焊接结构复习题.pdf

《焊接结构复习题.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《焊接结构复习题.pdf（28页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、1/28 焊接构造学1.什么是焊接构造?它有何优弊端?答：全焊构造，铆焊接构，栓焊构造 3 种构造的总称就叫焊接构造。焊接构造的长处：1、连结效率高 2、水密性随和密性好 3、重量轻 4、成本低、制造周期短 5、厚度不受限制 弊端：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，且对资料敏 感 4.焊接接头的整体性致使止裂困难 5.焊接接头缺点难以防止,拥有隐蔽性。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，均衡于物体内部的应力叫内应力。性质：自己均衡，不稳固性 推论：内应力的波形图起码应当是三波形的，因为单波形，两波形都不可以知足协力为零，协力矩为

2、零。3.内应力的分类？热应力和组织应力观点。答：按内应力产生的原由来分：有热应力和组织应力。焊策应力的均衡范围较大，属于宏观内应力。热应力：也叫温度应力，是因为构件受热不均匀而惹起的应力。组织应力：金属冷却时，在刚性恢复温度之下产生相变致使体积变化而惹起的应力叫组织应 力。（关于低碳钢，刚性恢复温度是 600 度，而它的奥氏体转变温度是 600700 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）按内应力均衡的范围分第一，二，三类内应力。按内应力产生的时间来分：有刹时应力和剩余应力 4.焊接的剩余应力分为哪几类？答：纵向剩余应力、横向剩余应力、厚度方向上的剩余应力、拘束状态下焊

3、接的内应力、关闭焊缝惹起的内应力、相变应力。5 焊接剩余变形有哪几种？答：纵向缩短变形、横向缩短变形、挠曲变形、角变形、波涛变形、错边变形、螺旋形变形（此中前二者为平面内的变形，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？搞懂他们的互相关系。利用三等份板条中间板均匀加热的模型理解焊策应力与变形产生的原由？答：1.自由应变 T：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，假如这种变化没有遇到外界的任何阻挡而自由地进行，这种变 形称之为自由变形。假如增加一个一个拘束条件，自由应变 T 就不可以完整表现出来，表现出来的部分为 外观应变 e，而未表现出来的部

4、分就叫 内部应变。（弹性p 原杆件将缩短 p。三平分板条的力学模型:假如中间部分的温度上涨小，出现的不可以见变形处于弹性范围内，当温度恢复到原始状态，则方才出现的应力和变形都会消逝,不会有剩余应力和变形出现.如 果中间部分的温度上涨大，温度恢复后，中间部分受拉应力而双侧部分则受压应力。7.如何调理焊接剩余应力？除去焊接剩余应力的方法有那些？调理焊接剩余应力：1、采纳合理的焊接次序和方向（1）尽量使焊缝能自由缩短，先焊缩短量大的焊缝。（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。焊接结构学复习题 焊接结构学复习题 焊接结构学复习题 2/28 2、反变形 3、锤击

5、或碾压焊道 4、加热减应法：除去剩余应力的方法 1、整体高温回火 将整个焊接件加热到必定的温度（600 650），保温一段时间再冷却。除去应力的成效主要取决于加热温度和保温时间，回火温度越高，保温时间越长，应力也就除去的越完全。2、局部高温回火 对整体回火有困难的大型构造，办理的方法是把焊缝四周的一个局部地区加热，其成效固然不如整体办理，只好降低应力峰值，调整剩余应力的散布，不可以完整除去剩余应力，有时还 会因为部分加热产生新的内应力，所以办理的对象只限于简单的构造，但局部高温办理能够改良接头的机械性能。3、机械拉伸法 前方在内应力对静载强度及尺寸稳固性的影响中已经议论了加卸载循环在降低和除去

6、剩余应力方面的作用和原理，这里就不多谈了。4、温差拉伸法 本法的详细做法是：在焊缝双侧各用一个适合宽度的氧乙炔焰矩加热，造成一个焊缝双侧温度高，焊缝区温度低的温度场，双侧金属受热膨胀对低温地区进行拉伸，抵消焊接时所产生的压缩塑性变形，进而降低应力。该法的原理与机械拉伸法相同，所不一样的不过机械拉伸法用的是外载荷来进行拉伸，而本法是利用局部加热的温差来拉伸。5、振动法 8.各样焊接变形（缩短变形，曲折变形，角变形、波涛变形、焊接错边、歪曲变形）的产生原由，影响因素和控制举措。答：纵向缩短变形：不均匀加热压缩塑性变形相当于力缩短力偏离构件中心 曲折 影响纵向变形的因素（6 点）：多层焊的焊接纵向变

7、形比单层焊小,中断焊的纵向缩短变形比连续焊小(与线能量相关);构件中心与焊缝中心距离大的，曲折变形也大，因为距离大，促进焊件变形的力的力矩也越大。横向缩短变形 :1.堆焊 原由：加热不一样时 前后各点温度不一样 膨胀受阻 压缩塑 变 横向缩短 影响因素：线能量 q，板厚 ：板厚增加，使得板的刚度增加抵挡变形的能力增加。横向变形沿焊缝长度上的散布是不均匀的，沿着焊接方向从小到大渐渐增加，到必定长度后 趋于稳固，因为先焊的焊缝的横向缩短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：有空隙时：热膨胀 空隙 横向缩短 无空隙时：热膨胀 挤压使厚度（冷却后向外侧

8、膨胀的部分恢复，厚度方向的变形不 可恢复）横向缩短 另一方面：焊缝的纵向缩短影响横向变形，纵向变形 空隙 横向缩短 影响因素：坡吵嘴度、空隙 横向缩短，焊缝金属量 横向缩短，线能量 横向缩短 角变形 原由：横向缩短变形在厚度方向上的不均匀散布，正面的横向缩短大，反面的横向 缩短小。影响因素：堆焊角变形随线能量 qn 变化的关系是随线能量 qn 的上涨，角变形由小到大，达 到峰值后又降落。角变形随板厚 的变化也这样。对接接头 影响角变形的主要因素是坡吵嘴度、焊接层数以及焊缝截面形状。坡吵嘴度 上下缩短差角变形，关于相同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

9、 型坡口、双 U 型坡口取代型坡口有益 于减少角变。波涛变形：板架构造焊后能否失稳的判据为：（焊接剩余压应力）w cr（薄板的 抗失稳临界压应力）焊接结构学复习题 3/28 降低焊接剩余压应力 w 的方法：采纳小的焊接线能量，采纳中断焊，采纳能量密度高的焊 接方法。增大薄板的抗失稳临界压应力 cr 的方法：增加板厚，增加骨架，减小骨架间距，但这些成效都不好，所以对薄板框架构造很难做到焊后不失稳，应当找寻一种新式来取代薄 板框架构造，这就是新式的压筋构造。焊接错边：分为厚度上的错边和纵向错边 原由：装置不善，对接边的热不均衡，刚度不等。焊接错边在长焊缝上有逐渐累积作用，所 以一般不宜用直通焊焊长

10、焊缝，可采纳跳焊、分段退焊；关于环形焊缝应当对称施焊，跳焊,而不是顺着一个方向焊 ,以防错边累积。螺旋形变形（歪曲变形）原由：角变形沿焊缝长度方向散布不均匀以及工件的纵向错边。举措：改变焊接次序和方向。将俩条相邻的焊缝同时同方向焊接。9.预防焊接变形的设计举措，工艺举措各有那些？答：设计举措：（1）合理地选择焊缝尺寸和形式：在保证构造的承载能力的条件下，设计时 应尽量采纳小的焊缝尺寸（2）尽可能减少不用要的焊缝（3）合理地安 排焊缝的地点：焊缝应尽可能安排在靠近构造中和轴的地方，并尽可能对 称于截面中和轴。工艺举措：（1）严格对加工装置工序的要求（2）预留收 缩余量（3）反变形法，早先预计好构

11、造变形的大小和方向而后在装置时给 一个相反方向的变形与焊接变形相抵消。（4）刚性固定法用来防备角变形 和波涛变形成效比较好。（5）合理地选择焊接方法和规范，采纳能量密度 高的焊接方法能够有效的防备焊接变形，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：关于这样一个不对称的工字型构造 ,假如用相同的焊接规范进行焊接，则焊缝 1、2 造成的曲折将大于 3、4，假如把 1、2 焊缝适合分层焊接，每层用小线能量,则有可能使上 下绕曲变形互相抵消 .(6)合理地选择装置焊接次序 10、焊接剩余应力与变形的调整与控制有哪些举措？答：（1）调控焊策应

12、力与变形的焊前举措：1）合理地选择焊缝的形状和尺寸 其应依据的原则是：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对比，优先选择断续焊缝；角焊缝与对接焊缝对比，优先选择对接焊缝。2）尽量防止焊缝的密集与交错 3）合理地选择肋板的形状并适合地安排肋板的地点，能够减少焊缝，提升肋 板加固的成效 4）采纳压形板来提升平板的刚性和稳固性，也能够减少焊接量和减少变形。5）联系焊缝可采纳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也是要优先考虑的重要举措之一 （2）焊后调控焊接剩余应力与变形的举措：1）机械方法；2 ）加热方法。（

13、3）随焊调控焊策应力与变形的举措：1）刚性固定法；2）减小焊缝的热输入 3）合理安排装置焊接的次序 4）预拉伸法 5）焊时温差拉伸法 焊接结构学复习题 4/28 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 11.例：工字梁的对接：1、2 两缝对构造 来说是横向焊缝，它的横向 缩短要比 3 缝的纵向缩短大，所以应先焊缩短量大的 1、2 缝。又面板上的 1 缝工作时受力较大，依据原则（2）应先焊 1 缝，这样在焊后 面的 2、3 缝时它们的缩短能使 1 缝早先蒙受压应力，提升了构造的承载能力 12.能剖析不一样的装置焊接次序对焊接变形的影响。例：方案一先组合槽钢(A)和若干

14、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 f 2；总变形：f 1+f 2+f 3 方案二先组合 A、C，即先焊 1 缝，出现上绕 f 1，不变；再组合（A+C）和 B，先焊 2 缝，出现上绕 f 2，不变；再焊 3 缝，出现下绕 f 3；因为此时的中和轴与 A、B 组合时对比下移了，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+f 2 f3 方案三先组合 B、C，即先焊 2 缝，绕度 f 2=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

15、）和 A，先焊 1 缝，出现上绕 f1；再焊 3 缝，出现下绕 f 3；总变形：f 1 f3 最小。13.影响焊接接头性能的主要因素?焊缝金属（缺点）:咬边、裂纹、未焊透、气孔、夹渣 热影响区:裂纹、脆化 14、什么是焊接接头？答：熔焊焊接接头是在高温挪动热源局部加热、迅速冷却条件下形成的，接头一般可分 焊缝金属、熔合区、热影响区和母材四个构成部分。1、调制钢、低碳钢的热影响区的构成？1）调制钢热影响区由过热粗晶区、淬火区、不完整相变区构成；2）低碳钢的热影响区 由过热粗晶区、完整正火区（细晶区）、不完整正火区构成。15、坡口形式有哪几种？选择坡口形式时往常要考虑哪几个方面？答：坡口形式有：卷

16、边、平对、V 形、U 形、X 形、K 形等。选择坡口形式时往常要考虑：1）可焊到性或便于施焊；2）降低焊接资料的耗费量；3）坡口易加工；4）减小或控制焊接变形。16、最理想的坡口形式时什么？为何？答：最理想的坡口形式是 U 形坡口；因为相同厚度下 U 形坡口需要的填补金属量少，节俭母材和焊材，并且在同种焊接方法的状况下，其热输入量最小。17、接头形式有哪几种？最理想的接头形式是什么？为何？答：接头形式有对接接头、搭接接头、角接接头、“丁”“十”字接头。此中，最理想的接头形式是对接接头。因为：1）对接接头的焊后剩余应力较小；2）对接接头的焊接变形量较小；3）对接接头的应力集中系数较小；4）在工作

17、过程中对接接头所受的应力状态较好。18能剖析不一样的装置焊接次序对焊接变形的影响。焊接结构学复习题 5/28 答:方案一、a）先组合 A、B，即先焊 3 缝，出现上绕 f3；b）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、a）先组合 A、C，即先焊 1 缝，出现上绕 f1，不变；b）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；因为此时的中和轴与 A、B 组合 时对比下移了，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、a）先组

18、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。b）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 19用机械和火焰改正焊接变形的原理各是什么？答：机械改正法是利用外力使构件产生与焊接变形相反的变形，使二者抵消。火焰改正法是 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改正变形的目的。20纵向焊接剩余应力的散布特色及数值大小。答：散布特色：在试件中部稳固地区内，焊缝邻近焊接剩余应力是拉应力，并且拉应力的值常常达到折服极限。在焊缝塑性区之外，

19、焊接剩余应力是压应力，其值与拉应力相均衡。数 值大小：在板的两头因为拘束条件的改变，纵向应力不一样于中部稳固区，而是比中部低，越 靠近端面越低，到端面处等于零，板条较短时就不存在中部稳固区，焊缝上的 x 可能小于 s。21横向焊接剩余应力的散布特色及与施焊方式的关系。答：横向应力 y 是垂直于焊缝方向的焊策应力，可分为两个构成部分：（1）是因为焊缝及 其邻近的塑性变形区的纵向缩短惹起的，用 y表示。（2）是由焊缝及其邻近的塑性变形 区横向缩短的不一样时性惹起的，用 y表示。因为 y与施焊的先后序次、方向、分段方 法相关，所以对焊道施焊的方法不一样，y的散布也不一样，如：直通焊、由中间向两头焊、

20、分段退焊等。固然焊接的方向不一样，y的散布不一样，但只需掌握一点，就是焊接扫尾的 地方 y必定是拉应力。横向应力的两个构成部分 y和 y是同时存在的，最后的横 向应力是它们二者的合成，即：y=y+y。22剩余应力对机械加工精度的影响，对受压杆件稳固性的影响？答：（1）、对机械加工精度的影响。经过焊接工艺制造的零零件假如要进行机械加工的话，那么焊接过程产生的剩余应力对机械加工精度会产生很大的影响，这是因为机械切削加工把 一部分资料从工件上切去的同时，把原来在那边的焊接剩余应力也一同去掉了，进而损坏了 工件中本来的内应力的均衡，在这个不均衡的内应力的损坏下，工件将出现变形在变形的同 时，使内应力达

21、到新的均衡。（2）对压杆件稳固性的影响。由资料力学基本理论可知，压杆 失稳的临界应力 cr 与长细比 成反比。关于受压的焊接杆件来说，剩余应力中的压应力区 受压载荷后，很快折服，这就减少了蒙受压力的有效截面，增大了长细比，进而使 cr 降落，这就降低了杆件的抗失稳能力，可见影响压杆稳固的主假如剩余应力中的压应力区。23剩余应力对静载强度及尺寸稳固性的影响。答：焊接剩余应力对塑性资料的静载强度没有影响，而对尺寸稳固性却有很大影响。对脆性 资料，焊接剩余应力降低其静载强度。24在焊后的加卸载过程中，焊接剩余应力及应变的变化。答：第一焊后焊接剩余应力的的散布以下：0 拉应力区的应力大小为：1 s 压

22、应力区的应力大小为：20 B b 10 b s b 焊接结构学复习题 6/28 0 2 b b m B B b s b s 1 m s 1 B （1）加载 P 此刻我们来看看剩余应力与 P 产生的应力叠加此后构件各地区的本质应力又是如何的呢？0 拉应力区：1 1 s 0 s m m 压应力区：2 2 1 m 1 m s 1 m s 1 m s 实 s s 加载 P 所产生的拉应变：E(1 m)E 1 m （2）卸载 P 把卸载过程看着施加一个负的 P 载荷，因为卸载过程中构件的整个截面都参加工作，所以 P 在构件内产生的名义应力和本质应力 是一致的，都是 s s 与构件内各区的原有应力叠加，结

23、果是：拉应力区：1 1 s s s 1 s m m m 2 2 s m s s 1 m s 1 1 m 1 m 1 0 压应力区：1 m s 1 m s 2 s s 卸载所产生的应变：E 25.二次变形及其原理 卸载后构件的尺寸没有恢复到加载前，而是产生了新的变形,我们把这个变形叫二次变形。m s s s 1 m 1 m m 它们的差值为 1 m s 26.什么叫加热减应法？它有何作用？在构造的某些部位加热，使它产生的热膨胀带动焊接部位，产生一个与焊缝缩短方向相反的变形，在冷却时加热区的缩短和焊缝的缩短方向相同，使焊缝能自由的缩短，进而降低内应力。27.焊接剩余应力的测定方法有那些？1、全损坏

24、法（1）切条法（2）逐层铣削法 2、微损坏法（1）小孔法（2）套孔法 3、非损坏法（1）磁测法（2）X 射线衍射法 焊接结构学复习题 7/28 28.各样接头的型式及特色。那种接头的受力是最好的？那种接头的装置要求最简单？.对接接头 特色：受力好，装置要求高。对接接头截面变化缓和，应力集中小，受力状态是各样接头中最好的。可是它的装置要求较高，假如两边母材上下错动，或空隙过大、过小都不可以。.搭接接头 特色：受力差，装置要求简单。搭接接头的特色恰好和对接接头相反，应力散布很不均匀，疲惫强度低，可是它们的焊前准备工作及装置要求却很简单。.十字接头（丁字接头）特色：丁字（十字）接头的焊缝向母材过渡较

25、强烈，力线曲折严重，应力散布极不均匀，在焊缝跟部和趾部有较大的应力集中 .角接接头 对接接头受力最好；搭接接头装置要求简单 29.何为应力集中？它产生的原由有那些？对接头静载强度有无影响？为何？应力集中指接头局部地区的最大应力值比均匀应力值高的现象。产生原由:焊缝中有工艺缺点；焊缝外形不合理；焊接接头设计不合理。应力集中的存在表示焊接接头应力散布不均匀，使静载 e 强度降低 30.对接、搭接、丁字（十字）接头降低应力集中的举措是什么？对接接头：在本质生产中只需我们保证焊缝熔透；减小加厚高，使焊缝向母材过渡平顺；提升装置质量，减小焊接错边；采纳适合的焊接规范和坡口形式，减小角变形就能够有效的 控

26、制对接接头造成的应力集中。搭接接头：设计搭接接头时，采纳联合角焊缝的搭接接头，不只好够改良应力散布还能够缩短搭接长度。丁字接头：对重要的丁字接头一定开坡口焊 透或采纳深熔焊接方法进行焊接。对接、搭接、丁字（十字）接头降低应力集中的举措是什么？答：对接接头：焊缝轮廓：焊趾和焊跟向母材过渡越光滑应力集中越小；其次是焊缝加厚越 大应力集中越大。焊接错边：错边量越大应力集中越大。接头的角变形：角变形越大应力集中越大。搭接接头：在只用侧面角焊缝焊成的搭接接头中，不只沿焊缝长度上应力散布是不均匀的，并且在母材断面上应力散布也是不均匀的，为了改良断面上的应力散布，常增加一条正面 角焊缝，形成了联合角焊缝的搭

27、接接头，采纳联合角焊缝的搭接接头，不只好够改良应力散布还能够缩短搭接长度。十字接头：开坡口焊透或采纳深熔焊接方法进行焊接。31.铆焊联合接头和铆焊联合构造有什么不一样？它们各自在构造中的作用是什么？答：既有焊接接头，又有铆接接头的构造称为铆焊联合构造；在同一个接头上既有铆钉 又有焊缝，这样的接头叫铆焊联合接头。铆焊联合接头是一种不合理的接头形式，一般在需要对过去已有的铆接接头进行加固时 采纳。之所以采纳铆焊联合构造是因为铆接也有焊接不可以取代的特色：1）铆接接头比 焊接接头刚度小，有较大的让步性。2）铆接接头的应力集中系数比某些焊接接头的应 力集中系数小，对疲惫强度有益。3）铆接接头在构造中形

28、成的内应力比焊接构造的内 应力低。4）铆接构造有较高的止裂性 5）铆接还能够减少工地条件下的焊接，进而保证 产质量量。32.何谓应变时效？何谓动应变时效（热应变脆化）？它们的差异是什么？答：钢材经冷加工（如剪切、冷作矫形、曲折）产生塑性变形，随后又经过 150400 加热惹起脆化，这一过程叫应变时效；近缝区金属受焊接热循环作用，在某些刻槽尖端邻近，及前道焊缝的缺点邻近，将产生很大的塑性变形，这一由热循环惹起的塑变将引 焊接结构学复习题 8/28 起更大的脆化，这一过程叫动应变时效，也叫热应变脆化。先产生塑变，后进行加热的叫应变时效；塑变和加热同时进行的叫动应变时效，也叫热应变脆化。何谓应变时效

29、？何谓动应变时效（热应变脆化）？它们的差异是什么？答：塑性变形（剪切、冷作矫形）加热（150400）脆化叫应变时效。加热和塑变同时脆化叫动应变时效（热应变脆化）。差异在于前者塑变和加热不是同时进行的，尔后者倒是同时的。33.何谓高组配接头？何谓低组配接头？高组配接头：（焊缝金属强度大于母材强度）低组配接头：（焊缝金属强度低于母材强度也叫软层接头）34.控制相对宽度提升软层接头强度的原理是什么？软层接头的焊缝金属受的是三向应力，而三向应力状态老是使资料变形困难，强度增加，焊缝宽度越小径向拉应力就越大，三向应力状态就越严重，强度提升的就越大，所以减少焊缝相对厚度提升接头强度的原由就是：高强的母材阻

30、挡焊缝金属的变形，使之受三向应力状态而增强。35.焊接接头设计的强度原则是什么？答；接头和母材等强的原则 36.举例说明什么是工作焊缝，什么是联系焊缝？答：联系焊缝：只传达部分载荷，使被联构造件产生协调变形的焊缝。工作焊缝：传达所有载荷，一旦断裂，构造立刻无效的焊缝。（一种焊缝与被连结的元件是串连的，肩负着传达所有载荷的作用，一旦断裂，构造就 立刻无效，这种焊缝称为工作焊缝，其应力称为工作应力。另一种焊缝与被连结的元件是并 联的，仅传达很小的载荷，主要起元件之间互相联系的作用，焊缝一旦断裂，构造不会立刻 无效，这种焊缝称为联系焊缝，其应力称为联系应力。）37.什么是脆性断裂？它有何特色？答：断

31、裂前没有或只有少许塑性变形，断裂忽然发生并迅速发展的断裂形式称为脆性断裂 特色：（1）断裂时工作应力很低，一般低于资料的折服极限。（2）脆断的裂纹源老是从内部的宏观缺点处开始的。（3）温度降低脆断偏向增加。（4）脆性断口平齐而光明且与正应力垂直 38.试述延性断裂和解理断裂是如何发生的，断口容貌有何特色？延性断裂在断裂前有较大的塑性变形；脆性断裂在断裂前没有或这有少许的塑性变形，断裂 忽然发生并迅速发展。延性断裂的断口一般呈纤维状，色彩昏暗，边沿有剪切唇，断口邻近有宏观的塑性变形；微 观特色形态是韧窝，韧窝的本质是资料微区塑形变形形成空洞齐集和长大，致使资料断裂所 留下的圆形或椭圆形凹坑。解理

32、断裂的宏观断口平坦，一般与主应力垂直，没有能够察觉到 的塑性变形，断口有金属光彩；微观特色形态常出现河流花式、舌状花式、扇形花式等 39.应力状态、温度、加载速度对脆性断裂影响的剖析 答应力状态：可见同一构件、相同大小的载荷用不一样的方式加载,它产生的最 大正应力 max 和最大剪应力 max 的数值及比值 max/max 是不一样的,这些 差异对资料的脆断是有影响的,这个就是看载荷造成的最大正应力 max 和最大 剪应力 max 中是 max 先达到正断抗力 Sot,仍是 max 先达到剪断抗力 tk,前者 产生脆断，后者产生韧断 .温度：温度主要影响资料自己的正断抗力 Sot、剪断抗力 t

33、k 和剪切折服限 tT 值，跟着温度的上涨 Sot 基本不变，而 tT 却很快降落，这一结果就相当于改变 了力学状态图的形状，使图形变矮了，使得本来能够先和 Sot 订交的应力状态变 焊接结构学复习题 9/28 得先与 tk 订交了，使资料由本来的脆性断裂变为延性断裂。T tT Sot 不变 脆性 加载速度：加载速度主要影响资料的剪切折服限 tT 值，跟着加载速度的提 高，剪切折服限 tT 提升而正断抗力 Sot 基本不变，这就使得力学状态图变高 了，使得本来先与 tT 订交的应力状态变得先与 Sot 订交了，资料将由韧性断 裂变为脆性断裂。加载速度 tT Sot 不变 脆性 40、资料发生脆

34、性断裂时有什么特色？答：1）脆性断裂一般都在应力不高于构造的设计应力和没有明显地塑性变形的状况下发生，不易早先发现和预防，所以常常造成人身伤亡和财富的巨大损失，所以往常称这种损坏为低应力脆性破；2）塑性资料也发生脆性损坏；3）脆性断裂老是有构件内部存在宏观尺寸（0.1mm 以上）的裂纹源扩展惹起的。这种宏观裂纹源可能是在制造过程或使用过程中产生的；4）裂纹源一旦超出某个临界尺寸，裂纹将以极高的速度扩展，并趁势扩展到构造 整体，直到断裂，拥有忽然损坏的性质；5）中、低强度钢的脆性断裂事故，一般发生在较低的温度，而高强度资料没有明 显的温度效应 41、影响金属脆性断裂的主要因素有哪些？答：1）应力

35、状态的影响：单轴拉伸最好，双轴拉伸次之，三轴拉伸最差；2）温度的影响：温度越低越易发生脆断，温度越高越不易发生脆断，就资料自己而言，其脆性转变温度越低越好；3）加载速度的影响：加载速率越快越易发生脆断，加载速率越慢越不易发生脆断；4）资料状态的影响：厚度的影响：厚度越厚越易脆断，厚度越薄越不易脆断：a、后半在缺口处简单形成三轴拉应力；b、冶金因素：生产薄板时压延量大，轧制温度较低，组织精密；相反，后半轧制次数少，终轧温度较高，组织松散，内 外层均匀性叫差；晶粒度的影响：晶粒越细，其转变温度越低，越不易发生脆 断；化学成分的影响：C、N、O、H、S、P 增加钢的脆性，Mn、Ni、Cr、V 有助于

36、减少钢的脆性。42、预防构造脆性断裂的举措有哪些？答：1）正确采纳资料：依据缺口韧性和试验查验资料；用断裂韧度评定资料。2）采纳合理的焊接构造设计：尽量减少构造或焊接接头部位的应力集中；减小构造的刚度，降低应力集中和附带应力 的影响；不采纳过厚的截面；重视附件或不受力焊缝的设计；减小或除去焊接剩余拉伸应力的不利影响。3 ）用断裂力学方法评定构造安全性。43.使劲学状态图剖析为何构造中不一样意存在三向交错焊缝？答：单轴拉伸时，max/max，而三轴拉伸时，主应力为 1、2、3 且 3 焊接结构学复习题 10/28 0 则 max=1，可见比值 max/max 降落了，所以脆断的危险性加大了。当

37、1=2=3 时 max/max=0，在力学状态图上为横轴，说明资料必定是脆断。三向交错焊 缝为三向等轴应力状态，构造中若同意存在三向交错焊缝，构造必定脆断，故要防止。44.为何在单向应力场中的裂纹尖端缺口根部会产生三轴应力状态呢？在受力过程中因为应力集中的原由，缺口根部的应力必定很大，在它的作用下缺口根 部的资料将伸长，依据体积不变原理，资料在某方向上的伸长必定惹起其余两个方向即宽度 和厚度方向上的缩短，但因为缺口平面上不蒙受应力，所以没有横向缩短，缺口尖端之外的资料遇到的应力较小，惹起的横向缩短也较小，可见横向缩短是不均匀的，使得缺口较大的横向缩短受阻，结果产生横向和厚度方向的拉伸应力，这样

38、就在缺口根部出现了三向应力。45.NDT（无延性转变温度），FTE（弹性断裂转变温度），FTP（延性断裂转变温度）的意义及互相的关系，测定方法。答：存在一个临界温度，低于它资料发平生裂，高于它发生凹裂，此温度称为无延性转变温度，简称 NDT 存在一个临界温度，在这个温度以下，裂纹能够向低应力区扩展，高于这个温度，裂纹只好在应力达到折服点范围内扩展，而不向低应力区扩展，此温度称为弹性断裂转变温度，简称 FTE。存在一个临界温度，在此温度之上，断裂完整部是塑性扯破的，此温度称为延性断裂转变 温度，简称 FTP。假如找到无延性转变温度 NDT，则 FTE 和 FTP 可按以下经验公式算出：FTE=N

39、DT+33（60F）FTP=FTE+33（60F）=NDT+66（120F）测定方法：爆炸膨胀试验、落锤试验 46.转变温度的观点，冲击试验中评定钢材韧性的标准有那些？答：一般来说跟着温度的降低资料的脆性增加，当温度降至某个临界值时将出现延性断裂到脆性断裂的转变，这个温度称之为转变温度。标准：能量标准，断口标准，延性标准 47.防备断裂引起原则(抗裂原则):要求构造的一些单薄环节拥有必定的抗开裂性能。止裂原则:一旦裂纹产生，资料应拥有将其止住的能力。开裂临界温度 T i：在此临界温度之上，不可以能引起脆性裂纹。止裂临界温度 T a：在这个临界温度之上脆性裂纹能够被止住或许不可以扩展。在本质焊接

40、构造的设计中：焊接接头用抗裂原则，母材用止裂原则。、防备构造脆性断裂的设计原则是什么？答：有两种：一为防备断裂引起原则；二为止裂原则。前者要求构造的单薄环节拥有必定的抗开裂性能；后者要求一旦裂纹产生，资料应拥有将其止住的能力，即止裂性能。明显前者更重要。48.在本质焊接构造的设计中应当如何应用这些原则？答:抗裂临界温度：对一种资料来说，有一个裂纹引起临界温度，在此临界温度之上，不可以能引起脆性裂纹。也叫开裂临界温度。止裂临界温度:止裂也有一个临界温度，在这个临界温度之上脆性裂纹能够被止住或许不可以扩展。在焊接构造的本质设计中假如不过采纳抗裂原则，那么一旦开裂，将没法止住，不够安全，假如所有用止

41、裂原则，成本太高，所以本质焊接构造防备脆断的设计是焊接接头用抗裂原则，母材用止裂原则。这就要求设计人员能够掌握接头和母材的抗裂性能和止裂性能方面的资料，这些资料主假如指抗裂临界温度和止裂临界温度。焊接结构学复习题 11/28 49.正断抗力 SOT，剪断抗力 k，剪切折服限 T，力学状态图，应力状态软性系数=max/max 观点。答：正断抗力 SOT：试件中的最大正应力达到 Sot 时，出现正断，属于脆性断裂。剪断抗力 k:试件中的最大切应力达到 tk 时，产生剪断，属于塑性断裂。剪切折服限 T：试件中的最大切应力达到 tT 时，资料折服，出现塑性变形。力学状态图：若直线先与剪切折服限 t T

42、 订交，则表示该种加载方式将使试件内 的最大剪应力 max 第一达到剪切折服限 tT，产生塑性变形，达到剪断抗力 tk 时 产生延性断裂，若直线第一与 Sot 订交时，则表示该种加载方式将使试件内的 max 第一达到 Sot，故产生脆断 1 max 13 2 应力状态软性系数=max/max：表示一种加载方式的应力状态。（在裂纹尖端缺口根部会产生三轴应力状态）50.何谓金属的疲惫？疲惫和脆断的异同。答：构造在改动载荷下工作，固然应力低于资料的但在较长时间工作后仍发生断裂的现象叫 金属的疲惫。相同点 不一样点 疲惫 脆断 低应力作用下损坏 加载次数 多次 少次 断裂时变形很小 裂纹扩展速率 慢

43、快 断裂都拥有忽然性，危害大 温度影响 小 大 影响断裂的因素大多数相同 断口 疲惫辉纹 结晶状 51.疲惫的种类。答：1、高速疲惫（应力疲惫）：载荷小（应力小），频次高，裂纹扩展速率小。2、低周疲惫（应变疲惫）：应力高，频次低，裂纹扩展速率大。52.何谓改动载荷？答：改动载荷是指载荷的大小、方向或大小和方向都随时间发生周期性变化（或无规则变化）的一类载荷。对称交变载荷，脉动载荷，拉伸变载荷：max，mix，m，a，r 何谓改动载荷？典型改动载荷及其特征。（对称交变载荷，脉动载荷及其应力循环参量：max，mix，m，a，r）改动载荷是指载荷的大小、方向或大小和方向都随时间发生周期性变化（或无规

44、则变化）的一类载荷。max：应力循环内的最大应力 min ：应力循环内的最小应力 m=（max+min）/2：均匀应力 a=（max min）/2：应力幅值 r=mix/max 1、对称交变载荷力循环特色系数 ：应力循环特色系数，r 的变化范围是+1 应力波形如图，由图可见：这种改动载荷的 min=max；应 r=1。max、min 、均匀应力 m=0 ，应力幅值 a=max 2、脉动载荷 应力波形如图，由图可见：力 m 与应力幅值相等，都等于 max/2 min=0 r=0；max、，m=a=max/2 min ；均匀应 焊接结构学复习题 12/28 3、拉伸变载荷 max、min 均为拉应

45、力，但大小不等，0 r 1 由图可见：max、min 、m 、a；53.疲惫曲线及各样疲惫图，能经过疲惫图求疲惫强度。（1）用 max 与 r 表示的疲惫图 它直接反应 max 与 r 关系，能够明确的看出 r 上涨，疲惫强度也上涨，疲惫强度用 r 表示，角标 r 表示 r 是对应于该应力特色循环系数下的疲惫强度。从图中我们能够看出：对称交变载荷下的疲惫强度-1、脉动循环下的疲惫强度 0。当 r=1 时是静载强度。（2）用 max 与 m 表示的疲惫图（已知 r 如何求 r）此图以 max 和 mix 为纵坐标，m 为横坐标，过原点作向来线与坐标轴成 45 度角，再将 震幅的数值对称地绘再该斜

46、线的的上下双侧，则该斜线及上下线所表示的应力为均匀应力及 在其上叠加的对称交变应力。当 m=0 时，表示对称应力循环，故纵轴 上 ON 表示-1；线段 O N表示脉动循环时的疲惫强度 0;当 m=b 时，相当于静拉伸强度，这时资料已不可以再蒙受交变应力，故 a=0。该疲惫图告诉我们，在不一样的均匀应力 m 下，资料所能蒙受的最大 交变应力 max 及应力幅值 a，它直接表示的是疲惫强度 r 与均匀应力 m 的关系，也就是说已知均匀应力 m，就能够从该图上求得 r。可是假如我们知道 r 如何求 r，也就是说如何从该图上求某种循环 系数 r 下的疲惫强度 r 呢？可用作图法，自 0 点作一与水平线

47、成 角的直线，角 依据下式 确立：tg max 2 max m max mix 2 1 r 该直线与图形上部曲线的交点的纵坐标就是该 r 下的疲惫强度 r。（3）用 a 与 m 表示的疲惫图（已知 r 如何求 r）图中横坐标为均匀应力 m，纵坐标为应力幅值 a，曲线上各点的疲惫强度 r=m+a ，使用时只需知道均匀应力 m 查出对应的应力幅值 a，或已知应力幅值 a，查出对应的均匀 应力 m，把它们的纵横坐标加起来就是疲惫强度 r 。曲线与纵轴交点 A 的纵坐标就是对称循环的疲惫强度-1，曲线与横轴交点 B 的横坐标就是静载强度 b，此时 a=0 、r=1。若不过已知循环特色系数 r，如何求疲

48、惫强度呢？仍旧用作图法，自 0 点作一与水平轴成 角的直线与曲线订交，并使 角知足下式：tg a max mix m max mix 1 1 mix max mix max 1 r 1 r 则交点的纵横坐标之和 m+a=r，即为循环系数为 r 时的疲惫强度 r。比如：求脉动循环 r=0 的疲惫强度，把 r=0 代入上式，得 tg=1、=45，所以过原点作一条 45的射线，与曲线订交，交点的纵横坐标之和就是脉动循环的疲惫强度。（4）用 max 与 mix 表示的疲惫图（已知 r 如何求 r）焊接结构学复习题 13/28 图中纵坐标表示循环中的最大应力 max，横坐标表示最小应力 mix，由原点发

49、出的每一 条射线代表一种循环特征，因为这些射线的斜率的倒数就是应力循环特色系数 r（=mix/max）。比如：由原点向左与横轴倾斜 45的直线，其斜率的倒数为负 1，即 r=-1 ，所以它表 示交变载荷，它与曲线交点 B 的纵坐标 BB即为交变载荷的疲惫强度-1。向右与横轴倾斜 45的直线，其斜率的倒数为 1，即 r=1 ，所以它表示静载状况，它 与曲线交于 D 点，则 DD即为静载强度。纵轴自己又表示脉动载荷 r=0,CC 即为 0。）54.疲惫强度和疲惫极限的观点。答：曲线上对应于某一应力循环次数 N 的不损坏的最大应力为该循环次数 下的疲惫强度；曲线的水平渐近线为疲惫极限。疲惫强度是进行

50、有限寿命设 计时使用。而疲惫极限是进行无穷寿命设计时使用。55.疲惫曲线及各样疲惫图，能经过疲惫图求疲惫强度。答：疲惫曲线：构件在改动载荷作用下所能蒙受的最大应力循环次数。r 是对应于该应力特色循环系数下的疲惫强度。（1）用 max 与 r 表示的疲惫图 （2）用 max 与 m 表示的疲惫图（已知 r 如何求 r）注：线段 O N表示脉动循环时的疲惫强度 0 自 0 点作一与水平线成 角的直线，tg max 2 max 2 该直线与上部曲线的交点的纵坐标就 m max mix 1 r 是该 r 下的疲惫强度 r。1 tg a max mix （3）用 a 与 m 表示的疲惫图（已知 r 如何