碳钢及普通低合金钢的焊接1.什么是碳素钢?常用的有哪几种?答:碳素钢也叫碳钢。
常用焊接的有低碳钢(含C≤0.25%)和中碳钢(含C=0.25%--0.60%);优质碳素结构钢(08、10、15、20、25、30、35、40、45)2.为什么叫普通低合金钢?它们是如何分类的?答:在普通低合金钢中,除碳以外,还含有少量其他元素,如:锰、硅、钒、钼、钛、铝、铌、铜、硼、磷、稀土等,性能发生变化,得到比一般碳钢更优良的性能,如:高强度钢、耐蚀钢、低温钢、耐热钢等。
3.什么是金属材料的机械性能?答:强度、硬度、朔性、韧性、耐疲劳和蠕变性能等。
4.什么是钢材的工艺性能?答:钢材承受各种冷热加工的能力,如:可切削性、可锻性、可铸性和可焊接性等。
5.什么是金属的焊接性?答:在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。
包括两方面的内容:一是接合性能,又称工艺可焊性;二是使用性能,又称使用可焊性。
6.为什么ER50-6实心焊丝使用十分普遍?它适合哪些钢材?答:ER50-6实心焊丝(如:唐山神钢MG-51T)适合的钢材有:〈1〉普通碳素结构钢:Q215 Q235 Q255 Q275〈2〉优质碳素结构钢: 08 10 15 20 25 30 35 40 45 15Mn 20Mn25Mn 30Mn 35Mn〈3〉碳素铸钢:ZG200-400H ZG230-450H ZG275-485H〈4〉压力容器用碳素钢: 20R〈5〉锅炉用碳素钢: 20g〈6〉桥梁用碳素结构钢: 16q〈7〉核压力容器用碳素钢: 20HR〈8〉汽车制造用碳素结构钢: 08Al 15Al〈9〉普通低合金高强度结构钢:Q295 (09MnV、09MnNb、09Mn2)Q345 (14MnNb、16Mn、16MnRE)Q390 (15MnV、15MnTi、16MnNb)Q420 (15MnVN、14MnVTiRE)〈10〉船体用低合金高强度结构钢AH32 DH32 EH32 AH36〈11〉压力容器用低合金高强度结构钢16MnR 15MnVR 15MnVNR〈12〉锅炉用低合金高强度结构钢16Mng 19Mng 22Mng〈13〉桥梁用低合金高强度结构钢16Mnq(16MnCuq)15MnVq 15MnVNq〈14〉石油天然气管道用低合金高强度结构钢S290 S315 S360 S380 S4157.为什么低合金高强钢会出现裂纹?有哪些影响因素?答:随含碳量和合金元素的增加,产生冷裂纹的敏感性增加。
产生冷裂纹的三要素是:〈1〉焊接接头中产生淬硬的马氏体组织〈2〉焊接接头中扩散氢〔H〕含量高〈3〉焊接接头中有较高的残余应力 8.为什么防止冷裂纹要采取工艺措施?答:防止冷裂纹要采取的工艺措施有:〈1〉建立低氢的焊接环境〈2〉制定合理的焊接工艺和焊接顺序a、焊接方法的选择b、焊接热输入量的选定c、焊接顺序的制定〈3〉焊前进行预热和控制层间温度(100--150℃)〈4〉焊后立即进行消氢处理(300--400℃*2h)〈5〉焊后消应热处理(600--650℃*2h)9.为什么CO2在户外作业要采取防风措施?答:CO2气体保护焊在户外作业时,当风力≤2级(风速:1.6—3.3 米/秒),能够正常焊接。
当风力达到3级(风速:3.4—5.4 米/秒),要采用大气体流量计,气体出口压力:0.4—0.5 MPa,流量:60—70 L/min;也能够正常焊接,不出现气孔等焊接缺陷。
如果在上风口设置挡风板,焊接质量更有保证。
六、不锈钢的焊接1.什么是不锈钢和不锈耐酸钢?答:金属材料中主加元素“铬”含量(还需加入镍、钼等其它元素)能使钢处于钝化状态、具有不锈特性的钢。
耐酸钢则是指在酸、碱、盐等强腐蚀介质中耐蚀的钢。
2.什么叫奥氏体不锈钢?常用的牌号有哪些?答:奥氏体不锈钢应用最广泛,品种也最多。
如:〈1〉18—8系列: 0Cr19Ni9 (304) 0Cr18Ni8(308)〈2〉18—12系列:00Cr18Ni12Mo2Ti (316L)〈3〉25—13系列: 0Cr25Ni13(309)〈4〉25—20系列:0Cr25Ni20 等等3.为什么说焊接不锈钢有一定的工艺难度?答:主要工艺难度是:〈1〉不锈钢材料热敏感性较强,在 450--850℃温区内停留时间稍长,焊缝及热影响区耐腐蚀性能严重下降。
〈2〉容易发生热裂纹。
〈3〉保护不良,高温氧化严重。
〈4〉线膨胀系数大,产生较大的焊接变形。
4.为什么焊接奥氏体不锈钢要采取有效的工艺措施?答:一般工艺措施有:〈1〉要依据母材的化学成分,严格选择焊接材料。
〈2〉小电流.,快速焊接;小线能量,减少热输入。
〈3〉细直径焊丝、焊条,不摆动,多层多道焊。
〈4〉焊缝及热影响区强制冷却,减少450--850℃停留时间。
〈5〉TIG焊缝背面氩气保护。
〈6〉与腐蚀介质接触的焊缝最后焊接。
〈7〉焊缝及热影响区钝化处理。
5.为什么奥氏体不锈钢和碳钢、低合金钢焊接(异种钢焊接)要选用25—13系列的焊丝及焊条?答:焊接奥氏体不锈钢和碳钢、低合金钢相连的异种钢焊接接头,焊缝熔敷金属必须采用25—13系列的焊丝(309、309L)及焊条(奥312、奥307等)。
如采用其它不锈钢焊材,在碳钢、低合金钢一侧熔合线上产生马氏体组织,会产生冷裂纹。
6.为什么实心不锈钢焊丝要用98%Ar+2%O2的保护气体?答:实心不锈钢焊丝MIG焊接时,如果采用纯氩气体保护,熔池表面张力大,焊缝成型不良,呈“驼背”焊缝形状。
加1—2%的氧气,降低熔池表面张力,焊缝成型平整美观。
7.为什么实心不锈钢焊丝MIG焊缝表面发黑?答:实心不锈钢焊丝MIG焊接速度较快(30—60cm/min),保护气体喷嘴已经运行到前端熔池区,焊缝还在红热高温状态,被空气氧化,表面生成氧化物,焊缝发黑。
用酸洗钝化方法能够去除黑皮,恢复不锈钢原始表面颜色。
8.为什么实心不锈钢焊丝要用带脉冲的电源才能实现射流过渡,无飞溅焊接?答:实心不锈钢焊丝MIG焊接时,φ1.2焊丝,当电流I≥260—280A,才能实现射流过渡;小于此值熔滴为短路过渡,飞溅较大,一般不能使用。
只有使用带脉冲的MIG电源,脉冲电流大于300A,才能实现80—260A焊接电流下的脉冲射滴过渡,无飞溅焊接。
9.为什么药芯不锈钢焊丝用CO2气体保护?不用带脉冲的电源?答:目前常用的药芯不锈钢焊丝(如308、309等),焊丝内的焊药配方是按CO2气体保护下产生焊接化学冶金反应而研制的,所以不能用于MAG或MIG焊接;不能用带脉冲的弧焊电源。
七、铝及铝合金的焊接1.为什么叫纯铝?它们是如何分类的?答:工业纯铝:含铝量≥99.00%。
国产牌号: L1、L2、L3、L4、L5 。
国际型号: 1060、1035、1100、1200、1370等国产焊丝牌号:HS3012.为什么叫铝合金?它们是如何分类的?答:在铝材中加入镁、硅、锰、铜、锌等合金元素,形成不同的组织和性能,形成不同系列的铝合金材料,如:〈1〉铝铜合金( L Y19 2014 2219 2024 )〈2〉铝锰合金( LF21 3003 3005 3105 )国产焊丝牌号:HS321〈3〉铝硅合金( LT1 4A11 4043 4047 )国产焊丝牌号:HS311〈4〉铝镁合金( LF2--LF16 5005 5052 5182 5356 )国产焊丝牌号: HS331〈5〉铝镁硅合金( LD2 LD31 6061 6063 6070 )〈6〉铝铜镁锌合金( 7005 7050 7075 7475 )〈7〉铝铜镁锂合金( 8090 )等3.为什么MIG焊铝要用亚射流过渡?答:亚射流过渡—在射流过渡的电弧成分中调试出3—5%的短路过渡成分,保证电弧长度较短,电弧不漂移,气体保护和阴极雾化效果好,产生气孔的倾向小,焊缝内在质量高。
4.为什么MIG焊铝的工艺难题较多?答:MIG焊铝的工艺难题主要有:〈1〉铝及铝合金的熔点低(纯铝 660℃),表面生成高熔点氧化膜( AL2O3 2050℃),容易造成焊接不熔合。
〈2〉低熔点共晶物和焊接应力,容易产生焊接热裂纹。
〈3〉母材、焊材氧化膜吸附水分,焊缝容易产生气孔。
〈4〉铝的导热性是钢的3倍,焊缝熔池的温度场变化大,控制焊缝成型的难度较大。
〈5〉焊接变形较大。
5.为什么MIG焊铝要用Φ1.2/Φ1.6焊丝?答:MIG焊铝时,因焊丝的熔化速度很快,送丝速度高;铝焊丝刚性小,比较软,推丝送进时,细焊丝容易堆丝打弯,影响正常焊接。
所以一般使用Φ1.2/Φ1.6铝焊丝。
6.什么叫清洁宽度?答:TIG交流和MIG直流反接焊铝时,负电极(母材)表面上集中发射电子的光亮微小区域—“阴极雾化区”,此区域为清洁宽度,清理铝表面氧化膜。
八、铜及铜合金的焊接1.为什么叫纯铜(紫铜)?答:含铜量≥99.9%的铜材叫纯铜(紫铜)牌号:C10200、C11000、C12000、C12200等焊丝牌号: HS2012.为什么叫铜合金?它们是如何分类的?答:在铜材中加入锌(黄铜)、镍(白铜)、硅(硅青铜)、铝(铝青铜)、锡(锡青铜)、磷(磷青铜)等称为铜合金。
分类如下:〈1〉磷青铜(C50500)焊丝: HS202〈2〉硅青铜(C65100)焊丝: HS211〈3〉铝青铜(C61300)焊丝: HS214〈4〉黄铜(C21000)焊丝: HS221〈5〉白铜(C70600)3.为什么MIG焊接纯铜(紫铜)焊前要预热400--600℃?答:铜的高热导率(比钢大 7 ~11 倍),使母材与填充金属难于熔合,产生焊不上及未熔合的现象。
焊前需预热 400~600°C 使工件获得足够的热量,保证焊缝的良好成型,实现正常焊接。
4.为什么纯铜焊接容易出现热裂纹?答:硫、磷、锡、锌等低熔点共晶体使铜及铜合金具有明显的热脆性,焊接接头容易产生热裂纹。
并且焊缝出气孔的倾向比钢严重的多。
5.什么叫MIG钎焊?答:采用低熔点的铜基焊丝钎料(如:硅青铜、铝青铜等),在纯氩气保护下的熔化极气体保护焊—叫MIG钎焊。
具有焊丝熔化速度快,电弧稳定性好,熔深浅,焊速快等工艺特点。
控制焊接热输入量最低,母材不熔化;焊丝迅速熔化并渗透于焊缝间隙中,形成钎焊接头。
焊缝强度高,工件热影响区很小,焊后薄板不变形。
适合于焊接板厚δ=0.8~2 mm的车身薄板对接接头、搭接接头及点焊焊缝,广泛应用汽车车体和镀层钢板的焊接。
九、焊接缺陷1.什么叫焊接缺陷?答:焊接过程中产生的不符合标准要求的缺陷。
2.为什么熔化焊焊缝会产生缺陷?答:由于人、机、料、法、环等因素的影响,焊缝内外部会产生的缺陷有:焊缝尺寸不符合要求、弧坑、烧穿、咬边、焊瘤、严重飞溅、夹渣、气孔、裂纹等。
3.什么叫气孔?答:在焊接过程中,熔池金属中的气体在金属冷却以前未能来得及逸出,而在焊缝金属中(内部或表面)所形成的孔穴。