焊接冶金學總結

1、焊接性：指同質材料或異質材料在制造工藝條件下，能夠焊接形成完整接頭并滿足預期使用要求的能力。2、碳當量：把鋼中合金元素的含量按相當于若干碳含量折算并疊加起來，作為粗略評定鋼材冷裂紋傾向的參數(shù)指標。3、475℃脆化：Wcr﹥15%的普通純度鐵素體不銹鋼在400-500℃長期加熱后，即可出現(xiàn)475℃脆性。4、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。5、熱處理強化鋁合金：具有溶解度變化，可以通過固溶處理和時效強化。6、超強/等強/低強匹配：焊縫強度匹配系數(shù)S=（ób）w/（ób）b﹥1時，稱為超強匹配。S=1稱為等強匹配。S﹤1稱為低強匹配。7、熱噴涂：以一定形式的熱源將熔化或局部熔化的不同材料，用高速氣流使其霧化，并噴射到工件表面，從而形成噴涂層的一種方法。8、堆焊：在工件的表面或邊緣進行熔敷一層耐磨、耐蝕、耐熱等性能金屬層的焊接工藝。9、電弧熱焊：將鑄鐵件預熱到600-700℃，然后在塑性狀態(tài)下進行焊接，焊接溫度不低于400℃，為防止焊接過程中開裂，焊后立即進行消除應力處理及緩冷，此鑄鐵焊補工藝稱為電弧熱焊。10、焊接線能量：熔焊時由焊接能源輸入給單位長度焊縫上的熱量。11、稀釋率（熔合比）：基體金屬在焊縫中所占的百分比。12、碳遷移過渡層：奧氏體和珠光體異種鋼在焊接過程中，特別是接頭處于熱處理及高溫運行過程中，熔合區(qū)附近存在碳的擴散遷移，在熔合區(qū)靠近珠光體鋼一側產(chǎn)生脫碳層，而在相鄰的靠奧氏體焊縫一側產(chǎn)生增碳層。這種脫碳層和增碳層總稱為碳遷移過渡層。13、熱強性：在高溫下長時間工作時對斷裂的抗力，或在高溫下長時間工作時抗塑性變形的能力。影響焊接性的四大因素：（材料）、（設計）、（工藝）、(服役環(huán)境)。焊接性實驗的內(nèi)容：（焊縫金屬抵抗產(chǎn)生熱裂紋的能力）、（焊縫及熱影響區(qū)抵抗產(chǎn)生冷裂紋的能力）、（焊接接頭抗脆性斷裂的能力）、（焊接接頭的使用性能）。直接模擬實驗法：（斜Y坡口焊接裂紋實驗法）、（插銷實驗）、（壓板對接裂紋實驗）、（可調拘束裂紋實驗）。間接實驗法：（碳當量法）、（裂紋敏感性指數(shù)法）、（HAZ最高硬度法）。不銹鋼的焊接性主要問題有（晶間腐蝕）、（應力腐蝕）、（熱裂紋）、（焊接接頭的脆化）。焊接性的評定原則（可比性）、（針對性）、（再現(xiàn)性）、（經(jīng)濟性）。合金結構鋼的強度用鋼可以分為（熱軋及正火鋼）、（低碳調質鋼）、（中碳調質鋼）。碳素鋼的焊接性主要取決于（碳含量的高低），隨著（碳含量）的增加，焊接性逐漸（變差）。銅及銅合金的焊接性主要問題有：（焊縫成形能力差）、（焊縫及熱影響區(qū)熱裂傾向大）、（氣孔傾向嚴重）、（接頭性能下降）。中碳鋼的預熱溫度取決于碳當量、母材厚度、結構剛性、焊條類型和工藝方法。通常35、45鋼預熱溫度可為150～250℃。剛性很大時，可將預熱溫度提高到250～400℃10、目前焊接鋁合金的主要方法有：氣焊、鎢極氬弧焊、鎢極脈沖氬弧焊、熔化極氬弧焊。11、鋁合金按強化方式分類：（非熱處理強化鋁合金）、（熱處理強化鋁合金）。12、陶瓷與金屬焊接中的主要問題：（焊接裂紋）、（界面潤濕性差）、（界面反應）。13、不銹鋼的主要腐蝕形式：（均勻腐蝕）、（點腐蝕）、（縫隙腐蝕）、（應力腐蝕）。14、灰鑄鐵同質焊縫電弧熱焊時的預熱溫度（600-700℃）。15、黃銅熔焊時容易出現(xiàn)的問題（難熔合）、（易變形）、（熱裂紋）、（氣孔）。1、低合金鋼焊接中焊縫熱裂紋產(chǎn)生原因？分析低碳高Mn熱軋鋼的熱裂傾向。答：原因：S與Fe生成FeS，而FeS又與Fe形成低熔點共晶FeS+Fe。從鋼的成分來看，這類鋼含碳量一般較低，含錳量較高，Mn/S比都能達到要求具有較好的抗熱裂性。Mn的加入使[Mn]+[S]生成高熔點的MnS。[FeS]+[Mn]=(MnS)+[Fe]MnS不溶于鋼液，大部分進入熔渣，少部分留在焊縫中形成夾雜，但MnS熔點高（1610）夾雜物以彌散狀分布，危害較小。2、鋁及鋁合金的焊接性應注意哪些問題及防止措施？答：1）從物理性能上看，鋁及其合金的導熱性強而熱容量大，線膨脹系數(shù)大，熔點低和強度小，焊接時易產(chǎn)生翹曲變形。措施：①焊接線能量必須集中，以保證熔合良好。②必須采用墊板和夾具，以保證裝配質量的防止焊接變形。2）鋁及其合金從固態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)時并無顏色的變化，因此也不易確定焊縫的坡口是否熔化且鋁合金中元素易蒸發(fā)，影響焊接操作。3）從化學性質上看，鋁與氧的親合力很大，鋁及其合金極易形成難熔的氧化膜，不僅妨礙焊接并易形成夾雜物，而且還因吸附大量水分而促使焊縫氣孔的產(chǎn)生。措施：①做好焊前清理工作。②減少氫的來源，盡量促使氫自熔池逸出。③控制好焊接參數(shù)。3、16Mn是常用的熱軋鋼，錳含量0.8-1.2，現(xiàn)欲將長1米，板厚為16mm的兩Q345對接，車間溫度20度。1）可采用哪幾種焊接方法（舉例2種）2）給出焊接材料3）指出其中一種方法的工藝參數(shù)。答：①焊條電弧焊、CO2氣體保護焊、埋弧焊。②碳鋼（20R）低合金鋼。③埋弧焊：采用V形坡口雙面焊，焊絲直徑4mm焊接電流600-640A焊接電壓34-36V焊接速度：29.5m/h焊絲+焊劑：H08A+HJ431。4、不含Nb或Ti的18-8不銹鋼的腐蝕，是什么原因造成的，如何防止？答：原因：①焊縫區(qū)晶間腐蝕。②熱影響區(qū)敏化區(qū)晶間腐蝕。③熔合區(qū)晶間腐蝕（刀狀腐蝕）。防止措施：①控制焊縫金屬化學成分，降低C﹪，加入穩(wěn)定化學元素Ti、Nb。②控制焊縫的組織形態(tài)，形成雙向組織。③控制敏化溫度范圍的停留時間。④焊后熱處理。5、為什么Al-Mg合金及Al-Li合金焊接時易形成氣孔？鋁及其合金焊接時產(chǎn)生氣孔的原因是什么，如何防止？為什么純鋁焊接時易出現(xiàn)分散小氣孔，而Al-Mg合金焊接時則易出現(xiàn)集中大氣孔？答：Al-Mg合金的氧化膜由Al2O3和Mg0構成，而MgO越多，形成的氧化膜越不致密，更易吸附水分，Al-Li合金的氧化膜更易吸收水分而促使產(chǎn)生氣孔。原因：①弧柱氣氛中水分的影響。②氧化膜中水分的影響。防止：①減少氫的來源，盡量促使氫自熔池逸出。②控制焊接參數(shù)，采用小熱輸入減少熔池存在時間，控制氫熔入和析出時間。③改變弧柱氣氛中的性質。原因：純鋁的氧化膜只由Al2O3構成，比較致密，吸水性相對較??；而Al-Mg合金的氧化膜由Al2O3和MgO構成，不致密，吸水性較大。簡述用低碳鋼焊條或鎳基鑄鐵焊接材料焊接鑄鐵時，焊縫裂紋情況和解決措施？答：用低碳鋼焊條焊接鑄鐵時，即使采用小電流，含硫量也較高，促使形成低熔點共晶物，導致形成熱裂紋。用鎳基焊材焊接鑄鐵時，由于鑄鐵母材中含有較多S、P等雜質，熔入鎳基奧氏體焊縫金屬后，易形成低熔點共晶，且鎳基焊縫凝固后為較粗大單相奧氏體組織柱狀晶，凝固過程易使低熔點共晶在奧氏體間連續(xù)分布，促進熱裂紋形成。解決措施：①冶金措施：調整焊縫化學成分，使其脆性溫度區(qū)間縮小，加入稀土元素，增強脫S、P反應，使晶粒細化，以提高抗熱裂性能。②采用正確焊接工藝，使焊接應力減小，以及使母材的有害雜質較少熔入焊縫。7、同一牌號的中碳調質鋼在退火或正火狀態(tài)下和調質狀態(tài)下進行焊接時的焊接工藝特點有何區(qū)別？答：中碳鋼在退火或正火狀態(tài)下焊接工藝特點：①對焊接方法基本無限制；②在選擇焊材時，焊縫金屬的調質處理規(guī)范應和母材一致，嚴格控制S、P等雜質元素；③焊后調質下，可采用很高的預熱溫度和層間溫度且焊后進行一次中間熱處理。中碳鋼在正火狀態(tài)下焊接工藝特點：①為消除HAZ的淬硬組織和防止延遲裂紋的產(chǎn)生，必須適當采用預熱、層間溫度控制、中間熱處理，并應焊后及時回火處理。②為減少HAZ軟化，從焊接方法考慮，應該采用熱量集中、能量密度越大的方法越有利，且焊接線能量越小越好。③對于必須在調質下焊接，且焊后不能再進行調質處理的焊接結構件，這時HAZ性能下降難以解決，應采用盡可能小的焊接線能量。8、與一般結構鋼相比較，Gr-Ni奧氏體鋼焊接時有較大的熱裂紋傾向，在母材和焊縫成分不變的條件下，焊接時應該采取何種工藝？答：①盡量采用小的焊接線能量快速焊工藝，且不應預熱，并降低層間溫度。②不應過分增大焊接速度，應適當降低焊接電流。③多層焊時，要等前一層焊縫冷卻后再焊接后一層焊縫，層間溫度不宜過高，以避免焊縫過熱；施焊過程中焊條或焊絲也不宜于擺動，采取窄焊縫的操作工藝。9、鑄鐵冷焊焊補工藝上要注意什么問題？答：①焊補時應采用細焊條、小電流、快速焊，以減少鑄鐵母材在焊縫中的熔合比，降低焊縫中碳、硫的質量分數(shù)。同時減小了焊接熱輸入，減小焊接應力，防止裂紋。②采用短段焊、斷續(xù)焊、分散焊、分段倒退焊等，并在每焊10～15mm左右長度后，立即用小錘迅速錘擊焊縫，待焊縫冷卻到不燙手（大約50～60③坡口較大時，應采用多層焊，后層焊縫對前層焊縫和熱影響區(qū)有熱處理作用，可使接頭平均硬度降低。但多層焊時焊縫收縮力較大易產(chǎn)生剝離性裂紋，因此應注意合理安排焊接次序。當工件受力大，焊縫強度要求較高時，可采用螺釘法，以提高接頭強度。1球墨鑄鐵焊接性如何及焊接難點：焊接性：球墨鑄鐵含有球化劑，加劇焊縫半融化區(qū)液相金屬的過冷傾向促進形成白口鑄鐵，球化劑元素還增加奧氏體的穩(wěn)定性，球化劑還促進A形成M組織，因此焊接性比灰鑄鐵差。難點：①很難獲得石墨穩(wěn)定球化的焊縫。②已知的球化元素都增大白口傾向，在石墨化的同時促進焊縫白口。2異質焊縫（非鑄鐵型）電弧冷焊，焊接工藝包括:焊前準備，焊接參數(shù)選擇，焊接方向及焊道順序，采取特殊措施。采取特殊措施總之為：短段斷續(xù)分散焊，較小電流熔深淺，每段錘擊消應力，退火焊道前段軟①焊前準備是用機械等方法將表面清理干凈，準備適當?shù)钠驴?②使用異質焊接材料進行鑄鐵電弧冷焊時，在保證焊縫金屬成形及與母材熔化連高的前提下，盡量用小規(guī)格焊條和小規(guī)范施焊并采用短段焊、短弧焊、斷續(xù)焊、分散焊及焊后立即錘擊焊縫等工藝措施，適當提高焊接速度，不做橫向擺動，并注意選擇合理的焊接方法及順序。其目的是降低焊接應力，減小半熔化區(qū)和熱影響區(qū)的寬度，改善接頭的加工性，及防止裂紋產(chǎn)生；③采用較低的電弧電壓和較快的焊接速度進行焊接。④對于結構復雜或厚大灰鑄鐵件上的缺陷焊補，焊接方向和順序的合理安排非常重要，應本著從拘束度大的部位向拘束度小的而不為焊接的原則⑤當鑄鐵件的缺陷尺寸較大情況復雜焊補難度大時，可以采用鑲塊焊補法、栽絲焊補法及墊板焊補法等特殊焊補技術.3碳遷移過渡層：奧氏體和珠光體異種鋼在焊接過程中，熔合區(qū)附近存在碳的擴散遷移，在熔合區(qū)靠珠光體一側產(chǎn)生脫碳層，而在相鄰的靠奧氏體焊縫一側產(chǎn)生增碳層。這種脫碳層與增碳層的總稱。防止擴散措施：【1采用過渡層。用碳化物形成元素的焊條或高鎳奧氏體焊條，預先在珠光體鋼一側坡口上堆焊厚度為5-8cm的過渡層，不但可以防止擴散層的出現(xiàn)，還可省去預熱和減小裂紋敏感性。2.采用中間過渡段，中間過渡段的材質與被焊異種鋼有良好的焊接性，通常選用含強碳化物形成元素的珠光體鋼3.采用Ni含量高的填充材料。Ni元素能有效地阻止碳的遷移，選用鎳基焊條或Ni含量高的焊絲焊接異種奧氏體鋼可以防止或減小擴散層，獲得優(yōu)質焊接接頭】、4AL和鋁合金的焊接性缺陷：①焊縫中的氣孔措施：可從兩方面入手：一是限制氫溶入熔融金屬，或減少氫的來源或減少氫與熔融金屬作用的時間，二是盡量促使氫自溶池逸出，即在熔池凝固以前使氫以氣泡形式及時排出，這就要改善冷卻條件以增加氫的溢出時間；一、減少氫的來源，使用焊接材料要嚴格限制含水量，使用前需干燥。氬氣的管路也要干燥；；焊前處理，焊絲和母材表面的氧化膜應徹底清除，采用化學方法【脫脂去油和去除氧化膜】或機械方法三、正反面全面保護，配以破口刮削二、控制焊接參數(shù)②焊接熱裂紋（焊縫凝固裂紋和近縫區(qū)液化裂紋）措施：一、合金系方面：[調整焊縫合金系，從抗裂角度看，在于控制適量的易溶共晶并縮小結晶溫度區(qū)間][一些硬鋁合金，可以添加少量Mn，提高再結晶溫度而改善熱強性，其中Cu和Mg不能共存，Mg含量越少越好，一班限制Wmg<0.05%][超硬鋁中，使Cu的含量盡量少總之，大部分高強鋼合金焊絲中幾乎都有Ti、Zr、V、B等微量元素，作為變質劑，可以細化晶粒而且可以改善塑性、韌性，并顯著提高抗裂性能二、焊絲成分方面：采用成分和母材不同的焊絲三焊接參數(shù)方面：【采用熱能集中的焊接方法，可防止形成方向強的粗大柱狀晶，可以改善抗裂性】【采用小的焊接電流，可減少熔池過熱，改善抗裂性】【減小焊接速度，減小熔合比，避免斷續(xù)焊縫】③焊接接頭的“等強性”措施：采用小的熱輸入④焊接接頭的耐蝕性：措施：【改善接頭組織成分的不均勻性：通過焊接材料使焊縫合金化，細化晶粒并防止缺陷，同時通過限制焊接熱輸入以減小熱影響區(qū)，并防止過熱】【消除焊接應力：表面拉應力可采用局部錘擊方法來消除；焊后熱處理有良好效果】【采取保護措施：如：采用陽極氧化處理或涂層】5

為什么18-8奧氏體不銹鋼焊縫中要求含有一定數(shù)量的鐵素體組織？通過什么途徑控制焊縫中的鐵素體含量？答：焊縫中的δ相可打亂單一γ相柱狀晶的方向性，不致形成連續(xù)，另外δ相富碳Cr，又良好的供Cr條件，可減少γ晶粒形成貧Cr層，故常希望焊縫中有4%~12%的δ相。

途徑：

通過控制鐵素體化元素的含量，或控制Creq/Nieq的值，來控制焊縫中的鐵素體含量。6.18-8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，當在腐蝕介質作用下，貧Cr層成為陰極，遭受電化學腐蝕；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)，其實質也是與M23C6沉淀而形成貧Cr有關，高溫過熱和中溫敏化連過程依次作用是其產(chǎn)生的的必要條件。

防止方法：①控制焊縫金屬化學成分，降低C%，加入穩(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間；④焊后熱處理：固溶處理，穩(wěn)定化處理，消除應力處理。7刀狀腐蝕：在熔合區(qū)產(chǎn)生的晶間腐蝕，有如刀削切口形式，故稱“刀狀腐蝕”。刀狀腐蝕產(chǎn)生原因：是焊接接頭中特有的一種晶間腐蝕，只發(fā)生在含有Ti、Nb等穩(wěn)定化元素的奧氏體不銹鋼焊接接頭中。腐蝕部位沿熔合線發(fā)展，處于HAZ的過熱區(qū)，由于區(qū)域很窄，形狀有如刀削切口，故稱為刀狀腐蝕。高溫過熱和中溫敏化是導致焊接接頭過熱區(qū)產(chǎn)生刀狀腐蝕的重要條件。防止刀狀腐蝕的措施：n合理設計焊接接頭，避免腐蝕介質在焊接接頭部位聚集，降低或消除焊接接頭應力集中；n消除或降低焊接接頭的殘余應力；n正確選用材料。2.應力腐蝕開裂SCC是在拉應力和特定的腐蝕介質共同作用下發(fā)生的一種破壞。SCC均發(fā)生在焊縫表面，裂紋多平行且近似垂至于焊道方向自表面開裂深入焊縫內(nèi)部。8低碳調質鋼：屈服強度為490-980Mpa,在淬火-回火的調質狀態(tài)下供貨使用，屬于熱處理強化鋼。這類鋼的含碳量低，既有高的強度，又有好的塑性和韌性，可以在調質狀態(tài)下進行焊接，焊后不需要進行調質處理，這類鋼在焊接結構中廣泛使用，用于大型工程機械，壓力容器，及艦船制造等。9中碳調質鋼：屈服強度880-1176，鋼中碳含量較高，屬于熱處理強化鋼，它的淬硬性比低碳調質鋼高很多，具有很高的硬度和強度，但韌性和塑性較低，給焊接帶來困難。這類鋼常用于強度要求高的產(chǎn)品或部件，如火箭殼體，飛機起落架10中碳鋼調質鋼焊接時，應采用什么工藝？

中碳鋼焊接時，采用如下焊接工藝：①焊接方法：中碳鋼焊接時，焊條電弧焊是最恰當?shù)暮附臃椒?，采用相應強度等級的堿性焊條。在焊前不能預熱的條件下，可以采用不銹鋼焊條②坡口制備：中碳鋼焊接時，為了限制焊縫中的含碳量，減少熔合比，一般采用U形或V形坡口，并將坡口兩側的油污和鐵銹等清除干凈③預熱：大多數(shù)情況下，中碳鋼焊接需要預熱和控制層間溫度，預熱溫度取決于碳當量、母材厚度、結構剛性、焊條類型和工藝方法④焊接電源一般選用直流弧焊電源的反極性，這樣可以使熔深減少，起到降低裂紋傾向和氣孔的敏感性的作用⑤焊后熱處理焊后盡量立即進行600～800℃消除應力熱處理。奧氏體不銹鋼焊接工藝有哪些？焊接工藝①采用小規(guī)范可防止晶間腐蝕、熱裂紋及變形等②為保證電弧穩(wěn)定燃燒，焊條電弧焊最好采用直流反接法；鎢極氬弧焊一般采用直流正接，以防因電極過熱而造成焊縫中滲鎢現(xiàn)象③短弧焊、收弧要慢，填滿弧坑④與腐蝕介質接觸面最后焊接⑤多層焊要控制層間溫度（＜60℃)⑥焊后可采取強制冷卻⑦焊后變形只能用冷加工矯正。11陶瓷與金屬的焊接工藝特點：1）所形成的陶瓷與金屬的焊接接頭，必須具有較高的強度。2）焊接接頭必須具有真空的氣密性。2）接頭殘余應力應最小，焊接接頭在使用過程中應具有耐熱，耐蝕和熱穩(wěn)定性能。4）焊接工藝應盡可能簡化，工藝過程穩(wěn)定，生產(chǎn)成本低。工藝參數(shù)：，K為常數(shù)，t為保溫時間，n為時間指數(shù)，Q為擴散激活能，T加熱溫度，R氣體常數(shù)填空1鋼的強化方式：固溶強化、沉淀強化、位錯強化、熱處理強化、細晶強化。除了細晶強化是同時提高強度和韌性的強化手段外，其他的強化方式都是在強度提高到一定程度后，沖擊韌度會下降。2影響焊接性的因素：材料因素（包括母材本身和使用的焊接材料）設計因素（焊接接頭的結構設計會影響應力狀態(tài)，從而對焊接性產(chǎn)生影響）工藝因素（對同一種母材，采用不同的焊接方法和工藝措施，所表現(xiàn)出來的焊接性有很大的差異）服役環(huán)境（焊接的服役環(huán)境多種多樣如：工作溫度的高低、工作介質的種類、載荷性質等都屬于使用條件）。3合金結構鋼的分類：可分為非調質鋼和經(jīng)過淬火-回火的調質鋼。非調質鋼又可分為熱軋鋼、正火鋼和控軋鋼按鋼的屈服強度級別及熱處理狀態(tài)，合金鋼可分為：熱軋鋼、正火鋼、低碳調質鋼、中碳調質鋼4如何提高耐熱鋼的熱強性：1）基體固溶強化（加入合金元素強化鐵素體基體，常用Cr、Mo、W、Nb元素能顯著提高熱強性）2）第二相沉淀強化（在鐵素體為基體的耐熱鋼中，強化相主要是合金碳化物）3）晶界強化（加入微量元素RE、B能吸附于晶界、延緩合金元素沿晶界的擴散，從而強化晶界）5不銹鋼的定義：是指能耐空氣、水、酸、鹽、堿及其溶液和其他腐蝕介質腐蝕的、具有高度化學穩(wěn)定性的合金鋼的總稱，三種理解：1）原義型：僅指指無污染的大氣環(huán)境中能夠不生銹的鋼2）習慣性：指原義型含義不銹鋼與能耐酸腐蝕的耐酸不銹鋼的統(tǒng)稱3）廣義型：泛指耐蝕鋼和耐熱鋼，統(tǒng)稱不銹鋼。6不銹鋼的主要腐蝕形式有均勻腐蝕、點腐蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕。7鑄鐵包括:白口鑄鐵、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵。8防止焊接缺陷最常見的工藝措施：焊前預熱、緩冷、焊后熱處理。9焊接性試驗的內(nèi)容：1）焊縫金屬抵抗產(chǎn)生熱裂紋的能力2）焊縫及熱影響區(qū)抵抗產(chǎn)生冷裂紋的能力3）焊接接頭抗脆性斷裂的能力4）焊接接頭的使用性能。10評定焊接性的原則：可比性、針對性、再現(xiàn)性、經(jīng)濟性。11焊接性評定方法分類：模擬類方法、實焊類方法、理論分析和計算類方法12評定焊接性的評定及試驗方法分為：間接法和直接試驗法13不銹鋼的焊接性主要問題有：晶間腐蝕、應力腐蝕、熱裂紋、焊接接頭脆化。不銹鋼的主要腐蝕形式：均勻腐蝕、點腐蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕13先進材料的分類先進陶瓷材料、金屬間化合物和復合材料三球墨鑄鐵的焊接性：球墨鑄鐵含有球化劑加劇了焊縫和半融合區(qū)液相金屬的過冷促進形成白口鑄鐵，球化劑還增加了A的穩(wěn)定性促進A形成M組織。因此其焊接性比灰鑄鐵差球磨鑄鐵焊條電弧焊的困難1)很難獲得石墨穩(wěn)定球化的焊縫2）已知的球化元素都增大白口傾向，在石墨化的同時促進焊縫白口一鋁及鋁合金的焊接性產(chǎn)生缺陷原因及措施1）焊縫中的氣孔原因氫是鋁及其鋁合金焊接時產(chǎn)生氣孔的主要原因，氫的來源是弧柱氣氛中的水分、焊接材料以及母材所吸附的水分，其中焊絲及母材表面氧化膜的吸附水分對焊縫氣孔的產(chǎn)生有重要的影響措施①減少氫的來源②控制焊接參數(shù)2）焊接熱裂紋常見的熱裂紋有焊縫凝固裂紋和近縫區(qū)液化裂紋原因①線膨脹系數(shù)大易產(chǎn)生較大的焊接應力促使裂紋傾向②易容共晶的存在促使產(chǎn)生凝固裂紋，成薄膜狀展開于晶界上增大熱裂紋傾向措施①調節(jié)焊縫合金系數(shù)、控制適量的易容共晶物并縮小結晶溫度區(qū)間②加入變質劑細化晶粒、改善韌性、提高抗裂性能③采用相匹配的焊絲成分④采用合適的焊接參數(shù)3）焊接接頭的耐蝕性措施①改善接頭組織成分不均勻性②消除焊接應力③采取保護措施如采取陽極氧化處理涂層等1碳當量：把鋼中合金元素的含量按相當于若干碳含量折算并疊加起來，作為粗略評定鋼材冷裂紋傾向的參數(shù)指標，即所謂碳當量。2晶間腐蝕：在晶粒邊界附近發(fā)生的有選擇性的腐蝕現(xiàn)象稱為晶間腐蝕。發(fā)生在HAZ敏化區(qū)焊縫區(qū)熔合區(qū)。3點腐蝕是指在金屬材料表面大部分不腐蝕或腐蝕輕微，而分散發(fā)生的局部腐蝕，又稱為坑蝕或孔蝕。4均勻腐蝕是指接觸腐蝕介質的金屬表面全部產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象叫做均勻腐蝕。5刀狀腐蝕：在熔合區(qū)產(chǎn)生的晶間腐蝕猶如刀削切口形式故稱刀狀腐蝕。6鑄鐵石墨化：鑄鐵中碳以石墨形態(tài)析出的過程叫做鑄鐵的石墨化7σ相脆化：不銹鋼焊接接頭在375~875℃溫度范圍內(nèi)長期使用，會產(chǎn)生一種Fe-Cr金屬間化合物，稱為σ相，σ相性硬而脆其硬度可達68HRC。由于σ相析出的結果，使焊縫的沖擊韌度急劇下降的現(xiàn)象8.475℃脆性:在430--480℃之間長期加熱并緩冷，就可導致在常溫時或負溫時出現(xiàn)強度升高而韌性下降的現(xiàn)象，稱為475℃脆性9焊接性：是指同質材料或異質材料在制造工藝條件下能夠焊接形成完整接頭并滿足預期使用要求的能力。10工藝焊接性是結合性能,是一定的材料在給定的焊接工藝條件下對形成焊接缺陷的敏感性使用焊接性指一定的材料在規(guī)定的焊接工藝條件下所形成的焊接接頭適應使用要求的能力。11微合金鋼：加入質量分數(shù)為0.1％左右對鋼的組織性能有顯著或特殊影響的微量合金元素的鋼稱為微合金鋼12合金結構鋼：在碳素鋼基礎上加入一定量的合金元素。13不銹鋼的定義：是指能耐空氣、水、酸、鹽、堿及其溶液和其他腐蝕介質腐蝕的、具有高度化學穩(wěn)定性的合金鋼的總稱14熱強性：指在高溫下長時工作時對斷裂的抗力（持久強度），或在高溫下長時工作時抗塑性變形的能力（蠕變抗力）。15焊縫強度匹配系數(shù)S=（σb）w/（σb）b,(σb)w為焊縫強度，(σb)b為母材強度。當S>1時，為超強匹配，S<1低強匹配（能提高焊接區(qū)的抗烈性），S=1為等強匹配。當母材強度與焊縫強度相等其化學也相同時稱為等強匹配：16回火脆性：指淬火鋼在某些溫度區(qū)間回火或從回火溫度緩慢冷卻通過該溫度區(qū)間的脆化現(xiàn)象，回火脆性可分為第一類回火脆性和第二類回火脆性。17熱軋鋼把鋼錠加熱到1300℃左右，經(jīng)熱軋成板材，然后空冷后成為熱軋鋼。正火鋼：鋼板軋制和冷卻后，再加熱到900℃附近，然后在大氣中冷卻稱為正火鋼。調質鋼：900℃附近加熱后放入淬火設備中水淬，然后在600℃左右回火處理，稱為調質鋼。6如何提高耐熱鋼的熱強性：1）基體固溶強化（加入合金元素強化鐵素體基體，常用Cr、Mo、W、Nb元素能顯著提高熱強性）2）第二相沉淀強化（在鐵素體為基體的耐熱鋼中，強化相主要是合金碳化物）3）晶界強化（加入微量元素RE、B能吸附于晶界、延緩合金元素沿晶界的擴散，從而強化晶界）8不銹鋼的主要腐蝕形式有均勻腐蝕、點腐蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕。不銹鋼焊接接頭可能出現(xiàn)晶間腐蝕的部位HAZ敏化區(qū)、焊縫區(qū)和熔合區(qū)。鑄鐵包括:白口鑄鐵、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕墨鑄鐵熱強性：指在高溫下長時工作時對斷裂的抗力（持久強度），或在高溫下長時工作時抗塑性變形的能力（蠕變抗力）。提高熱強性方法基體固溶強化第二相沉淀強化晶界強化7合金結構鋼：在碳素鋼基礎上加入一定量的合金元素。熱軋鋼：屈服強度在295~390MPa的普通低合金鋼；正火鋼：σs≥390MPa；微合金控軋鋼；加入質量分數(shù)為0.1％左右對鋼性能有顯著影響或特殊影響的微合金元素的鋼。合金結構鋼的分類：可分為非調質鋼和經(jīng)過淬火-回火的調質鋼。非調質鋼又可分為熱軋鋼、正火鋼和控軋鋼5按鋼的屈服強度級別及熱處理狀態(tài)，合金鋼可分為熱軋鋼、正火鋼、低碳調質鋼、中碳調質鋼9異種材料的焊接：將不同化學成分、不同組織性能的兩種或兩種以上的金屬，在一定工藝條件下焊接成規(guī)定設計要求的構件，并使形成接頭滿足預定的服役要求。10選擇已有的或設計新的焊接試驗方法應符合下述原則：可比性、針對性、再現(xiàn)性和經(jīng)濟性。焊接性評定方法分類模擬類方法和實焊類方法。11鋁合金按鋁制產(chǎn)品形式不同，分為變形鋁合金和鑄造鋁合金。12為提高耐熱鋼的熱強性，可以通過基體固溶強化、第二相沉淀強化和晶界強化的合金化方式實現(xiàn)強化。14焊接缺陷防止最常用方式焊前預熱緩冷焊后熱處理13先進材料歸類為先進陶瓷材料、金屬間化合物和復合材料等。16低合金鋼熱影響區(qū)發(fā)生熱應變脆化產(chǎn)生在焊接熔合區(qū)及最高加熱溫度低于的亞臨界熱影響區(qū)。一般認為熱應變脆化是由于C、N原子聚集在位錯周圍，對位錯造成釘扎作用造成的。降低熱應變脆化手段：在鋼中加入足夠量的的氮化物形成元素；退火處理。17焊縫強韌性匹配焊縫強度匹配系數(shù)，是焊縫強度，是母材強度。當S>1稱為超強匹配；S=1等強匹配；S<1低強匹配。20單、雙相不銹鋼工藝特點區(qū)別雙相不銹鋼具有良好的韌性、強度及優(yōu)良的耐氧化物應力腐蝕性能。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的氮化物析出導致；{4}雙相鋼在一般情況下很少有冷裂紋，也不會產(chǎn)生熱裂紋。雙相不銹鋼焊后具有較低的熱裂傾向；與純鐵素體不銹鋼相比，焊后具有較低的脆化傾向，且焊接熱影響區(qū)粗化程度也較低，因而具有良好的焊接性。但雙相不銹鋼中因有較大比例鐵素體存在，而鐵素體鋼固有的脆化傾向依然存在，只是因奧氏體的平衡作用而獲得一定緩解。焊接工藝特點：{1}焊接材料應根據(jù)“適用性原則”，{2}控制焊接工藝參數(shù)，避免產(chǎn)生過熱現(xiàn)象，可適當緩冷，以獲得理想的δ/γ相比例；{3}A不銹鋼的焊接注意點同樣適合雙相鋼的焊接。奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼的焊接工藝特點（1）焊接方法除電渣焊外，基本上所有的熔焊方法都可以用來焊奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼（2）焊接材料采用奧氏體相占比例大的焊接材料（3）焊接工藝措施控制熱輸入；焊縫和熱影響區(qū)的冷卻時間t12/8不能短；多層多道焊；焊接順序及工藝焊縫奧氏體-鐵素體雙相不銹鋼綜合了奧氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點，具有良好的韌性，強度及優(yōu)良的耐氯化物應力腐蝕性能。與純奧氏體不銹鋼相比，雙相不銹鋼焊后具有較低的熱裂傾向；與純鐵素體不銹鋼相比，焊后具有較低的脆化傾向，且焊接熱影響區(qū)粗化程度也較低，因而具有良好的焊接性18低碳調制鋼冷熱裂紋原因（補充）低碳調質鋼的焊接性分析（1）焊縫強韌性匹配低的屈強比有利于加工成形，高的屈強比使鋼材的潛力得以較大的發(fā)揮。（2）冷裂紋限制焊縫含氫量在超低氫水平對于防止低碳調質鋼焊接冷裂紋十分重要。低碳調質鋼是通過加入提高淬透性的合金元素，保證獲得強度高、塑性和韌性好的低碳馬氏體和部分下貝氏體。由于淬透性增加，使得CCT曲線大大右移，除非冷卻速度很緩慢，高溫轉變一般不會發(fā)生。（3）熱裂紋及消除應力裂紋焊縫金屬凝固期間存在較大拉應力是產(chǎn)生熱裂紋的必要條件。低碳調質鋼中S、P雜質控制嚴，含C量低、含Mn量較高．因此熱裂紋傾向較小。為加強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，大多數(shù)都能引起再熱裂紋．其中V的影響最大，Mo的影響次之。（4）熱影響區(qū)性能變化過熱區(qū)的脆化焊接熱影響區(qū)的軟化（原因是奧氏體晶粒粗化，上貝氏體和M-A組元的形成）9分析為什么采用常規(guī)的熔焊方法很難實現(xiàn)陶瓷-金屬的可靠連接，采用固相焊方法時如何提高陶瓷-金屬接頭的性能？答：HCS，CST，CTS，TRC，RRC，RBJC，ETRC，ZTT，ZWT，各代表什么意思？HCS：熱裂紋敏感系數(shù)CST：臨界應變增長率CTS：搭接接頭焊接裂紋試驗TRC：拉伸拘束裂紋試驗RRC：剛性拘束裂紋試驗RBJC：剛性固定對接裂紋試驗WTRC：窗形拘束裂紋試驗ZTT：Z向拉伸試驗ZWT：Z向窗口試驗FISCO：壓板對接裂紋試驗23產(chǎn)生點腐蝕的原因及防治措施原因在介質的作用下由于表面有一些缺陷如夾雜物晶界錯位在便面露出使鈍化在這些地方破環(huán)從而使局部造成嚴重的陰極腐蝕措施減小氧的含量加入緩蝕劑降低介質溫度；在不銹鋼中加入珞鎳銅等合金元素；盡量不進行冷加工以減少錯位露頭出產(chǎn)生點腐蝕；降低剛中含碳量添加NI提高耐磨性鋁及鋁合金的焊接性總體焊接性分析：①鋁及其合金的化學活性很強，常溫下表面極易形成難熔氧化膜，加之鋁及其合金導熱性強，焊接時易造成不熔合現(xiàn)象。②由于氧化膜密度與鋁的密度接近，也易成為焊縫金屬的夾雜物。③氧化膜可吸收較多水分而成為焊縫氣孔的重要原因之一。④鋁及其合金的線膨脹系數(shù)大，焊接時容易產(chǎn)生翹曲變形。鋁及鋁合金的焊接性.熔焊時的主要問題：氣孔、熱裂、接頭與母材等強性（1）焊縫中的氣孔氫是熔焊時產(chǎn)生氣孔的主要原因。來源：弧柱氣氛中的水分、焊接材料及母材所吸附的水分、焊絲及母材表面氧化膜吸附的水分。減少氫的來源控制焊接工藝（2）焊接熱裂紋鋁及鋁合金焊接時，發(fā)現(xiàn)的熱裂紋主要是焊縫金屬的凝固裂紋和近縫區(qū)的液化裂紋。①線膨脹系數(shù)大易產(chǎn)生較大的焊接應力，促使鋁及鋁合金產(chǎn)生較大的裂紋傾向。②易溶共晶的存在促使焊縫產(chǎn)生凝固裂紋成薄膜裝展開與晶界上。防止措施：控制適量的易熔共晶和縮小結晶溫度區(qū)間；加入質變劑，細化晶粒；采用相匹配的焊絲；采用合適的焊接參數(shù)，采用小電流焊接，減小焊接速度；3）焊接接頭的“等強性”非時效強化鋁臺金，在退火狀態(tài)下焊接時，可認為焊接接頭與母材是等強的；在冷作硬化狀態(tài)下焊接時，接頭強度低于母材。時效強化鋁合金，無論是在退火狀態(tài)下還是在時效狀態(tài)下焊接，焊后不經(jīng)熱處理，其接頭強度均低于母材的強度。（4）焊接接頭的耐蝕性為了改善焊接接頭的耐蝕性，目前主要采取以下措施：通過焊接材料的合金化；調整焊接工藝，減小焊接熱影響區(qū)，防止過熱；焊后熱處理等方法改善焊接接頭組織、成分的不均勻性。采用退火及局部錘擊，消除焊接殘余應力。采用涂層或陰極保護等。連續(xù)增強金屬基復合材料和非連續(xù)增強金屬基符合材料的焊接性差異，為什么？針對這兩種材料焊接性的不同，各應采用何種焊接方法為什么？答：非連續(xù)增強金屬基復合材料保持了連續(xù)纖維增強金屬基復合材料的大部分優(yōu)點，而且制造工藝簡單、原材料成本低、便于二次加工，因此近年來發(fā)展極為迅速。這類材料的焊接性雖然比連續(xù)纖維增強金屬基復合材料好，但與單一金屬及合金的焊接性相比仍是非常困難的。連續(xù)纖維增強金屬基復合材料的焊接方法有氬弧焊、激光焊、釬焊、擴散焊等，非連續(xù)增強金屬基復合材料的焊接方法有熔焊、固相焊、釬焊三類。在低合金鋼母材一側的坡口面上堆焊過渡層：為了防止熔合區(qū)馬氏體脆性層，在珠光體一側坡口面上堆焊一層過渡層，避免在奧氏體鋼上堆焊碳鋼或低合金鋼的隔離層，因為這樣將導致形成硬脆的馬氏體組織。13.金屬材料的焊接性與使用的焊接方法無關?！?4.當兩種金屬的線膨脹系數(shù)相差很大時,在焊接過程中會產(chǎn)生很大的熱應力。√15.對低碳調質鋼預熱的目的，主要是為了防止冷裂紋，對改善熱影響區(qū)的性能作用并不大?！?6.焊接低碳調質鋼時，應采用的預熱溫度必須大于300℃，通過馬氏體的自回火作用來提高抗裂性能?！?7.奧氏體不銹鋼無磁性，經(jīng)淬火能硬化，是不銹鋼中應用最廣泛的鋼種?！?8.焊接奧氏體不銹鋼時，為防止合金元素的不必要燒損，應盡量用長弧焊接，并且要均勻擺動前進為好?！?9.銅與銅合金