船舶材料与焊接

一、填空题强度是指金属材料在（静）载荷作用下，抵抗（塑性变形）或（断裂）的能力。有一钢试样，其横断面积为100mm2，已知钢试样的Os=314MPa，ab=530MPa，拉伸试验时，当受到拉力为31400N）时，试样出现屈服现象，当受到拉力为（53000N）时，试样出现缩颈。3.500HBW5/750表示用直径（5）mm，材料为（硬质合金）球形压头，在（7355）N压力下，保持（10〜15）S，测得的（布氏）硬度值为（500）。填出下列力学性能指标和符号：屈服点（as），抗拉强度（ab）。洛式硬度C标尺（HRC），伸长率0），断面收缩率（甲）冲击韧度（aK）。常见的金属晶格类型有（体心立方晶格）、（面心立方晶格）、（密排六方晶格）、三种。（1）面心六方晶格（2）密排六方晶格碳在奥氏体中溶解度随温度的不同而变化，在1148°C时，碳的溶解度可达（2.11%），在727°C时碳的溶解度可达（0.77%）。铁碳合金的基本组织有8种，他们是（铁素体F），（奥氏体A），（渗碳体Fe3C），（珠光体P），（莱氏体Ld），当含碳量小于（0.25%）的钢为低碳钢，当含碳量为（0.25%〜0.60%）的钢为中碳钢，当含碳量大于（0.60%）的钢为高碳钢。根据工艺的不同，钢的热处理方法可分为（退火），（正火），（淬火），（回火），（表面热处理）。合金钢按用途分类可分为（合金结构钢），（合金工具钢），（特殊性能钢）三类。一般强度船体结构刚按材料等级分为（A），（B），（D），（E）四种12变形铝合金根据主要性能特点不同分为（防锈铝），（硬铝），（超硬铝），（锻铝）等几种。13型号为E5015（J507）的结构钢焊条，50（抗拉强度最低为490MPa）15（低氢钠型）其适用的焊接电源量是（直流反接）。焊接检验过程是由（焊前检验），（焊接过程检验），（焊后检验）等三个环节组成。硫是焊缝金属中（有害）元素，一般在低碳钢焊缝中，含硫量控制在（0.035%）一般要求CO2纯度为大于（99.5）%，否则会降低焊缝的力学性能，焊缝也会产生（气孔）。埋弧焊常用的焊剂431属于（高Mn高Si低F）焊剂。船用焊缝符号中表示（在现场沿工件周围施焊角焊缝）。焊缝符号中表示工件（三面）带有焊缝，焊接方法为（焊条电弧焊）角焊缝采用CO2焊焊接一般强度船用钢时，应采用（高Mn高Si）焊丝，其最广泛适用的是（H08Mn2SiA）。低碳钢焊接热影响区包括（过热区），（正火区）和（部分相变区）。其中性能最好的区域是（正火区）a厂X■―7722图中,合理的焊接顺序应是1，cd）2（af）3，be）23.CO2气体焊的优点是（焊接成本低），（生产效率高），（抗锈能力强），（焊接变形小），（操作性能好），（适用范围广）6点。二、判断1用拉伸试验可测得材料的韧性（FX）2拉升试验时，试样拉断前所能承受的最大应力称为材料的抗拉强度（TV）3渗碳体的含碳量为2.11%（FX）408F钢中的平均含碳量为0.8%（FX）5调质处理就是淬火加低温回火（FX）6碳素钢中除铁碳外,还常有锰\硫\硅\磷等元素，其中锰\硅是有益元素，硫磷是有害元素（TV）7铸铁的铸造性能比钢好，故常用来铸造形状复杂的工件（VT）8一般来说晶粒越细小，金属材料的力学性能越好（TV）9华氏体的平均含碳量为2.11%（FX）10低碳钢强度硬度低,但具有良好的塑性韧性及焊接性能（VT）11不锈钢中含碳量越高，其耐腐蚀性越好（FX）12焊接电弧是一种强烈的气体放电，它的特点是电流大，而两个电极间的电压却比较低（TV）

A32级钢与A36级钢是高强度船体结构用钢，其主要区别是A36级钢的含碳量比A32级别钢高（FX）E5010和E5016型焊条分别为低氢钠型和低氢钾型药皮的焊条,故可用交直流焊接电源（FX）15船体结构钢中的对焊接头采用焊条电弧焊时,应对焊件边缘开单面或双面坡口，坡口应大于60度（FX）16船体结构焊接时,应首先焊接不致对其边焊缝形成刚性拘束的焊缝（TV）17二氧化碳气体焊接时，一般都采用直流反接法（TV）18不同厚度钢板进行对接时，如厚度差为4mm,根据规定不必对较厚板的边缘削斜（FX）19在焊条药皮中加入铁粉的目的是为了加强脱氧（FX）一般强度结构用钢分为A,B,D,E四个等级，其等级主要是根据其抗拉强度的不同来划分的（FX）E4303型（J422）焊条的药皮类型是低氢钠型（FX）E5015型焊条的型号前两位数字50,是表示熔敷金属的抗拉强度最小值（TV）23焊条电弧焊时，焊接电流主要根据工件厚度来选择（FX）24对厚度为12〜16mm的对接焊头,当采用X型坡口焊接时，其熔敷金属必采用V型的坡口少（TV）25埋弧焊机都是等速送丝的（FX）26焊接质检是对焊后的焊缝进行质量检验（FX）三、名词解释Q235AF——碳素结构钢屈服点为235mpa,A级，沸腾钢H68——表示含钢量为68%余量为锌的普通黄铜焊条E4303（J422）——E表示焊条，43-熔敷金属的抗拉强度为420mpa,O一全位置焊接，03-钛钙型，高直流焊接焊接性一一金属材料对焊接加工的适应性，即在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度末溶合熔焊时，焊道与母材之间未完全烤化结合的部分气孔一一焊接时碳池中的气泡在凝固时未来的及逸出而残留下来所形成的空穴8焊后热处理•将已焊好的焊件进行整体或局部高温加热，保温一段时间然后在炉中或空气中冷却绘图与计算画出低碳钢力一拉伸曲线，并简述拉伸变形的几个阶段?答：F,400oe弹性变形阶段es屈服阶段sb塑性变形阶段bk断裂阶段E2.11：4.30000F+P0.0218/A+FejCn+LjFe.^Ci+Ld^+FesCu'727午2.绘出简化后的Fe-Fe3C相图？P21△L、E||lFeC+匕*P+Fe.Cn[p-+-FesC8焊后热处理•将已焊好的焊件进行整体或局部高温加热，保温一段时间然后在炉中或空气中冷却绘图与计算画出低碳钢力一拉伸曲线，并简述拉伸变形的几个阶段?答：F,400oe弹性变形阶段es屈服阶段sb塑性变形阶段bk断裂阶段E2.11：4.30000F+P0.0218/A+FejCn+LjFe.^Ci+Ld^+FesCu'727午2.绘出简化后的Fe-Fe3C相图？P21△L、E||lFeC+匕*P+Fe.Cn[p-+-FesCn+l：d|II皓0.81.02.02.53.04.05.06.0Fe3CWl：/%一拉伸试样棒的原标距长度为50mm，直径为10mm，拉断后试样的标距长度为79mm，缩颈处的最小直径为4.9mm，求此材料的伸长率和断面收缩率？解：已加后="mm冬二7g/•有一环行链条，用直径为2cm的钢条制造，已知此材料的屈服强度为300mpa，求该链条能承受的最大压载?解：

简述硫，磷元素的含量为什么要在钢中严格控制。而在易切削钢中又要适当提高？P33答：硫是钢中有害素，在钢中以化合物FeS存在，FeS与Fe形成低溶点的共晶体分布在晶界上。钢加热到1000°C〜1200°C进行锻压或轧制时，由于分布在晶界上的共晶体已溶化，使钢在晶界开裂，产生热脆形象。磷是铡是的有害元素，在常温下能溶于铁素体，使钢的强度、硬度提高，但塑性和韧性显著降低，在低温时导致钢严重变脆，产生冷脆现象。磷硫虽是有害元素，但可提高钢的切削加工性能。因磷硫增加钢的脆性，使切削容易断裂，从而提高切削效率，延长刀具寿命，还能改善工件表面粗糙度。什么是淬火？淬火的主要目的是什么？P27答：将工件加热到A3或A1线以上某一温度范围，保温一段时间，在水中或油中急剧冷却的热处理方法叫做淬火。淬火的目的，对于工具或耐磨零件来说，是提高硬度和耐磨性，对于一般结构零件来说能使强度和韧性得到良好的配合，以适应不同工作条件的需要。简述钢种的代用原则？P47答：进行钢种待用时，应按下述原则进行考虑：1.以高强度等级代替低强度等级时，个别构件的代用，尺寸不变，大量代用时，应进行强度计算，并需征得验船部门的认可。2.以低强度等级代替高强度等级时，个别不受力构件允许代用；受力构件或大量代用一般不允许，如确需要，需进行强度等换算，增大尺寸，同时复核由于增重而对船舶性能产生的影响，并需征得原设计部门或验船部门的同意。3.钢种代用应考虑焊接的可能性，选择适当的焊接材料，注意不同钢种的电化学腐蚀影响；4.钢种代用后，应将船体上代用部位在完工图纸上正确注明，以备以后查证和维修之用。工业钝钛有哪些特点？钛合金可分为哪几类？P58答：固体钛是具有同素异构转变的金属，在882.5C以下为密排六方晶格，称为a钛；882.5C以上为体心立方晶格，称为P钛。钛导热性低无磁性。工业纯钛具有强烈的加工硬效应。钛合金加型钛合金、p型钛合金、a+8型钛合金。Q345(16Mn)钢采用埋弧自动焊时应采用的焊剂与焊丝？P155答：对于厚度较小，焊后不回火的15MnV和15MnTi钢，可采用H08MnA焊丝配合焊剂431；对厚度较大或坡口较深的焊缝则需采用H10Mn2或H08Mn2Si焊丝配合焊剂431或焊剂350；对于特大厚度深坡口的焊缝可采用H08MnMoA焊丝配合焊剂431或焊剂350，焊剂250进行焊接。试述Q235A船钢采用焊条电弧焊时对焊条选用的要求？P150答：Q235A采用焊条电弧焊时，主要采用酸性焊条，如E4313(J421)，E4303(J422)，E4301(J423)，强度应与母材匹配。但对一些要求受动载荷，低温或疲劳的重要结构，如船体大接缝，机座对接缝以及对裂纹敏感性较大的焊接结构(艏柱，艉柱等)，必须选用低氢型焊条，如E4316(J426),E4315(J427),E5016(J506),E5015(J507)等，因为这种焊条具有较高的力学性能和抗裂性CO2气体和氩气都属于保护气体，试述两者的性质和用途？答：CO2气体是氧化气体，采用这种方法焊接具有焊接成本低、生产效率高、抗锈能力强焊接变形小、操作性能好和适用范围广的优点。CO2焊是一种高效率、低成本的节能焊接方法以，不仅可用于焊接低碳钢、低合金钢，在对焊缝要求性能要求不高的情况不高的情况下还可焊接耐热钢、不锈钢。柴外，CO2焊还可用于有于耐磨零件的堆焊、铸钢件的补焊以及异种金属材料的焊接。CO2焊在造船工业、汽车工业、工程机械及航空航天工业中都得到广泛应用。氩气是一种惰性气体，它既不与金属起化学反，也不溶解于金属。氩弧焊是依靠从喷嘴喷出的氩气流，将电极和金属熔池封闭起来，并与空气隔绝，使被焊金属中合金元素不被氧化，蝴不爱有寄存器气体的侵入产生气孔，因此氩烛台对很多金属具有普遍意义，而且能得到较高的焊接质量。选用焊条的原则？P98答：