第一篇:焊接期末知识点总结
1、焊接的基本概念,本质,特点及分类?
(1)、焊接是通过加热或加压,或两者并用,并且用或者不用填充材料,使工件达到原子结合的一种方法。
(2)、通过原子间的结合力将两个固体连接起来,对于金属来说,必须产生金属键,也就是说,被连接表面要接近到原子晶格间距。
(3)、特点:
1)焊接可将各个零部件直接连接起来,无需其他附加件,接头强度一般也能达到与母材相同,因此,焊接产品的重量轻、成本低。2)焊接接头是通过原子间的结合力实现的连接,均匀性及整体性好、刚度大,在外力作用下不像机械连接那样产生较大的变形。3)焊接结构具有良好的气密性、水密性,这是其他连接方法无法比拟的。
4)可连接不同类型的金属材料、不同形状及尺寸的材料,可使金属结构中材料的分布更合理。
5)可将结构复杂的大型构件分解为许多小型零部件分别加工,然后再将这些零部件焊接起来,这样就简化了金属结构的加工工艺、缩短了加工周期。
6)焊接是一种“柔性”加工工艺,既适用于大批量生产,又适用于小批量生产。
(4)、按照焊缝金属结合的性质,分为:熔焊、压焊、钎焊。
熔化极电弧焊:螺柱焊、焊条电弧焊、埋弧焊、氩弧焊、CO2气体保护焊、非熔化极电弧焊:钨极氩弧焊、原子氢焊、等离子弧焊
2、电弧的基本概念、区域组成?电弧的温度分布?
(1)、电弧是一种气体放电现象,通过放电将电能转变为热能与机械能。(2)、由阴极区、阳极区、弧柱三部分组成。
1)、阴极区:长度极短、电压较大、E(电场强度)极高 2)、阳极区:长度也极短、电压较大、E极高 3)、弧柱区:长度基本上等于电弧长度,E较小
(3)、弧柱温度分布
1、轴向
1)两电极尺寸相等时,轴向温度分布均匀
2)两电极尺寸不等,轴向温度分布不均匀,靠近尺寸较小的一端,温度较高。
2、径向:中心轴附近温度高,周边低
3、什么是电弧的静特性?什么是动特性?
(1)、定义:在一定的弧长下,当焊接电弧处于稳定状态时,电弧电流与电弧电压之间的关系称为电弧的静特性。
曲线:“U”形曲线。
影响因素:1)电弧长度
2)气体介质种类
3)气体介质压力
(2)定义:在一定弧长下,当焊接电流以很快速度变化时,在电流连续变化过程中,电弧电压瞬时值与电流瞬时值之间的关系,称为电弧的动特性。
4、什么是电弧的刚直性,影响因素?磁偏吹,引起磁偏吹的原因?
(1)、定义:刚直性是指电弧作为一柔软的导体抵抗外界干扰,力求保持
电流沿轴向流动的能力。
影响因素:1)电流越大,刚直性越大;
2)拘束度越大,刚直性大 3)热解离导热性大,刚直性大
(2)、定义:电弧因周围磁力线不对称而偏向一侧的现象。(偏向磁力线疏的一侧)
引起磁偏吹的原因
1)导线接法不合适 2)铁磁性物质
3)交流电弧的磁偏吹较较小 原因:(1)涡流,涡流磁场低消原磁场
(2)电弧偏吹运动为机械运动,而交流电弧的不均恒
磁场以50Hz的频率变化。
5、焊接时熔滴过渡的作用力? 熔滴过渡的形式及特点?
(1)、概念:
熔滴过渡:焊丝端部的熔化金属以滴状进入熔池的过程。飞溅:熔化的焊丝金属飞到熔池之外的现象。
(2)作用力:
a、表面张力:焊丝与熔滴间的表面张力,阻碍过渡;短路过渡时,熔滴
与工件间的表面张力,促进过渡
b、重力:平焊时促进过渡,立焊,仰焊时阻碍过渡
c、电磁收缩力:当S1(斑点面积) 当S1 >S2 时,促进过渡 d、等离子流力:总是促进过渡 e、斑点压力:斑点面积较大时,促进过渡;较小时,阻碍过渡 f、爆破力:即促进过渡,又导致飞溅 (3)形式:自由过渡、短路过渡(接触过渡)、渣壁过渡 (4)特点: 6、熔池和焊缝的概念、形状及表征参数? 一、熔池:(1)概念:由母材上熔化的金属(焊丝、工件)组成的、具有一定 几何形状的液态金属叫熔池。 (2)形状:一半椭球形 (3)表征参数:熔宽、熔深、前部长度、尾部长度 二、焊缝:(1)概念:焊件经焊接后所形成的结合部分。 (2)参数:熔深、熔宽、余高、焊缝成形系数、熔合比。 7、常见的焊缝缺陷? (1)主要有: 气孔、裂纹、夹渣、未焊透、未熔合、烧穿、咬边、焊瘤 (2)a、未焊透:熔焊时,接头根部未完全焊透的现象。最易发生在短路过 渡CO 2 焊中 b、未熔合:熔焊时,焊道与焊道间或焊道与母材间未完全熔化结合的部分叫未熔合。 c、烧穿:熔焊时熔化金属自焊缝背面流出,形成穿孔的现象叫烧穿。 d、咬边:沿焊趾的母材部位烧熔成凹陷或沟槽的现象叫咬边。 e、焊瘤:熔焊时熔化金属流淌到焊缝以外未熔合的母材上形成金属瘤 的现象叫焊瘤。 f、凹坑:焊缝表面低于母材表面的部分叫凹坑。 g、塌陷:焊缝表面塌陷,背面凸起的现象。 8、什么是焊接电弧的稳定性?影响电弧稳定性的因素有哪些? (1)概念:指电弧在燃烧过程中,电弧能维持一定的长度、不偏吹,不摇摆、不熄灭、电弧电压与电流保持一定。 (2)影响因素: A、焊接电源: B、焊接药皮: C、气流: D、焊接处的清洁程度 E、焊接电弧的磁偏吹 9、什么是焊接热影响区?低碳钢焊接时热影响区分为哪些区段?各区段对焊接接头性能有何影响? (1)概念:在焊接热循环作用下,焊缝两侧处于固态的母材发生明显的组织和性能变化的区域,称为焊接热影响区。 (2)不完全熔化段:化学成分与焊缝、基本金属都有明显差异、是焊接裂缝的危险区,过热段:晶粒粗大、塑性和韧性下降,是对性能影响最大的部分,正火段:金属发生重结晶,强度、塑性和韧性提高,且优于母材 不完全重结晶段:金属性能与基本金属没有显著差别; 再结晶段:塑性稍有改观; 蓝脆性段:强度略高、塑性急剧下降 16、二氧化碳气体保护焊有什么工艺优点和缺点及应用? (1)优点:高效节能、生产效率高、焊接变形小、抗绣能力强、成本低、易实现自动化; (2)缺点:a、焊缝成形较粗糙,飞溅较大; b、不能焊接易氧化的金属材料、且不适宜在有风的地方施焊 c、劳动条件较差 d、设备比较复杂 (3)应用:二氧化碳焊主要用于焊接低碳钢及低合金钢。此外,还用于耐磨零件的堆焊、铸钢件的补焊以及电铆焊等方面。目前,这种方法已广泛用于机车车辆、汽车、摩托车、船舶、煤矿机械及锅炉制造行业中。 17、CO2 气体保护焊减少飞溅的措施有哪些? 一、原因:本质原因是由于二氧化碳电弧收缩性强,熔滴受力复杂,易使熔滴的运动轨迹偏离电弧的轴线。(1)、短路过渡是的爆破力; (2)、大滴滴落过渡时的斑点力偏离焊丝轴线;(3)、细颗粒过渡时的气泡爆破力;(4)、串弧引起的飞溅。 二、措施: (1)、在气体中加入少量氩气; (2)、对于短路过渡电弧焊,在焊接回路中加入一个适当的电感;(3)、对于短路过渡电弧焊,采用电流波形控制法。(4)、采用活化焊丝或药芯焊丝。 广东工业大学 刘文杰整理 焊接冶金学,焊接科学中的战斗机,O Ye! 1.对被焊材质经过加热加压或者二者并用的方法,并且用或者不用填充材料,使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程叫焊接。2.当被焊接的固体金属表面接近相距ra时,就可以在接触面上进行扩散,再结晶等物理化学过程,从而形成金属健,达到焊接的目的。(原子间的作用力随距离变化的图中,在ra的距离时,吸引力最大。) 3.焊接过程中加压,目的是为了破坏工件表面的氧化物,使结合处增大有效接触的面积,从而达到紧密接触,行成化学键。 4.对被焊工价加热,是为了使金属结合处达到塑性或熔化状态,破坏氧化膜,降低金属的变形阻力,同时增加原子的振动能,促进扩散,再结晶,化学反应和结晶过程的进行。5.金属成功焊接所需的压力和温度是有关系的,压力大,则温度低,反之亦然。 6.一般焊接和钎焊的区别是:钎焊母材没有熔化,所以只有钎料和母材间原子相互渗透的机械组合,而没有形成共同晶粒,但是一般熔化焊接是通过原子的扩散形成共同晶粒的。7.粘贴是靠粘贴剂与母材之间的粘合作用,一般讲没有原子的相互渗透和扩散。 8.高频感应热是利用高频感应所产生的二次电流作为热源,实质上也是电阻热的另一种形式。这种方法热量高度集中,所以可以实现很高的焊接速度,如高频焊管等,但对于不锈钢和铝等不易导磁的金属难以实现高频焊接。 9.电子束焊接,在真空中利用高速运动的电子撞击金属表面,使之加热熔化,达到焊接的目的。由于在真空中所以焊接质量比较好而且可焊接得较深的焊缝。 10.等离子焊接,就是利用等离子电弧,是将普通电弧压缩形成的高能量密度的电弧经行焊接。 11.热焊接性,冶金焊接性,工艺焊接性:分别指在不同的热循环,不同冶金过程,和不同的焊接工艺,所能得到优质焊缝的能力。 12.使用焊接性:整个焊接接头能满足技术规范和使用性能的程度。 13.焊接接头形成过程,一般包括:加热,熔化,液晶反应,凝固和固态相变。 14.焊接的化学冶金过程:指高温时进行的氧化,还原,脱硫,脱磷等反应,可以影响最终的成分,组织和性能。 15.利用化学冶金可以:增加一些元素,提高焊缝的韧性,强度,塑性等,同时尽量降低硫,磷,氧,氮,氢等有害元素。 16.焊缝和热影响区都能会发生固态相变。17.热得传递共三种:传导,对流和辐射。 18.热传导主要发生在固体中,是热量从较热的物体向较冷的物体传导的过程。热对流常发生在气体或液体中,是相互扩散进入对方从而使能量均匀的而过程。热辐射是不依赖与媒介的热量传导过程,热量可以通过辐射和电磁波等形式传导出去。 19.电弧给工件传热主要通过辐射和对流,工件上热量的传播主要通过热传导。20.焊件上某瞬时温度的分布叫温度场,可以用等温线或者等温面描述。21.正常焊接过程会形成准温度场,它随焊枪移动。 22.线能量是单位长度上施加的能量,可以用热源功率p比焊接速度v得到。23.焊接区内各种物质在高温下相互作用的过程,为焊接化学冶金过程。24.熔滴的温度在1800到2400℃间。熔池的温度约为1800℃。 25.熔池中的液态金属以高速运动,可以充分混合液态金属,同时有利于气体和夹杂的排除,加速冶金反应,消除焊接缺陷。 26.如果不保护焊接,焊缝中的氧和氮的含量会显著增加,同时锰和碳等元素会由于烧损而大量减少,最终焊缝的塑性和韧性大幅度降低,但是由于氮的强化作用,焊缝的强度不会太大。 27.自保护焊接用脱氧剂和脱氮剂将焊接过程中的氧氮除去,使之进入熔渣中,从而实现自我保护。 28.埋弧焊的焊剂,颗粒太大,不利于阻挡空气,颗粒太小,不利于焊缝气体的排出,所以埋弧焊的焊剂颗粒应当适中。 29.溶合比:熔池或者焊缝中,母材金属比焊接材料。 30.熔敷系数:单位时间,单位电流,所能熔敷到焊件上的金属的质量,用来表征焊接效率。31.药皮的重量系数:药皮的重量比焊芯的重量。 32.N在焊接过程中主要来源与空气,而且N一旦进入焊缝比较难以脱去,所以对于N应该以防为主。N在焊缝中冷却过程中来不及溢出,可以过饱和固溶与焊缝中,从而提高焊缝的强度,但是焊缝的塑性和韧性都是下降的。 33.H焊接过程中的H主要来源于水分和焊接材料中,所以防H的最有效办法是对焊接材料进行烘干,酸性焊条在250℃下烘干,碱性焊条可在350℃下烘干。焊后脱H是在350℃下保温一小时,效果也比较好。 34.H原子或者离子可以在材料中可以自由移动,称为扩散H,扩散H在缺陷处聚集,则会形成H分子,不在能够移动,称为残余H。 35.焊缝中的O一般用化学冶金的方法脱去,因为O比较活泼。 36.多数气体在金属高温时具有较高的溶解度,在金属冷却过程中溶解度下降,如果金属结晶的速度大于气体溢出的速度,则会在焊缝中形成气孔。 37.S是对焊缝有百害而无一益的元素,FeS在高温时可以和金属无限互溶,但是在常温时几乎是不溶解的,所以容易在晶界偏析,使得焊缝的塑性和韧性严重下降。S一般也用冶金的方法脱去。 38.一般情况P也是有害的化学元素,但是脱P比较空难,一般设法防止其在焊接材料中存在。P和S都是应为在晶界偏析造成塑性和韧性的严重下降,所以是有害的。39.通过焊接材料将元素过渡到焊缝中去叫做合金过渡。 40.塑性使用断面收缩率和伸长率来表征的,其实表示了金属的变形能力,它与脆性是相对应的,而韧性是材料吸收能量的能力。41.结构钢一般是低碳钢或者低合金钢。 42.低碳钢或者低合金钢在其断面处常有银白色的圆形局部脆断点,叫氢白点,说明焊缝中H含量过高。 43.二保焊是低H型焊接方法,O对焊缝是有害处的,会使焊缝的强度,塑性和韧性急剧下降。 44.堆焊应尽量减小熔合比,以防止母材对焊曾成分和组织的影响。45.焊接区内的气体主要来源于:冶金反应,保护气体,空气。 46.焊接铜铜合金,铝铝合金管,不锈钢,分别要用对应焊条,铜焊条,铝焊条和不锈钢焊条。普通碳钢焊条不能实现焊接。 47.不锈钢焊条分为铬型不锈钢焊条和铬镍型不锈钢焊条。48.酸性焊条:工艺性好,成型好,可用交或直流电源焊接。 碱性焊条:焊后焊H少,强度,塑性和韧性好。 49.焊条型号本是国标规定的,牌号本是生产厂商指定的,后也统一为国标。50.药皮不可过厚,否则容易形成套筒使电弧熄灭。51.不锈钢焊条容易导致药皮发红,因为其电阻较大。52.不同焊接位置是指:平,横,仰,立,(为是想仰焊,可加大电弧吹力) 53.型号E4303,E5015,E指焊条,43.50指熔敷金属抗拉强度,kgf/mm2。0.1指焊接位置。3.5指使用的电源。 54.牌号J422,J507,J指结构钢焊条,42.50指熔敷金属抗拉强度,2.7指焊接电源。55.焊剂是能够在焊接过程中熔化形成熔渣和气体对焊接进行保护的颗粒性物质。56.焊剂一般用在埋弧焊和电渣焊中。 57.焊剂分为熔炼焊剂和非熔炼焊剂,非熔炼焊剂又分为粘结焊剂(400℃以下焙烧而成)和烧结焊机(400-1000℃焙烧而成) 58.药芯焊丝是用薄钢带进过卷曲同时填充药粉后进过拉拔而成的。 59.药芯焊丝的截面一般不做成“O”型,应为这种形状一般电弧不稳,一般来讲,横截面越复杂越对称,则电弧越稳定。 60.焊剂的型号“xx-xxx”前面一般为焊剂的型号,后面一般为与之配用的焊丝的型号。61.铸铁也是可以焊接的,焊接铸铁有专用的铸铁焊丝。 62.选择焊接材料一般采用与母材等强度同时化学成分相近的原则。63.药性焊丝一般分为有造渣剂的和无造渣剂两种。 64.焊丝的作用:引燃电弧,传导电流。熔化形成焊缝,作为填充材料。 65.熔池凝固的特点:熔池体积小,冷却快,淬硬性明显。温度梯度大,柱状晶明显。加热温度高,合金元素烧损严重,抑制非均匀形核。动态结晶,有利于冶金反应,气体和夹杂排除,母材与焊接材料均匀混合,消除缺陷。 66.晶粒有许多晶胞组成,貌似每形成一个晶核就会形成一个晶粒。 67.焊接波纹就是等温面,柱状晶本是垂直于等温面的,故就垂直于焊接波纹了。 68.焊速过大,会使柱状晶垂直于焊缝生长,并将杂志“赶”到焊缝中央,会沿焊缝形成纵向裂纹,又称为结晶裂纹。 69.偏析:的意思就是某一区域某化学元素的含量特别高,例如碳钢的焊缝处碳的含量会非常高,这便叫做偏析。 70.晶粒的位相不同,导热不同,溶解量不同,导致熔合区是一个区而非一条线。 71.熔池在结晶过程中,先结晶部分的纯度高,后结晶部分含杂质多,如果是缓慢冷却,则可以发生固相的扩散,从而达到成分的均匀,但是在焊接的情况下冷却速度快,来不及扩散,所以在焊接的情况下偏析更严重。 72.多层焊,后层焊道会对前层焊道起到正货作用,所以会事组织细化。73.珠光体就是铁素体和Fe3C的片层状混合物。74.片层状珠光体叫珠光体 粒状珠光体叫屈氏体 细珠光体叫索氏体 75.马氏体最常见的是板条状的 76.产生气孔的原因是:高温时溶解了较多的气体,化学冶金反应释放出较多气体,在冷却的过程中气体来不及逸出,焊缝便凝固,最终形成气孔。 77.H气孔是喇叭口状的,N气孔呈蜂窝状成对分布的,CO气孔眼焊缝条状分布的内气孔,在二保焊中,CO气孔也呈现外气孔。 78.Mn,Si在焊接中的主要作用1.脱氧2.固溶强化。 79.改善焊缝组织的其他方法有:1.预热2.多层焊3.锤击焊缝4.跟踪回火。80.HAZ:head affected zone 81.t8/5,t8/3,t100分别代表800-500,800-300,峰值-100℃所需要的时间。 82.多层焊接:长段多层焊,短段多层焊。长段多层焊一般指1m以上的,焊第二层时,第一层已经冷却到室温,不适合焊接淬硬倾向明显的钢种。短段多层焊一般指40-50mm,适合焊接淬硬倾向明显的钢种。83.热处理时,从常温加热到奥氏体的过程属于扩散性相变。 84.重结晶:从常温加热到奥氏体再冷却,在相变温度是发生第二次结晶的过程叫重结晶。85.焊缝性能可以通过焊接材料配合焊接工艺得到保证,但是HAZ不能改变成分,所以比较难以掌控。 86.对于HAZ应该考虑:脆化,硬化,软化,韧化以及综合力学性能,抗腐蚀性能和疲劳性能。 87.碳当量:合金元素对淬硬性的贡献折合成碳的相当含量。88.碳当量,各个国家都建立了自己的相应公式,可以计算得到。 89.粗晶脆化是指熔合区附近晶粒长大相互吞并,晶界迁移,最终脆性明显。90.组织脆化,是指生成了淬硬的马氏体组织而造成的脆化。 91.在铁素体的基体上有颗粒状的高碳的马氏体小岛,叫M-A组元,M-A组元会使得焊件严重脆化。 92.析出脆化是指含有非平衡组织,在实效或回火过程中,沿晶界析出碳化物,氮化物,金属件化合物,而使金属催化的现象。 93.韧性是材料在塑性变形和断裂过程中吸收能量的能力,是材料强度和塑性的综合表现。94.一般情况应该控制使焊缝的淬硬性小于HAZ区,以防止产生冷裂纹。 95.结晶裂纹是,柱状晶将杂质“赶到”焊缝中央,形成低熔共晶的液态薄膜,最终沿焊缝中央形成的纵向裂纹,属于热裂纹。 96.低熔共晶物超过一定界限之后,反而有“愈合”裂纹的作用。 97.防止结晶裂纹的办法:a,减少S,P等杂质的含量。b,减少应力和外界拘束。c,焊速慢一些,减少柱状晶。 98.液化裂纹和结晶裂纹的机理是一样的,低熔共晶形成液态薄膜,在外界或内部应力的作用下开裂。不同点是产生的部位不同,结晶裂纹形成在焊缝,沿焊缝纵向开裂的长裂纹,液化裂纹形成在HAZ区,一般为短裂纹,一般小于0.5mm,最长1mm。 99.虽然液化裂纹很小,但是经常作为其他缺陷的发源地,所以破坏性也是比较大的。100.液化裂纹可能出现在HAZ,多层焊的前道焊缝中。 101.多层焊,前层焊道中在没有产生结晶裂纹的前提下,可能产生液化裂纹,说明液化裂纹比结晶裂纹更容易产生。 102.液化裂纹是HAZ或前层焊缝在高温的作用下,是奥氏体晶界的低熔共晶物从新熔化,在应力的作用下开裂。 103.多变化裂纹的形成机理:已凝固的焊缝由于快速冷却而保留了大量的晶格缺陷(空位和位错),在一定温度和应力的作用下发生聚集,而形成“二次边界”,又称“多变化裂纹”,这些裂纹一般不与凝固边界重合,在冷却过程中由于塑性降低而沿这些边界开裂。104.多边化裂纹是空位和位错移动和聚集形成二次边界,在应力的作用下开裂。105.热裂纹全部是沿结晶扩展的,冷裂纹有沿晶界扩张的也有穿晶扩展的。 106.M硬的原因是:C原子以间隙原子的形式存在于晶格中,使铁原子偏离平衡位置,晶格发生较大畸变,位错不易移动,组织处于较硬的状态。 107.高温时H会逸出不会用致裂作用,只用100℃时氢的含量才是致裂的有效氢的含量。108.演示裂纹经常出现在HAZ,只用少量出现在焊缝,因为我们进场人为控制使焊缝的C含量低于HAZ,从而保证焊缝的淬硬倾向小。 109.在高中碳钢和低中合金钢中,淬硬倾向大,且H不易逸出,所以容易产生淬硬裂纹,在低合金钢中,由于 淬硬倾向小,且H容易逸出,所以不易产生演示裂纹。 110.应力来源:a,不均匀的加热产生的热应力。b,不均匀的组织变性长生的组织应力。c,外界拘束产生的拘束应力。111.拘束度定义为:单位长度的焊缝的根部发生单位长度的弹性位移所需的力的大小。112.淬硬组织,H的含量,拘束应力是产生冷裂纹的三个直接原因。 113.焊接后未出现裂纹,而在热处理过程或者在高温(500-600℃)工作时产生的裂纹叫再热裂纹或去应力处理裂纹。 114.再热裂纹:a,有一定温度区间(500-900℃),b,有沉淀强化相的钢种,c,有残余应力和应力集中,d,粗晶区。再热过程中,残余应力导致松弛,晶界的滑移量超过该部位的塑性变形,变成生了在热裂纹。 115.电渣焊和埋弧焊适合焊接厚板,但是热输入较大,容易导致晶粒粗大。116.大型厚壁结构,在焊接过程中容易产生沿厚度方向上的残余应力,如果钢板中含有夹杂,则容易沿钢板扎制方向产生台阶状的裂纹叫层状撕裂。 117.层状撕裂的全貌:大体有平行于扎制方向的平台和大体垂直于平台的剪切比所组成。118.层状撕裂一般发生在内部,不容易被发现。 119.应力腐蚀裂纹:在应力的作用下,发生位错的移动,当位错移动到工件表面时,会让没有氧化膜的金属裸漏在外表面,再在腐蚀介质的作用下,发生下列反应M=M+ +e-,从而发生金属的溶解。负电子e-会跑到金属其他区域发生e-+ H+ =H,从而使H扩散到金属内部,造成脆化。 120.造成应力腐蚀裂纹一般是有拉应力造成的,压应力一般不造成应力腐蚀裂纹。 121.防止应力腐蚀裂纹,主要a,防止应力。b,防止腐蚀,可以加入缓蚀剂或者用电化学保护。 8.综合分析熔渣中的CaF2在焊接化学冶金中所起的作用? 造渣。药皮中的CaF2高温可分解出氟,或者与水玻璃等化合物形成NaF、KF,再与含氢物质形成不溶于金属的HF。这样就使焊缝中的含氢量极低。所获得焊缝金属的塑性、韧性好,具有良好的抗裂性,使用于焊接搁置那个重要的焊接结构和大多数的合金钢。 在碱性渣中加入CaF2,能促使CaO的熔化,固可降低非均相碱性渣的粘度。CaF2还能降低酸性渣的粘度。因为CaF2在渣中产生F,而F能破坏SiO键减小其尺寸。 10.产生层状偏析的原因:熔池金属结晶时,在结晶前沿的液体金属中,溶质的浓度较高,同时也富集了一些杂质。当冷却速度较慢时,这一层浓度较高的溶质和杂质可以通过扩散而减轻偏析的程度。但冷却速度很快时,还没来得及“均匀化”就已凝固,造成了溶质和杂质较多的结晶层。由于结晶过程放出结晶潜热和熔滴过渡时热能输入周期性变化,致使凝固界面的液体金属成分也发生周期性的变化。所以,产生层状偏析的原因是由于热的周期性作用而引起的。 12.有他们充分溶解在奥氏体的内部,才会增加奥氏体的稳定性。很显然在热处理的条件下,可以有充分的时间溶解。而在焊接条件下,由于加热速度快,高位停留时间短,所以不能充分溶解,因此降低了脆硬倾向,至于不含碳化和元素的钢,一方面不存在碳化合物溶解过程,另一方面,在焊接条件下,由于焊缝区组织粗化,固脆硬倾向比热处理条件下要大。一般来讲,晶粒越粗,则淬硬性转变温度越高,也就是淬硬性增加。 13.b进行消除应力的处理之前焊接区存在较大的残余应力并有不同程度的应力集中;c产生热裂纹存在一个最敏感的温度区间;d含有一定沉淀强化元素的金属材料才具有产生再热裂纹的敏感性。 16.S.P对焊接质量的影响,如何控制? S:硫的危害:在熔池凝固时它容易发生偏析,在低熔点共晶的形式呈片状或链状分布于晶(1)限制焊接材料中的含硫量(2)用冶金方法脱硫 P磷的危害:在熔池快速凝固时,磷易发生偏析。磷化铁常分布于晶界,减弱了晶粒之间的结高。控制磷的措施:(1)限制母材、填充金属、药皮和焊剂中的含P量。(2)增加熔渣的碱度 (原因,条件,因素,控制措施)原因:就在于焊缝中存在液态薄膜和纹。影响因素:(1)硫磷在各类钢中都会增高结晶裂纹的倾向,即使是微量存在,也会使结晶区间纹倾向。(2)碳在钢中是影响结晶裂纹的主要因素,并能加剧其他元素的有害作用(3)锰具有脱硫作用,能置换FeS为MnS同时也能改善硫化物的分布状态,使薄膜状FeS改变为球状分布,从而提高了焊缝的抗裂性,锰、碳、硫在焊缝和母材中是同时存在,在一定含碳量的影响下,随含硫量的增多,而裂纹倾向下降。并随含碳量的增加,使硫的有害作用增加。(4)硅有利于消除结晶裂纹,但硅超过0.4时,容易形成硅酸盐夹杂,从而增加了裂纹倾向。防治措施:(1)控制焊缝中硫磷碳晶裂纹的敏感性,为消除他们的有害作用,应尽量限制母材和焊接材料中硫磷碳的含量一些重要的焊接结构应采用碱性焊条或焊剂,可以有效地控制有害杂质,防止结晶裂纹产生。(2)改善焊缝凝固结晶、细化晶粒是提高抗裂性的重要途径,广泛采用的办法是向焊缝中加入细化晶粒元素。对于某些结晶裂纹倾向较大的材料,为了防止结晶裂纹,特意增多焊缝中易熔共晶的数量,使之具有愈合裂纹的作用,但这种方法会带来其他不利影响,应适当控制。 18.氢在致裂过程中的动态行为:由于焊缝的含碳量低于母材,因此焊缝在较高温下就发生相变,由于奥氏体分解为铁素体、珠光体、贝氏体,以及低碳马氏体等因此母材热影响区金属尚未开始奥氏体分解。当焊缝有奥氏体转变为铁素体、珠光体等组织时,氢的溶解度突然下降,热而氢在铁素体、珠光体中的扩散速度很快,因此氢就很快从焊缝越过熔合线ab向尚未发生分解的奥氏体热影响区扩散,由于氢在奥氏体中的扩散速度很小,不能很快把氢扩散到据熔合线较远的母材中去,因而在熔合线附近就形成了富氢地带。当滞后相变的热影响区由奥氏体向马氏体转变时,氢便以过饱和状态残留在马氏体中,促使这一地区进一步脆化,如果这个部分有缺口效应并且氢的浓度足够高 第六单元土地面积 1、常用的土地面积单位:平方米、公顷、平方千米。测量土地的面积,常用“平方米”和“公顷”作单位。边长是100米的正方形土地,.1公顷=10000平方米1平 1、真分数:分子比分母小的分数叫做真分数。真分数比1小。假分数:分子比分母大或者分子和分母相等的分数叫 4 5、分数的大小比较6 3、求最小公倍数的方法:(20作分母,把原来的小数去掉小数点作分子;化成分数后,能约分的要约分。、100、1000 注意:通分时要选用最小的公倍数做分母。 21、平行四边形、三角形、梯形的面积计算公式。(数学书第96~102页)平行四边形面积= 底×高S=ah三角形面积=底×高÷2S=ah÷2梯形面积=(上底+下底)×高÷2第六单元土地面积 1、常用的土地面积单位:平方米、公顷、平方千米。测量土地的面积,常用“平方米”和“公顷”作单位。边长是100米的正方形土地,.1公顷=10000平方米1平 1、真分数:分子比分母小的分数叫做真分数。真分数比1小。假分数:分子比分母大或者分子和分母相等的分数叫 4 5、分数的大小比较6 3、求最小公倍数的方法:(20作分母,把原来的小数去掉小数点作分子;化成分数后,能约分的要约分。、100、1000 注意:通分时要选用最小的公倍数做分母。 21、平行四边形、三角形、梯形的面积计算公式。(数学书第96~102页)平行四边形面积= 底×高S=ah三角形面积=底×高÷2S=ah÷2梯形面积=(上底+下底)×高÷2 焊接技术:将两种或者两种以上的(同种或异种)材料通过原子或分子间的结合和扩散造成永久性连接的工艺过程。 电弧特性:在弧长一定时,如果在一定范围内改变电流值,焊条电弧焊电压几乎保持不变,电弧均匀燃烧。 熔滴过渡:在电弧热的作用下,焊丝末端熔化成熔滴,并在各种外力的作用下脱离焊丝进入熔池。在熔滴过渡过程中,熔滴和熔池会受到重力、表面张力和电弧力三种力。 坡口:根据设计或工艺需要,将焊件的待焊部位加工成一定几何形状并装配后构成的沟槽。熔合比:是指熔焊时,被熔化的母材在焊道金属中所占的百分比。 气体保护焊:利用外加气体作为保护介质的一种焊接方法。 双弧现象:等离子弧焊接时,对于某一个喷嘴,如果离子气流量过小,电流过大或喷嘴与工件接触,喷嘴内壁表面的冷气膜易被击穿形成串联双弧,一个电弧产生在电极与喷嘴之间,另一个电弧产生在喷嘴与工件之间。 点焊:将被焊工件搭接后,在电极压力下通以强电流,此时产生电阻热,使被焊部位金属达到或接近熔点温度。断电后电极加压及通冷却水使熔化的金属在压力下凝结形成焊点。根据使用要求,采用一定数量的焊点将两部分金属连接起来。 金属焊接性:是指金属材料对焊接加工的适应性,即在一定的焊接工艺条件下,获得优质焊接接头的难易程度。 电子束焊:利用空间定向高速运动的电子束,撞击工件表面后,将部分动能转化为热能,使被焊金属熔化,冷却后结晶形成焊缝。是熔化焊的一种。 激光焊:利用高能量密度的激光束作为热源进行焊接的一种高效精密的焊接方法。高分子焊接:在加热、加压的条件下对高分子材料焊接。 焊条电弧焊:用手工操作焊条进行焊接的电弧焊接方法。 优点: 1、设备简单,价格便宜,操作方便 2、不需要辅助气体防护,有较强的抗风能力 3、操作灵活,适应性强,焊条能到达的地方都能进行焊接 4、应用范围广,可以焊接工业应用中大多数金属和合金。 缺点: 1、依赖性强,焊接质量除依赖焊接工艺参数外,还依赖于焊工经验 2、焊工劳动强度大,劳动条件差 3、生产效率低 4、不适合焊接薄板和特殊金属。 埋弧焊:以电弧作为热源的机械化熔焊方法。 工作原理:焊丝末端和焊件之间产生电弧,电弧的辐射热使焊丝末端周围的焊剂熔化。有部分被蒸发,焊剂蒸发气将电弧周围的熔化焊排开,形成一个封闭的空腔,使电弧与空气隔绝,电弧在空间继续燃烧,使焊丝不断熔化熔化的焊丝不断的过渡到了熔池。随着焊接过程进行,电弧向前移动,焊接熔池也随之而凝固,形成焊缝。 埋弧焊优点: 1、生产效率高 2、焊接质量好 3、焊接成本较低 4、劳动条件好 缺点: 1、焊接适宜位置受限 2、对焊接装配质量要求高 3、不适合薄板和短焊接 应用范围:应用广泛,适用于化工容器、起重机械、工程机械、核电设备等制造领域中的厚板、长焊缝的焊接;可焊接的钢种有碳素结构钢、不锈钢、低合金钢及铜基等有色金属材料,而铸铁、铝、镁等低熔点金属都不适合。 熔化极氩弧焊 优点: 1、焊接几乎所有金属 2、生产效率高,焊接变形小 3、可直流反接,焊接铝及铝合金是有良好的阴极雾化作用 4、焊接铝及铝合金时,亚射流电弧的固有自调节作用较为显著 5、电弧状态稳定,熔滴过渡平稳,熔透较深。 缺点:焊接成本比CO2电弧焊高,生产率也不如它 2、焊接过程对油、锈比较敏感,故对焊丝和工件焊前清理要求较高 3、厚板焊接中的封底焊焊缝成型不如TIG焊质量好。 CO2气体保护电弧焊:利用CO2气体对电弧及熔化区母材进行保护的熔化极气体保护焊接方法。原理:它直接依靠从喷嘴中送出的气流,在电弧周围造成局部的气体保护层,使熔滴与空气隔离开来,从而保证焊接过程的稳定性,获得高质量焊缝。 优点: 1、焊接生产率高 2、焊接低合金钢不易产生冷裂纹 3、焊接能耗低 4、适用范围广 5、焊接成本低 6、焊接电弧可见性好 7、CO2密度大,隔离空气保护焊接熔池和电弧效果好 普通CO2焊接,产生焊接飞溅有材料方面、工艺和规范方面、电源特性方面三项主要原因。减少飞溅措施: 1、焊接材料方面 材料方面原因产生焊接飞溅,是由于焊丝材料含有C元素,CO2保护气具有氧化性,Fe原子被氧化形成FeO后,与熔滴内部的C元素发生租用,生成CO气体,CO不溶于液态金属而逐步聚集成气泡,当气泡聚集到足够大尺寸时,在熔滴内部受高温作用体积急剧膨胀,使熔滴爆裂,从而产生飞溅。 2、工艺和规范方面 3、电源方面 钨极氩弧焊 基本原理:利用钨极和工件之间的电弧使金属熔化而形成焊缝。在焊接过程中钨极不熔化,只起电极作用:同时由焊炬的喷嘴连续喷出氩气,在电弧周围形成气体保护层隔绝空气,以防止其对钨极、熔池以及邻近热影响区的有害影响,从而获得优质的焊缝。优点: 1、氩气具有极好的保护作用,可以获得高质量的焊缝 2、钨极电弧非常稳定,特别适合薄板焊接 3、不产生飞溅,焊缝成型美观 4、焊接过程中能自动清除工件表面的氧化膜,可以焊接比较活波的金属。 缺点: 1、钨极载流能力有限,过大焊接电流会导致钨极熔化和蒸发,其微粒有可能进入熔池而引起夹钨 2、熔深浅,焊接生产率较低 3、焊接时需要采取防风措施 4、生产成本较高 应用: 1、焊接几乎所有的钢材,不适合焊接低熔点易蒸发金属 2、可适合全位置焊接 3、一般适合焊接厚度6mm以下工件。 等离子弧焊接:利用等离子枪将阴极和阳极之间的自由电弧压缩成高温、高电离度、高能量密度及高焰流速度的电弧。通过机械压缩效应、热压缩效应和电磁压缩效应的作用获得高温、高电离密度和高能量密度的等离子弧。分类:小孔型等离子弧焊(100A~)、熔入型等离子弧焊(15~100A)和微束等离子弧焊(0.1~15A)。 小孔型等离子弧焊:利用小孔效应实现等离子弧焊的方法。优点:焊缝成型良好,孔隙率低,焊件变形小,对某些材料可实现全位置焊接。缺点: 1、焊接可变参数多,而获得良好焊缝质量的合理规范参数区间窄,工艺裕度小 2、对操作者水平要求高且仅限于自动焊接 3、焊枪的加工质量和相关参数设定对焊接过程影响大,喷嘴寿命短 4、除铝合金外,大多数小孔焊接工艺仅限于平焊位置 5、在大电流压缩条件下易出现双弧现象 6、对接焊时,对工件的对接间隙和焊枪的对中精度有较高要求。 电阻焊:将工件组合后通过电极施加压力,利用电流通过接头的接触面及邻近区域产生的电阻热进行焊接的方法。优点: 1、熔核形成时,熔化金属与空气隔绝,冶金过程简单 2、焊接电流大,加热时间短,热影响区小,工件变形小 3、焊接成本低 4、生产率极高,操作简单,易实现机械化和自动化,劳动条件好。缺点: 1、闪光对焊有火花喷溅,需要隔离 2、设备复杂,耗电量大,接头形式与可焊工件厚度受到限制。 电阻对焊和闪光对焊 相同点:都是利用电阻热为热源来进行焊接。在加热过程中都需要施加顶锻压力。而且都是只适用于对接面相同或接近的工件之间的焊接。不同点:电阻对焊的焊接面在焊接一开始就被压紧在一起,通过施加电流进行加热,对焊接面预处理要求高。加热到一定程度时,切断电流,压力加大并保持一段时间,完成焊接。一般适用于塑性较好的金属。而闪光对焊的焊接面在焊接开始时是互相接近而不接触,虽然其加热方式虽然仍是电阻加热,但是由于其接触点是液态金属小桥,伴随着大量的飞溅,降低了对接触面的预处理要求,同时需要考虑到烧损量。在焊接的顶锻过程初期,闪光对焊仍然持续通入电流。在闪光对焊焊缝周边会形成一圈毛刺,需去除。 钎焊:利用熔点比工件熔点低的金属作钎料,将钎料与工件一起加热到钎料熔化状态,借助毛细管作用将其吸入到固态间隙中,使液态钎料与固体工件表面发生原子间的相互扩散、溶解和化合而连接成整体的焊接方法。特点: 1、工件加热温度低,组织性能受焊接过程影响较小 2、连接方便,不同材质、不同厚度、不同大小工件均可连接 3、钎焊接头平整光滑,外形美观 4、生产效率高 5、设备简单,生产投资费用小。缺点: 1、接头强度低,尤其动载荷强度低 2、耐热性、耐蚀性比较差 3、焊前对工件表面清理以及装配间隙要求较高,且钎料价格较贵 钎焊根据焊接温度的不同分为:软钎焊和硬钎焊。 焊接性的具体内容分为:工艺焊接性和使用焊接性 评定金属焊接性方法: 1、利用化学成分分析。碳当量法 2、利用金属材料的物理性能分析 3、利用金属材料化学性能分析 4、利用合金相图分析 5、利用CCT图或SHCCT图分析 控制碳钢焊接冷裂纹倾向: 1、焊前预热,焊接时保持层间温度 2、采用低氢或超低氢形焊接材料 3、定位焊时加大焊接电流 4、连续施焊整条焊缝,避免中断 5、在坡口内引弧,避免擦伤母材,注意熄弧时填满弧坑 6、不在低温下进行成形、矫正和装配,尽可能改善严寒的劳动条件 族系法对焊接分类:熔化焊、压焊、钎焊。 电弧:由阳极、阴极和弧柱三部分组成。 电弧焊的熔滴过渡分为:自由过渡、接触过渡和渣壁过渡三种形式。 焊条电弧焊常用接头形式有:对接接头、搭接接头、角接接头和T形接头。 坡口形式:I型、V型、U型、X型、双U型。 埋弧焊接头可能产生两种类型裂纹:结晶裂纹和氢致裂纹 直流钨极氩弧焊:采用直流电源,在焊接过程中电流极性没有变化,电弧连续而稳定。直流正极性法:焊接工件与电源正极相连,钨极与电源负极相连。直流反极性法:焊接工件与电源负极相连,钨极与电源正极相连。 等离子弧按电源供电方式分为:非转移型弧、转移型弧和联合型弧 电阻焊根据焊接接头不同分为:点焊、缝焊和对焊三种。 斜Y行坡口焊接裂纹试验方法:小铁研式裂纹实验,主要用于评价碳钢和低合金高强度钢焊接热影响区的冷裂纹敏感性。 合金结构钢的焊接接头裂纹: 1、焊接热裂纹 在焊接高温下产生,又称高温裂纹,一般分为结晶裂纹、液化裂纹和多变化裂纹。 2、焊接冷裂纹 通常指氢致裂纹或延迟裂纹,它常是焊接结构失效破坏的主要原因。 3、再热裂纹 出现在焊后消除应力的热处理过程中,属沿晶断裂,一般出现在热影响区的粗晶区 不锈钢 组织分:奥氏体钢、铁素体刚和马氏体钢。化学成分:铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬锰氮不锈钢。 焊接接头产生晶间腐蚀原因:奥氏体不锈钢晶界处析出碳化铬造成贫铬的晶界在腐蚀介质中发生晶间腐蚀的主要原因。 铁素体不锈钢焊接特点: 1、晶间腐蚀 2、热影响区脆化第二篇:《焊接冶金学》知识点总结
第三篇:焊接冶金知识点总结 - 精简版
第四篇:期末知识点总结
第五篇:焊接总结(期末精简总结版)