试述异种金属焊接的特点有哪些?
答:1)异种金属焊接的特点,主要在于熔敷金属和焊缝的合金成分明显的差异,随着焊缝的形状、母材厚度、焊条药皮或焊剂,保护气体种类的不同,焊接熔池的行为也不一致,
因此,母材的融化量也也不一样,熔敷金属与母材融化区域的化学成分的浓度相互稀释的作用也将发生变化,由此可见,异种金属焊接接头各随区域化学成分的不均匀程度不仅取决于焊件和填充材料各自的原始成分同时也焊接工艺不同而变化。
2)组织的不均匀性,经历了焊接热循环后,焊接接头各区域将出现不同的金相组织,它与母材和填充材料的化学成分、焊接方法、焊接层次、焊接工艺及热处理有关。
3)性能的不均匀性,由于接头的化学成分,金属组织的不同,造成了接头力学性能的不同,沿接头各区域的强度、硬度、塑性、韧性等都有很大的差别,在焊缝两侧热影响区,其冲击值甚至有几倍的差异,高温下的蠕变极限和持久强度也会因成分和组织的不同而相差较大。
4)应力场分布的不均匀性,异种金属接头中的残余应力分布是不均匀的,这主要是因为接头各区域具有不同的塑性而决定的。另外,材料热导率的差异,将引起焊接热循环温度场的变化。各区域线膨胀系数的不同等因素都是造成应力场分布不匀的原因。
五、试述异种钢焊接时,焊接材料的选择原则有哪些?
答:异种钢焊接材料的选择原则,主要有以下四点:
1) 在焊接接头不产生裂纹等缺陷的前提下,如果不可以兼顾焊缝金属的强度和塑性,则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,只符合两种母材中的一种,即认为满足技术要求。
3) 焊接材料应具有良好的工艺性能,焊缝成型美观。 焊接材料经济易采购。
六、试述珠光体钢与奥氏体钢的焊接性怎样?
答:珠光体钢与奥氏体钢是两种组织和成分都不同的钢种,因此,这两类钢焊接在一起,焊缝金属是两种不同类型的母材以及填充材料熔合而成,这就为这两类钢的焊接性提出了如下问题:
1) 焊缝的稀释。由于珠光体钢含金元素较低,它对整个焊缝金属的合金具有稀释作用,由于珠光体钢的这种稀释作用,使焊缝的奥氏体形成元素含量减少,结果在焊缝中,可能出现马氏体组织,从而恶化了焊接接头质量,甚至出现裂纹。
2) 形成过度层。在焊接热循环作用下,熔化的母材和填充金属相互混合的程度在熔池的边缘是不同的,在熔池边缘,液态金属温度较低,流动性较差,在液态停留时间较短,由于珠光体钢与奥氏体钢化学成分悬殊,在珠光体侧熔池边缘上,熔化的母材和填充金属不能很好的熔合,结果在珠光体钢一侧焊缝中,珠光体母材所占的比例较大,而且越靠近熔合线,母材所占比例越大。这就形成了焊缝金属内部成分不同的过渡层。
3) 形成熔合区扩散层。这二类钢组成的焊缝金属中,由于珠光体钢含碳量较高,但合金元素较高,但合金元素较少,而奥氏体钢相反,这样在熔合区珠光体钢一侧两边形成了碳和碳化物形成元素的浓度差,当接头在温度高于350-400度长期工作时,熔合区便出现明显的碳的扩散,即从珠光体钢侧通过熔合区向奥氏体焊缝扩散。结果在靠近熔合区的珠光体钢母材上形成了一层脱碳软化层,在奥氏体焊缝一侧产生了与脱碳相对应的增碳层。
4) 由于珠光体钢和奥氏体钢的物理性能相差很大,焊缝中成分差异也很大,因此这类接头无法用热处理的方法消除焊接应力,只能引起应力的重新分配,这一点与同种金属的焊接有很大的不同。
5) 延迟裂纹。这类异种钢的焊接熔池在结晶过程中,既有奥氏体组织,又有铁素体组织,两者相互接近,气体可以进行扩散,使扩散氢得以聚集,而产生延迟裂纹。
二十五、选择铸铁补焊方法时应考虑哪些因素?
答:选择灰铸铁焊接的方法时,必须考虑下列因素:
1) 被焊铸件的状况如铸件的化学成分、组织及力学性能,铸件的大小、厚薄和结构复杂程度。
2) 被铸件的缺陷情况。焊前应了解缺陷的类型(裂纹、缺肉、磨损、气孔、砂眼、未浇足等),缺陷的大小,所在部位的刚度,缺陷产生的原因等。
3) 焊后的质量要求如对焊后接头的力学性能和加工性能。焊缝颜色和密封性等要求有所了解。
4) 现场设备条件与经济性。在保证焊后质量要求的条件下,力学用最简便的方法、最普通的焊接设备和工艺装备、最低的成本,使之发挥更大的经济效益乃是铸件焊补的最基本的目的。