【正文】 1)溶解在熔池中的原子氫在冷卻凝固過程中，由于溶解度下降，原子氫復(fù)合成分子氫，以氣體形式逸出，但是由于焊縫冷卻速度快，部分原子氫來不及逸出，這是產(chǎn)生裂紋的根源。在成分一定的情況下，盡量選擇低氫或超低氫焊條。⑤改進(jìn)母材的化學(xué)成分，通過降碳、加微量合金等方法提高鋼的抗裂性能。④采用多層焊522．試分析預(yù)熱對預(yù)防焊接裂紋的作用。鋼中的其他合金元素大部分也不利于焊接，但其影響程度一般比碳小。所以，常把鋼中含碳量的多少作為判別鋼材焊接性的主要標(biāo)志。62一材質(zhì)為20g，板厚20mm，施工環(huán)境為20℃的兩塊鋼板對接，采用埋弧焊進(jìn)行焊接，試制定其焊接工藝.（25李均才）答一般開v型坡口，頓邊為6mm,對接間隙為0mm；預(yù)熱溫度150℃，層間溫度＜150℃；正面焊2道 反面焊1道。強(qiáng)度級別及碳當(dāng)量低的正火鋼，冷裂紋傾向不大，但隨其碳當(dāng)量和板厚的增加，冷裂紋傾向隨之增大。1. 焊后如果有熱處理工藝安排，選材料的化學(xué)成分及熱處理工藝應(yīng)與母材相匹配2. 如果沒有熱處理工藝安排，焊材力學(xué)性能與母材相匹配原則，或者強(qiáng)度略低原則。66低碳調(diào)質(zhì)鋼和中碳調(diào)質(zhì)鋼都屬于調(diào)質(zhì)鋼。（C）≤%，添加一些提高鋼的淬透性和馬氏體回火穩(wěn)定性的元素，可推遲珠光體和貝氏的轉(zhuǎn)變，使產(chǎn)生馬氏體轉(zhuǎn)變的臨界冷卻速率降低，從而提高淬透性和抗回火性。低溫鋼焊接要求采用較小的焊接輸入，選用的焊條直徑一般不大于4mm。焊接熱輸入取決于接頭區(qū)是否出現(xiàn)冷裂紋和熱影響區(qū)脆化。鎳鋼及其他鐵素體型低溫用鋼，當(dāng)板厚或其他因素造成殘余應(yīng)力較大時(shí)，需進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，有利于改善焊接接頭的低溫韌性。2．消除應(yīng)力裂紋傾向低合金耐熱鋼中的Cr、Mo、V、Nb、Ti等元素屬于強(qiáng)碳化物元素，若結(jié)構(gòu)拘束度較大，那么在消除應(yīng)力處理或高溫下長期使用時(shí)，在熱影響區(qū)的粗晶區(qū)容易出現(xiàn)消除應(yīng)力裂紋。4．回火脆性CrMo耐熱鋼及焊接接頭在350～500℃溫度區(qū)間長期運(yùn)行過程中發(fā)生脆變的現(xiàn)象稱為回火脆性。對于不允許存在鐵素體的純奧氏體焊縫，可以加入適當(dāng)?shù)腻i，少許的碳、氮，同時(shí)減少硅的含量。對于工作溫度在300℃以上、有較強(qiáng)腐蝕性的介質(zhì)，應(yīng)采用含有Ti或Nb穩(wěn)定化元素或超低碳不銹鋼焊條；對于含有稀硫酸或鹽酸的介質(zhì)，常選用含Mo或含Mo和Cu的不銹鋼焊條；對工作介質(zhì)腐蝕性弱或僅為避免銹蝕污染的不銹鋼設(shè)備，可采用不含Ti或Nb的不銹鋼焊條。3）預(yù)熱當(dāng)奧氏體鋼的剛性極大時(shí)，有時(shí)候也要進(jìn)行預(yù)熱，以防裂紋產(chǎn)生，而且裂紋的傾向會(huì)隨著預(yù)熱溫度的升高而降低。對奧氏體不銹鋼結(jié)構(gòu)，多數(shù)情況下都有耐蝕性的要求。 奧氏體不銹鋼焊接材料的選用原則，應(yīng)使焊縫金屬的合金成分與母材成分基本相同，并盡量降低焊縫金屬中碳含量和S、P等雜質(zhì)的含量。 對在腐蝕介質(zhì)中工作的奧氏體不銹鋼，主要按腐蝕介質(zhì)和腐蝕性要求來選擇焊接材料，一般選用與母材成分相近或相同的焊接材料。多層焊時(shí)要避免道間溫度過高，一般應(yīng)冷卻到100℃以下再焊下一層；否則接頭冷卻速度慢，將促使產(chǎn)生碳化鉻而造成耐晶間腐蝕性下降。 奧氏體不銹鋼焊接后，原則上不進(jìn)行熱處理。 常用的酸洗方法有兩種：酸液酸洗。 酸膏酸洗。 3奧氏體不銹鋼焊接常見問題 單相奧氏體不銹鋼焊接時(shí)，具有較高的熱裂紋敏感性，在焊縫及近縫區(qū)都有可能出現(xiàn)熱裂紋，最常見的是焊縫凝固裂紋，也可能在熱影響區(qū)（HAZ）或多層焊道間金屬出現(xiàn)液化裂紋。 （2）組織。 從上述三個(gè)方面看，熱裂紋是奧氏體不銹鋼焊接時(shí)比較容易產(chǎn)生的一種缺陷，特別是含鉻較高的奧氏體不銹鋼更容易產(chǎn)生。焊接工藝要點(diǎn)：1. 焊接方法；一般的焊接方法均可焊接鐵素體耐熱鋼。馬氏體不銹鋼中匹配有碳、鎳等元素，以提高其淬硬性和淬透性。馬氏體不銹鋼是調(diào)制鋼，接頭HAZ也存在明顯的軟化問題。（2）裝配應(yīng)以覆層為基準(zhǔn)，防止錯(cuò)邊過大而影響覆層質(zhì)量，點(diǎn)焊盡可能放在基層面。第七章71什么叫焊接缺欠？焊接缺欠分為哪幾類？（41謝思通）答：（1）與理想完整的金屬點(diǎn)陣相比，實(shí)際金屬的晶體結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)差異的區(qū)域稱為缺欠。按表現(xiàn)：成形缺欠：接合缺欠；性能缺欠。工藝因素主要是焊接規(guī)范、電流種類、電弧長短和操作技巧。③未熔合：產(chǎn)生機(jī)理：（線能量不夠）；，使焊條大半根發(fā)紅而熔化太快，母材還未到熔化溫度便覆蓋上去。焊接時(shí)焊條擺動(dòng)角度不當(dāng)，電弧太長或偏吹（偏?。萘鸭y（焊接裂紋）：產(chǎn)生機(jī)理：一是冶金因素，另一是力學(xué)因素。內(nèi)在的熱應(yīng)力、組織應(yīng)力和外加的拘束應(yīng)力，以及應(yīng)力集中相疊加構(gòu)成了導(dǎo)致接頭金屬開裂的力學(xué)條件。？（44余可愛）答：課本P239（1）確保焊接結(jié)構(gòu)的制造質(zhì)量，保證其安全運(yùn)行；（2）改進(jìn)焊接技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量；（3）降低產(chǎn)品成本；（4）促進(jìn)焊接技術(shù)的更廣泛應(yīng)用。如金屬材料的拉伸試驗(yàn)，電子設(shè)備的加速惡化試驗(yàn)均屬破壞性試驗(yàn)。4其它：如焊接性試驗(yàn)、事故分析等。非破壞性檢驗(yàn)包括：外觀檢查（直接檢測，間接檢測）強(qiáng)度檢驗(yàn)（水壓試驗(yàn)，氣壓試驗(yàn)）致密性實(shí)驗(yàn)（氣密性試驗(yàn)，吹氣試驗(yàn)，氨滲漏試驗(yàn)，煤油試驗(yàn)，載水試驗(yàn)，沉水試驗(yàn)，水沖試驗(yàn)，氨氣檢漏試驗(yàn)）無損檢驗(yàn)（射線探傷，超聲波探傷，磁力探傷，滲透探傷，渦流探傷）常用的非破壞性檢驗(yàn)方法： 用肉眼或借助樣板、低倍放大鏡（5～20倍）檢查焊縫成形、焊縫外形尺寸是否符合要求，焊縫表面是否存在缺陷，所有焊縫在焊后都要經(jīng)過外觀檢驗(yàn)。（2）氣壓試驗(yàn) 檢查低壓容器、管道和船舶艙室等的密封性。方法是在焊縫一側(cè)涂上白堊粉水溶液，待干燥后，在另一側(cè)涂刷煤油。78．致密檢驗(yàn)的依據(jù)是什么？（48張志堅(jiān)）（1） 氣密性試驗(yàn)（2） 吹氣試驗(yàn)（3） 載水試驗(yàn)（4） 水沖試驗(yàn)（5） 沉水試驗(yàn)（6） 煤油滲漏試驗(yàn)（7） 氨滲漏試。如在15～30min內(nèi)未出現(xiàn)油斑，即可認(rèn)為合格。也可將容器或管道放入水槽，然后向焊件中通入壓縮空氣，觀察是否有氣泡冒出。這種試驗(yàn)不僅用于檢查有無穿透性缺陷，同時(shí)也檢驗(yàn)焊縫強(qiáng)度。它包括力學(xué)性能試驗(yàn)，化學(xué)分析，腐蝕試驗(yàn)，金相試驗(yàn)，焊接性試驗(yàn)等。2化學(xué)分析試驗(yàn)：化學(xué)成分分析試驗(yàn)；腐蝕試驗(yàn)；含氫量測定。76. 什么叫破壞性檢驗(yàn)？它包括哪些檢驗(yàn)方法？（46張昊）答：破壞性檢驗(yàn)是指只有將受檢驗(yàn)樣品破壞后才能進(jìn)行檢驗(yàn)，或者在檢驗(yàn)過程中受檢驗(yàn)樣品被破壞或消耗的檢驗(yàn)。73 焊接缺欠對產(chǎn)品質(zhì)量有何影響？（43羊貴）答：焊接缺欠對質(zhì)量的影響，主要是對結(jié)構(gòu)負(fù)載強(qiáng)度和耐腐蝕性能的影響。此外，在熱影響區(qū)金屬中，快速加熱和冷卻使金屬中的空位濃度增加，同時(shí)由于材料的淬硬傾向，降低材料的抗裂性能，在一定的力學(xué)因素下，這些都是生成裂紋的冶金因素。④未焊透：產(chǎn)生原因：焊接電流太小，速度過快。②夾渣：產(chǎn)生原因是熔池中熔化金屬的凝固速度大于熔渣的流動(dòng)速度，當(dāng)熔化金屬凝固時(shí)，熔渣未能及時(shí)浮出熔池而形成。按分布：表面缺欠；內(nèi)部缺欠。（2）按性質(zhì)：裂紋。（4）嚴(yán)格防止碳鋼焊條用于覆層焊接，碳鋼焊條的飛濺落到覆層的坡口面上時(shí)要仔細(xì)清除干凈。?如何解決?（39吳杰銘）答：氣孔、夾渣、裂紋是比較常見的缺陷。馬氏體不銹鋼的導(dǎo)熱性較碳鋼差，焊接時(shí)殘余應(yīng)力較大，如果焊接接頭的拘束度較大或還有氫的作用，當(dāng)從高溫直接冷卻至100℃~120℃以下時(shí)，很容易產(chǎn)生冷裂紋。3. 預(yù)熱4. 焊后緩冷5. 焊后熱處理615．試分析馬氏體耐熱鋼的焊接特性及焊接工藝要點(diǎn)。 （3）性能。奧氏體不銹鋼中合金元素較多，尤其是含有一定數(shù)量的鎳，它易與硫、磷等雜質(zhì)形成低熔點(diǎn)共晶，如NiS共晶熔點(diǎn)為645℃ ，NiP共晶元素為880℃ ，比FeS、FeP共晶的熔點(diǎn)更低，危害性也更大。 酸洗前必須進(jìn)行表面清理及修補(bǔ)，包括修補(bǔ)表面損傷、徹底清除焊縫表面殘?jiān)昂缚p附近表面的飛濺物。 浸洗法是將焊件在酸洗槽中浸泡25~45min，取出后用清水沖凈，適用于較小焊件。 不銹鋼焊后，焊縫必須進(jìn)行酸洗、鈍化處理。 具體措施有：焊接電流比焊低碳鋼時(shí)小10%~20%，短弧快速焊，直線運(yùn)條，減少起弧、收弧次數(shù)，盡量避免重復(fù)加熱，強(qiáng)制冷卻焊縫（加銅墊板，噴水冷卻等）。腐蝕性弱或僅為避免銹蝕污染的設(shè)備，可選用含Ti或Nb等穩(wěn)定化元素或超低碳焊接材料；對于要求耐酸腐蝕性能較高的工件，常選用含Mo的焊接材料。對于長期在高溫條件下運(yùn)行的奧氏體不銹鋼焊接接頭，鐵素體含量不應(yīng)超過5%，以免出現(xiàn)脆化。奧氏體鋼一般不需要焊前預(yù)熱。（35王菲平）答：奧氏體不銹鋼的塑性和和韌性和好，具有良好的焊接性，焊接時(shí)一般不需要采取特殊的工藝措施。工藝方面1）選擇正確的焊接工藝參數(shù)奧氏體不銹鋼焊接應(yīng)選用小電流、快速焊方式；多層焊時(shí)，為防晶粒長大，要等前一層焊縫冷卻后再焊接次一層焊縫；厚板焊接時(shí)，為加快冷卻，可從焊縫背面噴水或用壓縮空氣吹焊縫表面。3）焊條和焊劑參照母材材質(zhì)，采用低碳或超低碳以及含鈦、鈮等穩(wěn)定化元素的焊材。611試述焊接奧氏體不銹鋼產(chǎn)生熱裂紋的原因級防止措施（34田洪濤）影響奧氏體不銹鋼焊接熱裂紋的因素主要包括二個(gè)方面：冶金因素和力學(xué)因素。3．熱影響區(qū)的軟化低合金耐熱鋼焊接接頭熱影響區(qū)存在軟化問題，其軟化區(qū)的金相組織特征是鐵素體加上少量碳化物，在粗視磨片上觀察到一條明顯的“白帶”，其硬度明顯下降。（33彭一鵬）答：1．熱影響區(qū)淬硬性及冷裂紋低合金耐熱鋼的主要合金元素是Cr和Mo，能顯著提高鋼的淬硬性。69：影響低溫鋼焊接接頭韌性的因素有哪些？（32農(nóng)遠(yuǎn)銷）答：⒈低溫用鋼對焊接材料的選擇必須保證焊縫含有害雜質(zhì)硫、磷、氧、氮最少，尤其喊鎳鋼更應(yīng)嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，以保證焊縫金屬良好的韌性。盡量選用較小的焊接電流，以減小焊接輸入，保證接頭有較小的低溫韌性。(16Mn)鋼分別在40℃和常溫下使用時(shí)，在焊接工藝上和焊接材料選擇上是否應(yīng)有所差別？為什么？﹙31林康強(qiáng)﹚40℃：焊前預(yù)熱100150C 除了要防止出現(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)。67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)，焊接工藝應(yīng)有什么差別？為什么低碳調(diào)質(zhì)鋼不在退火狀態(tài)下進(jìn)行焊接？（30廖挺）答：，若未消除熱影響區(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)采預(yù)熱，層間溫度控制，中間熱處理，并焊接后及時(shí)進(jìn)行回火處理，若為減少熱影響廢軟化，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。不同焊絲焊接的結(jié)果有什么不同？兩者的應(yīng)用場合是否一樣？（28練冬）答：H08A焊絲焊接是不開坡口對接，焊后焊接痕跡不大，而H08MnA焊絲焊接是中板開坡口對接，焊后有個(gè)坡口焊接痕跡。而中炭調(diào)質(zhì)鋼，需要焊后進(jìn)行熱處理，要求焊材主要化學(xué)元素與母材相匹配原則但對裂紋、脆化敏感元素要嚴(yán)加控制。1)63:熱軋及正剛火的焊接性比較好，表現(xiàn)在哪些方面？原因是什么？（26李亮）答：表現(xiàn)在對焊接方法的適應(yīng)性強(qiáng)，工藝措施簡單，焊接缺陷敏感性低且容易防止，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。焊接時(shí)不需要預(yù)熱和焊后熱處理，焊接過程普通簡便，因此具有良好的焊接性。通常，把金屬材料在焊接時(shí)產(chǎn)生裂紋的敏感性及焊接接頭區(qū)力學(xué)性能的變化作為評價(jià)材料可焊性的主要指標(biāo)。鋼材焊接性能的好壞主要取決于它的化學(xué)組成。②提前預(yù)熱配合小的線能量。二氧化碳具有氧化性，可以減少電弧焊氣氛中的含量。(2)冶金措施①嚴(yán)格控制焊材中的氫，如嚴(yán)格烘干焊條、焊劑、控制保護(hù)氣體中的水分，嚴(yán)格清理鐵銹油污。 綜上所述，實(shí)際上，所有的工藝因素均對熔池冶金產(chǎn)生了影響，目的都是改善熔池冶金條件（化學(xué)和物理方面）來降低裂紋傾向。 控制成形系數(shù) 成形系數(shù)φ是指焊縫熔寬B與熔深H之比，通常認(rèn)為φ之倒數(shù)即H/W≥1時(shí)，最易產(chǎn)生結(jié)晶裂紋。因此，控制結(jié)晶裂紋，只能靠焊接工藝調(diào)整。工藝因素主要是影響有害雜質(zhì)偏析的情況及應(yīng)變增長率的大小，因此對結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生也有很大的影響。（20霍嘉?。?結(jié)晶裂紋的形成機(jī)理 焊縫金屬在凝固過程中，最后凝固的存在于固相晶體間的低熔點(diǎn)液態(tài)金屬已成薄膜，碳鋼和低合金高強(qiáng)鋼中的硫、磷、硅、鎳都能形成低熔點(diǎn)共晶，在結(jié)晶過程中形成液態(tài)薄膜。（2）層狀撕裂的發(fā)生于層片狀?yuàn)A雜在均在有關(guān)，由于焊縫夾雜控制嚴(yán)格，所以他發(fā)生部位在接頭HAZ或靠近HAZ的母材中，焊縫金屬中則不會(huì)出現(xiàn)層狀撕裂。三、再熱裂紋特征（1）再熱裂紋只發(fā)生在焊接接頭HAZ粗晶區(qū)，斷口一般被氧化。（3）冷裂紋在焊接低合金高強(qiáng)鋼、中碳鋼、合金鋼等淬火鋼容易發(fā)生。所謂等強(qiáng)溫度就是晶粒與晶界強(qiáng)度相等的溫度，在等強(qiáng)溫度一下，晶界的強(qiáng)度高于晶粒的強(qiáng)度，而在等強(qiáng)溫度以上，晶界的強(qiáng)度較低。 熱裂紋的出現(xiàn)的部位和形態(tài)有（1）焊縫裂紋，一般發(fā)生在焊縫中心。特點(diǎn)是氫氣孔多為表面氣孔，呈喇叭口形，內(nèi)壁光滑。3） 不完全重結(jié)晶區(qū)這個(gè)區(qū)的特點(diǎn)是晶粒大小不一，組織不均勻，因而機(jī)械性能不均勻。？如何劃分？各具有什么組織和性能特征？（17黃偉）對于不易淬火鋼，根據(jù)HAZ中不同部位加熱的最高溫度以及組織特征的不同來劃分的。對于奧氏體不銹鋼、合金等，焊后冷卻速度慢，會(huì)引起析出脆化、抗腐蝕性能降低等現(xiàn)象，？其各自的焊接熱循環(huán)具有什么特點(diǎn)？（16黃慶藝）答：，就是每道焊縫較長（1m以上），焊接各層時(shí)，近縫區(qū)3點(diǎn)的熱循環(huán),相鄰各層之間有依次熱處理的作用，為防止最后一層淬硬，可多加一層“退火焊道”，從而使焊接質(zhì)量有所改善。加熱速度的提高，發(fā)生相變的溫度越高，同時(shí)奧氏體的均質(zhì)化和碳化物的溶解月不充分，必然影響熱影響區(qū)冷卻后的組織和性能。金屬的組織和性能除了與化學(xué)成分有關(guān)外，還主要與加熱的最高溫度和冷卻速度有關(guān)。影響焊接溫度場的因素：熱源的性質(zhì)和功率、被焊金屬的熱物理性質(zhì)（導(dǎo)熱系數(shù)等）、焊接工藝參數(shù)（焊接速度、板厚、接頭形式、坡口、預(yù)熱、間隙）等。若相反，加大焊接電流或降低焊縫冷卻速度，則熔池大而冷卻緩慢，于是，有利于柱狀晶形成和長大。 通過調(diào)整焊接工藝參數(shù)去控制熔池的形狀和尺寸、熔池中液相的溫度梯度和晶粒成長的速度等。 ③電磁振動(dòng)。振動(dòng)所產(chǎn)生的能量可使熔池中成長的晶粒破碎，同時(shí)也使熔