焊接冶金学习题答案汇总

大；

2）脱氧产物应不溶于液态金属；

3）必须考虑脱氧剂对焊缝成分、性能及焊接工艺性能的影响。 选择合金剂遵循的原则：

1）能补偿焊接过程中合金元素的损失；

2）能消除焊接缺陷，改善焊缝金属的组织和性能； 3）合金剂制造工艺不易太复杂，成本不能太高； 4）合金的损失小，利用率高。

9、综合分析熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡的影响。

答：氧化：碱性渣时焊缝含氧量比酸性渣时多。

脱氧：在熔渣脱氧时，碱度高不利于脱氧，但在用硅沉淀脱氧时，碱度高可以提高硅 的脱氧效果。

脱硫：熔渣的还原性和碱度，渣中氧化钙的浓度高和氧化亚铁的浓度低都有利于反应

的进行，因此，在还原其中脱硫是有利的，熔渣碱度高也有利于脱硫。

脱磷：脱磷的有利条件是高碱度和强氧化性的、粘度小的熔渣，较大的渣量和较低的 温度。

合金过渡：若其他条件相同，则合金元素的氧化物与熔渣的酸碱

性相同时，有利于提

高过渡系数。随碱度的增加合金过渡系数越大。 第二章 焊接材料

1、焊条的组成及各部分的作用？ 答： 焊条由焊芯和药皮组成。

焊芯作用：受热熔化时作为焊缝填充金属，其化学成分和性能直接影响焊缝金属的质量。 药皮作用：

（1）保护作用。 在电弧热作用下形成熔渣和气体，起到隔离空气，保护熔滴、熔池和焊接区的作用； （2）冶金作用，包括：

a）去除有害杂质（S、P、N、H、O等）；b）添加有益合金； （3）保证焊条具有良好的工艺性能，包括：

a）使电弧容易引燃，并燃烧稳定；b) 焊接飞溅小，成形美观；c）易于脱渣；d）适用于各种位置关系焊接。

2、综合分析碱性焊条药皮中CaF2的作用及对焊缝性能的影响。 答：它的主要作用是脱氢，在焊条药皮中加入CaF2，其可以通过焊接冶金反应生成

HF气体， 由于HF是比较稳定的气体，高温时不易发生分解，也不溶于液体金属中，而是与焊接烟尘一起挥发了，所以可以减低熔池金属中的H含量，从而提高焊缝金属的冲击韧性和抗裂性能。 3、试分析低氢型碱性焊条降低发尘量及毒性的主要途径。

低氢型碳钢焊条的焊接烟尘量高于钛钙型焊条，烟尘中危害最大的是KF，NaF，而钠钾主要存在于水玻璃中，故可用树脂来降低水玻璃的粘性作用。

4、低氢焊条为什么对铁锈、油污、水分很敏感？

低氢焊条的熔渣不具有氧化性，一旦有氢侵入熔池，将很难脱出，所以低氢焊条对于铁锈、油污，水分很敏感，必须严格控制氢的来源才可以保证焊接质量。

5、酸性焊条及碱性焊条分别常采用哪种脱氧元素？

答：（1） 酸性焊条常采用锰铁作为脱氧元素。因为，酸性渣中含有较多的 SiO2 和 TiO2，它们容易与锰的脱氧产物 MnO 生成复合物 MnO·SiO2 和 MnO·TiO2，使 MnO 的活度系数减小，因此脱氧效果较好。相反，在碱性渣中 MnO 的活度较大，不利于锰脱氧。碱度越大，锰的脱氧效果越差。

（2）碱性焊条需要采用硅铁和锰铁联合脱氧。硅的脱氧能力比锰大，但生成的SiO2熔点高，通常认为处于固态，不易聚合为大的质点；同时SiO2与钢液的界面张力小，润湿性好，不易从钢液中分离，易造成夹杂。 为避免夹杂，把硅和锰按适当的比例加入液态金属中进行联合脱氧时，其脱氧产物为不饱和液态硅酸盐，它的密度小，熔点低，易于浮出，并易被熔渣吸收，从而减少钢中的夹杂物和含氧量，脱氧效果十分显著。

6、和实芯焊丝及焊条相比，药芯焊丝的优、缺点各是什么？ 优点：

1)由于药芯焊丝中加入了稳弧剂，而使电弧稳定燃烧，溶滴均匀的喷射过渡，所以焊接飞溅较少，并且飞溅颗粒较小，焊缝成形美观；

2）焊丝熔敷速度快，熔敷速度高于焊条和实芯焊丝，可采用大电流进行全位置焊接，焊接效率高；

3）通过调整药粉的成分与比例，可焊接和堆焊不同成分的钢材，适应性强，焊接烟尘 量低。 缺点：

1）焊丝制造工艺复杂，成本高；

2）焊丝外表易锈蚀、药粉易吸潮，不宜长期保存，使用前要对焊丝进行清理和250~300℃的烘烤，增加了生产成本。 第三章 熔池凝固和焊缝固态相变

1、与钢锭的结晶相比，焊接熔池的凝固有哪些特点？ 答： （1）熔池金属的体积小，冷却速度快。

a) 在一般电弧焊条件下，熔池的体积最大也只有30cm3 ，重量不超过100g；

b）焊接熔池周围被冷态金属所包围，所以熔池的冷却速度很大，通常可达4～100℃/s，远高于一般铸件的冷却速度； （2）温差大、过热温度高。

a）熔池金属中不同区域,因加热与冷却速度很快，熔池中心和边缘存在较大的温度梯度。例如，对于电弧焊接低碳钢或低合金钢，