先进成形与智能技术 习题及答案 第5章.pdf

1.焊接的实质是什么？熔焊、压焊、钎焊有哪些区别？

答：焊接实质是一种通过加热或加压，或两者同时作用使得同种或异种材料界面达到原

子间结合的一种连接方法。

熔焊、压焊和钎焊的区别主要体现在焊接原理的不同。

熔焊的原理是将被焊工件局部熔化与填充材料（也可不加填充材料）共同加热至熔化状

态，在接头区形成熔池，熔池中的液态金属冷却凝固后形成牢固的焊接接头，使分离工件连

接成为一个整体。可用于绝大部分金属的焊接和连接。

压焊的原理是接头区一般处于固相状态，依靠压力的作用（或伴随加热）产生塑性变形、

再结晶和原子扩散而结合，压焊中压力对形成焊接接头起主要作用。

钎焊的原理是采用熔点比母材低的金属作钎料，将焊件加热到高于钎料熔点、低于母材

熔点的温度，使钎料填充接头间隙，与母材产生相互扩散，冷却后实现连接的方法。

2.焊接冶金过程的特点是什么？焊条的药皮在冶金过程中起何作用？

答：焊接冶金过程的特点有：1）冶金温度高，合金元素烧损严重。2）冶金反应不充分，

易产生焊接缺陷。

焊条药皮在冶金过程中主要起机械保护作用、冶金处理作用和改善焊接工艺

性能的作用。

3.熔焊接头包括哪几部分？何谓焊接热影响区？从焊接方法和工艺上考虑，能否减少

或消除焊接热影响区？

答：熔焊接头主要包括焊缝、熔合区和热影响区。

热影响区是指焊接过程中，焊件受热的影响（但未熔化）而发生组织和力学性能变化的

区域。

从焊接方法和工艺上考虑，焊接热影响区可以减少，但是是不可避免的。

4.产生焊接裂纹、焊接应力和变形的原因是什么？如何防止和矫正焊接变形？

答：产生焊接裂纹的原因一般是由于焊接应力及其他致脆因素共同作用导致的。

焊接应力和变形的原因主要是焊件及接头受到不均匀的加热和冷却，同时又受到焊件自

身结构和外部约束的限制，使焊接接头产生不均匀的塑性变形。

5.焊条药皮有何功用？按药皮性质的不同，焊条可分为哪几种类型？

答：焊条药皮是压涂在焊芯表面的涂料层，是决定焊缝质量的主要因素之一，主要起机

械保护作用、冶金处理作用和改善焊接工艺性能的作用。

按药皮性质的不同，焊条可分为氧化钙型、氧化钛钙型、钛铁矿型、氧化钛型、纤维素

型、低氢钾型、低氢钠型、石墨型、盐基型等。

6.何谓酸性焊条？何谓碱性焊条？二者差异何在？焊接时应怎样选用？

答：。酸性焊条是指熔渣中含有多量酸性氧化物（如SiO、TiO、FeO等）；碱性焊条

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是指熔渣中含有多量碱性氧化物（如CaO、MnO、NaO、MgO等）。

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酸性焊条和碱性焊条的差异主要体现在焊接熔渣的酸碱度不同。

焊接时，酸性焊条一般适用于低碳钢和强度较低的低合金结构钢的焊接；碱性焊条主要

用于重要结构件的焊接（如锅炉、压力容器和合金结构钢等）。

7.等离子弧焊、激光焊和电子束焊各有哪几种常用的方法？

答：等离子弧焊的方法主要包括非转移弧和转移弧两种。

激光焊的主要方法有脉冲激光点焊和连续激光焊接两种。

电子束焊主要有真空电子束焊、低真空电子束焊和非真空电子束焊。

8.试比较常用的压力焊方法的特点及应用范围。

答：常用的压力焊有电阻焊、摩擦焊、超声波焊和扩散焊4种。

电阻焊具有接头可靠、机械化和自动化水平高、生产率高、变形小、生产成本低等优点。

但电阻焊存在设备复杂、维修难、电容量大，对电网冲击严重等缺点。主要用于汽车、车厢、

飞机等薄壁结构以及罩壳和轻工、生活用品等。

摩擦焊的主要特点有接头质量好而且稳定、可焊接的金属范围较广、操作简单和设备简

单、电能消耗少的特点。主要应用于异种金属产品，如电力工业中的铜-铝过渡接头，金属

切削用的高速钢-结构钢刀具等。

超声波焊的主要特点有焊件温度低、焊接应力与变形很小和接头力学性能高，可焊接厚

度差异很大和多层箔片结构，和对焊件表面清理质量要求不严，耗电较少的特点。超声波焊

适焊材料广泛，除可焊接常用金属材料外，特别适合焊接银、铜、铝等高导电性、高导热性

材料，也可焊接铜-铝、铜-钨、铜-镍等物理性能相差很大的异种金属，以及如云母