材料连接原理课后答案全.doc

1.焊接热源有哪些共同要求？描述焊接热源主要用什么指标？(简05.07.09） 答：能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。 主要指标：最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。 试述焊接接头的形成过程及对焊接质量的影响。 答：（1）预压阶段；（2）通电加热阶段；（3）冷却结晶阶段。 对焊接质量的影响： 溶滴比表面积的概念及对焊接化学冶金过程的影响？ 答：熔滴的表面积Ag与其质量 之比称为熔滴的比表面积S。 熔滴的比表面积越大，熔滴与周围介质的平均相互作用时间越长，熔滴温度越高，越有利于加强冶金反应。 焊条熔化系数、熔敷系数的物理意义及表达式？真正反映焊接生产率的指标是什么？ 答：焊条金属的平均融化速度 ：在单位时间内熔化的焊芯质量或长度； 损失系数 ：在焊接过程中由于飞溅、氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比； 平均熔敷系数 （真正反映焊接生产率的指标），由于损失系数不等于零，单位时间内真正进入焊接熔池的金属质量称为平均熔敷速度。 5.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因？有什么解决措施？（简05.08.10） 答：药皮发红的原因：不锈钢焊芯电阻大，焊条融化系数小造成焊条融化时间长，且产生的电阻热量大，使焊条温度升高而导致药皮发红。 解决措施：调整焊条药皮配方，使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡，提高焊条的融化系数，减少电阻热以降低焊条的表面升温。 熔合比的表达式和影响因素？多层焊时，如果各层间的熔合比是恒定的，试推导第n层焊缝金属的成分？ 答：表达式： 影响因素：焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目、母材热物理性能等。 7.从传热学角度说明临界板厚δcr的概念？某16Mn钢焊件，采用手工电弧焊，能量E=15KJ/cm求δcr？ 答：由传热学理论知道：在线能量一定的情况下，板厚增加冷却速度Wc增大，冷却时间t8/5变短，当板厚增加到一定程度时，则Wc和t8/5不再变化，此时板厚即为临界板厚δcr。 手工电弧焊接厚12mm的MnMoNbB钢，焊接线能量E=2kj/cm,预热温度为50度，求t8/5?附λ=0.29J/(cms℃) CP=6.7 J/(cms℃) 9.直流正接为何比直流反接时焊缝金属熔氢量高？ 答：（1）直流正接：工件接正极。直流反接：工件接负极。 （2）带电质点H+ 在电场作用下只溶于阴极 （3）处于阴极的熔滴不仅温度高而且比比表面积大，其溶氢量大于熔池处于阴极时的溶氢量。 10.一：试简述氮对低碳合金钢焊缝金属性能的影响？（简05.07.08.09.10） 答：（1）N引起焊缝金属时效脆化，使焊缝金属强度提高，塑性韧性降低，尤其是低温韧性； （2）促使焊缝产生氮气孔； （3）N有时是有益的，但必须有弥散强化元素存在并在正火条件下使用。 控制含氮量的措施： （1）焊接区中的氮主要来自空气，必须加强对焊接区机械保护 （2）合理选择焊接工艺参数 （3）利用合金元素控制焊缝含氮量。碳的氧化引起熔池沸腾，有利于氮逸出，同时炭氧化生成CO、CO2，加强焊接区保护降低氮的分压，因此碳可降低氮在金属中的溶解度；选含有能够生成氮化物元素的焊丝进行焊接，这些元素与氮的亲和力大易形成稳定的氮化物，并通过熔渣排出氮化物，因此有效的控制焊缝中的含氮量。 综上所述，加强保护是控制焊缝含氮量的最有效措施。 二：试简述氢对结构钢焊接质量的影响？ 答：氢脆；白点；气孔；冷裂纹；组织变化。 控制含氢量措施： （1）限制氢的来源：限制焊接材料中的含氢量，焊前要对焊条和焊剂进行严格的烘干；气体保护焊所用的气体，焊丝和工件表面的油污、铁锈和水分都是氢的重要来源。 （2）进行冶金处理：通过适当的化学冶金反应，降低气相中的氢分压，从而降低氢在液态金属中的溶解度 （3）控制焊接材料的氧化还原势 （4）在焊条药皮或焊芯中加入微量的稀土元素或稀散元素 （5）控制焊接工艺参数 （6）焊后脱氧处理：焊后把工件加热到一定温度，促使氢扩散外逸 总之，对氢的控制首先应限制氢的来源；其次应防止氢溶入金属；最后应对溶入金属的氢进行脱氧处理。 三：试简述氧对焊接质量的影响？ 答：（1）随着焊缝含氧量增加，焊缝强度、塑性、韧性下降；尤其是焊缝的低温冲击韧性急剧下降，引起焊缝红脆、冷脆，时效硬化倾向增加； （2）影响焊缝金属的物理化学性能，如降低导电性、导磁性、耐蚀性等； （3）形成CO气孔； （4）造成金属飞溅，影响焊接过程的稳定性； （5）焊接过程中导致合金元素的氧化损失将恶化焊接性能； 综上，氧对焊接过程及焊缝是有害的，但在