㈠ 焊接工艺评定是如何进行的
在设计或选择坡口焊缝角度时，必须注意施焊可达性，其中主要考虑根部间隙、钝边和根部半径等参数。需要综合多方面因素，才能选择出最合适的焊接坡口角度。以下是所虑因素：
（1）焊条电弧焊时，为了保证焊条能够接近接头根部，并能在多层焊时侧边熔合良好，当减小坡口角时，根部间隙必须增大。
注意，前者减小，可用较少的填充金属量。而后者增大，却增加填充金属量。研究发现，板厚δ＜20mm时，用大坡口角度而用小根部间隙，δ＞20mm时用小坡口角度大根部间隙的坡口形式才算经济的。
（2）根部间隙过小，根部难以熔透，并须采用较小规定的焊条，从而减慢焊接过程;若根部间隙过大，虽然应用衬垫可保证焊接质量，但需较多的填充金属，从而提高焊接成本，并增加焊接变形。
（3）熔化气体保护焊由于焊丝细，且使用特殊导电嘴，可以实现厚板（＞200mm）L 形坡口的窄间隙（＜10mm)的对接焊。
（4）开坡口的接头，不留钝边的坡口称锐坡口，背面无衬垫情况下焊接第一层焊道时极易烧穿，而且需用较多的填充金属，故一般都留钝边。钝边的高度以既保证熔透又不至烧穿为度。
焊条电弧焊V或U形坡口的钝边一般取0～3mm，双面V或U形坡口取0～2mm。埋弧焊的熔深比焊条电弧焊大，故钝边可适当加大以减小填充金属。
留钝边的接头，根部间隙的大小主要决定于焊接工艺与焊接位置。在保证焊透的前提下，间隙尽可能小。平焊时，可允许用较大焊接电流，根部间隙可为零；立焊时根部间隙宜大些，焊厚板时可在3mm以上。
（5）J形或U形坡口上常做出根部半径，主要是为了在深坡口内焊条或焊丝能接近焊缝根部，并降低第一层焊道的冷却速度，以保证根部良好的熔合和成型。
焊条电弧焊时，根部半径一般取R=6～8mm，随板厚增加和坡口角减小而适当增大。
（6）若条件允许，板厚结构宜设计或选用双面开坡口的焊缝，双面V形焊缝不仅比单面V形焊缝少用一半的填充材料，而且可作两面交替焊接，把焊接角度控制到最小。
（7）背面无衬垫的对接接头，在钝边部位常有未焊透或夹杂等缺陷，一般都要求从背面进行清根。现广泛采用碳弧气刨方法清根。清根深度应确保露出无缺陷的焊缝金属，而且清根后的沟槽轮廓形状也应便于运条施焊。
(1)金相显微镜如何看焊接熔深扩展阅读：
在电流、电压相同的情况下，坡口角度越大，熔深越深；坡口角度越小，熔深越小。
焊丝只要接触到被焊工件产生短路就会形成电弧开始溶化。但是，开有坡口焊缝的焊接，关键是焊丝在坡口的什么位置地方接触产生短路。用4.8mm直径焊丝做试验，在坡口夹角大小不同的焊缝里焊丝端部所伸到坡口内的位置是不同的。
夹角大，焊丝端部接近坡口根部近；相反，夹角小，焊丝端部离坡口根部距离就大。也就是说开有V形或Y形坡口的焊缝焊丝是在坡口斜坡面随着坡口夹角大小的变化所接触到不同的点产生短路。
而没有坡口的拼板对接缝焊丝端部是在钢板平面接触产生电弧开始融化。
1、电弧形状
当电流电压一定的情况下，电弧的形状是不变的，而会随着坡口夹角的大小上下移动，不会发生左右的变化。很明显，在电弧电压不变的情况下，电弧熔化点到母材的距离相同。
坡口角度越小，电弧为保持原来形状，电弧上移，电弧下坡口根部的距离就越大；反之，坡口角度越大，电弧为保持原来形状，电弧下移，这个距离就越小。
由于电弧是由电压控制，电弧长度与电压成正比，随着电压的变化而变化。改变坡口角度，电弧所能到达坡口根部的距离明显不同。
2、穿深厚度
在12个不同角度坡口的试验中，穿透深度也是随着坡口角度大小的变化而变化的，30°～45°坡口形成了负数，50°正好为零，随着坡口角度的加大穿透深度也随着加大直至焊穿。
同时可以看出随着坡口角度由小到大，电弧至根部距离是由大变小，未融合深度也是由大变小，而穿透深度是由小变大。不难分析，角度越小，钝边需要随着减小甚至不留钝边，角度加大，钝边也要适当地加大。
所以角度大小与钝边成正比。根据以上分析，45°以下角度坡口留8mm钝边不能满足焊缝要求，需减小钝边厚度来保证焊缝质量，但是角变形较难控制。
70°以上角度坡口虽然能充分焊透，但是有些浪费材料。恰到好处的坡口角度与达到理想焊缝质量要求的坡口角度为50°～60°。
3、节能分析
以直径4.8mm焊丝，焊剂SJ101为例。
以每1m焊缝计算，板厚25mm，开V形坡口不留根。坡口角度分别为50°、60°、70°。试验结果显示：50°坡口需用焊丝1900g，焊剂1580g；60°坡口需用焊丝2294g，焊剂2276g；70°坡口需用焊丝2648g，焊剂2644g。
以40万t船为例。
对接焊缝约86600m，埋弧焊焊缝就以50km计算。50°坡口消耗焊丝95000kg，焊剂79000 kg；60°坡口消耗焊丝114700kg，焊剂113800kg；
70°坡口消耗焊丝132400kg，焊剂132200kg。另外在气能、电能、工时方面也有一定的节减，在一定程度上缩短了场地周期。
㈡ 如何保护焊接接头组织试样
：焊接接头组织的观察及分析
一、 实验的意义：
随着科学技术的不断发展，焊接技术应用得越来越广泛。从我们日常生活用品到汽车、火车、轮船、桥梁等都离不开焊接技术的应用。而焊接质量的好坏决定于焊接接头的优劣。本次实验正是要观察焊接机头显微组织的变化规律。通过对几种不同的焊接接头显微组织的观察和分析，使我们对理论课讲述的有关内容有一个更直观的认识和更深刻的理解。
二、 实验的目的：
1、了解焊接方法对焊接热影响区大小的影响。
2、了解焊接规范对焊接热影响区大小的影响。
3、了解焊接热影响区对焊接接头性能的影响。
三、 实验所用的材料，仪器和设备：
1、材料：
低碳钢板（200X100X10mm）、结422焊条、自动焊焊丝、砂布、金相砂纸、抛光粉、4%的硝酸酒精腐蚀剂、无水乙醇等。
2、仪器和设备：
手弧焊机、埋弧焊机、工作台、无齿锯（俗称砂轮切片机）、砂轮机、抛光机、电吹风机、金相显微镜等。
四、 实验方式与程序：
本次实验所观察的焊接接头金相组织的母材（被焊金属）为低碳钢板。采用了两种焊接方法，一是埋弧自动焊，另一是手工电弧焊，其中手工电弧焊采用的焊接电流为150A和230A。下面以手工电弧焊为例介绍一下焊接接头金相试样的制作方法。
取一块200X100X10mm的低碳钢试板，用砂轮或钢丝刷除去表面的铁锈等污物，将其平置于工作台上。接通电焊机的电源，再将电焊机的焊接电流调至所需要的规范，然后在低碳钢试板中间堆焊成一道焊缝，待凉透后，用无齿锯将其焊缝部位（试板的中间部位）切成一块长40mm左右的试块。在焊接接头金相试样的切割过程中，需要向切口部位不停地浇水冷却，以避免所切试样的金相组织发生变化，然后进行焊接接头金相试样的制作。
由于时间的关系，本实验不进行焊接接头及其金相试样的制作，只观察焊接接头的金相组织。
焊接接头分为两部分：一是焊缝，另一是热影响区。
所谓焊接接头热影响区，是指母材在焊接电弧的热作用下而发生显微组织和性能变化的区域。在焊接过程中，熔池被快速加热到很高的温度，随后又快速冷却，因此使熔池附近的母材相当受到了一次不同规范的热处理。结果使焊接热影响区形成了四个部分，即熔合区、过热区、正火区和部分相变区。熔合区是焊缝（熔敷金属）和母材的交界区，在焊接电弧热的作用下，该区部分金属熔化，亦称此区为半熔化区。其显微组织中包含部分铸造组织和未熔化的、但因受热而长大的粗晶粒组织。在低碳钢焊接接头中，这一区域虽然最窄，但它却在很大程度上决定着焊接接头的性能。过热区对焊接接头有危害作用，该区受高温作用，晶粒急剧长大，甚至产生过热组织，从而使其塑性和冲击韧性降低。正火区于处Ac3稍高的温度，此区相当于做了一次正火处理，晶粒组织细小，因而其机械性能较好。部分相变区在Ac1和Ac3之间的温度范围，因此其珠光体和部分铁素体发生了重结晶转变，而部分铁素体却来不及转变，致使该区冷却后晶粒大小不均，使机械性能稍差。可以看出：焊接热影响区中的熔合区和过热区是性能最薄弱的部位。因此，为了提高焊接接头的质量，应尽量减小焊接热影响区的宽度。
本实验要求学生观察、认识、测量和比较三种焊接接头热影响区和显微组织变化形态与其尺寸的大小。每块金相试样的背面都用钢字打上符号，分别用A、B、C表示。其中试样A和B是采用手工电弧焊堆焊而成，试样C是采用埋弧自动焊堆焊而成。
焊接接头的显微组织有焊缝（熔敷金属）、焊接热影响区（熔合区、过热区、正火区、部分相变区）和母材（被焊金属）三个部分。焊缝和母材的显微组织比较容易认识。焊缝的显微组织成柱状，且方向垂直于焊接热影响区。母材是低碳钢材料，其显微组织与焊接前一样，依然是珠光体（P）和铁素体（F）。要测量焊接热影响区的大小，应该先弄清楚其中各区的分布形态。焊接热影响区的显微组织虽然形态各异，但是每个区域都有其独有的特征，其中过热区和正火区的特征最明显。过热区的晶粒粗大，正火区的晶粒细小而且这两个区在焊接热影响区中的尺寸最大。部分相变区比正火区和过热区窄，却比熔合区宽，在100倍的放大倍数下观察其显微组织，看得到它的珠光体的边缘不像母材和正火区那样棱角分明，而是比较圆滑且形态呈开花状。在焊接热影响区中，最不容易分辨的即是熔合区，而且它又是焊接热影响区中最窄的区域。熔合区的显微组织是粗大的晶粒和部分铸造组织。
观察和认识了焊接接头的显微组织之后，再开始测量焊接热影响区的大小，即分别测量熔合区、过热区、正火区和部分相变区的大小。怎样测量焊热影响区的大小呢？用金相显微镜的目镜测量其大小时，应该使标尺垂直于该区。因为焊缝的结晶方向垂直于焊热影响区，所以旋动目镜，使标尺的方向与焊缝的结晶方向平行，标尺的方向要随着载物台的移动而随时调整。测量的数据应该是平均值，怎样取平均值呢？一是边观察显微组织边移动载物台，看哪个部位有代表性，然后取值；二是在某一个区域里任意地测三点后取平均值。将所测得实验数据数据填写在下面的表中：
区域
焊缝区
熔合区
过热区
正火区
部分相变区
母材
组织及宽度
焊接方法
组织
组织
宽度
组织
宽度
组织
宽度
组织
宽度
组织
手弧焊
150A （A）
手弧焊
230A （B）
埋弧
自动焊 (C)
通过对三种焊接接头热影响区的显微组织的观察、认识、测量和比较，即可看出：虽然母材都是低碳钢。但焊接方法和焊接规范不同时，焊接热影响区的大小截然不同，埋弧自动焊的焊接热影响区明显小于手工电弧焊的焊接热影响区。当母材相同，且焊接方法相同，只是焊接规范有所不同时，如A、B两试样采用相同的焊接速度，试样A是采用150A电流堆焊而成，试样B是采用230A电流堆焊而成，结果焊接热影响区的大小不同。焊接电流大的试样焊接热影响区宽，而焊电流小的试样焊接热影响区窄。
五、 实验报告内容：
1、按实验报告纸的要求逐项填写。
2、按实验指导书中的表格形式画一个表格，并逐项填写清楚。
3、画出焊接热影响区中的熔合区、过热区、正火区和部分相变区与铁—碳合金状态图相对应的图示。
4、分别论述焊接方法与焊接规范对焊接热影响区大小的影响规律。
5、焊接热影响区对焊接接头的性能有什么影响？