焊接技术知识88条.docx

1、焊接技术知识88条 焊接技术知识88条1、什么是直流焊机的正接、反接法？用途有何不同？答：（1）当焊接工件接正级，焊条接负极时称正接法，这时电弧中的热量大部分集中在工件上，这种接法多用于焊接较厚的工件；（2）当工件接负极时，焊条接正极则称反接法，用于焊接较薄的钢制工件和有色金属件等。2、电焊条的组成及各组成部分的功能？答：电焊条由焊芯和药皮组成。焊芯有两个功能，一是传导焊接电流，在焊条端部形成电弧；二是焊芯自身熔化，冷却后形成焊缝中的熔敷金属。药皮主要是为满足焊接工艺的需要，以保证熔敷金属具有一定的成分和性能。3、 什么叫冷裂纹，焊接哪些钢容易产生这种裂纹？答：通常把焊接接头冷却到Ms点以下时

2、，出现的裂纹称为冷裂纹。当碳当量等于或大于0.40的低合金钢，中、高碳钢、合金钢、工具钢和超高强钢等焊接时都有冷裂倾向。4、氢、氧、氮在焊接冶金反应过程中有哪些危害？答：氢能产生气孔、冷脆、冷裂纹等缺陷。氧能使焊缝机械性能下降，特别使塑性和韧性严重下降，而且还能和碳化合生成一氧化碳气孔。氮使焊缝金属强度提高，塑性降低，也能使焊缝产生气孔。5、灰口铸铁有什么特点？答：灰口铸铁中碳元素大部分以片状石墨形式存在，断口呈灰暗，性质软而脆，不易焊接，抗拉强度低，具有良好的铸造和切削加工性，良好的耐磨性和消震性。6、什么是焊接电弧？答：焊接电弧是由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与焊件间，在气

3、体介质中，产生强烈而持久的放电现象。7、什么是碳素结构钢？答：碳素结构钢（简称碳钢）是指含碳量低于2%，并含有少量锰(Mn)、硅(Si)、硫(S)、磷(P)、氧(O)等杂质元素的合金。8、焊条选择的基本原则是什么？答：对碳钢和低合金结构钢主要按等强度原则来选择焊条的强度级别，如结422用来焊接35公斤级10、20、Q235等钢种。一般结构钢选用酸性焊条，重要结构钢应选用抗裂性较好的碱性焊条。对耐热钢和和不锈钢（属于合金钢）的焊接，为保证焊接接头高温性能和耐腐蚀性能，应选用熔敷金属化学成分与母材相同或相近的焊条，即按等成分原则选用焊条。9、试述什么情况下需进行焊后热处理？答：强度级别较高，且具有

4、延迟裂纹倾向的低合金高强度钢；焊接那些在低温下使用的容器及其他焊接结构；焊接具有应力腐蚀倾向的结构及焊后要求尺寸稳定的结构；焊接大型压力容器；焊接构件受交变载荷，且具有疲劳强度的要求。10、什么叫热裂纹？答：习惯上所称呼的热裂纹，一般指焊缝金属，由液态冷却到固相线左右出现的结晶裂纹，其主要的形成原理是随着结晶面的延伸，低熔点杂质富集到结晶对称中心位置，造成低熔共晶的富集，冷却收缩时得不到液体金属的补充，在拉力的作用下，被分隔的自由表面上形成了裂纹。11、影响焊接电弧稳定的因素有哪些？答：焊接电弧稳定性除焊工技能因素外，尚取决于焊接电源的种类和极性、焊条药皮成分、气流特点、磁偏吹和焊接处的清洁程

5、度等因素。一般来说，直流比交流电源稳定；直流反接比正接稳定；焊机空载电压越高越稳定；环境气流流速越小越稳定；焊接处的铁锈、氧化皮、油污、水分等污物越少越稳定；电弧偏吹越小越稳定。12、无损探伤都有哪些方法？答：有下列几中方法射线探伤，磁粉探伤，荧光探伤，着色探伤，超声波探伤。13、什么叫特殊环境焊割作业？答：从安全角度出发，我们把比正常状态下危险性大、容易发生火灾、爆炸、触电、坠落、中毒、窒息等类事故以及各种其他伤害的环境称为特殊环境，在上述环境下进行的焊割作业叫做特殊环境焊割作业。14、金属材料的性能包括哪些？答：金属材料的性能包括物理性能、化学性能、力学性能和工艺性能15、球墨铸铁有什么特

6、点？答：球墨铸铁具有较高强度和一定的韧性，各种性能良好，它是在液体铸铁中加入球化剂，使铸铁中的条状石墨变为球状，大大减低了石墨对金属基本的割断性。16、如何用碳当量结算钢材的焊接性？答：把钢中合金元素(包括碳)的含量按其作用换算成碳的相当含量，即碳当量，作为评定钢材焊接性的一种参考指算，公式为：CegCMn/6(CrMoV)/5(NiCu/)15%式中Ceg表示碳当量其它字母各代表元素的百分含量。碳当量值越高，表示材料焊接性越差，通常当Ceg0.40%，时，就要考虑焊前预热。17、影响焊接变形的因素有哪些？答：影响焊接变形的主要因素有：焊缝在结构中的位置，如果焊缝在焊件中布置不对称或焊缝截面重

7、心与焊件截面重心不重合时，易引起弯曲变形或角变形。结构刚性大小，焊件刚性较大时，则变形小，若刚性小时，则变形较大。装配和焊接顺序，整体焊接时的刚性一般比分部件焊接时刚性要大，应选择合理的装配焊接顺序减小焊接变形。焊接母材的线膨胀系数及焊接工艺，线膨胀系大的产生变形大，焊接规范中线能量增加，引起的焊接变形大，坡口角度越大，产生角度变形越大，焊接方向和次序不同，引起的焊接变形就不同。18、怎样焊接16Mn钢？答：16Mn钢是应用得较多而具有代表性的普通低合金钢，其合金成分主要是碳和锰。当各合金元素均接近上限时，热影响区有一定的淬硬倾向，因此在低温下焊接或焊件厚度较大时，需要进行预热。预热条件根据焊

8、件厚度和环境温度来定。在16Mn钢焊接时，一般都采用低氢型焊条，如E5016、5015等。但当焊件厚度较小，坡口较窄时也可采用E5003、5001等酸性焊条。不过在刚性较大，承受动载荷，以及在低温下焊接或工作的结构，还是应该采用碱性低氢型焊条。16Mn钢焊接接头的坡口形式及尺寸均与低碳钢焊接时基本相同。坡口的准备可以用气割或碳弧气刨。施焊中一定要填满弧坑，其他焊接工艺和操作方法没有特殊要求，焊后焊件的变形也可采用火焰加热法矫正。19、酸性焊条和碱性焊条的烘干温度和时间是多少？答：酸性焊条视受潮情况在150200烘干12h，碱性焊条应在350400烘干12h，烘干的焊条应放在100150保温筒内

9、，随用随取。20、合金钢焊接结构进行焊后热处理的目的是什么？答：对合金钢焊接结构进行焊后热处理的目的是为了消除焊接引起的不良组织变化，调整焊缝与热影响区的组织和消除内在应力，使其具有技术条件所要求的各种性能。21、焊接接头组织与热处理方法有什么关系？答：不同的焊后热处理方法，得到的焊接接头组织也不同，如正火、完全退火和等温退火，是将接头金属加热到AC3以上，使原组织全部奥氏体化，然后采取不同的冷却方式如空冷、炉冷和等温冷却以获得希望的组织；回火是将接头金属加热到AC1以下，使原来淬火组织分解，残余奥氏体转变，碳化物大小和分布变化，从而获得比较稳定的组织。22、焊接速度对焊接质量有何影响？答：焊

10、速太快，电弧来不及熔化足够的焊条和基本金属，造成焊缝断面太小并容易形成未焊透等缺陷。焊速太慢，熔化金属堆积过多，加大焊缝断面，使焊件加热温度过高，致使焊缝组织过热，对薄件容易烧穿。23、什么是焊接冶金过程？答：焊接冶金过程与金属冶炼过程一样，是通过加热使金属熔化，在金属熔化过程中，金属熔渣气体之间发生复杂的化学反应和物理变化。24、 常用的气体保护焊的气体有哪几种？答：常用的保护气体有氩气、氦气和二氧化碳气体。25、焊条电弧焊焊接工艺参数有哪些？答：通常包括：电源种类和极性、焊条种类和焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接层数等。26、有一块直角三角形钢板，两边各长300mm和400mm

11、，厚度为10mm，求其重量？(钢=7.85g/cm3)解：体积v=面积厚度=400300/210=600000(mm3)=600cm3 重量G=v=7.85600=4710(g)=4.71kg答：重量为4.71kg。27、 Q235-A中元素成分为：C/0.24%，Mn/0.76%，Q295-A中元素成份为：C/0.28，Mn/0.66%，试用碳当量法比较其焊接性。(碳当量参考公式CE=CMn/6(Cr+Mo+v)/5(Ni+Cu)/15)解：用IIW推荐的碳当量公式： CE=CMn/6(Cr+Mo+v)/5(Ni+Cu)/15 Q235-A的碳当量 CE1=0.24+0.76/6=0.37(

12、%) Q295-A的碳当量 CE2=0.28+0.66/6=0.39(%) 所以：CE1CE2答：Q235-A的焊接性优于Q295-A。28、某电焊工在5min内，清渣用1min30s，更换焊条时间为30s，求此时的焊机负载持续率为多少？答：解：因负载持续率=工作周期内焊机负载时间/工作周期100%则负载持续率=5-(1.5+0.5)/5100%=60%答：此时负载持续率为60%。29、某焊条长L320mm，经过5min的焊接，剩下L0=40mm焊条头，求该焊条的熔化速度？答文：熔化速度(L-L0)/t=(320-40)/5=56(mm/min)答：该焊条的熔化速度为56mm/min。30、已

13、知弧焊变压器BX1-400型的额定负载率为60%，如果弧焊电源的工作周期为5min，则此电源在一个周期内的负载时间为多少？答：负载持续率在工作周期中焊接电源的有效工作时间/工作周期所以负载时间负载持续率工作周期(60%5min)0.653(min)答：实际负载时间为3min。31、某型号CO2焊机在短路过渡时，电弧电压和焊接电流的关系为U=0.04I+162，求焊接电流I=160A时，电弧电压的波动范围？解：因电弧电压U=0.04I+162 所以：当I=160A时， U=0.04160162=22.42(v) 则 Umax=22.42=24.4(v) Umin=22.42=20.4(V)答：当

14、焊接电流I=160A时，电弧电压波动范围为20.424.4V。32、焊件厚度12mm，采用双面不开坡口埋弧自动焊，焊接工艺参数为：焊丝直径4mm，焊接电流550A，电弧电压36V，焊接速度32m/h，试计算焊接线能量。解：由焊接线能量的计算公式： q=IU/v 式中：I-焊接电流(A) U-电弧电压(V) v-焊接速度(mm/s) q-线能量(J/mm) 则q=55036602/(3.21000)=2224.7(J/mm)答：焊接线能量为2224.7J/mm。33、用手工电弧焊一钢结构，选用E5015、4.8焊条，求应选用多大的焊接电流？已知I(3555)d，其中焊接电流(A)，d焊条直径(m

15、m)。答文：解：焊接电流(3555)d (3555)4.8 168264(A)答：应选用焊接电流为168A264A。34、一电焊工进行焊接时，选定电流200A，当焊接速度为15cmmin时，线能量为17600Jcm，求选定电压？(公式qIUV)答：根据线能量计算公式qIUV 式中 q线能量 U电压 I焊接电流 V焊接速度 则UqVI17600156020022伏答：选定电压为22伏。35、有一铜棒长33.5厘米，已知收缩率为4.2%，问此棒收缩后长度为多少？解：根据公式(L0L)L0100%式中收缩率 L0原长L为收缩后长度已知4.2% L033.5cm则 L(1)L033.5(14.2%)3

16、2.1(厘米)答：铜棒收缩后长度为32.1厘米。36、有50平方毫米、70平方毫米、100平方毫米三种规格的焊接电缆，其容许电流度为5安平方毫米，试求匹配ZX5400B型焊机需选用那种规格的电缆。解：ZX5400B焊机的额定输出电流为400A， 理论应选用电缆规格额定输出电流电流密度 400580(平方毫米) 所以应选用100平方毫米的电缆答：应选用100平方毫米的电缆。37、有一条焊接电缆，电阻为0.05，其两端电压降是4.5V，求通过电缆的电流大小；若有两根同样的这种电缆，分别作为此焊接回路正、负极导线，焊接时测得焊机两端电压为36V，求此时电弧电压的大小？解：根据电压公式又因为，焊机的输

17、出电压U输U弧+U外阻，而且是相同的两根电缆，所以U弧= U输- U外阻=36-21500.03=27(V)答：此时电弧电压为27V。38、某焊工用ZX7400S型电焊机焊一工件，焊接电流以为340A，在5min内，焊接时间为4min，试问焊接电流是否超出该焊机的容量。（已知该焊机额定负载持续率为60）答文：实际负载持续率工作周期间工作时间/工作周期4/5=80%额定工作电流I1400A实际允许最大工作电流I2额定工作电流400346（A）所以，实际焊接电流I3340A小于实际允许最大工作电流I2。答：焊接电流没超出的容量。39、焊件厚度为12mm，采用双面不开坡口埋弧自动焊，工艺参数为：焊丝

18、直径4mm，焊接电流550A，电弧电压36V，焊接速度32m/h。计算焊接时的线能量。解：焊接线能量公式中I焊接电流，A U电弧电压，V v焊接速度，mm/s q线能量，J/mm。已知条件：I=550A，U=36V，v=32m/h=8.9mm/s代入公式得：答：焊接线能量为2224.7J/mm。40、一方形拉伸试样，断面尺寸为Fo=1025mm2，试样拉断后颈缩处的尺寸为Fu=7.518.5mm2，求其断面收缩率？解：断面收缩率=(FoFu)/Fo100% =(10257.518.5)/(1025)100% =44.5%答：其断面收缩率为44.5%。41、ZX-400S型弧焊机的额定负载持续率

19、为50%，标准规定手弧焊机的一个工作周期为5min，试问在一个工作周期内，焊机在额定焊接电流下工作时的负载时间和空载时间各为多少？解：负载持续率=工作周期内焊机负载时间/工作周期100%则焊机负载时间=工作周期负载持续率=550%=2.5(min)焊机空载时间=工作周期焊机负载时间=52.5=2.5(min)答：在一个工作周期内焊机负载时间为2.5min，空载时间为2.5min。42、用埋弧自动焊焊接某易淬硬钢，要求线能量q20.3KJcm，已知电弧电压U38V，焊接速度v36mh，求应选用多大的焊接电流？答文：解：因为qUIv 所以 IqvU(20.310336102)(38602) 534

20、(A)答：应选用焊接电流I534A。43、焊接结构中为什么不允许有裂纹存在？答：焊接裂纹是一种危害性最大的缺陷，它除了会降低焊接接头的强度外，还因为裂纹端部有一个尖锐的缺口而引起应力集中，焊件承载后，裂纹将不断扩展、变大，而焊接接头的整体性止裂性较差，对裂纹的扩展难以制止，以致整个结构发生断裂。所以焊接结构中不允许有裂纹存在。44、什么是刚性固定法，它有什么特点？答：焊前对焊件采用外加刚性拘束，强制焊件在焊接时不能自由变形，这种防止变形的方法称为刚性固定法。其特点是焊后当外加刚性拘束去掉后，焊件上仍会残留一些焊接残余变形，不过要比没有拘束时小得多。另外，这种方法会使焊接接头产生较大的焊接应力，

21、所以对一些焊后易裂材料应慎用。45、试述焊接残余应力对结构的使用有何影响？答：对结构使用不利影响的主要是焊接残余应力。其作用效果是：(1)降低焊接接头的实际承载能力；(2)残余应力足够大时，使总的应力水平超过材料屈服强度而破坏；(3)若存在三向拉伸应力时(如厚壁结构的焊接接头、立体交叉焊缝的焊接缺陷的区域等)，材料塑性变形能力下降，造成所谓脆断；(4)低周疲劳载荷下，长期使用后会产生变形；(5)对低温工作结构，由于材料塑性较差，残余应力将降低结构静载强度，缩短使用寿命，甚至导致低应力破坏；(6)当结构承受动载疲劳载荷，结构上有可能导致低应力破坏；(7)对将进行机械加工的焊接构件，残余应力存在将

22、破坏稳定性和精度。46、试述气孔形成的原因是什么？答：气孔是由于焊接熔池在高温时吸收了过多的气体，而冷却时气体在金属中的熔解度急剧下降，气体来不及逸出残留在焊缝金属中而形成的，形成气孔的气体来源于大气，熔解于母材、焊丝和焊条钢芯中的气体、焊条药皮或焊剂熔化时的气体、焊丝和母材上的油和锈等脏物在受热后分解产生的气体以及各种冶金反应产生的气体等。在熔化焊中，氢气、一氧化碳是形成气孔的两种主要气体。47、焊接应力对焊接结构有何影响？答：焊接应力会降低结构的刚性，降低受压构件的稳定性。降低机械加工精度，使焊后机械加工或使用过程中的构件发生变形。在某些条件下，还会使在腐蚀介质中工作的焊件产生应力腐蚀。在

23、一些结构应力集中部位或刚性拘束较大的部位，残余拉应力会导致产生裂纹，并使裂纹迅速扩展，致使结构发生断裂破坏。48、试述磷对焊缝的危害性？答文：答：磷是钢和焊缝中的有害元素，磷使钢材强度、硬度增加、塑性和韧性降低，特别会减少钢材的低温韧性，也就是导致钢的“冷脆性”，磷还造成钢材的偏析，即在回火过程中，磷偏析于晶界，从而引起钢材的回火脆性，这在Cr-Mo钢中特别常见。磷在焊缝中，同样也降低其冲击韧性并使脆性转变温度升高。而且也会促发热裂纹。为减少焊缝中的磷含量，一可以通过控制母材和焊接材料特别是焊剂中的磷含量，二可以通过治金反应脱磷，如增加渣中CaO和FeO的含量，可以减少焊缝的含磷量。49、在手

24、弧焊时怎样才能减少和避免气孔？答：通常焊缝表面气孔有损于焊缝外观质量，焊缝内部气孔的尺寸和数量也不能超过一定的容限，否则会大大削弱横截面，降低焊缝的强度、塑性和韧性。防止气孔的措施有：(1)增强熔池的保护，防止大气中气体侵入；(2)努力减少焊接区气体来源，清除焊丝及工件坡口附近的油污、锈、水分和杂物；(3)按规定温度和时间烘干焊条、焊剂；(4)按焊条药皮的性质掌握电弧的长度，如低氢型药皮焊条焊接必须采用短弧，有利于熔渣保护，而当用钛钙型药皮焊条焊接则采用长弧，有利用药皮成分充分燃烧产生保护气体保护焊接区；(5)焊前预热，减缓熔池冷却速度有利于气体逸出。50、防止和减少焊接变形的工艺措施有哪些？

25、答文：答：防止和减少焊接变形的工艺措施有采用合理的焊接顺序和方向、反变形法、刚性固定法、散热法和锤击焊缝法等。51、试述硫在焊缝中的危害性？答：硫是钢中，也是焊缝中的有害杂质，它与铁生成的FeS，很容易与-Fe形成低熔点共晶Fe+FeS或FeS+FeO，这些共晶物的熔点都低于1000，以片状或链状的形式分布在晶界。当焊缝金属大部分已凝固时，它尚未凝固，因而成为热裂纹(结晶)裂纹的发源地。在焊接高镍钢镍基合金时，硫更容易导致热裂纹。这是因为硫和镍能形成熔点仅为644的低熔共晶，因而危险性更大。硫还会造成钢材的热脆，降低冲击韧性和耐蚀性，引起厚板的层状撕裂。综上所述，对钢材、焊接材料及焊缝中的硫的

26、含量必须严格控制。52、电弧焊中，防止焊缝气孔的工艺措施有哪些？答：防止焊缝气孔的工艺措施(1)、焊条和焊剂保持干燥，使用前按规定进行烘干。(2)、焊丝和焊件表面保持清洁，不得有水、油污、铁锈。(3)、正确选择焊接规范，如焊接电流不易过大，焊接速度应适当等。(4)、采用正确的焊接方法，使用碱性焊条，短弧焊接，减小焊条摆动幅度，减慢运条速度，控制引弧和收弧等。(5)、控制焊件装配间隙不应过大。(6)、不使用药皮开裂、剥落、变质、偏心及焊芯锈蚀的焊条。53、灰口铸铁焊接时存在哪些问题？答：(1)、焊接接头易产生白口组织。(2)、焊接接头产生热应力裂纹。(3)、易产生气孔。(4)、由于液态铸铁的流动

27、性好，只能进行平焊位置的焊接。(5)、容易生成难熔氧化物，妨碍焊接正常进行。54、试述焊接区内氢气的来源？答：焊接时氢气主要来源于空气中的水分、焊件表面上的杂质(铁锈、油污)焊条药皮或焊剂中的水分，药皮中的有机物，在气体保护时，还来自保护气体中的水分，气焊时来自碳氢化合物燃烧的产物等。55、焊前预热有哪些好处？答：(1)、降低焊接热影响区的冷却速度，减少淬硬倾向，防止冷裂纹并改善热影响区的塑性；(2)、减少焊接区的温度梯度，从而降低焊接接头的内应力；(3)、扩大焊接区的加热范围，减弱焊接应力的不利影响；(4)、改变应力集中区部位，降低形成冷裂纹的应力峰值；(5)、延长100以上温度的停留时间有

28、利于焊缝金属中氢的逸出，减少氢致裂纹。56、手弧焊采用直流电源时有正接和反接两种，两极性选择的原则是什么？答：对极性选择的原则是：碱性焊条常采用反接，因为碱性焊条正接时，电弧燃烧不稳定，飞溅很大，电弧声音很暴躁，使用反接时，电弧燃烧稳定，飞溅很小，而且声音较平静均匀。酸性焊条通常采用正接。焊接厚钢板时可采用正接，因为阳极区的温度高于阴极区，所以用正接可以得到较大的熔深；焊接薄板、铸铁、有色金属时应采用反接。57、防止和减小焊接结构变形，合理安排顺序的原则是什么？答：合理安排顺序的原则是：(1)、采用对称的焊接方法(2)、焊缝对称时先焊焊缝少的一侧(3)、对焊件的长缝，采用逐步退焊法，从中向外逐

29、步退焊法、跳焊法，交替焊法从中向外对称焊法来焊接。 58、为什么焊接结构上两条焊缝不能靠得太近？答文：答：因为两条焊缝靠得太近，焊接应力互相叠加，形成较大的应力集中，对结构的疲劳强度十分不利并且使接头局部脆化。59、试述如何防止再热裂纹。答：焊后焊件在一定温度范围内再次加热而产生的裂纹称为再热裂纹。再热裂纹发生在靠近熔合线的粗晶区。防止再热裂纹的根本方法是从钢板及焊缝中去除对再热裂纹敏感的合金元素，但这些合金元素往往是钢材和焊缝的主要成分，而难以实现此法。所以，再热裂纹只能从工艺上预防。(1)减小母材热影响区的过热倾向，细化奥氏体晶粒尺寸；(2)选择合适的焊接材料，提高焊缝金属在消除应力处理温度时的塑性，以提高承担松驰应变的能力。(3)减少残余应力，降低应力集中峰值。60、 采取哪些措施防止冷裂纹？答：防止冷裂纹应主要从降低扩散氢含量、改善焊缝组织和降低焊接应力等方面着手，主要措施有：1）选用低氢型焊条、碱性焊剂，减少焊缝金属扩散氢含量；2）焊条和焊剂应严格按规定的要求进行烘干，随用随取；3）仔细清理坡口和焊丝，去除油、锈、水分，并防止环境的水分带