溫韌性，這是制定低溫鋼焊接工藝的一個(gè)根本出發(fā)點(diǎn)。9Ni鋼具有優(yōu)良的低溫韌性但用與9Ni鋼相似的鐵素體焊材時(shí)所得焊縫的韌性很差。這除了與鑄態(tài)焊縫組織有關(guān)外，主要與焊縫中的含氧量有很大的關(guān)系。與9Ni鋼同質(zhì)的11Ni鐵素體焊材，只有在鎢極氬弧焊時(shí)才能獲得良好的低溫韌性。因?yàn)榇藭r(shí)能使焊縫金屬中氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到與母材相同的0.05%以下。二中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接性分析〔一〕焊縫中的熱裂紋中碳調(diào)質(zhì)鋼含碳量及合金元素含量都較高，因此液-固相區(qū)間大，偏析也更嚴(yán)重，具有較大的熱裂紋傾向。〔二〕冷裂紋中碳調(diào)質(zhì)鋼由于含碳量高，參加的合金元素多，淬硬傾向明顯；由于Ms點(diǎn)低，在低溫下形成的馬氏體一般難以產(chǎn)生自回火效應(yīng)，冷裂傾向嚴(yán)重?！踩吃贌崃鸭y〔四〕熱影響區(qū)的性能變化1、過(guò)熱區(qū)的脆化〔1〕中碳調(diào)質(zhì)鋼由于含碳量高，參加的合金元素多，有相當(dāng)大的淬硬性，因而在焊接過(guò)熱區(qū)內(nèi)容易產(chǎn)生硬脆的高碳馬氏體，冷卻速度越大，生成的高碳馬氏體越多，脆化傾向越嚴(yán)重?！?〕即使大線能量也難以防止高碳M出現(xiàn)，反而會(huì)使M更粗大，更脆?！?〕一般采用小線能量，同時(shí)預(yù)熱、緩冷和后熱措施改善過(guò)熱區(qū)性能。2、熱影響區(qū)軟化焊后不能進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理時(shí)，需要考慮熱影響區(qū)軟化問(wèn)題。調(diào)質(zhì)鋼的強(qiáng)度級(jí)別越高，軟化問(wèn)題越嚴(yán)重。軟化程度和軟化區(qū)的寬度與焊接線能量、焊接方法有很大關(guān)系。熱源越集中的焊接方法，對(duì)減小軟化越有利。三、中碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝特點(diǎn)〔1〕中碳調(diào)質(zhì)鋼一般在退火狀態(tài)下焊接，焊后通過(guò)整體調(diào)質(zhì)處理才能獲得性能滿足要求的均勻焊接接頭。(2)時(shí)必須在調(diào)質(zhì)后進(jìn)行焊接時(shí)，熱影響區(qū)性能惡化往往難以解決。(3)焊前所處的狀態(tài)決定了焊接時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題的性質(zhì)和采取的工藝措施。一：分析Q345鋼的焊接性特點(diǎn)，給出相應(yīng)的焊接材料及焊接工藝要求。答:Q345鋼屬于熱軋鋼，其碳當(dāng)量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要預(yù)熱和嚴(yán)格控制焊接熱輸入，從脆硬傾向上，Q345鋼連續(xù)冷卻時(shí)，珠光體轉(zhuǎn)變右移，使快冷下的鐵素體析出，剩下富碳奧氏體來(lái)不及轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w，而轉(zhuǎn)變?yōu)楹剂扛叩呢愂象w與馬氏體具有淬硬傾向，Q345剛含碳量低含錳高，具有良好的抗熱裂性能，在Q345剛中參加V、Nb到達(dá)沉淀強(qiáng)化作用可以消除焊接接頭中的應(yīng)力裂紋。被加熱到1200℃以上的熱影響區(qū)過(guò)熱區(qū)可能產(chǎn)生粗晶脆化，韌性明顯降低，Q345鋼經(jīng)過(guò)600℃×1h退火處理，韌性大幅提高，熱應(yīng)變脆化傾向明顯減小。；焊接材料：對(duì)焊條電弧焊焊條的選擇：E5系列。埋弧焊：焊劑SJ501，焊絲H08A/H08MnA.電渣焊：焊劑HJ431、HJ360焊絲H08MnMoA。CO2氣體保護(hù)焊：H08系列和YJ5系列。預(yù)熱溫度：100～150℃。焊后熱處理：電弧焊一般不進(jìn)行或600～650℃回火。電渣焊900～930℃正火，600～650℃回火二：Q345與Q390的焊接性有何差異？Q345的焊接工藝是否適用于Q390的焊接，為什么？答：Q345與Q390都屬于熱軋鋼，化學(xué)成分根本相同，只是Q390的Mn含量高于Q345，從而使Q390的碳當(dāng)量大于Q345，所以Q390的淬硬性和冷裂紋傾向大于Q345，其余的焊接性根本相同。Q345的焊接工藝不一定適用于Q390的焊接，因?yàn)镼390的碳當(dāng)量較大，一級(jí)Q345的熱輸入較寬，有可能使Q390的熱輸入過(guò)大會(huì)引起接頭區(qū)過(guò)熱的加劇或熱輸入過(guò)小使冷裂紋傾向增大，過(guò)熱區(qū)的脆化也變的嚴(yán)重。三：低合金高強(qiáng)鋼焊接時(shí)選擇焊接材料的原那么是什么？焊后熱處理對(duì)焊接材料有什么影響？答：選擇原那么：考慮焊縫及熱影響區(qū)組織狀態(tài)對(duì)焊接接頭強(qiáng)韌性的影響。由于一般不進(jìn)行焊后熱處理，要求焊縫金屬在焊態(tài)下應(yīng)接近母材的力學(xué)性能。中碳調(diào)質(zhì)鋼，根據(jù)焊縫受力條件，性能要求及焊后熱處理情況進(jìn)行選擇焊接材料，對(duì)于焊后需要進(jìn)行處理的構(gòu)件，焊縫金屬的化學(xué)成分應(yīng)與基體金屬相近。5.分析低碳調(diào)質(zhì)鋼焊接時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題？簡(jiǎn)述低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接工藝要點(diǎn)，典型的低碳調(diào)質(zhì)鋼如(14MnMoNiB、HQ70、HQ80)的焊接熱輸入應(yīng)控制在什么范圍？在什么情況下采用預(yù)熱措施，為什么有最低預(yù)熱溫度要求，如何確定最高預(yù)熱溫度。答：焊接時(shí)易發(fā)生脆化，焊接時(shí)由于熱循環(huán)作用使熱影響區(qū)強(qiáng)度和韌性下降。焊接工藝特點(diǎn)：焊后一般不需熱處理，采用多道多層工藝，采用窄焊道而不用橫向擺動(dòng)的運(yùn)條技術(shù)。。典型的低碳調(diào)質(zhì)鋼的焊接熱輸入應(yīng)控制在Wc?0.18％時(shí)不應(yīng)提高冷速，Wc?0.18％時(shí)可提高冷速〔減小熱輸入〕焊接熱輸入應(yīng)控制在小于481KJ/cm當(dāng)焊接熱輸入提高到最大允許值裂紋還不能防止時(shí)，就必須采用預(yù)熱措施，當(dāng)預(yù)熱溫度過(guò)高時(shí)不僅對(duì)防止冷裂紋沒(méi)有必要，反而會(huì)使800～500℃的冷卻速度低于出現(xiàn)脆性混合組織的臨界冷卻速度，使熱影響區(qū)韌性下降，所以需要防止不必要的提高預(yù)熱溫度，包括屋間溫度，因此有最低預(yù)熱溫度。通過(guò)實(shí)驗(yàn)后確定鋼材的焊接熱輸入的最大允許值，然后根據(jù)最大熱輸入時(shí)冷裂紋傾向再來(lái)考慮，是否需要采取預(yù)熱和預(yù)熱溫度大小，包括最高預(yù)熱溫度。8同一牌號(hào)的中碳調(diào)質(zhì)鋼分別在調(diào)質(zhì)狀態(tài)和退火狀態(tài)進(jìn)行焊接時(shí)焊接工藝有什么差異？為什么中碳調(diào)質(zhì)鋼一般不在退火的狀態(tài)下進(jìn)行焊接？在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接：假設(shè)為消除熱影響區(qū)的淬硬區(qū)的淬硬組織和防止延遲裂紋產(chǎn)生，必須適當(dāng)采用預(yù)熱，層間溫度控制，中間熱處理，并焊后及時(shí)進(jìn)行回火處理，假設(shè)為減少熱影響的軟化，應(yīng)采用熱量集中，能量密度越大的方法越有利，而且焊接熱輸入越小越好。在退火狀態(tài)下焊接：常用焊接方法均可，選擇材料時(shí)，焊縫金屬的調(diào)質(zhì)處理標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與母材的一致，主要合金也要與母材一致，在焊后調(diào)質(zhì)的情況下，可采用很高的預(yù)熱溫度和層間溫度以保證調(diào)質(zhì)前不出現(xiàn)裂紋。因?yàn)橹刑颊{(diào)質(zhì)鋼淬透性、淬硬性大，在退火狀態(tài)下焊接處理不當(dāng)易產(chǎn)生延遲裂紋，一般要進(jìn)行復(fù)雜的焊接工藝，采取預(yù)熱、后熱、回火及焊后熱處理等輔助工藝才能保證接頭使用性能。9.低溫鋼用于-40度和常溫下使用時(shí)在焊接工藝和材料上選擇是否有所差異？為什么？答：低溫鋼為了保證焊接接頭的低溫脆化及熱裂紋產(chǎn)生要求材料含雜質(zhì)元素少，選擇適宜的焊材控制焊縫成分和組織形成細(xì)小的針狀鐵素體和少量合金碳化物，可保證低溫下有一定的AK要求。對(duì)其低溫下的焊接工藝選擇采用SMAW時(shí)用小的線能量焊接防止熱影響區(qū)過(guò)熱，產(chǎn)生WF和粗大M,采用快速多道焊減少焊道過(guò)熱。采用SAW時(shí)，可用振動(dòng)電弧焊法防止生成柱狀晶。10、分析熱軋鋼和正火鋼的強(qiáng)化方式和主強(qiáng)化元素又什么不同，二者的焊接性有何差異？在制定焊接工藝時(shí)要注意什么問(wèn)題？答：熱軋鋼的強(qiáng)化方式有：〔1〕固溶強(qiáng)化，主要強(qiáng)化元素：Mn，Si?！?〕細(xì)晶強(qiáng)化，主要強(qiáng)化元素：Nb,V。〔3〕沉淀強(qiáng)化，主要強(qiáng)化元素：Nb,V.；正火鋼的強(qiáng)化方式焊接性：熱軋鋼含有少量的合金元素，碳當(dāng)量較低冷裂紋傾向不大，正火鋼含有合金元素較多，淬硬性有所增加，碳當(dāng)量低冷裂紋傾向不大。熱軋鋼被加熱到1200℃以上的熱影響區(qū)可能產(chǎn)生粗晶脆化，韌性明顯降低，而是、正火鋼在該條件下粗晶區(qū)的V析出相根本固溶，抑制A長(zhǎng)大及組織細(xì)化作用被削弱，粗晶區(qū)易出現(xiàn)粗大晶粒及上貝氏體、M-A等導(dǎo)致韌性下降和時(shí)效敏感性增大。制定焊接工藝時(shí)根據(jù)材料的結(jié)構(gòu)、板厚、使用性能要求及生產(chǎn)條件選擇焊接方法。11、低碳調(diào)質(zhì)鋼和中碳調(diào)質(zhì)鋼都屬于調(diào)質(zhì)鋼，他們的焊接熱影響區(qū)脆化機(jī)制是否相同？為什么低碳鋼在調(diào)質(zhì)狀態(tài)下焊接可以保證焊接質(zhì)量，而中碳調(diào)質(zhì)鋼一般要求焊后熱處理？答：低碳調(diào)質(zhì)鋼：在循環(huán)作用下,t8/5繼續(xù)增加時(shí)，低碳鋼調(diào)質(zhì)鋼發(fā)生脆化，原因是奧氏體粗化和上貝氏體與M-A組元的形成。中碳調(diào)質(zhì)鋼：由于含碳高合金元素也多，有相當(dāng)大淬硬傾向，馬氏體轉(zhuǎn)變溫度低，無(wú)自回火過(guò)程，因而在焊接熱影響區(qū)易產(chǎn)生大量M組織大致脆化。低碳調(diào)質(zhì)鋼一般才用中、低熱量對(duì)母材的作用而中碳鋼打熱量輸入焊接在焊后進(jìn)行及時(shí)的熱處理能獲得最正確性能焊接接頭.12、珠光體耐熱鋼的焊接性特點(diǎn)與低碳調(diào)質(zhì)鋼有什么不同?珠光體耐熱鋼選用焊接材料的原那么與強(qiáng)度用鋼有什么不同？why？答：珠光體耐熱鋼和低碳調(diào)質(zhì)鋼都存在冷裂紋，熱影響區(qū)硬化脆化以及熱處理或高溫長(zhǎng)期使用中的再熱裂紋，但是低碳調(diào)質(zhì)鋼中對(duì)于高鎳低錳類型的剛有一定的熱裂紋傾向，而珠光體耐熱鋼當(dāng)材料選擇不當(dāng)時(shí)才可能常產(chǎn)生熱裂紋。珠光體耐熱鋼在選擇材料上不僅有一定的強(qiáng)度還要考慮接頭在高溫下使用的原那么，特別還要注意焊接材料的枯燥性，因?yàn)橹楣怏w耐熱鋼是在高溫下使用有一定的強(qiáng)度要求。第四章不銹鋼及耐熱鋼的焊接不銹鋼：指在大氣環(huán)境下及有侵蝕性化學(xué)介質(zhì)中使用的鋼。耐熱鋼：包括抗氧化鋼和熱強(qiáng)鋼?？寡趸撝冈诟邷叵戮哂锌寡趸阅艿匿?，對(duì)高溫強(qiáng)度要求不高。熱強(qiáng)鋼：指在高溫下即具有抗氧化能力，又要具有高溫強(qiáng)度。熱強(qiáng)性：指在高溫下長(zhǎng)時(shí)工作時(shí)對(duì)斷裂的抗力〔持久強(qiáng)度〕，或在高溫下長(zhǎng)時(shí)工作時(shí)抗塑性變形的能力〔蠕變抗力〕?！植扛拍睿?．鉻當(dāng)量：在不銹鋼成分與組織間關(guān)系的圖中各形成鐵素體的元素，按其作用的程度折算成Cr元素〔以Cr的作用系數(shù)為1〕的總和，即稱為Cr當(dāng)量。2．鎳當(dāng)量：不銹鋼成分與組織間關(guān)系的圖中各形成奧氏體的元素按其作用的程度，折算成Ni元素〔以Ni的作用系數(shù)為1〕的總和，即稱為Ni當(dāng)量。3.4750C脆化:高鉻鐵素體不銹鋼在400~540度范圍內(nèi)長(zhǎng)期加熱會(huì)出現(xiàn)這種脆性，由于其最敏感的溫度在475度附近，故稱475度脆性，此時(shí)鋼的強(qiáng)度、硬度增加，而塑性、韌性明顯下降。：凝固模式首先指以何種初生相〔γ或δ〕開始結(jié)晶進(jìn)行凝固過(guò)程，其次是指以何種相完成凝固過(guò)程。四種凝固模式：以δ相完成凝固過(guò)程，凝固模式以F表示；初生相為δ，然后依次發(fā)生包晶反響和共晶反響，凝固模式以FA表示；初生相為γ，然后依次發(fā)生包晶反響和共晶反響，凝固模式以AF表示；初生相為γ，直到凝固結(jié)束不再發(fā)生變化，用A表示凝固模式。：在應(yīng)力和腐蝕介質(zhì)共同作用下，在低于材料屈服點(diǎn)和微弱的腐蝕介質(zhì)中發(fā)生的開裂形式6.σ相脆化:σ相是一種脆硬而無(wú)磁性的金屬間化合物相，具有變成分和復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)。25-20鋼焊縫在800～875℃加熱時(shí)，γ向σ轉(zhuǎn)變非常劇烈。在穩(wěn)定的奧氏體鋼焊縫中，可提高奧氏體化元素鎳和氮，克服σ脆化。7、晶間腐蝕：在晶粒邊界附近發(fā)生的有選擇性的腐蝕現(xiàn)象。8、貧鉻機(jī)理：過(guò)飽和固溶的碳向晶粒邊界擴(kuò)散。與邊界附近的鉻形成鉻的碳化物CR23C16或〔Fe、Cr〕C6并在晶界析出，由于碳比鉻擴(kuò)散的快的多，鉻來(lái)不及從晶內(nèi)補(bǔ)充到晶界附近，以至于鄰近晶界的晶粒周邊層Cr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于12%，即所謂“貧鉻〞現(xiàn)象奧氏體鋼產(chǎn)生熱裂紋的原因？1、奧氏體鋼的導(dǎo)熱系數(shù)小和線脹系數(shù)大，在焊接局部加熱和冷卻條件下，接頭在冷卻過(guò)程中可形成較大的拉應(yīng)力。3、奧氏體鋼及焊縫的合金組成復(fù)雜，不僅S、P、Sn、Sb之類會(huì)形成易溶液膜，一些合金元素因溶解度有限〔如Si、Nb〕，也可能形成易溶共晶。選擇焊接材料注意問(wèn)題：1、應(yīng)堅(jiān)持“適用性原那么〞。2、根據(jù)所選各焊接材料的具體成分來(lái)確定是否適用。3、考慮具體應(yīng)用的焊接方法和工藝參數(shù)可能造成的熔合比大小。4、根據(jù)技術(shù)條件規(guī)定的全面焊接性要求來(lái)確定合金化程度5、不僅要重視焊縫金屬合金系統(tǒng)，而且要注意具體合金成分在該合金系統(tǒng)中的作用；不僅考慮使用性能的要求，要考慮防止焊接缺陷的工藝焊接性要求。焊接工藝要點(diǎn)：〔134頁(yè)〕1、合理選擇焊接方法2、控制焊接參數(shù)3、接頭設(shè)計(jì)合理性應(yīng)給予足夠的重視4、盡可能控制焊接工藝的穩(wěn)定以保證焊縫金屬成分穩(wěn)定5、控制焊縫成形6、防止工件外表污染馬氏體不銹鋼焊前熱處理和焊后熱處理的特點(diǎn)：答：采用同質(zhì)焊縫焊接馬氏體不銹鋼時(shí)，為防止接頭形成冷裂紋，易采取預(yù)熱措施。預(yù)熱溫度的選擇與材料的厚度，填充金屬的種類，焊接方法和接頭的拘束度有關(guān)，其中與碳含量關(guān)系最大。馬氏體不銹鋼預(yù)熱溫度不宜過(guò)高，否者使奧氏體晶粒粗大，并且隨冷卻溫度降低，還會(huì)形成粗大鐵素體加晶界碳化物組織，使焊接接頭塑性和強(qiáng)度均有所下降。焊后熱處理的目的是降低焊縫和熱影響區(qū)的硬度，改善其塑性和韌性，同時(shí)減少焊接剩余應(yīng)力。焊后熱處理必須嚴(yán)格限制焊件的溫度，焊件焊后不可隨意從焊接溫度直接升溫進(jìn)行回?zé)霟崽幚怼?.18-8型不銹鋼焊接接頭區(qū)域在那些部位可能產(chǎn)生晶間腐蝕，是由于什么原因造成？如何防止？答：18-8型焊接接頭有三個(gè)部位能出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象：{1}焊縫區(qū)晶間腐蝕產(chǎn)生原因根據(jù)貧鉻理論，碳與晶界附近的Cr形成Cr23C6，并在在晶界析出，導(dǎo)致γ晶粒外層的含Cr量降低，形成貧Cr層，使得電極電位下降，當(dāng)在腐蝕介質(zhì)作用下，貧Cr層成為陰極，遭受電化學(xué)腐蝕；{2}熱影響區(qū)敏化區(qū)晶間腐蝕是由于敏化區(qū)在高溫時(shí)易析出鉻的碳化物，形成貧Cr層，造成晶間腐蝕；{3}融合區(qū)晶間腐蝕{刀狀腐蝕}。只發(fā)生在焊Nb或Ti的18-8型鋼的融合區(qū)，其實(shí)質(zhì)也是與M23C6沉淀而形成貧Cr有關(guān)，高溫過(guò)熱和中溫敏化連過(guò)程依次作用是其產(chǎn)生的的必要條件。防止方法：{1}控制焊縫金屬化學(xué)成分，降低C%，參加穩(wěn)定化元素Ti、Nb；{2}控制焊縫的組織形態(tài)，形成雙向組織{γ+15%δ}；{3}控制敏化溫度范圍的停留時(shí)間；{4}焊后熱處理：固溶處理，穩(wěn)定化處理，消除應(yīng)力處理。5.奧氏體鋼焊接時(shí)為什么常用“超合金化〞焊接材料？答：為提高奧氏體鋼的耐點(diǎn)蝕性能，采用較母材更高Cr、Mo含量的“超合金化〞焊接材料。提高Ni含量，晶軸中Cr、Mo的負(fù)偏析顯著減少，更有利于提高耐點(diǎn)蝕性能。6.鐵素體不銹鋼焊接中容易出現(xiàn)什么問(wèn)題？焊條電弧焊和氣體保護(hù)焊時(shí)如何選擇焊接材料？在焊接工藝上有什么特點(diǎn)？答：易出現(xiàn)問(wèn)題：{1}焊接接頭的晶間腐蝕；{2}焊接接頭的脆化①高溫脆性②σ相脆化③475℃脆化。SMAW要求耐蝕性：選用同質(zhì)的鐵素體焊條和焊絲；要求抗氧化和要求提高焊縫塑性：選用A焊條和焊絲。CO2氣保焊選用專用焊絲H08Cr20Ni15VNAl。焊接工藝特點(diǎn)：{1}采用小的q/v，焊后快冷——控制晶粒長(zhǎng)大；{2}采用預(yù)熱措施，T℃<=300℃——接頭保持一定ak；{3}焊后熱處理，嚴(yán)格控制工藝——消除貧Cr區(qū);{4}最大限度降低母材和焊縫雜質(zhì)——防止475℃脆性產(chǎn)生；{5}根據(jù)使用性能要求不同，采用不同焊材和工藝方法。9.雙相不銹鋼的成分和性能特點(diǎn)，與一般A不銹鋼相比雙相不銹鋼的焊接性有何不同？在焊接工藝上有什么特點(diǎn)？答：雙相不銹鋼是在固溶體中F和A相各占一半，一般較少相的含量至少也要到達(dá)30%的不銹鋼。這類鋼綜合了A不銹鋼和F不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的韌性、強(qiáng)度及優(yōu)良的耐氧化物應(yīng)力腐蝕性能。與一般A不銹鋼相比：{1}其凝固模式以F模式進(jìn)行；{2}焊接接頭具有優(yōu)良的耐蝕性，耐氯化物SCC性能，耐晶間腐蝕性能，但抗H2S的SCC性能較差;{3}焊接接頭的脆化是由于Cr的氮化物析出導(dǎo)致；{4}雙相鋼在一般情況下很少有冷裂紋，也不會(huì)產(chǎn)生熱裂紋。焊接工藝特點(diǎn)：{1}焊接材料應(yīng)根據(jù)“適用性原那么〞，不同類型的雙向鋼所用焊材不能任意互換，可采取“適量〞超合金化焊接材料；{2}控制焊接工藝參數(shù)，防止產(chǎn)生過(guò)熱現(xiàn)象，可適當(dāng)緩冷，以獲得理想的δ/γ相比例；{3}A不銹鋼的焊接注意點(diǎn)同樣適合雙相鋼的焊接。不銹鋼焊接時(shí)，為什么要控制焊縫中的含碳量？如何控制焊縫中的含碳量？答：焊縫中的含碳量易形成脆硬的淬火組織，降低焊縫的韌性，提高冷裂紋敏感性。碳容易和晶界附近的Cr結(jié)合形成Cr的碳化物Cr23C6，并在晶界析出，造成“貧Cr〞現(xiàn)象，從而造成晶間腐蝕。選擇含碳量低的焊條和母材，在焊條中參加Ti，Zr，Nb，V等強(qiáng)碳化物形成元素來(lái)降低和控制含氟中的含碳量。11、簡(jiǎn)述奧氏體不銹鋼產(chǎn)生熱裂紋的原因？在母材和焊縫合金成分一定的條件下，焊接時(shí)應(yīng)采取何種措施防止熱裂紋？答：產(chǎn)生原因：{1}奧氏體鋼的熱導(dǎo)率小，線膨脹系數(shù)大，在焊接局部加熱和冷卻條件下，接頭在冷卻過(guò)程中產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力；{2}奧氏體鋼易于聯(lián)生結(jié)晶形成方向性強(qiáng)的柱狀晶的焊縫組織，有利于雜質(zhì)偏析，而促使形成晶間液膜，顯然易于聯(lián)生結(jié)晶形成方向性強(qiáng)的柱狀晶的焊縫組織，有利于雜質(zhì)偏析，而促使形成晶間液膜，顯然易于促使產(chǎn)生凝固裂紋；{3}奧氏體鋼及焊縫的合金組成較復(fù)雜，不僅S、P、Sn、Sb之類雜質(zhì)可形成易溶液膜，一些合金元素因溶解度有限{如Si、Nb}，也易形成易溶共晶。防止方法：{1}嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)元素{S、P—可形成易溶液膜};{2}形成雙向組織，以FA模式凝固，無(wú)熱裂傾向；{3}適當(dāng)調(diào)整合金成分：Ni<15%，適當(dāng)提高鐵素體化元素含量，使焊縫δ%提高，從而提高抗裂性；Ni>15%時(shí)，參加Mn、W、V、N和微量Zr、Ta、Re{<0.01%}到達(dá)細(xì)化焊縫、凈化晶界作用，以提高抗裂性；{4}選擇適宜的焊接工藝。何為“脆化現(xiàn)象〞？鐵素體不銹鋼焊接時(shí)有哪些脆化現(xiàn)象，各發(fā)生在什么溫度區(qū)域？如何防止？答：“脆化現(xiàn)象〞就是材料硬度高，但塑性和韌性差。現(xiàn)象：{1}高溫脆性：在900~1000℃急冷至室溫，焊接接HAZ的塑性和韌性下降?？芍匦录訜岬?50~850℃，便可恢復(fù)其塑性。{2}σ相脆化：在570~820℃之間加熱，可析出σ相。σ相析出與焊縫金屬中的化學(xué)成分、組織、加熱溫度、保溫時(shí)間以及預(yù)先冷變形有關(guān)。參加Mn使σ相所需Cr的含量降低，Ni能使形成σ相所需溫度提高。{3}475℃脆化：在400~500℃長(zhǎng)期加熱后可出現(xiàn)475℃脆性適當(dāng)降低含Cr量，有利于減輕脆化，假設(shè)出現(xiàn)475℃脆化通過(guò)焊后熱處理來(lái)消除。13、馬氏體不銹鋼焊接中容易出現(xiàn)什么問(wèn)題，在焊接材料的選用和工藝上有什么特點(diǎn)？制定焊接工藝時(shí)應(yīng)采取哪些措施？答：易出現(xiàn)冷裂紋、粗晶脆化。焊接材料的選用：{1}對(duì)簡(jiǎn)單的Cr13型，要保證性能，要求S、P、Si，C含量較低，使淬硬性下降，更要保證焊接接頭的耐蝕性。{2}對(duì)Cr12為基加多元元素型，希望焊縫成分接近母材，形成均一的細(xì)小M組織。{3}對(duì)于超低C復(fù)相M鋼，采用同質(zhì)焊材，焊后經(jīng)超微細(xì)復(fù)相化處理，可使焊縫的強(qiáng)韌化約等于母材水平。工藝特點(diǎn):{1}預(yù)熱溫度高{局部或整體}T℃=150-260℃；{2}采用小的q/v：防止近縫區(qū)出現(xiàn)粗大α和κ析出；{3}選用低H焊條：焊縫成分與母材同質(zhì)，高碳M可選用A焊條焊第五章有色金屬的焊接冷作硬化：鋼材在常溫或再結(jié)晶溫度以下的加工，能顯著提高強(qiáng)度和硬度降低塑性和韌性。焊接時(shí)最容易出現(xiàn)的焊接性問(wèn)題及根本原因，防止的針對(duì)性措施：主要問(wèn)題是：焊縫中氣孔，焊接熱裂紋，焊接接頭與母材的等強(qiáng)性。〔1〕氣孔。最常見(jiàn)的缺陷。氫是鋁及其合金產(chǎn)生氣孔的主要原因，氫的來(lái)源有弧柱氣氛中的水分，焊接材料及母材中的水分。針對(duì)性措施：減少氫的來(lái)源；控制工藝措施?！?〕熱裂紋：鋁及其合金的線膨脹系數(shù)大，在拘束條件下焊接易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力。針對(duì)性措施：合金系統(tǒng)的影響；焊絲成分影響；焊接工藝的影響。2為什么Al-Mg合金及Al—Li合金焊接時(shí)易形成氣孔？鋁及鋁合金焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的原因是什么，如何防止氣孔？為什么純鋁焊接易出現(xiàn)分散小氣孔？而Al—Mg合金焊接時(shí)易出現(xiàn)焊接大氣孔？答：1〕氫是鋁合金及鋁焊接時(shí)產(chǎn)生氣孔的主要原因。2〕氫的來(lái)源非常廣泛，弧柱氣氛中的水分，焊接材料以及母材所吸附的水分，焊絲及母材外表氧化膜的吸附水，保護(hù)氣體的氫和水分等都是氫的來(lái)源。3〕氫在鋁及合金中的溶解度在凝點(diǎn)時(shí)可從0.69ml/100g突降至0.036mol/100g，相差20倍，這是產(chǎn)生氣孔的重要原因之一。4)鋁的導(dǎo)熱性很強(qiáng)，熔合區(qū)的冷速很大，不利于氣泡的浮出，更易促使形成氣孔防止措施：1〕減少氫的來(lái)源，焊前處理十分重要，焊絲及母材外表的氧化膜應(yīng)徹底去除。2〕控制焊接參數(shù)，采用小熱輸入減少熔池存在時(shí)間，控制氫溶入和析出時(shí)間3〕改變弧柱氣氛中的性質(zhì)原因：1〕純鋁對(duì)氣氛中水分最為敏感，而al-mg合金不太敏感，因此純鋁產(chǎn)生氣孔的傾向要大2〕氧化膜不致密，吸水強(qiáng)的鋁合金al-mg比氧化膜致密的純鋁具有更大的氣孔傾向，因此純鋁的氣孔分?jǐn)?shù)小，而al-mg合金出現(xiàn)集中大氣孔3〕Al-mg合金比純鋁更易形成疏松而吸水強(qiáng)的厚氧化膜，而氧化膜中水分因受熱而分解出氫，并在氧化膜上萌出氣泡，由于氣泡是附著在殘留氧化膜上，不易脫離浮出，且因氣泡是在熔化早期形成有條件長(zhǎng)大，所以常造成集中大的氣孔。因此al-mg合金更易形成集中的大氣孔。3、硬鋁及超硬鋁焊接時(shí)易產(chǎn)生什么樣的裂縫？為什么？如何防止裂紋？答：裂紋傾向大，鋁及硬鋁產(chǎn)生焊接熱裂紋原因：1〕易熔共晶的存在，是鋁合金焊縫產(chǎn)生裂紋的重要原因2〕線膨脹系數(shù)大，在拘束條件下焊接時(shí)易產(chǎn)生較大的焊接應(yīng)力也是產(chǎn)生裂紋的原因之一防止措施：1〕加合金元素cu,mn,si,mg,zn使主要合金元素含量Me%>Xm，產(chǎn)生自愈合作用2〕生產(chǎn)中采用含5%的Si，Al合金焊絲解決抗裂問(wèn)題，具有很好的愈合作用3〕參加Ti,zr,v,b微量元素作為變質(zhì)劑，細(xì)化晶粒，改善塑性韌性，并提高抗裂性4〕熱能集中焊接方法可防止形成方向性強(qiáng)的粗大柱狀晶，改善抗裂性5〕采用小電流焊接，降低焊接速度均可改善抗裂性問(wèn)題4、銅及銅合金的物理化學(xué)性能有何特點(diǎn)，焊接性如何？不同的焊接方法對(duì)銅及銅合金焊接接頭有什么影響？答：1〕銅及銅合金的物理化學(xué)性能：優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能；冷熱加工性能好，無(wú)磁性；具有高的強(qiáng)度，抗氧化性及抗淡水，鹽水，氨堿溶液和有機(jī)化學(xué)物質(zhì)腐蝕的性能2〕焊接性：銅及合金在焊接中難熔合，易變形，而且產(chǎn)生很大的焊接應(yīng)力；銅及合金與雜質(zhì)形成多種低熔點(diǎn)共晶，焊接時(shí)出現(xiàn)熱裂紋銅及合金焊接中易產(chǎn)生擴(kuò)散氣孔〔H〕反響氣孔〔冶金反響〕及氮?dú)饪住部諝庵械牡澈附咏宇^的性能變化：純銅焊接時(shí)，焊縫與焊接接頭的抗拉強(qiáng)度可與母材接近，但塑性比母材有些降低3〕焊接方法對(duì)銅及合金的接頭性能影響：焊條電弧焊，使焊接接頭焊縫中氫氧百分比增加，zn蒸發(fā)嚴(yán)重容易形成氣孔埋弧焊時(shí)，對(duì)中厚板焊接可獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭氬弧焊工藝，TIG焊由于電弧能量集中易使焊接接頭產(chǎn)生難熔合及變形MIG焊可獲得好的焊接接頭等離子弧焊可使接頭不易變形，焊接接頭質(zhì)量到達(dá)母材5.分析采用埋弧焊和氬弧焊焊接中等厚度純銅板的工藝特點(diǎn)，各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？答：1〕埋弧焊板厚δ<20mm工件在不預(yù)熱及開坡口條件下獲得優(yōu)質(zhì)接頭，使焊接工藝大為簡(jiǎn)化，特別適合中厚板長(zhǎng)焊縫的焊接2〕氬弧焊TIG具有電弧能量集中，保護(hù)效果好，熱影響區(qū)窄，操作靈活的優(yōu)點(diǎn)，特別適合中板及薄小件的焊接和補(bǔ)焊MIG下熔化效率高，熔深大，焊速快第六章鑄鐵焊接拘束度：衡量焊接接頭剛性大小的一個(gè)定量指標(biāo)。拘束度有拉伸和彎曲兩類：拉伸拘束度是焊接接頭根部間隙產(chǎn)生單位長(zhǎng)度彈性位移時(shí)，焊縫每單位長(zhǎng)度上受力的大??；彎曲拘束度是焊接接頭產(chǎn)生單位彈性彎曲角變形時(shí)，焊縫每單位長(zhǎng)度上所受彎矩的大小。對(duì)于機(jī)構(gòu)復(fù)雜或厚大灰鑄鐵件上的缺陷焊補(bǔ)，焊接方向和順序的合理安排非常重要，應(yīng)本著拘束度大的部位向拘束度小的部位焊接的原那么為防止陶瓷與金屬接頭出現(xiàn)裂紋，除添加中間層或合理選用釬料外，可采取以下工藝措施：〔1〕合理選擇被焊陶瓷與金屬，在不影響焊接接頭使用性能的條件下，盡可能使兩者的線膨脹系數(shù)相差最小。〔2〕應(yīng)盡可能地減少焊接部位及其附近溫度梯度，控制加熱和冷卻溫度；降低冷卻速度，有利于應(yīng)力松弛而使應(yīng)力減少。〔3〕采取缺口、突起和端部變薄等措施合理設(shè)計(jì)陶瓷與金屬的接頭結(jié)構(gòu)。珠光體-奧氏體異種鋼焊接時(shí)，過(guò)渡區(qū)出現(xiàn)脆化是什么原因？如何防止？答：奧氏體和珠光體異種鋼在焊接過(guò)程中，特別是接頭處于熱處理及高溫運(yùn)行中，熔合區(qū)附近存在碳的擴(kuò)散遷移，在熔合區(qū)靠近珠光體鋼一側(cè)產(chǎn)生脫碳層，而相鄰的靠近奧氏體焊縫一側(cè)產(chǎn)生增碳層。由于增碳層而硬化使接頭區(qū)塑性降低?！?〕采用過(guò)渡層〔2〕采用中間過(guò)渡段?！?〕采用Ni含量高的填充材料。

論大學(xué)生寫作能力寫作能力是對(duì)自己所積累的信息進(jìn)行選擇、提取、加工、改造并將之形成為書面文字的能力。積累是寫作的基礎(chǔ)，積累越厚實(shí)，寫作就越有基礎(chǔ)，文章就能根深葉茂開奇葩。沒(méi)有積累，胸?zé)o點(diǎn)墨，怎么也不會(huì)寫出作文來(lái)的。寫作能力是每個(gè)大學(xué)生必須具備的能力。從目前高校整體情況上看，大學(xué)生的寫作能力較為欠缺。一、大學(xué)生應(yīng)用文寫作能力的定義那么，大學(xué)生的寫作能力究竟是指什么呢？葉圣陶先生曾經(jīng)說(shuō)過(guò)，“大學(xué)畢業(yè)生不一定能寫小說(shuō)詩(shī)歌，但是一定要寫工作和生活中實(shí)用的文章，而且非寫得既通順又扎實(shí)不可?！睂?duì)于大學(xué)生的寫作能力應(yīng)包含什么，可能有多種理解，但從葉圣陶先生的談話中，我認(rèn)為：大學(xué)生寫作能力應(yīng)包括應(yīng)用寫作能力和文學(xué)寫作能力，而前者是必須的，后者是“不一定”要具備，能具備則更好。眾所周知，對(duì)于大學(xué)生來(lái)說(shuō)，是要寫畢業(yè)論文的，我認(rèn)為寫作論文的能力可以包含在應(yīng)用寫作能力之中。大學(xué)生寫作能力的體現(xiàn)，也往往是在撰寫畢業(yè)論文中集中體現(xiàn)出來(lái)的。本科畢業(yè)論文無(wú)論是對(duì)于學(xué)生個(gè)人還是對(duì)于院系和學(xué)校來(lái)說(shuō)，都是十分重要的。如何提高本科畢業(yè)論文的質(zhì)量和水平，就成為教育行政部門和高校都很重視的一個(gè)重要課題。如何提高大學(xué)生的寫作能力的問(wèn)題必須得到社會(huì)的廣泛關(guān)注，并且提出對(duì)策去實(shí)施解決。二、造成大學(xué)生應(yīng)用文寫作困境的原因：（一）大學(xué)寫作課開設(shè)結(jié)構(gòu)不合理。就目前中國(guó)多數(shù)高校的學(xué)科設(shè)置來(lái)看，除了中文專業(yè)會(huì)系統(tǒng)開設(shè)寫作的系列課程外，其他專業(yè)的學(xué)生都只開設(shè)了普及性的《大學(xué)語(yǔ)文》課。學(xué)生寫作能力的提高是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜的任務(wù)，而我們的課程設(shè)置僅把這一任務(wù)交給了大學(xué)語(yǔ)文教師，可大學(xué)語(yǔ)文教師既要在有限課時(shí)時(shí)間內(nèi)普及相關(guān)經(jīng)典名著知識(shí)，又要適度提高學(xué)生的鑒賞能力，且要教會(huì)學(xué)生寫作規(guī)律并提高寫作能力，任務(wù)之重實(shí)難完成。（二）對(duì)實(shí)用寫作的普遍性不重視?！按髮W(xué)語(yǔ)文”教育已經(jīng)被嚴(yán)重地“邊緣化”。目前對(duì)中國(guó)語(yǔ)文的態(tài)度淡漠，而是呈現(xiàn)出全民學(xué)英語(yǔ)的大好勢(shì)頭。中小學(xué)如此，大學(xué)更是如此。對(duì)我們的母語(yǔ)中國(guó)語(yǔ)文，在大學(xué)反而被漠視，沒(méi)有相關(guān)的課程的設(shè)置，沒(méi)有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)實(shí)踐訓(xùn)練。這其實(shí)是國(guó)人的一種偏見(jiàn)。應(yīng)用寫作有它自身的規(guī)律和方法。一個(gè)人學(xué)問(wèn)很大，會(huì)寫小說(shuō)、詩(shī)歌、戲劇等，但如果不曉得應(yīng)用文寫作的特點(diǎn)和方法，他就寫不好應(yīng)用文。（三）部分大學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不端正。很多非中文專業(yè)的大學(xué)生對(duì)寫作的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練都只是集中在《大學(xué)語(yǔ)文》這一門課上，大部分學(xué)生只愿意被動(dòng)地接受大學(xué)