冷作钣金工高级理论知识试卷(二)带答案

冷作钣金工高级理论知识试卷(二)带答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.展开作图法中，适合用于不可展曲面近似展开的方法是（）A.平行线法B.放射线法C.三角线法D.手工作图法2.压力容器产品焊接试板的常规力学性能试验不包括下列哪项（）A.拉伸试验B.弯曲试验C.冲击试验D.硬度试验3.冷作钣金构件火焰矫正中，常用的加热方式不包括下列哪一种（）A.点状加热B.线状加热C.面状加热D.三角形加热4.冷作钣金结构装配中，常规厚度焊件定位焊缝的长度一般不小于（）A.5mmB.10mmC.15mmD.20mm5.压力容器封头的多块拼板焊缝之间，以及封头拼缝与相邻筒节纵缝的错开距离要求不小于封头厚度的3倍，且最小不小于（）A.50mmB.100mmC.150mmD.200mm6.已知一般位置线段的水平投影长度为a，线段实长投影与水平投影轴夹角为30°，则该线段的实长为（）A.1/2aB.√3/2aC.2√3/3aD.2a7.下列焊接变形类型中，属于焊接整体变形的是（）A.角变形B.波浪变形C.弯曲变形D.错边变形8.球形储罐分带法组装施工中，赤道带安装完成后，从上往下逐带组装的方法叫做（）A.散装法B.分带组装法C.倒装法D.正装法9.常温静载条件下，塑性材料构件强度计算的安全系数一般取为（）A.1.0~1.5B.1.5~2.0C.2.0~2.5D.2.5~3.010.板料弯曲加工中，当板厚大于下列哪个数值时，必须考虑弯曲回弹对零件尺寸精度的影响（）A.3mmB.5mmC.8mmD.10mm11.对于直径18mm的低碳钢铆钉，热铆作业时，铆钉孔直径比铆钉直径大多少范围属于合格装配间隙（）A.0.1~0.3mmB.0.5~1.0mmC.1.0~1.5mmD.1.5~2.0mm12.对于加工精度要求高的批量冷作构件生产，放样作业应优先采用下列哪种方法（）A.直接放样法B.样板放样法C.移样法D.计算机放样法13.消除焊接残余应力的常用方法中，应力消除效果最好、应用最广泛的是（）A.机械振动法B.温差拉伸法C.整体高温回火D.局部高温回火14.正圆锥台构件展开，采用下列哪种展开方法精度最高、操作最简便（）A.平行线法B.放射线法C.三角线法D.近似展开法15.大型复杂冷作构件吊装作业时，吊点位置选择的核心依据是（）A.构件总重量B.构件外形尺寸C.构件重心位置D.吊装设备起重量16.下列缺陷类型中，属于冷作构件装配过程中产生的典型缺陷是（）A.气孔B.夹渣C.尺寸超差D.热裂纹17.奥氏体不锈钢压力容器焊接完成后，为改善焊缝和热影响区的耐晶间腐蚀性能，通常需要进行哪种热处理（）A.淬火B.回火C.固溶处理D.正火18.采用换面法求一般位置平面的实形，至少需要几次换面操作（）A.一次换面B.二次换面C.三次换面D.不需要换面19.对于尺寸不大、厚度小于2mm的变形薄钢板，矫正作业通常优先采用（）A.压力机矫正B.辊式矫正机矫正C.手工矫正D.火焰矫正20.两端封闭的薄壁圆筒承受均匀内压作用，筒身环向应力的计算公式为（其中P为内压，D为平均直径，δ为壁厚）（）A.σ=PD/(2δ)B.σ=PD/(4δ)C.σ=2PD/δD.σ=PD/δ二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.冷作钣金构件展开加工的三种基本方法包括（）A.平行线展开法B.放射线展开法C.三角线展开法D.曲线展开法E.几何展开法2.焊接残余变形的常用矫正方法主要有（）A.机械矫正法B.火焰矫正法C.机械火焰复合矫正法D.正火矫正法E.退火矫正法3.压力容器按承压工作方式分类，可分为（）A.内压容器B.外压容器C.低压容器D.中压容器E.高压容器4.冷作钣金构件装配的常用方法包括（）A.划线定位装配法B.定位器定位装配法C.样板定位装配法D.正装装配法E.倒装装配法5.弯管加工过程中，影响弯管回弹量大小的主要因素有（）A.管材材料的屈服强度B.弯管的弯曲半径C.管子的壁厚D.弯管的弯曲角度E.弯管的加工方法6.放样作业中选择放样基准时，一般遵循的原则包括（）A.优先选择构件的对称中心面作为基准B.优先选择构件的重要加工面作为基准C.优先选择构件的底面或侧面作为基准D.优先选择构件上孔的中心线作为基准E.可根据施工方便任意选择基准7.球形储罐现场组装常用的施工方法包括（）A.分片散装法B.分带组装法C.分段组焊法D.半球组装法E.整体吊装法8.冷作构件完工后的质量检验主要内容包括（）A.原材料进厂复验检验B.零件加工后的尺寸精度检验C.装配后构件的位置尺寸检验D.焊接连接、铆接连接的质量检验E.整体构件的压力试验、气密性试验等性能试验9.铆接接头中常见的质量缺陷包括（）A.铆钉头偏移B.铆钉杆弯曲C.钉孔未被铆钉填满D.铆钉杆开裂E.接头结合面严密10.计算机辅助冷作放样与展开相比传统手工放样的主要优点有（）A.展开计算精度高B.下料展开速度快C.可优化下料节省原材料D.适合大批量构件生产E.人为出错率低三、填空题（每空1分，共10分）1.球面、螺旋面等不可展曲面，必须采用__________方法进行展开加工。2.低碳钢构件火焰矫正作业中，加热温度一般控制在__________℃范围内，避免加热温度过高造成晶粒粗大。3.冷作装配过程中构件找正的三种基本方法是拉线法、__________和光学仪器法。4.冷弯低碳钢板时，最小内弯曲半径一般不小于__________倍的板厚。5.按照GB150压力容器标准对焊缝的分类，圆筒筒体的纵缝属于__________类焊缝。6.换面法求解一般位置直线实长时，新投影轴必须__________于直线在原有投影面的投影。7.铆接按使用性能要求分类，可分为__________铆接、密固铆接和紧密铆接三种类型。8.焊接后构件产生整体收缩变形，本质原因是焊接冷却后焊缝的__________发生缩短。9.冷作钣金工下料常用的四种基本方法是剪切、气割、__________和冲裁。10.分瓣球形封头的展开作业通常采用__________近似展开法。四、简答题（每题6分，共30分）1.简述火焰矫正的基本原理，以及影响火焰矫正效果的主要因素。2.简述冷作钣金构件展开方法选择的基本原则。3.压力容器装配过程中，焊缝布置需要满足哪些基本要求？4.什么是放样工艺？简述放样在冷作生产中的主要作用。5.简述冷作构件完工后产生变形的主要原因。五、计算与综合应用题（共20分，第1题8分，第2题12分）1.计算题：现有一台两端封闭的低碳钢薄壁圆筒内压容器，设计工作内压p=1.6MPa，圆筒平均内径D=1400mm，材料的许用应力[σ]=112MPa，不考虑腐蚀裕量和钢板厚度负偏差，按薄壁圆筒强度计算公式计算该容器所需的最小筒体壁厚。2.综合应用题：某施工单位现场装配一台1000m³立式圆柱形常压储油罐，罐身由8节厚度10mm的钢板筒节组焊而成，全部焊接完成后经检测发现，罐身沿高度方向发生整体弯曲变形，最大弯曲挠度达到40mm，技术要求矫正后挠度不超过8mm。请分析该弯曲变形产生的主要原因，说明应采用哪种矫正方法，写出具体的矫正工艺要点。参考答案一、单项选择题（每题1分，共20分）1.C2.D3.C4.B5.B6.C7.C8.C9.B10.B11.B12.D13.C14.B15.C16.C17.C18.B19.C20.A二、多项选择题（每题2分，共20分）1.ABC2.ABC3.AB4.ABCDE5.ABCDE6.ABCD7.ABD8.ABCDE9.ABCD10.ABCDE三、填空题（每空1分，共10分）1.近似2.600~8003.吊线法4.15.A6.平行7.坚固8.纵向和横向9.锯切10.三角线四、简答题（每题6分，共30分，评分要点如下）1.基本原理：火焰矫正是利用金属材料热胀冷缩的特性，对构件变形的凸出部位进行局部加热，被加热部位的金属因受热膨胀，受到周围未加热部位金属的限制，产生压缩塑性变形；冷却后被加热部位的金属收缩，使构件产生与原变形方向相反的收缩变形，从而抵消原有变形，达到矫正的目的。（3分）影响效果的主要因素包括：加热位置、加热温度、加热面积、冷却方式以及钢材本身的力学性能，其中加热位置选择是否正确直接决定矫正效果。（3分）2.展开方法选择的基本原则：（1）平行线展开法：适用于所有素线相互平行的柱面类构件，如圆柱、棱柱、椭圆柱等构件的展开，是这类可展构件最简便准确的展开方法。（2分）（2）放射线展开法：适用于所有素线汇交于一点的锥面类构件，如圆锥、圆锥台、棱锥等构件的展开，是这类可展构件的首选展开方法。（2分）（3）三角线展开法：适用于不可展曲面（如球面、螺旋面），以及素线既不平行也不汇交于一点的异形构件（如异径偏心接头、扭曲构件），这类构件只能用三角线法做近似展开。（2分）3.压力容器焊缝布置的基本要求：（1）焊缝应尽量避开应力集中区域，减少结构应力集中，避免开孔位置焊缝交叉；（1分）（2）相邻焊缝必须错开布置，避免焊接应力叠加，要求拼缝错开距离不小于板厚的3倍，且最小不小于100mm；（2分）（3）焊缝避免布置在构件的加工基准面、受力最大位置以及需要精密加工的区域，避免变形影响加工精度；（1分）（4）焊缝布置应便于焊接操作和无损检测，尽量减少仰焊、高空焊接等作业难度大的位置；（1分）（5）在满足结构强度要求的前提下，尽量减少焊缝的数量和焊缝长度，减小焊接变形和残余应力。（1分）4.放样定义：放样是根据构件施工图纸，按照1:1（或要求的放大、缩小比例）在放样平台上放出构件的实样，求出构件各部分的实际形状和尺寸，制作样板、样杆，为下料和装配提供依据的工艺过程。（2分）放样的主要作用：（1）检验设计图纸的尺寸、几何形状是否正确，及时发现设计错误；（1分）（2）完成异形构件的展开，得到各零件的实际加工尺寸，解决展开下料问题；（1分）（3）制作批量生产所需的样板、样杆，用于下料定位和装配定位，提高生产效率和精度；（1分）（4）确定零件的加工余量，保证成品构件的尺寸精度符合要求；（0.5分）（5）大型构件可通过放样确定装配位置、吊点位置等工艺参数，为施工提供依据。（0.5分）5.冷作构件产生变形的主要原因：（1）原材料本身的变形：钢材轧制过程中产生的内应力和不平度，原材料存放不当产生的变形；（1分）（2）冷加工变形：剪切、切割、弯曲、压制成型等冷加工过程中，不均匀受力产生塑性变形和残余内应力，导致零件变形；（2分）（3）焊接变形：焊接过程中构件不均匀受热，冷却后产生不均匀收缩和残余应力，是冷作焊接结构变形最主要的原因；（2分）（4）装配变形：装配过程中定位误差、强行组对，产生装配应力，导致构件变形；（0.5分）（5）吊装运输变形：构件吊装、运输过程中受力不当，支点、吊点选择不合理，导致产生附加变形。（0.5分）五、计算与综合应用题（共20分）1.计算题（8分）解：薄壁内压圆筒的环向应力强度条件为：σ=PD/(2δ)≤[σ]（3分）整理得最小壁厚计算公式：δ≥PD/(2[σ])（2分）代入已知条件：P=1.6MPa，D=1400mm，[σ]=112MPaδ≥(1.6×1400)/(2×112)=2240/224=10mm（2分）答：该容器所需的最小筒体壁厚为10mm。（1分）2.综合应用题（12分）（1）变形产生的主要原因：①焊接顺序不合理：罐身纵缝焊接时，所有筒节的纵缝都集中在同一侧连续焊接，导致一侧收缩量远大于另一侧，不均匀收缩产生整体弯曲变形；（2分）②装配预留反变形不足：组对罐身时没有根据焊接变形规律预留反变形，导致收缩后产生整体弯曲；（2分）③组对误差：筒节组对时本身存在错边、倾斜，累计误差造成整体弯曲；（1分）④焊接规范不一致：同一侧焊接电流、焊接速度不均匀，导致收缩量不一致，加重弯曲变形；（1分）（2）矫正方法：该储油罐为大型低碳钢薄壁结构，变形量在可控范围内，采用火焰矫正结合机械顶压的复合矫正方法，成本低、操作简便，矫正效果好。（2分）（3）矫正工艺要点：①矫正前先沿罐身全高检测弯曲度，标记出最大弯曲位置，确定凸出侧的加热区域，计算每次加热的面积和位置；（1分）②采用三角形加热方式，三角形底边布置在筒节的环缝位置，顶