电焊工初级（电焊工基础知识）模拟试卷10
简述题
1.什么叫焊后热处理?焊后热处理的类型和目的是什么?
焊后热处理就是把焊接接头按不同钢种所严格规定的温度和保温时间均匀加热，然后按规定条件冷却。焊后热处理的类型、目的及效果见表1—10。
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解析：
2.焊后热处理规范包括哪些内容?
焊后热处理规范主要包括：升温速度、热处理温度、保温时间、冷却速度等。常用钢号焊后热处理规范见表1一11。
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解析：
3.什么是层间温度?如何正确选择层间温度?
进行多层焊时，当焊接后层焊缝时，前层焊缝的最低温度称为层间温度。对焊前需要预热的焊件，进行多层焊时，其层间温度应保证略高于或等于预热温度。但奥氏体不锈钢焊接时，需要较快冷却速度来保持焊接接头有较高的耐蚀性，因此要在前道焊缝冷却到较低温度时，再进行后道焊缝的焊接，从而控制较低的层间温度。
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4.什么是金属焊接性?包括哪些方面?
金属焊接性是指金属是否具有适应焊接加工以及焊接加工后能否在使用条件下安全运行的能力。焊接性包括工艺焊接性和使用焊接性两方面。工艺焊接性是指金属材料在一定的焊接工艺条件下，能获得优质焊接接头的能力。通常把材料在焊接时形成裂纹的倾向及焊接接头性能变坏的倾向作为评价金属材料焊接性的主要指标。使用焊接性是指焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的机械性能(强度、塑性、韧性、硬度以及抗裂纹扩展的能力等)和其他特殊性能(如耐热、耐蚀、耐低温、抗疲劳、抗时效等)。例如：焊接低碳钢很容易获得质量合格的焊接接头，焊接过程中不需要采取复杂的工艺措施，所以说低碳钢的结合性能好；而焊接铸铁时，往往会产生裂纹等缺陷，不易得到质量合格的焊接接头，所以说铸铁的结合性能不好，但质量合格的焊接接头并不一定具备满足要求的使用性能。如焊接铸铁，虽然接头质量合格，未出现裂纹等缺陷，但由于在接头熔合线产生了白口组织，不能进行加工而无法使用，这说明使用性能不合格，焊接性也未满足要求。
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5.为什么焊接新材料前要做可焊性试验?可焊性试验包括哪些方面?
采用新材料制造焊接产品时，必须知道这种材料特点以及产品焊接时和使用中可能出现的问题，以便采取相应的工艺措施。通过可焊性试验，可以达到以下三个目的：(1)选择适用于母材的焊接材料。(2)确定合适的焊接参数。(3)研究和试制用新材料的焊接构件。可焊性试验包括抗裂性试验(即工艺性试验)和焊接接头使用性能试验两个方面。
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6.什么是焊接工艺评定?
焊接工艺评定是为验证所拟定焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。焊接工艺评定的目的是验证施焊单位拟定的焊接工艺正确性，并评定施焊单位的能力。焊接工艺评定的过程是：拟定焊接工艺指导书、施焊试件、按规定标准制取试样、检验试件及试样、按规定标准测定焊接接头是否具有所要求的使用性能、提出焊接工艺评定报告并对拟定的焊接工艺指导书进行评定。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据，并在产品焊接之前完成。焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，钢材、焊接材料必须符合相应标准，由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件。
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7.什么是碳当量公式?有何用途?
由于焊接热影响区的淬硬及冷裂倾向与钢材化学成分直接有关，所以用化学成分来粗略地评价热影响区的淬硬及冷裂倾向。在各种元素中，碳对淬硬及冷裂影响最显著，所以把各种合金元素对淬硬和冷裂的影响都折合成碳的影响，这样，将各种元素都按相当于若干含碳量折合并叠加起来，即得到所谓的“碳当量”。国际焊接学会推荐的碳当量公式为
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式中：化学元素符号表示该元素在钢材中的重量百分比，计算时，元素含量均取其成分范围的上限。CE越高，钢材的淬硬倾向越大，热影响区冷裂倾向也越大，所以，碳当量的大小可以估算钢材焊接性及焊接前是否对焊件进行预热。根据经验：当CE<0．4％时，钢材的焊接性优良，淬硬倾向不明显，焊接时不必预热；当CE=0．4％～0．6％时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，需要采取适当预热和控制热输入等措施；当CE>0．6％时，淬硬倾向强，钢材较难进行焊接施工，焊接时需要采取较高的预热温度和严格的工艺控制措施。
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8.焊接熔池的凝固特点是什么?
熔焊时，被焊金属(母材)和填充金属在热源作用下熔融在一起，并形成具有一定几何形状的液体金属叫熔池，冷却凝固后即称为焊缝。焊接熔池在极短的时间内，要经过一系列的高温冶金反应，当电弧离开之后便冷却结晶，它的结晶与一般钢锭结晶有独特特点：
(1)由于熔池体积小，周围被冷却金属包围，所以熔池冷却速度很快。
(2)熔池中液体金属温度比一般浇注钢水的温度高得多，过渡熔滴的平均温度约为2300℃，熔池平均温度约为1700℃左右，所以熔池中的液体金属处于过热状态。
(3)熔池中心液体温度高，熔池边缘凝固界面处散热快，冷却速度大，因而熔池结晶是在很大的温差条件下进行的。
(4)熔焊熔池一般均随电弧的移动而移动，因此熔池形状和结晶组织受焊接速度的影响。此外，焊条的摆动，电弧吹力对熔池有强烈的搅拌作用，使熔池内的熔化金属处于运动状态下结晶，溶池在运动状态下结晶如图1—13所示。
熔池前半部[*]进行熔化过程，而后半部[*]进行凝固过程。熔焊时，随着电弧的移动，熔池的结晶过程一直在连续进行，它的结晶速度相当于焊接速度。因此，焊速越慢，熔池体积越大，则焊缝冷却液就越慢，晶粒尺寸也就越粗大，焊缝金属的塑性和韧性也就越差。
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解析：
9.何谓偏析现象?焊缝的偏析有哪几种?
偏析是指合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象。例如低碳钢，当在晶界上碳和其他杂质元素含量比钢的平均含量略高些，就称为碳或杂质在晶界上的偏析。偏析都是在一次结晶时产生的。焊缝中的偏析主要有显微偏析、区域偏析和层状偏析三种。
(1)显微偏析。焊缝中的显微偏析有枝晶偏析和晶问偏析。柱状晶粒长大过程，是结晶的轴向延长和径向扩展的综合。溶池结晶过程示意图如图1一14所示，焊缝结晶时，结晶中心(结晶轴)最先结晶，其金属最纯；后结晶的部分含合金元素和杂质略高，特别是晶粒的外缘和前端，由于是最后结晶，所以合金元素和杂质更高。这种在一个柱状晶粒内部，合金元素分布不均匀的现象叫枝晶偏析，也称晶内偏析。[*]焊缝结晶过程是无数个柱状晶粒同时生长的过程，每个晶粒都有自己的枝晶轴，很多相邻的晶粒都以自己的枝晶轴为中心向四周发展，所以相邻晶粒之间的液体结晶最迟，含有较多的合金元素和杂质，这个现象称为晶间偏析。
(2)区域偏析。整个焊缝金属范围内的合金元素分布不均匀的现象称为区域偏析。影响区域偏析的因素主要有焊接材料、冷却速度、焊缝断面形状等。例如：焊缝的断面形状为宽焊缝时，杂质聚集在焊缝的上部，如图1—15(a)所示，这种情况对焊缝在高温时的强度影响不大。而当窄焊缝时，各柱状晶粒的交界在中心，因此有较多的杂质聚集在窄焊缝中心，如图1一15(b)所示，极易形成热裂纹。[*]
(3)层状偏析。熔池进行一次结晶时，晶体并不是径直向前生长。当晶体释放出结晶潜热，晶体成长速度减慢，熔池结晶出现停顿；当结晶潜热散尽，晶体的成长速度要加快，结晶又重新开始。这种周期性的结晶，造成晶体沿着生长方向溶质含量和杂质含量周期性地变动，一层含量高，一层含量低，交替分布的偏析现象称为层状偏析，层状偏析示意图如图1一16所示。
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