《焊接结构》复习资料
《焊接结构生产》复习题教学资料
《焊接结构生产》复
习题
《焊接结构生产》复习题一
一、填空题
1、焊接接头是一个、和都不一样的不均匀体。
2、选择预热温度主要应根据钢材的倾向大小、、条件、结构等因素决定。
3、应力集中是结构产生断裂和断裂的主要原因之一。
4、反变形法主要用来消除焊件的变形和变形。
5、角变形与焊接,接头,坡口等因素有关。
6、根据应力作用方向,焊接应力可分为向应力和向应力。
7、调节焊接应力的主要措施有措施、措施、焊后措施。
8、焊接结构的疲劳强度,在很大程度上决定于构件中的情况。
9、钢材除锈有时用化学除锈法,化学除锈法一般分为和。
10. 焊接接头的两个基本属性是和。
11、焊接接头的基本形式有四种:、、和等。
12、焊接生产中常用热处理法来消除焊接残余应力,常用的热处理方法有和。
二、选择题
1、焊接工艺评定试件的类型有板状试件、()和T型接头试件。
A 板和管接头试件
B 管状试件
C 角接接头试件
2、产生焊接应力与变形的因素很多,其中最根本的原因是焊件()。
A 焊缝金属的收缩
B 受热不均匀
C 金相组织的变化
3、气割操作时,割嘴与工件表面的距离应保持在()范围内。
A 5 -10mm
B 10-15mm
C 15-20mm
4、既能用来测量水平度,又能用来测量铅垂度的工具是()。
A 水准仪
B 水平尺
C 经维仪
5、焊接热参数主要包括()、后热和焊后热处理。
A 预热
B 中间热处理
C 消氢处理
6、最容易导致脆性断裂的焊接缺陷是()。
A 咬边
B 裂纹
C 未焊透
7、通常,焊接过程中焊件的变形方向与焊后焊件的变形方向()。
A 相同
B 相反
C 无一定关系
焊接结构复习记忆知识点
第一章
1.内应力的分类:
根据内应力所涉及的范围,可分为三类
超微观应力:在晶格范围平衡的应力
微观应力:在晶粒范围内相互平衡的应力
宏观应力:在整个焊接范围平衡的应力
按其作用的时间
残余应力:焊后留下的应力
瞬时应力:焊接过程出现的应力
根据应力形成原因
组织应力:由于接头金属组织转变时体积变化受阻
拘束应力:由于焊件热变形受到拘束引起的应力
温度应力:由于焊件不均匀加热引起的应力
2.变形的基本形式:
1)自由变形:当金属物体温度发生变化,或发生了相变,其尺寸和形状就要发生变化,如果这种变化没有受到外界的阻碍而自由的进行我们称之为自由变形。
2)外观变形:当金属在温度变化过程中受到阻碍,不能完全的自由变形,把能表现出来的这部分变形,称为外观变形。是指能用肉眼看到的或能用仪器直接测量
的变形。
3)内部变形:把未表现出来的那部分变形,称为内部变形;表示金属内部原子间的相对位移,这种变形产生了内应力并直接决定杆件的强度。其变形率用ε表示。
3.在板件中心加热时,如果产生了压缩塑性变形区,当冷却后,将会在板件中产生残余应力
和变形(缩短)
4.焊接残余应力的分类:a.按产生应力的原因分:热应力、相变应力、塑变应力
b.按应力存在的时间分:焊接瞬时应力、焊接残余应力
c.按应力与焊缝的相对位置分:纵向应力、横向应力
纵向残余应力:是指应力作用方向与焊缝平行的残余应力
横向残余应力:与焊缝中心线垂直的残余应力
在对接接头中,沿焊缝中心线的横向残余应力由两个因素引起:a.由焊缝及其近缝区的塑性变形区的纵向收缩引起的。b.由焊缝及其近缝区的塑性变形区的横向收缩的不同时性引起的。
焊接结构学复习重点
第一章绪论
焊接机构的优点:(1)焊接接头强度高(2)焊接结构设计灵活性大:焊接结构的几何形状不受限制;焊接结构的壁厚不受限制;焊接结构的外形尺寸不受限制;可利用标准或非标尊型材组焊形成所需要的结构;采用焊接的方法可实现异种材料的连接;焊接还可与其他工艺方法联合使用。(3)焊接接头密封性好(4)焊前准备工作简单(5)易于结构的变更和改型(6)焊接结构的成品率高。
焊接结构的不足之处:(1)存在较大的焊接应力和变形(2)对应力集中敏感(3)焊接接头的性能不均匀
材料的焊接适应性;设计的焊接可靠性;制造的焊接可行性。
焊接残余应力和焊接变形是焊接性的重要组成部分,它影响到冷、热裂纹的产生,影响使用性能并妨碍制造过程。
构件焊接性可理解为所需要的强度性能
焊接结构的性能和质量问题涉及到三个主要方面,即热场(温度场)、应力和变形场以及显微组织状态场。
第三章焊接应力与变形
所谓内应力是指在没有外力的条件下平衡于物体内部的应力。内应力是普遍存在的。
内应力按其分布范围的不同可以分为三类:宏观内应力,其平衡范围很大,可以和物体的尺度相比较;微观内应力,其平衡范围比前者要小得多,仅相当于晶粒的尺度;超微观内应力,其平衡范围更小,气大小可与晶格尺度来比量。
“热胀冷缩”是自然界中普遍存在的一种物理现象。物体受热后会膨胀、冷却后会收缩,也就是说,温度的变化会使物体产生变形。如果物体的“胀”、“缩”变形是自由的,即变形不受约束,则说明变形是温度变化的唯一反映;如果这种变形受到约束,就会在物体内部产生应力,这种应力称为温度应力或热应力。
焊接结构试题及参考答案
1.判断题(是画√,非画×,)
1.焊接过程中,材料因受热的影响(但未熔化)而发生组织和力学性能变化的区域称为焊接热影响区。(√)
2.熔合区是焊接接头中综合性能最好的区域。(×)
3.结构刚度增大时,焊接残余应力也随之增大。(√)
4.为了减小焊接变形,焊接平面交叉焊缝时,应当先焊横向焊缝,后焊纵向焊缝。(√)
5.承受动载的重要结构,可用增大焊缝余高来提高其疲劳强度。(×)
6.由于搭接接头不是焊接结构的理想接头,故很少采用。(√)
7.锰既是较好的脱氧剂,又是常用的脱硫剂,与硫化合成硫化锰,形成熔渣浮于熔池表面,以减少焊缝的热裂倾向。(√)
8.焊接过程中,硫易引起焊缝金属热裂,故一般规定:焊丝中的含硫量不大于0.040%,优质焊丝中不大于0.030%。(√)
9.若低碳钢含硫量过高,为防止焊接接头出现裂纹,焊前需进行预热,一般预热温度为100~150℃。(√)10.多层焊过程中,第一层按规定的预热温度预热,以后各层的预热温度可敬逐层降低。(×)
11.影响焊接热循环的主要因素有:焊接热输入、预热和层间温度、工件厚度、接头形式及材料本身的导热性能等。(√)
12.焊接热输入仅与焊接电流和电弧电压有关,而与焊接速度无关。(×)
13.采用较小的焊接热输入,有利于减轻接头的应变脆化程度。(√)
14.可焊性试验的主要目的是选择适用于母材的焊接材料,确定合适的焊接工艺。(√))
15、焊接工艺评定主要因素变更时,不影响接接头的机械性能,则不需重新评定焊接工艺。(×)
16、在同一类别钢材中钢材的钢号变更,焊接工艺就要重评定。(×)
焊接结构试题及参考答案
1.判断题(是画√,非画×,)
1.焊接过程中,材料因受热的影响(但未熔化)而发生组织和力学性能变化的区域称为焊接热影响区。(√)
2.熔合区是焊接接头中综合性能最好的区域。(×)
3.结构刚度增大时,焊接残余应力也随之增大。(√)
4.为了减小焊接变形,焊接平面交叉焊缝时,应当先焊横向焊缝,后焊纵向焊缝。(√)
5.承受动载的重要结构,可用增大焊缝余高来提高其疲劳强度。(×)
6.由于搭接接头不是焊接结构的理想接头,故很少采用。(√)
7.锰既是较好的脱氧剂,又是常用的脱硫剂,与硫化合成硫化锰,形成熔渣浮于熔池表面,以减少焊缝的热裂倾向。(√)
8.焊接过程中,硫易引起焊缝金属热裂,故一般规定:焊丝中的含硫量不大于0.040%,优质焊丝中不大于0.030%。(√)
9.若低碳钢含硫量过高,为防止焊接接头出现裂纹,焊前需进行预热,一般预热温度为100~150℃。(√)
10.多层焊过程中,第一层按规定的预热温度预热,以后各层的预热温度可敬逐层降低。(×)11.影响焊接热循环的主要因素有:焊接热输入、预热和层间温度、工件厚度、接头形式及材料本身的导热性能等。(√)
12.焊接热输入仅与焊接电流和电弧电压有关,而与焊接速度无关。(×)
13.采用较小的焊接热输入,有利于减轻接头的应变脆化程度。(√)
14.可焊性试验的主要目的是选择适用于母材的焊接材料,确定合适的焊接工艺。(√))
15、焊接工艺评定主要因素变更时,不影响接接头的机械性能,则不需重新评定焊接工艺。(×)
16、在同一类别钢材中钢材的钢号变更,焊接工艺就要重评定。(×)
焊接结构复习资料后
一丶名词解释
1.残余应力:如果不均匀温度场所造成的内应力达到材料屈服极限,使局部区域产生塑性变形。当温度恢复原始的均匀状态后就会产生新的内应力,这种内应力是温度均匀后残存在物体中的称为残余应力。
2.自由变形:如果热变形不受外界的任何约束而自由地进行则称为自由变形。
3.外观变形:如果物体在温度变化中受到阻碍,使其不能完全自由变形,只能部分地变现出来,则能表现出来的这部分变形称为外观变形。
4.内部变形:如果物体在温度变化中受到阻碍,使其不能完全自由变形,而未能表现出来的那部分变形称为内部变形
5.横向残余应力:把垂直于焊缝方向的残余应力称为横向残余应力。(σy)
6.纵向残余应力:把沿焊缝方向的残余应力,称为纵向残余应力(σx)
7.焊接热循环:在连续移动热源焊接温度场中,焊接区某点所受的急剧加热和冷却的过程叫做焊接热循环。
8.焊接接头的基本属性:焊接接头因焊缝形状和布局不同会引起不同程度的应力集中,再上焊接接头残余应力与变形和高刚性就构成了焊接接头的基本属性。
9.低组配接头:焊缝金属强度比母材低。高祖配接头:焊缝金属强度比母材高
10.对接接头:两焊件表面构成大于或等于135°,小于或等于180°夹角,即两板件相对端面焊接而形成的接头。
11.搭接接头:两板件部分重叠起来进行焊接所形成的接头
12.T形接头:将互相垂直的被连接件用角焊缝连接起来的接头。
13.角接头:两板件端面构成为直角的焊接接头。
14.应力集中:接头局部区域的最大应力值(σmax)比平均应力值(σav)高的现象。
15.应力集中系数:应力集中的大小,常以应力集中系数Kt表示。即Kt=σmax/σav,式中σmax为截面中最大应力值,σav为截面中平均应力值。
焊接结构学复习资料
焊接结构学复习资料(总6页)
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焊接结构学复习提纲
§焊接热循环
一、焊接结构的特点:优点1)与铆接相比可以节省大量的金属材料
2)焊前准备工作简单,比较省工
3)焊接结构具有比铆接好得多的气密性
4)焊接接头强度高
5)焊接结构设计灵活性大
6)成品率高,一旦出现缺陷可以修复
缺点1)焊接结构的应力集中变化范围比铆接大
2)焊接结构存在较大的应力与变形
3)存在较大的性能不均匀性
4
2)瞬时性或非稳态性
3)移动性
三、1)热导率定义: 物体等温面上的热流密度q*[J/mm2s]与垂直于该处等温面的负温度梯度成正比,与热导率成正比,热导率表示物质传导热量的能力。 2)对流传热定律:由牛顿定律,某一与流动的气体或液体接触的固体的表面微元,其热流密度q与对流换热系数和固体表面温度与气体或液体的温度之差(T-T0)成正比:
3)辐射传热定律:根据斯蒂芬—波尔兹曼定律:受热物体单位时间内单位面积上的辐射热量,即其热流密度q与其表面温度为4次方成正比:
四、导热微分方程:
五、导热微分方程的边界条件常分为三类:
1)已知边界上的温度值
2)已知边界上的热流密度分布
3)已知边界上物体与周围介质间的热交换
六、热源空间尺寸形状的简化:
1)点热源:作用于半无限体或立方体表面层,可模拟立方体或厚板的堆焊,热量向X、Y、Z三个方向传播。
2)线热源:对应薄板,热量二维传播。将热源看成是沿板厚方向上的一条线,在厚度方向上,热能均匀分布,垂直作用于板平面。
3)面热源:作用于杆的横截面上,可横拟电极端面或磨擦焊接时的加热,认为热量在杆截面上均匀分布,此时只沿一个方向传热。
焊接结构试题及参考答案
1.判断题是画√,非画×,
1.焊接过程中,材料因受热的影响但未熔化而发生组织和力学性能变化的区域称为焊接热影响区; √
2.熔合区是焊接接头中综合性能最好的区域; ×
3.结构刚度增大时,焊接残余应力也随之增大; √
4.为了减小焊接变形,焊接平面交叉焊缝时,应当先焊横向焊缝,后焊纵向焊缝;√
5.承受动载的重要结构,可用增大焊缝余高来提高其疲劳强度; ×
6.由于搭接接头不是焊接结构的理想接头,故很少采用; √
7.锰既是较好的脱氧剂,又是常用的脱硫剂,与硫化合成硫化锰,形成熔渣浮于熔池表面,以减少焊缝的热裂倾向; √
8.焊接过程中,硫易引起焊缝金属热裂,故一般规定:焊丝中的含硫量不大于%,优质焊丝中不大于%; √9.若低碳钢含硫量过高,为防止焊接接头出现裂纹,焊前需进行预热,一般预热温度为100~150℃;√
10.多层焊过程中,第一层按规定的预热温度预热,以后各层的预热温度可敬逐层降低; ×
11.影响焊接热循环的主要因素有:焊接热输入、预热和层间温度、工件厚度、接头形式及材料本身的导热性能等; √
12.焊接热输入仅与焊接电流和电弧电压有关,而与焊接速度无关; ×
13.采用较小的焊接热输入,有利于减轻接头的应变脆化程度; √
14.可焊性试验的主要目的是选择适用于母材的焊接材料,确定合适的焊接工艺; √
15、焊接工艺评定主要因素变更时,不影响接接头的机械性能,则不需重新评定焊接工艺 ;×
16、在同一类别钢材中钢材的钢号变更,焊接工艺就要重评定;×
17、焊接结构的疲劳断裂通常是在焊接接头处开始产生; √
《焊接结构学》重点归纳(全)
《焊接结构学》重点归纳
1。焊接结构的优点:(1)焊接接头强度高;(2)焊接结构设计灵活性大;(3)焊接接头密封性好;(4)焊前准备工作简单;(5)易于结构的变更和改型;(6)焊接结构的成品率高.
焊接结构的缺点:(1)存在较大的焊接应力和变形;(2)对应力集中敏感;(3)焊接接头的性能不均匀。
2.内应力:所谓内应力是指在没有外力的条件下平衡于物体内部的应力.
3.内应力的分类:按其分布范围可分为三类:宏观内应力,微观内应力,超微观内应力。
按其产生机理分类:热应力(温度应力),残余应力,相变应力,相变残余应力。
*热应力是由于构件不均匀受热所引起的。
4。焊接残余应力的分类:(1)纵向残余应力;(2)横向残余应力;(3)厚板中的残余应力;
(4)拘束状态下焊接的内应力;(5)封闭焊缝引起的内应力;(6)相变应力。
5。纵向应力沿板材横截面上的分布表现为中心区域是拉应力,两边为压应力,拉应力和压应力在截面内平衡.
6.横向残余应力产生的直接原因是来自焊缝冷却时的横向收缩,间接原因是来自焊缝的纵向收缩。
7.焊接残余应力的影响:(1)内应力对静载强度的影响;(2)内应力对刚度的影响;(3)内应力对杆件受压稳定性的影响;(4)内应力对构件精度和尺寸稳定性的影响;(5)内应力对应力腐蚀开裂的影响.
8.焊接残余变形的分类:(1)纵向收缩变形;(2)横向收缩变形;(3)挠曲变形;(4)角变形;(5)波浪变形;(6)错变变形;(7)螺旋形变形。
9.焊接变形的危害影响:(1)需要进行校正,耗工耗时;(2)比较复杂的变形的校正工作量可能比焊接工作量还要大,而有时变形太大,造成废品;(3)增加了机械加工工作量,同时也增加了材料消耗.焊接变形的出现还会影响构件的美观和尺寸精度,并且还可能降低结构的承载能力,引发事故.
焊接结构生产-考试复习题
1、焊接生产中常用热处理方法消除残余
应力,常用方法:整体热处理、局部
热处理。
2、板厚小于6mm的薄板焊接易发生:波
浪变形
3、焊接应力按产生原因主要分:热应力、
相变应力、塑变应力。
4、焊接接头的基本形式:对接接头、T
形接头、搭接接头、角接接头、端接
接头。
5、焊接变形的五种基本形式:收缩变形、
角变形、弯曲变形、波浪变形、扭曲
变形。
6、焊接接头的两个基本属性:力学、材
质。
7、加热减应区法:焊接时加热那些阻碍
焊接区的自由伸缩的部位,使之与焊
接区同时膨胀和同时收缩,起到减小
焊接应力的作用。
8、钢材除锈法用化学除锈法可分为:酸
洗法和碱洗法
9、矫正焊接变形的方法:手工矫正法、
机械矫正法、火焰加热矫正法。10、刚性固定法、反变形法主要用来预防
焊接梁焊后---变形和---变形。
11、调节焊接应力的措施:
12、对接接头静载强度计算时,不考虑焊
缝:余高。
13、火焰加热法常用的加热方法有:点状
加热、线状加热、三角形加热。14、反变形法主要消除焊件的——变形和
——变形。
15、应力集中系数:焊接接头截面中最大
应力值与6m截面中平均应力值比值
16、应力集中是结构产生的脆性…….
17、焊接接头是焊缝金属、熔合区、和热
影响区不一样的均匀体。
18、疲劳断裂过程分为:疲劳裂纹萌生、
疲劳裂纹扩散、疲劳断裂。
19、产生焊接应力与变形因素很多,其主
要原因:
20、放样的方法主要有:——、——和—
—
21、回弹:弹性变形部分在卸载时要恢复
原态,使弯曲件的曲率和角度发生变
化。
22、焊接热参数主要包括——和——、—
23、焊接结构中焊缝及其附近残余应力为
焊接结构复习提纲(涵盖所有知识点详细解答)
1.1焊接结构的优点及局限性。焊接结构:用焊接方法生产制造的结构(主要是金属结构)全焊结构,铆焊接构,栓焊结构3种结构的总称就叫焊接结构
优点:(1)重量轻:焊接结构减少材料消耗,比铆接轻15~20%,比铸件轻50~60%(2)整体性:具有高刚性,整体刚性强,传力特性好;高致密性,气密性好,可制造高压容器;(3)接头等强性:焊缝与母材不同质,强度不同,其强度等于或高于母材结构材质好,材料利用率高;(4)合理利用材料:异种材料焊接,合金锯条,容器衬里,硬质合金刀具,金刚石钻具,挖煤机械,仿生光滑犁壁、自动控制记忆合金、喷涂、堆焊;(5)焊接结构设计灵活性大:焊接结构几何形状不受限制、结构的壁厚不受限制、结构的外形尺寸不受限制、可联合其他工艺,如铸——焊,锻——焊,、实现不同金属的连接。
局限性:(1)存在严重的应力集中:焊接时局部加热—内应力—变形—工艺缺陷——承载能力下降——尺寸精度,稳定性下降——校形——增加工作量、成本。(2)必然产生残余应力和变形:因焊接结构具有整体性,刚度大,焊缝布置、数量和次序等都会影响热应力分布,对应力集中敏感,然后诱发疲劳,脆断等破坏。(3)接头存在性能不均匀性:焊接接头组织不均匀,该不均匀程度远远超过了铸、锻件,对断裂有重要影响。
1.2焊接热过程的复杂性有几个方面?
1.焊接热过程不均性或局部性;
2.焊接热过程瞬时性;
3.焊接热源的相对运动
2.1焊接热源的类型(9页)
1.电弧焊热源
2.乙炔火焰焊接热源
3.电阻焊热源
4.摩擦焊热源
5.电子束焊接热源
6.激光束焊接热源
《焊接结构》复习资料
《焊接结构》复习资料
《焊接结构学》
第一章绪论
1、焊接结构就是组成构件的各元件之间或构件之间采用焊接连接的结构。
、焊接结构的特点是什么?
1)焊接接头强度高;2)焊接结构设计灵活性大;3)焊接接头密封性好; 4)焊前准备工作简单; 5)易于结构的变更和改形;
6)焊接结构的成品率高;
7)存在较大的焊接应力和变形;
8)对应力集中敏感;
9)焊接接头的性能不均匀。
2.构件焊接性包含哪几个方面?
答:构件焊接性包含以下几个方面:材料的焊接适应性、设计的焊接可靠性、制造的焊接可行性。
3、构件焊接性的因素可分为哪几个方面?
答:可分为与材料有关的因素、与设计有关的因素、与制造有关的因素三个方面。
第三章焊接应力和变形
1. 内应力是指在没有外力的条件下平衡于物体内部的应力。
热应力:当构件受热不均匀时结构内部产生的平衡于构件内部的应力。
2. 内应力分类:按照分布范围可分为宏观内应力、微观内应力和超微观内应力。
按产生机理可分为温度应力(热应力)、拘束应力、组织应力。
根据应力作用产生时间:瞬时应力、残余应力
3. 基本概念
(1)焊接瞬时应力:随焊接热循环过程而变化的应力。
(2)焊接残余应力:如果不均匀的温度场所造成的内应力达到材料的屈服极限,使构件局部
发生塑性变形(加热杆件中将出现压缩塑性变形),当温度恢复均匀后,
产生的内应力会残留在物体里。
(3)焊接瞬时变形:随焊接热循环过程而变化的变形。
(4)焊接残余变形:焊后在室温条件下,残留在工件上的变形。
自由变形:当某一金属物体的温度有了改变,或发生了相变,它的尺寸和形状就要发生变化,
焊接结构的基础知识
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1.1 焊接接头的基本知识
4.角接接头 两焊件端部间夹角在300~1350范围内的接头称为角接接头。角
接接头多用于箱形构件上,常见的如图1-10所示。其中图1一10 (a) 所示是最简单的角接接头,但承载能力差;图1—10 (b)所T采用双面 焊缝从内部加强的角接头,其承载能力较大;图1一10 (c)所不和图 1-10 (d)所示开坡口易焊透,有较高的强度,而且在外观上具有良好 的棱角,但要注意层状撕裂问题;图1一10 (e)所示和图1-10 (f)所示 易装配,省工时,是最经济的角接头;图1一10(所示是保证接头具有 准确直角的角接头,并且刚性大,但角钢厚度应大于板厚;图1一10 (h)所示是不合理的角接接头,焊缝多而且不易施焊。
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1.1 焊接接头的基本知识
• 1.1.1 焊接接头的基本概念
焊接结构通过焊接方法将各零件连接起来,焊接连接处称为 焊接接头。焊接接头的作用大致可分为以下3种。
(1)工作接头。它可将焊接接头中的作用力从一个零件传至另 一个零件,对工作接头必须进行强度计算,并保证是安全可靠的。
(2)联系接头。它将两个或更多的零件连接成一个整体,以保 持其相对位置。连接这种接头的焊缝不传递零件中的作用力,焊缝即 使被破坏,一般不会影响整个结构的安全工作。实际上,联系接头中 的焊缝作为整个结构中的一部分,往往也参与力的传递或承受一部分 作用力,但传递作用力不是焊缝的主要任务,因而通常不作强度计算。
《焊接结构生产》复习题
《焊接结构生产》复习题
《焊接结构生产》复习题一
一、填空题
1、焊接接头是一个、和都不一样的不均匀体。
2、选择预热温度主要应根据钢材的倾向大小、、条件、结构等因素决定。
3、应力集中是结构产生断裂和断裂的主要原因之一。
4、反变形法主要用来消除焊件的变形和变形。
5、角变形与焊接,接头,坡口等因素有关。
6、根据应力作用方向,焊接应力可分为向应力和向应力。
7、调节焊接应力的主要措施有措施、措施、焊后措施。
8、焊接结构的疲劳强度,在很大程度上决定于构件中的情况。
9、钢材除锈有时用化学除锈法,化学除锈法一般分为和。
10. 焊接接头的两个基本属性是和。
11、焊接接头的基本形式有四种:、、和等。
12、焊接生产中常用热处理法来消除焊接残余应力,常用的热处理方法有和。
二、选择题
1、焊接工艺评定试件的类型有板状试件、()和T型接头试件。
A 板和管接头试件
B 管状试件
C 角接接头试件
2、产生焊接应力与变形的因素很多,其中最根本的原因是焊件()。
A 焊缝金属的收缩
B 受热不均匀
C 金相组织的变化
3、气割操作时,割嘴与工件表面的距离应保持在()范围内。
A 5 -10mm
B 10-15mm
C 15-20mm
4、既能用来测量水平度,又能用来测量铅垂度的工具是()。
A 水准仪
B 水平尺
C 经维仪
5、焊接热参数主要包括()、后热和焊后热处理。
A 预热
B 中间热处理
C 消氢处理
6、最容易导致脆性断裂的焊接缺陷是()。
A 咬边
B 裂纹
C 未焊透
7、通常,焊接过程中焊件的变形方向与焊后焊件的变形方向()。
A 相同
B 相反
C 无一定关系
焊接结构学哈工大复习要点汇总
焊接结构学哈工大复习要点汇总
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一、名词解释
1. 内应力:是指在没有外力的条件下平衡于物体内部的力。
2. 解理断裂: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。
3. 应力腐蚀开裂:是指在拉应力和腐蚀共同作用下产生裂纹的现象。
4. 温差拉伸法: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,来使焊缝及其
附近区域产生拉伸塑性变形,从而抵消焊接时所产生的压缩塑性变形,达到消除部分焊接残
余应力的目的。
5. 焊接结构:用焊接的方法生产制造出来的结构。
6. 焊接温度场: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。
7. 应力集中:由于焊接的形状和焊缝布置的特点,焊接接头工作应力的分布是不均匀的,其最大应力比平均应力值高,这种情况称应力集中。是指接头局部区域的最大应力值比平均应力值高的现象。
8. 焊接变形:由于焊接而引起的焊件尺寸的改变称为焊接变形。
9.工作焊缝:焊缝与被连接板件沿受力方向成串联形式布置,焊缝传递全部载荷,一旦焊缝断
裂,则接头立即破坏。
10.联系焊缝:焊缝与被连接板件沿受力方向成并联形式布置,焊缝只传递很少的载荷,主要
在被连接板之间起到联系作用,即使焊缝断裂,焊接结构并不立即失效。
11.动应变时效:金属和合金在塑性变形时或塑性变形后所发生的时效过程。
12.焊接残余应力: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能消除的应力。这样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.焊接热循环:焊接过程中,在焊接热源的作用下,焊件上某点温度随时间变化的过程,其
焊接结构学(精华版)
1、焊接结构的特点是什么?
答:1)焊接接头强度高;
2)焊接结构设计灵活性大;
3)焊接接头密封性好;
4)焊前准备工作简单;
5)易于结构的变更和改形;
6)焊接结构的成品率高;
7)存在较大的焊接应力和变形;
8)对应力集中敏感;
9)焊接接头的性能不均匀。
2、构件焊接性包含哪几个方面?
答:构件焊接性包含以下几个方面:材料的焊接适应性、设计的焊接可靠性、制造的焊接可行性。
3、构件焊接性的因素可分为哪几个方面?
答:可分为与材料有关的因素、与设计有关的因素、与制造有关的因素三个方面。
4、焊接热过程的复杂性主要表现在哪些方面?
答:主要表现在:1)焊接热过程的局部性和不均匀性;
2)焊接热过程的瞬时性(非稳态性);
3)焊接热源的相对运动。
5、什么是内应力?什么是热应力?
答:内应力:在没有外力的条件下平衡于物体内部的应力;
热应力:当构件受热不均匀时结构内部产生的平衡于构件内部的应力。
6、当金属物体的温度发生变换或发生相变时,它的形状和尺寸就要发生变化。如果这种变
化没有受到外界的任何阻碍而自由进行,这种变形称为自由变形。
自由变形的大小称为自由变形量;单位长度上的自由变形量称为自由变形率。
当杆件的伸长受阻碍,使其不能完全自由变形时,变形量只能部分表现出来,则将所表现出来的部分变形称为外观变形或可见变形;外观变形的大小称为外观变形量;单位长度上的外观变形量称为外观变形率。而未表现出来的那部分变形,称为内部变形;内部变形的大小称为内部变形量;单位长度上的内部变形量称为内部变形率。
7、焊接的残余应力分为哪几类?
答:纵向残余应力、横向残余应力、厚度方向上的残余应力、拘束状态下焊接的内应力、封闭焊缝引起的内应力、相变应力。
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《焊接结构学》
第一章 绪论
1、 焊接结构就是组成构件的各元件之间或构件之间采用焊接连接的结构。
、 焊接结构的特点是什么?
1)焊接接头强度高; 2)焊接结构设计灵活性大; 3)焊接接头密封性好; 4)焊前准备工作简单; 5)易于结构的变更和改形;
6)焊接结构的成品率高;
7)存在较大的焊接应力和变形;
8)对应力集中敏感;
9)焊接接头的性能不均匀。
2.构件焊接性包含哪几个方面?
答:构件焊接性包含以下几个方面:材料的焊接适应性、设计的焊接可靠性、制造的焊接可行性。
3、 构件焊接性的因素可分为哪几个方面?
答:可分为与材料有关的因素、与设计有关的因素、与制造有关的因素三个方面。
第三章 焊接应力和变形
1. 内应力是指在没有外力的条件下平衡于物体内部的应力。
热应力:当构件受热不均匀时结构内部产生的平衡于构件内部的应力。
2. 内应力分类:按照分布范围可分为宏观内应力、微观内应力和超微观内应力。
按产生机理可分为温度应力(热应力)、拘束应力、组织应力。
根据应力作用产生时间:瞬时应力、残余应力
3. 基本概念
(1)焊接瞬时应力:随焊接热循环过程而变化的应力。
(2)焊接残余应力:如果不均匀的温度场所造成的内应力达到材料的屈服极限,使构件局部
发生塑性变形(加热杆件中将出现压缩塑性变形),当温度恢复均匀后,
产生的内应力会残留在物体里。
(3)焊接瞬时变形:随焊接热循环过程而变化的变形。
(4)焊接残余变形:焊后在室温条件下,残留在工件上的变形。
自由变形:当某一金属物体的温度有了改变,或发生了相变,它的尺寸和形状就要发生变化,
如果这种变化没有受到外界的任何阻碍而自由地进行,这种变形称之为自由变形。
外观变形:受拘束条件决定的,构件能够表现出来的实际变形。
内部变形:受拘束条件约束,未能表现出来的变形。
自由变形为外观变形和内部变形的和。
4. 内部变形率:T εεε-e =
5. 影响焊接应力与变形的主要因素
(1)焊缝及其附近不均匀加热的范围和程度,也就是产生热变形的范围和程度。
影响因素包括焊缝的尺寸、数量、位置、母材的热物理性能(导热系数、比热及热膨胀系数)和力学性能(弹性模量、屈服极限)、焊接工艺方法(气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、电子束焊等等)、焊接规范参数(电流、电压、速度、预热温度、焊后缓冷及焊后热处理等)、施焊方法(直通焊、跳焊、分段退焊等)。
(2)焊件本身的刚度和受到周界的拘束程度,也就是阻止焊缝及其附近产生热变形的程度。 影响因素包括焊件的尺寸和形状、胎夹具的应用、焊缝的布置及装配焊接顺序等。
焊接构件在拘束小的条件下,焊接应力大,变形小;反之,焊接应力小,变形大。
6. 焊接残余变形的种类:纵向收缩变形、横向收缩变形、挠曲变形、角变形、波浪变形、错
边变形、螺旋变形。
错边变形 焊接坡口两侧母材热变形不一致或受热状态不同所致(电弧偏吹、异质接头、不等
厚接头)
7. 长板条单侧加热 高温侧和低温侧受压,中温区受拉,而中心加热则相反
8. 焊接残余应力的影响
1 对静载强度的影响:材料有足够的塑性时,无影响,塑性变形能力不足时,降低静载强
度。塑性变形的必要条件是存在切应力,三轴残余应力阻碍塑性变形
2 对刚度的影响
tana=F/ L=EA/L 焊接构件经一次加载卸载后,若再次加载不超过前次载
荷则不影响内应力分布
3 对杆件受压稳定性的影响 降低杆件受压稳定性
4 対构件精度和尺寸稳定性的影响 蠕变和应力松弛和不稳定组织的存在(残留奥氏体)
5 对应力腐蚀开裂的影响 加剧
9. 影响纵向残余应力的因素:
(1)材料的热物理性能:热膨胀系数 相同条件下变形大小:铝>不锈钢>低碳钢
(2)焊接工艺方法 CO2(3(4)焊接层数 分层越多,每层线能量越小,变形越小,但角变形变大。
(5)施焊方法 直通焊的变形比分段退焊的要大。
(6)间断焊的变形比连续焊的要小。
10. 横向收缩变形的影响因素
堆焊条件下,线能量越大,变形越大;板厚越大,变形越小。
定位焊缝长,间距小,及装夹刚度大,则ΔB 小。多道焊时,每道焊缝产生的ΔB 逐层递减。 焊缝金属量增加,横向收缩变形增加;
对横向收缩变形的影响:V形坡口比同厚度的X形坡口大;坡口角和间隙越大,ΔB也越大;对接焊缝的ΔB大于堆焊焊缝和角焊缝;气焊ΔB>手工电弧焊>埋弧焊。
11.角变形的影响因素
坡口角度↑,角变形β↑;单层埋弧焊,电渣焊和电子束焊的β↓;多层焊的β>单层焊;多道焊>多层焊;道数、层数↑,β↑;焊接X形坡口,先焊的那面>后焊的那面;线能量越大,角变形越大。
△B横向收缩变形
12.焊接应力的产生
由于加热过程中,焊缝及其附近金属要膨胀,远离焊缝的金属要阻止其伸长,给他一个压缩的作用,产生压缩塑性变形和压缩弹性变形;冷却过程中,它要受到拉伸,他产生的拉伸变形不足以抵消加热过程中产生的压缩塑性变形,这样焊后焊缝及其附近的金属还残留一部份压缩塑性变形,它试图要缩短,而远离焊缝金属要阻止其缩短,所以说焊缝及其附近金属受到拉伸作用,而远离焊缝金属加热过程中没有产生塑性变形,焊缝金属要缩短的话,给远离焊缝金属一个压应力的作用,焊后焊缝及其附近金属受到拉应力作用。
13.焊接残余应力与变形的调整与控制有哪些措施?
答:(1)调控焊接应力与变形的焊前措施:
1)合理地选择焊缝的形状和尺寸
其应遵循的原则是:①尽可能使焊缝长度最短;尽可能使板厚小;尽可能使焊脚尺寸小;
断续焊缝和连续焊缝相比,优先选择断续焊缝;角焊缝与对接焊缝相比,优先选择对接焊
缝。
2)尽量避免焊缝的密集与交叉
3)合理地选择肋板的形状并适当地安排肋板的位置,可以减少焊缝,提高肋板加固的效果
4)采用压形板来提高平板的刚性和稳定性,也可以减少焊接量和减少变形。
5)联系焊缝可采用断续焊缝的形式以降低热输入总量,并且尽量把工作焊缝变为联系焊缝
6)预变形法或反变形法
(2)焊后调控焊接残余应力与变形的措施: 1)机械方法; 2)加热方法。
(3)随焊调控焊接应力与变形的措施:
1)刚性固定法;
2)减小焊缝的热输入
3)合理安排装配焊接的顺序4)预拉伸法
5)焊时温差拉伸法6)随焊激冷法
7)随焊碾压法
8)随焊锤击法
9)随焊冲击碾压法
13.矫正焊接变形的方法:
(1)机械矫正法:压力机矫正、锤击矫正、碾压矫正、三点弯曲矫正(2)火焰矫正法