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。

2.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：3.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。

4.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。

6.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 。

00 1.952c -T 800-T cr E cm δρ==11（+）5008.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/(cm s ℃) CP=6.7 J/(cm s ℃)0085000.732c -T 800-T 1.20.750.55,0.982-T 800-T cr cr E cm cm cm E t s δρδδπλ===>==11（+）50011（+）=5009.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，但在特殊情况下具有氧化性是有利的。

11.试以硅的沉淀脱氧为例，叙述提高脱氧效果的途径？（简08）答：（1）硅的百分含量升高，氧化亚铁的百分含量降低（2）B增加和减少渣中的二氧化硅，二氧化硅百分含量降低，氧化亚铁的百分含量降低（3）温度降低，反应向右进行，氧化亚铁的百分含量降低12.为何酸性焊条宜用锰铁脱氧？而碱性焊条宜用硅锰联合脱氧？为什么要控制W[Mn]/W[Si]的比值？（问06.09.11）答：增加锰在金属中的含量，或减少MnO的活度，都可以提高脱氧效果。

酸性焊条宜用锰铁脱氧：[Mn]+[FeO]=[Fe]+(MnO)，在酸性渣中含SiO2和TiO2较多，脱氧产物转化为MnO·SiO2和MnO·TiO2复合物,减少了MnO的活度系数，提高了脱氧效果。

碱性焊条宜用硅锰联合脱氧：在碱性渣中MnO活度系数较大，不利于Mn的脱氧，而且碱度越大，脱氧效果越差。

故碱性焊条不宜用锰铁脱氧。

[Si]+2[FeO]=2[Fe]+(SiO2),SiO2与MnO生成复合物MnO·SiO2，使MnO活度系数降低。

而MnO·SiO2密度小、熔点低，易易于上浮到渣中，故碱性焊条宜用硅锰联合脱氧。

W[Mn]/W[Si]过大，出现固态MnO；W[Mn]/W[Si]过小，出现固态SiO2；均会导致焊缝中夹杂物过多，只有W[Mn]/W[Si]合理时，才会生成低熔点的不饱和液态硅酸盐，使焊缝中的含氧量降低。

13.酸型焊条熔敷金属为何氧含量较高？（简09）答：（1）酸型焊条采用锰脱氧不如碱性焊条锰硅联合脱氧效果好（2）酸型焊条碱度B小，有利于渗硅反应的进行，使焊缝含氧较高（3）酸型焊条为了控氢的目的，导致焊缝含氧14.试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因？（简05.10）答：（1）药皮中不含有机物，清除了一个主要氢源；（2）药皮中加入了大量的造气剂CaCO3、降低了PH2；（3）CaF2的去氢作用；（4）焊条的烘干温度高。

15.为什么碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大？而碱性焊条焊缝含氢量比酸性焊条低？答：碱性焊条熔渣中含SiO2、TiO2等酸性氧化物较少，FeO的活度大，易向焊缝金属扩散，使焊缝增氧。

因此在碱性焊条药皮中一般不加入含FeO的物质，并要求清除焊件表面的铁锈和氧化皮，否则不仅会增加焊缝中的氧，还可能产生气孔等缺陷，所以碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大。

碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条低，是因为碱性焊条的药皮氧化势小的缘故。

16.J422焊条药皮中含W（TiO2）=28%，W(SiO2)=26.5%，W(CaO)=10.6%，W(锰铁)=12%，焊芯含W[Si]=0.02%，W[O]=0.01%，而熔敷金属中却含W[Si]=0.15%，W[O]=0.05%，试分析其原因。

答：该焊条酸性焊条，焊后视像为[Si]和[O]含量增多，熔渣与液态铁发生渗硅反应，酸性焊条有利于渗碳（SiO2）+2[Fe]=[Si]+2[FeO]。

反应结果使焊缝中增加Si.FeO大部分进入熔渣，一小部分进入液态钢中使焊缝增氧。

4（TiO2）=2[Ti2O3]+[O2]释放出O2，该气氛中的氧化性气体使铁氧化存在置换氧化，其中熔渣中（SiO2）.（TiO2）的置换氧化是主要增氧的途径。

熔渣中含有的大量SiO2及Mn-Fe增加了渗硅反应的可能性，渗硅反应较激烈使[Si]大大增加。

17.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：碱性渣使FeO更易向金属分配；脱氧：碱性渣使FeO活度大，扩散脱氧能力比酸性渣差；脱硫：碱性渣中MnO、CaO及MgO含量多利于脱硫；脱磷：增加熔渣的碱性可减少焊缝中的含磷量，酸性渣脱磷效果较差；合金过渡：当合金元素的氧化物与熔渣酸碱的性质一致时，有利于合金元素的过渡，使过渡系数提高。

18.试分析说明钛钙型（J422）焊条与碱性低氢型（J427）焊条，在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别？答：其他工艺性能如全位置焊接性，融化系数等差别不大。

机械性能对比：钛钙型（J422）：S、P、N控制较差，冷脆性、热裂纹倾向大；【O】高，氧化夹杂多，韧性低；【H】高，抗冷裂能力差碱性低氢型（J4277）：杂质S、P、N低；【O】低，氧化夹杂少；【H】低故低氢型焊条的塑性，韧性及抗裂性较酸性的钛钙型大大提高，但其焊接工艺性能较差，对于铁锈，油污，水份等很敏感。

19.试简述药芯焊丝的特性？（简05.10）答：（1）熔敷速度快，因而生产效率高；（2）飞溅小；（3）调整熔敷金属成分方面；（4）综合成本低。

20.CO2焊接低合金钢一般选用何种焊丝？试分析其原因？（问05.08.10）答：应选用Si、Mn等脱氧元素含量较高的焊丝，常用的如：H08Mn2SiA。

（1）CO2具有较强的氧化性，一方面使焊丝中有益的合金元素烧损，另一方面使熔池中【FeO】含量升高。

（2）如焊丝中不含脱氧元素或含量较低，导致脱氧不足，熔池结晶后极易产生CO气孔。

（3）按一定比例同时加入Mn、Si联合脱氧，效果较好。

21.焊接熔池的结晶和铸锭的结晶过程有何区别？答：焊接熔池的熔池温度高，存在时间短，冶金过程进行不充分，氧化严重，热影响区大，冷却速度快，洁净易生成粗大的柱状晶。

22.试简述接头偏析的种类和产生原因？（简08）答：宏观偏析：由于柱状晶倾向性方向使杂质偏聚于晶间及部分地区溶质浓度升高。

（1）层状偏析：周期性分布产生于焊缝的层状偏析，是结晶速度周期性变化引起的。

（2）焊道中心偏析：结晶由未熔化母材处向焊缝中心结晶，使杂质推往最后凝固的熔池中心而形成。

（3）焊道偏析：多道、多层焊时在层间、道间形成的成分偏析。

（4）弧坑偏析：收弧处熔池未能填满，凝固时大量杂质无法排出及成分扩散不均匀而导致偏析。