第一篇
1-1焊条电弧焊的工艺要点 焊接方法
1、焊前清除焊件表面铁锈、油污、水分等，焊接材料用前必须烘干。2角焊缝、对接多层焊的第一层焊缝以及单道焊缝要避免采用窄而深的焊接坡口形式，以防止出现裂纹、未焊透或夹渣等焊接缺陷。3、焊接刚性大的构件时，为了防止产生裂纹，宜采取焊前预热和焊后消除应力的措施。4、在环境温度低于-10°以下焊接低碳钢、结构钢时接头冷却速度较快，为了防止产生裂纹，应采取以下减缓冷却速度的措施。
a. 焊前预热，焊时保持层间温度。b. 采用低氢型或超低氢型焊接材料。c. 点固焊时需加大焊接电流，适当加大点固焊的焊缝截面和长度，必要时焊前也需预热。d. 整条焊缝连续焊完，尽量避免中断，息弧时要填满弧坑。
1-3阐述钨极氩弧焊（TIG/GTAW）的焊接工艺
1、焊接引弧
引弧方式有三种：第一种方式是通过高频放电破坏电极与母材之间的绝缘，进而引燃电弧的高频引弧；第二种方式是把电极与母材轻轻接触，随后立即拉开引燃电弧即接触引弧；第三种方式是利用一个辅助碳棒或钨棒与钨电极接触，两者之间加上一个较小功率的电源，在钨电极和辅助帮之间引燃电弧，随后在焊接电源空载电压作用下，电弧转移到钨电极和焊件之间燃烧。
2、提前送气与滞后停气
在引弧动作开始之前，要提前通以保护气，驱除导气管中的空气并使焊接区处于被保护状态下，这称作提前送气。焊接结束后，在熔池完全凝固及电极完全冷却之前需要继续流通保护气，这称为滞后停气。
3、添加材料的选定
TIG 焊不存在添加材料的过热问题，其中的合金元素几乎都能过渡到熔池中去，因此，可以选用与被焊件相同材质的添加材料。TIG 自动化焊接通常都是在焊枪前部填充焊丝。
4、焊接夹具
为防治焊穿现象的发生，薄板焊接时工件具备被夹装条件，应考虑利用夹具进行焊接，正面压紧，背面加上铜垫板，防治焊接变形造成对缝间隙的改变、产生错位和错边，以及防治熔滴脱落。
5、其他工艺要求
包括焊件坡口形式及尺寸的选择，焊件清理等准备下工作。
1-3 GTAW直流反接的阴极清理作用
钨电极接在直流电源的正端时称作直流反极性焊接。反极性焊接时，钨极是电弧的阳极。反极性接法时，电弧具有对母材表面的氧化膜进行清理作用。电极接正时，母材是阴极，从其表面发射出电子。电子容易从有氧化物的地方发射出来并形成阴极斑点，阴极斑点受到质量较大的正离子的撞击，使该区域氧化膜被破坏掉。电弧连续破坏母材表面上电弧覆盖区域的氧化膜，实现对氧化膜的清理。
1-3 铝、镁合金电弧焊采用交流氩弧焊的原因是什么？
为兼有阴极清理作用及钨极不致过热，只有采用交流钨极氩弧焊接法。
交流电流的极性是周期变化的。在每个周期里，半波相当于直流正接，另一个半波相当于直流反接。正接的半波期间钨极不致过热，可承载较大的焊接电流，有利于电弧稳定，容许可焊厚度增大；反接的半波期间有阴极清理作用，可去除母材表面氧化膜，保证焊缝良好成形。
1-4 MIG 焊接适用范围：
1. 不锈钢焊接：Ar+(1%~5%)O2或Ar+(5%~25%)CO2 短路过渡，多用于3.0mm 以下薄板单层焊接；喷射过渡 Ar+(1%~2%)O2或Ar+(5%~10%)CO2，在要求较高的场合，可以采用Ar+(30%~50%)He。
2. 低碳钢低合金钢的焊接：Ar+(5%~20%)CO2，电弧稳定性、飞溅情况、焊缝均匀性都能良好。
3. 铜合金的焊接：预热，Ar+He。
4. 镍、钛、镁、铝合金焊接。
1-4 MIG焊工作原理：
采用熔化极焊丝作为电弧的一极，从焊枪喷嘴中流出的气体对焊接区及电弧进行保护，焊丝熔化金属从焊
丝端部脱落过渡到熔池，与母材熔化金属共同形成焊缝。
1-4 MIG焊设备组成：
弧焊电源、控制系统、送丝机构、焊枪、行走台车（自动焊）、水冷系统及供气系统组成
1-4 MIG焊接工艺参数的确定： MIG 焊的焊接参数计有：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、（焊接速度）、保护气流量等。
1、焊丝直径：
应根据焊件的厚度、焊接层次及位置、接缝间隙大小、所选熔滴过渡形式等因素来综合考虑确定。细焊丝通常多用于短路过渡的薄板/全位置焊，粗丝多用于喷射过渡的中厚板的平位置填充、盖面焊。需要特别指出的是，铝合金的MIG 焊对杂质敏感，而且铝的材质较软，为最大限度保证焊缝质量和送丝稳定可靠，追求选用尽可能粗的焊丝进行焊接。现在的技术已可以使铝合金MIG 焊时，以粗丝焊薄板。
2、焊接电流
应根据焊件的厚度、焊接层次及位置、焊丝直径大小、所需熔滴过渡形式等因素来综合考虑确定。焊丝直径一定时，可以通过改变电流的大小来获得不同的熔滴过渡形式。
3、电弧电压
短路过渡的电弧电压较低，喷射过渡的电弧电压相对较高。
4、焊接速度
焊接速度要与焊接电流相匹配，尤其是自动焊时更应如此。
铝合金焊接一般用较快的焊接速度，半自动焊常在5～60m/h之间，自动焊约在25～150m/h之间。
5、MIG 焊所需的气体流量比TIG 焊的要大，通常在30～60L/min，喷嘴孔径也相应地应有所增加，有时甚至要用双层喷嘴、双层气流保护。同时要注意焊丝的伸出长度对保护效果、电弧稳定性和焊缝成形的影响。 总结：
MIG 焊工艺参数选择的一般方法：板厚→Φ，然后，熔滴过渡形式→I，最后根据I 配以合适的U 、V 及气体流量。
1-4 MIG焊接熔滴过渡形态、特点及应用：
短路过渡：MIG 焊熔滴短路过渡电压更低，过渡过程更稳定，飞溅少。
适合进行薄板高速焊接或空间位置焊缝的焊接。
喷射过渡：MIG 焊接焊丝接阳极，在小电流时，电弧的阳极区形成在熔滴前端底部，电弧弧柱呈圆锥形，由于电磁拘束力小，熔滴主要受重力的作用而产生过渡，其颗粒较大。增大电流后，电弧形态扩展，较大范围包涵焊丝端头，电极前端被削成尖状，熔滴细颗粒化，这时的熔滴过渡形态称作“喷射过渡”。特征：熔滴尺寸小于焊丝直径，熔滴过渡平稳，电弧稳定，能够得到均匀的焊缝。
用途：中厚板水平对接或角接。
亚射流过渡：这是介于短路过渡和射滴过渡之间的一种过渡形式，电弧特征是弧长较短。
适用于铝合金短弧MIG 焊，可视弧长在2－8mm 之间，因电流大小而取不同的数值，带有短路过渡的特征，当弧长取上限值时，也有部分自由过渡（射滴）
1-5 激光热导焊机理：
热导焊时，激光辐射能量作用于材料表面，激光辐射能在材料表面转化为热量。表面热量通过热传导向内部扩散，使材料熔化，在两材料连接部分形成熔池。熔池随着激光束一起向前运动，熔池中的熔敷金属并不会向前运动。在激光束向前运动后，熔池中的熔敷金属随之凝固，形成连接两块材料的焊缝。 1-5 激光深熔焊机理：
当激光光斑功率足够大时，材料表面在激光束的照射下迅速加热，其表面温度在极短的时间内升至沸点，使材料熔化和气化，形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎全部吸收入射光束能量，孔腔内平衡温度打25000℃左右。当工件在光束下移动或者光束在工件上移动时，即形成连续焊缝。
1-5 激光焊优点：
1、 聚焦后，激光功率密度高，加热速度快，可实现高速焊和深熔焊。由于激光加热范围小，在同等功率
和焊接厚度条件下，焊接速度快、热影响区小、焊接应力和变形小，特别适用于精密焊接和微细焊接。
2、 可获得深宽比大的焊缝，焊接厚件时，可以不开坡口一次成形。
3、 激光能反射、透射，能在空间传播相当距离而衰减很小，可以进行一些远距离或者一些难以接近的部
位的焊接，可达性好。
4、 可以焊接一般焊接方法难以焊接的材料，焊后无需热处理。
5、 激光焊不需要真空室，设备简单。
第二篇 焊接冶金与焊接性
2-1焊条药皮作用：
保护作用。由于电弧的作用，使药皮熔化形成熔渣，在焊接冶金的过程中又会产生某些气体。熔渣和电弧气氛起着保护熔滴、熔池和冶金区、隔离空气的作用，防治氮气等有害气体进入焊缝。
冶金作用。在焊接过程中，由于焊条的组成物质发生冶金反应，其作用是去除有害杂质，并保护或者添加有益合金元素，使焊缝的抗气孔性及抗裂性能好使焊缝金属满足各种性能要求。
使焊条具有良好的工艺性能。焊条药皮的作用可以使电弧容易引燃，并能稳定的连续燃烧；焊接飞溅小；焊缝成形美观；易于脱渣以及可使用于各种空间位置的施焊。
2-2 金属焊接性：
金属焊接性是金属材料是否能适应焊接加工而形成完整的、具有一定使用性能的焊接接头的特性。焊接性的概念具有两个内涵：一是金属在进行焊接加工中是否容易产生缺陷；二是所形成的焊接接头在一定使用条件下的可靠运行的能力。
2-2 焊接性影响因素：
材料因素、工艺因素、结构因素和使用条件。
*材料因素：母材材质对热影响区性能起着决定性的影响，焊接材料对焊缝金属的成分和性能至关重要的作用；
*工艺因素：焊接方法、焊接工艺措施；
*结构因素：焊接结构形状、尺寸、厚度以及接头坡口形式和焊缝布置等；
*使用条件：工件的工作温度、负载条件和工作介质等。
2-2 碳当量：将各种元素对淬硬及冷裂倾向的影响作用按照相当于若干含碳量的作用折合并叠加计算的方法。
2-2 如何利用碳当量法来判断金属的焊接性？
如果评价某个牌号钢的焊接性，应取其最高质量分数来计算其碳当量。因为碳当量越高，焊接性越差，越难焊。如果评价某种钢一般情况下(有代表性) 的焊接性，也可以取其平均质量分数来计算其碳当量，因为大多数钢冶炼出来的某元素质量分数在这种钢中该元素质量分数范围的平均值附近。经验表明，当C w （%）0．6％时，钢材焊接时冷裂倾向严重，焊接性差，需要采取较高的预热温度和其他严格的工艺措施。 2-3 低碳钢、低合金钢中哪些元素易于促使焊缝中形成结晶裂纹?
硫化磷。 硫和磷是钢中极易偏析的元素，几乎对各种裂纹都比较敏感。因此，用于焊接结构的钢材对硫磷的含量都应该严格控制。
碳。碳在钢中是影响结晶裂纹的主要元素，并能加剧其他元素的有害作用（如硫、磷等）。
镍。镍在低合金钢中，易于与硫形成低熔共晶，因此会形成结晶裂纹。
2-3 焊接结晶裂纹的形成机理是什么？
在熔池结晶的固-液阶段，已结晶固相占主要部分，尚未结晶的液态金属被排挤在已结晶的固态晶粒之间，并呈薄膜状分布，即在晶粒之间形成液态薄膜。此时，如果受到拉伸应力的作用，由于液相本身的抗变形能力很小，变形必将集中于液态薄膜处，在晶粒尚未发生塑性变形时，沿晶界发生开裂，产生结晶裂纹。 2-3 热裂纹的防止措施有哪些？
焊接生产中遇到的裂纹，主要是结晶裂纹，结晶裂纹的防治措施：
*冶金控制
1) 控制焊缝中S 、P 和C 等有害杂质含量；
2) 加入某些合金元素，如Mo 、V 、Ti 、Nb 、Zr 、Al 及稀土元素等，改善焊缝一次结晶组织，细化晶粒；
3) 限制熔合比，防止母材向焊缝转移某些有害杂质，如S 等；
4) 利用“愈合作用”，形成大量低熔共晶，流动性好，具有很好的“愈合作用”，抗裂性能改善，如铝硅合金焊接硬铝。
*应力控制
1) 选择合理的接头形式，避免焊缝承受的横向应力正好作用在焊缝中心的最后结晶区域。
2) 确定合理的焊接顺序，避免焊接结构产生较大的拘束应力。
3) 确定合理的焊接参数，采用低焊速、小电流、预热的焊接工艺。
2-3 延迟裂纹产生的条件是什么？
熔敷金属中氢的行为（扩散氢向裂纹集聚）+材料的淬硬倾向（马氏体、晶体缺陷）+焊接接头的应力状态（热应力、相变应力和结构应力）。
（1）氢的行为及作用。氢在焊接高温作用下，会大量溶解在焊接熔池中，在熔池随后的结晶过程中，氢的溶解度急剧下降，来不及逸出而呈现分子态的氢成为无法移动的残余氢；来不及析出而呈现过饱和状态的原子氢成为扩散氢。
1) 氢致延迟开裂机理。2) 氢的扩散行为对致裂部位的影响。
(2)材料淬硬倾向的影响。材料的淬硬倾向主要决定于材料的化学成分、所采用的焊接工艺和冷却条件以及板厚等因素。
1) 淬火形成脆硬的马氏体组织。2) 淬硬形成更多的晶格缺陷。
(3)接头应力状态的影响。高强度钢焊接时产生延迟裂纹不仅决定于氢的有害作用和钢的淬硬倾向，而且还决定于焊接接头所处的应力状态。
1) 应力的种类。2) 拘束度与拘束应力。
2-3 冷裂纹的防止措施有哪些？
1、冶金方面
（1）从冶金方面防治冷裂纹，只要从冶炼技术上提高钢材的品质。一方面采用低碳多种微量合金元素的强化方式，在提高强度的同时，也保证具有足够的韧性；另一方面，采用精炼技术尽可能降低刚中的杂质，使之硫、磷、氧、氮等元素控制在极低的水平。
（2）从焊接本身所能采用的冶金途径主要是选用优质的低氢焊接材料和低氢的焊接方法。
（3）严格控制氢的来源也是降氢的主要途径，即仔细烘干焊条、焊剂，注意环境湿度。
（4）对焊丝与焊板附近的铁锈、油污等应仔细清理。
2、工艺方面
焊接工艺一般包括正确制定施工程序、选择焊接线能量、预热温度、焊后后热，以及焊后热处理等。
第三篇 常用金属的焊接
3-1 分析低碳钢和中碳钢的焊接性差别
1、低碳钢焊接性分析：低碳钢含碳量≤0.25％，塑性好，没有淬硬倾向，对焊接过程不敏感，焊接性好。
2、中碳钢焊接性分析：中碳钢含碳量在0.25-0.6％之间，随着含碳量的增加淬硬倾向增加，焊接性变差，冷裂纹、热裂纹的敏感性均比低碳钢严重，易于产生焊接裂纹。
3-1 低、中碳钢焊条电弧焊的焊接工艺要点有哪些？
低碳钢焊接工艺要点：
1)
2)
3) 焊前严格清理接口处的油、锈、污物等； 焊条使用前严格按要求烘干； 刚性大、厚度大的结构件焊前预热；
4)
5)
6)
1)
2)
3) 低温环境焊接时，保持层间温度，焊后缓冷； 点固焊时，焊接电流比正常施焊高10%以上； 施焊时焊缝连续焊完；熄弧时弧坑填满。 焊前严格清理接口处的油、锈、污物等； 焊条使用前严格按要求烘干； 中碳钢焊前必须预热，降低焊接时各部分温差，减小焊接应力，降低冷却速度，避免产生淬硬组织。中碳钢焊接工艺要点： 35钢和45预热温度150～200℃，结构刚度较大或钢材含碳量更高时，预热温度可以更高。尽量整体预热。
4）保持层间温度不低于预热温度；
5）点固焊时，焊接电流比正常施焊高10%以上。
6）施焊时，保持电弧稳定，采用小热输入规范（细焊条、小电流、短弧）、开坡口、小熔深焊接；
7）焊后立即进行600-650℃、保温1-2小时的消除应力热处理或150℃、保温2小时的脱氢后热处理；
8）若不进行热处理，焊后应随时锤击焊缝及两侧，释放残余应力；
9）熄弧时弧坑填满。
3-2 Q345（16Mn 、14MnNb ）的焊接工艺特点是什么？
一、 焊接材料的选择需要考虑两方面的问题：焊缝没有缺陷，满足使用性能的要求。1、等强原则。2、必
须考虑熔合比和冷却速度的影响。3、同时考虑对焊缝金属的使用性能提出的特殊要求。
二、 焊接工艺参数的确定。
1、焊接方法无特殊要求。
2、焊接线能量的选择。主要取决于过热区的脆化和冷裂两个因素。（1）焊接含碳量较低的热轧钢和正火钢时，因淬硬倾向较小，从过热区的塑性和韧性出发，线能量偏小些更有利（可避免粗晶脆化及碳化物过热溶解）。（2）焊接含碳量较高的热轧钢时，因淬硬倾向增加及冷裂倾向增加，故宁可选线能量大些。（3）对于含碳量和合金元素较高的正火钢，因淬硬倾向大，线能量小易引起冷裂，线能量大则引起脆化，故一般采用小线能量+预热更合理。
3、预热作用：防冷裂，改善韧性。预热温度的选择与材料的淬硬倾向、焊接时的冷却速度、拘束度、含氢量、焊后是否进行热处理有关。
4、焊后热处理。一般情况下，热轧钢和正火钢焊后不需要热处理要求抗应力腐蚀的焊接结构、低温下使用的焊接结构及厚壁高压容器，焊后需要进行消除应力的高温回火。
3-2 论述正火钢Q345（ 16Mn 、14MnNb ）的焊接性及焊条电弧焊工艺要点。
焊接性分析：
Q345 钢属于热轧及正火钢，其主要组织成分为铁素体+ 珠光体。该种钢的硬度、强度较高，塑性和韧性较低，具有一定的淬硬倾向，在大厚板和冷却速度过快的情况下焊接，容易出现冷裂纹；在采用大工艺参数焊接时，由于线能量过大，易导致焊缝产生热裂纹、气孔或在热影响区产生热应力裂纹。
焊条电弧焊工艺要点：
焊接工艺要点：焊接方法选择、焊接材料确定、接头形式设计、焊接参数确定、预热、焊后热处理等。
（1）焊接材料
*根据等强匹配原则选择焊接材料；重要结构或厚板优先选择低氢焊条或碱性焊剂。
*根据熔合比和冷却速度选用焊材，熔合比大、冷却速度快时选用合金元素较少的焊材。
*根据焊后热处理，选用热处理可使焊缝强度增强的焊材。
（2）焊接参数的确定
1）焊接热输入的选择
热轧钢含碳量较低，对热输入没有特殊要求。
含碳量偏于上限的Q345(16Mn)，适当加大焊接热输入，降低淬硬倾向，防止冷裂纹。含V 、Nb 和Ti 的正火钢，降低焊接热输入，减少过热区粗晶脆化。
2）接头设计和辅助措施
*接头设计
对接焊缝比角焊缝更为合理；双V 形(X形) 或双U 形坡口较好；可焊到性好；应力小；焊缝不在断面突变部位。
3）焊前预热：防止冷裂纹
取决于钢种的化学成分、板厚、焊接结构形状、拘束度及环境温度等。
化学成分：淬硬倾向越大，预热温度越高。
板厚越厚、拘束度越大，预热温度越高。
含氢量越高、环境温度越低、焊后无法进行热处理时，越应该提高预热温度。
4) 焊后处理：一般热轧正火钢不用进行焊后热处理。
a. 拘束应力大的热轧钢、正火钢、低碳调质钢，可采取后热处理。
焊后低温热处理。焊后将焊件或整条焊缝立即加热到150~250度并保温30min 以上的处理工艺。目的是降低低温转变区的冷却速度，降低冷裂倾向。
b. 残余应力较大、低温工作、承受动载荷、应力腐蚀及要求尺寸稳定性的结构需进行消应处理。 消除应力热处理。焊件以一定速度均匀加热到Ac 1点以下足够高的温度并低于母材回火温度30~60度，保温一定时间的处理工艺。
3-3 奥氏体不锈钢晶间腐蚀的机理是什么？
(1)焊缝区的晶间腐蚀
原理：后一层(道) 焊缝对前一层(道) 焊缝的加热处于敏化温度区域时，晶界上容易析出铬碳化物，形成贫铬的晶粒边界，焊缝表面与腐蚀介质接触时产生晶间腐蚀。
(2)热影响区的晶间腐蚀
机理： HAZ 的600～1000度敏化温度区间奥氏体晶粒边界析出铬的碳化物造成贫铬。
3-3 奥氏体不锈钢的焊接性如何？
由于奥氏体不锈钢含有较高的铬，可形成致密的氧化膜，所以具有良好的耐蚀性。当含铬18%、镍8%时，基本上可获得单一的奥氏体组织，故奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性、塑性、高温性能和焊接性能。 3-3 奥氏体不锈钢的焊接工艺要点有哪些？
焊前严格清理，坡口及焊材的油污、尘土等，坡口光滑，装配精密；
加强焊缝正面和背面保护，焊缝呈银白色或金黄色时，保护效果好；
焊接热输入合理限制，控制焊接参数，焊接电流不宜过高，避免接头过热和焊条发红。焊接电流比焊接碳钢小20％左右，采用小电流、低电压、窄焊道（不摆动焊接）、快焊速的施焊工艺；
适当加快冷却速度，不需预热和后热，控制较低层间温度，避免交叉焊缝，弧坑填满；
保证熔合比稳定，尽量采用自动焊工艺；
保护原焊件表面状态，焊前和焊后清理影响耐蚀性，禁止随意引弧、铁锤敲击、打冲眼等，可设置引弧板和引出板；
控制焊缝施焊次序，面向介质的焊缝最后施焊，避免面对介质的焊缝及其热影响区发生敏化腐蚀。
第一篇
1-1焊条电弧焊的工艺要点 焊接方法
1、焊前清除焊件表面铁锈、油污、水分等，焊接材料用前必须烘干。2角焊缝、对接多层焊的第一层焊缝以及单道焊缝要避免采用窄而深的焊接坡口形式，以防止出现裂纹、未焊透或夹渣等焊接缺陷。3、焊接刚性大的构件时，为了防止产生裂纹，宜采取焊前预热和焊后消除应力的措施。4、在环境温度低于-10°以下焊接低碳钢、结构钢时接头冷却速度较快，为了防止产生裂纹，应采取以下减缓冷却速度的措施。
a. 焊前预热，焊时保持层间温度。b. 采用低氢型或超低氢型焊接材料。c. 点固焊时需加大焊接电流，适当加大点固焊的焊缝截面和长度，必要时焊前也需预热。d. 整条焊缝连续焊完，尽量避免中断，息弧时要填满弧坑。
1-3阐述钨极氩弧焊（TIG/GTAW）的焊接工艺
1、焊接引弧
引弧方式有三种：第一种方式是通过高频放电破坏电极与母材之间的绝缘，进而引燃电弧的高频引弧；第二种方式是把电极与母材轻轻接触，随后立即拉开引燃电弧即接触引弧；第三种方式是利用一个辅助碳棒或钨棒与钨电极接触，两者之间加上一个较小功率的电源，在钨电极和辅助帮之间引燃电弧，随后在焊接电源空载电压作用下，电弧转移到钨电极和焊件之间燃烧。
2、提前送气与滞后停气
在引弧动作开始之前，要提前通以保护气，驱除导气管中的空气并使焊接区处于被保护状态下，这称作提前送气。焊接结束后，在熔池完全凝固及电极完全冷却之前需要继续流通保护气，这称为滞后停气。
3、添加材料的选定
TIG 焊不存在添加材料的过热问题，其中的合金元素几乎都能过渡到熔池中去，因此，可以选用与被焊件相同材质的添加材料。TIG 自动化焊接通常都是在焊枪前部填充焊丝。
4、焊接夹具
为防治焊穿现象的发生，薄板焊接时工件具备被夹装条件，应考虑利用夹具进行焊接，正面压紧，背面加上铜垫板，防治焊接变形造成对缝间隙的改变、产生错位和错边，以及防治熔滴脱落。
5、其他工艺要求
包括焊件坡口形式及尺寸的选择，焊件清理等准备下工作。
1-3 GTAW直流反接的阴极清理作用
钨电极接在直流电源的正端时称作直流反极性焊接。反极性焊接时，钨极是电弧的阳极。反极性接法时，电弧具有对母材表面的氧化膜进行清理作用。电极接正时，母材是阴极，从其表面发射出电子。电子容易从有氧化物的地方发射出来并形成阴极斑点，阴极斑点受到质量较大的正离子的撞击，使该区域氧化膜被破坏掉。电弧连续破坏母材表面上电弧覆盖区域的氧化膜，实现对氧化膜的清理。
1-3 铝、镁合金电弧焊采用交流氩弧焊的原因是什么？
为兼有阴极清理作用及钨极不致过热，只有采用交流钨极氩弧焊接法。
交流电流的极性是周期变化的。在每个周期里，半波相当于直流正接，另一个半波相当于直流反接。正接的半波期间钨极不致过热，可承载较大的焊接电流，有利于电弧稳定，容许可焊厚度增大；反接的半波期间有阴极清理作用，可去除母材表面氧化膜，保证焊缝良好成形。
1-4 MIG 焊接适用范围：
1. 不锈钢焊接：Ar+(1%~5%)O2或Ar+(5%~25%)CO2 短路过渡，多用于3.0mm 以下薄板单层焊接；喷射过渡 Ar+(1%~2%)O2或Ar+(5%~10%)CO2，在要求较高的场合，可以采用Ar+(30%~50%)He。
2. 低碳钢低合金钢的焊接：Ar+(5%~20%)CO2，电弧稳定性、飞溅情况、焊缝均匀性都能良好。
3. 铜合金的焊接：预热，Ar+He。
4. 镍、钛、镁、铝合金焊接。
1-4 MIG焊工作原理：
采用熔化极焊丝作为电弧的一极，从焊枪喷嘴中流出的气体对焊接区及电弧进行保护，焊丝熔化金属从焊
丝端部脱落过渡到熔池，与母材熔化金属共同形成焊缝。
1-4 MIG焊设备组成：
弧焊电源、控制系统、送丝机构、焊枪、行走台车（自动焊）、水冷系统及供气系统组成
1-4 MIG焊接工艺参数的确定： MIG 焊的焊接参数计有：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、（焊接速度）、保护气流量等。
1、焊丝直径：
应根据焊件的厚度、焊接层次及位置、接缝间隙大小、所选熔滴过渡形式等因素来综合考虑确定。细焊丝通常多用于短路过渡的薄板/全位置焊，粗丝多用于喷射过渡的中厚板的平位置填充、盖面焊。需要特别指出的是，铝合金的MIG 焊对杂质敏感，而且铝的材质较软，为最大限度保证焊缝质量和送丝稳定可靠，追求选用尽可能粗的焊丝进行焊接。现在的技术已可以使铝合金MIG 焊时，以粗丝焊薄板。
2、焊接电流
应根据焊件的厚度、焊接层次及位置、焊丝直径大小、所需熔滴过渡形式等因素来综合考虑确定。焊丝直径一定时，可以通过改变电流的大小来获得不同的熔滴过渡形式。
3、电弧电压
短路过渡的电弧电压较低，喷射过渡的电弧电压相对较高。
4、焊接速度
焊接速度要与焊接电流相匹配，尤其是自动焊时更应如此。
铝合金焊接一般用较快的焊接速度，半自动焊常在5～60m/h之间，自动焊约在25～150m/h之间。
5、MIG 焊所需的气体流量比TIG 焊的要大，通常在30～60L/min，喷嘴孔径也相应地应有所增加，有时甚至要用双层喷嘴、双层气流保护。同时要注意焊丝的伸出长度对保护效果、电弧稳定性和焊缝成形的影响。 总结：
MIG 焊工艺参数选择的一般方法：板厚→Φ，然后，熔滴过渡形式→I，最后根据I 配以合适的U 、V 及气体流量。
1-4 MIG焊接熔滴过渡形态、特点及应用：
短路过渡：MIG 焊熔滴短路过渡电压更低，过渡过程更稳定，飞溅少。
适合进行薄板高速焊接或空间位置焊缝的焊接。
喷射过渡：MIG 焊接焊丝接阳极，在小电流时，电弧的阳极区形成在熔滴前端底部，电弧弧柱呈圆锥形，由于电磁拘束力小，熔滴主要受重力的作用而产生过渡，其颗粒较大。增大电流后，电弧形态扩展，较大范围包涵焊丝端头，电极前端被削成尖状，熔滴细颗粒化，这时的熔滴过渡形态称作“喷射过渡”。特征：熔滴尺寸小于焊丝直径，熔滴过渡平稳，电弧稳定，能够得到均匀的焊缝。
用途：中厚板水平对接或角接。
亚射流过渡：这是介于短路过渡和射滴过渡之间的一种过渡形式，电弧特征是弧长较短。
适用于铝合金短弧MIG 焊，可视弧长在2－8mm 之间，因电流大小而取不同的数值，带有短路过渡的特征，当弧长取上限值时，也有部分自由过渡（射滴）
1-5 激光热导焊机理：
热导焊时，激光辐射能量作用于材料表面，激光辐射能在材料表面转化为热量。表面热量通过热传导向内部扩散，使材料熔化，在两材料连接部分形成熔池。熔池随着激光束一起向前运动，熔池中的熔敷金属并不会向前运动。在激光束向前运动后，熔池中的熔敷金属随之凝固，形成连接两块材料的焊缝。 1-5 激光深熔焊机理：
当激光光斑功率足够大时，材料表面在激光束的照射下迅速加热，其表面温度在极短的时间内升至沸点，使材料熔化和气化，形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎全部吸收入射光束能量，孔腔内平衡温度打25000℃左右。当工件在光束下移动或者光束在工件上移动时，即形成连续焊缝。
1-5 激光焊优点：
1、 聚焦后，激光功率密度高，加热速度快，可实现高速焊和深熔焊。由于激光加热范围小，在同等功率
和焊接厚度条件下，焊接速度快、热影响区小、焊接应力和变形小，特别适用于精密焊接和微细焊接。
2、 可获得深宽比大的焊缝，焊接厚件时，可以不开坡口一次成形。
3、 激光能反射、透射，能在空间传播相当距离而衰减很小，可以进行一些远距离或者一些难以接近的部
位的焊接，可达性好。
4、 可以焊接一般焊接方法难以焊接的材料，焊后无需热处理。
5、 激光焊不需要真空室，设备简单。
第二篇 焊接冶金与焊接性
2-1焊条药皮作用：
保护作用。由于电弧的作用，使药皮熔化形成熔渣，在焊接冶金的过程中又会产生某些气体。熔渣和电弧气氛起着保护熔滴、熔池和冶金区、隔离空气的作用，防治氮气等有害气体进入焊缝。
冶金作用。在焊接过程中，由于焊条的组成物质发生冶金反应，其作用是去除有害杂质，并保护或者添加有益合金元素，使焊缝的抗气孔性及抗裂性能好使焊缝金属满足各种性能要求。
使焊条具有良好的工艺性能。焊条药皮的作用可以使电弧容易引燃，并能稳定的连续燃烧；焊接飞溅小；焊缝成形美观；易于脱渣以及可使用于各种空间位置的施焊。
2-2 金属焊接性：
金属焊接性是金属材料是否能适应焊接加工而形成完整的、具有一定使用性能的焊接接头的特性。焊接性的概念具有两个内涵：一是金属在进行焊接加工中是否容易产生缺陷；二是所形成的焊接接头在一定使用条件下的可靠运行的能力。
2-2 焊接性影响因素：
材料因素、工艺因素、结构因素和使用条件。
*材料因素：母材材质对热影响区性能起着决定性的影响，焊接材料对焊缝金属的成分和性能至关重要的作用；
*工艺因素：焊接方法、焊接工艺措施；
*结构因素：焊接结构形状、尺寸、厚度以及接头坡口形式和焊缝布置等；
*使用条件：工件的工作温度、负载条件和工作介质等。
2-2 碳当量：将各种元素对淬硬及冷裂倾向的影响作用按照相当于若干含碳量的作用折合并叠加计算的方法。
2-2 如何利用碳当量法来判断金属的焊接性？
如果评价某个牌号钢的焊接性，应取其最高质量分数来计算其碳当量。因为碳当量越高，焊接性越差，越难焊。如果评价某种钢一般情况下(有代表性) 的焊接性，也可以取其平均质量分数来计算其碳当量，因为大多数钢冶炼出来的某元素质量分数在这种钢中该元素质量分数范围的平均值附近。经验表明，当C w （%）0．6％时，钢材焊接时冷裂倾向严重，焊接性差，需要采取较高的预热温度和其他严格的工艺措施。 2-3 低碳钢、低合金钢中哪些元素易于促使焊缝中形成结晶裂纹?
硫化磷。 硫和磷是钢中极易偏析的元素，几乎对各种裂纹都比较敏感。因此，用于焊接结构的钢材对硫磷的含量都应该严格控制。
碳。碳在钢中是影响结晶裂纹的主要元素，并能加剧其他元素的有害作用（如硫、磷等）。
镍。镍在低合金钢中，易于与硫形成低熔共晶，因此会形成结晶裂纹。
2-3 焊接结晶裂纹的形成机理是什么？
在熔池结晶的固-液阶段，已结晶固相占主要部分，尚未结晶的液态金属被排挤在已结晶的固态晶粒之间，并呈薄膜状分布，即在晶粒之间形成液态薄膜。此时，如果受到拉伸应力的作用，由于液相本身的抗变形能力很小，变形必将集中于液态薄膜处，在晶粒尚未发生塑性变形时，沿晶界发生开裂，产生结晶裂纹。 2-3 热裂纹的防止措施有哪些？
焊接生产中遇到的裂纹，主要是结晶裂纹，结晶裂纹的防治措施：
*冶金控制
1) 控制焊缝中S 、P 和C 等有害杂质含量；
2) 加入某些合金元素，如Mo 、V 、Ti 、Nb 、Zr 、Al 及稀土元素等，改善焊缝一次结晶组织，细化晶粒；
3) 限制熔合比，防止母材向焊缝转移某些有害杂质，如S 等；
4) 利用“愈合作用”，形成大量低熔共晶，流动性好，具有很好的“愈合作用”，抗裂性能改善，如铝硅合金焊接硬铝。
*应力控制
1) 选择合理的接头形式，避免焊缝承受的横向应力正好作用在焊缝中心的最后结晶区域。
2) 确定合理的焊接顺序，避免焊接结构产生较大的拘束应力。
3) 确定合理的焊接参数，采用低焊速、小电流、预热的焊接工艺。
2-3 延迟裂纹产生的条件是什么？
熔敷金属中氢的行为（扩散氢向裂纹集聚）+材料的淬硬倾向（马氏体、晶体缺陷）+焊接接头的应力状态（热应力、相变应力和结构应力）。
（1）氢的行为及作用。氢在焊接高温作用下，会大量溶解在焊接熔池中，在熔池随后的结晶过程中，氢的溶解度急剧下降，来不及逸出而呈现分子态的氢成为无法移动的残余氢；来不及析出而呈现过饱和状态的原子氢成为扩散氢。
1) 氢致延迟开裂机理。2) 氢的扩散行为对致裂部位的影响。
(2)材料淬硬倾向的影响。材料的淬硬倾向主要决定于材料的化学成分、所采用的焊接工艺和冷却条件以及板厚等因素。
1) 淬火形成脆硬的马氏体组织。2) 淬硬形成更多的晶格缺陷。
(3)接头应力状态的影响。高强度钢焊接时产生延迟裂纹不仅决定于氢的有害作用和钢的淬硬倾向，而且还决定于焊接接头所处的应力状态。
1) 应力的种类。2) 拘束度与拘束应力。
2-3 冷裂纹的防止措施有哪些？
1、冶金方面
（1）从冶金方面防治冷裂纹，只要从冶炼技术上提高钢材的品质。一方面采用低碳多种微量合金元素的强化方式，在提高强度的同时，也保证具有足够的韧性；另一方面，采用精炼技术尽可能降低刚中的杂质，使之硫、磷、氧、氮等元素控制在极低的水平。
（2）从焊接本身所能采用的冶金途径主要是选用优质的低氢焊接材料和低氢的焊接方法。
（3）严格控制氢的来源也是降氢的主要途径，即仔细烘干焊条、焊剂，注意环境湿度。
（4）对焊丝与焊板附近的铁锈、油污等应仔细清理。
2、工艺方面
焊接工艺一般包括正确制定施工程序、选择焊接线能量、预热温度、焊后后热，以及焊后热处理等。
第三篇 常用金属的焊接
3-1 分析低碳钢和中碳钢的焊接性差别
1、低碳钢焊接性分析：低碳钢含碳量≤0.25％，塑性好，没有淬硬倾向，对焊接过程不敏感，焊接性好。
2、中碳钢焊接性分析：中碳钢含碳量在0.25-0.6％之间，随着含碳量的增加淬硬倾向增加，焊接性变差，冷裂纹、热裂纹的敏感性均比低碳钢严重，易于产生焊接裂纹。
3-1 低、中碳钢焊条电弧焊的焊接工艺要点有哪些？
低碳钢焊接工艺要点：
1)
2)
3) 焊前严格清理接口处的油、锈、污物等； 焊条使用前严格按要求烘干； 刚性大、厚度大的结构件焊前预热；
4)
5)
6)
1)
2)
3) 低温环境焊接时，保持层间温度，焊后缓冷； 点固焊时，焊接电流比正常施焊高10%以上； 施焊时焊缝连续焊完；熄弧时弧坑填满。 焊前严格清理接口处的油、锈、污物等； 焊条使用前严格按要求烘干； 中碳钢焊前必须预热，降低焊接时各部分温差，减小焊接应力，降低冷却速度，避免产生淬硬组织。中碳钢焊接工艺要点： 35钢和45预热温度150～200℃，结构刚度较大或钢材含碳量更高时，预热温度可以更高。尽量整体预热。
4）保持层间温度不低于预热温度；
5）点固焊时，焊接电流比正常施焊高10%以上。
6）施焊时，保持电弧稳定，采用小热输入规范（细焊条、小电流、短弧）、开坡口、小熔深焊接；
7）焊后立即进行600-650℃、保温1-2小时的消除应力热处理或150℃、保温2小时的脱氢后热处理；
8）若不进行热处理，焊后应随时锤击焊缝及两侧，释放残余应力；
9）熄弧时弧坑填满。
3-2 Q345（16Mn 、14MnNb ）的焊接工艺特点是什么？
一、 焊接材料的选择需要考虑两方面的问题：焊缝没有缺陷，满足使用性能的要求。1、等强原则。2、必
须考虑熔合比和冷却速度的影响。3、同时考虑对焊缝金属的使用性能提出的特殊要求。
二、 焊接工艺参数的确定。
1、焊接方法无特殊要求。
2、焊接线能量的选择。主要取决于过热区的脆化和冷裂两个因素。（1）焊接含碳量较低的热轧钢和正火钢时，因淬硬倾向较小，从过热区的塑性和韧性出发，线能量偏小些更有利（可避免粗晶脆化及碳化物过热溶解）。（2）焊接含碳量较高的热轧钢时，因淬硬倾向增加及冷裂倾向增加，故宁可选线能量大些。（3）对于含碳量和合金元素较高的正火钢，因淬硬倾向大，线能量小易引起冷裂，线能量大则引起脆化，故一般采用小线能量+预热更合理。
3、预热作用：防冷裂，改善韧性。预热温度的选择与材料的淬硬倾向、焊接时的冷却速度、拘束度、含氢量、焊后是否进行热处理有关。
4、焊后热处理。一般情况下，热轧钢和正火钢焊后不需要热处理要求抗应力腐蚀的焊接结构、低温下使用的焊接结构及厚壁高压容器，焊后需要进行消除应力的高温回火。
3-2 论述正火钢Q345（ 16Mn 、14MnNb ）的焊接性及焊条电弧焊工艺要点。
焊接性分析：
Q345 钢属于热轧及正火钢，其主要组织成分为铁素体+ 珠光体。该种钢的硬度、强度较高，塑性和韧性较低，具有一定的淬硬倾向，在大厚板和冷却速度过快的情况下焊接，容易出现冷裂纹；在采用大工艺参数焊接时，由于线能量过大，易导致焊缝产生热裂纹、气孔或在热影响区产生热应力裂纹。
焊条电弧焊工艺要点：
焊接工艺要点：焊接方法选择、焊接材料确定、接头形式设计、焊接参数确定、预热、焊后热处理等。
（1）焊接材料
*根据等强匹配原则选择焊接材料；重要结构或厚板优先选择低氢焊条或碱性焊剂。
*根据熔合比和冷却速度选用焊材，熔合比大、冷却速度快时选用合金元素较少的焊材。
*根据焊后热处理，选用热处理可使焊缝强度增强的焊材。
（2）焊接参数的确定
1）焊接热输入的选择
热轧钢含碳量较低，对热输入没有特殊要求。
含碳量偏于上限的Q345(16Mn)，适当加大焊接热输入，降低淬硬倾向，防止冷裂纹。含V 、Nb 和Ti 的正火钢，降低焊接热输入，减少过热区粗晶脆化。
2）接头设计和辅助措施
*接头设计
对接焊缝比角焊缝更为合理；双V 形(X形) 或双U 形坡口较好；可焊到性好；应力小；焊缝不在断面突变部位。
3）焊前预热：防止冷裂纹
取决于钢种的化学成分、板厚、焊接结构形状、拘束度及环境温度等。
化学成分：淬硬倾向越大，预热温度越高。
板厚越厚、拘束度越大，预热温度越高。
含氢量越高、环境温度越低、焊后无法进行热处理时，越应该提高预热温度。
4) 焊后处理：一般热轧正火钢不用进行焊后热处理。
a. 拘束应力大的热轧钢、正火钢、低碳调质钢，可采取后热处理。
焊后低温热处理。焊后将焊件或整条焊缝立即加热到150~250度并保温30min 以上的处理工艺。目的是降低低温转变区的冷却速度，降低冷裂倾向。
b. 残余应力较大、低温工作、承受动载荷、应力腐蚀及要求尺寸稳定性的结构需进行消应处理。 消除应力热处理。焊件以一定速度均匀加热到Ac 1点以下足够高的温度并低于母材回火温度30~60度，保温一定时间的处理工艺。
3-3 奥氏体不锈钢晶间腐蚀的机理是什么？
(1)焊缝区的晶间腐蚀
原理：后一层(道) 焊缝对前一层(道) 焊缝的加热处于敏化温度区域时，晶界上容易析出铬碳化物，形成贫铬的晶粒边界，焊缝表面与腐蚀介质接触时产生晶间腐蚀。
(2)热影响区的晶间腐蚀
机理： HAZ 的600～1000度敏化温度区间奥氏体晶粒边界析出铬的碳化物造成贫铬。
3-3 奥氏体不锈钢的焊接性如何？
由于奥氏体不锈钢含有较高的铬，可形成致密的氧化膜，所以具有良好的耐蚀性。当含铬18%、镍8%时，基本上可获得单一的奥氏体组织，故奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性、塑性、高温性能和焊接性能。 3-3 奥氏体不锈钢的焊接工艺要点有哪些？
焊前严格清理，坡口及焊材的油污、尘土等，坡口光滑，装配精密；
加强焊缝正面和背面保护，焊缝呈银白色或金黄色时，保护效果好；
焊接热输入合理限制，控制焊接参数，焊接电流不宜过高，避免接头过热和焊条发红。焊接电流比焊接碳钢小20％左右，采用小电流、低电压、窄焊道（不摆动焊接）、快焊速的施焊工艺；
适当加快冷却速度，不需预热和后热，控制较低层间温度，避免交叉焊缝，弧坑填满；
保证熔合比稳定，尽量采用自动焊工艺；
保护原焊件表面状态，焊前和焊后清理影响耐蚀性，禁止随意引弧、铁锤敲击、打冲眼等，可设置引弧板和引出板；
控制焊缝施焊次序，面向介质的焊缝最后施焊，避免面对介质的焊缝及其热影响区发生敏化腐蚀。