江苏科技大学 材料科学基础 考研.docx

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江苏科技大学材料科学基础考研

江苏科技大学材料科学基础考研

1、焊接的定义，焊接与机械连接的区别。

答：

被焊工件的材质（同种或异种），通过加热或加压或二者并用，并且用或者不用填充材料，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称为焊接。

2、焊接热源的共同特点。

答：

能量密度高度集中，快速实现焊接过程，并保证得到致密而强韧的焊缝和最小的焊接热影响区。

3、描述焊接热源的指标。

①最小加热面积

②最大功率密度

③正常焊接工艺参数条件下的热源温度

4、焊接热循环的特点（第10页）

答：

加热速度快、峰值温度高、冷却速度大、相变温度以上停留时间不宜控制

5、焊接热过程的特点（第74页）

（1）加热温度高。

一般热处理时加热温度最高在Ac3以上100~200℃，而焊接时加热温度远超过Ac3，在熔合线附近可达1350~1400℃。

（2）加热速度快。

焊接时由于采用的热源强烈集中，故加热速度比热处理时快得多，往往超过几十倍甚至几百倍。

（3）高温停留时间短。

焊接时由于热循环的特点，在Ac3以上保温的时间很短，而在热处理时可以根据需要任意控制保温时间。

（4）自然条件下连续冷却。

在热处理时可以根据需要来控制冷却速度或在冷却过程中不同阶段进行保温。

然而在焊接时，一般都是在自然条件下连续冷却，个别情况下才进行焊后保温或焊后热处理。

（5）焊接局部加热，将产生不均匀相变及应变。

（6）组织转变在应力状态下进行。

6、试简述不锈钢焊条药皮发红的原因？

有什么解决措施？

原因：

不锈钢焊芯电阻大，焊条融化系数小造成焊条融化时间长，且产生的电阻热量大，使焊条温度升高而导致药皮发红。

解决措施:

调整焊条药皮配方，使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡，提高焊条的融化系数，减少电阻热以降低焊条的表面升温。

7、H对焊接质量的影响（第36页），控制H的措施（第37页）。

影响：

（1）氢脆，由氢引起钢的塑性严重下降的现象称为氢脆。

（2）白点，碳钢和低合金钢焊缝金属含有许多氢时，可在其抗拉试件的端口上发现呈圆形或椭圆形并在中心有一凹点的银白色斑点，这个斑点称为白点。

（3）冷裂纹，焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹称为冷裂纹。

（4）气孔，当熔池中溶入大量氢时，在熔池冷却到熔点时，由于氢的溶解度急剧下降使氢呈现过饱和状态，因此氢大量析出并以气泡的形式向外逸出，如果逸出速度小于熔池的结晶速度便形成气孔。

（5）组织变化，氢时奥氏体稳定化元素，在奥氏体中的溶解度较大，当焊缝中含氢量较大时，含氢奥氏体的稳定性增加，不易形成铁素体和珠光体，而容易转变为马氏体，从而造成氢的局部富集产生氢脆，并在内应力的作用下产生显微裂纹。

措施：

（1）限制氢的来源。

一、限制焊接材料中的含氢量，焊前要对焊条和焊剂进行严格的烘干，烘干后立即使用。

在贮存中要注意防止吸潮。

二、气体保护焊所用的气体，焊丝和工件表面的油污和水分都是氢的重要来源。

要在焊前注意检查和采取相应措施来减低焊接材料的含氢量。

（2）进行冶金处理，在焊条药皮中加入CaF2,MgF2,BaF2等氟化物。

（通过适当的冶金反应，可以在高温下形成稳定且不溶于金属的氢化物（OH,HF），降低气相中的氢分压，从而降低氢在液态金属中的溶解度。

）

（3）控制焊接材料的氧化还原势，CO2+H=CO+OH,如氩弧焊时在氩气中加入少量的氧气或CO2可以控制接头的氢气孔。

（4）在焊条药皮或焊芯中加入微量的稀土元素或稀散元素。

（5）控制焊接工艺参数

（6）焊后脱氢处理，焊后把工件加热到一定温度，促使氢扩散外逸的工艺叫脱氢处理。

8、N对焊接质量的影响（第38页），控制N的措施（第39页）。

有益影响：

氮是沉淀强化元素，在合金钢中加入适量氮，与其他合金元素配合，可以起到沉淀强化和细化晶粒的作用。

有害影响：

（1）造成气孔

（2）引起是小脆化（3）降低焊缝的塑性、韧性而使强度提高。

措施：

（1）加强对焊接区机械保护

（2）控制焊接工艺参数

（3）利用合金元素控制焊缝金属的含氢量。

9、O对焊接质量的影响（第41页），控制O的措施（第42页）。

影响：

（1）随着焊缝含氧量的增加，焊缝的强度、硬度、塑性和韧性明显下降，尤其是焊缝的低温冲击韧性

（2）还会引起焊缝金属的红脆、冷脆和时效硬化倾向增加，导电性、导磁性及抗蚀性等物理化学性能恶化。

（3）溶解在熔池中的氧可以与碳反应生成CO，如果CO在熔池中来不及逸出，将在焊缝中形成CO气孔。

与此同时，高温下熔滴中产生的CO受热膨胀还将引起较多的金属飞溅，破坏焊接过程的稳定性。

（4）焊接过程中合金元素的氧化损失将恶化焊缝的性能。

措施：

（1）控制焊接材料的含氧量，在焊接活性金属及某些合金钢时，应尽量采用不含氧的焊接材料，选用高纯度的惰性气体作为保护气体，在焊接前认真清理焊丝和工件表面。

（2）控制焊接工艺参数

（3）采用合理的冶金方法进行脱氧。

10、酸性焊条为什么碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大？

而碱性焊条焊缝含氢量比酸性焊条低？

答：

碱性焊条熔渣中含SiO2、TiO2等酸性氧化物较少，FeO的活度大，易向焊缝金属扩散，是焊缝增氧。

因此在碱性焊条药皮中一般不加入含FeO的物质，并要求清除焊件表面的铁锈和氧化皮，否则不仅会增加焊缝中的氧，还可能产生气孔等缺陷，所以碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大。

碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条低，是因为碱性焊条的药皮氧化势小的缘故。

酸型焊条熔敷金属为何氧含量较高？

（1）酸型焊条采用锰脱氧不如碱性焊条锰硅联合脱氧效果好

（2）酸型焊条碱度B小，有利于渗硅反应的进行，使焊缝含氧较高

（3）酸型焊条为了控氢的目的，导致焊缝含氧

11、熔渣的分子理论（第26页）

答：

焊接熔渣主要由分子氧化物组成，有时还有氟化物；各化合物呈自由状态，也可呈复合状态，氧化物与其复合物处于平衡状态；只有自由氧化物才能参与和金属的反应。

12、熔渣的离子理论（第27页）

答：

液态熔渣是由阴阳离子组成的电中性溶液。

离子间的相互聚集、作用及离子的分布取决于离子的综合矩，离子的综合矩页答，其静电场越强，对其他离子的作用力越强。

熔渣与金属的作用是熔渣中的离子与金属原子交换电荷的过程。

13、扩散氧化中分配系数的分析及影响因素（第42页）

答：

在焊接过程中，FeO既能溶于铁中又能溶于熔渣中，应服从分配定律。

即在一定温度下，一种物质在互不相溶的相中的平衡分配应为一常数，对于FeO的分配常数L为：

L=w（FeO）/w[FeO],在温度不变的条件下，当增加熔渣中FeO的质量分数时，它将向熔池中扩散，时焊缝中含氧量增加，

分配常数与温度和熔渣的性质有关：

（1）随温度升高，L值减小。

高温时FeO向液态钢中分配。

（2）熔渣的性质对FeO的分配由很大影响。

在同样温度下，碱性渣中FeO更易向金属分配，即在熔渣含FeO量相同的条件下，碱性渣时焊缝含氧量比酸性渣多。

因为碱性渣中含SiO2,TiO2等酸性氧化物较少，FeO的活度大，故易向金属中扩散，使焊缝增氧。

（3）熔渣的碱度对FeO的分配页由影响，在FeO含量相同的条件下，碱度为1.7时FeO的活度最大，碱度增大或减低，FeO的活度均会减少。

碱性焊条熔渣的碱度在2左右，最易时FeO的活度增大并向金属中分配。

而酸性焊条或高碱性焊剂，由于渣中FeO活度较小，反而对铁锈不敏感。

14、脱氧剂的选择原则（第45页）

原则：

（1）在焊接温度下脱氧剂对氧的亲和力必须比被焊金属大。

焊接时常用Mn,Sn,Ti,Al等元素的铁合金或金属粉做脱氧剂。

（2）脱氧产物应熔点低、不溶于液态金属而且其密度也应小于液态金属的密度。

（3）考虑脱氧剂对焊缝成分、性能及工艺参数的影响。

影响脱氧的因素：

（1）先期脱氧：

在焊条药皮加热阶段，固态药皮中进行的脱氧反应叫先期脱氧，药皮受热时，其中的高价氧化物或碳酸盐受热分解出氧、二氧化碳和药皮中的脱氧剂发生反

应：

（2）沉淀脱氧

（3）扩散脱氧

16、脱硫方法

1）可以选择对硫亲和力比铁大的元素进行脱硫。

锰和硫的亲和力比铁大，是焊接化学冶金中常用的脱硫剂。

2）在焊接化学冶金中，还常常用熔渣中的碱性氧化物，如MnO、CaO、MgO等进行脱硫。

17、脱磷过程，反应式，影响因素

冶金方法脱磷需要通过两个过程才能实现，首先FeO将磷氧化成P2O5，反应式为：

2+5（FeO）=P2O5+11[Fe]由于P2O5在高温时很不稳定，容易分解，必须使其变成稳定的复合物进入熔渣，才能促进上式的进行，因而必须有第二个过程，利用渣中的碱性氧化物与酸性的P2O5复合成稳定的磷酸盐。

渣中的CaO可起此作用，其反应式为：

P2O5+3（CaO）=（（CaO）3·P2O5）和P2O5+4（CaO）=（（CaO）4·P2O5），将上述反应式综合得：

2[Fe3P]+5（FeO）+3（CaO）=（（CaO）3·P2O5）+11[Fe]和2[Fe3P]+5（FeO）+4（CaO）=（（CaO）4·P2O5）+11[Fe]，从而达到脱磷的目的。

影响因素：

1增加渣中CaO、FeO的含量有力于脱磷

2增加渣的碱度，可以提高脱磷效果。

3降低渣的粘度，有利于脱磷的反应。

18、熔渣碱度对脱氧的影响

19、合金元素的过渡

1、合金元素过度：

把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属（或对含金属）中取得过程。

2、合金元素的过度目的：

1）补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失。

2）消除焊接缺陷，改善焊接金属的组织和性能。

3）获得具有特殊性能的堆焊金属。

3、合金元素过渡方式：

1）应用合金焊丝或带极优点：

可靠，焊缝成分稳定、稳定，合金损失少。

缺点：

工艺复杂，成本高。

2）应用药芯焊丝或药芯焊条优点：

药芯合金成分配比可任意调整，可得到任意成分堆焊金属。

缺点：

不以制造，成本高。

3）应用合金药皮或粘结焊剂优点：

简单方便，制造容易，成本低。

缺点：

氧化损失大，合金元素利用率低，合金成分不稳定不均匀

影响因素

1）合金元素的物化性质

2）合金元素的含量

3）合金剂的粒度

4）药皮（或焊剂）的成分

5）药皮的重量系数

20、药皮的作用（第22页）

（1）保护作用，在焊接过程中药皮产生气体，隔离空气，保护熔滴、熔池和焊接区，防止有害气体侵入焊缝。

（2）冶金作用，焊接时药皮的组成参与冶金反应，去除有害物质，保护和添加有益的合金元素，改善焊缝的力学性能。

（3）改善焊接工艺性，焊条药皮可以时电弧易燃，焊接飞溅小，焊缝易脱渣和成形美观。

21、焊条工艺性能

答：

焊接电弧的稳定性；焊缝成型；各种位置焊接的适应性；飞溅；脱渣性；焊条熔化速度；焊条药皮发红；焊接烟尘

22、药芯焊丝的特性

答：

（1）熔敷速度快，因而生产效率高；

（2）飞溅小；（3）调整熔敷金属成分方面；

（4）综合成本低

23、烧结焊剂的特性：

烧结焊剂优点是可以灵活地调整焊剂的合金成分。

其特点如下：

（1）可以连续生产，劳动条件较好。

成本低，一般为熔炼焊剂的1/3～1／2。

（2）焊剂碱度可在较大范国内调节。

熔炼焊剂的碱度最高为2.5左右。

烧钻焊剂当其碱

度最高达3.5时，仍具有良好的稳弧性及脱渣性，并可交直流两用，烟尘量也很小。

目前各国研究与开发的窄间隙埋弧焊接都是采用高碱度烧结焊剂。

（3）由于烧结焊剂碱度高，冶金效果好，所以能获得较好的强度、塑性和韧性的配合

（4）焊剂中可加入脱氧剂及其它合金成分，具有比熔炼焊剂更好的抗锈能力

（5）焊剂的松装密度较小，一般为0.9～1.2g/cm3，焊接时焊剂的消耗缎较少。

可以采用

大的焊接电流值（可达2000A），焊接速度可高达150m/h，适用于多丝大电流高速自动埋焊工艺。

（6）烧结焊剂颗粒圆滑，在管道中输送和回收焊剂时阻力较小。

（7）缺点是吸潮性较大。

焊缝成纷易随焊接工艺参数变化而波动。

24、分析实际的冶金特性：

二氧化碳焊接配什么焊丝，为什么

25、CO2焊接低合金钢一般选用何种焊丝？

试分析其原因

答：

应选用Si、Mn等脱氧元素含量较高的焊丝，常用的如：

H08Mn2SiA。

（1）CO2具有较强的氧化性，一方面使焊丝中有益的合金元素烧损，另一方面使熔池中[FeO]含量升高。

（2）如焊丝中不含脱氧元素或含量较低，导致脱氧不足，熔池结晶后极易产生CO气孔。

（3）按一定比例同时加入Mn、Si联合脱氧，效果较好

25、焊缝金属宏观缺陷的分类、产生原因

1、从宏观上看，可分为裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔、及形状缺陷，又称焊缝金属表面缺陷或叫接头的几何尺寸缺陷

2、产生机理

①气孔：

焊接时，熔池中的气泡在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴。

气孔可分为条虫状气孔、针孔、柱孔，按分布可分为密集气孔，链孔等。

气孔的生成有工艺因素，也有冶金因素。

工艺因素主要是焊接规范、电流种类、电弧长短和操作技巧。

冶金因素，是由于在凝固界面上排出的氮、氢、氧、一氧化碳和水蒸汽等所造成的。

②夹渣：

焊后残留在焊缝中的溶渣，有点状和条状之分。

产生原因是熔池中熔化金属的凝固速度大于熔渣的流动速度，当熔化金属凝固时，熔渣未能及时浮出熔池而形成。

它主要存于焊道之间和焊道与母材之间。

③未熔合：

熔焊时，焊道与母材之间或焊道与焊道之间未完全熔化结合的部分；点焊时母材与母材之间未完全熔化结合的部分，称之。

未熔合可分为坡口未熔合、焊道之间未熔合（包括层间未熔合）、焊缝根部未熔合。

按其间成分不同，可分为白色未熔合（纯气隙、不含夹渣）、黑色未熔合（含夹渣的）。

产生机理：

a.电流太小或焊速过快（线能量不够）；b.电流太大，使焊条大半根发红而熔化太快，母材还未到熔化温度便覆盖上去。

C.坡口有油污、锈蚀；d.焊件散热速度太快，或起焊处温度低；e.操作不当或磁偏吹，焊条偏弧等。

④未焊透：

焊接时接头根部未完全熔透的现象，也就是焊件的间隙或钝边未被熔化而留下的间隙，或是母材金属之间没有熔化，焊缝熔敷金属没有进入接头的根部造成的缺陷。

产生原因：

焊接电流太小，速度过快。

坡口角度太小，根部钝边尺寸太大，间隙太小。

焊接时焊条摆动角度不当，电弧太长或偏吹（偏弧）

⑤裂纹（焊接裂纹）：

在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，焊接接头中局部地区的金属原子结合力遭到破坏而形成的新界面而产生缝隙，称为焊接裂纹。

它具有尖锐的缺口和大的长宽比特征。

按其方向可分为纵向裂纹、横向裂纹，辐射状（星状）裂纹。

按发生的部位可分为根部裂纹、弧坑裂纹，熔合区裂纹、焊趾裂纹及热响裂纹。

按产生的温度可分为热裂纹（如结晶裂纹、液化裂纹等）、冷裂纹（如氢致裂纹、层状撕裂等）以及再热裂纹。

产生机理：

一是冶金因素，另一是力学因素。

冶金因素是由于焊缝产生不同程度的物理与化学状态的不均匀，如低熔共晶组成元素S、P、Si等发生偏析、富集导致的热裂纹。

此外，在热影响区金属中，快速加热和冷却使金属中的空位浓度增加，同时由于材料的淬硬倾向，降低材料的抗裂性能，在一定的力学因素下，这些都是生成裂纹的冶金因素。

力学因素是由于快热快冷产生了不均匀的组织区域，由于热应变不均匀而导至不同区域产生不同的应力联系，造成焊接接头金属处于复杂的应力--应变状态。

内在的热应力、组织应力和外加的拘束应力，以及应力集中相叠加构成了导致接头金属开裂的力学条件。

⑥形状缺陷

焊缝的形状缺陷是指焊缝表面形状可以反映出来的不良状态。

如咬边、焊瘤、烧穿、凹坑（内凹）、未焊满、塌漏等。

产生原因：

主要是焊接参数选择不当，操作工艺不正确，焊接技能差造成。

26、焊缝金属微观缺陷的分类、产生原因

27、Mn,Si,Ti,B对焊缝性能的影响

MnSi是一般低碳钢和低合金钢焊缝中不可缺少的元素，他们一方面可使焊缝金属充分脱氧，另一方面可提高焊缝的抗拉强度，但对韧性的影响比较复杂。

Mn,Si含量过低，焊缝组织中出现粗大的先析铁素体使韧性降低；锰硅含量过高，焊缝组织中出现魏氏组织，甚至出现无碳贝氏体，上贝氏体，亦使韧性降低；只有锰硅含量适中，焊缝组织为细针状铁素体，才能提高韧性。

单纯使用锰硅提高韧性是有限的，必须向焊缝中加入其他细化晶粒的合金元素才能进一步改善组织提高韧性。

低合金钢中有Ti、B存在可以大幅度地提高韧性，但是它们对焊缝金属组织的细化是很复杂的，它与氧氮有密切关系。

一是钛与氧的结合力很大，使焊缝中的Ti以微小颗粒氧化物的形式（TiO）弥散分布于焊缝中，促使焊缝金属细化。

另一方面Ti在焊缝中保护B不被氧化，故B可以作为原子态偏聚于晶界。

这些聚集在γ晶界的B原子，降低了晶界能，抑制了先共析铁素体的形核与生长，从而促使生成针状铁素体，改善了焊缝组织的韧性。

但是它们的最佳含量与氧氮有关。

28、如何提高焊缝金属的性能，以低碳钢为例（冶金方面，工艺方面，焊后措施）

29、易淬火钢，不易淬火钢粗晶区组织特点、性能特点。

不易淬火钢：

组织特点：

晶粒粗大，易出现魏氏组织

性能：

塑性，韧性低，易产生脆化和裂纹

易淬火钢：

组织特点：

粗大的马氏体

性能：

该区脆硬，易产生延迟裂纹

30、粗晶区淬硬倾向影响因素，评定指标

（1）化学成分：

碳当量升高，淬硬倾向升高

（2）冷却条件：

t8/5降低，淬硬倾向升高

用HAZ的最高硬度Hmax来评定钢的淬硬倾向比较合理，因为它综合反映了化学成分和冷却条件的影响。

31、焊接缺陷有哪些？

分为工艺因素引起和冶金因素引起；工艺性缺陷包括：

咬边，未焊透，错边，角变形；冶金缺陷：

气孔及各种裂纹。

32、热裂纹和冷裂纹的分类？

热裂纹包括凝固裂纹，近缝区液化裂纹，多边化裂纹，高温失塑裂纹。

冷裂纹包括延迟裂纹，淬硬脆化裂纹，低塑性脆化裂纹。

33、低碳合金钢气孔有那两类，产生原因？

析出型气孔：

凝固过程中气体溶解度的陡降引起的；如H2，N2

反应型气孔：

由于冶金反应产生的不溶解与金属的气体，如CO和H2O，【FeO】+[C]==CO+[Fe]

34、气体防止措施？

消除起来的来源，正确选用用焊接材料；优化焊接工艺

35、结晶裂纹三要素？

脆性温度区间；合金的最低塑性；应变增长率

36、合金元素对结晶裂纹的影响？

S.P几乎在各类钢中都会增大凝固裂纹的倾向；

C在钢中是影响结晶裂纹的主要因素你，并加剧其他元素的有害作用；

Mn具有脱硫作用，能置换FeS为MnS，同时也能改善硫化物的分布形态，使薄膜状FeS改变为球状分布，从而提高了焊缝的抗裂性；

Si是&相形成元素，应有利于消除结晶裂纹，但当Si含量超过0.4%时，容易形成硅酸盐夹杂，降低焊缝力学性能，并增加裂纹倾向；

Ni在低合金钢中易于与S、P形成多种低熔点共晶，使结晶裂纹倾向增大；O对焊缝产生结晶裂纹的影响无定论，但实验表明焊缝中有一定的含氧量能降低低硫的有害作用。

37、结晶裂纹产生的条件及防治措施？

焊缝在脆性温度区间内所承受的拉伸应变大于焊缝金属所具有塑性，或者说焊缝金属在脆性温度区间内的塑性储备量小于零时就会产生结晶裂纹。

防止措施：

（一）冶金因素方面

1.控制焊缝中硫、磷、碳等有害杂质的含量她们不仅能形成低熔点共晶，而且还能促使偏析，增加结晶裂纹的敏感性。

应尽量控制母材和焊接材料中它们的含量，重要结构件采用碱性焊条或焊剂，可以有效控制有害杂质，防止结晶裂纹产生或降低倾向。

2.改善焊缝凝固结晶、细化晶粒是提高抗裂性的重要途径广泛采用的是办法是向焊缝中加入细化晶粒元素，如Mo、V、Ti、Al、稀土等。

（二）工艺因素方面

1.焊接工艺及工艺参数适当增加焊接线能量E和提高预热温度To，即可减小焊缝金属的应变率，从而降低结晶裂纹的倾向。

2.接头形式接头形式不同将影响接头的受力状态、结晶条件和热得分布等，因而结晶裂纹的倾向也不同。

3.焊接次序总的原则是尽量使大多数焊缝能在较小刚度的条件在焊接，使焊缝的受力较小。

38、冷裂纹拘束度，拘束应力的分类，概念？

拘束应力：

各种内外拘束条件所造成的应力。

分为内拘束应力（热应力和相变应力）外拘束应力（结构自身拘束条件所造成的应力）

拘束度：

单位长度焊缝，在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需要的力，以R来表示。

39、临界冷却时间的定义？

（t100）cr第一层焊缝冷却到100℃的时间内刚刚不出现冷裂纹的时间。

40、氢致裂纹在什么情况下也在近缝区产生？

一般低合金钢焊缝C低于母材，热影响区相变滞后于焊缝。

当焊缝由A转达变F、P时，H的溶解度突然下降，且H在F、P中的扩散速度较快，导致H很快由焊缝越过熔合线附近富H，当滞后相变的HAZ中A—>M时，H使以过饱和状态残留在M中，促使该处进一步脆化，从而导致冷裂纹的产生。

41、防止冷裂纹时预热和后热的作用？

预热作用：

↓V冷却，防止出现脆硬组织；有利于扩散氢逸出；有利于↓拘束应力

后热的作用：

后热的作用：

减少残余应力；改善组织，降低淬透性；消除扩散氢，但对奥氏体焊缝效果不大；适当降低预热温度或代替某些结构所需的中间热处理。

42、后热与焊后热处理的区别，以及后热能否完全代替预热？

区别：

后热和焊后热处理不同：

延迟裂纹有延迟期（潜伏期），在延迟期内即进行加热，可以避免出现延迟裂纹。

故焊后后热有“抢时间”的问题，而焊后热处理都是为了改善接头使用性能，不存在“抢时间”的问题。

43、冷裂纹为何有延迟？

延迟裂纹“延迟”原因冷裂纹的延迟行为主要是由氢引起的。

试样在受力过程中，会在裂纹敏感的部位形成有应力集中的三向应力区，氢就极力向这个地区扩散，此部位氢达到临界浓度时，就会发生启裂和相应扩展。

此后氢又不断向新的三向应力区扩散，达到临界浓度时又发生了新的裂纹扩展。

这种过程可周而复始断续进行，直至成为宏观裂纹。

故而，氢所诱发的裂纹，是有“延迟”特征的。

44、防止延迟裂纹的措施？

冶金方面：

（1）选择抗裂性好的钢材

从冶炼技术上提高母材的性能：

多元微合金画；尽可能降低钢中有害杂质（S、P、O、H、N等）

（2）焊接材料的选用

选用低氢或超低氢焊条：

应强调焊条的烘干和防潮问题

选用低强焊条：

对低碳合金钢，适当降低焊缝强度可以降低拘束应力而减轻熔合区的负担，对防止冷裂纹有用。

选用奥氏体焊条：

既可避免预热又能防止冷裂纹的产生。

特殊微量元素的应用：

Te、Se、Re，Te的降氢效果最好。

（3）选用低氢的焊接方法：

CO2气体保护焊。

焊接工艺方面：

合理选择焊接线能量；正确选择预热和后热温度；多层焊层间温度和时间间隔的控制；采用低匹配焊缝；合理的焊缝分布和施焊次序。

45、液化裂纹形成机理？

焊接时近缝区金属或焊缝层间金属，在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔共晶被重新熔化，在拉伸应力作用下沿奥氏体晶间开裂而形成液化裂纹。

另外，不平衡加热和冷却下，金属间化合物分解和元素的扩散，造成局部共晶成分偏高而发生局部晶间液化，形成液化裂纹。

46、再热裂纹的主要特征？

（1）再热裂纹都是发生放在焊接热影响区的粗晶部位并呈晶间开裂。

（2）进行消除应力处理之前焊接区存在较大的残余应力并有不同程度的应力集中，残余应力与应力集中必须同时存在，否则不会产生再热裂纹。

（3）产生再热裂纹存在一个最敏感的温度区间。

（4）含有一定沉淀强化元素的金属材料才具有产生再热裂纹的敏感性，碳素钢与固溶强化的金属，一般不会产生再热裂纹。

47、层状撕裂的产生原因及条件？

层状撕裂产生原理

厚板结构焊接时，特别T型和角接接头，强制拘束下，焊缝收缩时会在母材厚度方向产生很大的拉伸应力和应变，当应变超过母材塑性变形能力时，夹杂物和金属基体之间就会发生分离而产生微裂，在应力继续作用下，裂纹尖端沿着夹杂物所在平面进行扩展，就形成了所谓的“平台”，在相邻两个“平台”之间，由于不在一个平面二产生剪切