IWE工艺材料口试题目.docx
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IWE工艺材料口试题目
工艺部分口试题
1、有关焊接方法名称、定义与分类方面国际上标准有那些,其主要内容有那些?
1、 ISO4063 焊接方法的数字标记
DIN1910 焊接方法的分类、定义、名称,主要T1、T2、T4、T5。
T2:
图表示分类,定义, T4:
气保焊方法, T5:
电阻焊方法。
2、ISO4063标准的内容是什么,在那些方面有应用?
2、 ISO4063 焊接方法的数字代号标准。
应用主要有:
焊接方法分类,标准(数字);焊工考试,工艺评定时方法代号。
3、可用于火焰切割气焊的可燃气体有那些,各有那些特点?
3、 乙炔(C2H2),甲烷(CH4),丙烷(C3H8)。
乙炔:
无毒、无色、有味、量大可致人麻醉、燃烧快、热值高。
甲烷:
无毒、无味、无色、比重小、热值较高。
丙烷:
无毒、无味、可溶解于橡胶和塑料。
4、氧乙炔火焰有什么特点,有几种火焰形式,以及应用于什么场合?
4、氧—乙炔火焰 火焰温度高,成本低。
火焰可分为三类,氧化焰主要用于火焰校正、焊青铜;中性焰主要用于焊钢;碳化焰主要用于焊铸铁,预热等。
5、有关气焊焊丝的标准是那些,在标准中,用那些指标反应气焊焊丝的焊接性?
5、 ISO12536 碳钢和低合金钢气焊丝。
流动性,渗透性及气孔倾向。
6、有关焊接填充材料的国际及欧洲标准有那些?
各自分别是什么?
6、 ISO2560、EN499 焊条电弧焊焊条
ISO3580、EN1599 热强钢用手工电弧焊焊条 ISO3581、EN1600 不锈钢用手工电弧焊焊条 ISO14341、EN440 熔化极气体保护焊焊丝 ISO636、EN1668 钨极氩弧焊用焊丝 ISO14171、EN756 埋弧焊用焊丝 ISO14174、EN760 埋弧焊用焊剂
ISO14175、EN439 切割,焊接用保护气体
7、焊接电源怎样分类?
焊条电弧焊、TIG、MAG、MIG等焊接方法各用哪种电源?
7、 直流:
弧焊发电机,焊接整流器。
交流:
焊接变压器。
交直流两用的方法有:
111、141 直流方法:
135、131
8、焊条电弧焊、TIG、MAG、MIG焊对焊接电源外特性有那些要求?
焊接电压和引弧电压为多少?
8、 111:
下降特性的电源外特性,焊接电压:
20V-50V,引弧电压为0。
141:
下降特性的电源外特性,焊接电压:
20V-40V,高压引弧。
135:
平特性的电源外特性,焊接电压:
20V-40V,引弧电压为0。
9、焊条药皮的作用?
并对比与自保护药芯焊丝(条)的区别。
9、 导电性的提高,道渣,造气,脱氧及合金化。
自保护药芯焊丝:
药芯与药皮的作用大致相同,药芯除脱氧及合金化以及还可以起添加填充金属的作用。
10、论述“R”“B”“A”“C”型焊条的突出特点?
10、 R:
韧性好,工艺性能好, B:
韧性很好,操作性能一般,
A:
韧性一般,操作性能很好,脱渣性好, C:
韧性好,熔渣少,穿透力强。
11、对比焊条电弧焊填充材料标准 ISO2560-A(EN499) ISO18275-A(EN757)
ISO3581-A(EN1600)在标记方面的区别?
11、举例:
ISO2560-A(EN499) E 46 6 Mn1Ni B 4 2 H5
ISO18275-A(EN757) E 79 4 Mn2Ni1CrMo B 4 2 T H5
ISO3581-A (EN1600) E 19 12 2 R 3 4
12、TIG焊时,正、负极方面有什么不同?
直流正极性、负极性、交流焊接时分别适用那些材料?
12、钨极接正极时,易烧损,但具有阴极雾化作用,不常用。
钨极接负极时,用于焊接钢,Cu、Ni等材料,常用。
交流时,焊铝,镁及其合金
13、介绍ISO14175(EN439)的标准的主要内容。
不同种类气体的主要特性,及焊接不同材料时使用那些气体保护,以及对焊接熔深等带来的影响?
13、ISO14175(EN439) 焊接及切割用气体分类
还原性气体 Ar +H2 惰性气体 Ar, He
氧化性气体 Ar+CO2(O2) 保护气体 N2
14、MAG、MIG焊中,何种条件下使用何种过渡形式?
14、MAG焊长弧过渡用于:
σ>2mm构件焊接,PA 、PB。
短弧过渡用于:
薄板及根部打底焊。
可用于PE、PG、PC、PF
15、脉冲MAG、MIG焊优缺点?
15、脉冲优点:
热输入易小,熔池容易控制,可使用粗焊丝焊接
脉冲缺点:
保护气体受限制,设备(参数)调节难
16、如何选择MAG、MIG焊的干伸长度,干伸长度过短、过长的影响?
16、L=10d d—焊丝直径
过长,保护不好,焊丝爆段,易未熔合;过短,碍于观察,焊接熔化不利
17、埋弧焊中,并列双丝、纵列双丝、带极、窄间隙埋弧焊的优点?
17、并列双丝焊:
高的熔化效率,好的间隙搭桥性,高的焊接温度。
纵列双丝:
熔化效率高,速度快,成形好
带极:
熔深小,较高的堆焊能力,低稀释率,堆焊表面光滑
窄间隙埋弧焊:
厚大工作焊接,变形小。
18、ΔU、ΔI调节的基本原理,及其作用?
18、△U调节:
通过电弧电压的取样反馈,调节送丝速度,保证电弧稳定燃烧,
△I调节:
自调节作用,送丝速度恒定,通过电流的调节改度焊丝的熔化速度,保证电弧的稳定燃烧。
19、热喷涂的方法有那些,各自特点?
19、火焰喷涂、电弧喷涂:
设备价格低,操作简单,涂层性能受限制
等离子喷涂:
喷陶瓷材料
超音速喷涂:
涂层致密,性能好,气孔率低。
20、堆焊时常用的合金系统有那些?
20、钢:
含碳量≤0.4%的碳钢或含碳量≤0.4%,合金含量≤5%的低合金钢。
含Cr>5%,具有较低含C量的合金钢。
Cr-Ni钢;高碳,高铬合金。
铜:
Cu基,Sn合金。
镍基:
Ni基,Cr合金 主要分铁基、铬基、镍基,碳化钨几大类。
21、与连接焊比较堆焊有何特点?
与热喷涂比较堆焊有何特点?
21、堆焊的目地是为了增大或恢复焊件尺寸,或使焊件表面获得特殊性能的熔敷金属而进行的焊接,要求堆焊后,稀释率低。
而结构件焊件,主要目地是使两结构件相连接成为一件,以连接为目的。
热喷涂的最终目的与堆焊相同,但结合强度不如堆焊。
22、埋弧焊常用的焊接板厚,位置及填充材料?
22、埋弧焊在3mm以上的板,都至以焊接,主要在平焊位置上焊接,也可以在平角焊位置上焊接;填充材料一般为H08MnSi,H08Mn2SiA,S2Si,S4Si,S2Si2等。
23、右焊法(气焊)特点及适应性?
23、右焊法中,火焰始终笼罩已焊金属,熔化冷却缓慢,有助于焊缝金属改善,减少气孔夹渣。
因此此种焊接方法,热量集中,适于焊厚度较大的工件,熔点较高工件。
24、DIN1910的具体内容?
24、DIN1910主要由以下部分组成
DIN1910-1焊接:
概念及焊接方法分类,
-2焊接:
金属焊接方法,
-3焊接:
塑料焊接方法,
-4焊接:
气体保护焊方法,
-5焊接:
金属焊接,电阻焊方法,
-10焊接:
机械化电弧熔化焊定义,
-11焊接:
金属焊接的材料概念,
-12焊接:
金属熔化焊的焊接加工概念。
25、CO2有几种过渡形式?
25、CO2气体保护焊主要是短路过渡、细颗粒过渡。
26、S355、S460、S690可选择的焊材?
26、S355 ISO2560-A(EN499) E35 6 Mn1Ni B
S460 ISO2560-A(EN499) E46 6 Mn1Ni B
S690 ISO18275-A(EN757) E69 4 Mn2NiCrMo B
27、CO2、Ar保护焊对焊缝形态影响?
27、CO2气体:
焊接时飞溅大,焊缝表面成形差,CO2保护的,较深和余高都较大,根部易产生气孔。
Ar气:
Ar的导热系数小,高温不分解,在Ar中电弧稳定,焊缝成形好,但熔深差一些,且熔深成指形,根部易产生气孔。
28、焊条电弧焊的原理与埋弧焊有何不同?
28、电渣焊与电弧焊不同主要在产热机理不同,电渣焊通过熔渣导电产热,电弧焊通过引燃电弧产热。
29、塑料焊原理?
29、塑料中可焊塑料如热塑性塑料,原理为焊接处于热塑性状态。
在一定固定外压力作用下实现焊接保持冷却到结束。
30、塑料的分类及可焊的塑料种类?
30、分为热塑性塑料,热固性塑料,弹性塑料;其中热塑性塑料可焊。
31、塑料可用的焊接方法?
典型规范是什么?
31、热风焊接机械:
焊接材料:
PE;焊接效率:
0.5~2kg/h
焊丝:
Φ3 板厚:
6—25mm,重量8.3kg 起动功率:
1000w 230V(AC)
挤压加热器:
675W 230V(AC) 空气加热器:
2200W 230V(AC)
熔化室控制器:
温控;控制器空气温度:
温控。
对气体要求:
0.46Br(0.046Mpa)~300L/min
32、点焊时,考虑抗扭强度及分流作用,如何选择焊点数?
32、焊点数增加,接头的抗弯能力增加;
焊点数增加,分流作用增加,焊点的焊透率减少,单个焊点的承载能力下降; 所以考虑点焊时,应综合考虑焊点数及焊点间的间距。
33、哪种堆焊方法的稀释率低一些?
33、一般来说氧—乙炔气焊和等离子堆焊稀释率低一些。
34、何种材料可以进行火焰切割,何种切割方法可以实现熔化切割?
34、可切割材料的燃点必须小于熔点;一般用激光可进行熔化切割。
材料部分答案
碳钢与碳锰钢:
非合金热轧结构钢:
EN10025-2
典型钢种:
S235JR S355J2
焊接时选用方法及填充材料
111:
ISO2560-A(EN499) E 38 0 RC 1 1
ISO2560-A(EN499) E 42 0 RR 1 2
135:
ISO14341-A(EN440) G3Si1
12:
ISO14171-A(EN756) S3
焊接性:
淬硬裂纹,化学成分C.N.O.S.P.
预热:
碳当量(0.4~0.6%)C% 0.22% Mn% 1.6% Si% 0.55%
一般对S235,S355不预热,但:
— 引弧处,很短的定位焊处
—焊接很厚的构件(30mm)或25mm对接接头
— 严寒情况下,低于5℃下焊接
预热80~150℃,视厚度、接头形式而定
后热处理:
/
正火细晶粒结构钢 EN10025-3
典型钢种:
S355N S460NL
强化方式:
细化晶粒,化学元素,Ti,Al,V,Nb,Zr等,N的作用?
正火
机械性能:
特殊镇静钢,无偏析;脆性转变温度低;屈服强度255-500N/mm2,高强;由于细小晶粒的强化,过热倾向小;没有硫化物,层状撕裂倾向小
填充材料:
111:
ISO2560-A(EN499) E 38 4 B (S355)
135:
ISO14341-A(EN440) G 46 3 M G3Si1(S460)
ISO14175(EN439) M2
12:
ISO14171(EN756) S2 ISO14174(EN760) 碱性
预热:
100~200℃,防止焊接过程中淬硬组织,减小冷裂倾向;
取决于屈服强度与厚度,如S355,30mm以上预热,预热范围标准?
层间温度:
220~250℃,太大时晶粒粗大,韧性值低
焊后热处理:
一般不要求消除应力退火,否则会在粗晶引起脆断,若进行消除应力退火,温度不超过580℃,具体温度和时间视材料规程或定货时的协商确定。
热机械轧制的细晶粒结构钢:
EN10025-4
典型钢种:
S460M S460ML
强化方式:
细化晶粒,V,Ti,Al,Nb,Zr与N形式N化物形核
热机械轧制:
通过在控制轧制温度范围内(奥氏体晶粒不会再结晶)进行轧制,使奥氏体晶粒细化,并在奥氏体晶粒内产生大量的孪晶带和变形带,此处成为有效的奥氏体晶粒形核地,细化了晶粒,另轧制后的快速冷却进一步细化晶粒,控制相变产物
特点:
1)屈服强度高,韧性好,Rer=275-460N/mm2,提高了机械性能,降低了碳当量;2)低碳,可焊性好;3)无正火时的珠光体带
焊接:
控制t8/5,10-25S
填充材料:
111:
ISO2560-A(E499) E46 6 Mn1Ni B 2 2 H5
纤维素焊条,下向焊,效率是其余的2倍
136:
ISO17632-A(EN758) T 46 6 1Ni B M
预热:
可焊性好,一般不需预热
当Re>420N/mm2 δ>15mm时,预热80~150℃
焊后:
热机械轧制钢在热变形,热矫正时要特别注意温度,因为在热变形后失强,其它任何一种方法都无法恢复它原来的强度,一般是<580℃,1h
调质细晶粒结构钢:
EN10025-6
典型钢种:
S690Q
强化方式:
加入Nb,Ti,V,Zr等微量元素,形核,细化晶粒;
调质(淬火+回火),回火使600℃下马氏体中的碳析出形成Fe3C阻碍晶粒
焊接:
控制热输入 t8/5?
10~25S 太大,韧性损失大,太小有冷裂纹的危险
影响因素:
线能量,预热温度,厚度(热传导方向)
预热:
100~200℃ 取决于:
碳当量、厚度
填充材料:
111:
ISO18275-A(EN757 E69 6 Mn2NiCrMo B T
135:
AWS5.28 ER90S-G EN12534
12:
AWS5-28 EF3
焊后:
按填充材料、工件厚度、刚度可能时进行消除应力处理
热强钢 EN10028-2 EN10028-3
典型钢种 P265GH P355NH 13CrMo4-5
热强机理:
对EN10028-2中的碳钢,优质钢,低S.P,正火状态镇静钢
对EN10028-2中低合金钢:
①Mn,Mo固溶强化;②加入碳化物形成
元素Cr,V;③调质状态,析出强化
性能:
蠕变极限500б1.0/10000=50N/mm2
持久强度 (T>300℃时) 500бB10000=120N/mm2
T<300℃① 100℃以下,常温屈服强度
② 100~300℃,高温下屈服强度
焊接:
1)对碳钢P265GH
预热100℃,当C、Mn较高,δ>30mm时防止淬硬组织的产生
111:
ISO2560-A(EN499) E 38 4 B
135:
ISO14341-A(EN440) G3Si1,M2
焊后,特殊情况下消应力退火
2)对低合金钢13CrMo4-5
预热150~200℃,当δ>8mm,防止淬硬组织产生,引起冷裂纹
111:
ISO3580-A(EN1599) E CrMo1 B
135:
EN12070 GCrMo1,M2
层间温度:
max 300℃
焊后:
高温回火 ①细小碳化物析出 ②降低接头硬度,改善韧性 ③消除内应力
低温韧性钢:
EN10028-4 DIN17280(不含Ni的也包括)
典型钢种:
12Ni19 X8Ni9
提高低温韧性的措施:
① 加入Ti,Al,Nb细化晶粒
② 正火
③ 提高Mn含量,减小C、S、P含量
④ 加镍(Ni),固溶于铁素体,提高韧性
性能及应用:
高韧性(低温),用于贮存和运输各类液化气体
如:
-100℃时40J,10Ni14,Re355N/mm2
沸点:
CO2气,-78℃
X8Ni9,Re 490N/mm2,-196℃时40J
沸点:
O2,-183℃,Ar,-186℃,N2,-196℃
焊接:
1)坡口面两侧,清理干净,去除氧化皮
2)δ>25mm时,预热100-150℃,否则H致裂纹
3)Tz≤250℃,10Ni14,12Ni19,X8Ni9,Tz≤150℃,否则会形成粗晶组织,韧性下降
4)快速多道焊
填充材料:
12Ni19 111 EN757 E46 8 3NiB
135 EN440 S2 M2
或X8Ni9 用奥氏体 X12CrNi25 20
Ni基焊条 S-NiCr16FeMn 避免消除应力处理
Al及Al合金
分类:
纯Al,可热处理强化铝合金,非热处理强化铝合金 A99; Al Mg Si,AlZnMg; AlMn,AlSi
性能:
密度(g/cm3)2.7/7.8
比热:
J/kg℃ 896/460
熔点:
℃ 660/1539
导热率:
J/℃ 230/75
氧化物熔点:
℃ 2050/1455 (Fe2O3)
收缩率:
% 1.75/2
AlMg3 F2O 热轧 Rm 200N/mm2 Rp0.2% 120N/mm2
A510% HB60
AlZn4.5Mgl F35 人工时效 Rm 350N/mm2 Rp0.2%
275N/mm2 A510% HB105
焊接:
非热处理强化铝合金,由于重结晶热影响区软化,且无提高的可能性,纯Al无变化
热处理强化铝合金热影响区软化幅度大,但可时效硬化来提高
选用方法:
WIG,MIG
预热:
AlMgSi1, δ>12(WIG), δ>20(MIG),预热200℃,时间最长30min S-AlMg5 或AlSi5
焊后:
人工时效或自然时效 (85-185℃),6-24h
高合金耐蚀钢
①不锈钢, EN10088
②抗氧化不起皮钢(耐热钢) Cmax0.2% Cr3% Al1.5% Si2.5% Ni36
Ni36%
① 不锈钢:
按EN10088根据其化学成分及其组织分为:
铁素体不锈钢、马氏体及沉淀硬化型不锈钢、奥氏体—铁素体不锈钢。
用于建筑行业,食品工业设备,啤酒桶,
耐蚀机理:
耐蚀合金元素的加入如Cr≥12%时,提高钢的电极电位,
化学成份:
C<0.1% Cr=12-25% Ni8-20% Mo-6% Cu2% Ti.N6.N
典型钢种:
Cr13 Cr17 CrNi1810 CrNi16 13
腐蚀:
1、晶间腐蚀,600℃—800℃时晶界贫铬(Cr23 C6)
防止措施:
——极低的碳含量
——碳化物溶解(固溶退火)1050-1100℃急冷
——稳定化处理(Cr的再扩散)850-650℃加热
——加入易于碳结合的元素(Nb.Ti)850℃×2h
2、点状腐蚀:
卤化物如Cl-导致钝化层局部破坏
防止措施:
采用消耗阳极加入(Mg,Ca)抑制元素,用Mo合金化。
3、应力腐蚀:
拉应力同腐蚀共同作用
防止措施:
消除拉应力,采用其它材料
焊接:
含δ的奥氏体不锈钢,问题是晶间腐蚀,由于δ相引起的脆化,热裂纹。
方法:
MAG.up 很适合的E.WIG 填充材料同质 E:
19 9;19 9L;19 9Nb 焊条 WIG:
X5CrNi19 9 MAG:
Ar含1-5% O2 或2.5%CO2
工艺:
不预热 直线技术,奥氏体钢丝刷清理,焊管时内部成型保护
后热:
根据要求刷,打磨,照射或酸洗对焊缝进行清理。
② 耐热钢:
大于550℃高温介质(如气体或燃烧物质)工作条件下短时间或长时间使用仍能保证其良好机械性能的钢称作耐热钢。
耐热性能:
提高耐热钢中Al,Cr,Ni和Si等合金的含量时,其耐热性能得到提高,根据其合金含量的不同最高使用温度可达1150℃,当高温气体介质中含有硫化物,水蒸汽或灰尘等杂质时其使用温度将大大降低。
高温腐蚀:
①在含氧气氛中→形成氧化皮等,用Cr,Al,Si合金化防止;②在含氢气氛中→脱碳→形成甲烷→材料断裂,用Cr,Mo,W,V合金化防止;③在含硫气氛中→硫痕→形成NiS,不用含Ni材料防止。
典型钢种:
X10CrAl24(铁氏体) X10CrNi25 20(奥氏体)
加工问题:
1、475℃脆性,铁素体材料在Cr18-70%对此敏感,Fe-Cr细小析出物分布在晶界或晶内,可通过600℃加热消除。
2、σ相的形成:
在500-800℃之间在Fe-Cr和Fe-Cr-Si合金中出现,800℃以上会使σ相溶解。
焊接:
以X10CrAl18(F)为例,问题是韧性低,晶粒粗化,还可能在475℃脆性
1、Sz:
E17或X8Cr17
2、Sz E22 12或X12CrNi22 12
Tv:
~100℃ 优点:
接头韧性好
Tz:
max200 缺点:
热膨胀系数不同,存在应力,抗高温
优点:
因材与焊合金的热膨胀,耐高温;氧化性能不同,氧化性相同。
缺点:
接头较脆
3、根E22 12 盖E17
4、E25 4 双相。
热膨胀系数 耐高温氧化性韧性好
焊后:
高Cr铁素体不锈钢急冷就产生晶间腐蚀,从550~820℃长时间加热产生σ相。
所以焊后750-850℃退火处理。
异种钢的焊接:
负载组1:
温度<300℃,承受一种机械载荷,焊后不作热处理,如支架。
填充材料,根据方法和熔合比,WM应是奥氏体或奥氏体一铁素体组织。
如1.4370. 1.4332
注意:
碳钢一侧是否预热;另防焊缝热裂纹限制最高施焊温度。
负载组2:
接头除承受机械载荷外,还受腐蚀介质作用,主要是低合金复合材料或堆焊,堆焊时,材料要有足够的耐蚀性,或超合金焊接材料熔合化,复合板焊接。
负载组3:
接头除机械载荷/或减腐蚀介质外,还受高温或低温作用,该组包括后热处理及受
交变温度作用的焊接接头,石油化工,电站。
填充材料:
Ni基焊接填充材料。
注意:
碳的扩散(向奥氏体的钢);低的层间温度和小熔合化,防热裂纹。
另1,铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢接头一般用与Cr-Ni钢同类焊接填充材料。
另2,铁素体耐热钢与奥氏体耐热钢接头一般用Cr-Ni钢同类的填充材料。
另3,Cr-Ni钢与镍基材料的接头一般接DIN1736选与镍基材料类似的材料,焊接时注意镍基材料的输入。
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