28个高级焊工焊接知识问答.docx

一、焊缝的一次结晶组织有何特征？答：焊接熔池的结晶也遵循一般液体金属结晶的基本规律：形成晶核和晶核长大。焊接熔池中的液体金属在凝固时，通常融合区母材上的半融化晶粒成为晶核。然后晶核吸附周围液体的原子进行长大，由于晶体是沿着与导热方向相反的方向成长，同时它也向着两侧方向成长，但由于受到相邻的正在生长的晶体所阻挡，因此晶体形成柱状形态的晶体称为柱状晶。此外，在一定条件下，熔池中的液体金属在凝固时也会产生自发晶核，如果散热是沿各个方向进行，则晶体就沿各个方向均匀地长成晶粒状晶体，这种晶体称为等轴晶。焊缝中通常见到的柱状晶，在一定条件下，焊缝中心也会出现等轴晶。二、焊缝的二次结晶组织有何特征？答：焊缝金属的组织，在一次结晶之后金属继续冷却到相变温度以下，又发生金相组织的变化，如低碳钢焊接时，一次结晶的晶粒都是奥氏体晶粒，当冷却到低于相变温度时，奥氏体分解为铁素体和珠光体，所以二次结晶后的组织大部分是铁素体加少量珠光体。但由于焊缝的冷却速度较快，所得珠光体含量一般比平衡组织中的含量大，冷却速度越快，珠光体含量越高，而铁素体量越少，硬度和强度也都有所提高，而塑性和韧性则有所降低。经二次结晶后，得到室温下的实际组织。不同钢材在不同焊接工艺条件下所得到的焊缝组织是不同的。三、以低碳钢为例说明焊缝金属二次结晶后得到什么组织？答：以低塑钢为例，一次结晶的组织为奥氏体，焊缝金属固态相变过程称为焊缝金属的二次结晶。二次结晶的显微组织为铁素体和珠光体。在低碳钢的平衡组织中，焊缝金属含碳量很低，其组织为粗大的柱状铁素体加少量珠光体。由于焊缝冷却速度大，铁素体不能按铁碳相图全部析出，结果珠光体的含量一般都较平缓组织中的含量大。冷却速度大还会使晶粒细化，金属的硬度和强度也有所提高。由于铁素体的减少和珠光体的增加也会使硬度增加，而塑性下降。因此，焊缝最后得到的组织是由金属的成分和冷却条件来决定的。由于焊接过程的特点，焊缝金属组织较细，所以焊缝金属比铸造状态组织性能要好。四、试述异种金属焊接的特点有哪些？答：1）异种金属焊接的特点，主要在于熔敷金属和焊缝的合金成分明显的差异，随着焊缝的形状、母材厚度、焊条药皮或焊剂，保护气体种类的不同，焊接熔池的行为也不一致，因此，母材的融化量也也不一样，熔敷金属与母材融化区域的化学成分的浓度相互稀释的作用也将发生变化，由此可见，异种金属焊接接头各随区域化学成分的不均匀程度不仅取决于焊件和填充材料各自的原始成分同时也焊接工艺不同而变化。2）组织的不均匀性，经历了焊接热循环后，焊接接头各区域将出现不同的金相组织，它与母材和填充材料的化学成分、焊接方法、焊接层次、焊接工艺及热处理有关。3）性能的不均匀性，由于接头的化学成分，金属组织的不同，造成了接头力学性能的不同，沿接头各区域的强度、硬度、塑性、韧性等都有很大的差别，在焊缝两侧热影响区，其冲击值甚至有几倍的差异，高温下的蠕变极限和持久强度也会因成分和组织的不同而相差较大。4）应力场分布的不均匀性，异种金属接头中的残余应力分布是不均匀的，这主要是因为接头各区域具有不同的塑性而决定的。另外，材料热导率的差异，将引起焊接热循环温度场的变化。各区域线膨胀系数的不同等因素都是造成应力场分布不匀的原因。五、试述异种钢焊接时，焊接材料的选择原则有哪些？答：异种钢焊接材料的选择原则，主要有以下四点：1）在焊接接头不产生裂纹等缺陷的前提下，如果不可以兼顾焊缝金属的强度和塑性，则应选用塑性较好的焊接材料。2）异种钢焊接材料的焊缝金属性能，只符合两种母材中的一种，即认为满足技术要求。3）焊接材料应具有良好的工艺性能，焊缝成型美观。焊接材料经济易采购。六、试述珠光体钢与奥氏体钢的焊接性怎样？答：珠光体钢与奥氏体钢是两种组织和成分都不同的钢种，因此，这两类钢焊接在一起，焊缝金属是两种不同类型的母材以及填充材料熔合而成，这就为这两类钢的焊接性提出了如下问题：1）焊缝的稀释。由于珠光体钢含金元素较低，它对整个焊缝金属的合金具有稀释作用，由于珠光体钢的这种稀释作用，使焊缝的奥氏体形成元素含量减少，结果在焊缝中，可能出现马氏体组织，从而恶化了焊接接头质量，甚至出现裂纹。2）形成过度层。在焊接热循环作用下，熔化的母材和填充金属相互混合的程度在熔池的边缘是不同的，在熔池边缘，液态金属温度较低，流动性较差，在液态停留时间较短，由于珠光体钢与奥氏体钢化学成分悬殊，在珠光体侧熔池边缘上，熔化的母材和填充金属不能很好的熔合，结果在珠光体钢一侧焊缝中，珠光体母材所占的比例较大，而且越靠近熔合线，母材所占比例越大。这就形成了焊缝金属内部成分不同的过渡层。3）形成熔合区扩散层。这二类钢组成的焊缝金属中，由于珠光体钢含碳量较高，但合金元素较高，但合金元素较少，而奥氏体钢相反，这样在熔合区珠光体钢一侧两边形成了碳和碳化物形成元素的浓度差