為什麼鋼板熔化後比熱容不變

1. 高溫合金GH4169跟Inconel718成分有沒有區別！

GH4169合金在-253~650℃溫度范圍內具有良好的綜合性能，650℃以下的屈服強度居變形高溫合金的首位，並具有良好的抗疲勞、抗輻射、抗氧化、耐腐蝕性能，以及良好的加工性能、焊接性能良好。能夠製造各種形狀復雜的零部件，在宇航、核能、石油工業及擠壓模具中，在上述溫度范圍內獲得了極為廣泛的應用。

該合金的另一特點是合金組織對熱加工工藝特別敏感，掌握合金中相析出和溶解規律及組織與工藝、性能的相互關系，可針對不同的使用要求制定合理、可行的工藝規程，就能獲得可滿足不同強度級別和使用要求的各種零件。供應的品種有鍛件、鍛棒、軋棒、冷軋棒、圓餅、環件、板、帶、絲、管等。可製成盤、環、葉片、軸、緊固件和彈性元件、板材結構件、機匣等零部件在航空上長期使用。

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3. 我用鋁焊粉焊接時為什麼鋁熔液表皮沒有破裂

(1)要求火焰能率高 鋁和鋁合金的熱導率、比熱容都很大,因此要求大功率和能量集中的熱源。因此氣焊的火焰能率要大,有時需要對焊件進行預熱來滿足工藝要求。
(2)氧化能力強 氧與鋁的親和力大,其al2o3膜緻密結實,厚度約0.1μm,密度為鋁的1.4倍,熔點為2050℃。焊接時氧化膜包覆著熔滴及熔化金屬,阻礙填充金屬與母材的熔合,易造成未熔合、夾渣和成形不良。同時氧化膜還會吸附水分,使焊縫易出現氣孔。所以,焊前要嚴格清理金屬表面,焊接過程中對熔池及高溫金屬要有效保護,防止再氧化。

(3)容易產生氣孔液態鋁不溶解氮,但可以溶解大量的氫,而在固態時氫在鋁中的溶解度幾乎等於零。當熔池快速冷卻時,氫的溶解度急劇下降,在凝固點由0.69cm3/100g下降到0.036cm3/100g。來不及逸出的氫在焊縫中集聚成氣孔。

鋁及鋁合金焊接時產生的氣孔有三種:

1)分散氣孔 常出現在焊縫截面中,數量多、尺寸小(<0.2mm)、呈彌散狀分布,試樣斷口上呈圓形高白色的點。焊接氣氛中所含的水分是產生這種氫氣孔的原因。純鋁比鋁鎂合金更容易產生這種氣孔。

2)集中氣孔 往往分布在熔合線附近,尺寸大,斷面為圓形,內壁光滑;呈亮白色或金黃色(油污氧化引起)。母材表面及坡口未去凈的氧化膜所吸附的水分是產生這種氫氣孔的原因。鋁鎂合金比純鋁容易形成吸水強、疏鬆、厚的表面氧化膜層,所以,集中氣孔比純鋁嚴重。

3)熱影響區氣孔 分布於熱影響區表面,含鎂量較高的鋁鎂合金易產生此種氣孔,並且有時形成連續的凸起鼓脹現象。這是由於高溫下氫壓的作用,使氫向熱影響區擴散而形成氣孔。

(4)易產生熱裂紋 鋁的線膨脹系數大、凝固收縮率大、導熱快、加熱時間長、受熱面積大,所以,焊接變形及應力大。而高溫時塑性差,在640～650℃時δ<0.6%,在350～400℃時σb≤10mpa,某些鋁合金易形成低熔點共晶物,因此容易產生裂紋。

(5)焊接接頭性能下降 鋁合金中所含的合金元素mg、zn、mn等高溫下易燒損,使焊縫性能下降。熱影響區由於受熱軟化,若純鋁板在冷作硬化狀態下焊接,接頭強度會下降,熱處理強化鋁合金軟化更嚴重,接頭強度只有母材的40%～50%。

(6)易產生焊縫塌陷和燒穿 由於鋁及鋁合金高溫時強度比較低,固液態轉變時沒有顯著的顏色變化,而且熔池表面又有一層氧化膜,焊接時很難判斷熔化情況,所以熔池溫度很難掌握,稍不注意就會塌陷乃至燒穿。

氣焊鋁及鋁合金時,材料的相對焊接性見表2。

表2氣焊鋁及鋁合金的相對焊接性

工業純鋁 鋁錳合金 鋁鎂合金 硬鋁

適用厚度范圍/mm

l1～l7 lf21 lf5、lf6 lf2、lf3

ly11、ly12

適宜范圍 厚度界限

好 好 差 尚可 差 0.5～10 0.3～25

2.氣焊鋁及鋁合金用焊絲與焊劑

氣焊鋁及鋁合金時,一般應選用與母材化學成分相近的焊絲,也可用母材切條為填充金屬。常用的焊絲牌號及化學成分見表3-42。選用焊絲時必須考慮到抗裂紋性能、耐腐蝕性能和接頭力學性能。

鋁及鋁合金焊前雖然經過清理,但其表面氧化膜有可能清除不幹凈,焊接時又會產生新的氧化膜。所以,焊接時應採用熔劑,清除熔池中的氧化膜和其它雜質,提高熔化金屬的流動性,使焊接順利並保證質量和成形。氣焊鋁及鋁合金常用熔劑配方見表3。

表3 氣焊鋁及鋁合金熔劑的配方(質量分數)(%)

組成

鋁塊

晶石 氯化鈉 氯化鉀 氯化鋇 氯化鋰 氟化鈉 氟化鈣

硼砂 其它

cj401 — 27～30 49.5～52 — 13.5～15 7.5～9

— — —

1 — 19 29 48 — — 4 — —

2 30 30 40 — — — — — —

3 20 — 40 40 — — — — —

4 — 45 30 — 10 15 — — —

5 — 27 18 — — — — 14 硝酸鉀41

6 — 20 40 20 — 20 — — —

7 — 25 25 — — — — 40 硫酸鈉10

8 4.8 — — 33.3 19.5 — 14.8

氧化鎂2.8

氟化鎂24.8

9 — — — 70 15 氟化鋰15 — — —

10 硝酸鉀28 9 3 — — — — 40 硫酸鉀20

11 4.5 40 15 — — — — — —

12 20 30 30 — — — — — —

3.鋁及鋁合金氣焊的工藝要求

(1) 嚴格清除焊件接頭處及焊絲表面的氧化膜和油污。清理方法有化學清理和機械清理兩種。較小焊件及焊絲適於化學清洗,尺寸較大的焊件常用機械方法清理,其工藝見表4。焊件及焊絲經清理後在存放過程中會重新生成氧化膜,所以,應縮短清理後至焊接前的存放時間,乾燥環境間隔時間不超過24h,潮濕環境不超過4h, 否則應重新清理氧化膜。採用拋光處理焊絲並用塑料密封,保存期可達半年。

表4鋁及鋁合金的焊前清理

工序 除油 鹼洗 沖洗

溶液ω/% 溫度/℃ 時間/min

化學清洗法

純鋁

汽油、煤油、丙酮等除油劑

naoh

6～10 40～60 ≤20 流動清水

鋁鎂、

鋁錳合金 ≤7

工序 中和光化 沖洗 乾燥

溶液φ/% 溫度/℃ 時間/min

化學清洗法

純鋁 hno3

30

室溫或

40～60 1～3 流動清水

風干或

低溫乾燥

鋁鎂、鋁

錳合金

機械法

用丙酮或汽油進行表面除油,隨後用φ0.15mm絲徑的銅或不銹鋼絲刷子刷,直至露出金屬光澤為止。也可以用刮刀清理焊件表面

(2)坡口形式及尺寸 氣焊鋁及鋁合金的坡口形式及尺寸見表5。

氣焊鋁及鋁合金時,不宜採用搭接接頭和t形接頭。因為這種接頭易殘留熔劑和焊渣,不便焊後清除,使接頭耐腐蝕性下降。

為保證焊件焊接時既焊透而又不塌陷和燒穿,可以採用墊板。墊板可用不銹鋼板、碳素鋼板或石墨板。當單面焊雙面成形時,應在接觸介質一面施焊。

(3) 合理選擇焊絲與熔劑 sa1si5是一種通用焊絲,焊縫金屬流動性好,抗裂紋性能高,並能保證一定的力學性能,除鋁鎂合金外,常採用此焊絲。因鋁鎂合金採用sa1si5焊絲時,會在晶間析出mgsi脆性化合物,使接頭塑性和抗腐蝕性能下降,甚至引起裂紋,焊接鋁鎂合金時應採用sa1mg5ti焊絲。

表5鋁及合金氣焊坡口形式與尺寸

板厚

/mm

施焊

方法

坡口

名稱 坡口形式 尺寸

b/mm p/mm

α/(°)

≤2 單面焊 卷邊 — — —

≤5 單面焊 i型 1～1.5 — —

5～10 單面焊 v型 2～4 0.5～2 65±5

氣焊熔劑有含鋰和不含鋰兩類,含鋰的熔劑熔點較低,熔渣的熔點、粘度也較低,焊後易清除,但價格高,吸潮性強,應以乾粉狀加入熔池。不含鋰的熔劑價格低,但熔點高,熔渣粘度大,易夾渣,適於較高溫度下焊接用。

氣焊角接及搭接接頭時,由於熔渣不易清除干凈,建議選用表3中序號7熔劑。鋁鎂合金焊接不宜採用含鈉熔劑,可採用表3中序號8、9號熔劑。

(4)氣焊鋁及鋁合金時應採用中性焰或乙炔稍多的中性焰,嚴禁採用氧化焰。焊接薄板時火焰能率稍小,焊接厚板時火焰能率應大。其板厚與焊炬的使用見表6。

由於鋁及鋁合金高溫固液態轉變時沒有明顯的顏色變化,所以熔化情況不易掌握。當加熱表面由光亮銀白色變成暗淡的銀白色,表面氧化膜起皺,加熱處金屬有波動現象時,即達熔化溫度,可以施焊;用蘸有熔劑的焊絲端頭觸及加熱處有粘性,焊絲與母材能熔合時,即達熔化溫度,可以施焊;母材邊棱有倒下現象時,母材達熔化溫度,可以施焊。

表6氣焊鋁及鋁合金的焊炬與板厚關系

板厚/mm 1.2 1.5～2.0 3.0～4.0

焊炬型號 h01-6 h01-6 h01-6

焊嘴號 1 1～2 3～4

焊嘴孔徑/mm

0.9 0.9～1.0 1.1～1.3

焊絲直徑/mm

1.5～2.0 2.0～2.5 2.0～3.0

板厚/mm 5.0～7.0

7.0～10.0

10.0～20.0

焊炬型號 h01-12 h01-12 h01-20

焊嘴號 1～3 2～4 4～5

焊嘴孔徑/mm

1.4～1.8 1.6～2.0 3.0～3.2

焊絲直徑/mm

4.0～5.0 5.0～6.0 5.0～6.0

當氣焊薄小件時採用左焊法,厚度較大焊件採用右焊法。

氣焊3mm以下薄件時,焊炬傾角為20°～40°,氣焊厚件時,焊炬傾角為40°～80°,焊絲與焊炬夾角為80°～100°。

(5)預熱 氣焊薄小件時,一般不需要預熱,厚度大於5mm及結構復雜件,應進行局部或整體預熱,溫度為150～300℃

(6)定位焊 採用比正式焊接稍大的火焰,焰芯距焊件表面3～5mm,焊炬與焊件夾角為50°左右。較長焊縫從中間向兩端定位焊,環縫對稱定位焊,一般要求見表7和表8。

(7)焊炬操作 氣焊鋁及鋁合金時,焊炬可以上下跳動前進或平直前進,見圖1。

氣焊3mm以下薄件時,焊炬上下跳動前進,跳動幅度為3～4mm,焰芯尖端距焊件3～5mm,焊絲做反向的跳動;氣焊厚大件時,焊炬平直前進,焰芯尖端距焊件表面3～5mm,焊絲上下跳動,撥開氧化膜,攪動熔池。

表7鋁及鋁合金板定位焊要求(mm)

板厚 <1.5 1.5～2.0 3～4 5～7

定位焊間距

10～30 30～50 50～70 80～100

定位焊縫長度

5～8 6～10 10～15 20～30

焊點高度 1～1.2 1.2～2 2.5～3 3～5

板厚 7～10 10～16 >16

定位焊間距

100～120 120～180 180～240

定位焊縫長度

30～40 40～50 50～60

焊點高度 3～5 5～7 6～8

管材直徑

壁厚(δ)

定位焊位置及數量

定位焊縫長度

定位焊縫高度

≤18 1～3.5

對接定位焊 2處

5～10 ≤δ

25～55 1.5～5

對稱定位焊 3處

10～20

δ～2/3δ

75～120 2.5～10

對接定位焊 4處

30～40

δ～2/3δ

(8) 焊後處理 焊後殘存在焊縫及附近的熔劑和焊渣要及時清理干凈,否則會腐蝕焊件。清理方法為:先在60～80℃熱水中用硬毛刷洗刷焊接接頭,重要構件洗刷後再放入 60～80℃、質量分數為2%～3%的鉻酐水溶液中浸泡5～10min,然後再用硬毛刷仔細洗刷,最後用熱水沖洗乾洗。

清理後若焊接接頭表面無白色附著物即可認為合格,或用質量分數為2%硝酸銀溶液滴在焊接接頭上,若沒有產生白色沉澱物,即說明清洗干凈。

鑄造鋁合金補焊後為消除內應力,可進行300～350℃退火處理。

4.鋁及鋁合金的氣焊實例

鋁冷凝器端蓋的氣焊,其結構見圖2,材料為lf6,焊接工藝要點如下:

圖1氣焊鋁及鋁合金時焊炬的運動方式

a)上下跳動前進;b)平直前進

1)採用化學清洗的辦法(見表4)將接管、端蓋、大小法蘭、焊絲清洗干凈。

圖2鋁冷凝器端蓋示意圖

2)焊絲選用sa1mg5ti,φ4mm,熔劑選用cj401。用氣焊火焰將焊絲加熱,在熔劑槽內將焊絲蘸滿cj401備用。

3)採用中性焰,右向焊法焊接。焊炬選用h01-12,選用3號焊嘴。

4)焊接小法蘭盤與接管。用氣焊火焰對小法蘭均勻加熱,待溫度達250℃左右時組焊接管。定位焊兩處,從第三點進行焊接。為避免變形和隔熱,在預熱和焊接時小法蘭盤放在耐火磚上。

5)焊接端蓋與大法蘭盤。切割一塊與大法蘭盤等徑的厚度20mm的鋼板,並將其加熱到紅熱狀態,將大法蘭盤放在鋼板上,用兩把焊炬將其預熱到300℃左右,快速將端蓋組合到大法蘭盤上。定位三處,從第四點施焊。焊接過程中保持大法蘭盤的溫度,並不間斷焊接。

6)焊接接管與端蓋焊縫,預熱溫度為250℃

7)焊後清理:先在60～80℃熱水中用硬毛刷刷洗焊縫及熱影響區,再放入60～80℃、質量分數為2%～3%的鉻酐水溶液中浸泡5～10min,再用硬毛刷刷洗,然後用熱水沖洗干凈並風干。

4. 把一半鋼板壓製成鐵鍋比熱容變嗎

ABD．比熱容是物質本身的一種特性，與溫度的變化、形狀、質量無關，故ABD情況下物質的比熱容不會發生變化，不符合題意；
C．水結成冰，狀態發生改變，比熱容也會發生改變，故C符合題意．
故選C．

5. 搪玻璃比熱容是多少

普通的玻璃多是鈉鈣玻璃,比熱容為750C。
鋼板上所塗覆的一層或多層搪玻璃釉（高二氧化硅含量的玻璃），經燒成熔融後牢固的附著於鋼板基體上,由此而產生的復合材料就叫搪玻璃。

6. 將鋼錠軋成鋼板，它的密度______，比熱______．（填「變大、變小、不變」

密度和比熱容均為物質的物理屬性，與物體的形狀無關．
故答案為：不變；不變．

7. 鋼板熔化後成液體後，比熱容如何變化

不會改變的