焊接工艺问答_焊丝_中国百科网
焊接工艺问答
    1 焊接接头？它有哪几种类型？
用焊接方法连接的接头称为焊接接头（简称为接头）。它由焊缝、熔合区、热影响区及其邻近的母材组成。在焊接结构中焊接接头起两方面的作用，第一是连接作用，即把两焊件连接成一个整体；第二是传力作用，即传递焊件所承受的载荷。
根据GB/T3375―94《焊接名词术语》中的规定，焊接接头可分为10种类型，即对接接头、T形接头、十字接头、搭接接头、角接接头、端接接头、套管接头、斜对接接头、卷边接头和锁底接头，示于图1。其中以对接接头和T形接头应用最为普遍。
2 什么是坡口？常用坡口有哪些形式？
根据设计或工艺需要，将焊件的待焊部位加工成一定几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是为了得到在焊件厚度上全部焊透的焊缝。
坡口的形式由 GB985―88《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》、GB986―88《埋弧焊焊缝坡口的基本形式及尺寸》标准制定的：常用的坡口形式有I形坡口、Y型坡口、带钝边U形坡口、双Y形坡口、带钝边单边V形坡口等，见图2。
3 表示坡口几何尺寸的参数有哪些？它们各起什么作用？
⑴坡口面 焊件上所开坡口的表面称为坡口面，见图3。
⑵坡口面角度和坡口角度 焊件表面的垂直面与坡口面之间的夹角称为坡口面角度，两坡口面之间的夹角称为坡口角度，见图4。
开单面坡口时，坡口角度等于坡口面角度；开双面对称坡口时，坡口角度等于两倍的坡口面角度。坡口角度（或坡口面角度）应保证焊条能自由伸入坡口内部，不和两侧坡口面相碰，但角度太大将会消耗太多的填充材料，并降低劳动生产率。
⑶根部间隙 焊前，在接头根部之间预留的空隙称为根部间隙。亦称装配间隙。根部间隙的作用在于焊接底层焊道时，能保证根部可以焊透。因此，根部间隙太小时，将在根部产生焊不透现象；但太大的根部间隙，又会使根部烧穿，形成焊瘤。
⑷钝边 焊件开坡口时，沿焊件厚度方向未开坡口的端面部分称为钝边。钝边的作用是防止根部烧穿，但钝边值太大，又会使根部焊不透。
⑸根部半径 U形坡口底部的半径称为根部半径。根部半径的作用是增大坡口根部的横向空间，使焊条能够伸入根部，促使根部焊透。
4 试比较Y形、带钝边U形、双Y形三种坡口各自的优缺点？
当焊件厚度相同时，三种坡口的几何形状见图5。
1）坡口面加工简单。
2）可单面焊接，焊件不用翻身。
3）焊接坡口空间面积大，填充材料多，焊件厚度较大时，生产率低。
4）焊接变形大。
⑵带钝边U形坡口
1）可单面焊接，焊件不用翻身。
2）焊接坡口空间面积大，填充材料少，焊件厚度较大时，生产率比Y形坡口高。
3）焊接变形较大。
4）坡口面根部半径处加工困难，因而限制了此种坡口的大量推广应用。
⑶双Y形坡口
1）双面焊接，因此焊接过程中焊件需翻身，但焊接变形小。
2）坡口面加工虽比Y形坡口略复杂，但比带钝边U形坡口的简单。
3）坡口面积介于Y形坡口和带钝边U形坡口之间，因此生产率高于Y形坡口，填充材料也比Y形坡口少。
5 常用的垫板接头有哪几种形式？它有什么优缺点？
在坡口背面放置一块与母材成分相同的垫板，以便焊接时能得到全焊透的焊缝，根部又不致被烧穿，这种接头称为垫板接头。
常用的垫板接头形式有：I形带垫板坡口、V形带垫板坡口、Y形带垫板坡口、单边V形带垫板坡口等见图6。
垫板接头的操作技能比单面焊双面成形简单，容易掌握，常用于背面无法施焊（如小直径圆筒环缝、夹套容器环缝）的场合，缺点是当垫板和筒体的椭圆度不一致时，两者之间装配在一起时局部会留有缝隙，焊接时，熔渣流入此缝隙时无法上浮，因此易形成夹渣。JB4708―92《钢制压力容器焊接工艺评定》中规定，有衬垫的单面焊的弯曲角度可按双面焊的弯曲角度标准。
6 焊件对接时有什么技术要求？
焊件对接时的要求如下：
1）不同厚度钢板对接时 ，如果两侧钢板厚度相差太大，则连接后由于连接处的截面变化较大，将会引起严重的应力集中。所以对于重要的焊接结构，如压力容器，应对厚板进行削薄。根据有关技术标准规定：当薄板厚度≤10mm，两板厚度差超过3mm或当薄板厚度＞10mm，两板厚度差大于薄板厚度的30%或超过5m时，对厚板边缘应进行削薄，削薄的长度应大于或等于板厚差的3倍，见图7。
2）直线形焊件和曲线形焊件对接时，焊缝正好处于交界处，产生较大的焊接应力，成为整个结构的薄弱面。为此，对接处的曲线形焊件应有一直段部分，便于焊缝处于平对接位置见图8。
7 试述焊缝的种类。
焊接后焊件中所形成的结合部分称为焊缝。按结合形式，焊缝可分为对接焊缝、角焊缝、塞焊缝和端接焊缝四种。
⑴对接焊缝 构成对接接头的焊缝称为对接焊缝。对接焊缝可以由对接接头形成，也可以由T形接头（十字接头）形成，后者是指开坡口后进行全焊透焊接而焊脚为零的焊缝，见图9。
⑵角焊缝 两焊件接合面构成直交或接近直交所焊接的焊缝，见图10。
同时由对接焊缝和角焊缝组成的焊缝称为组合焊缝，T形接头（十字接头）开坡口后进行全焊透焊接并且具有一定焊脚的焊缝，即为组合焊缝，坡口内的焊缝为对接焊缝，坡口外连接两焊件的焊缝为角焊缝，见图11。
⑶塞焊缝 是指两焊件相叠，其中一块开有圆孔，然后在圆孔中焊接所形成的填满圆孔的焊缝，见图12a。
⑷端接焊缝 构成端接接头的焊缝，见图12b。
8 表示对接焊缝几何形状的参数有哪些？
表示对接焊缝几何形状的参数有焊缝宽度、余高、熔深，见图13。
⑴焊缝宽度 指焊缝表面与母材的交界处称为焊趾。而单道焊缝横截面中，两焊趾之间的距离称为焊缝宽度。
⑵余高 指超出焊缝表面焊趾连线上面的那部分焊缝金属的高度称为余高。焊缝的余高使焊缝的横截面增加，承载能力提高，并且能增加射线摄片的灵敏度，但却使焊趾处会产生应力集中。通常要求余高不能低于母材，其高度随母材厚度增加而加大，但最大不得超过3mm。
⑶熔深 在焊接接头横截面上，母材熔化的深度称为熔深。一定的熔深值保证了焊缝和母材的结合强度。当填充金属材料（焊条或焊丝）一定时，熔深的大小决定了焊缝的化学万分。不同的焊接方法要求不同的熔深值，例如堆焊时，为了保持堆焊层的硬度，减少母材对焊缝的稀释作用，在保证熔透的前提下，应要求较小的熔深。
9 表示角焊缝几何形状的参数有哪些？
根据角焊缝的外表形状，可将角焊缝分成两类：焊缝表面凸起带有余高的角焊缝称为凸角焊缝；焊缝表面下凹的角焊缝称为凹角焊缝，见图14。表示角焊缝几何形状的参数有焊脚、角焊缝凸度和角焊缝凹度。
⑴焊脚 角焊缝的横截面中，从一个焊件上的焊趾到另一个焊件表面的最小距离称为焊脚。焊脚值决定了两焊件的结合强度，它是最主要的一个参数。
⑵凸度 凸角焊缝截面中，焊趾连连线与焊缝表面之间的最大距离。
⑶凹度 凹角焊缝横截面中，焊趾连线与焊缝表面之间的最大距离。
10 什么是焊缝成形系数？
熔焊时，在单道焊缝横截面上焊缝宽度（c）与焊缝计算厚度（s）的比值称为焊缝成形系数，即
焊缝成形系数= ──
焊缝宽度和焊缝计算厚度在各种接头中的表示见图15。焊缝成形系数小时形成窄而深的焊缝，在焊缝中心由于区域偏析会聚集较多的杂质，抗热裂纹性能差，所以形成系数值不能太小，如自动埋弧焊时焊缝的成形系数要大于 1.3，即焊缝的宽度至少为焊缝计算厚度的1.3倍。
11 试述焊接工艺参数对焊缝形状的影响。
焊接时，为保证焊接质量而选定的诸物理量（例如，焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等）的总称为焊接工艺参数。工艺参数对焊缝形状的影响如下：
⑴焊接电流 当其它条件不变时，增加焊接电流，焊缝厚度和余高都增加，而焊缝宽度则几乎保持不变（或略有增加），见图16a。
⑵电弧电压 当其它条件不变时，电弧电压增大，焊缝宽度显著增加，而焊缝厚度和余高略有减少，见图16b。
⑶焊接速度 当其它条件不变时，焊接速度增加，焊缝宽度、焊缝厚度和余高都减少，见图 16c。
焊接电流、电弧电压和焊接速度是焊接时的三大焊接工艺参数，选用时，应当考虑到这三者之间的相互适当配合，才能得到形状良好符合要求的焊缝。
12 焊接方法在图样上如何表示？
根据《金属焊接及钎焊方法在图样上的表示代号》中的规定，焊接方法用特定的数字表示。几种主要焊接方法的数字表示，见表1。表中同时列出了旧标准GB324―64焊接方法的字母表示，以作对照。
表1 焊接方法新旧代号的表示。
GB5185―85
熔化极气保焊（MIG）
非熔化极气保焊（TIG）
在图样上焊接方法代号标注在焊缝符号指引线的尾部。
13 什么是焊缝符号？焊缝符号由几部分组成？
在图样上标注焊接方法、焊缝形式和焊缝尺寸的代号称为焊缝符号。
根据GB324―88《焊缝符号表示法》的规定，焊缝符号一般由基本符号与指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符号和焊缝尺寸符号。
14 试述焊缝符号中基本符号的表示方法。
基本符号是表示焊缝横截面形状的符号。几种常用的基本符号表示法，见表2。
15 试述焊缝符号中辅助符号的表示方法。
辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号，见表3。不需要确切地说明焊缝表面的形状时，可以不用辅助符号。
16 试述焊缝符号中补充符号的表示方法。
补充符号是为了补充说明焊缝的某些特征而采用的符号，见表4。
17 试述焊缝符号中指引线的表示方法及应用。
指引线一般由带有箭头的指引线（简称箭头线）和两条基准线（一条为实线，另一条为虚线）两部分组成，见图17。
指引线使用时应与基本符号相配合：
1）如果焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的实线侧，见图18a。
2）如果焊缝在接头的非箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线铡，见图18b。
3）标对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线，见图18c、图18d。
18 试述焊缝尺寸符号及其标注位置。
焊缝尺寸符号的表示，见表5。
表5 焊缝尺寸符号
焊缝计算厚度
相同焊缝数量符号
坡口面角度
焊缝尺寸符号标注位置，见图19。标注原则是：
1）焊缝横截面上的尺寸标在基本符号的左侧。
2）焊缝长度方向上的尺寸标在基本符号的右侧。
3）坡口角度、坡口面角度、根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧。
4）相同焊缝数量符号、焊接方法代号等标在尾部。
19 试说明图20中焊缝符号的意义。
图20a表示为双面角焊缝，周围焊，焊脚尺寸6mm，手弧焊。图20b表示为单面Y形坡口，坡口角度60°装配间隙2mm，钝边2mm，焊后焊缝表面须加工成与母材平齐，相同焊缝有四条。图20c表示为带垫板的对接接头，单面焊，I形坡口，装配间隙2mm。图20d表示为交错断续角焊缝，焊脚尺寸8mm，焊缝长100mm，共20条，焊缝之间距离50mm，在工地焊接。
20 什么是焊接位置？焊接位置又如何表示？
熔焊时，焊件接缝所处的空间位置称为焊接位置，可用焊缝倾角和焊缝转角来表示。
焊缝轴线与水平之间的夹角称为焊缝倾角，见图21a。
通过焊缝轴线的垂直面与坡口的等分平面之间的夹角称为焊缝转角，见图21b。
根据焊缝倾角和焊缝转角大小的不同数值，可将焊接位置分为平焊、立焊、横焊和仰焊四种。
21 什么是平焊、立焊、横焊、仰焊和全位置焊？
⑴平焊 焊缝倾角0°～5、焊缝转角0°～10°的焊接位置称为平焊位置，见图22a。在平焊位置进行的焊接就称为平焊。
⑵立焊 焊缝倾角80°～90°、焊缝转角0°～180°的焊接位置称为立焊位置，见图22b。在立焊位置进行的焊接就称为立焊。
⑶横焊 焊缝倾角0°～5°，焊缝转角70°～90°的焊接位置称为横焊位置，见图22c。在横焊位置进行的焊接就称为横焊。
⑷仰焊 焊缝倾角0°～15°，焊缝转角165°～180°的焊接位置称为仰焊位置，见图22d。
⑸全位置焊 管子水平固定对接焊时，因同时包含仰、立、平三种焊接位置，所以称为全位置焊，也称管子的水平固定焊，见图22e。
22 什么是船形焊？它有什么优点？
T形、十字形和角接接头处于平焊位置进行的焊接称为船形焊，亦称平位置角焊，见图23。
船形焊相当于开90°角Y形坡口内的水平对接焊，焊后焊缝成形光滑美观，一次焊成的焊脚尺寸范围较宽，对焊工的操作技能要求也较低，但一次焊成的焊缝凹度较大。调节α角即可调节底板和腹板内熔合面积的分配比例。当δ1=δ2时，取α=β1=β2=45°，
当δ1<<δ2时，取α＜45°使熔合区偏于厚板一侧。
23 什么是正接、反接？如何选用？
采用直流电源施焊时，焊件与电源输出端正、负极的接法称为极性。极性有正接和反接两种：
正接――焊件接电源正极，焊条接电源负极的接线法，也称正极性。见图24a。
反接――焊件接电源负极，焊条接电源正极的接线法，也称反极性，见图24b。
选用原则：
1）碱性焊条手弧焊采用反接。因为碱性焊条手弧焊采用正接时，电弧燃烧不稳定，飞溅很大，电弧声音暴躁，并且容易产生气孔。使用反接时，电弧燃烧稳定，飞溅很小，而且声音较平静均匀。
同理，埋弧焊使用直流电源施焊时，也采用反接。
2）钨极氩弧焊焊接钢、黄铜时采用正接。因为阴极的发热量远小于阳极，所以用直流正接焊接时，钨极因发热量小，不易过热，同样大小直径的钨极可以采用较大的电流，钨极寿命长；焊件发热量大，熔深大，生产率高。而且，由于钨极为阴极，热电子发射能力强，电弧稳定而集中。
24 什么是焊接电弧的偏吹？磁偏吹？又如何克服？
焊接过程中，因气流的干扰、焊条偏心的影响和磁场的作用，使电弧中心偏离焊条轴线的现象称为焊接电弧的偏吹。偏吹不仅使电弧燃烧不稳定，飞溅加大，熔滴下落时失去保护，还会严重影响焊缝的成形。
直流电弧焊时，因受到焊接回路所产生的电磁力的作用而产生的电弧偏吹称为磁偏吹。因为用直流电施焊时，除了在电弧周围产生自身磁场外，还有通过焊件的电流也会在空间产生磁场。如果导线位置在焊件左侧，则在电弧左侧的空间为两个磁场相迭加，而在电弧右侧为单一磁场，电弧两侧的磁场分布失去均衡，因此磁力线密度大的左侧将对电弧产生推力，使电弧偏离轴线向右侧倾斜，产生磁偏吹见图25a。反之，将导线接在焊件右侧，则电弧将向左侧偏吹，见图25c。同理，如果导线在电弧中心线下面将不会产生磁偏吹，见图25b。如果在电弧附近有铁磁性物质存在，如焊接T形接头的角焊缝时，则电弧也将偏向铁磁性物质引起偏吹。
目前，克服电弧的磁偏吹还没有较完善的办法，通常是适当降低焊接电流值（因为磁偏吹的力量几乎与焊接电流的平方值成正比）、随时变换地线位置，使其更靠近焊条轴线和操作时将焊条朝偏吹的方向倾斜一个角度。
采用交流电源施焊时，焊接电弧的磁偏吹现象很弱，通常可不予考虑。
25 什么是熔合比？
熔焊时，被熔化的母材部分在焊道金属中所占的比例称为熔合比。
熔合比可以以焊道金属中母材金属熔化的横截面积SB与焊道横截面积SA+SB之比来计算，即
熔合比=─────
式中 SA――焊道金属中焊材金属熔化的横截面积；
SB――焊道金属中母材金属熔合的横截面积；
SA+SB――整个焊道金属横截面积。熔合比的表示，见图26。
熔合比的大小会影响焊道金属的化学成分和力学性能。焊接接头开坡口与I形坡口相比较，会显著地降低熔合比，见图27。因此，生产中可以用开坡口和合理选择坡口形式来调节熔合比的大小。
26 什么是熔滴和熔滴过渡？
弧焊时，在焊条（或焊丝）端部形成的和向熔池过渡的液态金属滴称为熔滴。熔滴通过电弧空间向熔池转移的过程称为熔滴过渡。
根据国际焊接学会（IIW）的分类，熔滴过渡主要有自由过渡、短路过渡和混合过渡三大类。
27 什么是熔滴的自由过渡？
熔滴从焊丝端头脱落后，通过电弧空间自由运动一段距离后落入熔池的过渡形式称为自由过渡。因条件不同，熔滴的自由过渡又可分为滴状过渡和喷射过渡两种形式。
⑴滴状过渡 焊接电流较小时，熔滴的直径大于焊丝直径，当熔滴的尺寸足够大时，主要依靠重力将熔滴缩颈拉断，熔滴落入熔池，熔滴的这种过渡形式称为滴状过渡。滴状过渡有两种形式：
1）轴向滴状过渡 手弧焊、富氩混合气体保护焊时，熔滴在脱离焊条（丝）前处于轴向（下垂）位置（平焊时），脱离焊条（丝）后也沿焊条（丝）轴向落入熔池的过渡形式称为滴状过渡，见图28a。
2）非轴向滴状过渡 在多原子气氛中（CO2、N2、H2），阻碍熔滴过渡的力大于熔滴的重力，熔滴在脱离焊丝之前就偏离焊丝轴线，甚至上翘，在脱离焊丝之后，熔滴一般不能沿焊丝轴向过渡，形成飞溅称为熔滴非轴向滴状过渡。
⑵喷射过渡 熔滴呈细小颗粒并以喷射状态快速通过电弧空间向熔池过渡的形式称为喷射过渡。喷射过渡还可分为射滴过渡和射流过渡两种形式：
1）射滴过渡 在某些条件下，形成的熔滴尺寸与焊丝直径相近，焊丝金属以较明显的分离熔滴形式和较高的加速度沿焊丝轴向射向熔池的过渡形式称为射滴过渡，见图29a。
2）射流过渡 在某些条件下，因电弧热和电弧力的作用，焊丝端头熔化的金属被压成铅笔尖状，以细小的熔滴从液柱尖端高速轴向射入熔池的过渡形式称为射流过渡。这些直径远小于焊丝直径的熔滴过渡频率很高，看上去好像在焊丝端部存在一条流向熔池的金属液流，见图29b。
28 什么是熔滴的短路过渡？
焊条（或焊丝）端部的熔滴与熔池短路接触，由于强烈过热和磁收缩的作用使熔滴爆断，直接向熔池过渡的形式称为短路过渡，见图30。熔滴的短路过渡频率可达20～200次/s。
29 什么是熔滴的混合过渡？
在一定条件下，熔滴过渡不是单一形式，而是自由过渡与短路过渡的混合形式，这就称为熔滴的混合过渡。例如，管状焊丝气体保护电弧焊及大电流CO2气体保护电弧焊时，焊丝金属有时就是以混合过渡的形式向熔池过渡。
30 试述熔滴过渡时产生飞溅的原因。
熔焊时，在熔滴过渡过程中，一部分熔滴溅落到熔池以外的现象称为飞溅。
产生飞溅的原因有以下几个方面：
⑴气体爆炸引起的飞溅 用涂料焊条焊接及活性气体保护焊时，由于冶金反应在液体内部将产生大量CO气体，气体的析出十分猛烈，尤如爆炸，使液体金属发生粉碎形的熔滴，溅落在焊缝两侧的母材上，成为飞溅。
⑵斑点压力引起的飞溅 电弧中的带电质点――电子和阳离子，在电场的作用下向两极运动，撞击在两极的斑点上产生机械压力，称为斑点压力。斑点压力是阻碍熔滴过渡的力，焊条端部的熔滴在斑点压力的作用下，十分不稳定，不断地跳动，有时被顶到焊丝的侧面，甚至使熔滴上挠，最终在重力和斑点压力的共同作用下，脱离焊丝成为飞溅。手弧焊和CO2气体保护焊采用直流正接时经常会发生这种类型的飞溅。
⑶短路过渡引起的飞溅 CO2气体保护焊采用短路过渡时，在短路的最后阶段，如果还继续增大焊接电流，这时的电磁收缩力使熔滴往上飞起，引起强烈飞溅。
31 试述焊条烘干的目的。
焊条在储存、运输期间药皮会吸潮，使药皮中的水分增加。焊条使用前进行烘干的作用就是降低药此中的含水量，其目的是：
1）减少焊接过程中的飞溅，使焊接电弧能够稳定地燃烧。
2）防止在焊缝中产生气孔。
3）防止产生在焊接某些低合金钢时由氢引起的延迟裂纹。
根据JB3223―83《焊条质量管理规程》的规定，酸性焊条烘干的温度为75～150℃时间为1～2h。酸性焊条由于对水分产生气孔的敏感性不大，所以烘干温度相对要低一些。碱性焊条过高的烘干温度也是不合适的：一是浪费能源；其次是当烘干温度超过500℃时，药皮中的某些成分（如CaCO3）就要发生分解，起不到应有的保护作用。
32 焊条烘干时要注意哪些事项？
焊条烘干时应注意如下事项：
1）低氢型焊条在常温下超过4h时，应重新烘干。重复烘干次数不宜超过3次。
2）烘干焊条时，禁止将焊条突然放进高温炉内，或从高温炉中突然取出冷却，防止焊条因骤冷骤热而发生的药皮开裂现象。
3）焊条烘干时应作记录，记录上应有牌号、批号、温度、时间等内容。
4）在焊条烘干期间，应有专门负责的技术人员，负责对操作过程进行检查和核对，对每批焊条不得少于一次，并在操作记录上签名。
5）烘干焊条时，焊条不应成垛或成捆地堆放，应铺放成层状，每层焊条堆放不能太厚（一般为1～3层），避免焊条烘干时受热不均和潮气不易排除。
6）露天操作时，必须将焊条妥善保管，不允许露天存放，应在低温烘箱中恒温保存，否则次日使用前还要重新烘干。
33 对焊条的工艺性能有什么要求？
对焊条的工艺性能有如下要求：
1）易引燃电弧，断火后再引弧也十分方便，焊接过程中电弧能平稳地燃烧。
2）焊接过程中药皮能均匀地熔化，无成块脱落现象，药皮前端形成的套筒不应妨碍焊芯均匀熔化。
3）焊接过程中不应有过多的烟雾或过大、过多的飞溅。
4）熔渣流动性良好，能均匀地覆盖住焊缝，焊缝外表成形正常，焊渣清除容易。
5）焊条在说明书规定的电流范围内施焊，药皮无严重发红、无生成气孔的现象。
6）焊缝金属不允许存在裂纹、密集或连续的气孔和夹渣。
34 焊条作用前如何进行药皮的质量及强度检验？
1）焊条药皮应均匀、紧密地包覆在焊芯周围，整个焊条药皮上不应有影响焊接质量的裂纹、气泡、杂质及剥落等缺陷存在。
2）焊条药皮应具有足够的强度。检验方法是将受检焊条置于水平位置，然后使它自由落到厚度大于14mm的水平、光滑的钢板上，见图 3。对受检焊条的破裂只允许存在焊条的两端，受检焊条的下落高度可根据焊条而定：当焊条直径＜4mm时，下落高度为1m；焊条直径≥4mm时，下落高度为0.5m。
35 焊条作用前如何进行偏心度检验？
焊条的偏心度应在公差的允许范围之内。若偏心度过大，焊接时会使电弧产生偏弧以及药皮成块脱落，影响焊缝质量。偏心度的计算公式为
式中 T1――焊条断面药皮层最大厚度+焊芯直径；
T2――同一断面药皮层最小厚度+焊芯直径，见图4。
焊条偏心度合格标准：直径不大于2.5mm的焊条，偏心度不应大于焊条直径的7%；直径为3.2mm和4.0mm的焊条，偏心度不应大于焊条直径的55；直径不小于5.0mm的焊条，偏心度不应大于焊条直径的4%。
36 试述焊条的贮存和保管方法。
焊条的贮存和保管应注意如下几点：
1）焊条必须在干燥、通风良好的室内仓库中存放。焊条贮存库内，不允许放置有害气体和腐蚀性介质，室内应保持整洁。
2）焊条应存放于室内的架子上，架子离地面的距离应不小于300mm，离墙壁的距离不小于300mm。并在寅放置干燥剂，严防焊条受潮。
3）堆放焊条时应按种类、牌号、批次、规格、入库时间分类堆放。每垛应有明确标注，避免混乱。
4）焊条在供给使用单位之后，至少在六个月内能保证继续使用。焊条的发放应做到先入库的先使用。
5）特种焊条的贮存和保管制度，应严于一般焊条，应堆放在专用仓库或指定区域内。受潮或包装损坏的焊条未经处理不许入库。
6）对于受潮、药皮变色、焊芯有锈迹的焊条须经烘干后进行质量评定，待各项性能指标能满足要求时方可入库。
7）焊条一次出库量一般不能超过两天的用量，已经出库的焊条，焊工必须保管好。
8）贮存焊条的仓库内应设置温度计、湿度计。存放碱性焊条的室内温度应不低于5℃，相对空气湿度应低于60%。
9）存放一年以上的焊条，在发放前应重新做各种性能试验，符合要求时方可发放，否则不应出库。
37 试述焊丝的种类及镀铜焊丝的作用。
熔焊时的熔化电极称为焊丝。焊丝与焊条焊芯同属一个国家标准，根据焊件的材质不同，焊丝的种类很多，有低碳钢焊丝、合金钢焊丝、不锈钢焊丝等。
为了防止熔焊时在焊缝中产生气孔，常在焊丝外表面镀上一层防锈层――铜，这种焊丝称为镀铜焊丝。使用镀铜焊丝时焊丝表面在焊前不需再经除锈处理，因此使用方便，对于防止产生气孔效果较为显著，在埋弧焊、CO2气体保护焊中用得较多。镀铜焊丝的镀铜层很薄，微量的铜熔入焊缝中，不会引起裂纹的产生。
38 什么是焊剂？它有什么作用？
焊接时，能够熔化形成熔渣（有的也有气体），对熔化金属起保护和冶金作用的一种物质，称为焊剂，它广泛应用于埋弧焊和电渣焊中。
焊剂在焊接过程中具有下列作用：
⑴机械保护作用 焊剂熔化后形成熔渣，覆盖在熔池上，使熔池与外界空气隔离，防止空气的侵入。
⑵向熔池过渡合金元素 利用焊剂中的铁合金（非熔炼焊剂）或金属氧化物（熔炼焊剂）可以直接或通过置换反应向熔池金属过渡所需的合金元素。
⑶改善焊缝表面成形 焊剂熔化后成为熔渣覆盖在熔池表面，熔池即在熔渣的内表面进行凝固，使焊缝表面成形光滑美观。
此外，焊剂还具有防止飞溅、提高熔敷系数等作用。
39 简述焊剂按制造方法的分类。
按焊剂的制造方法可分为熔炼焊剂、烧结焊剂和粘结焊剂三大类。
⑴熔炼焊剂 将一定比例的各种配料放在炉中熔炼，经过水冷粒化、烘干、筛选而制成的一种焊剂称为熔炼焊剂。
熔炼焊剂的主要优点是化学成分均匀，可以获得性能均匀的焊缝。但由于焊剂在制造过程中有高温熔炼过程，合金元素要被氧化，所以焊剂中不能添加铁合金，只能依靠某些金属氧化物，通过置换反应过渡数量有好的合金元素。
⑵烧结焊剂 将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂，混合搅拌后经高温（400～1000℃烧结成块，然后粉碎、筛选而制成的一种焊剂称为烧结焊剂。
⑶粘结焊剂 将一定比例的各种粉状配料加入适量粘结剂，经混合搅拌、粒化和低温（400℃以下）烘干而制成的一种焊剂称为粘结焊剂，旧称为陶质焊剂。
后两种焊剂都属于非熔炼焊剂，由于没有熔炼过程，所以化学成分不均匀，因而造成焊缝性能不均匀，但若在生产中添加铁合金，便可增大焊缝金属的合金化。目前生产中广为使用的是熔炼焊剂。
40 简述焊剂按化学成分的分类。
⑴按焊剂的碱度分类 碱度是焊剂中碱性氧化物总和与酸性氧化物总和之比，其计算式为
CaO+CaF2+MgO+K2O+Na2O+Li2O+&frac12;（MnO+FeO）
碱度= ─────────────────────
SiO2+&frac12;（A12O3+TiO2+ZrO2）
按碱度值可将焊剂分为碱性焊剂、酸性焊剂和中性焊剂三大类，见表19。
表19 焊剂按碱度的分类
⑵按焊剂的主要成分的质量分数(含量)分类 焊剂中的主要成分是SiO2、MnO和CaF2，按其各自的含量，可将焊剂分成高、中、低、无等几大类型，见表20。
表20 焊剂按主要成分含量分类
按SiO2的含量
按MnO的含量
按CaF2的含量
质量分数（%）
质量分数（%）
质量分数（%）
⑶按焊剂的化学性质分类
1）氧化性焊剂 含大量SiO2、MnO或FeO。
2）弱氧化性焊剂 含SiO2、MnO、FeO较少。
3）惰性焊剂 含A12O3、CaO、MgO、CaF2等，基本上不含SiO2、MnO、FeO等。
41 试述熔炼焊剂牌号的编制方法。
根据《焊接材料产品样本》中的规定，熔炼焊剂由字母HJ表示，后加三位数字组成：
1）第一位数字表示焊剂中MnO的含量，其系列编排见表21。
表21 熔炼焊剂牌号第一位数字系列
MnO的质量分数（%）
2）第二位数字表示焊剂中SiO2、CaF2的含量，其系列编排见表22。
表22 熔炼焊剂牌号第二位数字系列
SiO2、CaF2的质量分数（%）
SiO2＜10；CaF2＜10
SiO210～30；CaF2＜10
SiO2＞30；CaF2＜10
SiO2＜10；CaF210～30
SiO210～30；CaF210～30
SiO2＞30；CaF210～30
SiO2＜10；CaF2＜30
SiO210～30；CaF2＞30
3）第三位数字表示同一类型焊剂的不同牌号，按0、1、2、…顺序排列。
4）对同一牌号焊剂生产两种颗粒度时，在细颗粒（焊剂粒度为0.45～2.4mm）焊剂牌号后面加“×”字。
42 试述烧结焊剂牌号的编制方法。
根据《焊接材料产品样本》中的规定，烧结焊剂由字母SJ表示，后加三位数字组成：
1）第一位数字表示焊剂熔渣的渣系，见表23。
表23 烧结焊剂牌号第一位数字系列
熔渣渣系类型
主要组分范围（质量分数）（%）
CaF2≥15；CaO+MgO+MnO+CaF2＞50；SiO2≤20
A12O3≥20；A12O3+CaO+MgO＞45
CaO+MgO+SiO2＞60
MnO+SiO2＞50
A12O3+TiO2＞45
2）第二位、第三位数字表示同一渣系类型中的不同牌号的焊剂，按01、02、…顺序排列。
43 试述HJ431焊剂的性能及用途。
HJ431是属于熔炼型的高锰、高硅焊剂，焊剂的化学成分见表24，颜色为红棕色或淡黄色，呈玻璃状颗粒，粒度为0.45～2.5mm，电源可交、直流两用，直流电源时采用反接。焊剂工艺性能良好，电弧稳定，焊缝鱼鳞状波纹美观，但抗锈能力一般。焊接时和熔化金属的主要化学反应如下：
MnO+Fe=FeO+Mn
SiO2+2Fe=2FeO+Si
CaFe+H2O=CaO+2HF↑
CaF2+2H=Ca+2HF↑
被还原出来的Mn和Si渗到焊缝金属中去，可以提高焊缝金属的力学性能，产生的HF逸出，可以减少焊缝金属的含氢量，提高抗气孔的能力。
表24 HJ431的化学成分（质量分数）（%）
HJ431与H08A、H08MnA焊丝配合使用，可用以焊接低碳钢及低合金钢的重要构件。
44 试述SJ501焊剂的性能及用途。
SJ501是属于烧结型的酸性焊剂，焊剂的化学成分见表25。电源可交、直流两用，直流焊接时采用反接，最大焊接电流可达1200A。颜色为银白色，高速焊时具有较强的抗气孔能力，对少量的铁锈膜及高温氧化膜不敏感，配合H08A、H08MnA焊丝可用来焊接低碳钢及某些低合金钢结构，可用于多丝快速焊，特别适于双面单道焊。
表25 SJ501的化学成分（质量分数）（%）
45 试述常用焊剂与焊丝的匹配及用途。
常用焊剂与焊丝的匹配及用途，见表26。
表26 常用焊剂与焊丝的匹配及用途
配 用 焊 丝
焊剂颗粒度(mm)
2Cr13、3Cr2W8
相应钢种焊丝
相应钢种焊丝
H08MnA，H10Mn2
相应钢种焊丝
Cr-Mo钢焊丝
不锈钢焊丝
H08MnA，H10Mn2
Mn-Mo，Mn-Si及含Ni高强钢用焊丝
H08A，H08MnA
H08A，H08MnA
H08MnA，H08Mn
MoA，H08Mn2MoA，
H08MnA，H08Mn
MoA，H10Mn2
H08A，H08MnA
低碳钢，低合金钢
高Cr铁素体钢
Mn-A1高合金钢
低碳钢，低合金钢
低合金高强钢
珠光体耐热钢
不锈钢，轧辊堆焊
低碳钢及低合金钢的重要结构
低合金高强钢的重要构件
低碳钢及低合金钢重要构件
低碳钢及低合金钢重要构件
低碳钢及低合金钢重要构件（薄板）
低碳钢，低合金钢
低碳钢，低合金钢
重要低碳钢及低合金钢构件
46 使用焊剂时应注意哪些事项？
使用焊剂时应注意如下事项：
1）焊剂应放在干燥的库房内，库房内应装有去湿机，控制室内湿度，防止焊剂受潮，影响焊接质量。
2）焊剂使用前应按说明书所规定的参数进行烘焙，通常在250～300℃烘焙2h。
3）普通颗粒度的焊剂粒度为1.6～2.5mm以及1.4mm以下的细粒不得大于5%，2.3mm以上的粗粒不得大于2%；细颗粒度的焊剂粒度为0.45～2.5mm，0.25mm以下的细粒不得大于5%，2.5mm以上的粗粒不得大于2%。
4）为防止产生气孔，焊前接缝处及其附近20mm的焊件表面应清除铁锈、油污、水分等杂质。
5）使用回收的焊剂，应过筛清除渣壳、碎粉及其它杂物，与新焊剂混匀后使用。
6）如条件许可时，应采用直流电源进行施焊。
47 试述钨极气体保护焊用电极种类及其特点。
钨的熔点（3410℃）及沸点（5000℃）均很高，适合作为不熔化电极。常用的钨极材料有纯钨极、钍钨极和铈钨极三种，其牌号、化学成分和特点，见表27，其中纯钨极在生产中已基本不使用。
表27 钨极种类及特点
化学成分（质量分数）（%）
熔点和沸点都很高,缺点是要求空载电压较高,承载电流能力较小
(总含量不大于0.15)
加入了ThO2,可降低空载电压,改善引弧稳弧性能,增大许用电流范围,但有微量放射性
加入了CeO,比钍钨极更易引弧,钨极损耗更小,放射性剂量也低得多,推荐使用
48 试述惰性气体保护焊常用保护气体的性质及特点。
惰性气体保护焊用保护气体有氩、氦、氩-氦混合气体和氩-氢混合气体。
⑴氩气 氩气是惰性气体，具有高温下不分解又不与焊缝金属起化学反应的特性，密度比空气大37%，使用时不易漂浮失散，所以是一种理想的保护气体。氩气是分馏液态空气时的副产品，常含有一定数量的氧、氮、二氧化碳及水分，直接影响焊缝质量。因此，使用氩气的纯度应大于99.95%以上。
⑵氦气 属惰性气体，但与氩气相比，性质有较大差异。
1）在氦气中容易引弧，电弧稳定而柔和，氩气则较差。
2）同样电流和弧长，氦弧的电压明显比氩弧高，所以氦弧的温度高，发热大且集中，是氦弧焊的最大优点。在同等条件下，钨极氦弧焊的焊接速度比钨极氩弧焊快30%～40%，且可获得
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