民國115年 高考三級 機械工程 機械製造學
第4題
請列舉至少五種在焊接加工中會影響焊道強度（strength of weld beads） 的因素，並進一步說明。（20 分）
題目
請列舉至少五種在焊接加工中會影響焊道強度（strength of weld beads） 的因素，並進一步說明。（20 分）
參考解答（AI 生成，非官方）
- 一、總說：焊道強度（strength of weld beads）受材料、接頭設計、製程參數、熱履歷與缺陷等多重因素影響，並非單一因素所能決定；評估時應同時考慮抗拉強度、疲勞強度、韌性與耐蝕性。
- 二、母材與填充金屬：母材成分、碳當量、厚度與清潔度會影響淬硬性與裂紋敏感性；填充金屬強度、韌性及與母材的匹配關係，決定焊道金屬與熱影響區的整體強度。異種鋼焊接時，稀釋率與界面脆化亦須控制。
- 三、焊接參數與熱輸入：電流、電壓、行走速度、極性與保護氣體決定熱輸入、熔深、熔寬與冷卻速率。熱輸入過高會造成晶粒粗化與熱影響區軟化，過低則易產生未熔合、未滲透；冷卻過快可能形成麻田散鐵與氫裂。
- 四、接頭設計、清潔度與缺陷：接頭型式、開槽角度、根部間隙、裝配精度與拘束度會影響應力集中與熔透；油、鏽、水分與氧化層會造成氣孔、夾渣與氫脆。氣孔、未熔合、未滲透、咬邊與裂紋等缺陷會縮小有效斷面並降低疲勞壽命，須以非破壞檢測管制。
- 五、預熱、後熱、殘餘應力與環境：預熱可降低冷卻速率、減少氫裂與收縮應力；層間溫度控制可避免過熱；焊後熱處理（post-weld heat treatment, PWHT）可消除殘餘應力並改善熱影響區韌性。保護氣體純度、流量、風速、濕度與焊工技術亦影響保護效果；拘束過大或未回火易導致裂紋與強度下降。
AI 依官方試題文字產生的參考解答，非考選部公告答案，內容僅供備考參考。