材料连接原理课后答案全
机械设计第九版课后习题答案
第三章 机械零件的强度p45习题答案3-1某材料的对称循环弯曲疲劳极限MPa 1801=-σ,取循环基数60105⨯=N ,9=m ,试求循环次数N分别为7 000、25 000、620 000次时的有限寿命弯曲疲劳极限。
[解] MPa 6.373107105180936910111=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 3.324105.2105180946920112=⨯⨯⨯==--N N σσN MPa 0.227102.6105180956930113=⨯⨯⨯==--N N σσN 3-2已知材料的力学性能为MPa 260=s σ,MPa 1701=-σ,2.0=σΦ,试绘制此材料的简化的等寿命寿命曲线。
[解] )170,0('A )0,260(C 012σσσΦσ-=- σΦσσ+=∴-121MPa 33.2832.0117021210=+⨯=+=∴-σΦσσ得)233.283,233.283(D ',即)67.141,67.141(D '根据点)170,0('A ,)0,260(C ,)67.141,67.141(D '按比例绘制该材料的极限应力图如下图所示3-4 圆轴轴肩处的尺寸为:D =72mm ,d =62mm ,r =3mm 。
如用题3-2中的材料,设其强度极限σB =420MPa ,精车,弯曲,βq =1,试绘制此零件的简化等寿命疲劳曲线。
[解] 因2.14554==d D ,067.0453==d r ,查附表3-2,插值得88.1=ασ,查附图3-1得78.0≈σq ,将所查值代入公式,即()()69.1188.178.0111k =-⨯+=-α+=σσσq查附图3-2,得75.0=σε;按精车加工工艺,查附图3-4,得91.0=σβ,已知1=q β,则35.211191.0175.069.1111k =⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=q σσσσββεK ()()()35.267.141,67.141,0,260,35.2170,0D C A ∴根据()()()29.60,67.141,0,260,34.72,0D C A 按比例绘出该零件的极限应力线图如下图3-5 如题3-4中危险截面上的平均应力MPa 20m =σ,应力幅MPa 20a =σ,试分别按①C r =②C σ=m ,求出该截面的计算安全系数ca S 。
(完整版)钢结构基本原理课后习题与答案完全版
2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力-应变曲线,请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。
tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E 图2-34 σε-图(a )理想弹性-塑性(b )理想弹性强化解:(1)弹性阶段:tan E σεαε==⋅非弹性阶段:y f σ=(应力不随应变的增大而变化) (2)弹性阶段:tan E σεαε==⋅ 非弹性阶段:'()tan '()tan y y y y f f f E f Eσεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线,试验时分别在A 、B 、C 卸载至零,则在三种情况下,卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少?2235/y f N mm = 2270/c N mm σ= 0.025F ε= 522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =f yσ图2-35 理想化的σε-图解:(1)A 点:卸载前应变:52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变:0c ε=可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(2)B 点:卸载前应变:0.025F εε==卸载后残余应变:0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(3)C 点: 卸载前应变:0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变:0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变:0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下,钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答:钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系:当构件反复力y f σ≤时,即材料处于弹性阶段时,反复应力作用下钢材材性无变化,不存在残余变形,钢材σε-曲线基本无变化;当y f σ>时,即材料处于弹塑性阶段,反复应力会引起残余变形,但若加载-卸载连续进行,钢材σε-曲线也基本无变化;若加载-卸载具有一定时间间隔,会使钢材屈服点、极限强度提高,而塑性韧性降低(时效现象)。
材料测试技术课后题答案
大功率转靶衍射仪与普通衍射仪相比,在哪两方面有其优越性?答:①提高X射线强度:②缩短了试验时间2、何为特征X射线谱?特征X射线的波长与(管电压)、(管电流)无关,只与(阳极材料)有关。
答:由若干条特定波长的谱线构成。
当管电压超过一定的数值(激发电压V激)时产生。
不同元素的阳极材料发出不同波长的X射线。
因此叫特征X射线。
什么是Ka射线?在X射线衍射仪中使用的是什么类型的X射线?答:L壳层中的电子跳入K层空位时发出的X射线,称之为Ka射线。
Ka射线的强度大约是K 6射线强度的5倍,因此,在实验中均采用Ka射线。
Ka谱线又可分为Kal和Ka 2, K a 1的强度是K a 2强度的2倍,且Kal和Ka 2射•线的波长非常接近,仅相差0.004A左右,通常无法分辨,因此,一般用Ka来表示。
但在实际实验中有可能会出现两者分开的情况。
AI是面心立方点阵,点阵常数a=4.049A,试求(111)和(200)晶面的面间距。
计算公式为:dhkl=a (h2+k2+l2)-l/2答:dlll=4.049/(12+12+12)-l/2=2.338A:d200=4.049/(22)-l/2=2.0245A说说不相干散射对于衍射分析是否有利?为什么?答:有利。
不相干散射线由于波长各不相同,因此不会互相干涉形成衍射,所以它们散布于各个方向,强度一般很低,它们在衍射工作中只形成连续的背景。
不相干散射的强度随sin 0/'的增大而增强,而且原子序数越小的物质,其不相干散射愈大,造成对衍射分析工作的不利影响。
6、在X射线衍射分析中,为何要选用滤波片滤掉KB射线?说说滤波片材料的选取原则。
实验中,分别用Cu靶和M。
靶,若请你选滤波片,分别选什么材料?答:(1)许多X射线工作都要求应用单色X射线,由于Ka谱线的强度高,因此当要用单色X 射线时,一般总是选用Ka谱线。
但从X射线管发出的X射线中,当有Ka线时,必定伴有KB 谱线及连续光谱,这对衍射工作是不利的,必须设法除去或减弱之,通常使用滤波片来达到这一目的。
材料连接原理
材料连接原理材料连接原理是指通过不同材料之间的连接方式,实现材料之间的结构性、功能性连接,以满足工程设计和制造的需求。
材料连接是工程设计中的重要环节,它直接影响着产品的性能、质量和可靠性。
在工程实践中,材料连接原理的应用涉及到多种材料和连接方式,需要根据具体的工程要求和材料特性进行合理选择和设计。
首先,材料连接原理需要考虑材料的特性和连接方式的选择。
不同材料具有不同的力学性能、化学性能和加工性能,因此在进行材料连接时需要充分考虑材料的特性。
例如,金属材料通常采用焊接、螺纹连接、铆接等方式进行连接,而塑料材料则通常采用胶接、热熔连接等方式进行连接。
在选择连接方式时,需要考虑材料的强度、刚度、耐热性、耐腐蚀性等特性,以及连接后的结构性能和使用环境。
其次,材料连接原理需要考虑连接的设计和制造。
连接的设计需要考虑连接的形式、尺寸、位置和数量,以及连接件的选择和制造。
在进行连接设计时,需要进行合理的强度计算和应力分析,确保连接的可靠性和安全性。
同时,连接件的制造需要考虑材料加工工艺、精度要求和表面处理,以确保连接件的质量和性能。
另外,材料连接原理还需要考虑连接的装配和使用。
连接的装配需要考虑连接件的安装方式、紧固力和装配工艺,以确保连接的质量和稳定性。
在使用过程中,连接需要考虑承受的载荷、振动、温度变化等因素,以确保连接的可靠性和耐久性。
总之,材料连接原理是工程设计中的重要内容,它涉及到材料选择、连接设计、制造和使用等多个方面。
在实际工程中,需要根据具体的工程要求和材料特性,合理选择和设计连接方式,以确保连接的质量和可靠性。
同时,材料连接原理也是工程材料学和机械设计的重要内容,对于提高产品性能、延长使用寿命具有重要意义。
材料力学的第五版(孙训方)课后题答案及解析
材料力学第五版课后答案[习题2-2]一打入基地内的木桩如图所示,杆轴单位长度的摩擦力f=kx**2,试做木桩的后力图。
解:由题意可得:33233110,,3/()3/(/)ll N fdx F kl F k F l F x Fx l dx F x l =====⎰⎰1有3[习题2-3] 石砌桥墩的墩身高m l10=,其横截面面尺寸如图所示。
荷载kN F 1000=,材料的密度3/35.2m kg =ρ,试求墩身底部横截面上的压应力。
解:墩身底面的轴力为:g Al F G F N ρ--=+-=)( 2-3图 )(942.31048.935.210)114.323(10002kN -=⨯⨯⨯⨯+⨯--=墩身底面积:)(14.9)114.323(22m A =⨯+⨯=因为墩为轴向压缩构件,所以其底面上的正应力均匀分布。
MPa kPa m kNA N 34.071.33914.9942.31042-≈-=-==σ[习题2-7] 图示圆锥形杆受轴向拉力作用,试求杆的伸长。
2-7图解:取长度为dx 截离体(微元体)。
则微元体的伸长量为:)()(x EA Fdx l d =∆ ,⎰⎰==∆l l x A dxE F dx x EA F l 00)()(l xr r r r =--121,22112112d x l d d r x l r r r +-=+⋅-=,2211222)(u d x l d d x A ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=ππ,dx l d d du d x l d d d 2)22(12112-==+-du d d ldx 122-=,)()(22)(221212udu d d l du u d d l x A dx -⋅-=⋅-=ππ 因此,)()(2)()(202100udu d d E Fl x A dx E F dx x EA F l l l l⎰⎰⎰--===∆π lld x l d d d d E Fl u d d E Fl 011221021221)(21)(2⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+--=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=ππ ⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡-+--=21221)(2111221d d l l d d d d E Fl π⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=122122)(2d d d d E Fl π214dEd Fl π=[习题2-10] 受轴向拉力F 作用的箱形薄壁杆如图所示。
材料成型传输原理课后答案(吴树森版)
第一章流体的主要物理性质1-1何谓流体,流体具有哪些物理性质?答:流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。
它包括液体和气体。
流体的主要物理性质有:密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。
1-2某种液体的密度ρ=900 Kg/m3,试求教重度γ和质量体积v。
解:由液体密度、重度和质量体积的关系知:∴质量体积为1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中,当压强为2MN/m2时体积为995cm3,当压为多少?强为1MN/m2时体积为1000 cm3,问它的等温压缩率kT公式(2-1):解:等温压缩率KTΔV=995-1000=-5*10-6m3注意:ΔP=2-1=1MN/m2=1*106Pa将V=1000cm3代入即可得到K=5*10-9Pa-1。
T注意:式中V是指液体变化前的体积1.6 如图1.5所示,在相距h=0.06m的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板,在薄板的上下分别放有不同粘度的油,并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。
当薄板以匀速v=0.3m/s被拖动时,每平方米受合力F=29N,求两种油的粘度各是多少?解:流体匀速稳定流动时流体对板面产生的粘性阻力力为平板受到上下油面的阻力之和与施加的力平衡,即代入数据得η=0.967Pa.s第二章流体静力学2-1作用在流体上的力有哪两类,各有什么特点?解:作用在流体上的力分为质量力和表面力两种。
质量力是作用在流体内部任何质点上的力,大小与质量成正比,由加速度产生,与质点外的流体无关。
而表面力是指作用在流体表面上的力,大小与面积成正比,由与流体接触的相邻流体或固体的作用而产生。
2-2什么是流体的静压强,静止流体中压强的分布规律如何?解:流体静压强指单位面积上流体的静压力。
静止流体中任意一点的静压强值只由该店坐标位置决定,即作用于一点的各个方向的静压强是等值的。
2-3写出流体静力学基本方程式,并说明其能量意义和几何意义。
解:流体静力学基本方程为:同一静止液体中单位重量液体的比位能可以不等,比压强也可以不等,但比位能和比压强可以互换,比势能总是相等的。
材料力学答案_单辉祖_习题答案第3版.pdf
解:
,
故 因为
故
圈
返回
3-12(3-23) 图示矩形截面钢杆承受一对外力偶矩
切变模量
,试求:
(1)杆内最大切应力的大小、位置和方向;
(2)横截面矩边中点处的切应力;
。已知材料的
(3)杆的单位长度扭转角。
解:
,
,
由表得
MPa
返回
第四章 弯曲应力
4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-6 4-7 4-8 4-9 4-10 下页 4-1(4-1) 试求图示各梁中指定截面上的剪力和弯矩。 解:(a)
解:取消 A 端的多余约束,以 用下杆产生缩短变形。
代之,则
(伸长),在外力作
因为固定端不能移动,故变形协调条件为:
故
故 返回
6-2 图示支架承受荷载
别为
,
各杆由同一材料制成,其横截面面积分
和
。试求各杆的轴力。
解:设想在荷载 F 作用下由于各杆的变形,节点 A 移至 。此时各杆的变形
及 充方程。
如图所示。现求它们之间的几何关系表达式以便建立求内力的补
由附录Ⅳ得
返回 5-5(5-18) 试按迭加原理求图示梁中间铰 C 处的挠度 ,并描出梁挠曲线的 大致形状。已知 EI 为常量。
解:(a)由图 5-18a-1
(b)由图 5-18b-1 = 返回
5-6(5-19)
试按迭加原理求图示平面折杆自由端截面
C 的铅垂位移和水平位移。已知杆各段的横截面面积均为 A,弯曲刚度均为 EI。
及横截面上最大弯曲
得:
由几何关系得: 于是钢尺横截面上的最大正应力为:
返回
第五章 梁弯曲时的位移
5-1 5-2 5-3 5-4 5-5 5-6 5-7 5-8 5-1(5-13) 试按迭加原理并利用附录 IV 求解习题 5-4。
材料科学基础课后习题及参考答案
绪论1、仔细观察一下白炽灯泡,会发现有多少种不同的材料每种材料需要何种热学、电学性质2、为什么金属具有良好的导电性和导热性3、为什么陶瓷、聚合物通常是绝缘体4、铝原子的质量是多少若铝的密度为cm3,计算1mm3中有多少原子5、为了防止碰撞造成纽折,汽车的挡板可有装甲制造,但实际应用中为何不如此设计说出至少三种理由。
6、描述不同材料常用的加工方法。
7、叙述金属材料的类型及其分类依据。
8、试将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类:黄铜钢筋混凝土橡胶氯化钠铅-锡焊料沥青环氧树脂镁合金碳化硅混凝土石墨玻璃钢9、 Al2O3陶瓷既牢固又坚硬且耐磨,为什么不用Al2O3制造铁锤晶体结构1、解释下列概念晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数(晶面指数)、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应.2、(1)一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c,求出该晶面的米勒指数;(2)一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/3、b/2、c,求出该晶面的米勒指数。
3、在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向:(001)与[210],(111)与[112],(110)与[111],(322)与[236],(257)与[111],(123)与[121],(102),(112),(213),[110],[111],[120],[321]4、写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。
5、已知Mg2+半径为,O2-半径为,计算MgO晶体结构的堆积系数与密度。
6、计算体心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。
7、从理论计算公式计算NaC1与MgO的晶格能。
MgO的熔点为2800℃,NaC1为80l℃, 请说明这种差别的原因。
8、根据最密堆积原理,空间利用率越高,结构越稳定,金钢石结构的空间利用率很低(只有%),为什么它也很稳定9、证明等径圆球面心立方最密堆积的空隙率为25.9%;10、金属镁原子作六方密堆积,测得它的密度为克/厘米3,求它的晶胞体积。
材料成型设备课后习题答案解析
材料成型设备一、填空题40分,共20小题,集中在二三四五章1、曲柄压力机的组成:工作机构、传动系统、操作机构、能源部分、支撑部分、辅助系统。
P102、曲柄压力机的辅助分类方式:P11按滑块数量分类:单动压力机、双动压力机-按压力机连杆数量分类:单点压力机、双点压力机和四点压力机(“点”数是指压力机工作机构中连杆的数目)3、曲柄压力机型号表示P124、曲柄滑块机构按曲柄形式,曲柄滑块机构主要有几种:曲轴式、偏心齿轮式P175、装模高度调节方式:调节连杆长度、调节滑块高度、调节工作台6、过载保护装置:压塌块式过载保护装置和液压式过载保护装置-两种P197、离合器可分为刚性离合器和摩擦式离合器-,制动器多为摩擦式、有盘式和带式-8、刚性离合器按结合零件可分为转键式,滑销式,滚柱式和牙嵌式9、飞轮的储存和释放能量的方式是转速的加快和减缓-10、曲柄压力机的主要技术参数:通常曲柄压力机设备越小,滑块行程次数越大。
装模高度是指滑块在下死点时滑块下表面到工作台点半上表面的距离。
最大装模高度是指当装模高度调节装置将滑块调节至最上位置时的装模高度值。
与装模高度并行的标准还有封闭高度。
封闭高度是指滑块处于下死点时,滑块下表面与压力机工作台上表面的距离,封闭高度与装模高度不同的是少一块工作台垫板厚度P4211、一般拉深压力机有两个滑块(称双动拉深压力机),外滑块用于压边,内滑块用于拉伸成型P5312、液压机的工作介质有两种,采用乳化液的一般叫水压机,采用油的一般叫油压机,油压机中使用做多的是机械油(标准称全损耗系统用油)P8513、液压机本体结构一般由机架部件,液压缸部件,运动部件及其导向装置所组成。
P8714、液压机立柱的预紧方式主要有加热预紧、液压预紧和超压预紧P9115、液压缸结构可以分为柱塞式,活塞式和差动柱塞式三种形式。
P9416、液压元件是组成液压系统的基本要素,由动力元件,执行元件,控制元件及辅助元件四部分组成。
材料加工原理课后习题答案
材料加工原理课后习题答案材料加工原理课后习题答案材料加工原理是材料科学与工程中的一门重要课程,它涉及到材料的加工过程、加工方法以及加工原理。
通过学习这门课程,我们可以了解到材料加工的基本原理和方法,从而为我们在实际工作中的材料加工过程提供指导。
下面是一些材料加工原理课后习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是材料加工原理?材料加工原理是指通过对材料进行机械、热力、化学等加工手段,改变材料的形状、性能和结构的过程。
它是一门研究材料加工的基本原理和方法的学科,涉及到材料的塑性变形、断裂、热处理、表面处理等方面。
2. 材料加工的基本原理是什么?材料加工的基本原理是利用外力对材料进行塑性变形,通过改变材料的晶粒结构和组织形态来改变材料的性能。
在材料加工过程中,通过施加外力,使材料发生塑性变形,从而改变材料的形状和性能。
3. 材料加工的方法有哪些?材料加工的方法主要包括冷加工和热加工两种。
冷加工是指在常温下进行的加工过程,如冷轧、冷拔等;热加工是指在高温下进行的加工过程,如热轧、锻造等。
不同的加工方法适用于不同的材料和加工要求。
4. 材料加工的过程中会产生哪些问题?在材料加工过程中,会产生一些问题,如材料的变形、断裂、表面质量不良等。
这些问题可能会影响材料的性能和使用寿命,因此需要通过合理的加工工艺和控制措施来解决。
5. 材料加工中的热处理是什么?热处理是指通过加热和冷却的方式改变材料的组织结构和性能的过程。
热处理可以改变材料的晶粒尺寸、相变、析出相等,从而改变材料的硬度、强度、韧性等性能。
6. 材料加工中的表面处理是什么?表面处理是指对材料表面进行改性处理,以提高材料的表面性能和耐腐蚀性能。
常见的表面处理方法包括镀层、喷涂、氮化等,这些方法可以改变材料表面的化学成分和物理性质。
7. 材料加工中的断裂是什么?断裂是指材料在受到外力作用下发生的破裂现象。
材料的断裂会导致材料的失效,因此需要通过合理的加工工艺和控制措施来避免断裂问题的发生。
复合材料力学答案
复合材料力学答案【篇一:材料力学】教程第二版 pdf格式下载单辉祖主编本书是单辉祖主编《材料力学教程》的第2版。
是根据高等工业院校《材料力学教学基本要求》修订而成。
可作为一般高等工业院校中、少学时类材料力学课程的教材,也可作为多学时类材料力学课程基本部分的教材,还可供有关工程技术人员参考。
内容简介回到顶部↑本教村是普通高等教育“十五”国家级规划教材。
. 本教材仍保持第一版模块式的特点,由《材料力学(Ⅰ)》与《材料力学(Ⅱ)》两部分组成。
《材料力学(Ⅰ)》包括材料力学的基本部分,涉及杆件变形的基本形式与组合形式,涵盖强度、刚度与稳定性问题。
《材料力学(Ⅱ)》包括材料力学的加深与扩展部分。
本书为《材料力学(Ⅱ)》,包括非对称弯曲与特殊梁能量法(二)、能量法(二)、静不定问题分析、杆与杆系分析的计算机方法、应力分析的实验方法、疲劳与断裂以及考虑材料塑性的强度计算等八章。
各章均附有复匀题与习题,个别章还安排了利用计算机解题的作业。
..与第一版相同,本教材具有论述严谨、文字精炼、重视基础与应用、重视学生能力培养、专业面宽与教学适用性强等特点,而且,在选材与论述上,特别注意与近代力学的发展相适应。
本教材可作为高等学校工科本科多学时类材料力学课程教材,也可供高职高专、成人高校师生以及工程技术人员参考。
以本教材为主教材的相关教学资源,尚有《材料力学课堂教学多媒体课件与教学参考》、《材料力学学习指导书》、《材料力学网上作业与查询系统》与《材料力学网络课程》等。
...作译者回到顶部↑本书提供作译者介绍单辉祖,北京航空航天大学教。
1953年毕业于华东航空学院飞机结构专业,1954年在北京航空学院飞机结构专业研究生班学习。
1992—1993年,在美国特拉华大学复合材料中心.从事合作研究。
.历任教育部工科力学教材编审委员、国家教委工科力学课程指导委员会委员、中国力学学会教育工作委员会副主任委员、北京航空航天大学校务委员会委员、校学科评审组成员与校教学指导委员会委员等。
材料连接原理课后答案全
材料连接原理课后答案全(总9页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--1.焊接热源有哪些共同要求描述焊接热源主要用什么指标(简)答:能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。
主要指标:最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。
2.试述焊接接头的形成过程及对焊接质量的影响。
答:(1)预压阶段;(2)通电加热阶段;(3)冷却结晶阶段。
对焊接质量的影响:3.溶滴比表面积的概念及对焊接化学冶金过程的影响答:熔滴的表面积Ag与其质量之比称为熔滴的比表面积S。
熔滴的比表面积越大,熔滴与周围介质的平均相互作用时间越长,熔滴温度越高,越有利于加强冶金反应。
4.焊条熔化系数、熔敷系数的物理意义及表达式真正反映焊接生产率的指标是什么答:焊条金属的平均融化速度:在单位时间内熔化的焊芯质量或长度;损失系数:在焊接过程中由于飞溅、氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比;平均熔敷系数(真正反映焊接生产率的指标),由于损失系数不等于零,单位时间内真正进入焊接熔池的金属质量称为平均熔敷速度。
5.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因有什么解决措施(简)答:药皮发红的原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条融化系数小造成焊条融化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红。
解决措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡,提高焊条的融化系数,减少电阻热以降低焊条的表面升温。
6.熔合比的表达式和影响因素多层焊时,如果各层间的熔合比是恒定的,试推导第n层焊缝金属的成分答:表达式:影响因素:焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目、母材热物理性能等。
7.从传热学角度说明临界板厚δcr的概念某16Mn钢焊件,采用手工电弧焊,能量E=15KJ/cm求δcr答:由传热学理论知道:在线能量一定的情况下,板厚增加冷却速度Wc增大,冷却时间t8/5变短,当板厚增加到一定程度时,则Wc和t8/5不再变化,此时板厚即为临界板厚δcr。
材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案
材料力学第五版(I)孙训方版课后习题答案材料力学第五版孙训方版课后习题答案材料力学第五版(一)孙迅芳对课后练习的回答[习题3-2]实心圆轴的直径d?100mm,长l?1m,其两端所受外力偶矩me?14kn?m,材料的切变模量g?80gpa。
试求:(1)最大剪应力和两端之间的相对旋转角;(2)图示截面上a、b、c三点处切应力的数值及方向;(3)c点处的切应变。
解:(1)计算最大切应力及两端面间的相对转角?max?mt?e。
wpwp11?d3??3.14159?1003?196349(mm3)。
3-21616式中,wp?故:?maxme14?106n?mm???71.302mpa3wp196349mm??t?l11,式中,ip??d4??3.14159?1004?9817469(mm4)。
故:gip3232t?l14000n?m?1m??0.0178254(rad)?1.02o92?124gip80?10n/m?9817469?10m??(2)求图示截面上a、b、c三点处切应力的数值及方向? A.B最大值?71.302 MPa,根据横截面上的剪应力分布规律:a、b、c三点的切应力方向如图所示。
?c??b?0.5?71.302?35.66mpa,(3)计算c点处的切应变?c?12?cg?35.66mpa?4?3?4.4575?10?0.446?10380?10mpa4-3试着利用荷载集中、剪力和弯矩之间的微分关系来绘制弯矩图和剪力E和F(以下梁的问题)1材料力学第五版孙迅芳版课后练习答案(e)(f)(h)4-8用叠加法绘制梁的弯矩图。
4-8(b)4-8(c)二材料力学第五版孙训方版课后习题答案三材料力学第五版孙训方版课后习题答案6-124材料力学第五版孙迅芳版课后练习答案[习题7-14]单元体各面上的应力如图所示。
试用应力圆的几何关系求主应力及最大切应力。
[习题7-15(a)]解:坐标平面应力:X(70,-40),y(30,-40),Z(50,0)单元体图应力圈由xy平面内应力值作a、b点,连接a、b交应力圆半径:C轴中心(50,0)[习题7-15(b)]解:坐标平面应力:X(60,40),y(50,0),Z(0,-40)单元体图应力圈轴于c点,oc=30,故应力圆圆心c(30,0)五由xz平面内应力作a、b点,连接a、b交。
习题答案(第13章)
第13章思考与练习1.连接的主要作用是什么?分为哪几种方法?答:连接是将两个或两个以上的零件连合成一体的结构。
为了便于机器的制造、安装、维修等,常采用不同的连接方法将零、部件合成一整体。
连接分为三大类。
(1)不可拆连接,如焊连接、铆钉连接、胶接等。
(2)可拆连接,如键连接、销连接和螺纹连接等。
(3)过盈配合连接2.键连接的主要作用是什么?答:主要用于轴和轴上零件之间的轴向固定,有的还能实现轴零件的轴向固定或轴向滑动。
3.圆头、方头及单圆头普通平键各有何优、缺点?分别适用于什么场合?轴和轮毂孔上键槽是怎样加工的?答:A型平键键槽由立式键槽铣刀加工,键在槽中轴向固定较好,但键的头部侧面与轮毂上的键槽并不接触,因而键的圆头部分不能充分利用,而且轴上键槽端部的应力集中较大。
B型平键键槽用卧式键槽铣刀加工,避免了上述缺点,但对于尺寸较大的键,宜用紧定螺钉固定在轴上的键槽中,以防松动。
C型平键一般用于轴端。
4.如何选取普通平键的尺寸b×h×L?它的公称长度与工作长度之间有什么关系?答:根据轴的直径d从标准(见表17.1)中选择平键宽度b(高度h),键的长度L应略小于轮毂长度,并与标准中规定的长度系列相符。
公称长度L,工作长度l,其之间的关系为:A型键l=L-b,B型键l=L,C型键l=L-b/2。
5.普通平键连接有哪些失效形式?主要失效形式是什么?怎样进行强度校核?如强度不够,可采取哪些措施?答:普通平键连接属于静连接,其主要失效形式是连接中强度较弱零件的工作面被压溃。
导向平键和滑键连接属于动连接,其主要失效形式是工作面过度磨损。
故强度计算时,静连接校核挤压强度,动连接校核压力强度。
如果校核后键连接的强度不够,在不超过轮毂宽度的条件下,可适当增加键的长度,但键的长度一般不应超过2.25d,否则载荷沿键长方向的分布将很不均匀;或者相隔180°布置两个平键,因考虑制造误差引起的载荷分布不均,只能按1.5个键做强度校核。
材料力学第五版课后习题答案详解
Microsoft Corporation孙训方材料力学课后答案[键入文档副标题]lenovo[选取日期]第二章轴向拉伸和压缩2-12-22-32-42-52-62-72-82-9下页2-1试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。
(a)解:;;(b)解:;;(c)解:;。
(d)解:。
返回2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。
若横截面面积,试求各横截面上的应力。
解:返回2-3试求图示阶梯状直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。
若横截面面积,,,并求各横截面上的应力。
解:返回2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。
屋架的上弦用钢筋混凝土制成。
下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。
已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。
试求拉杆AE和EG横截面上的应力。
解:=1)求内力取I-I分离体得(拉)取节点E为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)2-5(2-6)图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。
如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。
解:2-6(2-8) 一木桩柱受力如图所示。
柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。
如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。
解:(压)(压)返回2-7(2-9)一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。
试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。
解:2-8(2-11)受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。
已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C与D两点间的距离改变量。
解:横截面上的线应变相同因此返回2-9(2-12) 图示结构中,AB为水平放置的刚性杆,杆1,2,3材料相同,其弹性模量E=210GPa,已知,,,。
螺栓联接习题及解答教程文件
螺栓联接习题及解答习题与参考答案一、单项选择题(从给出的A、B、C、D中选一个答案)1 当螺纹公称直径、牙型角、螺纹线数相同时,细牙螺纹的自锁性能比粗牙螺纹的自锁性能。
A. 好B. 差C. 相同D. 不一定2 用于连接的螺纹牙型为三角形,这是因为三角形螺纹。
A. 牙根强度高,自锁性能好B. 传动效率高C. 防振性能好D. 自锁性能差3 若螺纹的直径和螺旋副的摩擦系数一定,则拧紧螺母时的效率取决于螺纹的。
A. 螺距和牙型角B. 升角和头数C. 导程和牙形斜角D. 螺距和升角4 对于连接用螺纹,主要要求连接可靠,自锁性能好,故常选用。
A. 升角小,单线三角形螺纹B. 升角大,双线三角形螺纹C. 升角小,单线梯形螺纹D. 升角大,双线矩形螺纹5 用于薄壁零件连接的螺纹,应采用。
A. 三角形细牙螺纹B. 梯形螺纹C. 锯齿形螺纹D. 多线的三角形粗牙螺纹6 当铰制孔用螺栓组连接承受横向载荷或旋转力矩时,该螺栓组中的螺栓。
A. 必受剪切力作用B. 必受拉力作用C. 同时受到剪切与拉伸D. 既可能受剪切,也可能受挤压作用7 计算紧螺栓连接的拉伸强度时,考虑到拉伸与扭转的复合作用,应将拉伸载荷增加到原来的倍。
A. 1.1B. 1.3C. 1.25D. 0.38 采用普通螺栓连接的凸缘联轴器,在传递转矩时,。
A. 螺栓的横截面受剪切B. 螺栓与螺栓孔配合面受挤压C. 螺栓同时受剪切与挤压D. 螺栓受拉伸与扭转作用9 在下列四种具有相同公称直径和螺距,并采用相同配对材料的传动螺旋副中,传动效率最高的是。
A. 单线矩形螺旋副B. 单线梯形螺旋副C. 双线矩形螺旋副D. 双线梯形螺旋副10 在螺栓连接中,有时在一个螺栓上采用双螺母,其目的是。
A. 提高强度B. 提高刚度C. 防松D. 减小每圈螺纹牙上的受力11 在同一螺栓组中,螺栓的材料、直径和长度均应相同,这是为了。
A. 受力均匀B. 便于装配.C. 外形美观D. 降低成本12 螺栓的材料性能等级标成6.8级,其数字6.8代表 。
孙训方材料力学第五版1课后习题答案解析
第二章轴向拉伸和压缩2-12-22-32-42-52-62-72-82-9下页2-1 试求图示各杆1-1和2-2横截面上的轴力,并作轴力图。
(a)解:;;(b)解:;;(c)解:;。
(d) 解:。
返回2-2 试求图示等直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。
若横截面面积,试求各横截面上的应力。
解:返回2-3试求图示阶梯状直杆横截面1-1,2-2和3-3上的轴力,并作轴力图。
若横截面面积,,,并求各横截面上的应力。
解:返回2-4 图示一混合屋架结构的计算简图。
屋架的上弦用钢筋混凝土制成。
下面的拉杆和中间竖向撑杆用角钢构成,其截面均为两个75mm×8mm的等边角钢。
已知屋面承受集度为的竖直均布荷载。
试求拉杆AE和EG横截面上的应力。
解:=1)求内力取I-I分离体得(拉)取节点E为分离体,故(拉)2)求应力75×8等边角钢的面积A=11.5 cm2(拉)(拉)2-5(2-6) 图示拉杆承受轴向拉力,杆的横截面面积。
如以表示斜截面与横截面的夹角,试求当,30,45,60,90时各斜截面上的正应力和切应力,并用图表示其方向。
解:2-6(2-8) 一木桩柱受力如图所示。
柱的横截面为边长200mm的正方形,材料可认为符合胡克定律,其弹性模量E=10 GPa。
如不计柱的自重,试求:(1)作轴力图;(2)各段柱横截面上的应力;(3)各段柱的纵向线应变;(4)柱的总变形。
解:(压)(压)返回2-7(2-9) 一根直径、长的圆截面杆,承受轴向拉力,其伸长为。
试求杆横截面上的应力与材料的弹性模量E。
解:2-8(2-11) 受轴向拉力F作用的箱形薄壁杆如图所示。
已知该杆材料的弹性常数为E,,试求C与D两点间的距离改变量。
解:横截面上的线应变相同因此返回2-9(2-12) 图示结构中,AB为水平放置的刚性杆,杆1,2,3材料相同,其弹性模量E=210GPa,已知,,,。
试求C点的水平位移和铅垂位移。
材料物理性能课后答案
材料物理性能课后答案材料物理性能是指材料在外部作用下所表现出的物理特性,包括力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能等。
了解材料的物理性能对于材料的选用、设计和应用具有重要意义。
下面是一些关于材料物理性能的课后答案,希望能对大家的学习有所帮助。
1. 什么是材料的力学性能?材料的力学性能是指材料在外力作用下所表现出的性能,包括抗拉强度、屈服强度、弹性模量、硬度等。
这些性能直接影响着材料的承载能力和使用寿命。
2. 为什么要了解材料的热学性能?材料的热学性能是指材料在温度变化下的性能表现,包括热膨胀系数、导热系数、比热容等。
了解材料的热学性能可以帮助我们选择合适的材料用于高温或低温环境,确保材料的稳定性和可靠性。
3. 材料的电学性能有哪些重要指标?材料的电学性能包括介电常数、电导率、击穿电压等指标。
这些性能直接影响着材料在电子器件中的应用,对于电子材料的选用和设计具有重要意义。
4. 什么是材料的磁学性能?材料的磁学性能是指材料在外磁场作用下的性能表现,包括磁化强度、磁导率、矫顽力等。
了解材料的磁学性能可以帮助我们选择合适的材料用于磁性材料和磁性器件的制备。
5. 如何评价材料的物理性能综合指标?材料的物理性能综合指标是综合考虑材料的力学性能、热学性能、电学性能、磁学性能等多个方面的性能指标,通过综合评价来确定材料的适用范围和性能等级。
这些综合指标可以帮助我们更好地了解材料的综合性能,为材料的选用和设计提供参考依据。
总结,了解材料的物理性能对于材料的选用、设计和应用具有重要意义,希望以上答案可以帮助大家更好地理解和掌握材料的物理性能知识。
对于材料物理性能的学习,需要多加练习和实践,才能真正掌握其中的精髓。
祝大家学习进步!。
钢结构基本原理课后习题答案完全版
2.1 如图2-34所示钢材在单向拉伸状态下的应力-应变曲线,请写出弹性阶段和非弹性阶段的σε-关系式。
tgα'=E'f y 0f y 0tgα=E 图2-34 σε-图(a )理想弹性-塑性(b )理想弹性强化解:(1)弹性阶段:tan E σεαε==⋅非弹性阶段:y f σ=(应力不随应变的增大而变化)(2)弹性阶段:tan E σεαε==⋅非弹性阶段:'()tan '()tan y yy y f f f E f E σεαεα=+-=+-2.2如图2-35所示的钢材在单向拉伸状态下的σε-曲线,试验时分别在A 、B 、C 卸载至零,则在三种情况下,卸载前应变ε、卸载后残余应变c ε及可恢复的弹性应变y ε各是多少?2235/y f N mm =2270/c N mm σ=0.025F ε=522.0610/E N mm =⨯2'1000/E N mm =f yσ图2-35 理想化的σε-图解:(1)A 点: 卸载前应变:52350.001142.0610y f Eε===⨯卸载后残余应变:0c ε=可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(2)B 点:卸载前应变:0.025F εε==卸载后残余应变:0.02386y c f Eεε=-=可恢复弹性应变:0.00114y c εεε=-=(3)C 点: 卸载前应变:0.0250.0350.06'c yF f E σεε-=-=+=卸载后残余应变:0.05869cc Eσεε=-=可恢复弹性应变:0.00131y c εεε=-=2.3试述钢材在单轴反复应力作用下,钢材的σε-曲线、钢材疲劳强度与反复应力大小和作用时间之间的关系。
答:钢材σε-曲线与反复应力大小和作用时间关系:当构件反复力y f σ≤时,即材料处于弹性阶段时,反复应力作用下钢材材性无变化,不存在残余变形,钢材σε-曲线基本无变化;当y f σ>时,即材料处于弹塑性阶段,反复应力会引起残余变形,但若加载-卸载连续进行,钢材σε-曲线也基本无变化;若加载-卸载具有一定时间间隔,会使钢材屈服点、极限强度提高,而塑性韧性降低(时效现象)。
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答:能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。
主要指标:最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。
2.试述焊接接头的形成过程及对焊接质量的影响。
答:(1)预压阶段;(2)通电加热阶段;(3)冷却结晶阶段。
对焊接质量的影响:3.溶滴比表面积的概念及对焊接化学冶金过程的影响?答:熔滴的表面积Ag与其质量之比称为熔滴的比表面积S。
熔滴的比表面积越大,熔滴与周围介质的平均相互作用时间越长,熔滴温度越高,越有利于加强冶金反应。
4.焊条熔化系数、熔敷系数的物理意义及表达式?真正反映焊接生产率的指标是什么?答:焊条金属的平均融化速度:在单位时间内熔化的焊芯质量或长度;损失系数:在焊接过程中由于飞溅、氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比;平均熔敷系数(真正反映焊接生产率的指标),由于损失系数不等于零,单位时间内真正进入焊接熔池的金属质量称为平均熔敷速度。
5.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有什么解决措施?(简)答:药皮发红的原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条融化系数小造成焊条融化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红。
解决措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡,提高焊条的融化系数,减少电阻热以降低焊条的表面升温。
6.熔合比的表达式和影响因素?多层焊时,如果各层间的熔合比是恒定的,试推导第n层焊缝金属的成分?答:表达式:影响因素:焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目、母材热物理性能等。
7.从传热学角度说明临界板厚δcr的概念?某16Mn钢焊件,采用手工电弧焊,能量E=15KJ/cm求δcr?答:由传热学理论知道:在线能量一定的情况下,板厚增加冷却速度Wc增大,冷却时间t8/5变短,当板厚增加到一定程度时,则Wc和t8/5不再变化,此时板厚即为临界板厚δcr。
8.手工电弧焊接厚12mm的MnMoNbB钢,焊接线能量E=2kj/cm,预热温度为50度,求t8/5?附λ=(cms℃) CP= J/(cms℃)9.直流正接为何比直流反接时焊缝金属熔氢量高?答:(1)直流正接:工件接正极。
直流反接:工件接负极。
(2)带电质点H+ 在电场作用下只溶于阴极(3)处于阴极的熔滴不仅温度高而且比比表面积大,其溶氢量大于熔池处于阴极时的溶氢量。
10.一:试简述氮对低碳合金钢焊缝金属性能的影响?(简)答:(1)N引起焊缝金属时效脆化,使焊缝金属强度提高,塑性韧性降低,尤其是低温韧性;(2)促使焊缝产生氮气孔;(3)N有时是有益的,但必须有弥散强化元素存在并在正火条件下使用。
控制含氮量的措施:(1)焊接区中的氮主要来自空气,必须加强对焊接区机械保护(2)合理选择焊接工艺参数(3)利用合金元素控制焊缝含氮量。
碳的氧化引起熔池沸腾,有利于氮逸出,同时炭氧化生成CO、CO2,加强焊接区保护降低氮的分压,因此碳可降低氮在金属中的溶解度;选含有能够生成氮化物元素的焊丝进行焊接,这些元素与氮的亲和力大易形成稳定的氮化物,并通过熔渣排出氮化物,因此有效的控制焊缝中的含氮量。
综上所述,加强保护是控制焊缝含氮量的最有效措施。
二:试简述氢对结构钢焊接质量的影响?答:氢脆;白点;气孔;冷裂纹;组织变化。
控制含氢量措施:(1)限制氢的来源:限制焊接材料中的含氢量,焊前要对焊条和焊剂进行严格的烘干;气体保护焊所用的气体,焊丝和工件表面的油污、铁锈和水分都是氢的重要来源。
(2)进行冶金处理:通过适当的化学冶金反应,降低气相中的氢分压,从而降低氢在液态金属中的溶解度(3)控制焊接材料的氧化还原势(4)在焊条药皮或焊芯中加入微量的稀土元素或稀散元素(5)控制焊接工艺参数(6)焊后脱氧处理:焊后把工件加热到一定温度,促使氢扩散外逸总之,对氢的控制首先应限制氢的来源;其次应防止氢溶入金属;最后应对溶入金属的氢进行脱氧处理。
三:试简述氧对焊接质量的影响?答:(1)随着焊缝含氧量增加,焊缝强度、塑性、韧性下降;尤其是焊缝的低温冲击韧性急剧下降,引起焊缝红脆、冷脆,时效硬化倾向增加;(2)影响焊缝金属的物理化学性能,如降低导电性、导磁性、耐蚀性等;(3)形成CO气孔;(4)造成金属飞溅,影响焊接过程的稳定性;(5)焊接过程中导致合金元素的氧化损失将恶化焊接性能;综上,氧对焊接过程及焊缝是有害的,但在特殊情况下具有氧化性是有利的。
11.试以硅的沉淀脱氧为例,叙述提高脱氧效果的途径?(简08)答:(1)硅的百分含量升高,氧化亚铁的百分含量降低(2)B增加和减少渣中的二氧化硅,二氧化硅百分含量降低,氧化亚铁的百分含量降低(3)温度降低,反应向右进行,氧化亚铁的百分含量降低12.为何酸性焊条宜用锰铁脱氧?而碱性焊条宜用硅锰联合脱氧?为什么要控制W[Mn]/W[Si]的比值?(问)答:增加锰在金属中的含量,或减少MnO的活度,都可以提高脱氧效果。
酸性焊条宜用锰铁脱氧:[Mn]+[FeO]=[Fe]+(MnO),在酸性渣中含SiO2和TiO2较多,脱氧产物转化为MnO·SiO2和MnO·TiO2复合物,减少了MnO的活度系数,提高了脱氧效果。
碱性焊条宜用硅锰联合脱氧:在碱性渣中MnO活度系数较大,不利于Mn的脱氧,而且碱度越大,脱氧效果越差。
故碱性焊条不宜用锰铁脱氧。
[Si]+2[FeO]=2[Fe]+(SiO2),SiO2与MnO生成复合物MnO·SiO2,使MnO活度系数降低。
而MnO·SiO2密度小、熔点低,易易于上浮到渣中,故碱性焊条宜用硅锰联合脱氧。
W[Mn]/W[Si]过大,出现固态MnO;W[Mn]/W[Si]过小,出现固态SiO2;均会导致焊缝中夹杂物过多,只有W[Mn]/W[Si]合理时,才会生成低熔点的不饱和液态硅酸盐,使焊缝中的含氧量降低。
13.酸型焊条熔敷金属为何氧含量较高?(简09)答:(1)酸型焊条采用锰脱氧不如碱性焊条锰硅联合脱氧效果好(2)酸型焊条碱度B小,有利于渗硅反应的进行,使焊缝含氧较高(3)酸型焊条为了控氢的目的,导致焊缝含氧14.试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因?(简)答:(1)药皮中不含有机物,清除了一个主要氢源;(2)药皮中加入了大量的造气剂CaCO3、降低了PH2;(3)CaF2的去氢作用;(4)焊条的烘干温度高。
15.为什么碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大?而碱性焊条焊缝含氢量比酸性焊条低?答:碱性焊条熔渣中含SiO2、TiO2等酸性氧化物较少,FeO的活度大,易向焊缝金属扩散,使焊缝增氧。
因此在碱性焊条药皮中一般不加入含FeO的物质,并要求清除焊件表面的铁锈和氧化皮,否则不仅会增加焊缝中的氧,还可能产生气孔等缺陷,所以碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大。
碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条低,是因为碱性焊条的药皮氧化势小的缘故。
16.J422焊条药皮中含W(TiO2)=28%,W(SiO2)=%,W(CaO)=%,W(锰铁)=12%,焊芯含W[Si]=%,W[O]=%,而熔敷金属中却含W[Si]=%,W[O]=%,试分析其原因。
答:该焊条酸性焊条,焊后视像为[Si]和[O]含量增多,熔渣与液态铁发生渗硅反应,酸性焊条有利于渗碳(SiO2)+2[Fe]=[Si]+2[FeO]。
反应结果使焊缝中增加大部分进入熔渣,一小部分进入液态钢中使焊缝增氧。
4(TiO2)=2[Ti2O3]+[O2]释放出O2,该气氛中的氧化性气体使铁氧化存在置换氧化,其中熔渣中(SiO2).(TiO2)的置换氧化是主要增氧的途径。
熔渣中含有的大量SiO2及Mn-Fe增加了渗硅反应的可能性,渗硅反应较激烈使[Si]大大增加。
17.综合分析熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡的影响。
答:氧化:碱性渣使FeO更易向金属分配;脱氧:碱性渣使FeO活度大,扩散脱氧能力比酸性渣差;脱硫:碱性渣中MnO、CaO及MgO含量多利于脱硫;脱磷:增加熔渣的碱性可减少焊缝中的含磷量,酸性渣脱磷效果较差;合金过渡:当合金元素的氧化物与熔渣酸碱的性质一致时,有利于合金元素的过渡,使过渡系数提高。
18.试分析说明钛钙型(J422)焊条与碱性低氢型(J427)焊条,在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别?答:其他工艺性能如全位置焊接性,融化系数等差别不大。
机械性能对比:钛钙型(J422):S、P、N控制较差,冷脆性、热裂纹倾向大;【O】高,氧化夹杂多,韧性低;【H】高,抗冷裂能力差碱性低氢型(J4277):杂质S、P、N低;【O】低,氧化夹杂少;【H】低故低氢型焊条的塑性,韧性及抗裂性较酸性的钛钙型大大提高,但其焊接工艺性能较差,对于铁锈,油污,水份等很敏感。
19.试简述药芯焊丝的特性?(简)答:(1)熔敷速度快,因而生产效率高;(2)飞溅小;(3)调整熔敷金属成分方面;(4)综合成本低。
焊接低合金钢一般选用何种焊丝?试分析其原因?(问)答:应选用Si、Mn等脱氧元素含量较高的焊丝,常用的如:H08Mn2SiA。
(1)CO2具有较强的氧化性,一方面使焊丝中有益的合金元素烧损,另一方面使熔池中【FeO】含量升高。
(2)如焊丝中不含脱氧元素或含量较低,导致脱氧不足,熔池结晶后极易产生CO气孔。
(3)按一定比例同时加入Mn、Si联合脱氧,效果较好。
21.焊接熔池的结晶和铸锭的结晶过程有何区别?答:焊接熔池的熔池温度高,存在时间短,冶金过程进行不充分,氧化严重,热影响区大,冷却速度快,洁净易生成粗大的柱状晶。
22.试简述接头偏析的种类和产生原因?(简08)答:宏观偏析:由于柱状晶倾向性方向使杂质偏聚于晶间及部分地区溶质浓度升高。
(1)层状偏析:周期性分布产生于焊缝的层状偏析,是结晶速度周期性变化引起的。
(2)焊道中心偏析:结晶由未熔化母材处向焊缝中心结晶,使杂质推往最后凝固的熔池中心而形成。
(3)焊道偏析:多道、多层焊时在层间、道间形成的成分偏析。
(4)弧坑偏析:收弧处熔池未能填满,凝固时大量杂质无法排出及成分扩散不均匀而导致偏析。
23.微量Ti、B改善焊缝金属韧性的机理?(简09)答:一Ti和氧的亲和力很大,使焊缝中的Ti以微小颗粒氧化物的形式(TiO)弥散分布于焊缝中,促进焊缝金属晶粒细化。
这些小颗粒的TiO还可以作为针状铁素体的形核质点,在转变阶段促进形成针状铁素体。
二Ti在焊缝中保护B不被氧化,故B可以作为原子态偏聚于晶界,降低了晶界能,抑制了先共析铁素体的形核与生长,从而促使生成针状铁素体,改善焊缝组织的韧性。
但是Ti和B的最佳含量和氧、氮的含量有关。
24.如16Mn母材中含有较高的S、P,应如何保证焊缝金属韧性?答:1.为减少焊缝含硫量,选择对刘亲和力比铁大的元素脱硫;2.在焊接化学冶金中常利用熔渣中的碱性氧化物,如MnO、CaO、MgO进行脱硫3.同时增加渣中CaO和FeB的含量,有利于脱磷4.增加熔渣的碱度,可以提高脱硫脱磷的能力。