焊接冶金本科

1、焊接冶金與金屬焊接性試題（本科）答案、概念或解釋（每題4分，共20分）1、熔合比：在焊縫金屬中，局部熔化的母材所占的比例。2、擴散氫：由于氫離子和氫原子的半徑很小，可以在焊縫金屬晶格中自由擴 散的氫。3、層狀偏析：焊縫中化學(xué)成分成弧形層狀分布不均勻的現(xiàn)象。4、長渣：熔渣的粘度隨溫度的變化而發(fā)生緩慢變化，凝固時間較長的渣。5、動應(yīng)變失效：在高溫下，特別是在 200? 400°C溫度的預(yù)應(yīng)變所產(chǎn)生的時效 現(xiàn)象。二、回答下列各題（共36分）1、E4303焊條中，焊芯含硅0. 02%,含氧0.01%,而熔敷金屬中卻含硅0. 15%,含 氧0. 05%,試分析原因，并寫出反應(yīng)式。DE4303為

2、酸性焊條，藥皮中有大量Si02,使焊縫增硅 2）（Si02） +2Fe=Si+2FeO2、CO?氣保焊焊接不銹鋼為何須用合金鋼焊絲？采用H10Mn2是否可以滿足要求？為什么？1）C02氣體是氧化性氣體對熔池有氧化作用2）不能3）單獨采用采用血脫氧，焊縫易形成夾雜3、CaC03含量高的堿性焊條，用于焊接奧氏體不銹鋼時可能會出現(xiàn)什么現(xiàn)象? 對不銹鋼的性能會有什么影響？寫出反應(yīng)式。1）焊縫增碳，使焊縫耐蝕性降低第1頁（共5頁）2）教研室主任簽字:CaC03=Ca0+C02CO2=CO+1/2O22Cr+3C0= (Cr203) +3C4、畫出相當(dāng)于16Mn鋼熱影響區(qū)硬度分布曲線5、什么是長段多層焊？

3、其有何特點？長段多層焊是指每層焊縫的長度較長，Im以上，在焊第二道時，前一道焊 縫冷卻到較低溫度（Ms）以下。特點：1）相鄰各層之間有依次熱處理作用2）對淬硬傾向較大的鋼由產(chǎn)生裂紋的可能6、在母材雜質(zhì)（S, P）或碳量偏高時，如何保證焊縫金屬的韌性？1）減少熔合比2）采用低碳焊絲，降低焊縫的含碳量3）采用含SiO2較低，血0較高的焊條、焊劑三、簡述下列各題（共30分）1、40Cr鋼在焊接條件下比在熱處理條件下 CCT曲線左移，而45鋼則相反，試 分析原因。40Cr1） 熱處理時，Cr有充分時間溶入A中，使CCT曲線右移，淬透性提高2） 焊接時由于加熱速度快，相變溫度以上停留時間短，Cr沒有充分

4、時間溶入 A中。所以40Cr鋼在焊接條件下比在熱處理條件下 CCT曲線左移451）不存在合金元素的溶解過程2）近縫區(qū)溫度高，組織粗化，A穩(wěn)定，所以焊接時CCT曲線右移2、 15MnTi與16Mn鋼的強化機制有何不同？二者的焊接性有何差異？16Mn 鋼的焊接工藝是否完全適用于15MnTi鋼的焊接？1）16Mn屬于固溶強化，15MnTi在固溶強化基礎(chǔ)上，加入Ti起到細(xì)化晶粒和 沉淀強化作用2）16血對焊接熱的敏感性不大。15MnTi對焊接熱的敏感性大，線能量大使氮化鈦，碳化鈦溶入奧氏體，在隨后 冷卻過程中，來不及析出而保留在 F中，使材料的韌性降低。3） 不適合。15MnTi只有采用小線能量才能避

5、免 HAZ過熱脆化。16Mn固溶強 化 鋼本來就是在熱軋狀態(tài)適用，不存在沉淀相不能析出而造成的脆化問題。3、分析高強鋼焊接熱影響區(qū)延遲裂紋的形成過程。1）由于焊縫的含碳量低于母材，因此焊縫在較高的溫度發(fā)生奧氏體的分解反應(yīng)，此時母材熱的影響區(qū)尚未開始奧氏體的分解2）由于氫在鐵素體中的溶解度低，擴散速度快，氫很快穿過熔合線向熱影響 區(qū)擴散3）而氫在奧氏體中的溶解度大，擴散速度慢，因此氫在熱影響區(qū)富集4）當(dāng)滯后相變的熱影響區(qū)發(fā)生奧氏體向馬氏體相變時，氫便以過飽和狀態(tài)殘留在馬氏體中5）當(dāng)氫的濃度足夠高時，為裂紋的產(chǎn)生提供了條件，因此裂紋具有延遲特點四、計算題（14分）淬火鋼焊接時，確定其臨界冷卻速度為 6°C/so現(xiàn)采用下列參數(shù)焊接：I=250A,求在奧氏體應(yīng)為多少U=25V, v = 7mm/s , n=0. 9, T =25°C。在鋼板上堆焊，板厚 h=8mm,試 最不穩(wěn)定溫度 550°C 時的瞬時冷卻速度。是否需要預(yù)熱？預(yù)熱溫度 度？設(shè) cp=7J/(cm3. C°), X =0. 3J/ (cm. s. C°)E = 7= 0.9x 250x25 = 8035.7J/cm v0.7co = 2 兀Acp(E/h) 22x x0.3