1、焊接传热过程三大特点：热作用的集中性、热作用的瞬时性、不平衡性。

2、焊接温度场：是指焊件上（包括内部）各点在某一瞬间温度的分布。

3、温度场的影响因素：(1)热源的性质(2) 焊接线能量(3) 金属的热物理性质4、焊接热循环：焊接热源作用下，焊件上某一点的温度随时间的变化过程。

5、焊接热循环参数：（1）加热速度(ωH)（2）加热的最高温度(Tm )（3）在相变温度以上的停留时间(tH)（4）冷却速度(ωc)和冷却时间（t8/5,t8/3,t100)6、影响焊接热循环的因素：（1）焊接线能量的影响E↑→Tm, tH,冷却时间↑→ωc↓（线能量的影响也与焊接方法、极性等有关）（2）预热温度的影响：T0↑→HAZ宽度↑，ωc ↓↓, Tm附近停留时间影响小（3）接头形式的影响：相同板厚情况下，丁字接头的冷却速度比V形坡口对接接头的大。

（4）焊道长度的影响：焊道越短，ωc越大。

（5）焊接冷却条件的影响。

7 不易淬火钢焊接热影响区的组织分布：（1）、过热区（粗晶区）：峰值温度：固相线以下到晶粒开始急剧长大的温度(一般1100℃）。

韧性很低，常产生脆化或裂纹（2）、相变重结晶区(正火区)：峰值温度：在Ac3以上到晶粒开始急剧长大的温度范围内。

⑶不完全重结晶区：峰值温度：处于Ac1~Ac3之间。

组织不均匀，力学性能也不均匀。

8、易淬火钢的组织特征：（1）完全淬火区：该区的加热温度处于固相线到Ac3之间，相当于低碳钢的过热区和正火区。

得到淬火M，有时可出现B。

（2）不完全淬火区：该区的加热温度在Ac1～Ac3之间，相当于不完全重结晶区。

形成M-F 组织，[C]、合金含量不高或冷速较小时可能出现S和P。

（3）回火区（Ac1>Tm>焊前调质态回火温度）软化。

9、热影响区的脆化：（1）、类型：粗晶脆化、组织脆化、析出相脆化和晶界偏析脆化等。

（2）、热应变时效脆化。

机理：N、C原子聚集在位错周围形成所谓柯氏气团，对位错产生钉扎作用引起。

10、成分过冷的概念：由溶质再分配导致界面前沿平衡凝固温度发生变化，这种由成分变化和实际温度分布两因素共同决定的过冷称为成分过冷。

11、成分过冷对晶体生长形态的影响：凝固界面的形态可以分为平界面、胞状界面和树枝状界面三种类型；当合金原始成分一定时，随值↓（成分过冷↑），晶体形态将按“平面晶→胞状晶→胞状树枝晶→柱状树枝晶→等轴树枝晶”方向转变。

12、焊接熔池的凝固特殊性：(1)熔池的体积小，冷却速度大。

（2）、熔池中的液态金属处于过热状态（3）、熔池在运动状态下凝固。

13、焊接条件下，熔合区附近加热到半熔化状态的母材金属起着熔池的模壁作用，它和焊缝金属具有相近的化学成分、相同的晶格类型，特别适宜于作焊缝金属结晶时的现成表面。

在较小的过冷度下，焊缝柱状晶无需形核，直接从熔合区母材金属半熔化的晶粒上进行长大，且保持同一的晶轴，这种凝固方式称为联生结晶或外延结晶。

14、自由生长：晶体的长大主方向与最大散热方向一致的凝固方式。

15、偏析的类型：显微偏析、区域偏析、层状偏析。

16、焊接化学冶金过程（或焊接化学冶金）：焊接区内各物质之间在高温下相互作用的过程。

特点：分区、连续、进行。

17、焊接化学冶金反应区：药皮反应区、熔滴反应区、熔池反应区。

18、融合比：焊缝金属中局部融化的母材所占的比例。

碱度：表征熔渣碱性强弱的一个量是熔渣的重要性质。

19、长渣：随温度降低黏度缓慢增加，凝固时间较长。

短渣：随温度降低粘度迅速增加，凝固时间短。

20、★氮对焊接质量的影响：（1）机械性能：强度硬度升高，塑性韧性下降（2）氮气孔：焊缝结晶速度大于氮气泡的逸出速度（3）时效脆化：强度上升，塑性韧性下降。

21、控制氮的措施：（1）、限制来源：加强保护，防止空气侵入焊接区域与液态金属发生作用（2）工艺措施：采用短弧焊、增大焊接电流、采用直流反接（3）冶金措施：增加碳含量、加与氮亲和力大的合金元素。

22、★氢对焊接质量的影响：（1）氢脆：氢在室温附近使钢的塑性严重下降的现象经去氢处理，焊缝金属塑性可以恢复。

（2）白点（鱼眼）：中心多有小夹杂物和气孔，塑变中发生（3）形成气孔（4）产生冷裂纹。

23、控制氢的措施：（1）限制氢的来源①合理选择药皮原材料②严格烘干焊接材料③气保护焊时，限制保护气中的含水量④清除焊丝和焊件表面上的杂质。

（2）冶金处理：在药皮和焊剂中加入氟化物—HF夺氢控制焊接材料的氧化还原势—OH夺氢（HF和OH不溶于液态钢中，比H2和H2O稳定，不易分解出H）（3）控制焊接工艺参数(有很大局限性）（4）焊后脱氢处理。

24、焊接时金属氧化途径：氧化性气体、活性熔渣、焊接表面氧化物对金属的作用。

25、活性熔渣对金属的氧化（扩散氧化：、置换氧化主要发生在熔滴阶段和熔池前部的高温区）。

26、氧的影响：（1）降低焊缝的力学性能（2）增加焊缝的冷脆与热脆敏感性（3）降低焊缝导电性、导磁性、耐蚀性等（4）使合金元素烧损，造成飞溅和气孔（5）CO气孔（6）有利方面（降H，改善电弧特性等）。

27、焊接时脱氧类型：先期脱氧——焊条端部反应区，特点：在固态药皮中进行，脱氧过程和脱氧产物不与熔滴发生直接关系；沉淀脱氧（起决定作用）——在熔滴和熔池内进行的，原理：利用溶解在熔滴和熔池中的脱氧剂与[FeO]和[O]直接反应，把铁还原，脱氧产物浮出液态金属；扩散脱氧——在熔池后部的低温区内，优点：不会因脱氧产生夹杂。

28、氧的控制措施：限制氧的来源、工艺措施、冶金措施－脱氧剂29、合金化的目的①补偿损失②消除焊接缺陷，改善焊缝金属的组织和性能，例如加入锰（脱硫）；Ti、B等元素（细化晶粒）③获得具有特殊性能的堆焊金属。

30、焊缝中硫的危害：（1）促使形成热裂纹——FeS和MnS。

（2）[S] ↑，强度影响不大，塑韧性明显↓（3）促进造成层状撕裂（4）对HSLA钢，硫化物夹杂是冷裂纹来源。

31、控制硫的措施：⑴限制焊接材料中的含硫量：母材、焊丝、药皮或焊剂⑵用冶金方法脱硫（脱硫以限为主）。

32、磷的危害：钢中主要以Fe2P和Fe3P的形式存在，可形成低熔共晶→偏析→焊缝冷脆性↑，结晶裂纹↑。

（2）控制磷的措施：①限制原材料的含磷量②用冶金方法脱磷（效果差）----脱磷以限为主。

32、产生气孔的过程：气泡的生核、长大、上浮。

33、⑴热裂纹⑵冷裂纹(低温裂纹)⑶再热裂纹(消除应力处理裂纹)⑷层状撕裂阶梯形裂纹⑸应力腐蚀裂纹。

形成原因：冶金因素和力学因素。

34、结晶裂纹定义：由于焊缝在凝固过程中产生的应力超过了该温度下金属的断裂强度时而形成的沿晶开裂。

结晶裂纹的产生机理：液态薄膜、拉伸应力。

35、结晶裂纹的防止措施：冶金措施：（1）限制焊缝中有害杂质的含量（2）细化晶粒（3）双相组织。

工艺措施：选择合理的工艺、规范、接头形式、焊接顺序，限制母材中的杂质。

36、影响延迟裂纹的三大因素：钢种的淬硬倾向、熔敷金属中的扩散氢含量、焊接接头的应力状态。

37、冷裂纹延迟出现的原因：氢在钢中的扩散聚集产生应力直至开裂所需时间引起的。

38、拘束度定义：单位长度焊缝，在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需要的力。

39、冷裂纹防治措施：(1)冶金措施：选用优质的低氢焊接材料和焊接方法；适当加入某些合金元素；（2）工艺措施：选择合理的焊接线能量；进行焊前预热；焊后紧急后热；多层焊。

40再热裂纹产生的条件:再热裂纹易出现在沉淀强化的金属材料中；焊接区存在有较大的残余应力，应力集中同时存在。

机理：再热处理应力松弛过程中，粗晶区应力集中部位的某些晶界塑性变形量超过了该部位的塑性变形能力，产生再热裂纹。

41、层状撕裂产生机理：厚度方向存在很大拉伸应力和应变e > Pmin ；钢内的一些非金属夹杂物在轧制过程中被轧成平行于轧向的带状夹杂物+Z向拉应力；42、影响层状撕裂的因素：（1）冶金因素：非金属夹杂物的种类、数量和分布形态是产生层状撕裂的本质原因。

造成钢的各向异性、力学性能差异。

（2）力学因素：Z向拘束力（3）氢的影响：HAZ附近由冷裂诱发成为层状撕裂，H是重要影响因素。

对远离HAZ的母材无影响。

防止措施：（着眼于预防）⑴控制夹杂物⑵设计和施工工艺措施。

43、应力腐蚀特征：低应力、脆性破坏；具有延迟性；裂纹形态为根须状、河流状，断口呈黑色或灰黑色；腐蚀痕迹，产物。

机理：阳极溶解理论；应力吸附破裂理论；腐蚀产物的楔入作用理论；以机械破坏为主的两段论。

44、焊接性概念：材料在一定的焊接工艺条件下（包括焊接方法、材料、工艺参数和结构型式等），获得完整焊接接头的难易程度和该接头在使用条件下能否可靠运行的能力。

45、工艺焊接性：某种金属在一定焊接工艺条件下能否获得优质致密无缺陷焊接接头的能力，又分成“热焊接性”和“冶金焊接性”。

46、常用焊接性试验方法：（一）斜Ｙ坡口对接裂纹试验（小铁研）——用途：考核焊缝金属对根部裂纹的敏感性，防止冷裂纹。

（二）插销试验——主要用来考核材料的氢致延迟裂纹敏感性，也可用来考核再热裂纹和层状撕裂等的敏感性（三）刚性固定对接裂纹试验——主测焊缝热裂倾向，也可测HAZ冷裂倾向（四）HAZ最高硬度试验——间接判断母材的淬硬倾向和冷裂敏感性（五）其它实验方法——１．碳当量法２．冷裂纹敏感指数。

47、焊接性表现的问题：一是裂纹问题；二是HAZ脆化问题。

48、过热区脆化：（1）、粗晶区：E↑→ωc↓→W + B + M-A 脆化；E↓→ωc↑→M↑。

（2）、正火钢E↑↑→沉淀化合物分解↑→韧性↓→粗晶脆化。

49、热应变脆化原因：①热应力产生局部塑性变形，使位错增殖②C, N扩散聚集在位错周围，对位错造成钉扎作用（形成柯氏气团）→焊接过程中，在热和应变同时作用，熔合区及200-400℃发生脆化。

（缺口、应变集中，会促进）。

防止：加入Ti, V, Al等C、N化物形成元素，可减弱；焊后600℃消应力处理，韧性可恢复。

50、低碳调质钢/与正火钢差别：仅在于这类钢通过调质获得强化，HAZ除了脆化外还有软化问题。

51、低碳调质钢过热区脆化（与线能量的关系）：E↓→ωc↑→M↑(100%低碳M，韧性↓) →脆化→冷裂↑（最佳M＋10-30%B下）；E↑→t8/5大→ωc↓↓→（A. 粗晶脆化B. F析出使A富C→冷却形成M高C+B高C，F+M+B混合组织→严重脆化）52、HAZ软化改善措施：（1）减小线能量；（2）合理的焊接工艺53、中碳调质钢：⑴热裂防止措施:焊接时，①↓C, Si ②↓S, P ③↓熔合比④保证填满弧坑和良好的焊接成型。

⑵冷裂产生原因：Ceq大→淬硬倾向大→冷裂敏感；[C]高→形成淬硬的高碳M。

⑶HAZ性能变化：脆化＋软化。

措施:通常，选用小E再采用预热+后热。

注意：选材等强原则。