电焊工高级模拟试卷12

电焊工高级模拟试卷12一、计算题(本题共16题，每题1.0分，共16分。)1、厚12mm、宽600mm的对接接头，两端受500000N的拉力，材料为Q345钢，试校核其焊缝强度?标准答案：由许用应力的表中查得，Q345钢的抗拉许用应力为201MPa对接接头的受拉强度计算公式为由已知条件可知F=500000N，L=600mm，δ1=12mm，[σ’t]=201MPa代入上式得答该对接接头强度满足要求，结构是安全的。知识点解析：暂无解析2、厚12mm，材料为Q345钢的对接接头，受600000N的拉力，试设计钢板的宽度?标准答案：已知该对接接头受拉力F=600000N，钢板厚度(焊缝厚度)δ1=12mm，由许用应力的表中查得(σ’t]=201MPa=201N／mm2钢板的宽度即焊缝的长度由公式50取L=250mm答设计钢板宽度为250mm。知识点解析：暂无解析3、宽400mm的Q345钢对接接头，受400000N的拉力，试设计钢板的厚度?标准答案：已知该对接接头受拉力F=400000N，钢板宽度(焊缝长度)L=400mm，由许用应力的表中查得[σ’t]=201MPa=201N／mm2根据对接接头受拉强度计算公式故取δ1≥4．9mmδ3=5ram答设计钢板厚度为5mm。知识点解析：暂无解析4、厚10mm、宽500mm的对接接头，两端受50000N的压力，材料为Q235钢，试校核其焊缝强度。标准答案：已知该对接接头受压力F=50000N，钢板宽度(焊缝长度)L=500mm，钢板厚度(焊缝厚度)δ1=10mm。根据对接接头受压强度计算公式由许用应力的表中查得，Q235钢受压许用应力为152MPa因为50MPa<152MPa故σp<[σ’p]答该对接接头强度满足要求，结构是安全的。知识点解析：暂无解析5、宽100mm的Q235一A钢板对接接头，受1000000N的压力，试设计钢板的厚度?标准答案：已知该对接接头受压力F=1000000N，钢板宽度上，=100mm，由许用应力的表中查得，Q235钢许用压应力为152MPa(N／mm2)。根据对接接头受压强度计算公式答设计钢板厚度为66mm。知识点解析：暂无解析6、厚20mm的Q235一A钢板对接接头，受500000N的压力，试设计钢板的宽度?标准答案：已知该对接接头受压力F=500000N，钢板厚度艿l=20mm，由许用应力的表中查得[σ’o]=152MPa根据对接接头受压强度计算公式答设计钢板宽度为165mm。知识点解析：暂无解析7、两块板厚为8mm的钢板对接，焊缝长度为30mm，材料为Q235一A钢，试计算焊缝所能承受的切力?标准答案：由许用应力的表中查得，Q235一A钢的许用切应力为98MPa(N／mm2)；已知L=30mm，δ1=8mm根据对接接头的抗剪强度计算公式得焊缝所能承受的切力Q=30mm×8mm×98N／mm2=23520N答焊缝所能承受的切力为23520N。知识点解析：暂无解析8、将100mm×100mm×10mm的角钢用角焊缝搭接在一块钢板上，见图3一1。受拉伸时要求与角钢等强度，试计算接头的焊缝长度L1、L2应该是多少?标准答案：从材料手册查得角钢断面积A=19．2cm2=1920mm2，许用应力[σ]=160MPa，焊缝许用切应力[r’]=100MPa。角钢的允许载荷[F]=A[σ]=1920mm2×160N／mm2=307200N假定接头上各段焊缝中的切应力都达到焊缝许用切应力值，即r=[r’]。若取K=10mm，采用焊条电弧焊，则所需的焊缝总长为角钢一端的正面角焊缝L3=100mm，则两侧焊缝总长度为339mm。根据材料手册查得角钢的拉力作用线位置e=28．3mm。根据杠杆原理，则侧面角焊缝L2应承受全部侧面角焊缝应该承受载荷的28．3％。另外一侧的侧面角焊缝长度应为答取L1=250mm，L2=100mm。知识点解析：暂无解析9、设计如图3～2所示T形接头的焊脚尺寸K，焊缝金属的许用切应力[r’]=100MPa。标准答案：由于载荷F平行于焊缝代入上式得整理得由已知条件F=75000N，L=200mmh=300mm，[r’]=100MPa代入计算得答取焊脚尺寸K=8mm。知识点解析：暂无解析10、由三面角焊缝组成的悬臂搭接接头，见图3—3。当焊缝总长为500mm，h=300mm，K=10mm时，在梁的端头作用一弯矩M=2800000N.cm，焊缝金属许用切应力[r’]=100MPa，试用分段计算法校验接头是否安全。标准答案：已知M=2800000N.cm=28000000N.mm．K=10mm，h=300mm，将数据代入公式：=86．96N／mm2=86．96MPa；86．96MPa<100MPa，即r<[r’]答接头是安全的。知识点解析：暂无解析11、上题改用轴惯性矩计算法校验接头是否安全?标准答案：由轴惯性矩计算法计算公式Ix的计算：Ix1=Ix1+2Ix2Ix=Ix1+2Ix2=(25000+2×24858333)=49741666mm4将数据代入原式因为90．06MPamax<[r’]答接头是安全的。知识点解析：暂无解析12、一偏心受载的搭接接头，见图3—4。已知焊缝长度h=400mm，lo=100mm，焊脚尺寸K=10mm。外加载荷F=30000N，梁长L=1000mm，焊缝的许用切应力[r’]=100MPa，试校核焊缝强度。标准答案：用分段计算法计算。由F力引起的弯矩M=FL=30000N×1000mm=30000000；N.mm代入已知条件：∑t为焊缝总长，即∑t=(400+100十100)mm=600mm计算合成切应力t合因为63．74MPa<100MPa故t合<(r’)答搭接接头是安全的。知识点解析：暂无解析13、T形接头如图3—5所示。已知焊缝金属的许用切应力[r’]=100MPa，试设计角焊缝的焊脚尺寸K。标准答案：利用强度校核公式答设计焊脚尺寸K=8mm。知识点解析：暂无解析14、一悬臂梁，截面形状和尺寸、载荷以及连接的焊缝形式。如图3—6所示。焊缝的许用切应力[r’]=100MPa，试计算接头的焊缝强度?标准答案：由于翼板厚度上的焊缝很短，故可忽略不计。计算工字截面周边角焊缝的计算惯性矩：翼板外侧受拉边的最大合成应力腹板立焊缝端点的合成应力N／cm2=8030N／cm2=80．30Mpa计算结果，危险点的最大合成应力值低于焊缝的许用切应力，80．30MPa<100MPa答连接焊缝强度满足要求。知识点解析：暂无解析15、已知厚度为20mm的钢板，开V形坡口，焊缝长度为3m，焊条采用E5015，求焊条的消耗量?标准答案：焊条消耗量m条的计算公式为式中A——熔敷金属截面积(mm2)，查表得250mm2；L——焊缝长度(m)，已知为3m；ρ——熔敷金属密度(g／cm3)，钢为7．8g／cm3；Ka——焊条转熔系数，查表得0．79；Kb——焊条药皮的重量系数，查表得0．32。将已知条件代入公式：答焊条的消耗量为7．97kg。知识点解析：暂无解析16、T形接头单面开I形坡口角焊缝，焊脚尺寸K=10mm．凸度c=1mm，母材金属为20g钢，焊条为E5015，试计算焊缝长度为10m时焊条的消耗量?标准答案：20g钢的密度ρ=7．8g／cm3，查表得E5015焊条的药皮重量系数Kb=0．32，焊条转熔系数Kn=0．79求焊缝熔敷金属截面积A10m长焊缝的焊条消耗量为：答焊条的消耗量为7．8kg知识点解析：暂无解析二、简述题(本题共30题，每题1.0分，共30分。)17、试述用碳当量法评定材料焊接时抗冷裂性的局限性?标准答案：利用碳当量法评定材料焊接的抗冷裂性有相当大的局限性，具体表现在：(1)如果两种钢材的碳当量值相等，但含碳量不等，则两者的抗冷裂性不同，含碳量低者，产生低碳马氏体，有较高的抗冷裂性；含碳量高者，产生高碳马氏体，抗冷裂性较差。(2)碳当量计算公式只考虑了材料化学成分对冷裂的倾向，没有考虑冷却速度的影响。(3)碳当量计算公式没有考虑热影响区中的最高加热温度和高温停留时间等参数对冷裂倾向的影响。知识点解析：暂无解析18、试述常用冷裂纹直接试验方法的应用范围?标准答案：(1)斜Y形坡口焊接裂纹试验方法适用于碳素钢和低合金结构钢焊接热影响区的冷裂敏感性，以及焊条和母材金属组合的冷裂倾向。试验裂纹多出现于焊根尖角处的热影响区内。(2)搭接接头(CTS)焊接裂纹试验方法适用于低合金结构钢搭接接头焊接热影响区由于马氏体转变而引起的裂纹试验。(3)插销式试验主要用来评定钢材氢致延迟裂纹中的焊根裂纹。知识点解析：暂无解析19、试述用热影响区最高硬度法评定材料焊接性的局限性?标准答案：热影响区最高硬度法不能用于判断实际焊接产品的冷裂倾向。因为热影响区最高硬度法只是考虑了组织因素对形成冷裂纹的影响，没有涉及到氢和焊接应力的影响，所以不能借以判断实际焊接产品的冷裂倾向。知识点解析：暂无解析20、为什么目前常用插销式试验作为评定材料抗冷裂倾向的试验方法?标准答案：因为插销试验具有下列优点：(1)所需材料较少，并且被试的材料主要消耗于插销。(2)可以取得准确的定量评定数据，即临界应力。(3)试件较小，可把它的整个断口放入电子扫描电镜内进行研究，这样既可以在断口形貌上分析、比较断裂特征，又可以对某些特定部位进行放大观察。(4)试验设备和试验技术比较简单。知识点解析：暂无解析21、焊条工艺性能试验包括哪些内容?标准答案：焊条工艺性能试验包括如下内容：(1)电弧稳定性试验用以测定焊条焊接时电弧稳定燃烧的程度。(2)再引弧性试验用以测定焊接电弧再次引燃的难易程度。(3)焊缝成形试验用以测定焊后得到良好焊缝成形的难易程度。(4)脱渣性试验用以测定焊缝渣壳从焊缝表面清除的难易程度。(5)飞溅试验用以测定熔化的金属颗粒或熔渣向周围飞散的程度。(6)全位置焊接的适应性试验用以测定焊条在空间任意位置均能良好施焊的性能。(7)焊条效率、金属回收率和熔敷系数试验用以测定焊条的焊接生产效率。(8)焊条发尘量试验用以测定单位质量的焊条所产生的烟尘量。(9)T形接头的角焊缝试验是测定焊缝外观质量和内在质量，具有综合考核作用的试验。知识点解析：暂无解析22、焊剂工艺性能试验包括哪些内容?标准答案：焊剂工艺性能试验包括：(1)稳弧性要求焊剂具有较强的稳定电弧燃烧的作用，焊接时不熄弧，燃烧平稳。(2)脱渣性要求渣壳容易脱离焊缝。(3)焊缝成形要求焊道表面成形良好、波纹均匀、圆滑过渡。知识点解析：暂无解析23、试述焊接接头进行弯曲试验时，影响弯曲角度的因素有哪些?标准答案：影响焊接接头弯曲试验时弯曲角度的因素有：(1)材料的塑性塑性好的材料弯曲角度大。(2)焊接方式单面焊背弯合格率比双面焊低。(3)弯曲直径和板厚增大弯曲直径和板厚，可以增加弯曲角度。知识点解析：暂无解析24、焊接工艺评定标准中规定，试件母材金属厚度大于38mm时，如选用超声波探伤，还应进行局部射线探伤，试分析其原因?标准答案：超声波探伤不需要底片、照相、洗印等一系列材料和设备，探伤周期短、成本低、设备简单，并且对人体无害，所以先用超声波探伤对整个焊缝全长探一遍。但当发现有缺陷时，超声波探伤对缺陷的性质判别能力较差，有时还会发生误判，所以再用射线探伤对缺陷处进行复验，以便对缺陷进行定性。知识点解析：暂无解析25、1Crl8Ni9Ti奥氏体不锈钢与Q235～A低碳素钢采用焊条电弧焊时，应选用什么焊条?标准答案：lCrl8Ni9Ti奥氏体不锈钢与Q235一A低碳素钢采用焊条电弧焊时，如果选用A102(18—8型)焊条，焊缝会出现脆硬的马氏体组织；如选用A402(25—20型)焊条，焊缝为单相奥氏体，热裂倾向较大。正确的选择是应选用A302、A307焊条(25一13型)，如果通过一定的工艺措施将熔合比控制在40％以下，焊缝将出现奥氏体+铁素体双相组织，此时能得到较满意的力学性能和抗裂性。知识点解析：暂无解析26、奥氏体钢与珠光体耐热钢焊接时的工艺特点是什么?标准答案：奥氏体不锈钢与珠光体耐热钢焊接时的主要工艺特点是要尽量降低熔合比、减小扩散层。为此，应正确选用珠光体钢，如优先使用稳定珠光体钢；适当增加坡口角度；焊接时采用小直径焊条或焊丝，使用小电流、高电压和快速焊接。知识点解析：暂无解析27、试述钢与铜及其合金焊接时的焊接性?标准答案：钢与铜及其合金焊接时的主要困难是易产生裂纹。由于钢与铜及铜合金的热物理性质特别是线膨胀系数和热导率相差较大，接头中产生很大的应力，导致在焊缝中产生热裂纹。其次，由于液态铜及铜合金对钢的渗透作用，在拉应力作用下，在热影响区易产生渗透裂纹。知识点解析：暂无解析28、试述珠光体耐热钢与马氏体耐热钢焊接时应采取的工艺措施?标准答案：珠光体耐热钢与马氏体耐热钢焊接时焊接性较差，冷裂倾向较大。因此焊前应预热并严格控制层间温度。焊后一般应缓冷至100～150℃，保温0．5～1．0h，再进行回火热处理，回火温度为720～780℃。知识点解析：暂无解析29、异种钢(金属)焊接时，为什么常常要采用堆焊过渡层的焊接工艺?标准答案：异种钢(金属)焊接时，常常要采用堆焊过渡层的焊接工艺，这是为了获得优质的接头质量和性能。例如，奥氏体不锈钢和次稳定珠光体钢焊接时，在珠光体耐热钢一侧堆焊过渡层是为了降低扩散层尺寸和减少产生裂纹的倾向；钢与铜及其合金焊接时，堆焊过渡层的目的是为了预防渗透裂纹、改善接头的性能。知识点解析：暂无解析30、为什么说焊接接头是一个不均匀体?标准答案：因为焊接接头由焊缝、熔合区、热影响区和母材金属所组成。焊缝金属是由焊接填充金属及部分母材金属熔化结晶后形成，其组织和化学成分不同于母材金属。热影响区受焊接热循环的作用，组织和性能都发生变化，特别是熔合区的组织和性能变化更为明显。因此，焊接接头是一个成分、组织和性能都不一样的不均匀体。知识点解析：暂无解析31、试述影响焊接接头力学性能的因素有哪些?标准答案：影响焊接接头力学性能的因素为接头形状的改变、焊接缺陷(如未焊透和焊接裂纹)、残余应力和残余变形。接头形状的改变，如焊缝的余高和施焊过程中可能造成的接头错边，都是应力集中的根源。知识点解析：暂无解析32、如何减少焊接接头的应力集中?标准答案：减少焊接接头应力集中的措施是：(1)尽量采用对接接头，对接接头的余高值不应太大，焊趾处应尽量圆滑过渡。(2)T形接头(十字接头)应该开坡口，采用深熔焊，以保证焊透。(3)减少或消除焊接缺陷，如裂纹、未焊透、咬边等。(4)不同厚度钢板对接时，对厚板应进行削薄处理。(5)焊缝之间不应过分密集，以保证有最小的距离。(6)焊缝应尽量避免出现在结构的转弯处。知识点解析：暂无解析33、如何提高搭接接头的连接强度?标准答案：提高搭接接头连接强度的措施是：(1)在结构允许的前提下，尽量采用既有侧面角焊缝、又有正面角焊缝的搭接接头，以降低应力集中，改善应力分布。(2)在搭接焊缝处，增加塞焊缝和开槽焊缝。(3)直缝单面搭接接头可采用锯齿缝搭接形式。知识点解析：暂无解析34、试述应力集中对结构静载强度的影响?标准答案：当材料具有足够的塑性时，应力集中对其强度无影响。因为在应力集中处的应力达到材料的屈服点时，如继续加载，则该处应力停止上升，而焊缝中其它各点的应力集中因尚未达到屈服点，故应力随加载继续上升，直至最后各点都达到屈服点，如再加载，直至使焊缝全长同时达到强度极限，最后导致破坏。知识点解析：暂无解析35、什么叫工作焊缝和联系焊缝?标准答案：焊接结构上的焊缝，根据其载荷传递情况可分为两种：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，一旦断裂，结构就立即失效，这种焊缝称为工作焊缝；另一种焊缝与被连接的元件是并联的，它仅传递很小的载荷，主要起元件之间相互联系的作用，焊缝一旦断裂，结构不会立即失效，这种焊缝称为联系焊缝。知识点解析：暂无解析36、什么叫焊接产品失效?标准答案：焊接产品丧失了其规定的功能，称为失效。当焊接产品处于下列三种状态一时，就可以认为是失效：(1)焊接产品完全不能：[作。(2)产品虽然仍能工作，但不能令人满意地完成预期的功能。(3)产品的零部件有严重损伤，不能可靠安全地继续使用。知识点解析：暂无解析37、为什么压力容器在组装时要控制对接错边量?标准答案：由于钢板对接时有错边，承受外力时，力的中心线与重心不同轴，产生附加弯矩，造成附加弯曲应力，接头在外力和附加弯曲应力共同作用下，可能造成接头低应力破坏。因此有关标准中规定，单层钢制压力容器的对接错边量应小于板厚的10％，且不大于3mm。知识点解析：暂无解析38、为什么重要的焊接结构上两条焊缝不能靠得太近?标准答案：焊后在焊缝附近将出现残余拉应力，离开焊缝区其值迅速减小，所以在焊缝附近的峰值残余应力有助于脆断的发生。当结构上有两条焊缝时，如果两条焊缝间距小于两条焊缝拉应力区宽度之和，则残余拉应力将发生叠加，造成结构低应力破坏。知识点解析：暂无解析39、试述焊接缺陷对焊接接头疲劳强度的影响?标准答案：焊接缺陷对焊接接头疲劳强度将产生重大的不利影响，影响的大小与缺陷的种类、尺寸、方向和位置有关。片状缺陷(如裂纹、未熔合、未焊透)比带圆角的缺陷(如气孔)的影响大；表面缺陷比内部缺陷影响大；与作用力方向垂直的片状缺陷的影响比其它方向大；位于残余拉应力区内的缺陷比在残余压应力区的影响大；位于应力集中区的缺陷(如焊趾裂纹)的影响比在均匀应力区中同样缺陷影响大。知识点解析：暂无解析40、为什么焊接结构容易发生脆断事故?标准答案：焊接结构容易发生脆断事故，其原因是：(1)刚度大焊接为刚性连接，连接构件不易产生相对位移，往往引起较大的附加应力。(2)整体性焊接结构在工作时，一旦有不稳定的脆性裂纹出现。就有可能穿越接头扩展到结构整体，使结构全部破坏。知识点解析：暂无解析41、试比较焊接结构的疲劳断裂和脆性断裂有何不同?标准答案：焊接结构的疲劳断裂和脆性断裂从性质到形态都不一样。两者断裂时的变形都很小，但疲劳断裂需要多次加载，而脆性断裂一般不需要多次加载；结构脆断是瞬时完成的，而疲劳裂纹的扩展则是缓慢的，有时需要长达数年时间。此外，脆断受温度的影响特别明显，随着温度的降低，脆断的危险性迅速增加，但疲劳强度却受温度的影响比较小。知识点解析：暂无解析42、如何提高角焊缝的疲劳强度?标准答案：由于角焊缝向基本金属过渡处有明显的截面变化，所以应力集中较大，疲劳强度较低。为了提高角焊缝的疲劳强度，需采取综合措施，如机械加工焊缝端部、合理选择角接板形状、开坡口深熔焊、采用电弧整形等。试验证实，采取这些措施后，低碳素钢接头处的疲劳强度能提高3～13倍。知识点解析：暂无解析43、试述焊接性试验、焊接工艺评定、产品焊接试板三者之间的关系?标准答案：通过焊接性试验，可以得到将焊接裂纹限制在允许范围内的必要焊材、预热温度、焊后热处理条件，但