焊接結(jié)構(gòu).doc

1、 焊接結(jié)構(gòu)的特點是什么？答：1）焊接接頭強度高；2）焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計靈活性大；3）焊接接頭密封性好；4）焊前準備工作簡單；5）易于結(jié)構(gòu)的變更和改形；6）焊接結(jié)構(gòu)的成品率高；7）存在較大的焊接應(yīng)力和變形；8）對應(yīng)力集中敏感；9）焊接接頭的性能不均勻。2、構(gòu)件焊接性包含哪幾個方面？ 答：構(gòu)件焊接性包含以下幾個方面：材料的焊接適應(yīng)性、設(shè)計的焊接可靠性、制造的焊接可行性。3、 構(gòu)件焊接性的因素可分為哪幾個方面？答：可分為與材料有關(guān)的因素、與設(shè)計有關(guān)的因素、與制造有關(guān)的因素三個方面。4、 焊接熱過程的復(fù)雜性主要表現(xiàn)在哪些方面？答：主要表現(xiàn)在：1）焊接熱過程的局部性和不均勻性； 2）焊接熱過程的瞬時性（非穩(wěn)態(tài)性）； 3）焊接熱源的相對運動。5、什么是內(nèi)應(yīng)力？什么是熱應(yīng)力？ 答：內(nèi)應(yīng)力：在沒有外力的條件下平衡于物體內(nèi)部的應(yīng)力； 熱應(yīng)力：當構(gòu)件受熱不均勻時結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生的平衡于構(gòu)件內(nèi)部的應(yīng)力。6、 當金屬物體的溫度發(fā)生變換或發(fā)生相變時，它的形狀和尺寸就要發(fā)生變化。如果這種變化沒有受到外界的任何阻礙而自由進行，這種變形稱為自由變形。自由變形的大小稱為自由變形量；單位長度上的自由變形量稱為自由變形率。當桿件的伸長受阻礙，使其不能完全自由變形時，變形量只能部分表現(xiàn)出來，則將所表現(xiàn)出來的部分變形稱為外觀變形或可見變形；外觀變形的大小稱為外觀變形量；單位長度上的外觀變形量稱為外觀變形率。而未表現(xiàn)出來的那部分變形，稱為內(nèi)部變形；內(nèi)部變形的大小稱為內(nèi)部變形量；單位長度上的內(nèi)部變形量稱為內(nèi)部變形率。7、 焊接的殘余應(yīng)力分為哪幾類？答：縱向殘余應(yīng)力、橫向殘余應(yīng)力、厚度方向上的殘余應(yīng)力、拘束狀態(tài)下焊接的內(nèi)應(yīng)力、封閉焊縫引起的內(nèi)應(yīng)力、相變應(yīng)力。8、 焊接殘余變形有哪幾種？答：縱向收縮變形、橫向收縮變形、撓曲變形、角變形、波浪變形、錯邊變形、螺旋形變形（其中前兩者為平面內(nèi)的變形，后五者為平面外的變形）。9、焊接殘余應(yīng)力與變形的調(diào)整與控制有哪些措施？ 答：（1）調(diào)控焊接應(yīng)力與變形的焊前措施：1） 合理地選擇焊縫的形狀和尺寸其應(yīng)遵循的原則是：盡可能使焊縫長度最短； 盡可能使板厚?。?盡可能使焊腳尺寸??； 斷續(xù)焊縫和連續(xù)焊縫相比，優(yōu)先選擇斷續(xù)焊縫； 角焊縫與對接焊縫相比，優(yōu)先選擇對接焊縫。2） 盡量避免焊縫的密集與交叉3） 合理地選擇肋板的形狀并適當?shù)匕才爬甙宓奈恢茫梢詼p少焊縫，提高肋板加固的效果4） 采用壓形板來提高平板的剛性和穩(wěn)定性，也可以減少焊接量和減少變形。5） 聯(lián)系焊縫可采用斷續(xù)焊縫的形式以降低熱輸入總量，并且盡量把工作焊縫變?yōu)槁?lián)系焊縫6） 預(yù)變形法或反變形法也是要優(yōu)先考慮的重要措施之一 （2）焊后調(diào)控焊接殘余應(yīng)力與變形的措施： 1）機械方法； 2）加熱方法。 （3）隨焊調(diào)控焊接應(yīng)力與變形的措施： 1）剛性固定法；2）減小焊縫的熱輸入3）合理安排裝配焊接的順序4）預(yù)拉伸法5）焊時溫差拉伸法6）隨焊激冷法7）隨焊碾壓法8）隨焊錘擊法9）隨焊沖擊碾壓法 P130-圖4-2影響焊接接頭性能的主要因素? 焊縫金屬（缺陷）:咬邊、裂紋、未焊透、氣孔、夾渣 熱影響區(qū):裂紋、脆化10、什么是焊接接頭？ 答：熔焊焊接接頭是在高溫移動熱源局部加熱、快速冷卻條件下形成的，接頭一般可分 焊縫金屬、熔合區(qū)、熱影響區(qū)和母材四個組成部分。11、坡口形式有哪幾種？選擇坡口形式時通常要考慮哪幾個方面？ 答：坡口形式有：卷邊、平對、V形、U形、X形、K形等。 選擇坡口形式時通常要考慮：1）可焊到性或便于施焊； 2）降低焊接材料的消耗量； 3）坡口易加工； 4）減小或控制焊接變形。12、最理想的坡口形式時什么？為什么？ 答：最理想的坡口形式是U形坡口； 因為同等厚度下U形坡口需要的填充金屬量少，節(jié)省母材和焊材，并且在同種焊 接方法的情況下，其熱輸入量最小。13、接頭形式有哪幾種？最理想的接頭形式是什么？為什么？ 答：接頭形式有對接接頭、搭接接頭、角接接頭、“丁”“十”字接頭。其中，最理想的 接頭形式是對接接頭。因為：1）對接接頭的焊后殘余應(yīng)力較??； 2）對接接頭的焊接變形量較?。?3）對接接頭的應(yīng)力集中系數(shù)較?。?4）在工作過程中對接接頭所受的應(yīng)力狀態(tài)較好。14、什么是應(yīng)力集中及應(yīng)力集中系數(shù)？造成應(yīng)力集中的原因是什么？ 答：所謂應(yīng)力集中，是指接頭局部區(qū)域的最大應(yīng)力值（max）比平均應(yīng)力值（av） 高的現(xiàn)象。而應(yīng)力集中的大小常以應(yīng)力集中系數(shù)KT表示，即：KT=max /av， （式中，max為截面中最大應(yīng)力值；av為截面中平均應(yīng)力值。） 造成應(yīng)力集中的原因主要有：1）焊縫中存在工藝缺陷； 2）焊縫外形不合理； 3）焊接接頭設(shè)計不合理。15、材料發(fā)生脆性斷裂時有什么特點？答：1）脆性斷裂一般都在應(yīng)力不高于結(jié)構(gòu)的設(shè)計應(yīng)力和沒有顯著地塑性變形的情況下發(fā)生，不易事先發(fā)現(xiàn)和預(yù)防，因此往往造成人身傷亡和財產(chǎn)的巨大損失，所以通常稱這類破壞為低應(yīng)力脆性破； 2）塑性材料也發(fā)生脆性破壞； 3）脆性斷裂總是有構(gòu)件內(nèi)部存在宏觀尺寸（0.1mm以上）的裂紋源擴展引起的。這種宏觀裂紋源可能是在制造過程或使用過程中產(chǎn)生的；4）裂紋源一旦超過某個臨界尺寸，裂紋將以極高的速度擴展，并順勢擴展到結(jié)構(gòu)整體，直到斷裂，具有突然破壞的性質(zhì)；5）中、低強度鋼的脆性斷裂事故，一般發(fā)生在較低的溫度，而高強度材料沒有明顯的溫度效應(yīng)16、影響金屬脆性斷裂的主要因素有哪些？ 答：1）應(yīng)力狀態(tài)的影響：單軸拉伸最好，雙軸拉伸次之，三軸拉伸最差；2）溫度的影響：溫度越低越易發(fā)生脆斷，溫度越高越不易發(fā)生脆斷，就材料自身而言，其脆性轉(zhuǎn)變溫度越低越好；3）加載速度的影響：加載速率越快越易發(fā)生脆斷，加載速率越慢越不易發(fā)生脆斷；4）材料狀態(tài)的影響：厚度的影響：厚度越厚越易脆斷，厚度越薄越不易脆斷：a、后半在缺口處容易形成三軸拉應(yīng)力；b、冶金因素：生產(chǎn)薄板時壓延量大，軋制溫度較低，組織細密；相反，后半軋制次數(shù)少，終軋溫度較高，組織疏松，內(nèi)外層均勻性叫差；晶粒度的影響：晶粒越細，其轉(zhuǎn)變溫度越低，越不易發(fā)生脆斷；化學(xué)成分的影響：C、N、O、H、S、P增加鋼的脆性，Mn、Ni、Cr、V有助于減少鋼的脆性。17、什么是NDP、FTE、FTP？它們之間的溫差是多少？ 答：在平裂和凹裂情況之間存在著一臨界溫度，低于該臨界溫度，材料發(fā)生平裂， 高于它發(fā)生凹裂，此溫度有稱為無延性轉(zhuǎn)變溫度，簡稱NDP。在凹裂與凹陷和局部斷裂情況之間也存在著一個彈性斷裂轉(zhuǎn)變溫度，簡稱FTE。在凹陷和局部斷裂與膨脹撕裂情況之間也存在一個延性轉(zhuǎn)變溫度，簡稱FTP。根據(jù)經(jīng)驗：NDP比FTE小30，F(xiàn)TE比FTP小30。18、防止結(jié)構(gòu)脆性斷裂的設(shè)計原則是什么？答：有兩種：一為防止斷裂引發(fā)原則；二為止裂原則。前者要求結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)具 有一定的抗開裂性能；后者要求一旦裂紋產(chǎn)生，材料應(yīng)具有將其止住的能力， 即止裂性能。顯然前者更重要。19、Ti和Ta指什么？抗開裂性能試驗主要測哪個？其主要有哪些試驗？止裂試驗主要測哪個？其主要有哪些試驗？答：對一種材料來說有一個引發(fā)臨界溫度Ti，在此溫度之上不可能發(fā)生脆性斷裂； 止裂也有一個臨界溫度Ta，在此溫度以上脆性斷裂裂紋可以被止住。 抗開裂性能試驗主要測Ti，有： 1）韋爾斯寬板拉伸試驗； 2）斷裂韌度試驗（也叫COD試驗）； 3）尼伯林克試驗。 止裂試驗主要測Ta，有： 1）羅伯遜止裂試驗； 2）雙重拉伸試驗。20、預(yù)防結(jié)構(gòu)脆性斷裂的措施有哪些？答：1）正確選用材料：按照缺口韌性和試驗檢驗材料；用斷裂韌度評定材料。 2）采用合理的焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計：盡量減少結(jié)構(gòu)或焊接接頭部位的應(yīng)力集中； 減小結(jié)構(gòu)的剛度，降低應(yīng)力集中和附加應(yīng)力 的影響； 不采用過厚的截面； 重視附件或不受力焊縫的設(shè)計； 減小或消除焊接殘余拉伸應(yīng)力的不利影響。 3）用斷裂力學(xué)方法評定結(jié)構(gòu)安全性。21、疲勞斷裂由哪三個階段組成？答：1）在應(yīng)力集中處產(chǎn)生初始疲勞裂紋裂紋萌生； 2）裂紋穩(wěn)定擴展； 3）失穩(wěn)斷裂。22、疲勞強度設(shè)計的一般原則是什么？答：1）承受拉伸、彎曲、和扭轉(zhuǎn)的構(gòu)件應(yīng)采用長而圓滑的過渡結(jié)構(gòu)以減少剛度的 突然變化； 2）優(yōu)先選用對接焊縫、單邊V形焊縫和K形焊縫，盡可能不用角焊縫； 3）采用角焊縫時最好用雙面焊縫，避免使用單面焊縫； 4）采用帶有搭接板（蓋板）的搭接接頭和彎搭接接頭，盡可能不用偏心搭接； 5）使焊縫（特別是焊趾、焊縫根部和焊縫端部）位于低應(yīng)力區(qū)（例如彎曲時 的中性帶、承受小彎矩的區(qū)域、孔邊緣上使缺口應(yīng)力為零的地方、過渡段 和轉(zhuǎn)角以外的部位）使缺口效應(yīng)分散而避免其疊加；6） 在焊趾缺口、焊縫根部缺口和焊縫端部缺口之前或之后（處于力流之中）設(shè)置一些緩沖缺口以消除或降低上述缺口部位的應(yīng)力；7） 承受橫向彎曲的構(gòu)件應(yīng)縮短支撐間距以減小彎矩；8） 橫向力應(yīng)作用于剪切中心之上以減小扭矩；9） 承受拉伸與彎曲的構(gòu)件如需加強，則加強件長度應(yīng)小，以減小加強件對于構(gòu)件變形的拘束；10）承受扭轉(zhuǎn)的構(gòu)件，為避免橫截面翹曲受阻可采用切除翼緣端部、翼緣端斜接等形式以及采用橫截面不產(chǎn)生翹曲的型材；11） 使焊縫能包圍較大的面積或局部增加構(gòu)件壁厚以減輕外力作用于薄壁構(gòu)件上時引起的局部彎曲；12）在薄板范圍內(nèi)合理布置焊縫以減輕彎曲變形；13）避免能擾亂力流的開口（或切口），但與力流垂直的加勁肋板角部應(yīng)切除（加勁肋板切角）；14）在特別危險的部位以螺栓接頭或鉚接接頭、鍛造連接件或鑄造連接件代替焊接接頭（尤其當這樣做更便于裝配時）；15）消除能引腐蝕的根部間隙。23、提高疲勞強度的工藝措施有哪些？答：1）降低應(yīng)力集中：采用合理的結(jié)構(gòu)形式； 盡量采用應(yīng)力集中系數(shù)小的焊接接頭形式； 當采用角焊縫時，須采取綜合措施； 開緩和槽使力線繞開焊縫的應(yīng)力集中處； 用表面接卸加工的方法，消除焊縫及其附件的各種刻槽； 采用適當?shù)暮附臃椒ā?2）調(diào)整殘余應(yīng)力場：整體處理；局部加熱處理；預(yù)先超載法。 3）改善材料的表面性能，采用表面強化處理； 4）特殊保護措施。1. 什么是焊接結(jié)構(gòu)?它有何優(yōu)缺點?答：全焊結(jié)構(gòu)，鉚焊接構(gòu)，栓焊結(jié)構(gòu)3種結(jié)構(gòu)的總稱就叫焊接結(jié)構(gòu)。焊接結(jié)構(gòu)的優(yōu)點：1、連接效率高2、水密性和氣密性好3、重量輕4、成本低、制造周期短5、厚度不受限制缺點：1.應(yīng)力集中變化范圍大2.有較大的應(yīng)力和變形3.有較大的性能不均勻性，且對材料敏感4.焊接接頭的整體性導(dǎo)致止裂困難5.焊接接頭缺陷難以避免,具有隱蔽性。第二章 焊接應(yīng)力與變形1. 何謂內(nèi)應(yīng)力？內(nèi)應(yīng)力有何性質(zhì)及推論？答：在沒有外載荷作用時，平衡于物體內(nèi)部的應(yīng)力叫內(nèi)應(yīng)力。性質(zhì)：自身平衡，不穩(wěn)定性推論：內(nèi)應(yīng)力的波形圖至少應(yīng)該是三波形的，因為單波形，兩波形都不能滿足合力為零，合力矩為零。2. 內(nèi)應(yīng)力的分類？熱應(yīng)力和組織應(yīng)力概念。答：按內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的原因來分：有熱應(yīng)力和組織應(yīng)力。焊接應(yīng)力的平衡范圍較大，屬于宏觀內(nèi)應(yīng)力。熱應(yīng)力：也叫溫度應(yīng)力，是由于構(gòu)件受熱不均勻而引起的應(yīng)力。組織應(yīng)力：金屬冷卻時，在剛性恢復(fù)溫度之下產(chǎn)生相變導(dǎo)致體積變化而引起的應(yīng)力叫組織應(yīng)力。（對于低碳鋼，剛性恢復(fù)溫度是600度，而它的奧氏體轉(zhuǎn)變溫度是600700度之間，600度以下沒有相變發(fā)生，所以低碳鋼不存在組織應(yīng)力）按內(nèi)應(yīng)力平衡的范圍分第一，二，三類內(nèi)應(yīng)力。按內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的時間來分：有瞬時應(yīng)力和殘余應(yīng)力1. 何謂自由變形、外觀變形、內(nèi)部變形？搞懂他們的相互關(guān)系。利用三等份板條中間板均勻加熱的模型理解焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因？答：1.自由應(yīng)變T：當某一金屬物體的溫度有了改變，或發(fā)生了相變，它的尺寸和形狀就要發(fā)生變化，如果這種變化沒有受到外界的任何阻礙而自由地進行，這種變形稱之為自由變形。如果增加一個一個約束條件，自由應(yīng)變T 就不能完全表現(xiàn)出來，表現(xiàn)出來的部分為外觀應(yīng)變e，而未表現(xiàn)出來的部分就叫內(nèi)部應(yīng)變。（彈性內(nèi)部應(yīng)變S和塑性內(nèi)部應(yīng)變p）在溫度恢復(fù)到T0 之后，塑性內(nèi)部應(yīng)變將保留下來，這樣原桿件將縮短p 。三等分板條的力學(xué)模型: 如果中間部分的溫度上升小，出現(xiàn)的不可見變形處于彈性范圍內(nèi)，當溫度恢復(fù)到原始狀態(tài)，則剛才出現(xiàn)的應(yīng)力和變形都會消失,不會有殘余應(yīng)力和變形出現(xiàn). 如果中間部分的溫度上升大，溫度恢復(fù)后，中間部分受拉應(yīng)力而兩側(cè)部分則受壓應(yīng)力。2. 研究焊接應(yīng)力與變形的基本假設(shè)。答：1.熱物理性能的簡化:設(shè)材料的熱物理參數(shù)不隨溫度變化 2.在500度以下屈服極限s為常量，500600之間，線性下降到.大于600度認為材料喪失彈性。3.平截面假設(shè):構(gòu)件的某截面在加熱前是平面，那么加熱變形后仍然保持平面。1. 焊縫的縱向收縮和橫向收縮是以焊縫為參照系的,而與焊件的縱橫無關(guān)。2. 各種焊接變形（收縮變形，彎曲變形，角變形、波浪變形、焊接錯邊、扭曲變形）的產(chǎn)生原因，影響因素和控制措施。答：縱向收縮變形：不均勻加熱壓縮塑性變形相當于力縮短力偏離構(gòu)件中心彎曲影響縱向變形的因素（6點）：多層焊的焊接縱向變形比單層焊小,間斷焊的縱向收縮變形比連續(xù)焊小(與線能量有關(guān));構(gòu)件中心與焊縫中心距離大的，彎曲變形也大，因為距離大，促使焊件變形的力的力矩也越大。橫向收縮變形: 1.堆焊原因：加熱不同時 前后各點溫度不同 膨脹受阻 壓縮塑變 橫向收縮影響因素：線能量q，板厚：板厚增加，使得板的剛度增加抵抗變形的能力增加。橫向變形沿焊縫長度上的分布是不均勻的，沿著焊接方向從小到大逐漸增長，到一定長度后趨于穩(wěn)定，因為先焊的焊縫的橫向收縮對后焊的焊縫產(chǎn)生一個擠壓作用，使后者產(chǎn)生一個更大的橫向壓縮變形。2.對接接頭：一方面：有間隙時：熱膨脹 間隙 橫向收縮無間隙時：熱膨脹 擠壓使厚度（冷卻后向外側(cè)膨脹的部分恢復(fù)，厚度方向的變形不可恢復(fù)）橫向收縮另一方面：焊縫的縱向收縮影響橫向變形，縱向變形 間隙 橫向收縮影響因素：坡口角度、間隙 橫向收縮 ，焊縫金屬量 橫向收縮，線能量 橫向收縮角變形原因：橫向收縮變形在厚度方向上的不均勻分布，正面的橫向收縮大，背面的橫向收縮小。影響因素：堆焊角變形隨線能量qn變化的關(guān)系是隨線能量qn的上升，角變形由小到大，達到峰值后又下降。角變形隨板厚的變化也如此。對接接頭影響角變形的主要因素是坡口角度、焊接層數(shù)以及焊縫截面形狀。坡口角度上下收縮差角變形，對于同樣的坡口形式多層焊比單層焊角變形大，焊接層數(shù)越多，角變形越大。用對稱坡口如：X型坡口、雙U型坡口取代型坡口有利于減少角變。波浪變形：板架結(jié)構(gòu)焊后是否失穩(wěn)的判據(jù)為：（焊接殘余壓應(yīng)力） wcr （薄板的抗失穩(wěn)臨界壓應(yīng)力）降低焊接殘余壓應(yīng)力w的方法：采用小的焊接線能量，采用間斷焊，采用能量密度高的焊接方法。增大薄板的抗失穩(wěn)臨界壓應(yīng)力cr的方法：增加板厚，增加骨架，減小骨架間距，但這些效果都不好，所以對薄板框架結(jié)構(gòu)很難做到焊后不失穩(wěn)，應(yīng)當尋找一種新型來取代薄板框架結(jié)構(gòu)，這就是新型的壓筋結(jié)構(gòu)。焊接錯邊：分為厚度上的錯邊和縱向錯邊原因：裝配不善，對接邊的熱不平衡，剛度不等。焊接錯邊在長焊縫上有逐步積累作用，所以一般不宜用直通焊焊長焊縫，可采用跳焊、分段退焊；對于環(huán)形焊縫應(yīng)當對稱施焊，跳焊,而不是順著一個方向焊,以防錯邊積累。螺旋形變形（扭曲變形）原因：角變形沿焊縫長度方向分布不均勻以及工件的縱向錯邊。措施：改變焊接順序和方向。將倆條相鄰的焊縫同時同方向焊接。1. 預(yù)防焊接變形的設(shè)計措施，工藝措施各有那些？答：設(shè)計措施：（1）合理地選擇焊縫尺寸和形式：在保證結(jié)構(gòu)的承載能力的條件下，設(shè)計時應(yīng)盡量采用小的焊縫尺寸 （2）盡可能減少不必要的焊縫 （3）合理地安排焊縫的位置：焊縫應(yīng)盡可能安排在接近結(jié)構(gòu)中和軸的地方，并盡可能對稱于截面中和軸。工藝措施：（1）嚴格對加工裝配工序的要求（2）預(yù)留收縮余量（3）反變形法，事先估計好結(jié)構(gòu)變形的大小和方向然后在裝配時給一個相反方向的變形與焊接變形相抵消。（4）剛性固定法用來防止角變形和波浪變形效果比較好。（5）合理地選擇焊接方法和規(guī)范，選用能量密度高的焊接方法可以有效的防止焊接變形，CO2焊就比手弧焊變形小，氣焊變形最大，真空電子束焊和激光焊能量密度最大焊縫很窄變形極小。例：如圖：對于這樣一個不對稱的工字型結(jié)構(gòu),如果用相同的焊接規(guī)范進行焊接，則焊縫1、2造成的彎曲將大于3、4，如果把1、2焊縫適當分層焊接，每層用小線能量,則有可能使上下繞曲變形相互抵消.(6) 合理地選擇裝配焊接順序1. 能分析不同的裝配焊接順序?qū)附幼冃蔚挠绊憽＠悍桨敢幌冉M合槽鋼 (A) 和若干隔板(B)，即先焊3縫，出現(xiàn)上繞f3：再組合（A+B）和C，先焊1縫，出現(xiàn)上繞f1；再焊2縫，出現(xiàn)上繞f2；總變形 ：f1+ f2+ f3方案二先組合A、C，即先焊1縫，出現(xiàn)上繞f1，不變；再組合（A+C）和B，先焊2縫，出現(xiàn)上繞f2，不變；再焊3縫，出現(xiàn)下繞f3；由于此時的中和軸與A、B組合時相比下移了，所以3縫的中心可能變到中和軸的上方，f3將成為下繞度。總變形 ：f1+ f2f3方案三先組合B、C，即先焊2縫，繞度f2 = 0 ；此時焊縫中心和B、C的中性軸幾乎重合，所以產(chǎn)生的繞度很小，幾乎為0。再組合（B+C）和A，先焊1縫，出現(xiàn)上繞f1；再焊3縫，出現(xiàn)下繞f3；總變形 ：f1 f3 最小。1. 用機械和火焰矯正焊接變形的原理各是什么？答：機械矯正法是利用外力使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接變形相反的變形，使兩者抵消（使那些縮短的部分拉長）火焰矯正法是利用火焰局部加熱時產(chǎn)生的壓縮塑性變形使較長部位的金屬縮短來達到矯正變形的目的。1. 縱向焊接殘余應(yīng)力的分布特點及數(shù)值大小。1. 橫向焊接殘余應(yīng)力的分布特點及與施焊方式的關(guān)系。答：分為兩個組成部分：一是由于焊縫及其附近的塑性變形區(qū)的縱向收縮引起的，用y表示。存在著兩端部分為壓應(yīng)力，中間部分為拉應(yīng)力的橫向內(nèi)應(yīng)力。另一個是由焊縫及其附近的塑性變形區(qū)橫向收縮的不同時性引起的，用y表示。y與施焊的先后次序、方向、分段方法有關(guān)。雖然焊接的方向不同，y的分布不同，但只要掌握一點，就是焊接收尾的地方y(tǒng)一定是拉應(yīng)力。2. 殘余應(yīng)力對機械加工精度的影響，對受壓桿件穩(wěn)定性的影響？答：對機械加工精度會產(chǎn)生很大的影響：因為機械切削加工把一部分材料從工件上切去的同時，把原先在那里的焊接殘余應(yīng)力也一起去掉了，從而破壞了工件中原來的內(nèi)應(yīng)力的平衡，工件將出現(xiàn)變形使內(nèi)應(yīng)力達到新的平衡。要減小變形，提高加工精度，可以減小每次的加工量，分幾次加工，每次加工量遞減，這樣可以提高加工精度，但不能徹底消除焊接應(yīng)力對加工精度的影響。要想徹底消除焊接應(yīng)力對加工精度的影響，只能先消除焊接殘余應(yīng)力然后再進行機械加工。對受壓桿件穩(wěn)定性的影響：降低了桿件的抗失穩(wěn)能力，且影響壓桿穩(wěn)定的主要是殘余應(yīng)力中的壓應(yīng)力區(qū)。1. 殘余應(yīng)力對靜載強度及尺寸穩(wěn)定性的影響。答：焊接殘余應(yīng)力對塑性材料的靜載強度沒有影響，而對尺寸穩(wěn)定性卻有很大影響。因為要使構(gòu)件全面屈服,不管有無殘余應(yīng)力需要的外載荷都是一樣的。對脆性材料，焊接殘余應(yīng)力降低其靜載強度。1. 在焊后的加卸載過程中，焊接殘余應(yīng)力及應(yīng)變的變化。答：結(jié)論一、焊接殘余應(yīng)力對塑性材料的靜載強度沒有影響.結(jié)論二: 焊接結(jié)構(gòu)焊后經(jīng)過一個加卸載循環(huán),結(jié)構(gòu)內(nèi)的焊接殘余應(yīng)力將減小到原來的( 1)倍 ,如果在該循環(huán)中，= 1的話，則可完全消除殘余應(yīng)力.結(jié)論三:焊接結(jié)構(gòu)焊后經(jīng)過一個加卸載循環(huán),結(jié)構(gòu)的尺寸將發(fā)生變化，出現(xiàn)了二次變形.1. 二次變形及其原理。1. 如何調(diào)節(jié)焊接殘余應(yīng)力？消除焊接殘余應(yīng)力的方法有那些？（教材P61）答：調(diào)節(jié)內(nèi)應(yīng)力的措施：1.采取合理的焊接順序和方向（1）盡量使焊縫能自由收縮，先焊收縮量大的焊縫。（2）先焊工作時受力大的焊縫。（3）拼板時應(yīng)先焊錯開的短焊縫，再焊直通的長焊縫。2.反變形3.錘擊或碾壓焊道4.加熱減應(yīng)法例：工字梁的對接：1、2兩縫對結(jié)構(gòu)來說是橫向焊縫，它的橫向收縮要比3縫的縱向收縮大，所以應(yīng)先焊收縮量大的1、2 縫。又面板上的1縫工作時受力較大，根據(jù)原則（2）應(yīng)先焊1縫，這樣在焊后面的2、3縫時它們的收縮能使1縫預(yù)先承受壓應(yīng)力，提高了結(jié)構(gòu)的承載能力。消除殘余應(yīng)力：1.整體高溫回火2.局部高溫回火3.機械拉伸法4.溫差拉伸法5.振動法1. 什么叫加熱減應(yīng)法？它有何作用？答：在結(jié)構(gòu)的某些部位加熱，使它產(chǎn)生的熱膨脹帶動焊接部位，產(chǎn)生一個與焊縫收縮方向相反的變形，在冷卻時加熱區(qū)的收縮和焊縫的收縮方向相同，使焊縫能自由的收縮，從而降低內(nèi)應(yīng)力。1. 焊接殘余應(yīng)力的測定方法有那些？答：焊接殘余應(yīng)力的測定方法按對結(jié)構(gòu)損壞的程度分為全破壞法、微破壞法和非破壞法。1. 各種接頭的型式及特點。那種接頭的受力是最好的？那種接頭的裝配要求最簡單答：對接接頭：受力好，裝配要求高，加厚高越大應(yīng)力集中越大。搭接接頭：受力差，裝配要求簡單。在搭接接頭中根據(jù)搭接角焊縫受力的方向可以將搭接角焊縫分為正面角焊縫、側(cè)面角焊縫和斜向角焊縫。丁字（十字）接頭：在焊縫跟部和趾部有較大的應(yīng)力集中，角減小應(yīng)力集中系數(shù)減小，焊角尺寸增大應(yīng)力集中系數(shù)也減小。角接頭，鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)與鉚焊聯(lián)合接頭1. 什么是焊接結(jié)構(gòu)?它有何優(yōu)缺點?所謂焊接結(jié)構(gòu)就是全焊結(jié)構(gòu)、鉚焊接構(gòu)、栓焊結(jié)構(gòu)3種結(jié)構(gòu)的總稱。優(yōu)點;1、連接效率高2、水密性和氣密性好3、重量輕4、成本低、制造周期短5、厚度不受限制。缺點：1、應(yīng)力集中變化范圍大2、有較大的應(yīng)力和變形3、有較大的性能不均勻性，且對材料敏感4、焊接接頭的整體性導(dǎo)致止裂困難5、焊接接頭缺陷難以避免,具有隱蔽性，并且缺乏可靠的令人滿意的無損探傷方法。1. 利用三等份板條中間板均勻加熱的模型理解焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因？2. 研究焊接應(yīng)力與變形的基本假設(shè)。共兩種;一個是熱物理性能的假設(shè)，另一個是屈服極限與溫度的假定關(guān)系。1. 縱向或橫向收縮是以什么為參照系的？（焊縫）1. 各種焊接變形（收縮變形，彎曲變形，角變形、波浪變形、焊接錯邊、扭曲變形）的產(chǎn)生原因，影響因素和控制措施。a、縱向收縮變形產(chǎn)生機理：不均勻加熱壓縮塑性變形相當于力縮短力偏離構(gòu)件中心彎曲影響縱向變形的因素：(1)線能量 （2）焊縫層數(shù)（3）預(yù)熱（4）間斷焊的縱向收縮變形比連續(xù)焊小, （5）熱膨脹系數(shù)大的變形也大,（6）構(gòu)件中心與焊縫中心距離大的，彎曲變形也大。b、橫向收縮變形1、堆焊（1）原因：加熱不同時 前后各點溫度不同 膨脹受阻 壓縮塑變 橫向收縮影響因素：線能量qn：qnB 板厚： B 2、對接接頭（1）原因一方面：焊接時隨熱源的移動，焊件被加熱膨脹，使焊接間隙減小,單位厚度焊接線能量越大,熱膨脹越大,間隙變化也越大。冷卻過程中焊縫金屬由于很快凝固，隨后又恢復(fù)彈性，因此阻礙試件的焊接邊收縮到原來的位置，這樣冷卻后就產(chǎn)生了橫向收縮變形。有間隙時：熱膨脹 間隙 橫向收縮無間隙時 ： 熱膨脹 擠壓使厚度 橫向收縮另一方面：焊縫的縱向收縮亦能影響橫向變形?？v向變形 間隙 橫向收縮影響因素：坡口形式：坡口角度、間隙 橫向收縮 焊縫金屬量 橫向收縮，一般地說：線能量 橫向收縮c角變形 原因： 橫向收縮變形在厚度方向上的不均勻分布。影響因素：（1）堆焊： a）塑性變形區(qū)的大小及其沿厚度方向上的分布，b）板的剛度（厚度）板厚： 正反面塑性變形量的差值角變形剛度角變形線能量：qn 正反面塑性變形量的差值角變形qn 正反面塑性變形量的差值角變形（2）對接接頭對接接頭影響角變形的主要因素是坡口角度、焊接層數(shù)以及焊縫截面形狀。坡口角度上下收縮差角變形對于同樣的坡口形式多層焊比單層焊角變形大，焊接層數(shù)越多，角變形越大。用對稱坡口如：X型坡口、雙U型坡口取代型坡口有利于減少角變形。最好是在垂直位置兩面同時施焊。d、波浪變形波浪變形是一種超出板面的失穩(wěn)變形是否失穩(wěn)的判據(jù)為：（焊接殘余壓應(yīng)力） wcr （薄板的抗失穩(wěn)臨界壓應(yīng)力）由上式可以看出，若想提高板架結(jié)構(gòu)的抗失穩(wěn)能力就必須降低焊接殘余壓應(yīng)力w，增大薄板的抗失穩(wěn)臨界壓應(yīng)力cr 降低焊接殘余壓應(yīng)力w的方法：1. 采用小的焊接線能量：2. 采用間斷焊3. 采用能量密度高的焊接方法增大薄板的抗失穩(wěn)臨界壓應(yīng)力cr的方法：1. 增加板厚：浪費材料，經(jīng)濟性差。2. 增加骨架，減小骨架間距：浪費材料，增加焊縫使得焊接殘余應(yīng)力增加。e、焊接錯邊原因：裝配不善、對接邊的熱不平衡，剛度不等。焊接錯邊在長焊縫上有逐步積累作用，所以一般不宜用直通焊焊長焊縫，可采用跳焊、分段退焊；對于環(huán)形焊縫應(yīng)當對稱施焊，跳焊,而不是順著一個方向焊,以防錯邊積累。f、螺旋形變形（扭曲變形）原因：角變形沿焊縫長度方向分布不均勻以及工件的縱向錯邊。措施：改變焊接順序和方向。將兩條相鄰的焊縫同時同方向焊接。9能分析不同的裝配焊接順序?qū)附幼冃蔚挠绊憽４?方案一、a）先組合A、B，即先焊3縫，出現(xiàn)上繞f3； b）再組合（A+B）和C，先焊1縫，出現(xiàn)上繞f1；再焊2縫，出現(xiàn)上繞f2；總變形 ：f1+ f2+ f3方案二、a）先組合A、C，即先焊1縫，出現(xiàn)上繞f1，不變； b）再組合（A+C）和B，先焊2縫，出現(xiàn)上繞f2，不變：再焊3縫，出現(xiàn)下繞f3；由于此時的中和軸與A、B組合時相比下移了，所以3縫的中心可能變到中和軸的上方，f3將成為下繞度?？傋冃?：f1+ f2f3方案三、a）先組合B、C，即先焊2縫，繞度f2 = 0 ；此時焊縫中心和B、C的中性軸幾乎重合，所以產(chǎn)生的繞度很小，幾乎為0。b）再組合（B+C）和A，先焊1縫，出現(xiàn)上繞f1；再焊3縫，出現(xiàn)下繞f3；總變形 ：f1 f3 最小10用機械和火焰矯正焊接變形的原理各是什么？答：機械矯正法是利用外力使構(gòu)件產(chǎn)生與焊接變形相反的變形，使兩者抵消?；鹧娉C正法是利用火焰局部加熱時產(chǎn)生的壓縮塑性變形使較長部位的金屬縮短來達到矯正變形的目的。11縱向焊接殘余應(yīng)力的分布特點及數(shù)值大小。答：分布特點：在試件中部穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)，焊縫附近焊接殘余應(yīng)力是拉應(yīng)力，而且拉應(yīng)力的值往往達到屈服極限。在焊縫塑性區(qū)以外，焊接殘余應(yīng)力是壓應(yīng)力，其值與拉應(yīng)力相平衡。數(shù)值大小：在板的兩端由于拘束條件的改變，縱向應(yīng)力不同于中部穩(wěn)定區(qū)，而是比中部低，越接近端面越低，到端面處等于零，板條較短時就不存在中部穩(wěn)定區(qū)，焊縫上的x可能小于s。12橫向焊接殘余應(yīng)力的分布特點及與施焊方式的關(guān)系。答：橫向應(yīng)力y是垂直于焊縫方向的焊接應(yīng)力，可分為兩個組成部分：（1）是由于焊縫及其附近的塑性變形區(qū)的縱向收縮引起的，用y表示。（2）是由焊縫及其附近的塑性變形區(qū)橫向收縮的不同時性引起的，用y表示。由于y與施焊的先后次序、方向、分段方法有關(guān)，所以對焊道施焊的方法不同，y的分布也不同，如：直通焊、由中間向兩端焊、分段退焊等。雖然焊接的方向不同，y的分布不同，但只要掌握一點，就是焊接收尾的地方y(tǒng)一定是拉應(yīng)力。橫向應(yīng)力的兩個組成部分y和y是同時存在的，最終的橫向應(yīng)力是它們兩者的合成，即：y=y+y。13殘余應(yīng)力對機械加工精度的影響，對受壓桿件穩(wěn)定性的影響？答：（1）、對機械加工精度的影響。經(jīng)過焊接工藝制造的零部件如果要進行機械加工的話，那么焊接過程產(chǎn)生的殘余應(yīng)力對機械加工精度會產(chǎn)生很大的影響，這是因為機械切削加工把一部分材料從工件上切去的同時，把原先在那里的焊接殘余應(yīng)力也一起去掉了，從而破壞了工件中原來的內(nèi)應(yīng)力的平衡，在這個不平衡的內(nèi)應(yīng)力的破壞下，工件將出現(xiàn)變形在變形的同時，使內(nèi)應(yīng)力達到新的平衡。（2）對壓桿件穩(wěn)定性的影響。由材料力學(xué)基本理論可知，壓桿失穩(wěn)的臨界應(yīng)力cr與長細比成反比。對于受壓的焊接桿件來說，殘余應(yīng)力中的壓應(yīng)力區(qū)受壓載荷后，很快屈服，這就減少了承受壓力的有效截面，增大了長細比，從而使cr下降，這就降低了桿件的抗失穩(wěn)能力，可見影響壓桿穩(wěn)定的主要是殘余應(yīng)力中的壓應(yīng)力區(qū)。14殘余應(yīng)力對靜載強度及尺寸穩(wěn)定性的影響。答：焊接殘余應(yīng)力對塑性材料的靜載強度沒有影響，而對尺寸穩(wěn)定性卻有很大影響。對脆性材料，焊接殘余應(yīng)力降低其靜載強度。15在焊后的加卸載過程中，焊接殘余應(yīng)力及應(yīng)變的變化。答：首先焊后焊接殘余應(yīng)力的的分布如下：拉應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力大小為：壓應(yīng)力區(qū)的應(yīng)力大小為： （1）加載P現(xiàn)在我們來看看殘余應(yīng)力與P產(chǎn)生的應(yīng)力疊加以后構(gòu)件各區(qū)域的實際應(yīng)力又是怎樣的呢？拉應(yīng)力區(qū)：壓應(yīng)力區(qū)：加載P所產(chǎn)生的拉應(yīng)變：（2）卸載P把卸載過程看著施加一個負的P載荷，由于卸載過程中構(gòu)件的整個截面都參加工作，所以P在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生的名義應(yīng)力和實際應(yīng)力是一致的，都是ss與構(gòu)件內(nèi)各區(qū)的原有應(yīng)力疊加，結(jié)果是：拉應(yīng)力區(qū)：壓應(yīng)力區(qū)：卸載所產(chǎn)生的應(yīng)變：16.二次變形及其原理 卸載后構(gòu)件的尺寸沒有恢復(fù)到加載前，而是產(chǎn)生了新的變形,我們把這個變形叫二次變形。 原理：加載時的應(yīng)變與卸載時的應(yīng)變是不相等的，它們的差值為17.如何調(diào)節(jié)焊接殘余應(yīng)力？消除焊接殘余應(yīng)力的方法有那些？調(diào)節(jié)焊接殘余應(yīng)力：1、采取合理的焊接順序和方向（1）盡量使焊縫能自由收縮，先焊收縮量大的焊縫。（2）先焊工作時受力大的焊縫。（3）拼板時應(yīng)先焊錯開的短焊縫，再焊直通的長焊縫。2、反變形3、錘擊或碾壓焊道4、加熱減應(yīng)法：消除殘余應(yīng)力的方法1、整體高溫回火將整個焊接件加熱到一定的溫度（600650），保溫一段時間再冷卻。消除應(yīng)力的效果主要取決于加熱溫度和保溫時間，回火溫度越高，保溫時間越長，應(yīng)力也就消除的越徹底。2、局部高溫回火對整體回火有困難的大型結(jié)構(gòu)，處理的方法是把焊縫周圍的一個局部區(qū)域加熱，其效果雖然不如整體處理，只能降低應(yīng)力峰值，調(diào)整殘余應(yīng)力的分布，不能完全消除殘余應(yīng)力，有時還會由于部分加熱產(chǎn)生新的內(nèi)應(yīng)力，所以處理的對象只限于簡單的結(jié)構(gòu)，但局部高溫處理可以改善接頭的機械性能。3、機械拉伸法前面在內(nèi)應(yīng)力對靜載強度及尺寸穩(wěn)定性的影響中已經(jīng)討論了加卸載循環(huán)在降低和消除殘余應(yīng)力方面的作用和原理，這里就不多談了。4、溫差拉伸法本法的具體做法是：在焊縫兩側(cè)各用一個適當寬度的氧乙炔焰矩加熱，造成一個焊縫兩側(cè)溫度高，焊縫區(qū)溫度低的溫度場，兩側(cè)金屬受熱膨脹對低溫區(qū)域進行拉伸，抵消焊接時所產(chǎn)生的壓縮塑性變形，從而降低應(yīng)力。該法的原理與機械拉伸法相同，所不同的只是機械拉伸法用的是外載荷來進行拉伸，而本法是利用局部加熱的溫差來拉伸。5、振動法18.什么叫加熱減應(yīng)法？它有何作用？在結(jié)構(gòu)的某些部位加熱，使它產(chǎn)生的熱膨脹帶動焊接部位，產(chǎn)生一個與焊縫收縮方向相反的變形，在冷卻時加熱區(qū)的收縮和焊縫的收縮方向相同，使焊縫能自由的收縮，從而降低內(nèi)應(yīng)力。19. 焊接殘余應(yīng)力的測定方法有那些？1、全破壞法（1）切條法（2）逐層銑削法2、微破壞法（1）小孔法（2）套孔法3、非破壞法（1）磁測法（2）X射線衍射法 2.各種接頭的型式及特點。那種接頭的受力是最好的？那種接頭的裝配要求最簡單？.對接接頭 特點：受力好，裝配要求高。對接接頭截面變化平緩，應(yīng)力集中小，受力狀態(tài)是各種接頭中最好的。但是它的裝配要求較高，如果兩邊母材上下錯動，或間隙過大、過小都不行。.搭接接頭 特點：受力差，裝配要求簡單。搭接接頭的特點剛好和對接接頭相反，應(yīng)力分布很不均勻，疲勞強度低，但是它們的焊前準備工作及裝配要求卻很簡單。.十字接頭（丁字接頭）特點：丁字（十字）接頭的焊縫向母材過渡較劇烈，力線彎曲嚴重，應(yīng)力分布極不均勻，在焊縫跟部和趾部有較大的應(yīng)力集中 .角接接頭對接接頭受力最好；搭接接頭裝配要求簡單3.何為應(yīng)力集中？它產(chǎn)生的原因有那些？對接頭靜載強度有無影響？為什么？應(yīng)力集中指接頭局部區(qū)域的最大應(yīng)力值比平均應(yīng)力值高的現(xiàn)象。產(chǎn)生原因:焊縫中有工藝缺陷；焊縫外形不合理；焊接接頭設(shè)計不合理。應(yīng)力集中的存在表明焊接接頭應(yīng)力分布不均勻，使靜載e強度降低4.對接、搭接、丁字（十字）接頭降低應(yīng)力集中的措施是什么？對接接頭：在實際生產(chǎn)中只要我們保證焊縫熔透；減小加厚高，使焊縫向母材過渡平順；提高裝配質(zhì)量，減小焊接錯邊；選用合適的焊接規(guī)范和坡口形式，減小角變形就可以有效的控制對接接頭造成的應(yīng)力集中。搭接接頭：設(shè)計搭接接頭時，采用聯(lián)合角焊縫的搭接接頭，不但可以改善應(yīng)力分布還可以縮短搭接長度。丁字接頭：對重要的丁字接頭必須開坡口焊透或采用深熔焊接方法進行焊接。5.鉚焊聯(lián)合接頭和鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)有什么不同？它們各自在結(jié)構(gòu)中的作用是什么？答：既有焊接接頭，又有鉚接接頭的結(jié)構(gòu)稱為鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)；在同一個接頭上既有鉚釘又有焊縫，這樣的接頭叫鉚焊聯(lián)合接頭。鉚焊聯(lián)合接頭是一種不合理的接頭形式，一般在需要對過去已有的鉚接接頭進行加固時采用。之所以采用鉚焊聯(lián)合結(jié)構(gòu)是因為鉚接也有焊接不能代替的特點：1）鉚接接頭比焊接接頭剛度小，有較大的退讓性。2）鉚接接頭的應(yīng)力集中系數(shù)比某些焊接接頭的應(yīng)力集中系數(shù)小，對疲勞強度有利。3）鉚接接頭在結(jié)構(gòu)中形成的內(nèi)應(yīng)力比焊接結(jié)構(gòu)的內(nèi)應(yīng)力低。4）鉚接結(jié)構(gòu)有較高的止裂性5）鉚接還可以減少工地條件下的焊接，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。6.何謂應(yīng)變時效？何謂動應(yīng)變時效（熱應(yīng)變脆化）？它們的差別是什么？ 答：鋼材經(jīng)冷加工（如剪切、冷作矯形、彎曲）產(chǎn)生塑性變形，隨后又經(jīng)過150400加熱引起脆化，這一過程叫應(yīng)變時效；近縫區(qū)金屬受焊接熱循環(huán)作用，在某些刻槽尖端附近，及前道焊縫的缺陷附近，將產(chǎn)生很大的塑性變形，這一由熱循環(huán)引起的塑變將引起更大的脆化，這一過程叫動應(yīng)變時效，也叫熱應(yīng)變脆化。先產(chǎn)生塑變，后進行加熱的叫應(yīng)變時效；塑變和加熱同時進行的叫動應(yīng)變時效，也叫熱應(yīng)變脆化。7. 何謂高組配接頭？何謂低組配接頭？高組配接頭：（焊縫金屬強度大于母材強度）低組配接頭：（焊縫金屬強度低于母材強度也叫軟層接頭）8. 控制相對寬度提高軟層接頭強度的原理是什么？軟層接頭的焊縫金屬受的是三向應(yīng)力，而三向應(yīng)力狀態(tài)總是使材料變形困難，強度增加，焊縫寬度越小徑向拉應(yīng)力就越大，三向應(yīng)力狀態(tài)就越嚴重，強度提高的就越大，所以減少焊縫相對厚度提高接頭強度的原因就是：高強的母材阻礙焊縫金屬的變形，使之受三向應(yīng)力狀態(tài)而強化。9.焊接接頭設(shè)計的強度原則是什么？答；接頭和母材等強的原則10. 舉例說明什么是工作焊縫，什么是聯(lián)系焊縫？答：聯(lián)系焊縫：只傳遞部分載荷，使被聯(lián)結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生協(xié)調(diào)變形的焊縫。 工作焊縫：傳遞全部載荷，一旦斷裂，結(jié)構(gòu)立即失效的焊縫。 （一種焊縫與被連接的元件是串聯(lián)的，承擔著傳遞全部載荷的作用，一旦斷裂，結(jié)構(gòu)就立即失效，這種焊縫稱為工作焊縫，其應(yīng)力稱為工作應(yīng)力。另一種焊縫與被連接的元件是并聯(lián)的，僅傳遞很小的載荷，主要起元件之間相互聯(lián)系的作用，焊縫一旦斷裂，結(jié)構(gòu)不會立即失效，這種焊縫稱為聯(lián)系焊縫，其應(yīng)力稱為聯(lián)系應(yīng)力。）11. 焊接接頭強度計算的假設(shè)。答： 1、焊趾處和加厚高等處的應(yīng)力集中，對接頭強度沒有影響。 2、殘余應(yīng)力對于接頭強度沒有影響 3、接頭的工作應(yīng)力是均布的，以平均應(yīng)力計算。 4、正面角焊縫與側(cè)面角焊縫的強度沒有差別。 5、焊腳尺寸的大小對于角焊縫的強度沒有影響。 6、角焊縫是在切應(yīng)力的作用下破壞的，按切應(yīng)力計算強度。 7角焊縫的破斷面（計算斷面）在角焊縫截面的最小高度上。 8、加厚高和少量的熔深對接頭的強度沒有影響。12. 各種焊接接頭及受力形式的靜載強度計算。掌握表3-2中所有公式的應(yīng)用，第四章 焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂1.什么是脆性斷裂？它有何特點？答：斷裂前沒有或只有少量塑性變形，斷裂突然發(fā)生并快速發(fā)展的斷裂形式稱為脆性斷裂 特點：（1）斷裂時工作應(yīng)力很低，一般低于材料的屈服極限。（2）脆斷的裂紋源總是從內(nèi)部的宏觀缺陷處開始的。（3）溫度降低脆斷傾向增加。（4）脆性斷口平齊而光亮且與正應(yīng)力垂直2.影響金屬脆性斷裂的主要因素是什么？答：1、應(yīng)力狀態(tài)2、溫度3、加載速度4材料狀態(tài)3.正斷抗力Sot，剪斷抗力tT，剪切屈服限tk，力學(xué)狀態(tài)圖，應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)a=tmax/max概念。答：正斷抗力Sot ：試件中的最大正應(yīng)力達到Sot時，出現(xiàn)正斷，屬于脆性斷裂。剪切屈服限tT ：試件中的最大切應(yīng)力達到tT時，材料屈服，出現(xiàn)塑性變形。剪斷抗力tk ： 試件中的最大切應(yīng)力達到tk時，產(chǎn)生剪斷，屬于塑性斷裂。力學(xué)狀態(tài)圖：設(shè)縱軸表示切應(yīng)力，橫軸表示正應(yīng)力，當一種材料確定了，也就知道了正斷抗力Sot、剪斷抗力tk和剪切屈服限tT則可做出右圖，在該圖上通過點的任一條直線其斜率都為max/max，表示一種加載方式的應(yīng)力狀態(tài)，應(yīng)力狀態(tài)軟性系數(shù)a=max/max4.應(yīng)力狀態(tài)、溫度、加載速度對脆性斷裂影響的分析答應(yīng)力狀態(tài)：可見同一構(gòu)件、同樣大小的載荷用不同的方式加載,它產(chǎn)生的最大正應(yīng)力max和最大剪應(yīng)力max的數(shù)值及比值max/max是不同的,這些差別對材料的脆斷是有影響的,這個就是看載荷造成的最大正應(yīng)力max和最大剪應(yīng)力max中是max先達到正斷抗力Sot,還是max先達到剪斷抗力tk,前者產(chǎn)生脆斷，后者產(chǎn)生韌斷. 溫度：溫度主要影響材料本身的正斷抗力Sot、剪斷抗力tk和剪切屈服限tT值，隨著溫度的上升Sot基本不變，而tT卻很快下降，這一結(jié)果就相當于改變了力學(xué)狀態(tài)圖的形狀，使圖形變矮了，使得原本可以先和Sot相交的應(yīng)力狀態(tài)變得先與tk相交了，使材料由原來的脆性斷裂變?yōu)檠有詳嗔选 tTSot不變 脆性 加載速度：加載速度主要影響材料的剪切屈服限tT 值，隨著加載速度的提高，剪切屈服限tT提高而正斷抗力Sot基本不變，這就使得力學(xué)狀態(tài)圖變高了，使得本來先與tT相交的應(yīng)力狀態(tài)變得先與Sot相交了，材料將由韌性斷裂變?yōu)榇嘈詳嗔?。加載速度 tTSot不變 脆性5.用力學(xué)狀態(tài)圖分析為什么結(jié)構(gòu)中不允許存在三向交叉焊縫？答：單軸拉伸時，max/max，而三軸拉伸時，主應(yīng)力為1、2、3且30 則max =1 ，可見比值max/max下降了，所以脆斷的危險性加大了。當1 = 2 = 3時max/max = 0 ，在力學(xué)狀態(tài)圖上為橫軸，說明材料必然是脆斷。三向交叉焊縫為三向等軸應(yīng)力狀態(tài)，結(jié)構(gòu)中若允許存在三向交叉焊縫，結(jié)構(gòu)必然脆斷，故要避免。6.為什么在單向應(yīng)力場中的裂紋尖端缺口根部會產(chǎn)生三軸應(yīng)力狀態(tài)呢？在受力過程中由于應(yīng)力集中的原因，缺口根部的應(yīng)力必然很大，在它的作用下缺口根部的材料將伸長，根據(jù)體積不變原理，材料在某方向上的伸長必然引起其他兩個方向即寬度和厚度方向上的收縮，但由于缺口平面上不承受應(yīng)力，所以沒有橫向收縮，缺口尖端以外的材料受到的應(yīng)力較小，引起的橫向收縮也較小，可見橫向收縮是不均勻的，使得缺口較大的橫向收縮受阻，結(jié)果產(chǎn)生橫向和厚度方向的拉伸應(yīng)力，這樣就在缺口根部出現(xiàn)了三向應(yīng)力。7.NDT（無延性轉(zhuǎn)變溫度），F(xiàn)TE（彈性斷裂轉(zhuǎn)變溫度），F(xiàn)TP（延性斷裂轉(zhuǎn)變溫度）的意義及相互的關(guān)系，測定方法。答：存在一個臨界溫度，低于它材料發(fā)生平裂，高于它發(fā)生凹裂，此溫度稱為無延性轉(zhuǎn)變溫度，簡稱NDT存在一個臨界溫度，在這個溫度以下，裂紋能夠向低應(yīng)力區(qū)擴展，高于這個溫度，裂紋只能在應(yīng)力達到屈服點范圍內(nèi)擴展，而不向低應(yīng)力區(qū)擴展，此溫度稱為彈性斷裂轉(zhuǎn)變溫度，簡稱FTE。存在一個臨界溫度，在此溫度之上，斷裂完全是塑性撕裂的，此溫度稱為延性斷裂轉(zhuǎn)變溫度，簡稱FTP。如果