焊接方法答案.doc

1、名词解释
1) 电弧的热效率：向母材和焊丝传送的热量相对于电弧功率（电弧电压×电弧电流）所占的比率。以η表示。
2) 焊接电弧的静特性：电弧燃烧时，两极间稳态的电压和电流关系称为电弧的静特性。
3) 阴极斑点：电场发射很剧烈时，在阴极前面形成的光亮点。（根据阴极材料性质和所处状态不同，某些情况下，电弧的导电通道将主要集中在一个较小的区域，该区域的电流密度、温度、发光强度远高于其他区域，称阴极斑点区。）
4) 最小电压原理：电流和电弧周围的条件（气体介质、温度、压力）一定时，电弧稳定燃烧时，其导电区的半径（或温度），应使电弧电场强度具有最小的数值。即电弧具有保持最小能量消耗的特性
5) 短路过渡：当I较小，Ua较低，弧长较短，熔滴未长成大滴就与熔池接触形成液态金属短路，电弧随之熄灭，金属熔滴过渡到熔池中去。熔滴脱落后，电弧重新引燃，如此交替，这种过渡称为短路过渡。
6) 电弧的挺直性：电弧作为柔性导体具有抵抗外界干扰、力求保持焊接电流沿电极轴线方向流动的性能。
7) 焊接成形系数：熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（B）与焊缝计算厚度（H）的比值。
8) 接触电阻：（Rc+2Rew），是指电极与焊件间接触点的电阻。
9) 电阻缝焊：缝焊是用一对滚轮电极代替点焊的圆柱形电极，与工件间作相对运动，从而产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的方法。
10) 步进缝焊缝焊是用一对滚轮电极代替点焊的圆柱形电极，与工件间作相对运动，从而产生一个个熔核相互搭叠的密封焊缝的方法。步进缝焊时，滚轮断续转动。
2、焊接电弧的本质？电弧空间中带点粒子的来源？
答：电弧的本质是气体放电，是气体放电的一种表现形态。来源：一是电源通过电极（阴极）向气隙空间发射电子，二是气隙中的中性粒子被电离产生电子和离子。
3、阴极电子发射形式有哪些？钨、碳、Fe、Cu等材料为阴极时，哪些发射形式起主导地位？
答：发射形式：热发射，场致发射，光发射，粒子碰撞发射。起主导地位的有：场致发射，热发射。
4、影响熔滴过渡的力有哪些？平焊、仰焊时起哪方面的作用？
答：影响熔滴过渡的力主要是重力，表面张力，电磁力，摩擦力。作用：平焊时，表面张力阻碍熔滴过渡；平焊时重力是熔滴脱离的主要作用力。立焊和仰焊时，重力阻碍熔滴过渡。
5、增加TIG焊焊缝熔深的措施有哪些？
答：1）增大焊接热输入：增大焊接电流或者降低焊接速度。
2）减小电弧长度：通常电弧长度较短时能获得较大的熔深。电弧长度一般以1~3mm为宜。3）在氩气中混入氦气。
6、哪三种压缩效应促使等离子弧焊焊接电流密度进一步提高？
答：机械压缩效应，热收缩效应，磁收缩效应。
7、对压缩影响较大的喷嘴结构参数有哪些？
答：焊接电流，焊接速度，喷嘴离工件的距离，等离子气及流量。
8、CO2电弧焊的三大主要问题是什么
答：氧化反应导致CO2电弧焊的三大问题：1、合金元素烧损：焊缝机械性能下降；
2、CO气孔：溶于液态金属中的FeO；
3、飞溅：CO在高温液态金属中聚集→体积膨胀→熔滴内部或熔池表面层下爆破→液态金属的飞溅，其中熔滴中产生较剧烈。
9、MIG焊的熔滴喷射过渡的一般特点？
答：1）有明显的临界电流值；
2）一般情况下，熔滴沿焊丝轴向过渡；
3）一般情况下，熔滴尺寸不大于焊丝直径；
4）电弧形态发生突然变化。
10、熔化极气体保护电弧焊的焊丝送进方式有哪些？
答：等速和变速送丝。
11、脉冲MIG焊中调节平均电流和焊接热输入的重要参数有哪些？各自的作用是什么？
答：1）基值电流Ib和基值时间Tb：维持电弧稳定燃烧+预热焊丝和母材，焊丝端头少量熔化，调节平均电流和热输入不宜过大，否则脉冲焊特点不明显，甚至在基值期间就出现熔滴过渡，将使过渡过程紊乱。2）脉冲电流Ip和脉冲宽度Tp：是决定脉冲能量的重要因素，为使熔滴呈喷射过渡，脉冲电流值必须大于临界脉冲电流值，脉冲宽度必须使脉冲电流处于临界脉冲电流之上，并避免“一脉多滴”的情况出现。Ip增加，熔深增加，平均电流一定，母材熔化断面面积几乎不变，调节Ip获得所需熔深。
12、电阻电焊时焊接区的总电阻包括？
答：电极与焊件间接触电阻2rew，焊件间接触电阻rc，焊件内部电阻2rw。焊接区总电阻R=2Rew+2Rw+Rc。
13、电阻点焊时，电流线的边缘效应与绕流现象？
答：电流场的边缘效应又称为趋肤效应（或集肤效应、趋表效应、集表效应等）。这是因为电流流动时，周围将产生磁场。如果是交变电流，产生的交变磁场，根据磁感应定律，会感应与电流反向的电场（电动势）阻碍电流的流动。因此，交变电流场的中间电流的阻力较大，而边缘电流的阻力较小，因此出现交变电流场的中间密度较小，边缘的密度较大，这就是电流场的边缘效应。
绕流现象—电流线绕开温度较高的区域的现象，点焊中通常从焊接区边缘通过。当出现熔核时，绕流现象更为明显。
14、电阻点焊焊接循环包括哪几个阶段？
答：预压，通电加热，压力维持，休止四个阶段。
15、影响电阻点焊接头性能的主要参数有那些？
答：焊接电流I，焊接时间t，电极压力F，电极形状与尺寸。
16、电阻点焊过程中，电极压力过大或过小，易引起什么问题？
答：无喷溅区：Fw大，I小（过大造成塑性环过宽，焊接质量不稳定）；
喷溅区：电极压力不足、加热过快而喷溅。
17、镀锌钢板电阻缝焊时，为避免表面镀层对滚轮电极的粘附，可采用那种缝焊方法？
答：垫箔缝焊或垫铜丝缝焊。
18、预热闪光焊中预热的作用？
答：预热的目的：（1）当焊机容量不足时，先将工件预热到一定温度，以激发连续的闪光过程。
（2）降低焊后的冷却速度，这将有利于防止淬火钢接头在冷却时产生淬火组织和裂纹。
（3）缩短闪光时间，可减少闪光流量，节约贵重金属。
19、影响润湿的主要因素有哪些？
答：1）钎料与母材的成分对润湿性的影响；2）表面氧化物的影响；3）钎剂的影响；4）温度的影响；5）母材表面粗糙度的影响。
20、常用的钎焊方法有哪些？浸沾钎焊常采用的液体介质有哪些？
答：烙铁钎焊，感应钎焊，浸沾钎焊，炉中钎焊。液体介质：NaCl、CaCl2、BaCl2、KCl。
21、直流焊接时，如何利用阳极斑点压力小的特点控制熔滴过渡、减小飞溅？
答：利用阳极斑点压力小的特点，直流焊接时，采用电流反接，利于熔滴过渡，减小飞溅。
22、什么是短路过渡稳定性的标志？
答：短路频率。

23、通常被称作低H型或超低H型焊接的方法是？CO2气体保护电弧焊。
24、短路过渡和CO2电弧焊的潜弧喷射过渡分别对应的工艺规范特点是？
答：（1）短路过渡特点：燃弧熄弧交替进行；平均电流小，峰值电流大，适合薄板及全位置焊接；小直径焊条或焊丝，电流密度大，产热集中，焊接速度快；弧长短，焊件加热区小，质量高。（2）粗丝（φ3-5mm）焊接—大I，较低Ua和较高V下焊厚板—可出现一种潜弧喷射过渡。
25、埋弧焊的熔滴过渡方式？
答：（1）与焊条电弧焊相比，埋弧焊是在相当高的电流密度下进行焊接。因此，由于电磁拘束效果的作用，焊丝前端的熔化金属呈细小颗粒过渡。（2）低速焊接，熔滴多数是沿着前面的熔渣壁过渡。焊接速度增大后，熔滴多从后部过渡。
26、施加压力同时焊接区金属发生熔化，经历熔化-冶金反应-凝固-固态相变后形成接头的压力焊方法有哪些？
答：点焊、缝焊、凸焊、闪光对焊。
27、有哪些焊接情况通常宜采用直流反接？哪些焊接情况通常宜采用直流正接？
答：（1）焊接薄板；阴极清理作用—清理氧化膜—焊薄的铝、镁合金（高熔点氧化物），要求焊道浅而宽。（2）碳钢、不锈钢、钛合金、高温合金、稀有金属，要求焊缝深而窄，效率高、变形小，载流能力强，寿命长。
28、电阻点焊时，电极端面尺寸的影响趋势是？
答：电极端面尺寸大会使电流密度减弱，散热加强，加热强度减弱。
29、点焊时分流现象产生的原因是？
答：点焊时电流从非焊接区通过称为分流。点焊时，焊接的大电流只有从一个路径在短时间内通过时才能产生焊接，如果旁边有其它部分正负极有导通的话就会分流一部分导致焊接不牢固。
30、电阻点焊时熔核和塑性环哪个率先形成？二者的长大速度分别取决于哪些关键工艺参数？
答：（1）塑性环先于熔核形成且始终伴随着熔核一起长大。（2）熔核长大速度取决于焊接电流，塑性环长大速度不仅取决于焊接电流，还与电极压力高低有关。当熔核长大速度高于塑性环的增长速度时，将产生喷溅。
31、更容易导致双弧现象发生的情况有哪些？
答：喷嘴结构参数起决定性作用：1）喷嘴孔径d减小，孔道长度L或 内缩Lg增大—易双弧；
2）I过大—易双弧；
3）钨极与喷嘴不同心—冷气膜不均匀—局部冷气膜厚度减小—易双弧；
4）切向进气—外围气体密度高于中心—外围区域温度降低—增大冷气膜厚度；
5）喷嘴冷却不良，或电极表面污染，或金属飞溅附着凸起物—易双弧；
6）离子气成分：H-Ar混合器—PA发热量增加，双弧临界电流降低—易双弧；
7）离子气流量增加—冷气膜厚度增加，冷气膜激发旁路电弧的位障电压UT增加—不易双弧。
32、过渡系数不高、可作为焊丝的主要添加合金元素的有哪些？
答：Si、Mn、C、Al、Ti、Zn。
33、容易出现排斥过渡的焊接条件是？
答：中等I和高Ua规范区，熔滴呈变化形态的大块状过渡，或称排斥过渡—飞溅大。
34、药芯焊丝CO2电弧焊的特点？
答：药芯焊丝CO2电弧焊优点：1）焊接飞溅大量减少；活性物质使电弧形态扩展-减小电弧斥力；焊丝金属外皮熔化后以细小颗粒过渡。
2）保护效果好：药剂熔化后以熔渣和渣壳的形式覆盖在熔池表面—气体，熔渣联合保护，抗气孔能力和抗侧向风能力比单纯CO2电弧焊强。
3）活性物质使电弧形态扩展→焊缝成形好，合适的熔深比。
4）焊接规范区间拓展，较单纯CO2电弧焊，焊接过程更为稳定；
5）熔深浅一些，但抗裂纹性能良好。
6）可降低金属外皮的含碳量，通过药芯成分向焊缝中过渡合金元素，可进行碳素钢、低合金钢、高强钢、低温用钢、不锈钢的焊接。
药芯焊丝CO2电弧焊缺点：1）烟尘大；
2）药芯焊丝制造复杂、成本高；
3）外表面易腐蚀，药粉易吸潮，需要烘干；
4）焊丝外皮的低碳钢带，外皮薄、材质软、易变形，送丝困难，对送丝机构要求高。
35、对埋弧焊焊剂的基本要求有哪些？
答：焊剂的基本要求：1、杂质元素P、S少；
2、对油、锈、水等不敏感；
3、合适的熔点和粘度（流动性）；
4、良好的脱渣性；
5、不析出有害气体；
6、有合适的粒度；
7、吸湿性要小。
36、埋弧焊焊剂按照熔渣化学特性不同可分为？
答：碱性、中性、酸性焊剂。
37、电阻点焊时，软规范对应的焊接电流和焊接时间配合特点是？
答：小电流、长时间，加热较为平稳，热影响区宽。
38、直流反接TIG焊有哪些特点？
答：1、母材接负，发射电子能力差，发热量小，焊道浅而宽，效率低—焊接薄板；
2、钨极受大量电子轰击，发热量大，载流能力小（粗电极100A以下），不需发射电子—纯钨极—大直径—分散热量；
3、阴极清理作用—清理氧化膜—焊薄的铝、镁合金（高熔点氧化物）。
39、什么是搅拌摩擦焊？搅拌摩擦焊的不足之处有哪些？
答：搅拌摩擦焊是靠搅拌头和待焊件之间的相对摩擦运动产生热量而实现焊接。不足之处：1、焊接速度不高：板材单道焊接速度低于电弧焊。
2、焊件的夹持要求较高：不同的结构需要不同的工装工具，设备的灵活性差
3、焊缝尾端留有“匙孔”，需要用其他焊接方法填充。
4、焊缝背面需设垫板，在封闭结构中垫板的取出困难。
5、刀头磨损消耗太快，虽然目前正在尝试用更为耐磨的陶瓷材料代替硬质合金，钴基高温合金等，但陶瓷材料很难达到所需的韧性。
40、亚射流过渡与短路过渡的区别？亚射流过渡方式焊接铝合金的优点？
答：（1）与短路过渡的区别：短路：短路之前无缩颈，短路时间长，短路I大，飞溅相对较大、过渡不平稳；亚射流：短路之前有缩颈，短路I小，燃弧时间长而短路时间短，飞溅小，过渡平稳。（2）亚射流过渡：等速送丝+恒流特性电源（熔深更稳定），这才是电弧自身固有的调节作用。特点①弧长变化时，焊接电流不改变，焊缝熔深均匀，成形良好。②焊缝断面形状更趋于合理，可避免“指状”熔深③弧长短，抗环境干扰能力增强。④只适用于铝合金焊接，钢焊丝熔化系数随弧长变化程度低，不能用电弧固有的自身调节作用稳定弧长。
41、钎料自动填缝的驱动力是什么？简要描述润湿与填缝的关系。
答：（1）填缝的驱动力①润湿与毛细现象（液态钎料有优先填充微小间隙的倾向）②弯曲液面两侧的附加压力③附加压力指向弯曲液面的曲率中心④每个微元的压力与微元面积的乘积在垂直方向上的分力之和为？
（2）润湿和间隙是填缝的必要条件。
42铝合金MIG焊亚射流过渡区的电弧自身固有调节特性及其原理？
答：（1）焊丝的熔化量随可见弧长的减小而增大的特性使电弧自身具有保持弧长稳定的能力—称电弧自身固有的调节特性。（2）是弧长变化引起了阳极电压和熔滴过渡形式改变的结果。
43、电阻点焊时的塑性环及其作用？
答：（1）塑性环先于熔核形成且始终伴随着熔核一起长大。（2）塑性环的作用：①防止周围气相与熔核的接触与侵入。②防止熔核中液态金属沿板缝向外喷溅。
44、闪光焊中对闪光程度的要求以及闪光的作用？
答：（1）由于过梁爆破时所产生的金属蒸汽和金属微粒的强烈氧化，使对口间隙中气体介质的含氧量减少，氧化能力降低，故闪光过程必须稳定而且强烈。（2）作用：①加热，②烧去端口上的油污和凸点。③自保护作用。
45、扩散焊的中间层选择原则？
答：①容易塑性变形，熔点比母材低。②物理化学性能与母材的差异比被连接材料之间的差异小。③不与母材产生不良的冶金反应，如不产生脆性相或不希望出现的共晶相。④不引起接头的电化学腐蚀。
46、不同厚度及不同材料点焊时容易出现的问题是什么？其产生原因是？克服措施有哪些？对于下图的筒形零件，要利用电阻缝焊工艺实现密封，容易引起该问题的因素又有哪些？如何克服？
答：（1）熔核偏移--连接面积减小。（2）焊接区产热、散热不对称而导致熔核向导热差或厚板的一侧偏移--连接面积减小。（3）①采用硬规范—边缘效应对贴合面集中加热+时间 短使散热差异影响减小；② 两侧电极采用不同材质或不同形状尺寸；薄件：小直径电极—增加电流密度、减小热散失；导热性差电极材料 厚件：大直径电极—增大热散失；导热性好电极材料③薄板一侧加导热差的补偿工艺垫片；厚度：0.2-0.3mm; 不锈钢箔片：Cu、Al合金；低碳钢箔片：黄铜；钼箔片:金丝与金箔；规范不能过大，避免垫片与工件粘结④预制凸点或凸缘—有效措施 （4）除了材料，厚度之外，板件的曲率半径以及滚轮直径均影响滚盘与板件的接触面积从而影响电流场的分布与散热，并导致熔核位置的偏移。 （5）不同厚度或不同材料缝焊时，熔核偏移的方向与纠正熔核偏移的方法也类似于点焊。可采用不同的滚轮直径和宽度，不同的滚轮材料，以及滚轮与板件加垫片等。在不同厚度板件缝焊时，由于经历已经焊好的焊缝区有显著的分流，可以减小熔核向厚件的偏移，但在厚度差较大时薄板的焊透率仍然不足，必须采用上述纠正措施