JAC员工成长路径《焊接冶金学》答案（1）一、名词解释（每题3分，共15分）1、焊接温度场：焊接时焊件上某瞬时的温度分布。

2、药皮重量系数：单位长度焊条上，药皮与焊芯的质量比。

3、焊接线能量：熔焊时由焊接热源传输给单位长度焊缝上的热量。

4、焊接热循环：焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低到高，达到最高值后，又由高到低随时间的变化。

5、合金过渡：把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属中去的过程。

二、选择题（每题2分，共20分）1、焊接时,不与氮气发生作用的金属,即不能溶解氮又不形成氮化物的金属，可用氮气作为保护气体,这种金属是( A )。

A.铜 B.铝 C.钛D.铁2、易淬火钢焊接热影响区的组织分布与 D 有关。

A. 化学成分B. 冷却速度C. 焊接方法D. 母材焊前热处理状态3、焊缝中心的杂质往往比周围多，这种现象称为 B 。

A. 层状偏析B. 区域偏析C. 晶间偏析 D 显微偏析4、对于低碳钢，焊接热影响区的四个区域中, C 性能最好。

A. A 熔合区B. 过热区C. 相变重结晶区D. 不完全重结晶区5、可以细化焊缝组织,改善焊缝韧性的元素主要有( B )。

A硅 B.钛 C.碳 D.稀土6、焊接含碳量高的16Mn时，焊接线能量选择应该选择( C )。

A.小线能量B.小线能量配合预热C.大线能量7、下列裂纹中，不属于热裂纹的是 A 。

A 延迟裂纹B 结晶裂纹C 多边化裂纹D 液化裂纹8、氮是碳钢焊缝中的有害杂质，它对焊缝的危害不包括 A 。

A 使金属的强度、硬度下降B 使金属的塑性下降C 使金属的低温韧性下降D 使焊缝金属时效脆化9、在熔池的后部进行的脱氧反应属于 C 。

A 先期脱氧B 沉淀脱氧C 扩散脱氧D 还原脱氧10、下列物质不属于焊接材料的是 D 。

A 焊条B 焊丝C 保护用气体D 熔渣三、填空题（每题2分，共10分）1、焊条药皮的作用主要有：机械保护作用、冶金处理作用和改善工艺性能等。

2、熔渣的粘度主要取决于熔渣的成分和温度。

3、焊接热循环的主要参数有加热速度、加热最高温度、相变温度以上停留时间和冷却速度和冷却时间。

4、熔池中晶核的生成有自发生核和非自发生核两种形式。

5、对淬硬倾向大的正火或退火钢，焊后HAZ的组织可分为完全淬火区和不完全淬火区两个区。

四、判断题（10分）（√）1、焊接熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡都有影响。

（×）2、焊接化学冶金过程是一个平衡过程，可以精确进行反应过程的定量计算。

（√）3、18MnMoNb钢焊接时的冷裂倾向大于15MnVN。

（√）4、防止氢气孔可在药皮或焊剂中加入萤石（CaF2），形成在高温稳定并且不溶于液态金属的HF气体，降低熔池中氢量。

（×）5、电流种类及极性对气孔的影响是直流反接，气孔大,直流正接，气孔少,交流焊接，气孔更少。

五、简答题（共25分）1、简述影响焊接温度场的因素。

答：①热源的性质；②焊接线能量；③被焊金属的热物理性质；④焊件的板厚及形状。

2、为什么说碱性焊条对铁锈敏感？答：FeO在熔渣中和在金属中的分配与熔渣的性质有关，FeO在碱性渣中比在酸性渣中更容易向金属中分配，因此，在碱性焊条药皮中一般不加入含FeO的物质，并要求焊接时清除焊件表面上的氧化皮和铁锈，否则不仅使焊缝增氧，而且可能产生气孔等缺陷，这就是所谓的碱性焊条对铁锈敏感的原因。

3、熔渣的结构理论有分子理论和离子理论两种，试阐述离子理论的要点。

答：①液态熔渣是由阴阳离子组成的电中性溶液；②离子的分布和相互作用取决于他们的综合矩；③熔渣与金属的作用过程是原子和离子交换电荷的过程。

4、简述选择焊缝脱氧剂的原则。

答：①脱氧剂在焊接温度下对氧的亲和力应比被焊金属对氧的亲和力大；②脱氧的产物应不溶入液态金属，其密度应小于液态金属的密度；③考虑脱氧剂对焊缝成分、性能以及焊接工艺性能的影响。

5熔池的结晶线速度与焊速有什么关系？答：在功率不变的情况下，增大焊接速度，结晶速度也增大。

当焊接速度比较小时，结晶速度的增长率比较小；当焊接速度比较大时，结晶速度的增长率也比较大。

六、综合题（共20分）1、硫是焊缝中的有害元素，综合说明焊缝中硫的来源、溶解及存在形式、对焊缝质量的影响以及控制硫的措施。

（10分）第 1 页共 7 页答：㈠来源：母材，其中的硫几乎可以全部过渡到焊缝中去；焊丝，其中的硫70％～80％可以过渡到焊缝中去；药皮或焊剂，其中的硫约50％可以全部过渡到焊缝中去。

㈡硫主要以FeS的形式存在，形成低熔点的共晶FeS+Fe或FeS+FeO.㈢对焊缝质量的影响：当硫以FeS的形式存在的时候危害最大。

在熔池凝固时它容易发生偏析，以的熔点共晶Fe+FeS或FeS+FeO的形式呈片状或链状分部于晶界，因此增加了焊缝金属产生结晶裂纹的倾向，同时还会降低冲击韧性和抗腐蚀力。

㈣控制硫的措施：a限制焊材中的含硫量，在制造焊接材料的时候，应严格按照有关标准选择原材料b用冶金方法脱硫。

可适当增加熔池中的含Mn量（>1%）,会有比较好的脱硫效果。

2、对比分析酸性焊条和碱性焊条的工艺性能和冶金性能？（10分）答：从电弧稳定、焊缝成形、对各位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条熔化速度、焊条药皮发红和焊接烟尘等工艺性能，及焊缝金属化学成分、力学性能和抗气孔、抗裂纹的能力等冶金性能方面分析，得知酸性焊条的工艺性能好，碱性焊条的冶金性能较好。

《焊接冶金学》答案（2）一、名词解释（每题3分，共15分）1、联生结晶：焊缝结晶时，非自发晶核依附在熔合区附近半熔化状态基本金属的表面，以柱状晶的形态向焊缝中心成长。

2、熔合比：容池中局部熔化的母材所占的比例。

3、焊条药皮重量系数：单位长度焊条上，药皮与焊芯的质量比。

4、金属焊接性：是金属是否能适应焊接加工而形成完整的、具备一定使用性能的焊接接头的特性。

5、电弧热焊：将工件整体或局部预热到600～700℃，然后进行焊补，焊后缓冷的铸铁补焊工艺。

二、选择题（每题2分，共20分）1、焊接熔池的结晶时，熔池体积小，冷却速度大，焊缝中以( B )为主。

A柱状晶 B.等轴晶 C.平面晶 D.胞状晶2、易淬火钢热影响区的组织分布与 D 有关。

A. 化学成分B. 冷却速度C. 焊接方法D. 母材焊前热处理状态3、在焊件厚度较大时，往往需要多层焊。

对质量要求较高的焊缝，为保证焊缝质量，每层厚度最好不大于 B mm。

A.2～3B.4～5C.6～7D.8～94、对于低碳钢，焊接热影响区的四个区域中, C 性能最好。

A. 熔合区B. 过热区C. 相变重结晶区D. 不完全重结晶区5、气孔的形成一般要经历气体的吸收、气体的析出、气泡的长大、气泡的上浮四个过程，其中 A 过程是形成气孔的先决条件。

A 气体的吸收B 气体的析出C. 气泡的长大 D 气泡的上浮6、气压试验检验容器是否泄漏时在焊缝表面涂 D 检验。

A.显影剂B.酒精C.磁粉D.肥皂水7、电弧静特性曲线可分：下降、平特性和上升特性三个区域。

不同的焊接方法，在一定条件下，其静特性只是曲线的某一区域。

手弧焊时，由于使用电流受到限制，其静特性曲线为 B 区域。

A 平特性+上升特性 B. 下降特性+平特性C. 上升特性8、CO2气体保护焊采用大电流、高电压进行焊接时，熔滴呈过渡。

A. 粗颗粒过渡 B 短路过渡 C.过渡9、在熔池的后部进行的脱氧反应属于 C 。

A 先期脱氧B 沉淀脱氧C 扩散脱氧D 还原脱氧10、 B 的焊缝，极易形成热裂纹。

A.窄而浅B.窄而深C.宽而浅D.宽而深。

四、判断题（每题2分，共10分）（√）1、定位与夹紧是装配必须首先满足的基本条件。

（√）2、冷焊法焊接铸铁成本低、生产率高，应广泛推广使用。

（×）3、采用对称焊接的方法可以减少焊件的波浪变形。

（×）4、合金元素的过渡系数往往是一常数。

（√）5、锰具有较强的脱氧效果，酸性焊条中常用锰铁作为脱氧剂。

五、简答题（共25分）1、简述不同的焊接方法氢的溶解路径是什么？答：气体保护焊时，氢通过气相与液态金属的界面以原子或质子的形式溶入金属；电渣焊和电渣熔焊时，氢通过渣层溶入金属；手工电弧焊和埋弧焊时，以上两种途径兼有。

2、焊缝成分过冷度不同会导致不同的结晶形态，简要阐述之。

答：不出现成分过冷时，结晶呈平面形态，称为平面结晶；有较小的成分过冷时，出现胞状结晶；成分过冷稍大时，形成胞状树枝晶；成分过冷进一步增大时，形成树枝状结晶；成分过冷度很大时，形成等轴晶。

3、为什么酸性焊条采用锰铁作脱氧剂,而碱性焊条采用锰铁、硅铁和钛铁作脱氧剂？第 2 页共 7 页答：在钛钙型焊条中，采用Si、Ti脱氧是不适宜，因为Si、Ti的脱氧产物SiO2、TiO2是酸性氧化物，而熔渣中含有大量的酸性氧化物，他们之间无法结合形成复合化合物，因此，这种焊条采用Mn脱氧是比较理想的。

4、焊条的工艺性能包括哪些方面？答：电弧稳定、焊缝成形、对各位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条熔化速度、焊条药皮发红和焊接烟尘。

5、简述层状撕裂的产生机理?答：厚板结构焊接时，在强制拘束的条件下，焊缝收缩时会在母材厚度方向产生很大的拉伸应力和应变，当应变超过母材金属的塑性变形能力时，夹杂物与金属基体之间就会发生分离而产生微裂，在应力的继续作用下，裂纹尖端沿着夹杂所在平面进行扩展，形成“平台”，在相邻的平台之间，由于不在同一平面而发生剪切应力，造成剪切断裂，形成“剪切壁”，构成层状撕裂。

五、综合题（共20分）1、试分析16Mn的焊接性？答：从以下方面分析：㈠热裂纹，由于Mn的含量较高，Mn/S比可以达到要求，所有正常情况下不会出现热裂纹。

㈡冷裂纹，16Mn的淬硬倾向比低碳钢大，但在冷却速度不大时，两者很情况相近。

㈢再热裂纹，16Mn中不含有强炭化合物形成元素，对再热裂纹不敏感，所以再焊后消除应力处理时不会产生再热裂纹。

㈣层状撕裂，一般板厚在16mm以下的就不易产生层状撕裂。

㈤热影响区的性能变化。

16Mn主要时固溶强化，合金元素在全部固溶的条件下能保证良好的工艺性能。

2、一般低合金钢焊接,冷裂纹为什么具有延迟现象?为什么容易在焊接热影响区产生?答：一般焊接时冷裂纹是由氢引起，在低合金钢中氢的扩散速度既来不及逸出金属，也不能完全被抑制，因此在一定程度上会在局部地区发生聚集，在一定的温度范围内就会产生不同程度的延迟现象；冷裂纹一般出现在有缺口效应的地方及物理化学不均匀的地方，因此容易在焊接热影响区产生。

三、填空题（每题2分，共10分）1、弧焊时，使气体介质电离的种类主要有热电离、光电离和场致电离。

2、熔渣的粘度主要取决于熔渣的成分和温度。

3 、焊接热循环的主要参数有加热速度、加热最高温度、相变温度以上停留时间和冷却速度和冷却时间。