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绪论1、焊接：被焊工件的材质，通过加热或加压或二者并用，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。2、焊接的热源分为以下几种：（1）电弧热（2）化学热（3）电阻热（4）高频感应热（5）摩擦热（6）等离子焰（7）电子束（8）激光束3、熔焊时焊接接头的形成，一般都要经历加热、熔化、冶金反应、凝固结晶、固态相变，直到形成焊接接头。它需要经过以下几个过程：（1）焊接热过程（2）焊接化学冶金过程(3)焊接凝固结晶和固态相变过程。4、焊件上某瞬时的温度分布称为“温度场”。5、恒定热功率的热源固定作用在焊件上时，开始一段时间内，温度是非稳定的，经过一段时间后达到饱和状态，形成暂时稳定的温度场，把这种状况称为“准稳定温度场”。6、影响温度场的因素：（1）热源的性质（2）焊接线能量（3）被焊金属的热物理性质（4）焊件的板厚和形状。第一章焊接化学冶金1、什么是焊接化学冶金？它的主要研究内容和学习的目的是什么？焊接化学冶金过程：在熔焊过程中，焊接区内各种物质之间在高温下相互作用的过程。它主要研究各种焊接工艺条件下，冶金反应与焊缝金属成分、性能之间的关系及变化规律。研究的目的在于运用这些规律合理地选择焊接材料，控制焊缝金属的成分和性能使之符合使用要求，设计创造新的焊接材料。2、平均熔敷速度:单位时间内真正进入焊缝金属的那一部分的质量。3、熔滴：在电弧热的作用下，焊条端部熔化形成的滴状液态金属。4、熔池：母材上由熔化的焊条金属与局部熔化的母材所组成的具有一定几何形状的液体金属。5、过渡时期：熔池的形成需要一定的时间。6、药皮焊条焊接时主要有三个过渡形式：(1)短路过渡（2）颗粒状过渡（3）附壁过渡。7、药皮熔化后形成的熔渣也向熔池过渡，有两种方式：（1）以薄膜的形式包在熔滴外面或夹在熔滴一起落在熔池（2）直接从焊条端部流入熔池或以滴状落入熔池。8、熔池在液态存在的最大时间取决于熔池的长度和焊速。9、调控焊缝化学成分有哪两种手段？它们怎样影响焊缝的化学成分？调控焊缝化学成分的两种手段：（1）对熔化金属进行冶金处理（2）改变融合比。怎样影响焊缝化学成分：（1）对熔化金属进行冶金处理，也就是说，通过调整焊接材料的成分和性能，控制冶金反应的发展，来获得预期要求的焊接成分；（2）在焊接金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比，改变熔合比可以改变焊缝金属的化学成分。10、熔合比取决于焊接方法、规范、接头形式和板厚、坡口角度和形式、母材性质、焊接材料种类以及焊条的倾角等。11、气体的来源是什么？怎么产生的？主要来源是焊接材料，同时还有周围的空气，焊丝表面上和母材坡口附近的铁皮、铁锈等，在焊接时析出气体。产生：（1）直接输入和侵入焊接区的气体。（2）有机物的分解和燃烧。（3）碳酸盐和高价氧化物的分解（4）材料的蒸发（5）气体分解。12、熔渣的作用：1、机械保护作用2、改善焊接工艺性能作用3、冶金处理作用。13、熔渣的分类：1、盐形熔渣2、盐氧化物型熔渣3、氧化物型熔渣。14、熔渣的结构理论：1、分子理论2、离子理论。15、脱氧的目的是尽量减少焊缝中的含氧量。16、脱氧的主要措施是在焊丝、焊剂或药皮中加入合适的元素或铁合金，使之在焊接过程中夺取氧。17、选择脱氧剂的原则：1、脱氧剂在焊接温度下对氧的亲和力应比被焊金属对氧的亲和力大2、脱氧产物应补溶于液态金属，其密度小于液态金属的密度3、必须考虑脱氧剂对焊缝成分、性能以及焊接工艺性能的影响。18、脱氧可以分为：先期脱氧、沉淀脱氧和扩散脱氧。19、合金过渡就是把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属中去的过程。20、合金过渡的目的：1、补偿焊接过程中合金元素的损失2、消除焊接缺陷，改善焊缝金属的组织和性能3、获得具有特殊性的堆焊金属。21、合金过渡的方式：1、应用合金焊丝或带极2、应用药芯焊丝或药芯焊条3、应用合金药皮或粘贴焊剂4、应用合金粉末第二章1、焊接材料是焊接时所消耗材料的通称，包括焊条、焊丝、焊剂、气体等。2、焊条是涂有药皮的供手弧焊用的熔化电极，由药皮和焊芯组成。3、焊条药皮的作用：1、保护作用2、冶金作用3、使焊条具有良好的工艺性能4、焊接药皮的类型：1、氧化钛型2、氧化钛钙型3、钛铁矿型4、氧化铁型5、纤维素型6、低氢型7、石墨型8、盐基型5、药皮的种类：1、矿物类2、金属及合金类3、化工产品类4、有机物类6、药皮原材料作用：1、稳弧2、造渣3、造气4、脱氧5、合金化6、粘结7、成形7、影响焊缝成形的因素除操作原因外，主要是熔渣凝固温度，高温熔渣的粘度、表面张力及密度等。第三章1、熔池凝固的特点：（1）熔池体积小，冷却速度大（2）熔池中的液态金属处于过热状态（3）熔池在运动状态下结晶2、生成晶核的热力学条件是过冷度而造成的自由能降低，进行结晶的动力学条件是自由能降低的程度。3熔合区附近母材晶粒作为现成表面向焊缝中成长起了主要作用。4、熔池包括晶核生成和晶核长大的过程。5、熔池的结晶方向和结晶速度对焊接质量有很大影响，特别是对裂纹、夹杂、气孔等缺陷的形成影响巨大。6、过冷度的大小取决于温度的梯度，即液相中的过冷度取决于造成实际结晶温度低于凝固点的冷却条件。7、正温度梯度：当液相温度高于固相温度，且距界面越远，液相温度越高。负温度梯度相反。8、成分过冷：由于固液界面处成分起伏而造成的过冷。9、成分过冷会造成以下的五种形态：1、平面结晶2、胞状结晶3、胞状树枝结晶4、树枝状结晶5、等轴结晶10、焊接条件下的结晶形态的影响因素：1、焊缝金属成分2、焊接工艺参数（1、焊接速度2、焊接电流）11、焊缝金属的化学成分不均匀性：在熔池进行结晶的过程中，由于冷却速度很快，已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散，合金元素的分布是不均匀的，出现偏析现象。包括焊缝中的化学不均匀性（显微偏析、区域偏析、层状偏析）、熔合区化学不均匀性。12、低碳钢焊缝固态相变后的结晶组织：铁素体加少量珠光体。低合金钢焊缝固态相变后的结晶组织：铁素体+珠光体+多种形态的贝氏体和马氏体。13、焊缝是处于非平衡状态下凝固和固态相变。14、焊缝中产生气孔的根本原因是由于高温时金属溶解了较多的气体；另外在进行冶金反应时产生气体，这些气体在焊缝凝固过程中来不及逸出时就会产生气孔。15、产生气孔的过程是由于三个相互联系而彼此不同的阶段所组成，即气泡的生核、长大和上浮。气泡生核条件：1、液态金属中有过饱和气体2、生核要有能量消耗16、产生气孔的因素;1、冶金因素（1、熔渣氧化性影响2、焊条药皮和焊剂的影响3、铁锈及水分对产生气孔的影响）2、工艺因素（焊接工艺参数、电流种类和极性、工艺操作）17、焊缝中的夹杂物：氧化物、氮化物、硫化物18、防止焊缝的夹杂物最重要的方面是正确选择焊条、焊剂，使之最好的脱氧、脱硫等，其次是注意工艺操作。19、通过焊接材料向熔池中加入细化晶粒的合金元素，可以改变结晶形态，使焊缝金属的晶粒细化，即可以提高焊缝的强度和韧性，又可改善抗裂性能。20、调整焊接工艺改善焊缝的性能:1、振动结晶（低频机械振动、高频超声振动、电磁振动）2、焊后热处理3、多层焊接4、锤击焊道表面5、跟踪回火处理（跟踪回火就是每焊完一道焊缝立即用气焊火焰加热焊道表面，温度控制在900~1000左右。第四章1、熔焊时在集中热源的作用下焊缝两侧发生组织和性能变化的区域称热影响区。2、焊接接头包括焊缝和焊接热影响区。3、焊接热循环：焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低而高，达到最高后又由高到低随时间的变化。它是描述焊接过程中热源对被焊金属的热作用。4、焊接热循环的参数：1、加热速度2、加热最高温度3、在相变温度以上的停留时间4、冷却速度和冷却时间5、焊接本身的特点：1、加热的温度高2、加热速度快3、高温停留时间短4、自然条件下连续冷却5、局部加热6、焊接热影响区的分布：1、熔合区2、过热区3、相变重结晶区4、不完全重结晶区7、焊接热影响区的性能：硬化、脆化、韧化、调质钢焊接HAZ的软化、力学性能。第五章1、裂纹是引起焊接结构发生破坏事故的主要原因。2、裂纹分为：1、热裂纹2、再热裂纹3、冷裂纹4、层状撕裂5、应力腐蚀裂纹3、结晶裂纹分为以下阶段：1、液固阶段2、固液阶段3、完全凝固阶段4、结晶裂纹的影响因素：冶金因素和力的因素。5、防止结晶裂纹的措施：1、冶金方面（1、控制焊缝中硫等有害杂质的含量2、改善焊缝凝固结晶、细化晶粒）2、工艺方面（1、焊接工艺及工艺参数2、接头形式3、焊接次序）6、冷裂纹种类：焊趾裂纹、焊道下裂纹、根部裂纹。7、高强钢焊接时产生冷裂纹的三大要素：1、钢种的淬硬倾向2、焊接接头的含氢量及分布3、接头所承受的拘束应力状态