焊接冶金学基本原理pdf

焊接冶金学（基本原理）习题

1. 试述熔化焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？

熔化焊接：使两个被焊材料之间(母材与焊缝)形成共同的晶粒

针焊：只是钎料熔化，而母材不熔化，故在连理处一般不易形成共同的晶粒，只是在钎料与母材之间形成有相互原于渗透的机械结合。

粘接：是靠粘结剂与母材之间的粘合作用，一般来讲没有原子的相互渗透或扩散。

2. 怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？ 从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，从而形成金属键，达到焊接的目的。然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面，在微观上也会存在凹凸不平之处，更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。

为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素，在焊接工艺上采取以下两种措施： 1)对被焊接的材质施加压力 目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。

2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再

焊接冶金学（基本原理）习题

绪 论

1.试述焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？ 2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？

3.能实现焊接的能源大致哪几种？它们各自的特点是什么？ 4.焊接电弧加热区的特点及其热分布？

5.焊接接头的形成及其经历的过程，它们对焊接质量有何影响？ 6.试述提高焊缝金属强韧性的途径？ 7.什么是焊接，其物理本质是什么？ 8.焊接冶金研究的内容有哪些

第一章 焊接化学冶金

1.焊接化学冶金与炼钢相比，在原材料方面和反应条件方面主要有哪些不同？ 2.调控焊缝化学成分有哪两种手段？它们怎样影响焊缝化学成分？ 3.焊接区内气体的主要来源是什么？它们是怎样产生的？ 4为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度？ 5.氮对焊接质量有哪些影响？控制焊缝含氮量的主要措施是什么？ 6.手弧焊时，氢通过哪些途径向液态铁中溶解？写出溶解反应及规律？ 7.氢对焊接质量有哪些影响？

8 既然随着碱度的增加水蒸气在熔渣中的溶解度增大，为什么在低氢型焊条熔敷金

属中的含氢量反而比酸性焊条少？

9. 综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响。

10.今欲制造超低氢焊条（[H]<1cm3/100g）,问设计药皮配方时应采取什么措施？ 11. 氧对焊接质量有哪些影响？应采取什么措施减少焊缝含氧量？ 12.保护焊焊接低合金钢时，应采用什么焊丝？为什么？

13.在焊接过程中熔渣起哪些作用？设计焊条、焊剂时应主

焊接冶金学（基本原理）习题

1. 试述熔化焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？

熔化焊接：使两个被焊材料之间(母材与焊缝)形成共同的晶粒

针焊：只是钎料熔化，而母材不熔化，故在连理处一般不易形成共同的晶粒，只是在钎料与母材之间形成有相互原于渗透的机械结合。

粘接：是靠粘结剂与母材之间的粘合作用，一般来讲没有原子的相互渗透或扩散。

2. 怎样才能实现焊接，应有什么外界条件？ 从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，从而形成金属键，达到焊接的目的。然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面，在微观上也会存在凹凸不平之处，更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。

为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素，在焊接工艺上采取以下两种措施： 1)对被焊接的材质施加压力 目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。

2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再

焊接冶金学基本原理

绪 论

1)焊接：焊接是指被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，并且用

或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。

2)焊接、钎焊和粘焊本质上的区别:

焊接：母材与焊接材料均熔化，且二者之间形成共同的晶粒；

钎焊：只有钎料熔化，而母材不熔化，在连接处一般不易形成共同晶粒，只有在母材和

钎料之间形成有相互原子渗透的机械结合；

粘焊：既没有原子的相互渗透而形成共同的晶粒也没有原子间的扩散，只是靠粘接剂与母材的粘接作用。

3)熔化焊热源：电弧热、等离子弧热、电子束、激光束、化学热。

压力焊和钎焊热源：电阻热、摩擦热、高频感应热。

4)焊接加热区：可分为活性斑点区和加热斑点区

5)焊接温度场：焊接时焊件上的某瞬时的温度分布称为焊接温度场。

表示方法：等温线或者等温面。

特点：焊接时焊件上各点的温度在每一瞬时都在有规律的变化。

影响因素：（1）热源的性质；（2）焊接线能量；（3）被焊金属的热物理性质；<

热导率，比热容容积比热容，热扩散率，热焓，表面散热系数>;（4）

焊件的板厚和形状。

6)稳定温度场：当焊件上温度场各点温度不随时间变化时，称之

7)准稳定温度场：恒定功率的热源作用在焊件上做匀速直线运动时，经

焊接冶金学基本原理

绪 论

1)焊接：焊接是指被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，并且用

或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。

2)焊接、钎焊和粘焊本质上的区别:

焊接：母材与焊接材料均熔化，且二者之间形成共同的晶粒；

钎焊：只有钎料熔化，而母材不熔化，在连接处一般不易形成共同晶粒，只有在母材和

钎料之间形成有相互原子渗透的机械结合；

粘焊：既没有原子的相互渗透而形成共同的晶粒也没有原子间的扩散，只是靠粘接剂与母材的粘接作用。

3)熔化焊热源：电弧热、等离子弧热、电子束、激光束、化学热。

压力焊和钎焊热源：电阻热、摩擦热、高频感应热。

4)焊接加热区：可分为活性斑点区和加热斑点区

5)焊接温度场：焊接时焊件上的某瞬时的温度分布称为焊接温度场。

表示方法：等温线或者等温面。

特点：焊接时焊件上各点的温度在每一瞬时都在有规律的变化。

影响因素：（1）热源的性质；（2）焊接线能量；（3）被焊金属的热物理性质；<

热导率，比热容容积比热容，热扩散率，热焓，表面散热系数>;（4）

焊件的板厚和形状。

6)稳定温度场：当焊件上温度场各点温度不随时间变化时，称之

7)准稳定温度场：恒定功率的热源作用在焊件上做匀速直线运动时，经

关于激光焊接工艺相关知识

一、激光基本原理

1、LASER是什么意思

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(通过诱导放出实现光能增幅)的英语开头字母

2、激光产生的原理

激光――“受激辐射放大”是通过强光照射激光发生介质，使介质内部原子的电子获得能量，受激而使电子运动轨道发生迁移，由低能态变为高能态。处于激发态的原子，受外界辐射感应，使处于激发态的原子跃迁到低能态，同时发出一束光；这束光在频率、相位、传播方向、偏振等方面和入射光完全一致，此时的光为受激辐射光。

为了得到高能量密度、高指向性的激光，必须要有封闭光线的谐振腔，使观光束在置于激光发生介质两侧的反射镜之间往复振荡，进而提高光强，同时提高光的方向性。含有钕(ND)的YAG结晶体发生的激光是一种人眼看不见的波长为1.064um的近红外光。这种光束在微弱的受激发情况下，也能实现连续发振。YAG晶体是宝石钇铝石榴石的简称，具有优异的光学特性，是最佳的激光发振用结晶体。

3、激光的主要特长

a、单色性――激光不是已许多不同的光混一合而成的，它是最纯的单色光(波长、频率)

b、方向性――激光传播时基本不向外扩散。

c、相干性――激光的位相(波

第三章：合金结构钢

1．分析热轧钢和正火钢的强化方式和主强化元素又什么不同，二者的焊接性有何差别？在制定焊接工艺时要注意什么问题？

答：热轧钢的强化方式有：（1）固溶强化，主要强化元素：Mn，Si。（2）细晶强化，主要强化元素：Nb,V。

（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V.；正火钢的强化方式：（1）固溶强化，主要强化元素：强的合金元素（2）细晶强化，主要强化元素：V,Nb,Ti,Mo（3）沉淀强化，主要强化元素：Nb,V,Ti,Mo.；焊接性：热轧钢含有少量的合金元素，碳当量较低冷裂纹倾向不大，正火钢含有合金元素较多，淬硬性有所增加，碳当量低冷裂纹倾向不大。热轧钢被加热到1200℃以上的热影响区可能产生粗晶脆化，韧性明显降低，而是、正火钢在该条件下粗晶区的V析出相基本固溶，抑制A长大及组织细化作用被削弱，粗晶区易出现粗大晶粒及上贝、M-A等导致韧性下降和时效敏感性增大。制定焊接工艺时根据材料的结构、板厚、使用性能要求及生产条件选择焊接。

2．分析Q345的焊接性特点，给出相应的焊接材料及焊接工艺要求。

答:Q345钢属于热轧钢，其碳当量小于0.4％，焊接性良好，一般不需要预热和严格控制焊接热输入，从脆硬倾向上，Q345钢连续冷却时，珠光体转变右移

焊接冶金学复习提纲

注：编者水平有限，如总结不全，可自行翻阅教材及课件，祝考试周顺利，新年快乐！

焊接冶金学考题类型

一、

二、

三、

四、

五、 焊接概念及术语解释5*2分=10分 选择20*1分=20分 判断20*1分=20分 简单题4*5分=20分 论述题3*10分

焊接复习课重点概括

1、 焊接概念题举例：焊接热循环的定义

2、 简答题举例：低碳调制钢的要点（焊材、工艺、焊接方法）

工艺：起弧板、收弧板？线能量控制？多层焊层间温度？焊前预热？焊前清理？

3、 论述题举例：奥式体不锈钢的要点及困难。要点见上题。困难有热裂纹倾向

大，结晶裂纹为最；晶间腐蚀

4、 熔池、熔滴的特点

5、 为什么要焊接保护？eg：熔渣保护

6、 熔合比的定义

7、 溶度过渡形式

8、 气体的种类及来源：C、H、O与金属作用，H（扩散氢、溶解氢、白点、氢

气孔、裂纹）

9、 熔池的大小等与焊接线能量有关

10、 焊接线能量的定义

11、 金属焊接性的定义？如何评价？eg：碳当量的定义

12、 可用焊接接头的硬度来代替检测是否淬硬

13、 熔渣分酸性和碱性，工艺上酸性好，但碱性的力学性能好

14、 如何工艺上评价熔渣

15、 气孔的分类及来源：H、N气孔

16、 裂纹的分类？出现在什么材料中？产生的原因？

17、 焊

0 绪论

思考题

1.了解焊接温度场。

焊接温度场－焊接时焊件上（包括内部）某瞬时的温度分布称为“温度场”。

等温线及等温面。从各种焊接方法的能量集中程度可以了解不同方法的温度场差异，从而知道采用不同方法的温度场 分布情况和最高峰值温度，从而知道方法由于这个不同造成组织和性能也不同。

2. 影响温度场的主要物理因素。

主要是热导率、表面散热系数 （比热容及体积比热容）

热导率大，金属通过传导传热的能力强，那热量会更快地传导给熔池附近金属，因此温度场范围更大、但峰值温度更低。

对薄板而言，由于传导传热散失的热量少、且由于熔池附近金属的质量小而包容的热量也小，因此薄板散热不如厚板，此时通过金属表面与介质热交换的作用就更明显或起主要作用。因此对于薄板，表面散热系数大，散热快，温度场范围小且峰值温度也小。

影响温度场除这几个物理参数外，还有焊件结构（坡口焊还是表面堆焊、对接还是角接）、母材壁厚等有较大影响

3.为什么实际焊接中多采用多层多道焊？

在多层多道焊时，可能保证第一道的冷却速度一开始就不降至马氏体生成温度以下（一般均是在第一道焊缝前采用预热手段保证冷却速度不至于太大造成生成马氏体等淬硬组织），再随多道焊接的完成相对缓慢下降，这有利于产生贝

极光 2007-02-12 22:40 气象学基本原理（转帖）

转自：http://geohome.blogchina.com/blog/5047095.html

1.1气象学

大部分天气发生在对流层内。大气层约 ８英里（１３公里）厚，直接位于地球表面之上，且包含着大气（按重量计）的９０% 。对流层的状态变化迅速。因此，尽管技求有了进步，但现在两周以上的预报仍然是不可靠的。除了辐射（这可通过气象卫星进行观测），其他产生和改变天气的过程不能直接测定，而必须根据大气变量的观测值进行计算。气象人员所测定的主要变量是温度、降水（雨或雪）、风、湿度、云、气压和空气中污染物。

1.1.1气象学的发展

气象学的发 在19世纪后期气球首次到达16公里的

高度之前，气象观测人员只能主要依赖他们从地面所能得知的情况。这些资料中大多数是定性的。亚里斯多德的巨著“气象学”（成书于公元前约３５０年）是那个时代的杰作。直到亚里斯多德死后２０００年左右，即1593年前后伽利略发明温度表及1643年托里拆利发现气压表原理之后，才首次进行了仪器测定并将记录保存了起来。历史最长的是在巴黎自１６６４年以来一直连续地记录的测值。美国最长的记录是它１７７９年以来在索至