电焊工高级（常用金属材料的焊接）模拟试卷3
简述题
1.钛及钛合金在钨极氩弧焊时，如何选择焊接材料?
氩气应达到一级纯度(体积分数为99．99％)，杂质总的质量分数<0．02％，相对湿度<5％，水分<0．001ml／L。焊丝一般采用与母材同质材料。为改善接头的塑性，可以用比母材合金化程度稍低的焊丝，例如焊接TC4钛合金时可以用TC3焊丝。但厚板的α+β型钛合金或β型钛合金多层焊时不能使用α型钛合金焊丝。此外，为改善焊缝的塑性，焊丝中的氧、氮等含量应比母材低一半左右。
解析：
2.钛及钛合金焊接时。为什么要对焊接区采用良好的保护措施?应如何保护?
由于钛及钛合金不仅液态时能吸收氧、氮、氢等气体杂质，而且当达到一定温度的固态时也能吸收氧、氮、氢等气体杂质，因此，焊接时不仅需要保护熔池和焊缝不受空气沾污，而且需要对加热温度超过350℃的热影响区和焊缝背面进行保护，氩气的保护效果可以根据表7—43从焊缝及热影响区表面的颜色来判断。一般应保证焊接接头焊后为银白色。
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通常采用在焊枪上加气体保护拖罩的背面加气体保护垫板的方法来加强保护。钛及钛合金管道焊接时的局部保护措施如图7—15所示。
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解析：
3.钛及钛合金钨极氩弧焊时的操作方法和要点是怎样的?
焊接α型钛合金宜采用较小的输入，工业纯钛的冷却速度为(10～200)℃／s，Tcl合适的冷却速度为(12～150)℃／s，17C4合适的冷却速度为(2—40)℃／s。喷嘴与焊件的距离一般在6—10mm的范围内，焊接速度控制在确保350cC以上的焊件高温区能处在氩气的保护之下。用高纯度的氩气进行焊接，氩气纯度不得低于99．99％。氩气流量以达到良好的焊缝表面色泽为准。手工钨极氩弧焊时，焊丝与焊件间应尽量保持最小的夹角(10。一15。)，焊丝沿熔池前端有节奏地送人熔池。不得将焊丝端部移出氩气保护区。焊枪的移动按左向焊法，基本不作横向摆动，当需要摆动时，频率要低，摆幅不宜过大。偶然断弧及焊缝收尾处要继续通气保护，直至接头冷却至350℃以下。焊接钛及钛合金推荐的手工钨极氩弧焊焊接参数见表7—44。
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解析：
4.钛及钛合金熔化极氩弧焊时的操作方法和要点是怎样的?
熔化极氩弧焊适于焊接厚度大于10mm的钛及钛合金结构。由于这种方法有较大的热功率，可减少焊接层数，提高焊接速度，从而能提高生产效率。另外这种方法产生气孔的倾向也较钨极氩弧焊时小。其主要缺点是存在飞溅问题。焊前焊件和焊丝清理、焊丝选用及焊后热处理均与钨极氩弧焊时相同。焊件局部保护措施也与钨极氩弧焊时相似，只是由于熔化极氩弧焊焊接速度较高、高温区较长，气体拖罩要适当加长，并用流水冷却。由于熔化极氩弧焊焊接时填丝较多，焊件坡口角度较大，厚15～25mm的焊件一般选90。单面V形坡口，或不开坡口留1—2mm间隙正反面各焊一道。5mm厚钛及钛合金焊件熔化极氩弧焊的参数见表7—45。较薄件适宜于用熔滴短路过渡焊接，较厚件适宜于用熔滴喷射过渡焊接。
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解析：
5.镍及镍合金在焊接前应做哪些准备工作?
镍及镍基耐蚀合金焊丝和焊件表面上的漆、油脂、标记用的蜡笔或墨水、切削液等，由于常含有S、Pb、P等杂质和某些低熔点元素，能引起焊缝产生热裂纹，水分则能导致焊缝产生气孔。因此，焊前须将焊丝和焊件坡口及其两侧各50mm的范围进行仔细清理。对于油脂、车间污物可用蒸气脱脂或用丙酮及其他无毒溶液去除。对于不溶于脱脂剂的漆和其他杂物，可用氯甲烷、碱等清洗剂或特殊专的合成剂清洗。标记墨水一般可用甲醇清除。被压人焊件表面的杂物，可用磨削、喷丸或用体积分数为10％的盐酸溶液清洗，并用清水洗净。化学清洗法是将焊丝、焊件先在质量分数为10％的氢氧化钠溶液中擦洗10min，用冷水冲洗掉碱液，然后放进质量分数为：硝酸5％、盐酸40％和硫酸10％的水溶液中浸泡5—10min(溶液温度为50℃)，再用热水漂洗，冷水冲洗，吹干。机械方法是用砂轮进行打磨，然后用丙酮擦洗干净。这种方法适用对质量要求不高场合。
解析：
6.镍及镍合金焊条电弧焊时的焊接工艺及操作要领是怎样的?
焊条的牌号必须与被焊镍基合金的牌号相匹配，焊条使用前应密封在防潮的容器中干燥储存。吸潮的焊条可以再烘干，可在320℃×1h或者200℃×2h的条件下烘干。焊条握持角度为75。一80。，采用直线运条法。由于镍基耐蚀合金焊接熔池流动性差，为防止未熔合、气孔等缺陷，一般要求在焊接过程中适当摆动焊条把熔化金属送到坡口中合适的位置。焊缝接口再引弧时应采用反向引弧技术，以利调整接头处焊缝平滑并且能有利于抑制气孔的产生。断弧时采用回焊收弧法，以逐渐填满弧坑，防止产生弧坑裂纹。对形状较规则的长焊缝可用引弧板与引出板将焊缝的起弧与收弧在焊件外的引弧板与引出板上进行，从而保证整体焊接质量。
解析：
7.镍及镍合金钨极氩弧焊时的焊接工艺及操作要领是怎样的?
(1)焊接电源一般均采用直流电源，正极性接法，高频引弧以及电流衰减收弧。(2)氩气和氦气均可做保护气体。钨极氩弧焊时氩气中加入少量氢气(体积分数约5％)适于单道焊接。镍及镍合金焊丝选用见表7—46，焊丝直径的大小应根据被焊件厚度选取。
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(3)钨极的顶部可磨成尖头，尖部直径约为0．4mm，夹角30。～60。，保证电弧稳定与足够的熔深。钨极如与熔池接触，尖端会污染，必须磨掉。(4)镍及镍合金钨极氩弧焊时对接接头应选用图7—16所示的坡口形式与尺寸。对接接头中，厚度小于2．4mm板对接时开I形坡口。厚度大于2．4ram时必须采用V、U或J形坡口，还须配用衬垫或用TiG焊打底。厚度大于9．6mm的板，应采用双面V形或双面u形坡口。相同厚度的T形接头必须采用坡口面45。的单边V形坡口。T形接头的J形坡口根部半径至少为20mm，坡口角度大致为15。。
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(5)在焊接过程中焊丝加热端与熔池必须处于气体保护状态，单面熔透焊时背面要用带凹槽的铜衬垫，并通以保护气，使焊缝正、反面得到充分的保护。为加强焊接区的保护效果，也可在焊嘴后侧加一辅助输送保护气的拖罩。(6)在氩弧焊的热循环作用下焊缝和热影响区基体金属易发生过热倾向，促进晶粒长大，从而降低接头的高温塑性、疲劳强度和耐腐蚀性能。因此，在确定焊接参数时应尽量选择较小的热输入。应用尽可能短的电弧长度施焊，焊枪不要作横向摆动。(7)焊接速度应按板材的厚度确定，以保证足够的熔深、焊缝宽度和焊缝的致密性。焊接速度过快或过慢都会造成焊缝出现气孔等缺陷。(8)多层焊时采用窄焊道并控制层间温度，层间温度控制在60℃以下，防止热影响区金属经受高温作用的时间过长而引起晶粒粗化。表7—47为镍及镍基耐蚀合金钨极氩弧焊焊接参数。
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解析：
8.异种钢焊接时，选择焊接材料的原则是什么?
焊接材料的选择必须按照母材的成分、性能、接头的形式和使用要求正确地选择。选用焊接材料一般原则如下：(1)保证焊接接头的使用性能，对于金相组织较为接近的异种钢接头，选择焊接材料，则要求焊缝金属的力学性能及其他性能不低于母材中性能较低一侧的指标。(2)能防止在焊接接头内产生冷裂纹和热裂纹。(3)当焊缝金属的强度和塑性不能相互兼顾时，则应该选用塑性较好的焊接材料。(4)能防止气孔、夹渣等缺陷的产生，使焊缝具有一定的致密性。(5)具有良好的工艺性，焊缝美观。(6)焊缝金属组织具
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