焊接工匠绝学--焊接工程师必须掌握的80个问题
1. 焊接过程中形 成的气孔会有哪些危害？
焊缝中存在气孔，会削弱焊缝的有效工作截面，因此降低了焊缝的机械性能，使焊缝金属的塑性、特别是弯曲和冲击韧性降低得更多。气孔严重时，会使金属结构在工作时遭到破坏，特别是在交变应力存在的环境中（水锤或机械振动、温度变化等）。
2. 焊缝表面尺寸不符合 要求有原因及防止方法是什么？
产生原因：焊件坡口角度不对，装配间隙不均匀，焊接速度不当或运条手法不正确，焊条和角度选择不当或改变。
防止方法：选择适当的坡口角度和装配间隙；正确选择焊接工艺参数，特别是焊接电流值采用恰当运条手法和角度，以保证焊缝成形均匀一致。
3. 咬边产生的原因 及防止方法是什么？
产生原因：主要是由于焊接工艺参数选择不当，焊接电流太大，电弧过长，运条速度和焊条速度不适当等。 防止方法： 选择正确的焊接电流及焊接速度，电弧不能拉得太长，掌握正确的运条方法和运条角度。
4.药皮的作用有哪些？
压涂在焊芯表面上的涂料层叫药皮。
其作用是（1）提高焊接电弧的稳定性；（2）保护熔化金属不受外界空气的影响；（3）过渡合金元素使焊缝获得所要求的性能（4）改善焊接工艺性能，提高焊接生产率。
5.淬火的目的是什么？
将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度，保持一定时间，然后以适当的速度冷却，以获得马氏体或贝氏体的热处理工艺称为淬火。目的是提高钢的硬度、强度和耐磨性。
6.钢退火的目的是什么？
①降低钢的硬度，提高塑性，以利于切削加工及冷变形加工；
②细化晶粒，均匀钢的组织成分，改善钢的性能或为以后的热处理作准备； ③消除钢中的残余内应力，以防止变形和开裂。
7.选择坡口一般遵循的原则是什么？
①能够保证工件焊透（手弧焊熔深一般为2mm—4mm），且便于焊接操作。 ②坡口形状应容易加工。 ③尽可能提高焊接生产率和节省焊条。 ④尽可能减小焊后工件的变形。
8.CO2气体保护焊的特点是什么？飞溅产生的原因是什么？
其特点是：（1）CO2气体的氧化性；（2）气孔 由于气流的冷却作用，熔池凝固较快，很容易在焊缝中产生气孔。但有利于薄板焊接，焊后变形也小。（3）抗冷裂性 由于焊接接头含氢量少，所以CO2气体保护焊具有较高的抗冷裂能力。（4）飞溅 飞溅是二氧化碳气体保护焊的主要缺点。
产生飞溅的原因有以下几个方面：1）由CO气体造成的飞溅；2）斑点压力引起的飞溅；3）短路时引起的飞溅。
9.如何用氨气检查方法来检查焊接容器的气密性？
在受压元件内充入混有1%氨气的压缩空气，将在5%硝酸汞水溶液中浸过的纸条或绷带贴在焊缝外部(也可贴浸过酚酞试剂的白纸条)。如有泄漏，在纸条或绷带的相应位置上将呈现黑色斑纹(用酚酞纸时为红斑点)，这种方法比较准确，效率高，适用于环境温度较低的情况下检查焊缝的致密性。
10.焊接方法分为哪几类？
按采用的能源和工艺特点，焊接分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类，每类又分为各种不同的焊接方法。
熔化焊分为电弧焊、气焊、铝热焊、电渣焊、电子束焊、激光焊 压力焊分为电阻点缝焊、电阻对焊、超声波焊、爆炸焊、扩散焊、摩擦焊、高频焊 钎焊包括火焰钎焊、感应钎焊、炉钎焊、盐溶钎焊、电子束钎焊 电弧焊分为焊条电弧焊、螺柱焊、气体保护焊、埋弧焊、等离子弧焊
气体保护焊分为氩弧焊、二氧化钛电弧焊、原子氢焊 至于金属热切割、喷涂、碳弧气刨等均是跟焊接方法相近的金属加工方法，通常也属于焊接专业的技术范围。
11.坡口角度、根部间隙和钝边有何作用？
坡口角度是指两坡口面之间的夹角。
根部间隙是指焊前在接头根部之间预留的空隙，其作用是在于打底焊时能保证根部焊透。 钝边是指焊件开坡口时，沿焊件接头坡口根部的端面直边部分，其作用是在于防止根部烧穿。
12.交流弧焊机的使用与维护应注意那些事项？
（1） 应按照焊机的额定焊接电流和负载持续率使用，不要超载。
（2） 焊机不允许长时间短路。
（3） 调节电流应在空载时运行。
（4） 经常检查导线接触、保险丝、接地、调节机构等并试之完好。
（5） 保持焊机清洁，干燥通风，防止灰尘和雨水侵入。
（6） 放置平稳，工作完毕切断电源。
（7） 焊机要定期检修。
13.手工电弧焊的安全操作技术？
（1） 注意空载电压不超过额定值，既：交流60V，直流90V
（2） 清除焊渣应带防护镜
（3） 人多的施工区应设置遮度板，防止户弧光辐射
（4） 带有焊条的焊钳不可随意放置
（5） 不随便扔焊条头，应集中堆放。特别注意防火
（6） 焊接有色金属，镀锌管或合金时，应带口罩防止氧化锌吸入体内
（7） 工作结束应清理场地、工具等，并切断电源
（8） 焊机外壳接地
（9） 焊件需要草木灰保温缓冷时，应注意周围物件，防止着火
（10） 移动焊机或调换接线要断开电源
（11） 容器内施焊，外面要人监护
（12） 焊补盛装易燃易爆介质容器或管道时要置换合格，打开所有盖
14.焊剂在焊接过程中的作用包括哪些方面？
在焊接中焊剂是保证焊接质量的主要因素，它有一下几点作用；
（1） 焊剂熔化后浮在熔化金属表面，保护熔池，防止空气中有害气体的侵蚀。
（2） 焊剂具有脱氧与渗合金作用，与焊丝配合作用，使焊缝金属获得所需的化学成分和机械性能。
（3） 使焊缝成型良好。
（4） 减缓熔化金属的冷却速度，减少气孔、夹渣等缺陷。
（5） 防止飞溅，减少损失，提高熔缚系数。
15.手工电弧焊的工艺优缺点分别是什么？
优点 ：
（1）工艺灵活、适应强； （2）质量好； （3）易于通过工艺调整来控制变形和改善应力； （4）设备简单、操作方便。
缺点 ：
（1）对焊工要求高，焊工的操作技术和经验直接影响产品质量的好坏。 （2）劳动条件差； （3）生产率低。
16.焊接热循环的含义及影响因素是什么？
在焊接过程中热源沿焊件移动，在焊接热源作用下，焊件上某点的温度随时间变化的过程，叫该点的焊接热循环。
影响因素：（1）焊接工艺参数和线能量；（2）预热和层间温度；板厚、接头形式和材料的导热性。
17.热裂纹产生的原因及防止方法是什么？
产生原因：是由于熔池冷却结晶时，受到的拉应力作用，而凝固时，低熔点共晶体形成的液态薄层共同作用的结果。
防止方法： ①控制焊缝中的有害杂质的含量即碳、硫、磷的含量，减少熔池中底熔点共晶体的形成。②预热：以降低冷却速度，改善应力状况。③采用碱性焊条，因为碱性焊条的熔渣具有较强脱硫、脱磷的能力。④控制焊缝形状，尽量避免得到深而窄的焊缝。⑤采用手弧板，将弧坑引至焊件外面，即使发生弧坑裂纹，也不影响焊件本身。
18.焊缝成形系数与焊缝质量有什么关系？
熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）之间比值，即ф=B/H叫焊缝成形系数。焊缝成形系数越小，则表示焊缝窄而深，这样的焊缝中容易产生气孔夹渣和裂纹。所以焊缝成形系数应保持一定的数值。
19.焊接时气孔产生的原因与防止方法是什么？
产生的原因有（1）铁锈和水分 （2）焊接方法；（3）焊条种类；（4）电流种类和极性；（5）焊接工艺参数；
防止方法：（1）对手弧焊焊缝两侧各10mm，埋弧自动焊两侧各20mm内，仔细清除焊件表面上的铁锈等污物。（2）焊条、焊剂在焊前按规定严格烘干，并存放于保温桶中，做到随用随取。（3）采用合适的焊接工艺参数，使用碱性焊条焊接时，一定要短弧焊。
20.焊缝金属的合金化的方式有哪些？
焊缝金属的合金化就是把所需的合金元素，通过焊接材料过渡到焊缝金属（堆焊金属）中去，使焊缝金属成分达到所需的要求。
合金化的方式主要有：1）应用合金焊丝；2）应用药芯焊丝或药芯焊条；3）应用合金药皮或陶质焊剂；4）应用合金粉末；5）应用置换反应。
21.冷裂纹产生的原因有哪些？
冷裂纹产生的原因主要有以下三个方面：
（1）淬硬倾向钢的淬硬倾向越大，含碳量超过16MnR钢的含碳量的材料，越易产生冷裂纹；
（2）氢的作用：焊接时，焊缝金属吸收了较多的氢，由于焊缝冷却速度很快，有一部分氢气仍残留在焊缝金金属中；
（3）焊接应力：氢、淬硬组织和应力这三个因素是导致冷裂纹的主要原因。
冷裂纹易产生在焊接低合金高强度钢、中碳钢、合金钢等类型钢中，而焊接低碳钢、奥氏体不锈钢时较少发生。
22.混合气体保护焊时，采用脉冲电弧有什么优点？
混合气体保护焊采用脉冲电弧，是气体保护电弧技术发展上的一个飞跃，它扩大了气电焊的应用范围，并且具有以下优点：
（1）建有短路过渡和射流过渡的优点，即可焊接薄板，又能焊接厚板，且适于全位置焊接。
（2）可有效地控制输入到母材的热量，以改善焊接接头性能 3、电流调节范围宽，适应性强 。
23.酸性焊条和碱性焊条有何区别？
酸性焊条工艺性能好，成形美观，对铁锈、油脂、水分等不敏感，吸潮性小，用交直流电源均可，其缺点是脱硫、除氧不彻底，不能脱磷、抗裂性差，机械性能较低。
碱性焊条抗裂性好，除氧较彻底，脱渣容易，焊缝成型美观，机械性能较高，其缺点是吸潮性较强、抗气孔性能差，一般只能用直流电源，但若在药皮中加入适量稳弧剂，则用交、直流均可。
24.如何提高搭接接头的连接强度？
提高搭接接头联接强度的措施是：
（1）在结构允许的前提下，尽量采用既有侧面角焊缝、又有正面角焊缝的搭接接头，以降低应力集中，改善应力分布；
（2）在搭接焊缝处，增加塞焊缝和开槽焊缝；
（3）直缝单面搭接接头可采用锯齿缝搭接形状。
25.什么叫磁偏吹？如何克服？
直流电弧焊时，因受焊接回路中电磁力的作用而产生的电弧偏吹叫磁偏吹。防止磁偏吹的措施一般有： ① 采用短弧小电流进行焊接； ②适当改变焊件上接地线的部位和使用双接地线； ③ 调整焊条角度，使之向偏吹一侧倾斜； ④ 焊接较小工件时，可将焊接电缆在焊件上缠绕两三圈使产生与磁偏吹磁场反方向的磁场。
26.预热的主要作用是什么？
预热是降低焊后冷却速度的有效措施，它既可延长奥氏体转变温度范围内的冷却时间、降低淬硬倾向，又可延长焊接最高加热温度至100℃的冷却时间，有利于氢的逸出。另外，预热还可以减少焊接应力，有利于防止冷裂纹的产生。
27.产生夹渣的原因是什么？如何防止？
产生夹渣的原因有： ①接头边缘有污物存在； ②坡口太小，焊条直径太粗，焊接电流过小；
③焊接时，焊接的角度和运条方法不恰当，熔渣和铁水辩认不清：把熔化金属和熔渣混杂在一起； ④焊缝冷却速度过快，熔渣来不及上浮；
⑤母材金属和焊接材料的化学成分不当。例如，当熔池内含氧、氮等成份较多时，形成夹杂物的机会就增多。
防止夹渣的措施有：
① 底清除渣壳、坡口边缘的氧化皮；
② 正确运条，有规则的摆动焊条，搅动熔池，促使熔渣与铁水分离。
③ 改善熔渣浮出条件：采取减慢焊接速度，增加焊接电流等，来防止焊缝金属冷却过快。
28.如何减少焊接接头的应力集中？
减少焊接接头应力集中的措施是：
（1）尽量采用对接接头，对接接头的余高值不应太大，焊趾处应尽量圆滑过渡； （2）对丁字接头（十字接头）应该开坡口或采用深熔焊，以保证焊透； （3）减少或消除焊接缺陷，如裂纹、未焊透、咬边等； （4）不同厚度钢板对接时，对厚板应进行削薄处理； （5）焊缝之间不应过分密集，以保证有最小的距离； （6）焊缝尽量避免出现在结构的转弯处。
29.影响焊接接头机械性能的因素有哪些？
焊缝金属的机械性能决定于填充材料的化学成分、熔合比、焊接层次和焊接线能量。
热影响区的机械性能决定于焊接线能量。整个焊接接头的机械性能还和焊后是否进行热处理有关。
30.为预防产生冷裂纹，15CrMo珠光体耐热钢焊接时应该采取哪些工艺措施？
为预防15CrMo钢焊接时产生冷裂纹，需采取下列工艺措施：
（1）焊前对焊件预热至150～300℃进行焊接，但氩弧焊打底和CO2气体保护焊时，可以降低预热温度或不预热
（2）焊后应立即用石棉布履盖焊缝及热影响区，使其缓慢冷却
（3）焊后应立即进行680～700℃的高温回火。
31.异种钢（金属）焊接时，为什么常常要采用堆焊过渡层的焊接工艺？
异种钢（金属）焊接时，采用堆焊过渡层的焊接工艺，是为了获得优质的接头质量和性能。例如：奥氏体不锈钢和吹稳定珠光体钢焊接时，在珠光体耐热钢一侧堆焊过渡层是为了降低扩散层尺寸和减少产生裂纹的倾向；钢与铜及其合金焊接时，在钢或铜及铜合金上堆焊过渡层的目的是为了预防渗透裂纹，改善接头的性能。
32.通过熔渣和熔池金属的冶金反应，如何来提高焊缝金属的质量？
熔渣和熔池金属在调温时会发生一系列冶金反应，如脱氧、脱磷、脱硫、渗合金等，正确控制这些冶金反应，就能极大程度地改善和提高焊缝质量。如在焊条药皮中加入一定量的脱氧剂，就能很好地在熔池中进行脱氧；若在焊条药皮或焊剂中加入必要的碱性氧化物，就能在一定程度上脱去熔池中的硫和磷；也可以利用药皮或焊剂中的合金元素或直接利用合金焊芯或焊丝，使这些添加的合金成分过渡到焊缝中去。所以在熔焊过程中广泛利用这些冶金反应。
33.焊接不锈钢时，采用哪一种保护气体比较合适？
采用钨极氩弧焊焊接不锈钢时，可采用纯氩进行保护。采用熔化极氩弧焊焊接不锈钢时，如采用纯氩进行保护，则由于阴极飘移现象，焊缝外表成形很不理想，此时可采用富氩混合气体进行保护，即在氩气中加入1～2%氧气或加入1～2%氧气 5%二氧化碳气体。
34.小直径管道对接需全焊透时，可选择什么样的坡口？
小直径管道对接时，由于内部无法施焊，所以只能根据单面焊双面成形的焊接工艺，选择单面坡口。如壁厚不太厚时，可选用V型坡口；壁厚较厚且加工条件允许时，可选用U型坡口。必要时，亦可选用锁底接头或底部加衬圈的接头。
35.焊接时选择焊接电流大小的依据是什么？
一般选择焊接电流的依据有： （1）焊条直径； （2）焊条药皮类型； （3）焊接空间位置； （4）焊件尺寸及接头型式； （5）焊接电源种类及极性； （6）焊接场所及环境温度。
36.电焊条使用前为什么要烘干？
由于焊条药皮成分及性能、空气湿度、保管方式、贮存时间等因素的影响，焊条往往会因吸潮而使工艺性能变坏，造成电弧不稳、飞溅增大，并容易产生气孔、裂纹等缺陷，因此，焊条使用前要烘干。
37.采用氩弧焊焊接铝及铝合金有什么优点？
采氩弧焊焊接铝及铝合金的主要优点是氩气是惰性气体，保护效果好，电弧稳定，焊缝成形美观，当电源采用交流电时，可以利用阴极破碎作用，能有效地去除熔池表面的氧化铝薄膜，焊接时没有熔渣，不会发生焊后残渣对接头的腐蚀。氩气流对焊接区域有冲刷作用，使焊接接头冷却速度加快，可以改善接头的组织和性能，并减少焊件焊后的残余变形。
38.管子水平对接全位置焊可以选择哪种焊接方法？
一般来说由于管子管壁不厚，实现全位置焊接时，由于铁水下淌而恶化焊缝成形，此时比较理想的焊接方法是脉冲氩弧焊，即采用钨极脉冲氩弧焊或熔化极脉冲氩弧焊，特别是前者目前工艺已比较成熟。其特点是焊接过程容易实现自动化，降低了劳动强度和对焊工操作技能的要求；有利于实现单面焊双面成形；焊缝质量好，外表成形美观。
39.利用刚性固定法减少焊接残余变形，应注意什么问题？
利用刚性固定法减少焊接残余变形应该注意：
（1）刚性固定法不能完全消除焊接残余变形，而只能减少部分残余变形，因为当外加拘束除去后，焊件上仍会残留部分变形；
（2）刚性固定法将使焊接接头中产生较大的焊接应力，因此对于一些易裂材料应该慎用。
40.何为焊缝“接头”？接头时的操作要领是什么？
焊条电弧焊时，由于焊条长度有限，一条焊缝往往由多根焊条焊成，或因焊接工艺要求一条焊缝由若干短焊缝连接而成，焊条与焊条，短焊缝与短焊缝间的连接称为焊缝的“接头”。
接头时要掌握以下操作要领：
（1）“接头”前应清除弧坑处覆盖的熔渣
（2）更换焊条或电弧自行熄灭的时间越短越好；
（3）接头时应在弧坑前15—20mm处引弧，并将电弧拉回弧坑处稍停一会以进行预热，然后压短电弧将原弧坑熔化，待填满至所需高度和宽度后按原运条方法继续焊接。
41.焊接电流对焊接质量有何影响？
焊接电流的大小对焊接质量有直接影响。增大焊接电流，使焊缝熔深增大，保证焊透。但电流过大，易造成焊缝咬边、烧穿、飞溅增大，也易使焊缝金属组织过热，晶粒增大，焊条易发红，易使药皮脱落，保护性能下降。电流过小，易造成夹渣、焊不透等缺陷。
42.如何区分焊接和钎焊？各有什么特点？
焊接的特点是焊件间产生原子的结合，而纤焊则是利用熔点比焊件低的中间介质—钎料将焊件联接起来。焊接的特点是接头的机械性能较高，联接厚、大件时生产率高，缺点是产生的应力、变形较大，热影响区发生组织变化；钎焊的特点是加热温度低，接头平整，光滑，外形美观，应力、变形小，缺点是接头强度较低，装配时对装配间隙要求高。
43.焊条电弧焊焊条起头应注意什么？
焊缝起头时，焊件温度较低，引弧后又不能迅速使之温度升高，所以这部分焊缝熔深较浅，使焊缝强度降低。为此，使用酸性焊条时，引弧后先将电弧稍拉长，对焊缝端部进行必要的预热，然后缩短电弧长度进行正常焊接；使用碱性焊条时，在起焊点前方引弧后，将焊条返回到起头处再进行正常焊接，以改善起头处熔深不足，接头强度低的缺点。
44.焊接区域中的氧对焊缝有什么影响？
氧的影响：随着焊缝含氧量 的增加、其强度硬度和塑性明显下降。同时还会引起焊缝金属的热脆冷脆和时效硬化。氧对焊缝金属的物理化学性能也有影响，如降低焊缝的导电性、导磁性和抗腐蚀性等。溶解 在熔池中 的氧还易形成一氧化碳气孔，还会烧损焊接材料中有益的合金元素，使焊缝性能变坏。在熔滴中，含氧和碳过多时易造成飞溅，影响焊接过程的稳定。
45.薄板焊接的主要困难是什么？怎样克服这些困难？
薄板焊接的主要困难是烧穿、焊后变形和焊缝成形不良，其次是容易产生气孔。
（1）焊接薄板时，要仔细清理接头区的污垢和水渍，否则易产生气孔。板边要加工精确，两板间错边量应不大于0.5mm，否则容易烧穿。要精确控制焊接工艺参数，如波动较大，也会出现烧穿、成形不良或未焊透等缺陷
（2）对于薄板焊接可采用压马、压铁或四周固定焊法进行刚性固定，以减小焊接变形。长焊缝应采用分段焊接法（如跳焊法）；
（3）定位焊的间距不要过大，要用密点定位焊（每段长约10~15mm）。应采用直流反接法，短弧快速直线焊道。在生产条件允许的情况下，将焊件倾斜15°~20°进行下坡焊，提高焊速，可防止烧穿和减小变形。也可用间断熄弧焊或立向下行立焊。同时，应严格遵守合理的焊接顺序。
46.防止焊接残余变形的措施有哪些？焊接的工艺参数有哪几种？
（1）选择合理的装配焊接顺序；选择合理的焊接方法和顺序；反变形法；刚性固定法；散热法。 （2）焊接电流、焊接电压、焊接速度、线能量。
47.焊前对坡口清理有哪些要求？
（1）坡口应按规定形状、尺寸进行加工。
（2）焊前需要将坡口表面及其周围的铁锈、油污、水、油漆及其它杂物仔细清除干净。必须清除碳弧气刨留下的残渣。
（3） 清理后应及时进行焊接，如因其它原因未焊，使坡口受潮或生锈时，应在焊前重新清理。在非常潮湿的气候下施焊，或坡口表面及周围有露水、冰霜时，应烘干后再进行焊接。
48.为什么焊接过程中会产生应力和变形？
因为焊接过程中，焊件受到局部的、不均匀的加热和冷却。因此，焊接接头各部位金属热胀冷缩的程度不同。由于焊件本身是一个整体，各部位是相互联系、相互制约的，不能自由地伸长或缩短，所以在焊接过程中会产生应力和变形。
49.碱性焊条为什么对防焊接冷裂纹和热裂纹均有利?
碱性焊条脱S、P性好故对抗热裂纹均有利，药皮中含有大量的碱性造渣物，并含有一定数量的脱氧剂和掺合金剂，在高温时与氢结合成氰化氢(HF)，降低了焊缝中的含氢量，故对抗冷裂纹有利。
50.与射线探伤比，超声波探伤有什么特点？
与射线探伤比，超声波探伤具有下述特点：⑴对薄件及近表面缺陷不灵敏；适用于厚件；⑵探伤周期短；设备简单；成本低；对人体无伤害；⑶对焊接缺陷的性质无法直接判断。
51.产生未焊透的原因有哪些？
焊缝坡口钝边过大，坡口角度过小，焊根未清理干净，间隙太小，焊条或焊丝角度不正确，电流过小，速度过快，弧长过大，焊接时有磁偏吹现象；或电流过大，焊件金属尚未充分加热时焊条已急剧熔化；层间或母材边缘的铁锈、氧化皮及油污等未清除干净，焊接位置不佳，焊接可达性不好等。
52.为什么电极前倾焊适用于薄板焊接？
前倾时，焊缝成形系数增加，熔深浅，焊缝宽，适于焊薄板。因为前倾时，电弧力对熔池金属后排作用减弱，熔池底部液态金属增厚，阻碍了电弧对母材的加热作用，故焊缝厚度减小。同时，电弧对熔池前部未熔化的母材预热作用加强，因此焊缝宽度增加，余高减少。适用于焊薄板。
53.防止气孔产生的措施有哪些？
防止措施有：
⑴对手工弧焊焊缝两侧各10mm内，埋弧自动焊两侧各20mm，仔细清除焊件表面上的铁锈等污物。 ⑵焊条、焊剂在焊前按规定严格烘干，并存放于保温桶中，做到随用随取。 ⑶采用合适的焊接工艺参数，使用碱性焊条接时，一定要用短弧焊。
54.氩弧焊与二氧化碳气体保护焊的优缺点比较是哪些？
氩弧焊焊接焊缝熔深小，工作变形小。焊缝致密度高，不易形成夹渣、气孔、咬边等缺陷。适应无损检测要求高，焊缝自身强度、韧性、塑性较好。力学性能中的拉伸、弯曲、冲击等指标都优于其它的焊接方式。更能满足单面焊双面成形的要求以及薄壁焊接。缺点是工效低、加工成本高。而且成本随市场氩市场变动较大。CO2气体保护焊工效高、成本较低，满足一般检测要求下的很多现场作业，特别适合利用人力赶进度。但缺点也显而易见，国家对焊缝质量控制严格的场合，一般都限制使用。
55.12cr1mov与20号钢焊接用什么焊丝和焊条？
首先我们考虑是什么材质的异种钢焊接，如果都为炭素结构钢则应为低强度匹配（也就是选择焊强度低的那种钢的焊条）。如果两种异质钢的焊接其中有一种钢为合金钢为了弥补焊接过程中的合金元素的烧损则应选择焊接合金钢的焊条！
56.什么是焊接性？试述碳钢的焊接性？
焊接性是指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。焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素的影响。碳钢是以铁元素为基础的，铁碳合金，碳为合金元素，其碳的质量分数不超过1%，此外，锰的质量分数不超过1.2%，硅的质量分数不超过0.5%，后两者皆不作为合金元素。其它元素如Ni、Cr、Cu等均控制在残余量的限度以内，更不作为合金元素。杂质元素如S、P、O、N等，根据钢材品种和等级的不同，均有严格限制。因此，碳钢的焊接性主要取决于含碳量，随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差，其中以低碳钢的焊接性最好，见表1。
表1 碳钢焊接性与含碳量的关系名称
57.珠光体耐热钢的焊接工艺？
高温下具有足够的强度和抗氧化性的钢称为耐热钢，以Cr、Mo为主要合金元素的低合金耐热钢，基体组织是珠光体（或珠光体 铁素体）称为珠光体耐热钢，常用钢号有15CrMo、12CrMoV、12Cr2MoWVTiB、14MnMov、18MnMoNb、13MnNiMoNb。由于珠光体耐热钢中含有一定量的Cr、Mo和其它一些合金元素，所以热影响区会产生硬脆的马氏体组织，低温焊接或焊接刚性较大的结构时，易形成冷裂纹。因此在焊接时应采取以下几项工艺措施：
⑴预热 预热是焊接珠光体耐热钢的重要工艺措施。为了确保焊接质量，不论在定位焊或正式施焊过程中，焊件都应预热并保持为80～150℃用氩弧焊打底和CO2气体保护焊时，可以降低预热温度或不预热。
⑵焊后缓冷 焊后应立即用石棉布覆盖焊缝及热影响区，使其缓慢冷却。
⑶焊后热处理 焊后应立即进行高温回火，防止产生延迟裂纹、消除应力和改善组织。焊后热处理温度应避免在350～500℃温度区间内进行，因珠光体耐热钢在该温度区间内有强烈的加火脆性现象。几种常用珠光体耐热钢的焊后热处理温度见表2。
表2珠光体耐热钢焊后热处理温度
58.低碳钢在低温下如何施焊？
严冬条件下焊接低碳钢结构时，由于焊接接头的冷却速度快，使裂纹倾向增大，特别是厚大结构的第一道焊缝容易开裂，为此必需采取如下工艺措施：
1）焊前预热，焊接过程中严格保持层间温度不应低于预热温度。
2）采用低氢或超低氢焊接材料。
3）定位焊时加大焊接电流，减慢焊接速度，适当增加定位焊缝的截面积和长度，必要时进行预热。
4）整条焊缝应尽量连续焊完，避免中断。
5）不应坡口面以外的母材上进行引弧，熄弧时需填满弧坑。
6）尽可能不在低温条件下进行弯板、矫正和装配焊件。各种金属结构低温焊接时的预热温度见表3。 管道、压力容器低温焊接时的预热温度见表4。
表3 低碳钢金属结构低温焊接的预热温度
表4 低碳钢管道、压力容器低温焊接的预热温度
59.低碳钢焊接时，如何正确地选用焊接材料？
⑴手弧焊焊条的选用 常用低碳钢Q235的抗拉强度平均值为417.5MPa，根据等强度原则，与之匹配的焊条应为E43系列。几种不同钢号的低碳钢手弧焊时焊条的选用，见表5。
表5 低碳钢手弧焊时焊条的选用
注：表中括弧内的焊条型号表示可以代用。 ⑵埋弧焊焊丝和焊剂的匹配选用 低碳钢埋弧焊时焊丝和焊剂的匹配选用，见表6。
表6 低碳钢埋弧焊焊丝与焊剂的匹配选用
⑶CO2焊丝的选用 实芯焊丝选用牌号为H08Mn2Si和H08Mn2SiA两种，焊后熔敷金属强度偏高。药芯焊丝选用牌号为YJ502-1、YJ506-2、YJ506-3、YJ506-4。
⑷电渣焊焊丝和焊剂的匹配选用 电渣焊熔池温度比埋弧焊低，所以焊剂中的硅、锰还原作用弱，应选用含锰、含硅量较高的焊丝。常选用H10Mn2、H10MnSi焊丝配合焊剂HJ360或H10MnSi焊丝配合焊剂HJ431。
60.利用碳当量值评价钢材焊接性有何局限性？
碳当量值只能在一定范围内，对钢材概括地、相对地评价其焊接性，这是因为：
1）如果两种钢材的碳当量值相等，但是含碳量不等，含碳量较高的钢材在施焊过程中容易产生淬硬组织，其裂纹倾向显然比含碳量较低的钢材来得大，焊接性较差。因此，当钢材的碳当量值相等时，不能看成焊接性就完全相同。
2）碳当量计算值只表达了化学成分对焊接性的影响，没有考虑到冷却速度不同，可以得到不同的组织，冷却速度快时，容易产生淬硬组织，焊接性就会变差。
3）影响焊缝金属组织从而影响焊接性的因素，除了化学成分和冷却速度外，还有焊接循环中的最高加热温度和在高温停留时间等参数，在碳当量值计算公式中均没有表示出来。因此，碳当量值的计算公式只能在一定的钢种范围内，概括地、相对地评价钢材的焊接性，不能作为准确的评定指标。
61.18MnMoNb钢的焊接工艺？
18MnMoNb钢的屈服点等于490MPa（属于490MPa级钢），由于碳及合金钢元素的含量都较高，所以淬火硬倾向及冷裂倾向均比16Mn钢大。
焊接工艺要点：
1）除电渣焊外，焊前对焊件应采取预热措施，预热温度控制在150～180℃。对于刚度较大的接头，预热温度应提高至180～230℃。焊后或中断焊接时，应立即进行250～350℃的后热处理。
2）焊接材料的选用。
3）为保证接头性能和质量，应适当控制焊接线能量，如手弧焊时，焊接线能量应控制在24kJ/cm以下；埋弧焊时，焊接线能量应控制在35kJ/cm以下。但焊接线能量不能过小，否则焊接接头易出现淬硬组织和降低韧性。同时，层间温度应控制在预热温度和300℃之间。
4）焊后应进行热处理。电渣焊接头热处理的方式是900～980℃正火加630～670℃回火。手弧焊及埋弧焊接头进行消除焊接残余应力的高温回火处理，回火温度比一般钢材回火温度低30℃左右。
62.焊接钢件退火温度及时间选择？
应力消除退火则是在变态点以下450~650℃加热一段时间后慢慢冷却至室温，可消除钢材内部在切削、冲压、铸造、熔接过程所产生的残留应力。对碳钢而言，参考的加热温度为625±25℃；对合金钢而言，参考的加热温度为700±25℃。持温时间亦会有所差异，对碳钢而言，保持时间为每25mm厚度持温1小时；对合金钢而言，保持时间为每25mm厚度持温2小时，冷却速率为每后25mm以275℃小时以下的冷却速率冷却之。一般来说，热处理工艺主要靠经验值。并不是照搬就能解决的，材料的成分不一样，差别很大。
63.焊接区的气体来源有哪些？
在焊接过程中，溶池周围充满着各种气体，这些气体主要来自以下几个方面：
（1）焊条药皮或焊剂中造气剂产生的气体；
（2）周围的空气；
（3）焊芯、焊丝和母材在冶炼时残留的气体；
（4）焊条药皮或焊剂中残留的结晶水在高温下分解成的气体；
（5）母材表面未清除的铁锈、水分、油漆等，在电弧作用下分解出的气体。
64.HJ431焊剂的性能及用途？
HJ431是属于熔炼型的高锰、高硅焊剂，焊剂的化学成分见表24，颜色为红棕色或淡黄色，呈玻璃状颗粒，粒度为0.45～2.5mm，电源可交、直流两用，直流电源时采用反接。焊剂工艺性能良好，电弧稳定，焊缝鱼鳞状波纹美观，但抗锈能力一般。焊接时和熔化金属的主要化学反应如下：
MnO Fe=FeO MnSiO2 2Fe=2FeO SiCaFe H2O=CaO 2HF↑CaF2 2H=Ca 2HF↑被还原出来的Mn和Si渗到焊缝金属中去，可以提高焊缝金属的力学性能，产生的HF逸出，可以减少焊缝金属的含氢量，提高抗气孔的能力。
表7 HJ431的化学成分（质量分数）（%）
HJ431与H08A、H08MnA焊丝配合使用，可用以焊接低碳钢及低合金钢的重要构件。
65.烧结焊剂牌号的编制方法？
根据《焊接材料产品样本》中的规定，烧结焊剂由字母SJ表示，后加三位数字组成：1）第一位数字表示焊剂熔渣的渣系，见表8。
表8 烧结焊剂牌号第一位数字系列
2）第二位、第三位数字表示同一渣系类型中的不同牌号的焊剂，按01、02、„顺序排列。
66.熔炼焊剂牌号的编制方法？
根据《焊接材料产品样本》中的规定，熔炼焊剂由字母HJ表示，后加三位数字组成：
1）第一位数字表示焊剂中MnO的含量，其系列编排见表9。
表9 熔炼焊剂牌号第一位数字系列
2）第二位数字表示焊剂中SiO2、CaF2的含量，其系列编排见表10。
表10 熔炼焊剂牌号第二位数字系列
3）第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号，按0、1、2、„顺序排列。4）对同一牌号焊剂生产两种颗粒度时，在细颗粒（焊剂粒度为
0.45～2.4mm）焊剂牌号后面加“×”字。
67.SJ501焊剂的性能及用途？
SJ501是属于烧结型的酸性焊剂，焊剂的化学成分见表11。电源可交、直流两用，直流焊接时采用反接，最大焊接电流可达1200A。颜色为银白色，高速焊时具有较强的抗气孔能力，对少量的铁锈膜及高温氧化膜不敏感，配合H08A、H08MnA焊丝可用来焊接低碳钢及某些低合金钢结构，可用于多丝快速焊，特别适于双面单道焊。
表11 SJ501的化学成分（质量分数）（%）
68.常用的垫板接头有哪几种形式？它有什么优缺点？
在坡口背面放置一块与母材成分相同的垫板，以便焊接时能得到全焊透的焊缝，根部又不致被烧穿，这种接头称为垫板接头。常用的垫板接头形式有：I形带垫板坡口、V形带垫板坡口、Y形带垫板坡口、单边V形带垫板坡口等见图6。
垫板接头的操作技能比单面焊双面成形简单，容易掌握，常用于背面无法施焊（如小直径圆筒环缝、夹套容器环缝）的场合，缺点是当垫板和筒体的椭圆度不一致时，两者之间装配在一起时局部会留有缝隙，焊接时，熔渣流入此缝隙时无法上浮，因此易形成夹渣。JB4708—92《钢制压力容器焊接工艺评定》中规定，有衬垫的单面焊的弯曲角度可按双面焊的弯曲角度标准。
69.比较Y形、带钝边U形、双Y形三种坡口各自的优缺点？
当焊件厚度相同时，三种坡口的几何形状见图5。
⑴Y形坡口
1）坡口面加工简单。 2）可单面焊接，焊件不用翻身。 3）焊接坡口空间面积大，填充材料多，焊件厚度较大时，生产率低。4）焊接变形大。
⑵带钝边U形坡口
1）可单面焊接，焊件不用翻身。 2）焊接坡口空间面积大，填充材料少，焊件厚度较大时，生产率比Y形坡口高。3）焊接变形较大。 4）坡口面根部半径处加工困难，因而限制了此种坡口的大量推广应用。
⑶双Y形坡口
1）双面焊接，因此焊接过程中焊件需翻身，但焊接变形小。2）坡口面加工虽比Y形坡口略复杂，但比带钝边U形坡口的简单。 3）坡口面积介于Y形坡口和带钝边U形坡口之间，因此生产率高于Y形坡口，填充材料也比Y形坡口少。
70.试述焊缝符号中补充符号的表示方法？
补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号，见表。
71.什么是焊缝符号？焊缝符号由几部分组成？
在图样上标注焊接方法、焊缝形式和焊缝尺寸的代号称为焊缝符号。根据GB324—88《焊缝符号表示法》的规定，焊缝符号一般由基本符号与指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。
72.试述焊缝的种类？
焊接后焊件中所形成的结合部分称为焊缝。按结合形式，焊缝可分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝和端接焊缝四种。 ⑴对接焊缝 构成对接接头的焊缝称为对接焊缝。对接焊缝可以由对接接头形成，也可以由T形接头（十字接头）形成，后者是指开坡口后进行全焊透焊接而焊脚为零的焊缝。
⑵角焊缝 两焊件接合面构成直交或接近直交所焊接的焊缝。同时由对接焊缝和角焊缝组成的焊缝称为组合焊缝，T形接头（十字接头）开坡口后进行全焊透焊接并且具有一定焊脚的焊缝，即为组合焊缝，坡口内的焊缝为对接焊缝，坡口外连接两焊件的焊缝为角焊缝。
⑶塞焊缝 是指两焊件相叠，其中一块开有圆孔，然后在圆孔中焊接所形成的填满圆孔的焊缝 ⑷端接焊缝 构成端接接头的焊缝
73.试述焊接工艺参数对焊缝形状的影响？
焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量（例如，焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等）的总称为焊接工艺参数。工艺参数对焊缝形状的影响如下：
⑴焊接电流 当其它条件不变时，增加焊接电流，焊缝厚度和余高都增加，而焊缝宽度则几乎保持不变（或略有增加）。
⑵电弧电压 当其它条件不变时，电弧电压增大，焊缝宽度显著增加，而焊缝厚度和余高略有减少。 ⑶焊接速度 当其它条件不变时，焊接速度增加，焊缝宽度、焊缝厚度和余高都减少。 焊接电流、电弧电压和焊接速度是焊接时的三大焊接工艺参数，选用时，应当考虑到这三者之间的相互适当配合，才能得到形状良好符合要求的焊缝。
74.焊件对接时有什么技术要求？
焊件对接时的要求如下：
1）不同厚度钢板对接时 ，如果两侧钢板厚度相差太大，则连接后由于连接处的截面变化较大，将会引起严重的应力集中。所以对于重要的焊接结构，如压力容器，应对厚板进行削薄。根据有关技术标准规定：当薄板厚度≤10mm，两板厚度差超过3mm或当薄板厚度＞10mm，两板厚度差大于薄板厚度的30%或超过5m时，对厚板边缘应进行削薄，削薄的长度应大于或等于板厚差的3倍。
2）直线形焊件和曲线形焊件对接时，焊缝正好处于交界处，产生较大的焊接应力，成为整个结构的薄弱面。为此，对接处的曲线形焊件应有一直段部分，便于焊缝处于平对接位置。
75.试述焊缝符号中指引线的表示方法及应用？
指引线一般由带有箭头的指引线（简称箭头线）和两条基准线（一条为实线，另一条为虚线）两部分组成，见图17。
指引线使用时应与基本符号相配合：1）如果焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的实线侧，见图18a。2）如果焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线铡，见图18b。3）标对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线，见图18c、图18d。
76.试述磁粉探伤的原理及质量标准。
利用在强磁场中，铁磁性材料表层缺陷产生的漏磁场吸引磁粉的现象，而进行的无损检验法称为磁粉探伤。磁粉探伤原理：首先将被检焊缝局部充磁，焊缝中便有磁力线通过。对于断面尺寸相同、内部材料均匀的焊缝、磁力线的分布均匀的。当焊缝表面或内部有裂纹、气孔、夹渣等缺陷时，磁力线将绕过磁阻较大的缺陷，产生弯曲见图5a。此时在焊缝表面撒上磁粉，磁力线将穿过表面缺陷上的磁粉，形成“漏磁”，磁粉就被吸附在缺陷上，根据被吸附磁粉的形状、多少、厚薄程度，便可判断缺陷的大小和位置。
内部缺陷由于离焊缝表面较远，磁力线在其上不会形成漏磁，磁粉不能被吸住，无堆积现象，所以缺陷无法显露。 常用磁粉是四氧化三铁（Fe3O4）和三氧化二铁（Fe2O3）。
缺陷磁痕按形状可分为三种：（1）线状缺陷磁痕 其显示长度为宽度的3倍以上。（2）圆型缺陷磁痕 除线状缺陷磁痕以外的缺陷磁痕。（3）分散缺陷磁痕 在一定区域内同时存在几个缺陷的磁痕。质量标准：根据ZBJ04006-87标准的规定，缺陷磁痕的等级分7级。
77.试述焊缝符号中基本符号的表示方法？
基本符号是表示焊缝横截面形状的符号。几种常用的基本符号表示法，见表。
78.射线探伤的原理及焊接缺陷的影像特征。
射线探伤可分别采用X、γ两种射线。当射线通过金属材料时，部分能量被吸收，使射线发生衰减。如果透过金属材料的厚度不同（裂纹、气孔、未焊透等缺陷，该处发生空穴，使材料变薄）或体积质量不同（夹渣），产生的衰减也不同。透过较厚或体积质量较大的物体时衰减大，因此射到底片上的强度就较弱，底片的感光度就较小，经过显影后得到的黑度就浅；反之，黑度就深。根据底片上黑度深浅不同的影像，就能将缺陷清楚地显示出来。
79.试述超声波探伤的原理及质量标准。
利用超声波探测材料内部缺陷的无损检验法称超声波探伤。超声探伤的原理，是利用焊缝中的缺陷与正常组织具有不同的声阻抗（材料体积质量与声速的乘积）和声波在不同声阻抗的异质界面上，通过超声波时会产生反射现象来发现缺陷的。
探伤时由探头中的压电换能器发射脉冲超声波。通过声耦合介质（水、油、甘油或浆糊等）传播到焊件中，遇到缺陷后产生反射波，然后再用另一个类似的探头或同一个探头接收反射的声波，经换能器转换成电信号，放大后显示在荧光屏上或打印在纸带上。根据探头位置和声波的传播时间（荧光屏上回波位置）可求得缺陷位置；反射波的幅度可以近似地评估缺陷的大小。
质量标准：超声波探测焊缝的方向愈多，波束垂直于缺陷平面的机率愈大，缺陷的检出率也愈高，其评定结果也愈准确。GB11345-89《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》中规定，根据对焊缝探测方向的多少，把超声波伤划分为A、B、C三个检验等级，检验的完善程度逐级升高，其中B级适合于受压容器。
80.为什么对焊接区域要进行保护？如何保护？
对焊接区域进行保护的目的是防止空气侵入熔滴和熔池，减少焊缝金属中的氮、氧含量。保护的方式有下列三种：⑴气体保护 例如，气体保护焊时采用保护气体(CO2、H2、Ar)将焊接区域与空气隔离起来。 ⑵渣保护 在熔池金属表面覆盖一层熔渣使其与空气分开隔离，如电渣焊、埋弧焊。 ⑶气—渣联合保护 利用保护气体和熔渣同时对熔化金属进行保护，如手弧焊。
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