1、焊缝初生晶体结构有哪些特点？
答：焊接熔池的结晶也遵循一般液态金属结晶的基本规律：晶核的形成和晶核的生长。当熔池中的液态金属凝固时，熔合区母材上的半熔融晶粒通常会变成晶核。
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然后晶核吸收周围液体的原子并生长。由于晶体的生长方向与热传导方向相反，因此它也在两个方向上生长。但由于受到相邻生长晶体的阻挡，晶体形成具有柱状形态的晶体，称为柱状晶体。
另外，在一定条件下，熔池中的液态金属在凝固时也会产生自发晶核。如果向各个方向进行散热，晶体就会在各个方向上均匀地生长成粒状晶体。这种晶体称为等轴晶体。柱状晶常见于焊缝中，在某些条件下，焊缝中心也可能出现等轴晶。
2、焊缝二次结晶组织有哪些特点？
答：焊缝金属的组织。初次结晶后，金属继续冷却到相变温度以下，金相组织再次发生变化。例如，焊接低碳钢时，初晶晶粒均为奥氏体晶粒。当冷却到相变温度以下时，奥氏体分解为铁素体和珠光体，因此二次结晶后的组织大部分为铁素体和少量珠光体。
但由于焊缝冷却速度较快，产生的珠光体含量一般大于平衡组织中的含量。冷却速度越快，珠光体含量越高，铁素体越少，硬度和强度也提高。 ，同时塑性和韧性降低。二次结晶后，得到室温下的实际结构。不同钢材在不同焊接工艺条件下获得的焊缝组织是不同的。
3、以低碳钢为例说明焊缝金属二次结晶后得到什么组织？
答：以低塑钢为例，一次结晶组织为奥氏体，焊缝金属的固态相变过程称为焊缝金属的二次结晶。二次结晶组织为铁素体和珠光体。
低碳钢的平衡组织中，焊缝金属的碳含量很低，其组织为粗大柱状铁素体加少量珠光体。由于焊缝冷却速度较高，根据铁碳相图，铁素体不能完全析出。因此，珠光体的含量一般大于光滑组织中的含量。高冷却速率还会细化晶粒并增加金属的硬度和强度。由于铁素体减少，珠光体增加，硬度也会增加，而塑性会下降。
因此，焊缝的最终组织由金属成分和冷却条件决定。由于焊接工艺的特点，焊缝金属组织更细小，因此焊缝金属比铸造状态具有更好的组织性能。
4、异种金属焊接有哪些特点？
答：1）异种金属焊接的特点主要在于熔敷金属与焊缝的合金成分存在明显差异。随着焊缝的形状、母材的厚度、焊条药皮或焊剂以及保护气体的类型，焊接熔体都会发生变化。池行为也不一致，
因此，母材的熔化量也不同，熔敷金属的化学成分浓度与母材的熔化面积的相互稀释效应也会发生变化。可见，异种金属焊接接头随该区域化学成分的不均匀而变化。该程度不仅取决于焊件和填充材料的原始成分，而且还随不同的焊接工艺而变化。
2）结构的不均匀性。经历焊接热循环后，焊接接头各区域会出现不同的金相组织，这与母材和填充材料的化学成分、焊接方法、焊接水平、焊接工艺和热处理有关。
3) 性能的不均匀性。由于接头的化学成分和金属结构不同，接头的力学性能也不同。沿接头各区域的强度、硬度、塑性、韧性等差异很大。焊缝中两侧热影响区的冲击值甚至相差数倍，高温下的蠕变极限和持久强度也会因成分和结构的不同而有很大差异。
4）应力场分布不均匀。异种金属接头中的残余应力分布是不均匀的。这主要是由接头各区域的塑性不同决定的。另外，材料导热系数的差异会引起焊接热循环温度场的变化。各地线膨胀系数差异等因素是应力场分布不均匀的原因。
5、异种钢焊接时选择焊接材料的原则是什么？
答：异种钢焊接材料的选择原则主要包括以下四点：
1）在焊接接头不产生裂纹等缺陷的前提下，如果不能考虑焊缝金属的强度和塑性，应选用塑性较好的焊接材料。
2）异种钢焊接材料的焊缝金属性能若仅满足两种母材之一，则认为满足技术要求。
3）焊接材料应具有良好的工艺性能，焊缝形状美观。焊接材料经济且易于购买。
6、珠光体钢和奥氏体钢的焊接性如何？
答：珠光体钢和奥氏体钢是两种不同组织和成分的钢。因此，当这两种钢焊接在一起时，焊缝金属是由两种不同类型的母材和填充材料熔合而成。这就对这两种钢的焊接性提出了以下问题：
1）焊缝的稀释。由于珠光体钢含有较低的金元素，因此对整个焊缝金属的合金有稀释作用。由于珠光体钢的稀释作用，焊缝中奥氏体形成元素的含量减少。结果，在焊缝中可能出现马氏体组织，从而使焊接接头的质量恶化，甚至引起裂纹。
2) 过量层的形成。在焊接热循环的作用下，熔融母材和填充金属在熔池边缘的混合程度不同。在熔池边缘，液态金属温度较低，流动性较差，在液态的停留时间较短。由于珠光体钢和奥氏体钢的化学成分存在巨大差异，导致熔融母材和填充金属在珠光体侧熔池边缘不能很好地熔合。因此，在珠光体钢一侧的焊缝中，珠光体母材所占的比例较大，且越靠近熔合线，母材所占的比例越大。这形成了焊缝金属内部成分不同的过渡层。
3) 在熔合区形成扩散层。在这两类钢组成的焊缝金属中，由于珠光体钢含碳量较高，但合金元素较多，但合金元素较少，而奥氏体钢则相反，因此在珠光体钢一侧的熔合区A两侧碳和碳化物形成元素之间形成浓度差。当接头长期在高于350-400度的温度下工作时，熔合区会出现明显的碳扩散，即从珠光体钢一侧通过熔合区到达奥氏体焊接区。接缝扩散。其结果是，在靠近熔融区的珠光体钢母材上形成脱碳软化层，并在奥氏体焊缝侧产生与脱碳相对应的渗碳层。
4）由于珠光体钢和奥氏体钢的物理性能有很大差异，焊缝成分也有很大差异，因此此类接头不能通过热处理消除焊接应力，只能造成应力的重新分布。它与相同金属的焊接有很大不同。
5）延迟开裂。此类异种钢焊接熔池结晶过程中，既有奥氏体组织，也有铁素体组织。两者距离较近，气体可以扩散，使扩散的氢气积聚而引起延迟裂纹。
25、选择铸铁补焊方法时应考虑哪些因素？
答：选择灰铸铁焊接方法时，必须考虑以下因素：
1）待焊铸件的状况，如铸件的化学成分、组织和力学性能，铸件的尺寸、厚度和结构复杂程度。
2）铸件缺陷。焊接前应了解缺陷的类型（裂纹、缺肉、磨损、气孔、砂眼、浇注不足等）、缺陷的大小、部位的刚度、缺陷产生的原因等。
3）焊后接头的力学性能、加工性能等焊后质量要求。了解焊缝颜色、密封性能等要求。
4）现场设备条件和经济性。在保证焊后质量要求的条件下，铸件焊补最基本的目的是用最简单的方法、最通用的焊接设备和工艺装备、最低的成本来取得更大的经济效益。
7、铸铁补焊时防止裂纹的措施有哪些？
答：（1）焊前预热，焊后缓冷。焊前对焊件进行整体或部分预热，焊后缓冷，不仅可以减少焊缝白化的倾向，而且可以减小焊接应力，防止焊件开裂。 。
(2)采用电弧冷焊减少焊接应力，并选择塑性好的焊接材料，如镍、铜、镍铜、高钒钢等作为填充金属，使焊缝金属通过塑性松弛应力变形并防止裂纹。 、采用小直径焊条、小电流、间断焊（断续焊）、分散焊（跳焊）方法可以减小焊缝与母材的温差，减少焊接应力，可通过锤击焊缝来消除。应力并防止裂纹。
(3)其他措施包括调整焊缝金属的化学成分，降低其脆性温度范围；添加稀土元素，增强焊缝的脱硫、脱磷冶金反应；添加强力细化晶粒元素，使焊缝结晶。晶粒细化。
在某些情况下，采用加热来减少焊补区域的应力，也能有效防止裂纹的发生。
8. 什么是应力集中？造成应力集中的因素有哪些？
答：由于焊缝的形状和焊缝的特性，会出现集体形状的不连续性。当加载时，引起焊接接头工作应力分布不均匀，使得局部峰值应力σmax高于平均应力σm。更重要的是，这是应力集中。造成焊接接头应力集中的原因有很多，其中最重要的是：
(1)焊缝中产生的工艺缺陷，如进气口、夹渣、裂纹和未焊透等，其中以焊接裂纹和未焊透引起的应力集中最为严重。
(2)焊缝形状不合理，如对接焊缝补强过大、角焊缝焊趾过高等。
街道设计不合理。比如街道界面突变，使用覆盖面板与街道连接等。焊缝布置不合理也会造成应力集中，如只有店面焊缝的T形接头。
9、什么是塑料损坏，有什么危害？
答：塑性损伤包括塑性失稳（屈服或显着塑性变形）和塑性断裂（边缘断裂或延性断裂）。其过程是焊接结构在载荷作用下首先发生弹性变形→屈服→塑性变形（塑性失稳）。 )→产生微裂纹或微空隙→形成宏观裂纹→不稳定膨胀→断裂。
与脆性断裂相比，塑性破坏危害较小，具体有以下几种：
(1)屈服后发生不可恢复的塑性变形，导致尺寸要求高的焊接结构报废。
(2)高韧性、低强度材料制成的压力容器的失效不是由材料的断裂韧性控制的，而是由于强度不足而引起塑性失稳失效。
塑性破坏的最终结果是焊接结构失效或发生灾难性事故，影响企业生产，造成不必要的人员伤亡，严重影响国民经济的发展。
10、什么是脆性断裂，有什么危害？
答：通常脆性断裂是指沿一定晶面的劈裂解离断裂（包括准解离断裂）和晶界（晶间）断裂。
解理断裂是晶体内部沿一定晶面分离而形成的断裂。这是一种晶内骨折。在一定条件下，如低温、高应变速率和高应力集中，当应力达到一定值时，金属材料就会发生解理和断裂。
解理断裂的产生模型有很多种，其中大部分与位错理论有关。一般认为，当材料的塑性变形过程受到严重阻碍时，材料不能通过变形而是通过分离来适应外应力，从而产生解理裂纹。
金属中的夹杂物、脆性析出物等缺陷对解理裂纹的发生也有重要影响。
脆性断裂一般在应力不高于结构设计许用应力且没有明显塑性变形时发生，并瞬间延伸至整个结构。它具有突然破坏的性质，难以提前发现和预防，因此常常造成人身伤亡。以及巨大的财产损失。
11、焊接裂纹在结构脆性断裂中起什么作用？
答：在所有缺陷中，裂纹是最危险的。在外载荷作用下，裂纹前沿附近会发生少量塑性变形，同时尖端会出现一定量的张开位移，使裂纹缓慢发展；
当外载荷增大到某一临界值时，裂纹会高速扩展。此时，如果裂纹位于高拉应力区域，往往会引起整个结构的脆性断裂。如果扩展的裂纹进入拉应力较低的区域，则有足够的能量来维持裂纹的进一步扩展，或者裂纹进入韧性更好的材料（或相同材料但温度更高、韧性增加）并受到阻力较大，无法继续扩大。此时，裂纹的危险性也相应降低。
12、焊接结构易发生脆性断裂的原因是什么？
答：断裂的原因基本上可以概括为三个方面：
(一)材质人性化不足
特别是在缺口尖端，材料的微观变形能力较差。低应力脆性破坏一般发生在较低温度下，随着温度降低，材料的韧性急剧下降。另外，随着低合金高强钢的发展，强度指标不断提高，而塑性、韧性却有所下降。大多数情况下，脆性断裂是从焊接区开始的，因此焊缝和热影响区韧性不足往往是低应力脆性断裂的主要原因。
(2)存在微裂纹等缺陷
断裂总是从缺陷开始，而裂纹是最危险的缺陷。焊接是产生裂纹的主要原因。虽然随着焊接技术的发展，裂纹基本上可以得到控制，但完全避免裂纹仍然很难。
(3)一定的压力水平
不正确的设计和不良的制造工艺是产生焊接残余应力的主要原因。因此，对于焊接结构，除了工作应力外，还必须考虑焊接残余应力和应力集中，以及装配不良引起的附加应力。
13、焊接结构设计时应主要考虑哪些因素？
答：主要考虑以下因素：
1）焊接接头应保证足够的应力和刚度，以保证足够长的使用寿命；
2）考虑焊接接头的工作介质和工作条件，如温度、腐蚀、振动、疲劳等；
3）对于大型结构件，应尽量减少焊前预热和焊后热处理的工作量；
4）焊接件不再需要或仅需要少量机械加工；
5）焊接工作量可减少到最低限度；
6）尽量减少焊接结构的变形和应力；
7）施工方便，为施工创造良好的劳动条件；
8）尽可能采用新技术和机械化、自动化焊接，提高劳动生产率； 9）焊缝易于检查，保证接头质量。
14.请描述气割的基本条件。氧-乙炔焰气割可以用于铜吗？为什么？
答：气割的基本条件是：
(1)金属的燃点应低于金属的熔点。
(2)金属氧化物的熔点应低于金属本身的熔点。
(3)金属在氧气中燃烧时，必须能放出大量的热。
(4)金属的导热系数要小。
氧乙炔焰气割不能用于紫铜，因为氧化铜（CuO）产生的热量很少，而且其导热性很好（热量不能集中在切口附近），因此无法进行气割。
发布时间：2023年11月6日
