焊接工艺试卷及答案(2)

⑶非接触引弧：使钨极端头与工件之间保持较短的间距，然后接通引弧电路，用高电压击穿间隙使电弧引燃，高频高压引弧和高压脉冲引弧。 优点：可靠性高，因钨极布与工件接触，因而钨极不至因短路而烧损，同时还可以防止焊缝因电极材料落入熔池而形成加钨等缺陷。

⑷接触引弧：使钨极末端与工件直接短路，然后直接拉开而引燃电弧。 优点：设备简单。缺点：引弧可靠性差，容易产生夹钨，需添加引弧板。

论述题：10’*2=20

1. 对于熔化焊而言，焊后随着温度的降低焊接金属的组织有哪些特点

㈠一次结晶组织特点：①焊接熔池中的液体金属凝固结晶形成柱状晶。②结晶速度=焊接速度。③存在偏析（不平衡凝固，先结晶组织溶质含量低，后结晶组织溶质含量高，结晶先后组织存在成分不均匀。）

㈡二次结晶组织特点：①低碳钢：含碳量很低，组织为粗大的柱状铁素体加少量珠光体。②低合金高强钢：一般冷却条件下为铁素体加少量珠光体。③铬和钼耐热钢：焊前预热，焊后缓冷条件下，焊缝组织为贝氏体组织，也可能出现马氏体组织。④低温钢：焊接材料与母材相近时，焊缝组织在回火后为含镍铁素体和富碳奥氏体，当用镍基合金焊接材料时，焊缝组织主要为奥氏体。⑤不锈钢：奥氏体型不锈钢为奥氏体加少量铁素体；铁素体型不锈钢，当焊接材料成分与母材相近时为铁素体，采用铬镍奥氏体焊接材料时为奥氏体；马氏体不锈钢，当焊接材料成分与母材相近时，焊态及回火后的组织分别为马氏体和回火马氏体，采用铬镍奥氏体焊接材料时为奥氏体。

2.熔化焊焊缝金属随着温度的降低，会经历一次结晶和二次结晶，通过哪些手段可以改善焊缝组织

㈠一次结晶组织的改善 :①变质处理：通过过渡合金改变一次结晶形态，细化晶粒，进而改变性能 ②振动结晶：破坏正在成长的晶粒，从而细化组织，同时利于化学成分的均匀和气孔夹杂的浮出。振动结晶可分为机械振动、高频超声振动、电磁振动等等。

㈡二次结晶组织的改善：①焊后热处理：一些重要构件都要进行焊后热处理。②多层焊接：后续焊道对之前焊道的热处理作用。③锤击焊道表面：锤击可以使前一层焊缝不同程度的晶粒破碎，使后层焊缝晶粒细化，这样的捶击可以改善二次结晶的性能。④跟踪回火处理：在焊完一层后立即用气焊火焰加热焊道表面，温度控制在9000C~10000C 等等。

3.分析低碳钢的焊接性

低碳钢的焊接性分析：低碳钢含碳量低，可焊性好，焊接时不用采取特殊的工艺措施，有很宽的焊接规范，接头性能一般良好，HAZ性能变化不大。 （当含碳量为0.21%~0.25%时，含硫量若太高，则在低温下或者刚度大时，容易出现裂纹。）

4.分析低碳调质钢的焊接性：焊接性与热轧及正火钢类似，主要表现为裂纹和脆化问题（包括冷裂纹、热裂纹、再热裂纹、层状撕裂、HAZ脆化）。

5.请阐明焊接应力的产生原因⑴不均匀加热：由于加热时局部加热到熔化状态，形成焊件上温度分布不均匀。时产生变性和内应力的主要原因。⑵ 熔敷金属收缩：焊缝金属在加热和冷却的过程中，体积要发生收缩，这种收缩使焊件产生变形和内应力。⑶金属组织的变化：金属加热到很高温度随后冷却下来，金属内部组织发生变化。⑷刚度的影响：焊件加持在卡具中进行焊接，由于夹具夹紧力的限制，焊件不能随温度的变化自由膨胀和收缩，这样就有效的减少了焊件的变形，但焊件中产生了较大的应力。

6.横、纵向残余应力的产生及分布：横向：产生：直接原因是来自于焊缝冷却时的收缩，间接原因是来自焊缝的纵向收缩。分布：中心拉，应力幅值最大;两端压应力幅值小；方向垂直于焊缝。纵向：产生：焊缝冷压时，被塑性压缩的焊缝区趋向于缩得比原始长度稍短，这种缩短变形受到焊缝两侧钢材的限制，使焊缝区产生纵向拉应力。分布：中心拉，两边压，方向平行于焊缝。