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1、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？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?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
2、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?.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?.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?.综合分析各种因素对手工电弧焊时焊缝含氢量的影响。1.今欲制造超低氢焊条（Hcm3/100）,问设计药皮配方时应采取什么措施？1 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?1.保护焊焊接低合金钢时,应采用什么焊丝?为什么?1.在焊接过程中熔渣起哪些作用？设计焊条、焊剂时应主要调控熔渣的哪些物化性质?为什么？14测得熔渣的化学成
3、分为：CaO1.94%、2834%、23.76、FeO5.78%、7.23%、3、O374%、25%，计算熔渣的碱度和，并判断该渣的酸碱性。5已知在碱性渣和酸性渣中各含有 15%的 Fe，熔池的平均温度为 1700,问在该温度下平衡时分配到熔池中的 F量各为多少？为什么在两种情况下分配到熔池中的 FeO 量不同?为什么焊缝中实际含 Fe量远小于平衡时的含量？1.既然熔渣的碱度越高，其中的自由氧越多,为什么碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条焊缝含氧量低?1为什么焊接高铝钢时,即使焊条药皮中不含，只是由于用水玻璃作粘结剂,焊缝还会严重增硅?18 综合分析熔渣中的 CaF2在焊接化学冶金过程是所起的作用。
4、.综合分析熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡的影响。0什么是焊接化学冶金过程,手工电弧焊冶金过程分几个阶段,各阶段反应条件有何不同，主要进行哪些物理化学反应?.什么是熔合比，其影响因素有哪些,研究熔合比在实际生产中有什么意义?2.解释名词：药皮重量系数、焊剂的熔化率、扩散氢、剩余氢 23.试分析氢的溶解机制及对焊接质量的影响,如何控制?24.试分析氮的溶解机制及对焊接质量的影响,如何控制？25.试分析氧的溶解机制及对焊接质量的影响，如何控制?26.Mn，Si 脱氧剂分别适合什么渣脱氧，怎样配比效果较好？2.焊接熔渣的作用有哪些 2.焊接熔渣有几种，都有何特点?29.试述合金化的
5、目的,方式及过渡系数的影响因素。0.说明 S,P 对焊接质量的影响，如何控制？1.试分析熔滴过渡特性对焊接冶金反应的影响。3分析说明温度及熔渣性质对扩散氧化及扩散脱氧的影响。33.如何理解焊接化学冶金平衡问题?34.为什么酸性焊条用锰铁作为脱氧剂,而碱性焊条用硅铁、锰铁和钛铁作为脱氧剂?3.脱氧和合金过渡有何区别和联系?选择脱氧剂和合金剂各应遵循什么原则?第二章 焊接材料.焊条的工艺性能包括哪些方面?2.综合分析碱性焊条药皮中 CF2 的作用及对焊缝的性能的影响。.在酸性焊条药皮中，加入碱金属氧化物和碱土金属氧化物对于溶渣的粘度有何影响?为什么?4.试分析低氢型碱性焊条降低发尘量及毒性的主要途
6、径。5.试对比分析酸性焊条及碱性焊条的工艺性能、冶金性能和焊缝金属的力学性能 6.低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感?7埋弧焊时如何考虑焊丝与焊剂匹配?.药芯焊丝的焊接冶金特点是什么？0.焊条药皮的作用有哪些？11综合比较 J22 和 J7 焊条的工艺性能与冶金性能？12.试说明焊条的选用原则。13.焊条配方设计有哪几种?1.焊剂的作用有哪些？5.为了解决低氢焊条引弧点的气孔问题,一般采取什么措施？说明之。第三章 熔池凝固和焊缝固态相变 1.焊接溶池凝固与一般铸锭凝固有何不同的特点？2.试述熔池的结晶线速度与焊接速度的关系.3.简述熔池的结晶形态,并分析结晶速度、温度梯度和浓度对结晶形
7、态的影响。4分析焊缝和熔合区的化学不均匀性，为什么会形成这种不均匀性?5.试述低合金钢焊缝固态相变的特点,根据组织特征如何获得有益组织和避免有害组织?6.分析粒状贝氏体g 和 MA 组元的形成原因及其对焊缝性能的影响。7.试述氢气和 C气孔的形成原因、特征及如何防止。8用一分为二的观点分析夹杂物对焊缝金属性能的影响。.分析微量元素（o、b、i、B、稀土等)对焊缝性能的影响,并考虑它们之间的相互作用及分析原因。10.某厂用5015 焊条焊接时,在引弧和弧坑处产生气孔，分析其有原因，并提出解决方法 1如 1Mn 母材中含有高的 S、应如何保证焊缝金属韧性？12.设在厚大焊件上进行快速堆焊,工艺参数
8、为=4kj/,v=1/s,求在 Z的平面上,y0.c处晶粒长大的平均速度(已知=0.2j/（m)，a=01cm2/s,=150),=0m2/s,Tm10）.13.分析有效功率 q.焊速 v 和导热系数对晶粒成长平均线速度的方向和数值的影响，如何利用所得规律来调整来调整焊缝的结晶组织？14利用结晶过程中，熔池相界面液相中溶质的 Cl计算公式：0(1(1k0/k)-/L)讨论液相中溶质的初始浓度 C0结晶速度 R、固液两相溶质浓度的分配系数K和溶质扩散系数对结晶前沿液相中距离溶质浓度分布的影响。5.如气泡半径为 r、气体与液体之间的相界张力为,求证所产生的附加力 p2/r。16.如熔池金属处于 1
9、00时,气泡内气体与液态金属之间的相界张力=10*1-5Nm2，气泡半径 r5*106m，求此时的附加压力 p，并对计算结果进行分析。17.用 H8A 焊丝和J43焊剂埋弧自动焊接沸腾钢时，虽经仔细除锈但还经常出现气孔,试分析其原因,应采取何种措施防止气孔。8.某厂焊接带锈低碳钢板，采用“结 423”焊条时一般不出气孔,但采用431焊条时总是出现气孔，试分析其原因。19.某厂用 E5015 焊条焊接时,在引弧和弧坑处产生气孔,分析其原因，并提出解决办法。20.如 16M母材中含有较高的 S、，应如何保证焊缝金属的韧性？21.说明熔池凝固条件及其特点。22什么是联生结晶，焊接条件下，为什么容易得
10、到柱状晶？23.试述熔池在结晶过程中,晶粒成长方向与晶粒主轴成长的线速度和焊接速度的关系。24.焊缝的偏析有几种,产生原因是什么？5.焊缝金属二次结晶组织形态有几种，为什么会出现这样的组织形态？26.说明改善焊缝组织的方法及其原理。.夹杂是怎样产生的,对焊缝性能有何影响？如何消除?28.试分析说明气孔产生的机理。29.氢气孔，一氧化碳气孔产生的原因有什么不同,如何控制?30.高速焊接与慢速焊接，对焊缝形状与凝固结构形态有何不同影响？(提示:联系温度场特性与成分过冷现象)。31.焊缝中有几种形式的偏析。为减少硫偏析,应如何控制焊缝中的 C，Mn,?3.在母材杂质（如 S,P）或碳量偏高时,如何保证焊缝金属的韧性。(提示:从减少熔合比着眼)。