焊接冶金总复习（汽院11级复习资料）

焊接冶金复习 名词解释

焊接：通过加热或加压或两者并用，且用或不用填充材料，使被焊工件（同质或异种材质）的材料达到原子间结合而形成永久性连接的工艺过程。 比热流:单位时间内通过单位面积传入焊件的热能。

焊接热输入：熔焊时焊接能源输入给单位长度焊缝上的热能。 焊接温度场：焊件上（包括内部）某瞬时温度分布称为“度场” 焊条金属的平均熔化速度：在单位时间内熔化的焊芯质量或长度。 平均熔敷速度：单位时间内真正进入焊缝金属的那部分金属的质量。 损失系数：在焊接过程中由于飞溅、氧化和蒸发损失的那部分金属质量与熔化的焊芯质量之比。

熔滴过渡:熔滴在各种力的作用下，通过电弧空间向熔池的转移过程。 熔滴的比表面积：熔滴(假设为球体)表面积Ag与其质量ρVg之比。 熔合比：焊缝金属中局部熔化的母材所占焊缝金属。

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（或堆焊金属）中去的过程。 熔敷系数：单位时间内单位电流所能熔敷在焊件上的金属重量。 药皮重量系数：单位长度上药皮与焊芯的质量比。 熔渣的碱度: 熔渣中碱性氧化物与酸性氧化物的比值。

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而高，达到最高值后，又由高而低随时间的变化的这一过程

焊接热影响区：熔焊时在集中热源的作用下，焊缝两侧发生组织和性能变化的区域称为“热影响区”或称“近缝区”。 碳当量（CE or Ceq）：碳当量是反应钢中化学成分对硬化程度的影响，它是把钢中合金元素（包括碳）按其对淬硬（包括冷裂、脆化等）的影响程度折合成碳的相当含量。 相：物理、化学性质完全相同、成分相同的均匀物质的聚集态，通称为物态。 组织：化学成分、晶体结构和物理性能相同的组成，其中包括固溶体、金属化合物及纯物质。 酸性焊条：药皮中含有多量酸性氧化物的焊条。 碱性焊条：药皮中含有多量碱性氧化物的焊条。 酸性氧化物：与碱反应生成盐和水的物质。 碱性氧化物：与酸反应生成盐和水的物质。

金属焊接性：金属材料在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。 绪论部分

2、焊接过程的物理本质（怎样才能实现焊接）；

答：1、通过加热：破坏接触面氧化膜，降低金属变形阻力，破坏接触面氧化膜，降低金属变形阻力，缩小原子间距，促进原子扩散及冶金反应；小原子间距，促进原子扩散及冶金反应；

2、通过加压：破坏接触面氧化膜，增加接触面积。破坏接触面氧化膜，增加接触面积。 3. 焊接热源的种类及其特点。 答：? ?电阻热：电阻焊、电渣焊； ? ?高频感应热：如高频焊管； ? ?摩擦热：摩擦焊；

? ?等离子焰：等离子焊接、切割、喷涂等； ? ?电子束：电子束：真空电子束焊，焊缝宽深比大； ? ?激光束：激光束：激光焊；激光焊； ? ?超声波：超声波：超声波焊接；超声波焊接； ? ?新能源：新能源：微波、太阳能、混合热源。 一、焊接化学冶金

2. 焊接化学冶金过程与普通炼钢冶金过程的异同；

答：同：均进行化学冶金反应，都经历加热、熔化、凝固、冷却四个过程，都有晶粒形核、长大过程。

不同之处：1）处理过程不同：炼钢在特定的熔炼炉中进行，大熔池熔炼，熔炼温度比较稳定；焊接条件下，加热速度快，温度梯度大，熔炼时间短，小熔池熔炼，熔池金属过热度大（1600~1900℃）。

?2）原材料不同：普冶材料是矿石、焦炭、废钢铁等；焊冶材料是焊条、焊丝、焊剂等。 3）目的不同：:普冶以提炼金属，得到一定成分、组织和性能的钢材为目的；焊接对金属再熔炼，以形成符合特定要求的连接接头为目的。 3. 3种典型的熔滴过渡形式；

答：短路过渡、颗粒过渡、附壁过渡. 4. 3个焊接反应区及各自的特点；（p25） 答：1）、药皮反应区：水分蒸发，某些物质分解和铁合金的氧化； 2）、熔滴反应区：1. 温度高2. 与气体、熔渣的接触面积大，比炼钢大1000倍3、各相之间反应时间短。4. 熔渣和熔滴金属进行强烈的搅拌、混合。 3）、熔池反应区：1. 熔池温度（1600～1900℃）低于熔滴温度；2. 比表面积小；3. 反应时间稍长；4. 搅拌没有熔滴阶段激烈；5. 熔池温度极不均匀。 5. 焊接区气体的来源和产生；（p29）

答：焊接区内的气体的来源主要有：热源周围的空气；焊接材料，保护气体；焊材表面和母材坡口附近的吸附水、油污、铁锈及氧化铁皮等；焊条药皮、焊剂、药芯中的造气剂、高价氧化物、水分等。有机物的分解和燃烧碳酸盐和高价氧化物的分解、材料的蒸发也能产生气体。

6. H对金属的作用；（p33）

答：?焊接时，氢主要来源于焊接材料中的水分，含氢物质及电弧周围空气 中的水蒸气等。就结构钢的焊接而言氢的有害作用有以下四个方面： 1、氢脆：氢在室温附近使钢的塑性严重下降的现象称为氢脆。

2、白点：碳钢或低合金钢焊缝，如含氢量高，则常常在其拉伸或弯曲断面上出现银白色圆形局部脆断点，称之为白点。

3、形成气孔：1. 由于凝固时溶解度的下降，使氢处于过饱和，促使产生氢气，当凝固速度大于氢的溢出速度时产生气孔。

4、冷裂纹：焊接接头冷却到较低温度产生的一种裂纹，其危害性很大。

防治措施：1.限制焊接材料中含氢量；2.清除焊丝和焊件表面上的杂质；3.冶金处理：在焊条药皮和焊剂中加入氟化物，生成比较稳定的不溶于液态金属的氢化物。4、加入适当比例的CaF2和SiO2降低氢的冶金反应；4、控制焊接工艺参数5、焊后脱氢处理。 7. 熔渣对金属的作用，活性熔渣对焊缝金属的氧化；（p52、58） 答：1. 熔渣在焊接过程中的作用： 1、机械保护作用 2、改善焊接工艺性能

3、冶金处理作用。

活性熔渣对焊缝金属的氧化分为两种：

1、扩散氧化：在温度不变的情况下，当增加熔渣中FeO的浓度时，它将向熔池中扩散，使焊缝中的含氧量增加。

2、置换氧化：果熔渣中含有较多的易分解的氧化物，可能与液态铁发生置换反应，使铁氧化。

8. 焊缝金属的脱氧；

答：脱氧的目的：A、脱氧的目的是尽量减少焊缝中的含氧量。B、排除脱氧后的产物，减少焊缝中非金属夹杂物。 选择脱氧剂的原则：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、脱氧产物应不溶于液态金属，其密度也应小于液态金属的密度。脱氧产物应处于液态，便于聚合为大质点，加快上浮。3、需考虑脱氧剂对焊缝成分、性能以及焊接工艺性能的影响。 主要措施：在焊丝、焊剂或药皮中加入合适的元素和铁合金，使之在焊接过程中夺取氧。按进行的方式和特点可分为：

先期脱氧：在药皮加热阶段，固态药皮中进行的，特点是脱氧过程和脱氧产物与熔滴不发生直接关系。

沉淀脱氧：滴熔滴和熔池内进行的，脱氧剂直接和氧化铁反应，使之还原，脱氧产物付出液态金属表面。

扩散脱氧：扩散脱氧是在液态金属与熔渣界面上进行的。 9. 焊缝金属中S、P的控制； 答：1）、硫的危害：在熔池凝固时它易发生偏析，以低熔点共晶的形式呈片状或链状分布于晶界。焊接合金钢时，产生结晶裂纹的倾向更大。当钢焊缝含碳量增加时，会增加它的危害性。

控制硫的措施：1、限制焊接材料中的含硫量2、用冶金方法脱硫；3、渣中的碱性氧化物脱硫，4、增加熔渣的碱度。

2）1、磷的危害：与铁和镍还形成低熔点共晶，在熔池快速凝固时，磷易发生偏析。增加了焊缝金属的冷脆性。

控制硫的措施：1、限制磷的来源；2、采用冶金方法脱磷；3、在渣中加入氟化钙有利于脱磷。

10. 合金过渡目的、方式、影响因素。 答：1）合金过渡的目的：补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失。2、消除焊接缺陷，改善焊缝金属的组织和性能。（可细化晶粒，提高焊缝韧性。）3、获得具有特殊性能的堆焊金属。

2）合金过渡的方式：1、应用合金焊丝或带极，2、应用合金焊丝或带极，3、应用药芯焊丝或药芯焊条，应用合金药皮或粘结焊剂，应用合金药皮或粘结焊剂。

3）影响合金过渡系数的因素：①合金元素的物化性质：合金元素的沸点越低，，过渡系数越小；合金元素对氧的亲和力越大，过渡系数越小。 ②合金元素的含量：含量越高，过度系数越大。

③合金剂的粒度：增加合金剂的粒度，其比表面积和氧化损失减少，因此过渡系数增大。但如粒度过大，则不易熔化，过渡系数减小。

④药皮或焊剂的成分：药皮或焊剂的氧化势越大，则合金过渡

系数越小。合金元素及其氧化物在药皮中共存时，过渡系数大；其他条件相同，合金元素的氧化物与熔渣的酸碱性相同时，有利于提高过渡系数。 ⑤药皮重量系数：Kb增加，η减小。

二、焊接材料

1. 焊接材料所包含的范畴；

答：焊接材料是焊接时所消耗材料的通称，它包括焊条、焊丝、焊粉（合金粉）、焊剂、保护气体等。

2. 碱性、酸性焊条（酸性、碱性氧化物）的概念、特征、典型牌号；（看书） 答：?酸性焊条：药皮中含有多量酸性氧化物的焊条。 ? 碱性焊条：药皮中含有多量碱性氧化物的焊条。 3. 焊条型号、典型牌号中各部分的含义；

答：典型的酸性焊条如：E4303典型的碱性焊条如E5015 型号：字母E表示焊条；第一、二位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为kgf/mm2；第三位数字表示焊接位置，‘0’及‘1’表示焊条适用于全位置焊接，‘2’表示焊条适用于平焊及横角焊，‘4’表示焊条适用于向下立焊；第三、四位数字组合时表示焊接种类及药皮类型。

J为结构钢焊条,第3个数字,代表药皮类型:第一、二个数字代表焊缝金属抗拉强度。 4. 焊条药皮的作用，药皮原材料的作用；

答：1）药皮作用：保护作用：保护熔滴、熔池、焊接区，隔绝有害气体。

冶金处理作用：去除有害杂质，保护或添加有益元素，使焊缝抗气、抗裂性良好

改善焊接工艺性能：使电弧容易引燃并稳定连续的燃烧，使焊缝飞溅小，成形美观，易于脱渣。

药皮原料作用：1、稳弧剂：改善引弧性能和提高电弧燃烧的稳定性；2、造渣剂：造成具有一定物理性能、化学性能的熔渣，起到保护作用和改善焊缝成型。3、造气剂：造气保护。4. 脱氧剂：降低药皮中或熔渣的氧化性和脱除金属中的氧。5. 合金剂：使焊缝补偿烧损和获得必要的合金成分。6. 粘结剂：将涂料牢固的粘在焊芯上。7. 增塑性：便于用机器压制焊条。

5. 焊条的工艺性能；

答：J507，低氢型，电弧稳定性不好；J506加入了低电离势物质，K、Na，由于K、Na与F的亲和力大,形成KF、NaF，减少了氟离子的游离，交、直流均可焊接。酸性焊条稳弧性好，可采用交流进行焊接。 6. 焊剂的分类；

答：按制造方法分类：炼焊剂、粘接焊剂、烧结焊剂。按焊剂化学成分分类：. 按SiO2含量分高、中、底型，按MnO含量分高、中、低和无锰剂型。 7. 酸性焊条用Mn作为脱氧剂，而碱性焊条用Si、Mn、Ti作为联合脱氧剂的原因分析；（p62） 答：在酸性渣中含有较多的SiO2和TiO2，它们与脱氧产物MnO生成复合物MnO·SiO2和MnO·TiO2，从而使(MnO)活度减小，因此脱氧效果好；而在碱性渣中，(MnO) )较大，不利于反应式的进行，因此不利于锰脱氧，且碱度较大，锰的脱氧效果较差。

因此,一般情况下，酸性焊条一般情况下，酸性焊条用锰铁作为脱氧剂，而碱性而碱性焊条不单独用锰铁不单独用锰铁作为脱氧剂。

把锰和硅按适当比例加入金属中进行联合脱氧时，可以得到较好的脱效果 8. 低氢型焊条对氧化皮、铁锈、油污、水分敏感的原因。

答：低氢型焊条的特点是焊缝金属含氢量极地，焊缝的塑性韧性较高，其焊后熔渣不具有氧化性，一旦有氢进入熔池，将很难清除，从而会造成氢脆、白点、气孔、裂纹等缺陷。而焊接时氢主要来源于焊接材料的水分、含氢物质及空气中水蒸气，氧化皮、铁锈、油污等能够增加焊缝中含氢良，故氢型焊条对氧化皮、铁锈、油污、水分敏感。 三、熔池凝固与焊缝固态相变

1. 相、组织的概念；

答：相是指物理、化学性质完全相同、成分相同的均匀物质 的聚集态，通称为物态。 组织是化学成分、晶体结构和物理性能相同的组成，其中包括固溶体、金属化合物及纯物质。 2. 熔池的特点（焊接熔池结晶与一般钢锭结晶的异同）；

答：①熔池的体积小、冷却速度快：熔池体积最大约为30cm3,重量~100g，而钢锭可达几吨几十吨。熔池的冷却速度平均为 4 ～100℃/s，而钢锭的冷却速度平均为 (3～150)×10-4℃/s。

②熔池中的液态金属处于过热状态：钢锭的温度很少超过1550℃。熔池的平均温度可达1770±100℃。

③熔池是在运动状态下结晶：钢锭的结晶是在静止状态下进行。 3. 焊缝金属的化学不均匀性（几种偏析概念）；

答：1、显微偏析：指晶粒边界或一个晶粒内部亚晶界或树枝状晶的晶枝之间的偏析。 2、宏观偏析：焊缝金属以柱状晶长大，把杂质推向熔池中心，中心杂质浓度逐渐升高，使最后凝固的部位发生较严重的偏析。

3、层状偏析：由于化学成分分布不均匀引起分层现象。 4. 焊接速度对熔池结晶速度及焊缝性能的影响；

答：1、当焊速越大时，则晶粒主轴的成长方向垂直于焊缝的中心线，称为定向晶，易形成脆弱的结合面，对于焊接奥氏体钢和铝合金时，应特别注意不能

采用大的焊速。2、当焊速越小时，晶粒主轴的成长方向越弯曲，形成偏向晶。3、当功率不变时，焊接速度增大,结晶速度增大；当焊接速度较 小时，晶体生长速度上升较慢。

5. 低碳、低合金钢焊缝的固态相变组织（不同组织对应的特征及转变温度区间）；

?答：低碳钢焊缝的固态相变组织：由于低碳钢含碳量较低，故固态相变后的组织主要是铁素体+少量珠光体。承受多层焊或热处理的焊缝金属将会得到改善，使得焊缝获得细小的铁素体+少量珠光体。

合金钢焊缝的固态相变组织：低合金钢焊缝固态相变后的组织，随着匹配焊接材料的比例、与母材混合后的化学成分和冷却条件的不同，可出现不同的组织。除铁素体和珠光体之外，还会出现多种形态的贝氏体和马氏体。 6. 先共析铁素体、 M-A组元的概念；

答：焊缝中的先共析铁素体：是焊缝冷却到较高温度下，由奥氏体晶界首先析出，后向晶内成长，也称块状铁素体。 M-A组元：？？？？

7. 典型气孔的形成原因、特征、防止措施；

?答： 1. 氢气孔：焊接过程中，熔池金属吸收大量的氢气，在冷却和结晶过程中，氢的溶解度急剧下降，熔池冷却速度快，来不及逸出，残存在内部，形成具有喇叭口形的表面气孔形状。防止氢气孔主要采取如下两个途径：一般碱性药皮中均含有一定量的萤石焊接时它）焊接时它与氢发生作用进行下列反应：

2. N2气孔：在焊缝表面，成堆出现，蜂窝状。产生原因是保护不当，空气侵造成。

3. CO气孔：在焊接碳钢时，由于冶金反应产生大量的CO，在结晶过程中来不及逸出而残留在焊缝内部形成气孔。特点：气孔沿结晶方向分布，有些象条虫状卧在焊缝内部，表面光滑 8. 夹杂物对金属性能的影响；

答：焊缝中常遇到的夹杂物有以下三种：

1、氧化物：氧化物夹杂主要是SiO2，其次是MnO2、TiO2、Al2O3等，一般多以硅酸盐的形

式存在。这种夹杂物如果以密集的块状或片状分布时，在焊缝中会引起热裂纹，在母材中也易引起层状撕裂。

2、氮化物：氮化物主要是Fe4N，是焊缝在时效过程中由过饱和固溶体中析出的，并以针状分布在晶粒上或贯穿晶界。会使焊缝金属的强度上升，塑性和韧性下降。若钢中含有Mo、v、Nb，Ti，Al等与氮形成弥散状氮化物时则可在不损失过多的韧性条件下，大幅提高强度。 3、焊缝中的硫化物夹杂主要有两种，即：FeS和MnS。MnS的影响较小，而FeS沿晶界析出时产生热裂纹主要因素之一。当钢中含硫量极地时，反而会引起裂纹，当含有微量的硫时，具有溶氢作用，提高了抗裂性。

9. 焊接工作中用于改善焊缝金属性能的途径：固溶强化、变质处理（多元微合金化）、调整焊接工艺（P152）；

答：?固溶强化：当溶质元素含量很少时，固溶体性能与溶剂金属性能基本相同。但随溶质元素含量的增多，会使金属的强度和硬度升高，这种现象称为固溶强化。 ?变质处理（微合金化）：向金属液体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质剂），使它在金属液中形成大量分散的人工非自发晶核，通过细化晶粒和沉淀强化来提高金属强度。 过调整焊接工艺的方法：1）振动结晶：低频机械振动、高频超声振动、电磁振动2）焊后热处理：多层焊接、锤击焊道表面、跟踪回火处理。 四、焊接热影响区的组织与性能

1. 焊接热循环、焊接热影响区（HAZ）、碳当量的概念；

答：焊接热影响区：熔焊时在集中热源的作用下，焊缝两侧发生组织和性能变化的区域称为“热影响区”或称“近缝区”。

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而高，达到最高值后，又由高而低随时间的变化的这一过程称为焊接热循环。 碳当量：反应钢中化学成分对硬化程度的影响，它是把钢中合金元素（包括碳按其对淬硬（包括冷裂、脆化等）的影响程度折合成碳的相当含量。 2. 焊接热循环特点、主要参数； 答：焊接时的加热速度非常快，在峰值温度停留的时间非常短促，冷却速度也相当快，加热、冷却过程不均匀。

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）。 3. 焊接热影响区的分布（细分区组织特点、对应温度范围）；

答：1.熔合区：该区温度T处于固液相线间，化学成分和组织性能不均匀，对焊接接头的强度、韧性都有很大的影响，很窄，一般钢材不易区分。

? 2.过热区：在固相线至1100℃之间，一些难熔质点如碳化物和氮化物等溶入奥氏体，奥氏体晶粒粗大，在较快的冷却速度下形成魏氏组织。 3.相变重结晶区（正火区或细晶区）：在1100oC-Ac3之间。加热和冷却过程中经受了两次重结晶相变。加热后为细小的奥氏体组织。空冷后即获得细小而均匀的铁素体和珠光体组织。 ?4.不完全重结晶区（不完全正火区）：温度在Ac3-Ac1之间，晶粒大小不一，组织不均匀，力学性能不均匀。只有部分金属发生了相变重结晶过程，成为晶粒细小的铁素体和珠光体，而另一部分是始终未能溶于奥氏体的铁素体，成为粗大的铁素体。 5.再结晶区和应变时效区（时效应变敏感钢）：Ac1 ～300℃之间晶粒发生畸 变、破碎，本区域组织没有变化。 4. 多层焊热循环特点；

答：焊接对于相同板厚焊接结构，采用多层焊接可以有效的提高焊缝金属的性能。这种方法一方面由于每层焊缝变小而改善了凝固结晶的条件，另一方面，是后一层对前一层焊缝具有

附加热处理的作用，从而改善了焊缝固态相变的组织。 5. 焊接热过程与一般热处理过程的异同点；

?答：相同点：均进行化学冶金反应，都经历加热、熔化、凝固、冷却四个过程，都有晶粒形核、长大过程，发生固态相变。 不同点:与一般热处理相比，焊接时的加热速度非常快，但在峰值温度停留的时间非常短促，只有几秒到十几秒的时间，冷却速度也相当快。

6. 焊接条件下与热处理条件下的组织转变特点（以45钢和40Cr为例分析，P176-179）。 ?答：1.珠光体、铁素体转变为奥氏体的过程是扩散性重结晶过程，需要有孕育

期，在快速加热的条件下，来不及完成扩散。含有碳化物合金元素的钢，因为碳化物合金元素的扩散速度比碳小得多，同时它们本身还阻碍碳的扩散，因而大大的减慢了奥氏体的转变过程。

碳化物合金元素（如：Cr）只有充分溶解在奥氏体的内部，才会增加奥氏体的稳定性（淬硬性）。热处理中当P转变为A刚完成后，A中的碳分布很不均匀。焊接时由于是快速加热，无法满足碳完全扩散所需的时间，因此焊接加热时A的均质化较差，降低了其淬透性倾向。至于不含碳化物合金元素的钢（如45钢），一方面不存在碳化物的溶解过程，另一方面在焊接条件下，由于近缝区组织粗化，故淬硬倾向比热处理条件下要大。 7. 析出脆化、遗传脆化、HAZ的热应变时效脆化等概念及特点；

?答：析出脆化:由于HAZ时效或回火过程中，从非稳态固溶体中沿晶界析出新相，而使金属或合金的强度、硬度和脆性提高现象。 （3）遗传脆化：厚板多层焊时，若第一焊道的热影响区粗晶粒区位于第二焊道的正火区（相变重结晶区），按一般的规律，粗晶区的组织将得到细化，从而改善了第一焊道的正火区的性能。但对某些钢种实际上并未得到改善，仍保留粗晶组织和结晶学的位向关系，这种现象称为“组织遗传”，由这种遗传而引起的脆化称为“遗传脆化”。 3. HAZ的热应变时效脆化：在制造焊接结构的过程中，不可避免的要进行各种加工，如下料、剪切、弯曲成形气割、矫形、锤击、焊接和其他热加工等程序。由这些加工引起的局部应变、塑性变形而引起的脆化称为热应变时效脆化。 五、焊接裂纹

1. 焊接缺陷的分类，焊接裂纹的分类，拘束度的概念；

?答：焊接缺陷的种类很多，咬边、焊穿、焊缝尺寸不足、未焊透等；气孔、夹杂和裂纹等。 按产生本质分类：热裂（高温裂纹）、再热裂纹、冷裂纹、层状撕裂、应力腐蚀裂纹。 拘束度：单位长度焊缝，在根部间隙产生单位长度弹性位移所需的力。 2. 各种裂纹的基本特征、敏感温度区间、易发生的材料、易发部位； ?答：课本P220

3.热裂纹（结晶裂纹）、冷裂纹（延迟裂纹）的一般特征、决定要素、防控措施；

?答：1、裂纹特点：焊缝结晶过程中，金属凝固收缩，由于残余液体金属不足而不能及时填充，在应力作用下发生沿晶开裂，故称结晶裂纹。

特征：高温下产生，焊缝树枝状结晶的交界处发生和发展的，常见沿焊缝中心长度方向开裂即纵向裂纹，有时焊缝内部两个树枝状晶体之间。 决定要素：

TB 范围:脆性温度范围越大，焊缝收缩产生拉伸应力作用时间越长，应变量越大，裂纹倾向大。

TB 范围内金属塑性:塑性越小，就越容易产生结晶裂纹，与化学成分，偏析程度，晶粒大小及应变速率有关。

TB 范围内应变增长率:TB 范围内，随着温度下降，收缩拉伸应力增大，应变增长率增大，

容易产生结晶裂纹。取决于金属的热膨胀系数，接头刚度，焊缝位置等。 防控措施

a.冶金因素方面:控制焊缝中有害杂质硫、磷的含量，改善焊缝凝固结晶、细化晶粒是提高抗裂性的重要途径。

b.工艺因素方面：工艺方面如预热、后热及接头形式和焊接顺序等，主要通过改善焊接时的应力状态进行优化。

c.焊接工艺及工艺参数:适当增加焊接线能量和提高焊接时的预热温度。 2、冷裂纹：是焊后冷至较低温度下产生裂纹。

特征：宏观断口具有发亮的金属光泽的脆性断裂特征，微观看，常常是晶间断裂，但也可穿晶（晶内）裂，也可晶间和穿晶混合断裂的。

决定要素：1）钢的淬硬倾向2）焊接接头的含氢量及其分布3）焊接接头的拘束应力状态 防控措施： A. 冶金方面

①冶炼技术方面：一方面采用低碳多种微量合金元素的强化方式，另一方面，采用精炼技术尽可能降低钢中的杂质。

②焊接本身方面：尽量降低氢的含量，选用低氢焊接材料。

③控制氢的来源：清理焊丝以及母材坡口附近的铁锈、油污水分等。 ④加入某些合金元素，提高塑性

⑤采用奥氏体组织的焊条焊接某些淬硬倾向较大的低合金高强钢，避免冷裂纹。 B. 工艺方面

①选择合适的焊接线能量②预热：③后热 C. 拘束应力

①防止焊缝分布密集。 ②尽量减少外部刚性拘束。 六、金属焊接性

1. 焊接性的概念（包括工艺焊接性和使用焊接性）；

?答：1. 工艺焊接性：所谓工艺焊接性，是指在一定焊接工艺条件下，能否获得优质、无缺陷的焊接接头的能力又分为热焊接性和冶金焊接性两方面。 热焊接性：焊接热过程对焊接热影响区组织性能及产生缺陷的影响程度，它用于评定被焊金属对热作用的敏感性。

冶金焊接性：冶金反应对焊缝性能和产生缺陷的影响程度，包括合金元素的氧化、还原、蒸发、氢、氧、氮的溶解，对气孔、夹杂、裂纹等缺陷的敏感性。

2.使用焊接性：所谓使用焊接性是指焊接接头或整体结构满足各种使用性能的程度，包括常规的力学性能，低温韧性，高温蠕变，疲劳性能，持久强度，以及抗腐蚀性和耐磨性等。 2. 几种典型的焊接性试验方法、步骤、评判标准，及对应检 测的裂纹类型；

3. 焊接工艺评定流程及工艺卡编制内容； 4. 调质结构钢与非调制结构钢焊接性差异；

答：调质钢：由于通过调质处理，可充分发挥合金元素的作用，因此只要添加少量的合金元素就能通过淬火和回火来获得回火马氏体或贝氏体，提高了强度，保证了韧性。 非调质钢：属于正火钢（或正火+回火），通过沉淀硬化和细化晶粒来提高强度和保证韧性。所以为了达到同一水平的强度，调质钢所需的合金元素含量要比正火钢低。因此，调质钢的韧性和焊接性通常都比同一等级的正火钢好；热影响区的淬硬倾向小，冷裂纹敏感性低。 5. 低合金高强、超高强钢典型焊接工艺； 6. 不锈钢焊接性典型特征及容易产生的缺陷；

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