机械制造工艺基础 (周世权 田文峰 罗云华 著) 华中科技大学出版社 课后答案第三章王建伟方飞龙

机械制造工艺基础, 方飞龙 王建伟,第三章 3.2.6 常见焊接缺陷有哪几种？其中对焊接接头性能危害最大的为哪几种？,答：焊接接头的不完整性称为焊接缺陷，主要有焊接裂纹，未焊透，夹渣，气孔和焊缝外观缺陷等。其中危害最大的是焊接裂缝和气孔。,3.3.5 点焊的热源是什么？为什么会有接触电阻？接触电阻对点焊熔核的形成有什么影响？怎样控制接触电阻的大小？,答：点焊是用圆柱电极压紧工件，通过电流流过工件产热获得焊点。工件无为金属，金属有自身的电阻。接触电阻小时，吸热少而散热快，导致熔核偏向电阻大的一方，形成熔核偏移。可以采用特殊电极或工艺垫片来改变接触电阻。,3.2.11 产生焊接应力与变形的原因是什么？焊接过程中和焊后，焊缝区纵向受力是否一样？清除和防止焊接应力有哪些措施？,答：焊接过程的加热和冷却受到周围冷金属的约束，不能自由膨胀和收缩。当约束很大时，则会产生残余应力，无残余变形。当约束很小时，既产生残余应力，又产生残余变形。 采取以下措施可以防止或消除焊接应力： (1)焊接不要有密集交叉，截面和长度也要尽可能小，以减少焊接局部加热，从而减少焊接应力。 （2）采取合理的焊接顺序，使焊缝能够自由收缩，以减少应力。 （3）采用小线能量，多层焊，也可减少焊接应力。 （4）焊前预热可以减少工件温差，也能减少残余应力。 （5）当焊缝还处于较高温度时，锤击焊缝使金属伸长，也能减少焊接残余应力。 （6）焊后进行消除应力的退火可消除残余应力。,3.2.12 按下图示拼接大块钢板是否合理？为什么？要否改变？怎么改变？为减少焊接应力与变形，其合理的焊接次序是怎样的?,答：不合理。 焊缝密集交叉。局部加热多，易产生焊接应力和变形。 可考虑改成图2的拼接方式，或图3方式。 合理的焊缝次序为，应先分别焊接左图上，中，下三块。然后将三块连成整体。,a,图1,图3,3.3.5 点焊的热源是什么？为什么会有接触电阻？接触电阻对点焊熔核的形成有什么影响？怎样控制接触电阻的大小？,答：点焊是用圆柱电极压紧工件，通过电流流过工件产热获得焊点。工件无为金属，金属有自身的电阻。接触电阻小时，吸热少而散热快，导致熔核偏向电阻大的一方，形成熔核偏移。可以采用特殊电极或工艺垫片来改变接触电阻。,3.4.3 用下列板材制作圆筒型低压容器，试分析其可焊性，并选择焊接方法和焊接材料。（1）A3钢板，厚20 mm ，批量生产；（2）20钢板，厚2mm，批量生产；（3）45钢板，厚6mm，单件生产；（4）紫铜板，厚4mm，单件生产；（5）铝合金板，厚20mm，单件生产；（6）镍铬不锈钢板，厚10mm，小批生产。,答：（对焊丝、焊剂、焊条牌号不做要求）（1）可焊性较好，采用批量生产, 小件使用CO2焊，选用H08Mn2SiA焊丝加强脱氧和合金化，大件用埋弧焊选用H08A或H08MnA焊丝和HJ431焊剂；（2）可焊性良好，采用缝焊（板厚小于3毫米，无密封要求，应选用电阻点焊，有密封要求，选用缝焊）；（3）可焊性不大好，采用手弧焊，使用J607，或J707焊条；（4）铜的焊接性较低碳钢低。可选用氩弧焊焊丝选用特制的紫铜焊焊丝。焊剂主要成分是硼砂和硼酸。（5）焊接性不好，采用氩弧焊，专用铝合金焊丝；（6） 镍、铬的加入使合金钢中的碳当量增加, 可焊性差, 应采用氩弧焊，选用Ni-Cr不锈钢焊丝，也可采用手弧焊，采用不锈钢焊条。,3.5.1 如下图三种焊件，其焊件布置是否合理？若不合理，加以改正。,解：三种皆不合理，改进如下：,只一条焊缝即可,3.5.2 下图示两种低碳钢支架，如批量生产，设计最合理的生产工艺方案。如用焊接方法，试选用焊接方法，并对接头形式与焊接材料提出工艺要求。,答：应当用焊接工艺，焊接方法是手弧焊。 选用J422焊条。 接口形式可采用单边Y型坡口。,（a)角支架,（b）框架,3.5.3 焊接梁尺寸如图3-56所示,材料为15钢,现有钢板最大长度为2500mm。要求:决定腹板与上、下翼板的焊缝位置,选择焊接方法,画出各条焊缝接头形式并制定各条焊缝和焊接次序,图3-56 焊接工艺设计,答: 腹板与上、下翼板的焊缝位置应选在腹板上的耳板与翼板交接处,图中510的位置,采用手弧焊,焊接顺序如图中数字所示,各焊缝接头形式如下。注意对称焊上下翼板的对接接头受力最大，先焊接，也要避开最大应力处。,焊缝1,对接接头,双Y形接头,焊缝26,810,