金属焊接课后习题参考答案完整版

《金属焊接》课后习题

第1章绪论

1-1. 什么是焊接？什么叫做焊接技术？（储运11-1 01 丛欣欣）

答：焊接：是指通过适当的手段，是两个分离的金属物体（同种金属或异种金属）产生原子（分子）间结合而连接一体的连接方法。

焊接技术：焊接是一种重要的金属加工工艺，各种焊接方法、焊接材料、焊接工艺和焊接设备等及其基础理论的总称叫做焊接技术。

1-2. 简述焊接过程的物理实质。（储运11-1 02 顾思彤）

答：焊接的物理实质：利用局部加热、加压或两者并用的手段，克服表面不平度并消去氧化膜，使母材和焊缝金属形成共同的晶粒，达到永久性的牢固连接。

1-3. 焊接解决的主要问题是什么？（储运11-1 03 郭祝华）

答：焊接解决的问题主要有两个：一是怎样才能焊上；二是怎样才能焊好。

所谓焊上，就是顺利地将两种分离的金属连接在一起，并使它们结合部分能达到原子间的相互联系。

所谓焊好，应包括以下三方面：

（1）焊接接头的各项力学性能达到要求的指标，即能够承受使用过程中所受到的各种外力。不致发生过大的变形（特别是塑性变形），更不能出现开裂现象。（2）焊接变形要小，即经过加工或不加工能达到设计规定尺寸及形状位置公差要求，能顺利地与其他相关零部件或设备相连接，并保持良好的受力状态。（3）焊缝及焊接构件要能够使用足够长的时间，即具有良好的耐久性，并且安全可靠。在焊接件使用寿命期间，不会产生附加塑性变形或开裂而失去使用价值。

1-4. 焊接结构有哪些类型？(储运11-1 04 丹)

答：按两焊件的相对位置，分为平接、搭接和顶接;

对接焊缝按受力方向与焊缝长度方向的关系，分为直缝和斜缝; 角焊缝

按受力方向与焊缝长度方向的关系，分为端缝和侧缝;

按焊缝连续性，分为连续焊缝和断续焊缝;

按施工位置，分为俯焊、立焊、横焊、仰焊。

随着钢结构在建筑工程中的广泛使用，钢结构施工过程中焊接质量越来越受到大家关注，钢结构焊接缺陷的存在，会对焊接钢结构的力学性能和安全使用产生重要的影响，其危害主要是缺陷端部造成严重的应力集中；削弱焊接接头承载截面；降低焊接接头的强度和致密性，导致焊接接头承载力的下降，缩短使用寿命，甚至造成焊接接头脆性断裂或结构倒塌事故。

此外，有些焊接缺陷，如焊缝浃渣、电弧擦伤等会降低焊接结构的耐腐蚀性能。

1-5. 焊接结构的主要特点是什么？（储运11-1 05 邵艳施）

答：⑴接头的强度较高

⑵焊接结构的应用场合比较广泛

⑶适合于制备有密闭性要求得结构

⑷接头形式简单

⑸大型结构制造周期短、成本较低。

1-6. 简述常用焊接方法的基本概念。（储运11-1 06 吴艳）

答：熔化焊接：在焊接过程中，将焊件接头加热至熔化状态，不加压力而完成焊接的方法称为熔化焊接，简称熔焊。

压力焊接：是利用加压、摩擦、扩散等物理作用克服连接表面的不平度，挤除氧化膜等污物，使其在固态条件下实现连接。

钎焊：在焊接过程中，采用比母材熔点低的金属材料做钎料，将焊件和

钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔点的温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与木材相互扩散，从而实现连接焊件的方法称为钎

焊。

1-7. 融化焊接的主要类型有哪些？（储运11-1 06 吴艳）

答：按照热源形式的不同可分为：气焊、电弧焊、铝热焊、电渣焊、电子束焊以及激光焊；

按照电极形式的不同可分为：熔化极焊接和非熔化极焊接。

1-8. 压力焊接的主要类型有哪些？（储运11-1 07 博）

答：压力焊接是利用加压、摩擦、扩散等物理作用克服表面的不平度，挤除氧化膜等污物，使其在固态条件下实现连接。

压力焊接主要分为分为电阻焊、摩擦焊、扩散焊、高频焊、超声波焊、变形焊、爆炸焊和摩擦搅拌焊八大类。

电阻焊又分为点焊、缝焊、凸焊、电阻对焊和闪光对焊五类。

变形焊分为冷压焊、热压焊和超高真空压焊。

1-9. 钎焊的基本工作原理是什么？（储运11-1 09 高强）

答：钎焊是利用熔点比被焊金属低的钎料，溶化后依靠毛细管作用填满接头间隙，并与母材之间相互扩散实现连接的一种焊接方法，钎焊与熔焊的主要不同之处在于：钎焊时只有钎料熔化，被焊金属不熔化，液态钎料

依靠润湿作用和毛细管作用进入两焊件之间的间隙，从而形成焊接，

依靠液态钎料和固态金属的相互扩散而达到原子的结合，同时这两种材

料相互进行配合。

1-10. 论述焊接技术在石油工业中的应用。（储运11-1 10 海明）

答：油气储运设备中的各种储油罐、油气管道、油槽车和油轮等都在以焊接为主要加工手段制造的。海洋构筑物的建造和安装，包括海洋平台、导管架、海底管线及海洋管道铺设船。在钻采机械方面，焊接主要用于架体、泵体、钻杆、抽油杆和钻头等各种金属结构和制造及安装修理。石油化工机械中各种化工容器、反应塔、加热炉和换热器的制造和安装等都要井陉大量的焊接工作。

1-11. 简述焊接技术的发展方向。（储运11-1 11 培磊）

答:焊接技术将向高性能化,集成化,智能化,柔性化发展。

第2章焊接电弧与焊接电源

2-1. 焊接电弧的主要特点是什么？（储运11-1 12 宇）

答：（1）维持电弧放电的电压较低，一般为10~50V。

（2）电弧中的电流很大，可以几A到几千A。

（3）具有很高的温度。弧柱中心温度一般可达5000~30000K，等离子弧温度可达50000L以上。

2-2. 焊接是如何分类的？（储运11-1 13 何成）

答：按电流种类分为交流电弧、直流电弧和脉冲电弧；

按电弧状态分为自由电弧和压电弧；

按电极材料分为熔化极电弧和非熔化极电弧。

2-3. 引燃电弧的方式有哪几种？（储运11-1 13 何成）答：焊接电弧的引燃方式：接触引弧和非接触引弧。

2-4. 焊接电弧的结构由哪几部分组成？各部分的特点是什么？

（储运11-1 14 黄敏坚）

答：焊接电弧有三个电场强度不同的区域组成：阴极区、阳极区和弧柱区

阴极区即电弧紧靠负极的区域。阴极区很窄，电弧放电时，阴极表面上集中发射电子的微小区域叫做阴极斑点，具有光亮，是整个阴极区温度最高的地方。

阳极区即电弧紧靠正极的区域。阳极区较阴极区宽，电弧放电时，阳极表面上集中接收电子的微小区域叫做阳极斑点，具有光亮，是整个阳极区温度最高的地方。