一、材料基础结构与性能​

1、晶体结构类型：常见金属晶体有面心立方，如铝、铜、体心立方，如铁、密排六方，如镁，影响材料塑性与焊接性。​

2、晶界特性：晶界处原子排列紊乱，能量高，焊接时易聚集杂质，导致热裂纹倾向增加。​

3、固溶强化：溶质原子溶入溶剂晶格，引起晶格畸变，提升材料强度，如碳钢中碳的固溶强化。​

4、金属间化合物：具有高硬度、高脆性，焊接时过量生成会降低接头韧性。​

5、多晶体与各向异性：多晶体由不同取向晶粒组成，导致材料性能各向异性，影响焊接接头应力分布。​

6、密度与热膨胀系数：材料密度影响熔池流动性，热膨胀系数差异大的材料焊接易产生变形与应力。​

7、电导率与导热性：导电性好的材料（如铜）焊接需采用高能束热源，导热快的材料易散热导致未焊透。​

8、硬度与焊接裂纹：高硬度材料焊接时热影响区易淬硬，增加冷裂纹敏感性。​

二、合金相图与组织转变​

9、铁 - 碳合金相图：掌握铁素体、奥氏体、渗碳体转变规律，指导钢材焊接热影响区组织分析。​

10、共晶与包晶反应：共晶组织流动性好利于焊接，包晶反应易产生铸造缺陷和焊接裂纹。​

11、匀晶相图：两组元无限互溶形成固溶体，结晶时易产生成分偏析影响焊缝性能。​

12、相图杠杆定律：用于计算合金平衡状态下各相含量，辅助预测焊接接头组织比例。​

13、奥氏体化温度：钢材加热超过此温度形成奥氏体，温度影响晶粒大小与焊接性能。​

14、马氏体转变：快速冷却时奥氏体转变为硬脆马氏体，焊接高强钢时需控制冷却速度防裂。​

15、珠光体与贝氏体：珠光体韧性较好，贝氏体强度与韧性兼具，焊接冷却速度决定其生成比例。​

三、金属加工与热处理​

16、冷加工硬化：金属塑性变形后强度提高、塑性下降，焊接冷作硬化材料需预热防止裂纹。​

17、再结晶退火：消除冷加工硬化，焊接前对冷变形材料退火可改善焊接性。​

18、正火与退火区别：正火冷却快，组织细，常用于改善焊接接头韧性；退火降低硬度便于加工。​

19、淬火与回火：淬火获马氏体提高硬度，回火消除应力、调整韧性，焊接高强钢需配合回火处理。​

20、表面热处理：感应淬火、渗碳等提升表面硬度，焊接时需考虑表面硬化层对焊缝影响。​

21、临界冷却速度：决定钢材淬火时是否形成马氏体，焊接时控制冷却速度可避免硬脆组织。​

22、热影响区软化：焊接某些热处理强化合金（如铝合金）时，热影响区强度下降，需焊后强化处理。​

四、焊接材料与工艺​

23、碳钢焊条选型：根据母材强度等级选择焊条，如E43系列用于Q235钢焊接。​

24、低合金钢焊条：含合金元素提升强度，焊接时需考虑预热和后热处理防止冷裂纹。​

25、不锈钢焊条：分奥氏体、铁素体等类型，防止晶间腐蚀需选超低碳焊条（如 308L）。​

26、铸铁焊条：分同质和异质焊条，焊接时需预热缓冷，防止白口组织和裂纹。​

27、药芯焊丝优势：焊接效率高、熔敷速度快，适合自动化焊接和厚板焊接。​

28、焊剂作用：埋弧焊中焊剂保护熔池、参与冶金反应，影响焊缝化学成分和力学性能。​

29、钎料与钎剂：硬钎料用于高强度连接，软钎料用于电子元件焊接；钎剂去除氧化膜，促进钎料润湿。​

30、焊接材料匹配原则：保证焊缝与母材化学成分、力学性能相近，满足使用要求。​

五、常见材料焊接特性​

31、低碳钢焊接性：焊接性良好，厚板焊接需控制层间温度，防止晶粒粗大。​

32、高强钢焊接难点：易淬硬，需预热、控制热输入并进行消氢处理，防止冷裂纹。​

33、不锈钢焊接关键：避免晶间腐蚀和热裂纹，采用小电流、快速焊减少高温停留时间。​

34、铝合金焊接挑战：表面氧化膜难去除，易产生气孔和热裂纹，需采用交流 TIG 焊或 MIG 焊。​

35、铜合金焊接要点：导热快，需大功率热源；易氧化，需使用含脱氧剂的焊丝。​

36、钛合金焊接要求：高温下易与氧、氮反应，焊接需在惰性气体保护下进行。​

37、异种金属焊接：注意热膨胀系数、熔点差异，选择过渡层材料防止接头失效。​

六、焊接缺陷与预防​

38、热裂纹成因：焊接应力与低熔点共晶作用，控制硫、磷含量和调整焊接工艺可预防。​

39、冷裂纹机理：氢致延迟裂纹，焊前预热、焊后后热去氢可降低风险。​

40、气孔产生：焊接过程中气体未逸出，烘干焊材、加强气体保护可减少气孔。​

41、未焊透原因：焊接电流不足、坡口角度小，调整工艺参数和改进接头设计可避免。​

42、咬边缺陷：焊接电流过大、运条不当导致，控制电流和规范操作可防止。​

43、夹渣问题：熔渣未完全浮出，多层焊时清理焊渣、调整焊接角度可减少夹渣。​

44、焊接变形控制：采用对称焊、刚性固定、反变形法减小焊接变形。​

七、前沿材料与技术​

45、复合材料焊接：金属基复合材料焊接需考虑增强相分布，防止界面结合不良。​

46、增材制造与焊接：3D 打印构件与传统零件焊接时，需匹配组织和性能差异。​

47、激光焊接优势：能量密度高、变形小，适用于精密零件和难焊材料焊接。​

48、搅拌摩擦焊特点：固相焊接，无熔化过程，可避免气孔、裂纹等缺陷，适合铝合金焊接。​

49、纳米材料焊接：纳米晶材料焊接需控制晶粒长大，保持材料优异性能。​

50、焊接模拟技术：通过有限元分析预测焊接变形、应力分布，优化焊接工艺参数。