焊接结构学期末考试试卷

《焊接结构学》期末考试试卷一、名解内应：是指在没有外力的条件下平衡于物体内部的力。理断裂：是沿晶内一定结晶学平面分离而形成的断裂，是一种晶内断裂。力腐蚀开裂：是指在拉应力和腐蚀共同作用下产生裂纹的现象温差伸：是利用在焊接结构上进行的不均匀加热造成的适当的温度差，来使焊缝及附近区域产拉伸塑性变形，从而抵消焊接时所产生的压缩塑性变形，达到消除部分接残余应力目的。焊接构用焊接的方法生产制造出来的结构。焊接度：是指在焊接过程中，某一时刻所有空间各点温度的总计或分布。应力中是指接头局部区域的最大应力值比平均应力值高的现象。焊接形由于焊接而引起的焊件尺寸的改变称为焊接变形。联系缝是一种焊缝与被连接的元件是并联的，它仅传递很小的载荷，焊缝一旦断裂构不会立即效，这种焊缝称为联系焊缝。作焊：一种焊缝与被连接的元件是串联的，它承担着传递全部载荷的作用，即缝一旦断裂构就立即失效，这种焊缝称为工作焊缝。.应时：属和合金在塑性变形时或塑性变形后所发生的时效过程.接余力焊件在焊接过程中，热应力、相变应力、加工应力等超过屈服极限，以致冷却后焊件中留有未消除的应力。这焊接冷却后的残余在焊件中的宏观应力称为残余焊接应力。13.焊热环焊接过程中上的温度随着瞬时热源或移动热源的作用而发生变化，温度随时间由低而高达到最大值后，又由高而低的变化称焊接热循环。性断：伴明显塑性变形而形成延性断口（断裂面与拉应力垂直或倾斜，其上具细小的凹凸呈纤维状）的断裂。二简答题焊接构优？焊接结构的优点可以把不同形状同度同料的工件接来，且与母材相当同时可使产品重量减轻，生产成本明显降低焊是一种金属原子的结合，刚大，整体性好，不像机械连接那样有间隙，可以减少变形，且能保证容类结构的气性和水密性）铸、锻等其它加工方法相比，产焊接产品一般不要大型贵重备。投资少，见效快）大多数接结构生产工简，备的操作较容易应面非常广泛接特别用于几何尺寸大而料较分的品。（焊接结构的生产可实全过程的质量跟踪如生产过程中的声发射检技焊前材料检验，后的多种检测手段（X射，超声波）等。简述接余形分及点①纵向收缩变形，即构件焊在焊缝长度方向上发生收缩。②横向缩变形，即构件

焊在垂直焊缝方向上发生缩。③挠曲变形，即构件焊后发生挠，由焊缝的纵向收缩和横向收缩引起。④变形，即焊后构件的平面绕焊缝产生位移。⑤波浪变形，即焊后构件呈波浪形多在焊接薄板时发生。⑥错边变形，由于焊接件的热膨胀不一致，在厚度或长方向上引起错边。⑦螺旋形变形，即后在结构上产生扭曲。.接过的杂主表现在几面过程的局部性或不均匀性与热处理工艺同多数焊接过程都是局部进行加热的，有在热直接作用下的区域受到加热，有热量输入，其它区域则存在热量损耗例：电弧焊、电阻焊等热区域的金属熔化，形成焊接熔池，这正是引起残余应力和变形的根源。源的相对运动由于焊接热源相对于工件的位置在不断发生变化，这就造成了焊接热过程的不稳定性过程的瞬时性（非稳态性）由于金属材料中热的传播速度很快，焊接将必用到高度集中的热源，这种热源可以在极短的瞬间内将大量的热量由热源传递给工件，这就造成了焊接热过程的时变性和非稳态特性内应的在对性料静强有影？如果材料具足够的塑性力引起的应力与内应力叠加达到料的服极限，应就不再增加而是产生塑性变形，这样就会使构件整个截面上应力逐渐均匀化，只要料有足够的性，内应力的存在并不影响材料的静载强度。、用疲图几表示形？1）最应力和应力循环性系数表示的疲劳图2）用最大应力和均力示的疲图3）用应力振幅和平均应力表示的疲劳4）用最大应和最应表的劳图、举接源型）点热源模）线热源模型）面热源模型4高斯热源模）双椭球热源模型）广义双椭球热源模型、平对为，图的式出向接残余力纵和向布形势

、出开口十形头工应分。预防接形措？(一设措施：①合理地选择缝的尺寸和形式②尽可能减少不必要缝③合理地安排焊缝的位置㈡艺施：①采取反变形法。②刚性固定法，即没有反变形的情况下，采用装夹具来增加件的刚性，提高其抵抗变形的能力。合理地选择焊接方法和规范，即在满足设要求作使用要求的前题下，尽量采用的焊接线能量。10.简焊及头基型。（一）焊缝的基本型式：、对接焊缝2、角焊缝；（二）接头的基本型式：、对接接头2、搭接接头；3、丁字（十）头4、角接头、简述接头劳裂过。疲劳断裂的过程一般由三阶段所组成：一、在应力集中处产生始疲劳裂纹。疲劳纹“产生”定义带有一定的随意性，随裂纹检测技术的不同而不同；二、裂纹稳定展；三、断，断裂阶段一般根据结构的型式而定。12、简焊热环概及主参。热循环及其特征在焊接过中热源沿焊件移动时，焊件上某点的度随时间由低而高到最大值后由高到低变化的过程称焊接热循环。可见，焊接是一个不均匀加热和冷的过程，它母材造成了不均匀的组织和不均匀的性能，又使焊件产生复杂的应变和力。掌握近区的热循环，对于控制和提高焊接质量相当重要）热速度焊接的加速度比普通金属热处理条件下快得多，它受焊接方法、焊接热输入、板厚及几何尺和金属热物性质的影响。焊接钢材时，加热速度越快，钢中奥氏体的均质化和碳化溶解就越不分，必然影响到焊接热影响区冷却后的组织与性能）峰值温度即加热高温度，它定着焊后母材热影响区的组织与性能，例如，接头熔合线附近的过热段就是因为温高，引起晶粒粗大，致使韧性下降。低合金钢对接单道焊的热循环参

（焊缝旁的热粗晶区接方法高停留时间是指在相变温度以上停留的时间，该间对于金属的溶解、析出、扩散均质化以及晶粒粗化等影响很大。对于低碳钢和低金钢，相变度以上的停留时间是).以上的停留时间，这时间越长，越有利于奥氏体均质化和奥体晶粒长大。常把高温停留时间分成加热过程的高温停留时间"<和冷却程的高温停时间冷却速度和冷却时冷速度或冷却时间是影响焊接热影响区组与性能的主因素。在热循环曲线上，每一温度下的瞬时冷却速度都不相同，各点的却速度可用点切线的斜率表示。对于低合金钢，在连续冷却条件下组织转变最快13、内力存对件度何响当外载产生的应力与构中某区域的残余应力叠加之和达到屈服f时这一区域材料就会产局部塑性变形，丧失了进一步承受外载的能力，造成结构的有效截而积小，结构的度也随之降低。结构上有纵向和横向焊缝(例如工字梁上肋焊缝，或经过火焰校正，都可能在较大的截面上产生残余拉伸应力，虽然在构件长度上的分范围并不太，但是它们对刚度仍然能有较大的影响。特别是采用大量火焰校正后的接梁，在加时刚度和卸载时的回弹量可能有较明显的下降，对于尺寸精确度和稳定要求较高的构是不容忽视的。14、简延断和性裂断机及断形。根据金属材料断裂前塑性形量的大小断可分为延性断裂和性裂种形式。1延性断裂断过是：金属材料在载荷作用下，首先发生弹性变。当载荷续增加到某数值，材料即发生屈服，产生塑性变形。继续加大载荷，金属将进一步形，继而发断裂口或微空隙。这些断裂口或微空隙一经形成，便在随后的加载过程逐步汇合起，形成宏观裂纹。宏观裂纹发展到一定尺寸后，扩展而导致最后断裂。延性断裂的裂呈纤状，色泽灰暗边缘有剪切唇，裂口附有宏观的塑性变形2、脆性断裂应低材料的设计应力和没有显著塑性变形情下，金结构发瞬时、突然坏的断裂裂纹扩展速度可达1500-2000m/s)，称脆性断裂。脆性断裂的裂平整与正应力垂直，没有可以觉察到的塑变形，断口有金属泽、以影区度延的化例说焊接头学能不匀。由于焊接温度场的梯度很，所以在这个范围内各点上的热循环是不同的，从而引热影响区力性能的分布不均匀加热温在1200℃上时原组织变成的氏体晶粒急长大，冷却后得到晶粒粗大的过热组织，称为粗晶区。粗晶区的硬度和度都高于母，而延性较母材低，这种现象主要是受冷却速度的影响。延性的降低与材的含碳量热循环时产生的马氏体多少有关加温度在1200℃~Ac3范内，原始织全部转化奥氏体，但由于加热速度快、奥氏体晶粒细小，称之为细晶区。该区的合力学性能好既有较高的强度又有较高的延性加温度在900~700℃的域，原始组中仅有一部分转化为奥氏体，冷却后得到粗细不匀的组织，使的该区屈强度比母材低，这种倾向对于调质钢特别明显。加热度低于700℃的区域，因

没组织变化，强度和延性与母材无大的差异。16、简焊热程叠原。叠原理就是假有若干个不相干的独立热源作用在同一焊件上,则焊件上某一点的温度于个独立热对该点产生温升的总。17、构的接包哪方内？答构件焊接性含以下几个方面：材料的焊接适应性、设计的焊接可靠性、制造的焊接行性。18、简焊消焊内力方。1.整高温回2.局部高温回3.机拉伸法.温差拉伸法.振动法三论述题、述控接力变的前施、合理地选择焊缝的尺寸和形状。焊缝的尺寸直接关系到焊接的工作量、焊接应力和变形的大小。在保证结构承载能力的前提下，应遵循的原则是：尽可能的使焊缝长度最短，尽可能采用小的板厚，尽可能的使焊脚尺寸小，断续焊缝和连续焊缝相比，优先采用断续焊缝，角焊缝与对接焊缝相比，优先采用角焊缝以及复杂结构最好采用分部组合焊接。、尽量避免焊缝的密集与交叉。焊缝间相互平行且密集时，相同方向上的焊接残余应力和塑性形区会出现一定程度的叠加焊缝交叉时两个方向上均会产生较高的残余应力、合理的选择肋板的形状并适当的安排肋板的位置，可以减少焊缝并使得焊缝的密集程度减小提高肋板加固的效果。、采用压形板来提高平板的刚性和稳定性，大大减少了钢板的拼接焊缝，可以有效地减小焊接力与变形。、联系焊缝（按构件设计要求不直接承载的焊缝）可以采用断续焊缝的形式以降低热输入总量。双面断续焊缝的焊段可左交替布置。在可能出现腐蚀的地方用切口使焊缝闭合。、预变形法或反变形法也是焊前需要考虑采用的重要措施。按照预先估计好的结构的变形大小和方向，在装配时对构件施加一个大小相等方向相反的变形与焊接变形相抵消，使构件焊后保持设计要求。、述响属性裂主因。、应力状态的影响：处于单轴或双轴拉伸应力下，呈塑性；在三轴拉伸应力下，不易发生塑性变形，呈脆性。、温度的影响：温度降低，材料剪切屈服限增大，正断抗力相对不变，发生解理断裂的危险性增大。、加载速度的影响：提高加载速度，材料剪切屈服限增大，正断抗力相对不变，其作用相当降低温度，促使材料脆性断裂。、材料状态的影响：

A、厚度的不利影响：厚板在缺口处容易形成三轴拉应力、厚板轧制次数少，终轧温度较高，组织疏松，内外层均匀性较差。B、粒的影响：对脆-性转变温度有很大影响，晶粒越细，其转变温度越低。C、化学成分影响：C、N、OH、、增加钢的脆性；适量加入MnNi、CrV等金元素可减少钢的脆性。、述高接头劳强度措有(一、降低应力集中。①采用合理的构件结构形式，减少应力集中，提高疲劳强度。②尽量采用应力集中系数小的焊接接头用合结构把角焊缝变为对接使联接件的截面无突;低对接焊缝中的缺陷。③采用角焊缝时，必须采用综合措施来降低应用集中。④在焊缝附近缓和，力线绕开应力集中处。⑤采用电弧整形，使焊缝与基本金属过渡平滑。⑥在构件表面进行机加工，消除焊缝及其附近的缺口来降低应力集中。(二)、调整残余应力场，使残余应力的分布尽量均匀化。(三)、改善材料的机械性能，提高材料的疲劳强度。(四)、采用保护介质实现特殊保护。、防接构性裂的措一正确选用材选择材料的基原则是既要保证结构的安全使用，又要考虑经济果。一般地说，应所选用的钢的焊接用填充金属保证在使用温度下具有合格的缺口韧性是第一，在结构作和要件下，焊缝、热影响区、熔合线的最脆部应有足够的抗开性能，母材具有一定的止裂性能。第二、随着钢强度的提高，断裂韧性和工艺性一般都有所下降因此，不宜采用实际需要强更高的材料。特别不应该单纯追求强度指标，忽视其它性能。二采用合理的接结构设计（一）尽量减结构或接接头部位的应力集中1、在一些构件截面改变的地，必须设计成平缓过渡，不要形成尖角。2、在设计中应尽量采用应力中系数小的