1. 简述材料的连接方法有哪些。

常用金属连接方法分两大类——可拆连接和不可拆连接。

主要有螺栓连接、铆钉连接、粘接和焊接等四种，其中螺栓连接为可拆连接，其余三种均为不可拆连接。

2. 焊接接头由哪几部分组成？画出焊接接头示意图。

焊接接头形式有哪几种？焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区和母材金属组成，如图所示。

焊接接头的形式可分为对接接头、T形接头、角接接头、搭接接头、端接接头、卷边接头、十字接头及套管接头等。

4. ⑴焊接坡口有哪几种形式？怎样合理选择坡口？⑵以厚度为50mm的厚板焊接为例，画出坡口示意图。

⑶厚度为2mm 的两块大平板将其进行拼焊可采用哪种接头形式？⑴焊缝坡口形式分为I型、Y型、U型和X 型。

合理选择坡口时应考虑以下因素：是否能保证焊件焊透；坡口的形状是否容易加工；尽可能的提高生产率；焊件焊后变形尽可能小。

⑵任一种⑶如图5.焊接时容易产生哪些缺陷？常见的外观缺陷有咬边、焊瘤、凹陷及焊接变形等,有时还有表面气孔和表面裂纹。

单面焊的根部未焊透等。

6.简述焊接材料有哪些。

常用的焊接材料有焊条、焊丝、焊剂及焊接用的各种气体等。

7.焊接用的气体有哪些？焊接用气体主要是气体保护焊（包括CO2气体保护焊、惰性气体保护焊）中所用的保护性气体（如CO2、Ar、He、O2、Ar+CO2、Ar+O2等）和焊接、切割时用的气体（如O2-C2H2、H2、CH4和液化石油气等）。

8.药皮和药芯的作用是什么？简述焊条的选择原则。

焊条药皮的作用是在焊接过程中形成具有合适的熔点、粘度、密度、碱度等物理化学性能的熔渣，保证电弧稳定燃烧，使熔滴金属容易过渡，在电弧区和熔池周围造成一种气氛，保护焊接区域，获得良好的焊缝成形与性能等。

药芯的作用有三点：1）药芯在高温下气化，造成一个隔绝大气的环境，以保证焊池内的熔化金属不被污染；2）起到稳定电弧的作用；3）补充在焊接过程中被烧损的合金元素。

选择焊条时，应使焊缝金属与母材具有相同的使用性能，因此应注意如下原则。

（1）焊件的力学性能和化学成分a）“等强”原则。

低碳钢、中碳钢和低合金钢可按其强度等级来选用相应强度的焊条。

（b）对于塑性、冲击韧性、抗裂性能要求较高，低温条件下工作的焊缝应选用碱性焊条。

当低碳钢焊件坡口处的铁锈、油污和氧化铁皮等脏物时，应选用对铁锈、油污和氧化铁皮敏感性小，抗气孔性能较强的酸性焊条。

c）“同成分”原则。

特殊性能钢（不锈钢、耐热钢等）和有色金属等，根据母材的化学成份，选择相同成分的焊条。

（2）焊件的工作条件和使用性能对于工作条件有特殊要求的焊件，应选用相应的焊条，如低温钢焊条、不锈钢焊条、耐热钢焊条等。

（3）简化工艺、提高生产率、降低成本在满足焊条使用性能及焊条操作要求情况下，应选用规格大、效率高的焊条；性能同情况下，应选用价格低的焊条，从而降低成本。

焊条类型选定后，还要根据焊件厚度等条件，确定焊条标称直径。

在保证焊接质量的前提下，应尽量选择大直径焊条，以提高焊接效率。

9.焊条、焊丝和焊剂有什么不同？电焊条是指在一定长度的金属丝外表层均匀地涂敷一定厚度的具有特殊作用涂料的手工电弧焊接材料，简称焊条。

焊丝是埋弧焊、气体保护焊、电渣焊、气焊等用的主要焊接材料，其作用主要是填充金属或同时用来传导焊接电流；此外，有时还通过焊丝向焊缝过渡合金元素；有的还起到保护、脱氧和去氮等作用。

焊剂是具有一定粒度的颗粒状物质。

焊接时能够熔化形成熔渣和气体，是埋弧焊和电渣焊不可缺少的焊剂材料。

在焊接过程中，焊剂的作用相当于焊条药皮，熔化形成熔渣，对焊接熔池有保护、冶金处理和改善焊接工艺性能的作用。

烧结焊剂还有渗合金作用。

10.简述常用钢材的焊接性能。

（比较低碳钢、中碳钢和低合金钢的焊接性能并指出影响焊接性能的主要参数）1 低碳钢（C≤0.28%）低碳钢是焊接钢结构中应用最广的材料，具有良好的可焊性，可获得优质的焊接接头。

2 含碳量大于0.28%的中、高碳钢这部分钢含碳量高，焊接时常见如下问题：（1）气孔：该类钢种焊接时，工作金属中的碳向熔池扩散。

当熔池脱氧不足时，FeO与C作用生成CO，在熔池结晶后期，生成的CO气体遗留在焊缝中产生气孔。

（2）淬火与裂缝问题：钢的含碳量大于0.28%时易淬火，所以焊缝及近焊缝区的钢焊后易出现淬火组织。

有时由于高温停留时间过长，在此区还易出现粗大晶粒，都使塑性降低，易产生裂纹。

3 合金钢由于合金元素的影响，合金钢的可焊性一般比低碳钢差。

（1）强度较低的普通低合金钢该类钢种可焊性良好。

（2）强度等级大于50Kg 级的普通低合金钢这类钢可焊性较差。

焊后，焊缝及近焊缝区易出现淬火组织和裂纹。

4 铸铁的焊接性能铸铁焊接性能很差，主要问题是：（a）铸铁焊接时，冷却速度稍大，在焊缝区就产生白口组织，HRc增高，难加工。

（b）铸铁塑性差，延伸率几乎为零，在焊接应力作用下易产生裂纹。

（c）铸铁含碳量高，且含有大量石墨，焊接时熔池会产生较多CO气体；此外含硅量较多，在焊接中易产生较多SiO2的薄膜覆盖熔池表面，使熔池内CO气体难逸出，从而在焊缝内形成气孔。

属焊接性的影响因素有以下几个方面。

（1）材料因素，包括材料的化学成分、物理和化学性能及冶炼方法等；（2）制造因素，包括焊接方法、焊接材料和焊接参数等；（3）结构因素（含服役条件），包括结构形式和服役条件。

12.焊缝的布置原则是什么？1）焊缝布置应尽量分散，不宜过长。

2）焊缝的位置应尽量对称布置。

3）焊缝的布置不得交叉。

4）应尽量减少构件或焊接接头部件的应力集中，避免尖角焊缝。

5）焊缝应避开最大应力和应力集中的部件。

6）焊缝设计应远离加工表面。

7）焊缝布置应满足焊接时运条角度的需要。

14.简述电弧焊的冶金特点。

（1）焊接电弧和熔池温度极高，化学反应进行较激烈，金属强烈蒸发。

（2）金属熔池体积极小，而熔池周围是冷金属，因此熔池处于液态的时间很短，所以各种化学反应不能充分进行。

（3）焊条金属以滴状从焊条顶端进入熔池，与高温空气和熔渣的接触面积大大超过了一般炼钢情况，易氧化、氮化、产生气孔。

15.电弧焊的焊接材料有哪些？焊接设备有哪些？焊条、焊丝和焊剂等都是焊接材料。

电弧焊的设备有多种弧焊机，按照产生电流的种类不同分为交流弧焊机和直流弧焊机两大类。

焊条电弧焊辅助设备和工具包括电焊钳、焊条保温筒、焊接电缆、面罩及其他防护工具。

16.简述手工电弧焊的基本原理。

17.简述电弧焊的接头形式。

焊接接头的型式有：卷边接、对接、T型接、角接等18. 对接45mm厚的两块钢板，若采用电弧焊应为哪种电弧焊，采用什么形式的坡口？焊接时应注意什么问题？应预防哪些缺陷，怎样预防，为什么？手工电弧焊，采用U型或双面U型坡口。

设计不合理，材料不符合要求，焊接规范不正确，焊接方法和工艺措施不合适等，都可使焊接接头出现缺陷。

常见缺陷有焊接外形尺寸不正确、气孔、夹杂、未焊透、裂纹等，最严重的是未焊透和裂纹。

预防：焊前预热的作用在于延长焊缝金属从峰值温度降到室温的冷却时间，使焊缝中的氢有足够的时间扩散逸出，避免冷裂纹的产生。

后热及焊后保温的作用主要在于使焊缝中的氢有足够的时间扩散逸出，避免冷裂纹的产生。

还可降低预热温度，避免热裂纹等缺陷。

焊后热处理是为了改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力而进行的热处理。

19.简述电弧产生的原理。

手工电弧焊采用接触引弧，引弧时，焊条与工件间瞬间短路，因接触面凹凸不平，接触点电流密度相当大，在电阻热作用下，使金属迅速熔化蒸发。

随即提起焊条，焊条端头与工件间充满金属蒸气与空气，其中某些原子已电离。

与此同时，在焊条刚拉开一瞬间，因接触处温度高，在电场作用下，阴极将发射电子。

电子高速向阳极运动，与电弧间的气体介质发生碰撞，其结果，使气体进一步电离，同时，电弧温度升高，电弧开始引燃。

只要能维持一定电压，放电过程就能继续进行。

20.埋弧焊的冶金特点、基本原理和主要设备。

简述埋弧自动焊的焊接过程。

埋弧焊冶金过程具有下列特点：（1）焊剂层的物理隔绝作用；（2）冶金反应较完全；（3）焊缝金属的合金成分易于控制；（4）焊缝金属纯度较高。

埋弧焊设备基本可以分为自动焊和半自动焊两类。

按传统习惯分为全自动焊、自动焊和半自动焊三类。

例如：MZ系列埋弧焊自动焊机焊接过程：焊接电弧是在焊剂层下的焊丝与母材之间产生。

电弧热使其周围的母材、焊丝和焊剂熔化以致部分蒸发，金属和焊剂的蒸发气体形成一个“气泡”，电弧就在这个“气泡”内燃烧。

气泡上部被一层熔化了的焊剂（熔渣）构成的外膜包围，共同对焊接区域起隔离空气、绝热和屏蔽光辐射的作用焊丝熔化的熔滴落下与已经局部熔化的母材混合而构成金属熔池，熔渣浮在熔池表面。

随着焊丝向前移动，电弧力将熔化金属推向熔池后方，在随后的冷却过程中，这部分熔化金属凝固形成焊缝。

熔渣凝固形成渣壳，覆盖在焊缝表面。

焊接过程中熔渣除了对熔池和焊缝起机械保护作用外，还与熔化金属发生冶金反应，从而影响焊缝金属的化学成分。

21.电子束焊接有哪些优缺点。

电子束焊的优点是输入工件的能量少，畸变小、热影响小；可焊接精加工零件，不消耗焊接材料，焊接费用低，生产率高；而且从铝到难熔材料，从箔到厚板各种金属的焊接质量都好。

其缺点是设备投资大；对金属接头的间隙有限制，限于焊接特殊形式的接头；如电子束对得不准，则可能使焊缝错位，因此电子束用的夹具须用非磁性材料，以免电子束偏离焊缝；焊接接头窄，因此需采用准确的非破坏性试验检查焊接接头，以保证焊接质量；焊前需要仔细进行表面准备。

22.电子束焊焊接接头形式有哪几种？要焊接厚度均为30mm的两块钢板，可以采用什么形式的接头，画出接头示意图。

最佳的电子束焊焊接接头形式是对接、T型接和搭接。

厚度均为30mm的两块钢板可采用对接。

23.简述电子束焊的基本原理。

电子束焊接是利用空间定向高速运转的电子束撞击置于真空中的工件，电子的部分动能迅速转化成热能，使被焊工件在极短时间内迅速熔化、凝固形成焊缝的一种焊接加工方法。

24.电子束焊在哪些方面有应用？电子束焊应用广泛，同种金属、异种金属均可用电子束焊进行焊接。

目前在生产中用于如下几个方面：（1）用于修理贵重零部件（如飞机、火箭、原子能工业等的失效零件）；（2）用于焊接高熔点、高活性材料，如Mo、W、Be（铍）、Nb（铌）、Zr（锆）等；（3）广泛用于有色金属和钢铁材料方面，如：钢、特别是不锈钢、沉淀硬化不锈钢、马氏体不锈钢等难熔金属；（4）在非金属（陶瓷）和异种金属的焊接中也获得成功。

如铝和不锈钢就是难以结合的材料（其熔点各为649℃，1427℃），密度足以熔化不锈钢的电子束，将使铝变成等离子体。

若将电子束集中到不锈钢上，使其起到熔化铝的高温烙铁的作用，即可解决这个问题。

25 简述激光焊的基本原理。

激光焊接是将高强度的激光束辐射至金属表面，通过激光与金属的相互作用，金属吸收激光转化为热能使金属熔化后冷却结晶实现焊接。