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焊接基礎(chǔ)知識

更新時間??2021-10-26 07:23 閱讀

一、基本知識

1.什么叫焊接?

答：兩種或兩種以上材質(zhì)(同種或異種),通過加熱或加壓或二者并用,來達到原子之間的結(jié)合而形成永久性連接的工藝過程叫焊接.

2.什么叫電?。?/div>

答：由焊接電源供給的，在兩極間產(chǎn)生強烈而持久的氣體放電現(xiàn)象—叫電弧。

〈1〉按電流種類可分為：交流電弧、直流電弧和脈沖電弧。

〈2〉按電弧的狀態(tài)可分為：自由電弧和壓縮電?。ㄈ绲入x子弧）。

〈3〉按電極材料可分為：熔化極電弧和不熔化極電弧。

3.什么叫母材？

答：被焊接的金屬---叫做母材?！?/div>

4.什么叫熔滴？

答：焊絲先端受熱后熔化，并向熔池過渡的液態(tài)金屬滴---叫做熔滴。

5.什么叫熔池？

答：熔焊時焊件上所形成的具有一定幾何形狀的液態(tài)金屬部分---叫做熔池。

6.什么叫焊縫？

答：焊接后焊件中所形成的結(jié)合部分。

7.什么叫焊縫金屬？

答：由熔化的母材和填充金屬（焊絲、焊條等）凝固后形成的那部分金屬。

8.什么叫保護氣體？

答：焊接中用于保護金屬熔滴以及熔池免受外界有害氣體（氫、氧、氮）侵入的氣體---保護氣體。

9.什么叫焊接技術(shù)？

答：各種焊接方法、焊接材料、焊接工藝以及焊接設(shè)備等及其基礎(chǔ)理論的總稱—叫焊接技術(shù)。

10.什么叫焊接工藝？它有哪些內(nèi)容？

答：焊接過程中的一整套工藝程序及其技術(shù)規(guī)定。內(nèi)容包括：焊接方法、焊前準備加工、裝配、焊接材料、焊接設(shè)備、焊接順序、焊接操作、焊接工藝參數(shù)以及焊后處理等。

11.什么叫CO2焊接？

答：用純度> 99.98% 的CO2做保護氣體的熔化極氣體保護焊—稱為CO2焊。

12.什么叫MAG焊接？

答：用混合氣體75--95% Ar + 25--5 % CO2 ，（標準配比：80%Ar + 20%CO2 ）做保護氣體的熔化極氣體保護焊—稱為MAG焊。

13.什么叫MIG焊接？

答：〈1〉用高純度氬氣Ar≥ 99.99%做保護氣體的熔化極氣體保護焊接鋁及鋁合金、銅及銅合金等有色金屬；

〈2〉用98% Ar + 2%O2 或95%Ar + 5%CO2做保護氣體的熔化極氣體保護焊接實心不銹鋼焊絲的工藝方法--稱為MIG焊。

〈3〉用氦+氬惰性混合氣做保護的熔化極氣體保護焊。

14.什么叫TIG（鎢極氬弧焊）焊接？

答：用純鎢或活化鎢（釷鎢、鈰鎢、鋯鎢、鑭鎢）作為不熔化電極的惰性氣體保護電弧焊，簡稱TIG焊。

15.什么叫SMAW（焊條電弧焊）焊接？

答：用手工操縱焊條進行焊接的電弧焊方法。

16.什么叫碳弧氣刨？

答：使用碳棒作為電極，與工件間產(chǎn)生電弧，用壓縮空氣（壓力0.5—0.7Mpa）將熔化金屬吹除的一種表面加工的方法。常用來焊縫清根、刨坡口、返修缺陷等。

17.為什么CO2焊比焊條電弧焊效率高？

答：〈1〉CO2焊比焊條電弧焊熔化速度和熔化系數(shù)高1-3倍；

〈2〉坡口截面比焊條減小50%，熔敷金屬量減少1/2；

〈3〉輔助時間是焊條電弧焊的50%。

三項合計：CO2焊的工效與焊條電弧焊相比提高倍數(shù)2.02--3.88倍

18.為什么CO2焊接接頭比焊條電弧焊的焊接接頭質(zhì)量好？

答：CO2焊縫熱影響區(qū)小，焊接變形?。籆O2焊縫含氫量低（≤1.6ML/100g），氣孔及裂紋傾向?。籆O2焊縫成形好，表面及內(nèi)部缺陷少，探傷合格率高于焊條電弧焊。

19.為什么CO2焊比焊條電弧焊的綜合成本低？

答：〈1〉坡口截面積減少36-54%, 節(jié)省填充金屬量；

〈2〉降低耗電量65.4%；

〈3〉設(shè)備臺班費較焊條電弧焊降低67-80%，降低成本20-40%；

〈4〉減少人工費、工時費，降低成本10-16%；

〈5〉節(jié)省輔助工時、輔料消耗及矯正變形費用；

綜合五項,CO2焊能使焊接總成本降低 39.6-78.7%,平均降低59%。

20.什么叫低頻脈沖？適用哪些焊接？

答：脈沖頻率在0.5—30Hz的脈沖電弧叫作低頻脈沖焊接。主要用于不銹鋼、鋼和鈦等有色金屬的TIG焊。

21.什么叫中頻脈沖？適用哪些焊接？

答：脈沖頻率在30-500Hz的脈沖電弧叫作中頻脈沖焊接。由于具有電弧壓縮效應(yīng)，電弧集中，挺度好，主要用于薄件不銹鋼、鋼和鈦等有色金屬的TIG焊和不銹鋼和鋁及鋁合金的MIG焊。

22.為什么CO2焊接有飛濺？

答：焊絲端部的熔滴與熔池短路接觸（短路過渡），由于強烈過熱和磁收縮的作用使熔滴爆斷，產(chǎn)生飛濺。CO2焊機的輸出電抗器和波形控制可以將飛濺降低至最小程度。

23.為什么MIG/MAG大電流焊接才能實現(xiàn)射流過渡，無飛濺？

答：MIG/MAG焊接時，各種金屬均具有短路過渡轉(zhuǎn)變?yōu)樯淞鬟^渡的臨界電流值（如：φ1.2碳鋼、不銹鋼焊絲，電流I≥260—280A），此時電弧呈射流過渡狀態(tài)，實現(xiàn)無飛濺焊接。

24.為什么MIG/MAG小電流焊接要用帶脈沖的電源才能實現(xiàn)射流過渡，無飛濺？答：MIG/MAG焊接，焊接電流低于臨界電流值時，采用帶脈沖的電源，其脈沖電流大于臨界電流值，電弧也能呈射流過渡狀態(tài)，實現(xiàn)無飛濺焊接（如：使用松下AG2/GE2脈沖MIG/MAG焊機，φ1.2碳鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金焊絲在電流I≥80A時已實現(xiàn)脈沖射滴過渡，其脈沖電流Ip≥350A）。

二、焊接材料

1. 什么叫焊接材料？包括哪些內(nèi)容？

答：焊接材料包括焊條、焊絲、焊劑、氣體、電極、襯墊等。

2.什么叫焊絲？

答：焊接時作為填充金屬，同時用來導(dǎo)電的金屬絲—叫焊絲。分實心焊絲和藥芯焊絲兩種。常用的實心焊絲型號：ER50-6（牌號：H08Mn2SiA）。

3.為什么MAG焊接接頭比CO2焊接接頭的沖擊韌性高？

答：MAG焊接時，活性氣體僅為20%，焊絲中的合金元素過渡系數(shù)高，焊縫的沖擊韌性高。CO2焊活性氣體為100%，焊絲中的錳、硅合金元素聯(lián)合脫氧，其合金元素過渡系數(shù)略低，焊縫的沖擊韌性不如MAG焊高。如唐山神鋼MG-51T焊絲（相當(dāng)于ER50-6）其常溫沖擊韌性值：MAG： 160J；CO2： 110J。

4.什么叫藥芯焊絲？

答：由薄鋼帶卷成圓形鋼管，同時在其中填滿一定成分的藥粉，經(jīng)拉制而成的一種焊絲。

5.為什么藥芯焊絲用CO2氣體保護？

答：按保護方式區(qū)分藥芯焊絲有兩種類型：藥芯氣保焊絲和藥芯自保焊絲。藥芯氣保焊絲一般用CO2氣體作保護，屬于氣渣聯(lián)合保護形式，焊縫成形好，綜合機械性能高。

6.為什么藥芯焊絲焊縫表面會出壓痕氣孔？

答：因藥芯焊絲是由薄鋼帶卷成的管狀焊絲，屬于有縫焊絲；空氣中的水分會通過縫隙侵入藥芯，焊藥潮濕（無法烘干），造成焊縫有壓痕氣孔。

7.為什么對CO2氣體純度有技術(shù)要求？

答：一般CO2氣體是化工生產(chǎn)的副產(chǎn)品，純度僅為99.6%左右，含有微量的雜質(zhì)和水分，會給焊縫帶來氣孔等缺陷。焊接重要產(chǎn)品一定要選用CO2純度≥99.8%的氣體，焊縫氣孔少，含氫量低，抗裂性好。

8.為什么對氬氣純度有較高技術(shù)要求？

答：目前市場上有三種氬氣：普氬（純度99.6%左右）、純氬（純度99.9%左右）、高純氬（純度99.99%），前兩種可焊接碳鋼和不銹鋼；焊接鋁及鋁合金、鈦及鈦合金等有色金屬一定要選用高純氬；避免焊縫及熱影響區(qū)被氧化無法進行焊接。

9.為什么TIG焊噴嘴有大小多種規(guī)格？

答：有4—8﹟五種規(guī)格噴嘴，焊接碳鋼可選用4—5﹟噴嘴，焊接不銹鋼和鋁及鋁合金應(yīng)選用6—7﹟大噴嘴，以加強焊縫及熱影響區(qū)的保護范圍。焊接鈦及鈦合金等有色金屬應(yīng)選用7—8﹟更大的噴嘴，才能防止焊縫及熱影響區(qū)被氧化。

10.什么叫酸性焊條？

答：藥皮中含有多量酸性氧化物的焊條，如結(jié)422（E4303）、結(jié)502（E5003）等交直流兩用電焊條。

11.什么叫堿性焊條？

答：藥皮中含有多量堿性氧化物同時含有氟化物的焊條，如結(jié)507（E5015）、結(jié)506（E5016）等電焊條。

12.什么叫纖維素型（下向立焊專用）焊條？

答：藥皮中含有多量有機物的焊條，管道及薄板結(jié)構(gòu)下向立焊專用。

〈1〉如E6010（相當(dāng)于E4310、J425G）適用于打底焊、熱焊、填充焊。

〈2〉E8010（相當(dāng)于E5511、J555）適用于熱焊、填充焊、蓋面焊層。

一般用低氫下向焊條蓋面焊； E7048（相當(dāng)于J506X）焊縫外形整潔、美觀。

13.為什么焊前焊條要嚴格烘干？

答：焊條往往會因吸潮而使工藝性能變壞，造成電弧不穩(wěn)、飛濺增大，并容易產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷。因此，焊條使用前必須嚴格烘干。一般酸性焊條的烘干溫度150--200℃，時間1小時；堿性焊條的烘干溫度350--400℃，時間1--2小時，烘干后放在100--150℃的保溫箱內(nèi)，隨用隨取。

三、焊接設(shè)備

1.什么叫焊接電源？

答：電焊機中，供給焊接所需的電能并具有適宜于焊接電氣特性的設(shè)備稱為焊接電源。

2.為什么對弧焊電源有特殊要求？有哪些要求？

答：為了保證焊接電弧穩(wěn)定燃燒和適應(yīng)各種焊接工藝要求，弧焊電源具有下列特殊要求：

〈1〉弧焊電源的靜特性（或稱外特性）——即穩(wěn)態(tài)輸出電流和輸出電壓之間的關(guān)系，有下降特性（恒流特性）和平特性（恒壓特性）。

A、焊條電弧焊、TIG焊和碳弧氣刨電源的外特性是下降（恒流）特性；

B、CO2/MAG/MIG電弧焊電源的外特性是平特性（恒壓特性）。

〈2〉弧焊電源的動特性——當(dāng)負載狀態(tài)發(fā)生瞬時變化時（如：熔滴的短路過渡、顆粒過渡、射流過渡等），弧焊電源輸出電流和輸出電壓與時間的關(guān)系，用以表征對負載瞬變的反應(yīng)能力（即動態(tài)反應(yīng)能力），簡稱“動特性”。

〈3〉空載電壓——引弧前電源顯示的電壓。

〈4〉調(diào)節(jié)特性——改變電源的外特性以適應(yīng)焊接規(guī)范的要求。

3.為什么電弧長度發(fā)生變化時，電弧電壓也會發(fā)生變化？

答：由弧焊電源的外特性所決定的，電弧越長，電弧電壓越高；電弧越短，電弧電壓越低。

4.為什么CO2焊接時，焊絲伸出長度發(fā)生變化時，電流顯示值也會發(fā)生變化？

答：焊絲伸出長度（即干伸長度）越長，焊絲的電阻量越大，由電阻熱消耗的電流越大，焊接電流顯示值越小，實際焊接電流也變小。所以焊絲伸出長度一般設(shè)定在12--20mm范圍內(nèi)。

5.為什么CO2/MAG/MIG焊接時，焊接電流和電弧電壓要嚴格匹配？

答：CO2/MAG/MIG焊接時，調(diào)節(jié)焊接電流—即調(diào)節(jié)焊絲的給送速度；調(diào)節(jié)電弧電壓—即調(diào)節(jié)焊絲的熔化速度；很顯然，焊絲的熔化速度和給送速度一定要相等，才能保證電弧穩(wěn)定焊接。

〈1〉在焊接電流一定時，調(diào)節(jié)電弧電壓偏高，焊絲的熔化速度增大，電弧長度增加，熔滴無法正常過渡，一般呈大顆粒飛出，飛濺增多。

〈2〉在焊接電流一定時，調(diào)節(jié)電弧電壓偏低，焊絲的熔化速度減小，電弧長度變短，焊絲扎入熔池，飛濺大，焊縫成形不良。

〈3〉焊接電流和電弧電壓最佳匹配效果：熔滴過渡頻率高，飛濺最小，焊縫成形美觀。

6.什么叫電弧挺度？

答：在熱收縮和磁收縮等效應(yīng)的作用下，電弧沿電極軸向挺直的程度。

7.為什么焊接電弧有偏吹現(xiàn)象？

答：焊接過程中，因氣流的干擾、磁場的作用或焊條偏心的影響，使電弧中心偏離電極軸線的現(xiàn)象。

8.什么叫磁偏吹？

答：直流電弧焊時，因受到焊接回路中電磁力的作用而產(chǎn)生的電弧偏吹。通過改變接地線位置或減小焊接電流及改變焊條角度，能夠減弱磁偏吹的影響。

9.什么叫CO2電源電弧系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)特性？為什么CO2焊接用細焊絲？

答：等速送絲系統(tǒng)下,當(dāng)弧長變化時引起電流和熔化速度變化,使弧長恢復(fù)的作用成為電源電弧系統(tǒng)的自身調(diào)節(jié)作用。使用的焊絲直徑越細，電弧的自身調(diào)節(jié)作用越強，電弧越穩(wěn)定，飛濺越少。這就是CO2焊接用細焊絲的原理。唐山松下CO2焊機通過先進的控制技術(shù)，電弧的自身調(diào)節(jié)作用最好，性能最穩(wěn)定。

10.什么叫焊機的負載持續(xù)率？

答：負載持續(xù)率指焊接電源在一定電流下連續(xù)工作的能力。國標規(guī)定手工焊額定負載持續(xù)率為60%，自動或半自動為60%和100% 。如：500KR2焊機在額定負載持續(xù)率60%時的額定電流是500A，在實際負載持續(xù)率100%（自動焊）時，其最大焊接電流≤387A。

11.什么叫焊槍的負載持續(xù)率？

答：指焊槍在一定電流下連續(xù)工作的能力。

〈1〉如：350KR焊槍在CO2焊接時額定負載持續(xù)率為70%，額定電流是350A；在實際負載持續(xù)率100%（自動焊）時，其最大焊接電流≤290A。而在MAG焊時，額定負載持續(xù)率為35%，在實際負載持續(xù)率100%時，其最大焊接電流≤207A。

〈2〉再如500KR焊槍在CO2焊接時額定負載持續(xù)率為70%，額定電流是500A；在實際負載持續(xù)率100%（自動焊）時，其最大焊接電流≤418A。而在MAG焊時，額定負載持續(xù)率為35%，在實際負載持續(xù)率100%時，其最大焊接電流≤296A。

12.什么叫正接法？

答：直流電弧焊時，焊件接電焊機輸出端的正極，焊槍（焊鉗）接輸出端的負極的接線法，叫“正接法”也稱正極性。

13.什么叫反接法？

答：直流電弧焊時，焊件接電焊機輸出端的負極，焊槍（焊鉗）接輸出端的正極的接線法，叫“反接法”也稱反極性。堿性焊條（結(jié)507等）、碳弧氣刨、CO2焊接均用反接法。

14.為什么直流TIG焊二次輸出回路接為直流正接？適合于哪些金屬材料的焊接？

答：直流正接時，鎢極為負極，陰極區(qū)發(fā)射電子，溫度低，鎢極不容易燒損，可以使用較大的焊接電流。適合焊接碳鋼、不銹鋼、銅、鈦及難熔活性金屬鉬、鈮、鉭等

15.為什么焊接鋁、鎂及其合金要用交流TIG焊？

答：直流反接時，鎢極為正極，產(chǎn)生動能較大的陽離子，撞擊鋁、鎂及其合金表面的氧化膜，具有清潔作用；而鎢極為陽極區(qū)，溫度很高，鎢極嚴重?zé)龘p，不能使用較大的焊接電流進行正常焊接。采用交變的方波電源，正半波加熱工件，負半波清理氧化膜，實現(xiàn)了鋁、鎂及其合金的高質(zhì)量焊接。

16.什么叫起始電流（初期電流）？

答：在收弧“有”狀態(tài)下，按焊槍開關(guān)起弧的電流；松開焊槍開關(guān)轉(zhuǎn)入焊接電流。

〈1〉TIG焊接時，起始電流小于焊接電流，用于預(yù)熱和引導(dǎo)電弧和焊絲指向起焊處，松開焊槍開關(guān)轉(zhuǎn)入正常焊接。

〈2〉MIG焊鋁，起始電流大于焊接電流20—30A，減少起焊處的未熔合。

〈3〉MIG焊接不銹鋼和鋼，起始電流等于焊接電流。

17.什么叫收弧電流？

答：在收弧“有”狀態(tài)下，第二次按焊槍開關(guān)的電流；一般小于焊接電流40--60%，無論TIG/MIG/MAG/CO2焊接，均用于焊縫收尾處填滿弧坑，減少弧坑缺陷（如火口裂紋等）。

18.什么叫上升時間？

答：TIG焊時，起始電流到焊接電流的過渡時間。

MIG焊時，基值電流到脈沖電流的時間。

19.什么叫下降時間？

答：TIG焊時，焊接電流到收弧電流的過渡時間。

MIG焊時，脈沖電流到基值電流的時間。

20.什么叫脈沖焊接電流？

答：TIG或MIG脈沖焊接時的峰值電流。

21.什么叫基值焊接電流？

答：TIG或MIG脈沖焊接時的最小電流（TIG焊時調(diào)節(jié)焊接電流旋鈕）。

22.什么叫滯后停氣時間？

答：即焊接電弧熄滅后，保護氣體延遲0.3—5秒再停止送氣的時間；一般TIG焊鋁、不銹鋼、鈦等金屬滯后停氣時間要長到3—5秒。

23.什么叫電弧點焊？

答：薄板搭接接頭，用TIG/MIG/MAG/CO2焊接方法，使用一定的焊接電流，在設(shè)定的時間內(nèi)，形成表面熔核，連接上下兩板的焊接方法。

四、焊接工藝

1.什么叫焊接條件？它有哪些內(nèi)容？

答：焊接時周圍的條件，包括：母材材質(zhì)、板厚、坡口形狀、接頭形式、拘束狀態(tài)、環(huán)境溫度及濕度、清潔度以及根據(jù)上述諸因素而確定的焊絲（或焊條）種類及直徑、焊接電流、電壓、焊接速度、焊接順序、熔敷方法、運槍（或運條）方法等。

2.什么叫焊接接頭？基本形式有幾種？

答：用焊接方法連接的接頭。焊接接頭包括焊縫、熔合區(qū)和熱影響區(qū)三部分。接頭基本形式有：對接、角接、搭接和T型接等。

3.什么叫熔深？

答：在焊接接頭橫截面上，母材熔化的深度。

4.什么叫焊接位置？有幾種形式？

答：熔焊時，焊件接縫所處的空間位置。有平焊、立焊、橫焊和仰焊等形式。

5.什么叫向下立焊和向上立焊？

答：〈1〉立焊時，電弧自上向下進行的焊接—叫向下立焊。如：纖維素焊條向下立焊；CO2向下立焊等。

〈2〉立焊時，電弧自下向上進行的焊接—叫向上立焊。

6.什么叫焊接結(jié)構(gòu)？

答：用焊接方法連接的鋼結(jié)構(gòu)稱為焊接結(jié)構(gòu)。

7.為什么對焊件要開坡口？

答：坡口--根據(jù)設(shè)計或工藝要求，將焊件的待焊部位加工成一定幾何形狀，經(jīng)裝配后形成的溝槽。為了將焊件截面熔透并減少熔合比；常用的坡口形式有：I、V、Y、X、U、K、J型等。

8.為什么對某些材料焊前要預(yù)熱？

答：為了減緩焊件焊后的冷卻速度，防止產(chǎn)生冷裂紋。

9.為什么對某些焊接構(gòu)件焊后要熱處理？

答：為了消除焊接殘余應(yīng)力和改善焊接接頭的組織和性能。

10.為什么焊前要制訂焊接工藝規(guī)程？

答：保證焊接質(zhì)量依靠五大控制環(huán)節(jié)：人、機、料、法、環(huán)。

人—焊工的操作技能和經(jīng)驗

機—焊接設(shè)備的高性能和穩(wěn)定性

料—焊接材料的高質(zhì)量

法—正確的焊接工藝規(guī)程及標準化作業(yè)

環(huán)—良好的焊接作業(yè)環(huán)境

焊前依據(jù)焊接試驗和焊接工藝評定，制訂的焊接工藝規(guī)程是“法規(guī)”，是保證焊接質(zhì)量的重要因素。

11.為什么焊前要對母材表面處理加工？

答：焊件坡口及表面如果有油（油漆）、水、銹等雜質(zhì)，熔入焊縫中會產(chǎn)生氣孔、夾雜、夾渣、裂紋等缺陷，給焊接接頭帶來危害和隱患。

12.什么叫焊絲的熔化系數(shù)？

答：焊絲的熔化系數(shù)是指單位時間內(nèi)通過單位電流時焊絲的熔化量。(g/Ah)

焊絲越細，其熔化系數(shù)越大，既效率越高。

13.什么叫焊接工藝參數(shù)？

答：焊接時，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸物理量（如：焊接電流、電弧電壓、焊接速度、線能量等）的總稱。

14.什么叫焊接電流？

答：焊接時，流經(jīng)焊接回路的電流，一般用安培（A）表示。

15.什么叫電弧電壓？

答：電弧兩端（兩電極）之間的電壓降，一般用伏特（V）表示。

16.什么叫焊接速度？

答：單位時間內(nèi)完成焊縫的長度，一般用厘米/分鐘（cm/min）表示。

17.什么叫干伸長度？

答：焊接時，焊絲端頭距導(dǎo)電嘴端部的距離。

18.什么叫焊接線能量？

答：熔焊時，由焊接熱源輸入給單位長度焊縫上的能量，亦稱“熱輸入”。一般用焦耳/厘米（J/cm）表示。

19.什么叫焊縫金屬的熔合比？

答：熔焊時，被熔化的母材部分在焊縫金屬中所占的比例。

20.什么叫焊縫形狀系數(shù)？

答：熔焊時，在單道焊縫橫截面上焊縫寬度與焊縫厚度的比值。

21.什么叫左向焊法？

答：熔焊時，焊槍由焊件接縫的右端向左端移動的焊法。氣體保護效果好，焊縫成型美觀。CO2、TIG焊接均用左向焊法；MIG焊鋁必須用左向焊法。

22.什么叫右向焊法？

答：熔焊時，焊槍由焊件接縫的左端向右端移動的焊法。

23.為什么說焊接接頭是焊接結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)？

答：因為焊接接頭存在著組織和性能的不均勻性，還往往存在著一些焊接缺陷，存在著較高的拉伸殘余應(yīng)力；所以焊接接頭是焊接結(jié)構(gòu)中的薄弱環(huán)節(jié)。

24.為什么說通過工藝途徑可獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭？

答：提高焊接接頭的質(zhì)量，可從以下途徑著手：正確選配焊接材料，采用合理的焊接工藝方法，控制熔合比，調(diào)節(jié)焊接熱循環(huán)特征，運用合理的操作方法和坡口設(shè)計，輔以預(yù)熱、層間保溫及緩冷、后熱等措施，或焊后熱處理方法等，可獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭。

五、碳鋼及普通低合金鋼的焊接

1.什么是碳素鋼？常用的有哪幾種？

答：碳素鋼也叫碳鋼。常用焊接的有低碳鋼（含C≤0.25%）和中碳鋼（含C=0.25%--0.60%）；優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（08、10、15、20、25、30、35、40、45）

2.為什么叫普通低合金鋼？它們是如何分類的？

答：在普通低合金鋼中，除碳以外，還含有少量其他元素，如：錳、硅、釩、鉬、鈦、鋁、鈮、銅、硼、磷、稀土等，性能發(fā)生變化，得到比一般碳鋼更優(yōu)良的性能，如：高強度鋼、耐蝕鋼、低溫鋼、耐熱鋼等。

3.什么是金屬材料的機械性能？

答：強度、硬度、朔性、韌性、耐疲勞和蠕變性能等。

4.什么是鋼材的工藝性能？

答：鋼材承受各種冷熱加工的能力，如：可切削性、可鍛性、可鑄性和可焊接性等。

5.什么是金屬的焊接性？

答：在一定的焊接工藝條件下獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。包括兩方面的內(nèi)容：一是接合性能，又稱工藝可焊性；二是使用性能，又稱使用可焊性。

6.為什么ER50-6實心焊絲使用十分普遍？它適合哪些鋼材？

答：ER50-6實心焊絲（如：唐山神鋼MG-51T）適合的鋼材有：

〈1〉普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q215 Q235 Q255 Q275

〈2〉優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼： 08 10 15 20 25 30 35 40 45 15Mn 20Mn 25Mn 30Mn 35Mn

〈3〉碳素鑄鋼：ZG200-400H ZG230-450H ZG275-485H

〈4〉壓力容器用碳素鋼： 20R

〈5〉鍋爐用碳素鋼： 20g

〈6〉橋梁用碳素結(jié)構(gòu)鋼： 16q

〈7〉核壓力容器用碳素鋼： 20HR

〈8〉汽車制造用碳素結(jié)構(gòu)鋼： 08Al 15Al

〈9〉普通低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼：Q295 （09MnV、09MnNb、09Mn2）

Q345 （14MnNb、16Mn、16MnRE）

Q390 （15MnV、15MnTi、16MnNb）

Q420 （15MnVN、14MnVTiRE）

〈10〉船體用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

AH32 DH32 EH32 AH36

〈11〉壓力容器用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

16MnR 15MnVR 15MnVNR

〈12〉鍋爐用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

16Mng 19Mng 22Mng

〈13〉橋梁用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

16Mnq（16MnCuq）15MnVq 15MnVNq

〈14〉石油天然氣管道用低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

S290 S315 S360 S380 S415

7.為什么低合金高強鋼會出現(xiàn)裂紋？有哪些影響因素？

答：隨含碳量和合金元素的增加，產(chǎn)生冷裂紋的敏感性增加。產(chǎn)生冷裂紋的三要素是：

〈1〉焊接接頭中產(chǎn)生淬硬的馬氏體組織

〈2〉焊接接頭中擴散氫〔H〕含量高

〈3〉焊接接頭中有較高的殘余應(yīng)力

8.為什么防止冷裂紋要采取工藝措施？

答：防止冷裂紋要采取的工藝措施有：

〈1〉建立低氫的焊接環(huán)境

〈2〉制定合理的焊接工藝和焊接順序

a、焊接方法的選擇

b、焊接熱輸入量的選定

c、焊接順序的制定

〈3〉焊前進行預(yù)熱和控制層間溫度（100--150℃）

〈4〉焊后立即進行消氫處理（300--400℃*2h）

〈5〉焊后消應(yīng)熱處理（600--650℃*2h）

9.為什么CO2在戶外作業(yè)要采取防風(fēng)措施？

答：CO2氣體保護焊在戶外作業(yè)時，當(dāng)風(fēng)力≤2級（風(fēng)速：1.6—3.3 米/秒），能夠正常焊接。當(dāng)風(fēng)力達到3級（風(fēng)速：3.4—5.4 米/秒），要采用大氣體流量計，氣體出口壓力：0.4—0.5 MPa，流量：60—70 L/min；也能夠正常焊接，不出現(xiàn)氣孔等焊接缺陷。如果在上風(fēng)口設(shè)置擋風(fēng)板，焊接質(zhì)量更有保證。

六、不銹鋼的焊接

1.什么是不銹鋼和不銹耐酸鋼？

答：金屬材料中主加元素“鉻”含量（還需加入鎳、鉬等其它元素）能使鋼處于鈍化狀態(tài)、具有不銹特性的鋼。耐酸鋼則是指在酸、堿、鹽等強腐蝕介質(zhì)中耐蝕的鋼。

2.什么叫奧氏體不銹鋼？常用的牌號有哪些？

答：奧氏體不銹鋼應(yīng)用最廣泛，品種也最多。如：

〈1〉18—8系列： 0Cr19Ni9 (304) 0Cr18Ni8（308）

〈2〉18—12系列：00Cr18Ni12Mo2Ti (316L)

〈3〉25—13系列： 0Cr25Ni13（309）

〈4〉25—20系列：0Cr25Ni20 等等

3.為什么說焊接不銹鋼有一定的工藝難度？

答：主要工藝難度是：

〈1〉不銹鋼材料熱敏感性較強，在 450--850℃溫度區(qū)內(nèi)停留時間稍長，焊縫及熱影響區(qū)耐腐蝕性能嚴重下降。

〈2〉容易發(fā)生熱裂紋。

〈3〉保護不良，高溫氧化嚴重。

〈4〉線膨脹系數(shù)大，產(chǎn)生較大的焊接變形。

4.為什么焊接奧氏體不銹鋼要采取有效的工藝措施？

答：一般工藝措施有：

〈1〉要依據(jù)母材的化學(xué)成分，嚴格選擇焊接材料。

〈2〉小電流.，快速焊接；小線能量，減少熱輸入。

〈3〉細直徑焊絲、焊條，不擺動，多層多道焊。

〈4〉焊縫及熱影響區(qū)強制冷卻，減少450--850℃停留時間。

〈5〉TIG焊縫背面氬氣保護。

〈6〉與腐蝕介質(zhì)接觸的焊縫最后焊接。

〈7〉焊縫及熱影響區(qū)鈍化處理。

5.為什么奧氏體不銹鋼和碳鋼、低合金鋼焊接（異種鋼焊接）要選用25—13系列的焊絲及焊條？

答：焊接奧氏體不銹鋼和碳鋼、低合金鋼相連的異種鋼焊接接頭，焊縫熔敷金屬必須采用25—13系列的焊絲（309、309L）及焊條（奧312、奧307等）。如采用其它不銹鋼焊材，在碳鋼、低合金鋼一側(cè)熔合線上產(chǎn)生馬氏體組織，會產(chǎn)生冷裂紋。

6.為什么實心不銹鋼焊絲要用98%Ar+2%O2的保護氣體？

答：實心不銹鋼焊絲MIG焊接時，如果采用純氬氣體保護，熔池表面張力大，焊縫成型不良，呈“駝背”焊縫形狀。加1—2%的氧氣，降低熔池表面張力，焊縫成型平整美觀。

7.為什么實心不銹鋼焊絲MIG焊縫表面發(fā)黑？

答：實心不銹鋼焊絲MIG焊接速度較快（30—60cm/min），保護氣體噴嘴已經(jīng)運行到前端熔池區(qū)，焊縫還在紅熱高溫狀態(tài)，被空氣氧化，表面生成氧化物，焊縫發(fā)黑。用酸洗鈍化方法能夠去除黑皮，恢復(fù)不銹鋼原始表面顏色。

8.為什么實心不銹鋼焊絲要用帶脈沖的電源才能實現(xiàn)射流過渡，無飛濺焊接？答：實心不銹鋼焊絲MIG焊接時，φ1.2焊絲，當(dāng)電流I≥260—280A，才能實現(xiàn)射流過渡；小于此值熔滴為短路過渡，飛濺較大，一般不能使用。只有使用帶脈沖的MIG電源，脈沖電流大于300A，才能實現(xiàn)80—260A焊接電流下的脈沖射滴過渡，無飛濺焊接。

9.為什么藥芯不銹鋼焊絲用CO2氣體保護？不用帶脈沖的電源？

答：目前常用的藥芯不銹鋼焊絲（如308、309等），焊絲內(nèi)的焊藥配方是按CO2氣體保護下產(chǎn)生焊接化學(xué)冶金反應(yīng)而研制的，所以不能用于MAG或MIG焊接；不能用帶脈沖的弧焊電源。

七、鋁及鋁合金的焊接

1.為什么叫純鋁？它們是如何分類的？

答：工業(yè)純鋁：含鋁量≥99.00% 。

國產(chǎn)牌號： L1、L2、L3、L4、L5 。

國際型號： 1060、1035、1100、1200、1370等

國產(chǎn)焊絲牌號：HS301

2.為什么叫鋁合金？它們是如何分類的？

答：在鋁材中加入鎂、硅、錳、銅、鋅等合金元素，形成不同的組織和性能，形成不同系列的鋁合金材料，如：

〈1〉鋁銅合金（ LY19 2014 2219 2024 ）

〈2〉鋁錳合金（ LF21 3003 3005 3105 ）

國產(chǎn)焊絲牌號：HS321

〈3〉鋁硅合金（ LT1 4A11 4043 4047 ）

國產(chǎn)焊絲牌號：HS311

〈4〉鋁鎂合金（ LF2--LF16 5005 5052 5182 5356 ）

國產(chǎn)焊絲牌號： HS331

〈5〉鋁鎂硅合金（ LD2 LD31 6061 6063 6070 ）

〈6〉鋁銅鎂鋅合金（ 7005 7050 7075 7475 ）

〈7〉鋁銅鎂鋰合金（ 8090 ）等

3.為什么MIG焊鋁要用亞射流過渡？

答：亞射流過渡—在射流過渡的電弧成分中調(diào)試出3—5%的短路過渡成分，保證電弧長度較短，電弧不漂移，氣體保護和陰極霧化效果好，產(chǎn)生氣孔的傾向小，焊縫內(nèi)在質(zhì)量高。

4.為什么MIG焊鋁的工藝難題較多？

答：MIG焊鋁的工藝難題主要有：

〈1〉鋁及鋁合金的熔點低（純鋁 660℃），表面生成高熔點氧化膜（ AL2O3 2050℃），容易造成焊接不熔合。

〈2〉低熔點共晶物和焊接應(yīng)力，容易產(chǎn)生焊接熱裂紋。

〈3〉母材、焊材氧化膜吸附水分，焊縫容易產(chǎn)生氣孔。

〈4〉鋁的導(dǎo)熱性是鋼的3倍，焊縫熔池的溫度場變化大，控制焊縫成型的難度較大。

〈5〉焊接變形較大。

5.為什么MIG焊鋁要用Φ1.2/Φ1.6焊絲？

答：MIG焊鋁時，因焊絲的熔化速度很快，送絲速度高；鋁焊絲剛性小，比較軟，推絲送進時，細焊絲容易堆絲打彎，影響正常焊接。所以一般使用Φ1.2/Φ1.6鋁焊絲。

6.什么叫清潔寬度？

答：TIG交流和MIG直流反接焊鋁時，負電極（母材）表面上集中發(fā)射電子的光亮微小區(qū)域—“陰極霧化區(qū)”，此區(qū)域為清潔寬度，清理鋁表面氧化膜。

八、銅及銅合金的焊接

1.為什么叫純銅（紫銅）？

答：含銅量≥99.9%的銅材叫純銅（紫銅）

牌號：C10200、C11000、C12000、C12200等

焊絲牌號： HS201

2.為什么叫銅合金？它們是如何分類的？

答：在銅材中加入鋅（黃銅）、鎳（白銅）、硅（硅青銅）、鋁（鋁青銅）、錫（錫青銅）、磷（磷青銅）等稱為銅合金。分類如下：

〈1〉磷青銅（C50500）焊絲： HS202

〈2〉硅青銅（C65100）焊絲： HS211

〈3〉鋁青銅（C61300）焊絲： HS214

〈4〉黃銅（C21000）焊絲： HS221

〈5〉白銅（C70600）

3.為什么MIG焊接純銅（紫銅）焊前要預(yù)熱400--600℃？

答：銅的高熱導(dǎo)率（比鋼大 7 ~11 倍），使母材與填充金屬難于熔合，產(chǎn)生焊不上及未熔合的現(xiàn)象。焊前需預(yù)熱 400~600°C 使工件獲得足夠的熱量，保證焊縫的良好成型，實現(xiàn)正常焊接。

4.為什么純銅焊接容易出現(xiàn)熱裂紋？

答：硫、磷、錫、鋅等低熔點共晶體使銅及銅合金具有明顯的熱脆性，焊接接頭容易產(chǎn)生熱裂紋。并且焊縫出氣孔的傾向比鋼嚴重的多。

5.什么叫MIG釬焊？

答：采用低熔點的銅基焊絲釬料（如：硅青銅、鋁青銅等），在純氬氣保護下的熔化極氣體保護焊—叫MIG釬焊。具有焊絲熔化速度快，電弧穩(wěn)定性好，熔深淺，焊速快等工藝特點?？刂坪附訜彷斎肓孔畹?，母材不熔化；焊絲迅速熔化并滲透于焊縫間隙中，形成釬焊接頭。焊縫強度高，工件熱影響區(qū)很小，焊后薄板不變形。適合于焊接板厚δ=0.8~2 mm的車身薄板對接接頭、搭接接頭及點焊焊縫，廣泛應(yīng)用汽車車體和鍍層鋼板的焊接。

九、焊接缺陷

1.什么叫焊接缺陷？

答：焊接過程中產(chǎn)生的不符合標準要求的缺陷。

2.為什么熔化焊焊縫會產(chǎn)生缺陷？

答：由于人、機、料、法、環(huán)等因素的影響，焊縫內(nèi)外部會產(chǎn)生的缺陷有：焊縫尺寸不符合要求、弧坑、燒穿、咬邊、焊瘤、嚴重飛濺、夾渣、氣孔、裂紋等。

3.什么叫氣孔？

答：在焊接過程中，熔池金屬中的氣體在金屬冷卻以前未能來得及逸出，而在焊縫金屬中（內(nèi)部或表面）所形成的孔穴。

4.什么叫裂紋？

答：在焊接應(yīng)力以及其他致脆因素共同作用下，產(chǎn)生在焊縫金屬及熱影響區(qū)（內(nèi)部或表面）所形成的縫隙稱為裂紋。

a)熱裂紋—焊后高溫時立即產(chǎn)生的裂紋。

b)冷裂紋—焊后在金屬冷卻至室溫時產(chǎn)生的裂紋；或焊后幾小時、幾天后產(chǎn)生的裂紋稱為延遲裂紋。

5.什么叫咬邊？

答：由于焊接參數(shù)選擇不正確，或者操作方法不正確沿著焊趾（熔合線上）的母材部位產(chǎn)生的溝槽或凹陷—叫咬邊，會造成局部應(yīng)力集中。

6.什么叫未焊透？

答：焊接時，接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象。

7.什么叫未熔合？

答：熔焊時，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未能完全熔化結(jié)合的部分。

8.為什么要控制焊縫中的含氫量？

答：氫、氧、氮三種有害氣體會對焊接接頭產(chǎn)生很大危害；尤其是“氫”，會產(chǎn)生氫氣孔、氫白點、氫脆、氫致裂紋（延遲裂紋）等危害。

9.什么叫焊接飛濺？

答：熔焊過程中，熔化的金屬顆粒和熔渣向周圍飛散的現(xiàn)象。

10.什么叫焊瘤？

答：在焊接過程中，熔化金屬流淌到焊縫以外未熔化的母材上所形成的金屬瘤。

11.什么叫夾渣？

答：焊渣殘留于焊縫中的現(xiàn)象。

12.什么叫弧坑？如何防止？

答：焊接收弧時，焊道尾部形成低于焊縫高度的凹陷坑—叫弧坑?；】觾?nèi)一般存在低熔點共晶物、夾雜物、火口裂紋等缺陷。

采用收弧電流（小于焊接電流60%）停留在弧坑一定時間，用焊絲填滿弧坑，能夠防止產(chǎn)生弧坑缺陷。

13.什么叫無損探傷？它有哪些內(nèi)容？

答：不損壞被檢查材料或成品的性能和完整性而檢測其缺陷的方法。

主要有：Χ射線探傷（RT）

超聲探傷（UT）

磁粉探傷（MT）

滲透探傷（PT）等

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