武汉理工大学2011级《焊接结构课》复习题
焊接结构试题和参考答案
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。
(×)17、焊接结构的疲劳断裂通常是在焊接接头处开始产生。
(√)18、提高t形接头疲劳强度的根本措施是开坡口焊接和加工焊缝过渡区使之圆滑过渡。
(√)19、焊接热影响区的大小与焊接工艺参数无关。
（×）20、在焊接过程中，碳是一种良好的脱氧剂，所以焊芯中含碳量越高越好。
焊接结构学口试题解答(200题完整版)
正确的做法是，利用 2-58 的固定连续点热源极限状态温度公式，计算 Tlim： q UI Tlim ( R, x)-T0 2 R 2 R 之后利用热饱和和热均匀来计算：
T 0 y
动量方程和连续性方程的边界条件： 在固体中和固液相界面上——速度与坐标相同
u u0 , v 0, w 0
在熔池表面上——粘力与表面张力
v z T u z T
T y T x
（3）体积力初始条件 体积力 X，Y，Z 包括电磁力和自然对流项
3
v v2 R, 3 t ，查下表获得热饱和函数 ( i , i ) ， 2a 4a
A 点造成 P 的温升： 先饱和后热均匀时， T (t ) T0 Tli [(t ) (t 10)] ，t=15s 时的温度； B 点造成 P 的温升：
只有热饱和过程， T (t ) T0 ( i , i )Tli ，计算 10s 的温度； 之后二者相加 TP TA TB 。 15. 移动点热源作用下，构件上哪点的温度与热源移动速度无关？（P22-P23） 条件：有不变功率为 q 的连续作用点热源沿半无限体表面匀速直线移动，热源 移动速度为 v。忽略起始阶段与收尾阶段，并认为在准稳态温度场。我们考虑极 限状态 t∞，以等速度沿半无限体表面运动的、不变功率的点热源的热传导过 程极限状态方程 q Rx T ( R, x) exp( v) 2 R 2a q 当 x=-R(热源后方)， T 该点与运动速度 v 无关。 2 R 16. 快速移动热源作用下的温度场有何特征，为什么？（P31） 运动速度 v 越大，热源前方的温度下降就越快，当 v 极大时，热量传播几乎 只沿横截面进行。 往往，快速移动大功率热源工艺参数 q 和 v 成比例增加，以保证单位长度焊 缝上的热输入 qw=q/v 为常熟。 （焊接时间减少，因此具有重要的实际意义。 ） 此时，加热区的长度于速度成比例增加，其宽度趋近于一个极限值。当移动 速度极高时， 热传播主要在垂直于热源运动的方向上进行，在热源运动方向上传 热很少，可以忽略。 应用： 作用于半无限体上的快速移动大功率热源——线热源——二维传播 作用于无限大板上的快速移动大功率热源——带状热源——一维传播 17. 高斯热源作用于厚板上的温度场表达式。 分析其与线热源和面热源的关系？ （P27-P28、P31+自想） （1）瞬时高斯热源： 瞬时高斯热源在半无限体内的热传播过程是线性热传播过程表达式和平面 径向热传播过程表达式的乘积。
IWE结构复习试题及答案
1. 关于焊接结构的设计原则，说法正确的是：A. 减少焊缝的数量B. 焊缝尽量布置在拉应力区C. 焊缝尽量布置在压应力区D.尽量避免应力集中2. 关于焊接内应力，说法正确的是：A. 在焊缝区，焊接内应力通常是拉应力B. 在焊缝区，焊接内应力通常是压应力C. 焊接内应力的大小和焊接变形的大小成正比D. 焊接内应力的大小和焊接变形的大小成反比3. 高温情况下，可能产生的主要破坏形式：A. 脆性断裂B. 屈服极限的高温失效C.蠕变失效D. 疲劳断裂4. 关于层状撕裂，下列说法正确的是：A. T型接头会产生层状撕裂B. 减小焊接残余应力可以避免层状撕裂产生C. 预热对避免层状撕裂产生没有帮助D. 可以S355J2+Z25防止层状撕裂5. 关于工字梁说法正确的是：A. 工字梁抗弯能力强B. 相对于箱型梁，工字梁抗偏心载荷能力差C. 通常，工字梁的腹板要厚于翼板D. 工字梁中，腹板容易出现局部失稳6. 根据DIN18800-1，在静载工作条件下Δt至少为多少时，必须按图中方式处理：A. 10mmB. 5mmC.3mmD. 6mm7. 关于腹板加强，说法正确的是：A. 腹板加强的主要目的是增加腹板的局部稳定性B. 可以使用型材做为加强板C. 受拉处需要加强D. 受压处需要加强8. 关于桁架梁说法正确的是：A. 桁架梁不承受弯矩B. 桁架梁结构只能选择使用空心型材C. 相对于工字梁，桁架梁结构重量轻D. 桁架梁中的腹杆只承受拉应力或压应力9. 根据DASt-009（EN1993-1-10），为了防止脆性断裂，在选择材料的质量级别时，需考虑那些因素？A. 环境温度B. 焊接方法C. 材料厚度D. 应力状态10. 关于立柱，说法正确的是：A. 立柱不承受弯矩B. 立柱在现场安装时，应避免偏心C. 开式结构立柱与其它部件连接方便D. 闭式结构立柱能充分利用其截面积11. 根据DIN18800-1，如果板厚为40mm，在冷弯区域焊接没有限制，冷弯半径至少为？A. 400mmB. 300mmC. 20mmD. 40mm12. 框架转角结构的内转角不能设计成直角原因是：A. 不利于焊接制造B. 理论上，转角局部应力无穷大C. 会造成局部承受拉应力D. 会造成局部失稳13. 下列哪些措施可以防止脆性断裂：A. 降低应力集中B. 使用高韧性材料C. 使用高强度材料D. 使用厚板材料14. KIC中的I是指：A. 裂纹为张开型扩展B. 裂纹为滑移型扩展C. 裂纹为撕裂型扩展D. 无特别意义15在抗弯梁设计中，如果截面积相同，下述哪个说法是正确的？A. 方形断面的抗弯惯性矩比圆形断面的大B. 空心断面中外形尺寸大而壁薄的断面，抗弯惯性矩比外形尺寸小而壁厚的大C. 实心断面的抗弯惯性矩比空心的大D. 以上说法都正确16. 脆性断裂的影响因素包括：A. 应力状态B. 焊接方法C. 材料的韧塑性D. 应力集中程度17. 脆性断裂的特点是：A. 名义应力高B. 名义应力低C. 断裂前没有明显的塑性变形D.通常发生在低温条件下18. 影响焊接结构疲劳强度的因素：A. 焊接接头形式B. 材料的抗拉强度C. 应力集中D. 焊接残余应力19. 动载循环中，如果r=1，则说明：A. σm = σminB. σm= σmaxC. σa= σmD. σmax= σmin20. 开式结构与闭式结构相比，说法正确的是？A. 开式结构抗扭能力比闭式结构强B. 闭式结构比开式结构抗扭能力强C. 开式结构方便施焊D. 闭式结构焊接可达性更好21. 疲劳断裂的特点是：A. 低应力破坏B. 破坏前无塑形变形C. 对应力集中不敏感D. 需要经历较长时间22. Δσ是指：A. 应力变化幅值B. 应力振幅C. 拉应力D. 正应力23. 关于疲劳强度许用应力设计法，说法正确的是：A. 没有考虑疲劳载荷的累积效应B. 所有不确定因素涵盖在安全系数里，加以考虑C. 校核公式为D. 校核公式为最大疲劳工作应力σmax ≤许用应力［σrp］24. 下列说法正确的是？A.焊缝种类包括对接焊缝和角焊缝B.对接焊缝包括完全熔透对接焊缝和未焊透对接焊缝型接头上不可能有对接焊缝型接头既可以是对接焊缝也可以是角焊缝25. 铝合金结构的特点是：A. 重量轻B. 成本低C. 防腐性能好D. 高温条件下，强度高26. 铝合金焊接时，坡口较大是因为：A. 铝合金重量轻B. 铝合金导热性能好（散热快）C. 为避免未熔合D. 铝合金焊接时会产生裂纹27. 下列哪些载荷会产生正应力？A. 拉伸载荷B. 压缩载荷C. 横向力D. 弯曲载荷28. 铝合金挤压型材的优点是：A. 可以使焊缝不在最高应力区B. 减少焊缝的数量C. 降低成本D. 改善铝合金的焊接性29. 工字梁中，剪应力主要由那列那部分承担？A. 上翼板B. 下翼板C. 腹板D. 3个部分均匀承担30. 按照GB150，关于焊缝分类说法正确的是：A. 所有的环向焊缝都是B类焊缝B. 凸形封头上的拼接焊缝都是A类C. 法兰与壳体的非对接焊缝是C类D. 加强板与壳体的焊缝是D类31. 下列关于疲劳强度说法错误的是？A. 疲劳强度是疲劳载荷作用N次而断裂时的应力或σB. 疲劳强度就是屈服强度σsC. 疲劳强度就是抗拉强度σbD. 疲劳强度就是疲劳极限值32. 碳钢焊接结构设计的静载许用应力应根据：A. 延伸率B. 剪应力C. 极限拉伸应力D. 屈服应力33. 疲劳强度是什么意思？A. 疲劳强度就是抗拉强度σb或σB. 疲劳强度就是屈服强度σsC. 疲劳强度是疲劳载荷作用N次而断裂时的应力D. 疲劳强度就是疲劳极限值34. 决定断裂韧性指标KIC的主要因素是什么？A. 应力σ的大小B. 裂纹的尺寸C. 裂纹的位置D. 环境温度35. 下述哪些说法是错误的？A.横向加强配置在具有较大剪力的区域内B.横向加强配置在具有较大弯矩的区域内C.纵向加强配置在具有较大剪力的区域内D.纵向加强配置在具有较大弯矩的区域内36. 压力容器条例包括以下哪几种技术规程？A. TRD . TRR . TRGB. TRR . TRB . TRDC. TRD . TRB . TRGD. TRB . TRG . TRR37. 对铝合金焊缝表面喷丸有什么作用？A. 提高构件的寿命B. 对铝合金构件无影响C. 对铝合金构件有负面影响D. 提高疲劳强度38. 铝合金结构相对钢结构有哪些的优点？A. 承载能力强B. 重量轻C. 更容易制造D. 无低温脆断的倾向39. 下列哪些接头应避免在承受疲劳载荷时使用：A. 表面加工的双面焊全熔透焊接接头B. 双面焊全熔透焊接接头C. 表面加工的单面焊全熔透焊接接头D. 带永久性衬垫的全熔透焊接接头40. 部分焊透的不等厚板双面对接焊缝的熔深为：A. 母材厚度B. 较薄母材厚度减去未焊透厚度C. 母材厚度的3/4D. 双面焊缝金属熔透量的焊缝金属厚度之和41.求矩形截面梁所承受的正应力A. 100N/mm2B. 10KN/cm2C. 10N/mm2D. 1KN/cm242.梁可以承受哪种载荷A.轴向载荷、横向载荷、弯曲载荷B.只承受轴向载荷C.只承受横向载荷D.只承受弯曲载荷43.计算支座反作用力A. A=B. A=C. B=D. B=16KN44.求上翼板的加强板，图中阴影部分对y轴的静矩（）A.2580cm3B. 3280 cm3C. 2460 cm3D. 3440 cm3A. a表示焊缝厚度B. n表示单个焊缝条数C. l表示单个焊缝长度 D. e表示间隔46.按DIN18800T1杆件连接时最小焊接长度的限定A. 5倍有效焊缝厚度B. 6倍有效焊缝厚度C. 6倍有效焊缝厚度，同时要求最小焊接长度大于30mmD. 6倍有效焊缝厚度，同时要求最小焊接长度大于40mm47.计算屈强比时用到哪些特征值A. 屈服强度B.抗拉强度C. 硬度D. 冲击功E. 延伸率48.下列说法正确的是A.轴向力引起正应力B. 剪力引起剪切应力C. 弯矩引起正应力D. 扭矩引起正应力49.哪些因素与对接焊缝的坡口形式有关A.所选择的材料B.材料厚度C.所选择的焊接方法D.焊接填充材料50.承受动载荷的构件，两对接接头的板厚差不允许超过（），超过必需将厚板加工成斜坡状A.3mmB.5mmC.2mm D 6mm51.角焊缝的焊缝厚度为8mm，实际焊接完后的焊缝厚度为10mm，则焊缝体积增加了% % % %52.验证立柱在压力作用下稳定性时，需考虑的参量A.截面的惯性矩B.长细比C.横截面面积D.材料的质量等级53.下列接头中，疲劳强度按从大到小的排列顺序为A.1>2>3B. 2>1>3C. 3>2>1D. 3>1>254.对焊接接头进行计算时，应考虑以下问题A.不考虑应力分布不均匀（应力集中）B.必须考虑应力分布不均匀（应力集中）C.不考虑焊接残余应力D.必须考虑焊接残余应力55.下列说法正确的是是材料受载后裂纹尖端张开位移是材料断裂韧性的指标之一B.裂纹尖端张开位移临界值δc能反映裂纹尖端能量聚集和金属硬化变脆的程度是用来确定焊接接头不同部位的韧性56.下列说法正确的是A.断续焊缝主要用于薄壁构件和横向及纵向加强的场合B.关于断续焊缝的最小焊缝厚度，与所焊材料的最大板厚有关C.关于断续焊缝的最小焊缝厚度，与所焊材料的板厚没有任何关系D.断续焊缝可以用于动载结构中57.压力容器中角焊缝的焊缝厚度（S为壳体厚度）A.0.7SB. B D.按照所采用的设计规范而确定58.焊接压力装置中，焊缝减弱系数与哪些因素有关A.检验范围B.壁厚C.热处理D.焊缝的坡口型式59.以下说法正确的是A.压力容器壁厚与内部压力大小有关B.压力容器壁厚与容器直径有关C.压力容器壁厚与材料的许用应力有关D.压力容器壁厚与材料的许用应力无关60.以下说法正确的是A.纵缝所承受的载荷是环缝的两倍B.纵缝所承受的载荷是环缝的三倍C.纵缝所承受的载荷和环缝所承受的载荷相同D.纵缝所承受的载荷是环缝的四倍。
焊接结构与设计综合题(复习)(12页).docx
一.名词解释脆性断裂：断裂前无明显的宏观塑性变形，断裂时的应力较低，通常不超过材料的屈服强度，并具有突发性。
裂纹扩展能量释放率：裂纹扩展单位面积由系统所提供的弹性能量叫做裂纹扩展能量释放率。
内应力：内应力是指在没有任何外力作用下，平衡于弹性体内的应力。
疲劳晰絮，在循环成交变载荷的作用下经过一定周期而发生的破坏。
焊接偌构成力席蚀被妹，焊接结构在应力（残余应力、工作应力）和腐蚀介质联合作用下发生破坏的一种形式，通常可分为裂纹产生、扩展、最终断裂三个阶段。
无延性转变温度NDT：低于此温度，发生低于&的无延性的脆性断裂。
反变形预防焊接变形的措施之一，即事先估计好结构变形的大小和方向，在装配时给予一个相反方向的变形与焊接变形相抵消，使焊后构件保持设计的要求。
高组配接头：焊缝金属的强度比母材高的焊接接头。
外观变形：物体的变形受到阻碍，不能完全自由地进行，只能够部分地表现出来。
这部分能够表现出来的变形称外观变形。
罗伯逊孩伸试验，是测定材料止裂温度的典型方法，试验目的是确定脆性裂纹在钢板中扩展的应力和温度的临界条件。
可分为等温型试验和温度梯度型试验。
临界应力强度因子脆是评定材料阻止宏观裂纹扩展能力的一种力学性能指标，与裂纹的大小、形状和外加应力的大小无关，是材料本身的特性，是应力强度因子的临界值。
反映了带裂纹体抵抗裂纹扩展，特别是抵抗裂纹发生失稳扩展的能力。
落锤试验：测定厚度大于16 mm钢板的NDT（无塑性转变温度）的试验方法，可替代大型止裂试验研究材料的止裂性能。
成力疲劳，公称循环应力小于材料的屈服极限，疲劳破坏的应力循环次数大于1。
4〜10\应力场强度因子K处于弹性范围，塑性变形仅局限在很小的局部区域。
韧胞转变设奁Tk：金属材料有两个重要的强度指标，即屈服强度。
s和断裂强度无。
温度降低，Os上升速率大于。
f上升速率，两线交点对应温度Tk称为韧脆转变温度。
波浪变形：薄板焊接时，由于失稳引起的呈波浪形的变形，属面外变形的一种。
焊接结构学各章习题
焊接结构学各章习题《焊接结构》第二章习题1有一简单直杆，材质为低碳钢，长度为5m，有0℃均匀加热到100℃，试求自由变形率是多少？如果加热到60℃时，受到刚性壁阻碍，试求外观变形和内部变形各是多少？2某16Mn钢的，，,试求两端刚性固定的直杆均匀加热到什么温度时，其中的热应力？3有一单位长度的低碳钢直杆，两端刚性固定经过0℃ 650℃ 0℃的均匀加热冷却后，直杆中的残余应力和残余变形如何？若直杆一端刚性固定，一端受刚性壁阻碍，其结果又如何？4如图，在长度L，断面面积A的直杆和弹簧所组成的系统中，试求直杆的温度由0℃升高到T℃时，直杆中产生的热应力和直杆外观长度变化。
图中K为弹簧常数，两端刚性壁支撑。
（提示：P=K.△L）5低碳钢长板条按下列方程加热：T=T0(X/B)2, T0=300℃，阿尔法=1.2*10-5/℃，E=2*10 4Kg/mm2,坐标原点如图所示，试求长板产生的应力。
1. 一焊接丁字梁如图所示。
试分析其横截面上的残余应力的分布曲线。
（影线部分表示塑性变性区）2. 两块钢板在刚性拘束条件下进行对焊，如图示。
试绘出焊后Ⅰ-Ⅰ截面的纵向应力和Ⅱ-Ⅱ截面及Ⅲ-Ⅲ截面的横向应力的分布曲线。
若沿Ⅲ-Ⅲ截面将板切开，则Ⅱ-Ⅱ截面及Ⅲ-Ⅲ截面横向应力分布曲线。
若沿Ⅲ-Ⅲ截面将板切开，则Ⅱ-Ⅱ截面上的横向残余应力将如何分布？3. 有一低碳箱型梁，其截面尺寸如图所示，长度5m，有四条角焊缝，每条角焊缝均用埋弧焊一次焊成，焊脚高度=8mm，试估算四条角焊缝焊后引起的纵向收缩变形。
4. 要焊制一直径2000mm的简节，板厚20mm，简节由一埋弧自动焊纵焊焊成，焊缝宽度40mm，纵缝对接时留有2mm间隙，试问为保证简节直径尺寸下料展开料的理论长度应是多少？5. 试分析图示对接接头焊后焊接残余变形。
6. 一对接接头板的几何尺寸和纵向残余应力分布如图，试问采用机械拉伸法完全消除纵向残余应力需要多大的力？施加该力时接头板的纵向变形是多少？消除纵向残余应力后的纵向残余变形又是多少？7. 一单位长度短板，其板边约束情况见图，即收缩时不受阻，现沿板中线同时加热，板截面的温度场如图所示。
焊接结构试题及参考答案
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。
(×)17、焊接结构的疲劳断裂通常是在焊接接头处开始产⽣。
(√)18、提⾼t形接头疲劳强度的根本措施是开坡⼝焊接和加⼯焊缝过渡区使之圆滑过渡。
(√)19、焊接热影响区的⼤⼩与焊接⼯艺参数⽆关。
（×）20、在焊接过程中，碳是⼀种良好的脱氧剂，所以焊芯中含碳量越⾼越好。
焊接结构学复习题
焊接结构学1.什么是焊接结构它有何优缺点答：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。
！焊接结构的优点：1、连接效率高2、水密性和气密性好3、重量轻4、成本低、制造周期短5、厚度不受限制缺点：1.应力集中变化范围大2.有较大的应力和变形3.有较大的性能不均匀性，且对材料敏感4.焊接接头的整体性导致止裂困难5.焊接接头缺陷难以避免,具有隐蔽性。
2.何谓内应力内应力有何性质及推论答：在没有外载荷作用时，平衡于物体内部的应力叫内应力。
性质：自身平衡，不稳定性推论：内应力的波形图至少应该是三波形的，因为单波形，两波形都不能满足合力为零，合力矩为零。
3.内应力的分类热应力和组织应力概念。
、答：按内应力产生的原因来分：有热应力和组织应力。
焊接应力的平衡范围较大，属于宏观内应力。
热应力：也叫温度应力，是由于构件受热不均匀而引起的应力。
组织应力：金属冷却时，在刚性恢复温度之下产生相变导致体积变化而引起的应力叫组织应力。
（对于低碳钢，刚性恢复温度是600度，而它的奥氏体转变温度是600~700度之间，600度以下没有相变发生，所以低碳钢不存在组织应力）按内应力平衡的范围分第一，二，三类内应力。
按内应力产生的时间来分：有瞬时应力和残余应力4.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。
5焊接残余变形有哪几种】答：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、螺旋形变形（其中前两者为平面内的变形，后五者为平面外的变形）6.何谓自由变形、外观变形、内部变形搞懂他们的相互关系。
利用三等份板条中间板均匀加热的模型理解焊接应力与变形产生的原因答：1.自由应变εT：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。
(完整word版)焊接结构学期末考试试卷
内蒙古工业大学２００11——２０12学年第一学期
《焊接结构学》期末考试试卷（A）（课程代码：040114034）试卷审核人：考试时间：
注意事项：１. 本试卷适用于2011级函授本科专业学生使用。
２. 本试卷共5页，满分100分。
答题时间120分钟。
班级：姓名：学号：
一、名词解释（具体要求：本大题共4道小题，每小题
4分，共16分）
1、应力集中
2、内应力
3、解理断裂
《焊接结构》试卷第1页共5页
4、联系焊缝
二、简答题（具体要求：本大题共7道小题，每小题8 Array分，共56分）
1、简述焊接结构的优点。
2、焊接热过程的复杂性主要表现在哪几方面？
《焊接结构》试卷第2页共5页
3、内应力的存在对材料静载强度有何影响？
4、焊接热源的种类有哪些？
5、以平板对接为例，用图示的方式给出纵向焊接残余应力的纵向和横向
分布形势。
6、画出对接接头的工作应力分布。
《焊接结构》试卷第3页共5页
7、简述Laird-Smith模型对疲劳裂纹扩展机理的解释
三、论述题（具体要求：本大题共2道小题，第Array
1题13分，第2题15分）
1、综述调控焊接应力与变形的焊前措施。
《焊接结构》试卷第4页共5页
2、综述影响金属脆性断裂的主要因素。
《焊接结构》试卷第5页共5页。
焊接结构期末复习试卷
《焊接结构》期末测验题一、填空题（每空1分，共24分）1．将加工好的零、部件，采用适当的工艺方法，按生产图样和技术要求连接成部件或整个产品的工艺过程，称为。
2．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热处理和局部热处理。
3．板厚小于6mm的薄板焊接时，易发生变形。
4. 反变形法主要用来消除焊件的变形和变形。
5．焊接结构装配的三个基本条件是、夹紧和测量。
6．焊接接头的基本形式有四种：接头、接头、T形接头和角接接头等。
7．焊接变形有五种基本形式有变形、变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形。
8. 火焰加热矫正法常用的加热方式有点状加热、线状加热、和加热三种形式。
9. 根据应力作用方向，焊接应力可分为向应力和向应力。
10．焊接时加热那些阻碍焊接区自由伸缩的部位（称）使之与焊接区同时膨胀和同时收缩，起到减小焊接残余应力的作用，此法称为。
11. 对接接头静载强度计算时，不考虑焊缝。
12.由金属材料轧制的板材或型材（或铸造、锻压等坯料）采用焊接方法，按照一定结构组成的并能承受载荷的金属结构称为。
13．矫正焊接变形的方法有手工矫正法、机械矫正法和。
14. 接头局部区域的最大应力比平均应力值高的现象称为。
15．刚性固定法、反变形法主要用来预防焊接梁焊后产生的变形和变形。
16、焊接结构的基本构成有、、桁架和。
17、是能承受一定压力作用的密闭容器，广泛用于石油化工等行业。
1. 焊接应力与变形产生的根本原因是焊件受热不均匀 . （）2. 焊接结构拘束越大，残余应力越小。
( )3. 焊件厚度相同时，焊缝的长度越长，纵向收缩量越小。
（）4. 鸟巢是典型的焊接结构。
（）5. 装配时定位焊缝所用的焊条可任意选取。
（）6. 与铆接结构相比，焊接接头力学性能较高。
（）7. 对于非对称布置的结构，装配焊接时，应先焊焊缝多的一侧。
（）8. 厚板焊接时开X形坡口比开V形坡口焊接角变形大。
（）9．搭接接头的力学性能优于对接接头。
武汉理工大学2011级《焊接结构复习》
焊接结构课复习题（）第一章序论1.什么是焊接结构?它有何优缺点?答：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。
焊接结构的优点：1、连接效率高2、水密性和气密性好3、重量轻4、成本低、制造周期短5、厚度不受限制缺点：1.应力集中变化范围大2.有较大的应力和变形3.有较大的性能不均匀性，且对材料敏感4.焊接接头的整体性导致止裂困难5.焊接接头缺陷难以避免,具有隐蔽性。
第二章焊接应力与变形1.何谓内应力？内应力有何性质及推论？答：在没有外载荷作用时，平衡于物体内部的应力叫内应力。
性质：自身平衡，不稳定性推论：内应力的波形图至少应该是三波形的，因为单波形，两波形都不能满足合力为零，合力矩为零。
2.内应力的分类？热应力和组织应力概念。
答：按内应力产生的原因来分：有热应力和组织应力。
焊接应力的平衡范围较大，属于宏观内应力。
热应力：也叫温度应力，是由于构件受热不均匀而引起的应力。
组织应力：金属冷却时，在刚性恢复温度之下产生相变导致体积变化而引起的应力叫组织应力。
（对于低碳钢，刚性恢复温度是600度，而它的奥氏体转变温度是600~700度之间，600度以下没有相变发生，所以低碳钢不存在组织应力）按内应力平衡的范围分第一，二，三类内应力。
按内应力产生的时间来分：有瞬时应力和残余应力3.何谓自由变形、外观变形、内部变形？搞懂他们的相互关系。
利用三等份板条中间板均匀加热的模型理解焊接应力与变形产生的原因？答：1.自由应变εT：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。
如果增加一个一个约束条件，自由应变εT就不能完全表现出来，表现出来的部分为外观应变εe，而未表现出来的部分就叫内部应变ε。
（弹性内部应变ζS和塑性内部应变εp）在温度恢复到T0之后，塑性内部应变将保留下来，这样原杆件将缩短εp 。
三等分板条的力学模型:如果中间部分的温度上升小，出现的不可见变形处于弹性范围内，当温度恢复到原始状态，则刚才出现的应力和变形都会消失,不会有残余应力和变形出现. 如果中间部分的温度上升大，温度恢复后，中间部分受拉应力而两侧部分则受压应力。
xxxx年焊接结构参考答案及评分标准(a卷).doc
XXXX年X季学期《焊接结构》课程考试参考答案及评分标准（A卷）一、名词解释（每小题3分，共15分）答对1题得三分1.残余应力：有（存在于构件内部的力）这句话至少得两分，否则1-2分。
2.高组配：有（比母材高）这句话至少得两分，否则1-2分。
3.延性断裂：有（显著的塑性变形）这句话至少得两分，否则1-2分。
4.温度NDT:有（无延性断裂）或（无塑性断裂）这句话至少得两分，否则1- 2分。
5.钥焊联合接头：有（钥接和焊接）这句话至少得两分，否则1-2分。
二、判断题（每小题2分，共20分）l.N 2.Y 3.N 4.Y 5. Y 6.N 7.N 8. Y 9. Y 10. Y答对1题的两分三、填空题（每空2分，共20分）1.第一类（答对得分）2.£ = £e - £t（£ = £丁- £e也算正确，得分）3.半破坏性（答破坏性得0-1分）4.不影响（答对得分）5.对接接头（答对得分）6.大于（答对得分）7.温度、化学成分、组织和状态、加载速率、板厚和应力集中（任选三个均算对）8.焊接压应力。
（答焊接残余应力得0-1分）四、简答题。
（45分）1、对静载强度的影响：当构件塑性较好时，无影响；当构件塑性较差时，降低了构件承载能力。
（4分）对疲劳强度的影响：当构件中残余应力为拉应力时构件的疲劳将度将降低，当构件中存在残余压应力时，疲劳强度将提高。
（3分）对刚度的影响：构件中存在着与外力方向一致的残余应力，其数值又达到屈服强度时，其刚度降低，当焊缝附近的残余拉应力未达到屈服强度时，构件经过一次加载、卸载后，如再次加载，只要强度不超过前一次，残余应力将不起作用。
（3分）2.措施：1、合理的设计。
2：必要的工艺措施：（1 ）预留收缩余量，（2）采用反变形法，（3）选择合理的焊接方法和规范，（4）刚性固定法，（5）合理的装配顺序，（6）热调整法（如意思相同，表达不同均算正确，措施给出4-5个，可得全分）单向拉伸a-0.5 三向不等拉伸QV0.53. 把平行于焊缝方向的应力成为纵向残余应力，用j 表示。
焊接结构生产总复习题
焊接结构生产总复习题一、选择题1．焊接加热时，焊件不能自由膨胀，冷却时焊件不能自由收缩，那么焊后焊件（C）。
A. 存在残余应力，不存在焊接变形B. 存在残余变形，不存在残余应力C. 存在残余应力和残余变形D. 既不存在残余应力也不存在残余变形2．焊接残余应力按其产生的原因，可分为热应力、塑变应力和（A）。
A. 相变应力B. 拘束应力C. 工作应力D. 瞬时应力3．手工电弧焊焊接长直焊缝时，若采用直通焊，焊缝的后焊部分比先焊部分的横向收缩（B）A. 小B. 大C. 相同D. 不定4．选择坡口形式还应注意到焊接材料（A）、可焊到性、坡口加工能力和焊接变形。
A. 消耗量B. 特点C. 种类D. 强度5．采用刚性固定法焊接，可减小（B）。
A. 焊接应力B. 焊接变形C. 焊缝强度D. 焊材消耗量6．通常选择零件的最（B）表面作为主要定位基准面。
A. 小B. 大C.长D. 不定7．高压容器属于第（C）类压力容器。
A. ⅠB. ⅡC. ⅢD. Ⅳ8．（C）接头受力较均匀，因此常用于筒体与封头等重要部件的连接。
A. 搭接B. 十字C. 对接D. 角接9．利用制品上的圆柱形孔的内表面定位时，可以采用（D）定位。
A. 挡块B. 定位样板C. V形铁D. 定位销10.关于焊接工艺评定的规定，叙述不正确的是（C）。
A. 改变焊接方法，需重新评定B. 改变焊接材料，需重新评定C. 材质相同的板材试件对接焊缝的工艺评定不适用于管材焊件D. 钢材类别改变时，需重新评定11．焊缝过程中产生的（A）变形越大,焊后产生的残余应力和残余变形就越大。
A. 压缩塑性B. 压缩弹性C. 拉伸弹性D. 弯曲12．钢板拼接时，相邻两条焊缝应错开，错开距离应（C）。
A. 大于筒体厚度的1.5倍且不小于50mmB. 大于筒体厚度的2倍且不小于75mmC. 大于筒体厚度的3倍且不小于100mmD. 大于筒体厚度的3倍且不小于75mm13．火焰矫正法中的点状加热点的直径不小于（B）毫米。
《焊接结构学》期末考试试卷
《焊接结构学》期末考试试卷一、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：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.联系焊缝：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，焊缝一旦断裂结构不会立即失效，这种焊缝称为联系焊缝。
10.工作焊缝：是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，即焊缝一旦断裂结构就立即失效，这种焊缝称为工作焊缝。
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：在焊接过程中,工件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为焊接热循环。
14.延性断裂:伴随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，其上具有细小的凹凸，呈纤维状）的断裂.二、简答题1。
焊接结构的优点？焊接结构的优点:(1）焊接可以把不同形状，不同厚度，不同材料的工件连接起来，且可与母材相当,同时可使产品重量减轻，生产成本明显降低。
（2）焊接是一种金属原子间的结合，刚度大,整体性好，不像机械连接那样有间隙，可以减少变形，且能保证容器类结构的气密性和水密性.（3）与铸、锻等其它加工方法相比，生产焊接产品一般不需要大型贵重设备。
焊接结构复习题(2011[1][1].06)
![焊接结构复习题(2011[1][1].06)](https://img.taocdn.com/s3/m/9c51d81859eef8c75fbfb332.png)
焊接结构课复习题（）第一章序论1.什么是焊接结构?它有何优缺点?第二章焊接应力与变形1.何谓内应力？内应力有何性质及推论？2.内应力的分类？热应力和组织应力概念。
3.何谓自由变形、外观变形、内部变形？搞懂他们的相互关系。
4.利用三等份板条中间板均匀加热的模型理解焊接应力与变形产生的原因？5.研究焊接应力与变形的基本假设。
（2个，一个是热物理性能的假设，另一个是屈服极限与温度的假定关系。
）6.纵向或横向收缩是以什么为参照系的？（焊缝）7.各种焊接变形（收缩变形，弯曲变形，角变形、波浪变形、焊接错边、扭曲变形）的产生原因，影响因素和控制措施。
8.预防焊接变形的设计措施，工艺措施各有那些？（教材P36）9.能分析不同的装配焊接顺序对焊接变形的影响。
10.用机械和火焰矫正焊接变形的原理各是什么？11.纵向焊接残余应力的分布特点及数值大小。
12.横向焊接残余应力的分布特点及与施焊方式的关系。
13.残余应力对机械加工精度的影响，对受压杆件稳定性的影响？14.残余应力对静载强度及尺寸稳定性的影响。
15.在焊后的加卸载过程中，焊接残余应力及应变的变化。
16.二次变形及其原理。
17.如何调节焊接残余应力？消除焊接残余应力的方法有那些？（教材P61）18.什么叫加热减应法？它有何作用？（）19.焊接残余应力的测定方法有那些？（一般了解，教材P103）第三章焊接接头1.焊接接头的定义。
2.各种接头的型式及特点。
那种接头的受力是最好的？那种接头的装配要求最简单？3.何为应力集中？它产生的原因有那些？对接头静载强度有无影响？为什么？4.对接、搭接、丁字（十字）接头降低应力集中的措施是什么？5.铆焊联合接头和铆焊联合结构有什么不同？它们各自在结构中的作用是什么？6.何谓应变时效？何谓动应变时效（热应变脆化）？它们的差别是什么？7.何谓高组配接头？何谓低组配接头？8.控制相对宽度提高软层接头强度的原理是什么？9.焊接接头设计的强度原则是什么？（接头和母材等强）答；接头和母材等强的原则。
《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 -10mmB 10-15mmC 15-20mm4、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8、火焰矫正薄板波浪变形通常采用（）加热。
A 点状加热 B线状 C 三角形9、通常在材料发生塑性变形时，仍有部分弹性变形存在。
而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，这种现象叫（）。
A 卸载现象B 材料记忆现象C 回弹现象10、在焊接结构中，焊缝及其附近区域的纵向残余应力为（）。
A 拉应力B 压应力C 拉应力和压应力三、判断题1、焊接应力与变形产生的根本原因是焊件受热不均匀。
焊接结构复习思考题
概念1焊接结构：焊接结构是由金属材料轧制的板材或型材（或铸造、锻压等坯料）采用焊接方法，按照一定结构组成的并能承受载荷的金属结构。
2应力集中：接头局部区域的最大应力比平均应力值高的现象。
3焊接残余应力：焊后依然残留在结构中的内应力。
4疲劳断裂：材料在循环应力、应变作用下，多次循环后引起的断裂。
5装配定位基准：装配过程中，作为依据来确定零部件在结构中位置的点、线、面。
6结构：不同类别或相同类别的不同层次，按程度多少的顺序进行有机排列。
7应力集中系数：表征应力集中程度的参数，为最大应力与平均应力之比。
8焊接变形：由焊接引起的焊件结构尺寸的改变，叫做焊接变形。
9矫正：采用一定措施消除零件的变形的过程。
10焊接装配：焊前将已加工好的零件（部件），按图纸规定的要求固定成组件、部件及结构的过程。
二、辨析以下说法1.中国钢产量世界第一，其中40%用于焊接结构生产。
（√）2.网上出现的“蛋形”蜗居，其骨架主要为焊接结构。
（√）3.与铸造毛坯相比，焊接结构的质量更小。
（√）4.焊接结构对脆断、疲劳、应力腐蚀等破坏特别敏感。
（√）5.焊接残余应力与残余应变总是成对出现。
（√）6.焊缝与工件并联是工作接头。
（×）7.搭接接头的力学性能优于对接接头。
（×）8.金属材料的弯曲成型没有温度限制。
（×）9.残余拉应力有利于提高接头的疲劳强度。
（×）10.焊接结构拘束越大，残余应力越小。
（×）11.鸟巢是典型的焊接结构。
（√）12.世界上发达国家焊接结构生产占钢产量的60%以上。
（√）13.与铆接结构相比，焊接接头力学性能较高。
（√）14.焊接为局部熔化，故而结构组织性能不均匀。
（√）15.反变形法可以控制角变形和弯曲变形。
（√）16.焊缝与工件串联是联系接头。
（×）17.对接接头的应力集中大于T型接头。
（×）18.焊接结构制造中，弯曲成形占有的比重较小。
（×）19.疲劳断裂与脆性断裂的端口形貌一样。
焊接结构学考试重点及答案
注：蓝色为自己理解答案，朋友们自己完善，红色为我认为必考题，大家要记住哦！第一章1、焊接构造的有点？——1〕焊接构造强度高；2〕焊接构造设计机敏性大；3〕焊接接头密封性好；4〕焊前预备工作简洁；5〕易于构造的变更和改型；6〕焊接构造的成品率高。
2、焊接构造的缺点？——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。
其次章1、焊接温度场——指在焊接过程中，某一时刻全部空间各点温度的总计或分布。
2、焊接热循环——在焊接过程中，工件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，到达最大值后，又由高而低的变化称为焊接热循环。
第三章1、温度应力——在没有外力的状况下，由于不均匀温度造成的内应力叫做温度应力。
剩余应力——当不均匀温度恢复到原始的均匀状态后残存在物体中的内应力。
自由变形〔量、率〕——当金属物体的温度发生变化或发生相变没有受到外界的任何阻碍而自由进展，它的外形和尺寸的变形就称为自由变形。
自由变形的大小称之为自由变形量。
单位长度上的自由变形量称之为自由变形率。
外观变形〔量、率〕——当物体的变形受到阻碍而不能完全自由变形时，所表现出来的局部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。
内部变形〔量、率〕——当物体的变形受到阻碍而不能完全自由变形时，未表现出来的局部变形称为内部变形或可见变形。
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。
2、长板条中心加热，边缘加热时温度应力，剩余应力的分布状况？——1〕长板条中心加热：由于中心温度高两端温度低，所以中心产生膨胀受到两端的阻碍而承受压应力，两端受拉应力。
当加热温度较高时，将使中心部位产生较大的压缩塑性变形。
此时停顿加热使板条恢复到初始温度，并允许板条自由收缩，则最终板条长度缩短并且受到两侧的拉力，因此在板条中心形成参与拉应力，而两侧形成剩余压应力。
焊接结构复习资料
焊接结构复习资料1.焊接结构与铆接结构相比有什么特点？优点1) 焊接接头强度高。
2) 焊接构件设计灵活性大。
3) 焊接接头密封性好。
4) 焊前准备工作简单。
5) 易于构件的变更和改型。
6）焊接构件的成品率高。
缺点1)焊接结构具有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.构件焊接性及影响因素。
与“材料焊接性”的概念相比，构件焊接性的意义更为广泛，它可以包括：“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，使用性能并妨碍制造过程。
影响因素：1）与材料相关的因素母材和填充材料的类型（化学）成分和显微组织2）与设计有关的因素构件的形状、尺寸、支撑条件和负载、焊接类型、厚度和配置3）与制造有关的因素焊接方法、速度、操作、坡口形状、焊接顺序、多层焊、定位焊、夹紧、预热和焊后热处理。
3.焊接内应力种类，温度应力产生原因。
分类：按作用时期分: 焊接过程中出现的称瞬时应力(热应力或温度应力);焊接后保留下来的称残余应力。
按分布范围分:宏观内应力(范围一般与结构尺寸相当)、微观内应力(晶粒尺寸)和超微观内应力（晶格)。
温度应力产生原因：热应力是由于构件不均匀受热引起的。
物体受热膨胀，冷却收缩，即温度变化引起变形。
若课、可自由变形，则变形是温度变化唯一反映，若受拘束，则在物体内部产生内应力，即为温度应力。
4.自由变形、外观变形和内部变形的区别。
1)自由变形: 一端固定的直杆均匀加热时，杆件将自由伸长△L T，所得的变形称之为自由变形。
2）外观变形: 假如杆件受到约束，实际只能伸长△Le，这是可见的变形，称之为外观变形。
3）内部变形:由于存在约束，杆件在自由状态下所应有的变形与实际存在的变形有所不同，构件内部由于压缩而未表现出来的那部分变形△L，称为内部变形。
5.纵向和横向残余应力的分布与影响因素。
1)与焊缝方向平行的应力称为纵向应力，用σx表示。
焊接结构力学第一、二章 试题
第一、二章1. 简述构件焊接性的含义，哪些因素影响构件焊接性？答：构件的焊接性包括材料的适应焊接性、设计的焊接可靠性、制造的焊接可行性。
影响构件焊接性的因素包括：与材料有关的因素：母材和填充材料的类型（化学）成分和显微组织与设计有关的因素：结构的形状、尺寸、支撑条件和负载、焊缝类型、厚度和配置 与制造有关的因素：焊接方法、焊速、焊接操作、坡口形状、焊接顺序、多层焊、定位焊、夹紧、预热和焊后热处理2. 比较电弧焊（MIG ）与电阻焊（点焊）过程中产热机构、散热机构和热量传递方式方面的差异。
答：产热机构：电弧焊 利用气体介质中的放电过程来产生热量，来熔化焊丝和加热工件，MIG 采用直 接弧，阳极斑点和阴极斑点直接加热母材和焊丝，电弧柱产生的辐射和对流传热和电极 斑点产生的辐射传热也起辅助作用；电阻焊 以电阻热为主要热源，电阻点焊最初起主要作用的是被焊构件间的接触区域存在接触电阻，电流流过时导致表面被加热，并使表面局部熔化，此后接触电阻减弱甚至消失，热量的产生主要取决于电流密度和被加热的体积散热机构：电弧焊 环境散热，即处于高温的工件和焊丝向周围介质散失热量，和飞溅散热，即飞溅造成热量损失电阻焊 环境散热，即处于高温的工件和焊丝向周围介质散失热量热量传递：电弧焊 热传导，即工件和焊丝中高温区域的热量将向低温区域传导；对流换热，即焊接熔池内部，由于各处温度不同，加上电弧的冲击作用产生强迫对流，工件表面处，周围气体介质流过时带走热量；辐射换热，即电弧本身处于极高温度，将向周围的低温物体发生辐射，并传递热量；热焓迁移，即（1）具有高温的熔滴从焊丝向母材迁移，在传质同时传热；（2）飞溅从熔池向四周飞散，同时传质传热。
电阻焊 热传导；对流换热3. 哪些因素会影响MIG 过程产热及散热？答：4. 举例说明焊接结构过程中涉及到几种热量传递方式。
答：5. 比较交流TIG 焊与电阻焊的有效热功率的差异。
答：6. 请给出描述焊接熔池的三维数学模型（控制方程组及边界、体积力初始条件）答：电弧以恒定的速度u0沿X 方向移动。
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焊接结构课复习题（）第一章序论1.什么是焊接结构?它有何优缺点?答：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。
焊接结构的优点：1、连接效率高2、水密性和气密性好3、重量轻4、成本低、制造周期短5、厚度不受限制缺点：1.应力集中变化范围大2.有较大的应力和变形3.有较大的性能不均匀性，且对材料敏感4.焊接接头的整体性导致止裂困难5.焊接接头缺陷难以避免,具有隐蔽性。
第二章焊接应力与变形1.何谓内应力？内应力有何性质及推论？答：在没有外载荷作用时，平衡于物体内部的应力叫内应力。
性质：自身平衡，不稳定性推论：内应力的波形图至少应该是三波形的，因为单波形，两波形都不能满足合力为零，合力矩为零。
2.内应力的分类？热应力和组织应力概念。
答：按内应力产生的原因来分：有热应力和组织应力。
焊接应力的平衡范围较大，属于宏观内应力。
热应力：也叫温度应力，是由于构件受热不均匀而引起的应力。
组织应力：金属冷却时，在刚性恢复温度之下产生相变导致体积变化而引起的应力叫组织应力。
（对于低碳钢，刚性恢复温度是600度，而它的奥氏体转变温度是600~700度之间，600度以下没有相变发生，所以低碳钢不存在组织应力）按内应力平衡的范围分第一，二，三类内应力。
按内应力产生的时间来分：有瞬时应力和残余应力3.何谓自由变形、外观变形、内部变形？搞懂他们的相互关系。
利用三等份板条中间板均匀加热的模型理解焊接应力与变形产生的原因？答：1.自由应变εT：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。
如果增加一个一个约束条件，自由应变εT就不能完全表现出来，表现出来的部分为外观应变εe，而未表现出来的部分就叫内部应变ε。
（弹性内部应变ζS和塑性内部应变εp）在温度恢复到T0之后，塑性内部应变将保留下来，这样原杆件将缩短εp 。
三等分板条的力学模型:如果中间部分的温度上升小，出现的不可见变形处于弹性范围内，当温度恢复到原始状态，则刚才出现的应力和变形都会消失,不会有残余应力和变形出现. 如果中间部分的温度上升大，温度恢复后，中间部分受拉应力而两侧部分则受压应力。
4.研究焊接应力与变形的基本假设。
答：1.热物理性能的简化:设材料的热物理参数不随温度变化 2.在500℃度以下屈服极限ζs为常量，500～600℃之间，线性下降到０.大于600℃度认为材料丧失弹性。
3.平截面假设:构件的某截面在加热前是平面，那么加热变形后仍然保持平面。
5.焊缝的纵向收缩和横向收缩是以焊缝为参照系的,而与焊件的纵横无关。
6.各种焊接变形（收缩变形，弯曲变形，角变形、波浪变形、焊接错边、扭曲变形）的产生原因，影响因素和控制措施。
答：①纵向收缩变形：不均匀加热→压缩塑性变形→相当于力Ｐ→缩短→力Ｐ偏离构件中心→弯曲影响纵向变形的因素（6点）：多层焊的焊接纵向变形比单层焊小,间断焊的纵向收缩变形比连续焊小(与线能量有关);构件中心与焊缝中心距离大的，弯曲变形也大，因为距离大，促使焊件变形的力的力矩也越大。
②横向收缩变形:1.堆焊原因：加热不同时→前后各点温度不同→膨胀受阻→压缩塑变→横向收缩影响因素：线能量q，板厚δ：板厚增加，使得板的刚度增加抵抗变形的能力增加。
横向变形沿焊缝长度上的分布是不均匀的，沿着焊接方向从小到大逐渐增长，到一定长度后趋于稳定，因为先焊的焊缝的横向收缩对后焊的焊缝产生一个挤压作用，使后者产生一个更大的横向压缩变形。
2.对接接头：一方面：有间隙时：热膨胀↑→间隙↓→横向收缩↑无间隙时：热膨胀↑→挤压使厚度↑（冷却后向外侧膨胀的部分恢复，厚度方向的变形不可恢复）→横向收缩↑另一方面：焊缝的纵向收缩影响横向变形，纵向变形→间隙↑→横向收缩↓影响因素：坡口角度↑、间隙↑→横向收缩↑，焊缝金属量↑—→横向收缩↑，线能量↑—→横向收缩↑③角变形原因：横向收缩变形在厚度方向上的不均匀分布，正面的横向收缩大，背面的横向收缩小。
影响因素：堆焊角变形随线能量q n变化的关系是随线能量q n的上升，角变形由小到大，达到峰值后又下降。
角变形随板厚δ的变化也如此。
对接接头影响角变形的主要因素是坡口角度、焊接层数以及焊缝截面形状。
坡口角度α↑—→上下收缩差↑—→角变形↑，对于同样的坡口形式多层焊比单层焊角变形大，焊接层数越多，角变形越大。
用对称坡口如：X型坡口、双U型坡口取代型坡口有利于减少角变。
④波浪变形：板架结构焊后是否失稳的判据为：（焊接残余压应力）ζw≥ζcr（薄板的抗失稳临界压应力）降低焊接残余压应力ζw的方法：采用小的焊接线能量，采用间断焊，采用能量密度高的焊接方法。
增大薄板的抗失稳临界压应力ζcr的方法：增加板厚，增加骨架，减小骨架间距，但这些效果都不好，所以对薄板框架结构很难做到焊后不失稳，应当寻找一种新型来取代薄板框架结构，这就是新型的压筋结构。
⑤焊接错边：分为厚度上的错边和纵向错边原因：装配不善，对接边的热不平衡，刚度不等。
焊接错边在长焊缝上有逐步积累作用，所以一般不宜用直通焊焊长焊缝，可采用跳焊、分段退焊；对于环形焊缝应当对称施焊，跳焊,而不是顺着一个方向焊,以防错边积累。
⑥螺旋形变形（扭曲变形）原因：角变形沿焊缝长度方向分布不均匀以及工件的纵向错边。
措施：改变焊接顺序和方向。
将俩条相邻的焊缝同时同方向焊接。
7.预防焊接变形的设计措施，工艺措施各有那些？答：设计措施：（1）合理地选择焊缝尺寸和形式：在保证结构的承载能力的条件下，设计时应尽量采用小的焊缝尺寸（2）尽可能减少不必要的焊缝（3）合理地安排焊缝的位置：焊缝应尽可能安排在接近结构中和轴的地方，并尽可能对称于截面中和轴。
工艺措施：（1）严格对加工装配工序的要求（2）预留收缩余量（3）反变形法，事先估计好结构变形的大小和方向然后在装配时给一个相反方向的变形与焊接变形相抵消。
（4）刚性固定法用来防止角变形和波浪变形效果比较好。
（5）合理地选择焊接方法和规范，选用能量密度高的焊接方法可以有效的防止焊接变形，CO2焊就比手弧焊变形小，气焊变形最大，真空电子束焊和激光焊能量密度最大焊缝很窄变形极小。
例：如图：对于这样一个不对称的工字型结构,如果用相同的焊接规范进行焊接，则焊缝1、2造成的弯曲将大于3、4，如果把1、2焊缝适当分层焊接，每层用小线能量,则有可能使上下绕曲变形相互抵消.(6) 合理地选择装配焊接顺序8.能分析不同的装配焊接顺序对焊接变形的影响。
例：方案一先组合槽钢(A) 和若干隔板(B)，即先焊3缝，出现上绕f3：再组合（A+B）和C，先焊1缝，出现上绕f1；再焊2缝，出现上绕f2；总变形：f1+ f2+ f3方案二先组合A、C，即先焊1缝，出现上绕f1，不变；再组合（A+C）和B，先焊2缝，出现上绕f2，不变；再焊3缝，出现下绕f3；由于此时的中和轴与A、B组合时相比下移了，所以3缝的中心可能变到中和轴的上方，f3将成为下绕度。
总变形：f1+ f2－f3方案三先组合B、C，即先焊2缝，绕度f2 = 0 ；此时焊缝中心和B、C的中性轴几乎重合，所以产生的绕度很小，几乎为0。
再组合（B+C）和A，先焊1缝，出现上绕f1；再焊3缝，出现下绕f3；总变形：f1－f3 最小。
9.用机械和火焰矫正焊接变形的原理各是什么？答：机械矫正法是利用外力使构件产生与焊接变形相反的变形，使两者抵消（使那些缩短的部分拉长）火焰矫正法是利用火焰局部加热时产生的压缩塑性变形使较长部位的金属缩短来达到矫正变形的目的。
10.纵向焊接残余应力的分布特点及数值大小。
11.横向焊接残余应力的分布特点及与施焊方式的关系。
答：分为两个组成部分：一是由于焊缝及其附近的塑性变形区的纵向收缩引起的，用бy′表示。
存在着两端部分为压应力，中间部分为拉应力的横向内应力。
另一个是由焊缝及其附近的塑性变形区横向收缩的不同时性引起的，用бy″表示。
бy″与施焊的先后次序、方向、分段方法有关。
虽然焊接的方向不同，бy″的分布不同，但只要掌握一点，就是焊接收尾的地方бy″一定是拉应力。
12.残余应力对机械加工精度的影响，对受压杆件稳定性的影响？答：对机械加工精度会产生很大的影响：因为机械切削加工把一部分材料从工件上切去的同时，把原先在那里的焊接残余应力也一起去掉了，从而破坏了工件中原来的内应力的平衡，工件将出现变形使内应力达到新的平衡。
要减小变形，提高加工精度，可以减小每次的加工量，分几次加工，每次加工量递减，这样可以提高加工精度，但不能彻底消除焊接应力对加工精度的影响。
要想彻底消除焊接应力对加工精度的影响，只能先消除焊接残余应力然后再进行机械加工。
对受压杆件稳定性的影响：降低了杆件的抗失稳能力，且影响压杆稳定的主要是残余应力中的压应力区。
13.残余应力对静载强度及尺寸稳定性的影响。
答：焊接残余应力对塑性材料的静载强度没有影响，而对尺寸稳定性却有很大影响。
因为要使构件全面屈服,不管有无残余应力需要的外载荷都是一样的。
对脆性材料，焊接残余应力降低其静载强度。
14.在焊后的加卸载过程中，焊接残余应力及应变的变化。
答：结论一、焊接残余应力对塑性材料的静载强度没有影响.结论二: 焊接结构焊后经过一个加卸载循环,结构内的焊接残余应力将减小到原来的( 1－β)倍 ,如果在该循环中，β= 1的话，则可完全消除残余应力.结论三:焊接结构焊后经过一个加卸载循环,结构的尺寸将发生变化，出现了二次变形.15.二次变形及其原理。
16.如何调节焊接残余应力？消除焊接残余应力的方法有那些？（教材P61）答：调节内应力的措施：1.采取合理的焊接顺序和方向（1）尽量使焊缝能自由收缩，先焊收缩量大的焊缝。
（2）先焊工作时受力大的焊缝。
（3）拼板时应先焊错开的短焊缝，再焊直通的长焊缝。
2.反变形3.锤击或碾压焊道4.加热减应法例：工字梁的对接：1、2两缝对结构来说是横向焊缝，它的横向收缩要比3缝的纵向收缩大，所以应先焊收缩量大的1、2 缝。
又面板上的1缝工作时受力较大，根据原则（2）应先焊1缝，这样在焊后面的2、3缝时它们的收缩能使1缝预先承受压应力，提高了结构的承载能力。
消除残余应力：1.整体高温回火2.局部高温回火3.机械拉伸法4.温差拉伸法5.振动法17.什么叫加热减应法？它有何作用？答：在结构的某些部位加热，使它产生的热膨胀带动焊接部位，产生一个与焊缝收缩方向相反的变形，在冷却时加热区的收缩和焊缝的收缩方向相同，使焊缝能自由的收缩，从而降低内应力。
18.焊接残余应力的测定方法有那些？答：焊接残余应力的测定方法按对结构损坏的程度分为全破坏法、微破坏法和非破坏法。
第三章焊接接头1.焊接接头的定义。
答：在焊件需要连接的部位，用焊接方法制造而成的接头称为焊接接头。