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材料连接原理课后答案全..

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1.焊接热源有哪些共同要求?描述焊接热源主要用什么指标?(简05.07.09)

答:能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。

主要指标:最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。

2.试述焊接接头的形成过程及对焊接质量的影响。

答:(1)预压阶段;(2)通电加热阶段;(3)冷却结晶阶段。

对焊接质量的影响:

3.溶滴比表面积的概念及对焊接化学冶金过程的影响?

答:熔滴的表面积Ag 与其质量 之比称为熔滴的比表面积S 。

熔滴的比表面积越大,熔滴与周围介质的平均相互作用时间越长,熔滴温度越高,越有利于加强冶金反应。

4.焊条熔化系数、熔敷系数的物理意义及表达式?真正反映焊接生产率的指标是什么? 答:焊条金属的平均融化速度 :在单位时间内熔化的焊芯质量或长度;

损失系数 :在焊接过程中由于飞溅、氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比;

平均熔敷系数 (真正反映焊接生产率的指标),由于损失系数不等于零,单位时间内真正进入焊接熔池的金属质量称为平均熔敷速度。

5.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有什么解决措施?(简05.08.10)

答:药皮发红的原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条融化系数小造成焊条融化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红。

解决措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡,提高焊条的融化系数,减少电阻热以降低焊条的表面升温。

6.熔合比的表达式和影响因素?多层焊时,如果各层间的熔合比是恒定的,试推导第n 层焊缝金属的成分?

答:表达式:

影响因素:焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目、母材热物理性能等。

7.从传热学角度说明临界板厚δcr 的概念?某16Mn 钢焊件,采用手工电弧焊,能量E=15KJ/cm 求δcr ?

答:由传热学理论知道:在线能量一定的情况下,板厚增加冷却速度Wc 增大,冷却时间t8/5变短,当板厚增加到一定程度时,则Wc 和t8/5不再变化,此时板厚即为临界板厚δcr 。 00 1.952c -T 800-T cr E cm δρ==11(+)500

8.手工电弧焊接厚12mm 的MnMoNbB 钢,焊接线能量E=2kj/cm,预热温度为50度,求t8/5?附λ=0.29J/(cm s ℃) CP=6.7 J/(cm s ℃)

00

85000.732c -T 800-T 1.20.750.55,

0.982-T 800-T cr cr E cm cm cm E t s δρδδπλ===>==11(+)50011(+)=500

9.直流正接为何比直流反接时焊缝金属熔氢量高?

答:(1)直流正接:工件接正极。直流反接:工件接负极。

(2)带电质点H + 在电场作用下只溶于阴极

(3)处于阴极的熔滴不仅温度高而且比比表面积大,其溶氢量大于熔池处于阴极时的溶氢量。

10.一:试简述氮对低碳合金钢焊缝金属性能的影响?(简05.07.08.09.10)

答:(1)N 引起焊缝金属时效脆化,使焊缝金属强度提高,塑性韧性降低,尤其是低温韧性;

(2)促使焊缝产生氮气孔;

(3)N 有时是有益的,但必须有弥散强化元素存在并在正火条件下使用。 控制含氮量的措施:

(1)焊接区中的氮主要来自空气,必须加强对焊接区机械保护

(2)合理选择焊接工艺参数

(3)利用合金元素控制焊缝含氮量。碳的氧化引起熔池沸腾,有利于氮逸出,同时炭氧化生成CO 、CO2,加强焊接区保护降低氮的分压,因此碳可降低氮在金属中的溶解度;选含有能够生成氮化物元素的焊丝进行焊接,这些元素与氮的亲和力大易形成稳定的氮化物,并通过熔渣排出氮化物,因此有效的控制焊缝中的含氮量。

综上所述,加强保护是控制焊缝含氮量的最有效措施。

二:试简述氢对结构钢焊接质量的影响?

答:氢脆;白点;气孔;冷裂纹;组织变化。

控制含氢量措施:

(1)限制氢的来源:限制焊接材料中的含氢量,焊前要对焊条和焊剂进行严格的烘干;气体保护焊所用的气体,焊丝和工件表面的油污、铁锈和水分都是氢的重要来源。

(2)进行冶金处理:通过适当的化学冶金反应,降低气相中的氢分压,从而降低氢在液态金属中的溶解度

(3)控制焊接材料的氧化还原势

(4)在焊条药皮或焊芯中加入微量的稀土元素或稀散元素

(5)控制焊接工艺参数

(6)焊后脱氧处理:焊后把工件加热到一定温度,促使氢扩散外逸

总之,对氢的控制首先应限制氢的来源;其次应防止氢溶入金属;最后应对溶入金属的氢进行脱氧处理。

三:试简述氧对焊接质量的影响?

答:(1)随着焊缝含氧量增加,焊缝强度、塑性、韧性下降;尤其是焊缝的低温冲击韧性急剧下降,引起焊缝红脆、冷脆,时效硬化倾向增加;

(2)影响焊缝金属的物理化学性能,如降低导电性、导磁性、耐蚀性等;

(3)形成CO 气孔;

(4)造成金属飞溅,影响焊接过程的稳定性;

(5)焊接过程中导致合金元素的氧化损失将恶化焊接性能;

综上,氧对焊接过程及焊缝是有害的,但在特殊情况下具有氧化性是有利的。

11.试以硅的沉淀脱氧为例,叙述提高脱氧效果的途径?(简08)

答:(1)硅的百分含量升高,氧化亚铁的百分含量降低

(2)B增加和减少渣中的二氧化硅,二氧化硅百分含量降低,氧化亚铁的百分含量降低(3)温度降低,反应向右进行,氧化亚铁的百分含量降低

12.为何酸性焊条宜用锰铁脱氧?而碱性焊条宜用硅锰联合脱氧?为什么要控制W[Mn]/W[Si]的比值?(问06.09.11)

答:增加锰在金属中的含量,或减少MnO的活度,都可以提高脱氧效果。

酸性焊条宜用锰铁脱氧:[Mn]+[FeO]=[Fe]+(MnO),在酸性渣中含SiO2和TiO2较多,脱氧产物转化为MnO·SiO2和MnO·TiO2复合物,减少了MnO的活度系数,提高了脱氧效果。

碱性焊条宜用硅锰联合脱氧:在碱性渣中MnO活度系数较大,不利于Mn的脱氧,而且碱度越大,脱氧效果越差。故碱性焊条不宜用锰铁脱氧。[Si]+2[FeO]=2[Fe]+(SiO2),SiO2与MnO生成复合物MnO·SiO2,使MnO活度系数降低。而MnO·SiO2密度小、熔点低,易易于上浮到渣中,故碱性焊条宜用硅锰联合脱氧。

W[Mn]/W[Si]过大,出现固态MnO;W[Mn]/W[Si]过小,出现固态SiO2;均会导致焊缝中夹杂物过多,只有W[Mn]/W[Si]合理时,才会生成低熔点的不饱和液态硅酸盐,使焊缝中的含氧量降低。

13.酸型焊条熔敷金属为何氧含量较高?(简09)

答:(1)酸型焊条采用锰脱氧不如碱性焊条锰硅联合脱氧效果好

(2)酸型焊条碱度B小,有利于渗硅反应的进行,使焊缝含氧较高

(3)酸型焊条为了控氢的目的,导致焊缝含氧

14.试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因?(简05.10)

答:(1)药皮中不含有机物,清除了一个主要氢源;

(2)药皮中加入了大量的造气剂CaCO3、降低了PH2;

(3)CaF2的去氢作用;

(4)焊条的烘干温度高。

15.为什么碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大?而碱性焊条焊缝含氢量比酸性焊条低?答:碱性焊条熔渣中含SiO2、TiO2等酸性氧化物较少,FeO的活度大,易向焊缝金属扩散,使焊缝增氧。因此在碱性焊条药皮中一般不加入含FeO的物质,并要求清除焊件表面的铁锈和氧化皮,否则不仅会增加焊缝中的氧,还可能产生气孔等缺陷,所以碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大。

碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条低,是因为碱性焊条的药皮氧化势小的缘故。

16.J422焊条药皮中含W(TiO2)=28%,W(SiO2)=26.5%,W(CaO)=10.6%,W(锰铁)=12%,焊芯含W[Si]=0.02%,W[O]=0.01%,而熔敷金属中却含W[Si]=0.15%,W[O]=0.05%,试分析其原因。

答:该焊条酸性焊条,焊后视像为[Si]和[O]含量增多,熔渣与液态铁发生渗硅反应,酸性焊

条有利于渗碳(SiO2)+2[Fe]=[Si]+2[FeO]。反应结果使焊缝中增加Si.FeO大部分进入熔渣,一小部分进入液态钢中使焊缝增氧。4(TiO2)=2[Ti2O3]+[O2]释放出O2,该气氛中的氧化性气体使铁氧化存在置换氧化,其中熔渣中(SiO2).(TiO2)的置换氧化是主要增氧的途径。熔渣中含有的大量SiO2及Mn-Fe增加了渗硅反应的可能性,渗硅反应较激烈使[Si]大大增加。

17.综合分析熔渣的碱度对金属的氧化、脱氧、脱硫、脱磷、合金过渡的影响。

答:氧化:碱性渣使FeO更易向金属分配;脱氧:碱性渣使FeO活度大,扩散脱氧能力比酸性渣差;脱硫:碱性渣中MnO、CaO及MgO含量多利于脱硫;脱磷:增加熔渣的碱性可减少焊缝中的含磷量,酸性渣脱磷效果较差;合金过渡:当合金元素的氧化物与熔渣酸碱的性质一致时,有利于合金元素的过渡,使过渡系数提高。

18.试分析说明钛钙型(J422)焊条与碱性低氢型(J427)焊条,在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别?

答:其他工艺性能如全位置焊接性,融化系数等差别不大。

机械性能对比:

钛钙型(J422):

S、P、N控制较差,冷脆性、热裂纹倾向大;【O】高,氧化夹杂多,韧性低;【H】高,抗冷裂能力差

碱性低氢型(J4277):

杂质S、P、N低;【O】低,氧化夹杂少;【H】低

故低氢型焊条的塑性,韧性及抗裂性较酸性的钛钙型大大提高,但其焊接工艺性能较差,对于铁锈,油污,水份等很敏感。

19.试简述药芯焊丝的特性?(简05.10)

答:(1)熔敷速度快,因而生产效率高;

(2)飞溅小;

(3)调整熔敷金属成分方面;

(4)综合成本低。

20.CO2焊接低合金钢一般选用何种焊丝?试分析其原因?(问05.08.10)

答:应选用Si、Mn等脱氧元素含量较高的焊丝,常用的如:H08Mn2SiA。

(1)CO2具有较强的氧化性,一方面使焊丝中有益的合金元素烧损,另一方面使熔池中【FeO】含量升高。

(2)如焊丝中不含脱氧元素或含量较低,导致脱氧不足,熔池结晶后极易产生CO气孔。

(3)按一定比例同时加入Mn、Si联合脱氧,效果较好。

21.焊接熔池的结晶和铸锭的结晶过程有何区别?

答:焊接熔池的熔池温度高,存在时间短,冶金过程进行不充分,氧化严重,热影响区大,冷却速度快,洁净易生成粗大的柱状晶。

22.试简述接头偏析的种类和产生原因?(简08)

答:宏观偏析:由于柱状晶倾向性方向使杂质偏聚于晶间及部分地区溶质浓度升高。

(1)层状偏析:周期性分布产生于焊缝的层状偏析,是结晶速度周期性变化引起的。

(2)焊道中心偏析:结晶由未熔化母材处向焊缝中心结晶,使杂质推往最后凝固的熔池中心而形成。

(3)焊道偏析:多道、多层焊时在层间、道间形成的成分偏析。

(4)弧坑偏析:收弧处熔池未能填满,凝固时大量杂质无法排出及成分扩散不均匀而导致偏析。

23.微量Ti、B改善焊缝金属韧性的机理?(简09)

答:一Ti和氧的亲和力很大,使焊缝中的Ti以微小颗粒氧化物的形式(TiO)弥散分布于焊缝中,促进焊缝金属晶粒细化。这些小颗粒的TiO还可以作为针状铁素体的形核质点,在转变阶段促进形成针状铁素体。二Ti在焊缝中保护B不被氧化,故B可以作为原子态偏聚于晶界,降低了晶界能,抑制了先共析铁素体的形核与生长,从而促使生成针状铁素体,改善焊缝组织的韧性。但是Ti和B的最佳含量和氧、氮的含量有关。

24.如16Mn母材中含有较高的S、P,应如何保证焊缝金属韧性?

答:1.为减少焊缝含硫量,选择对刘亲和力比铁大的元素脱硫;2.在焊接化学冶金中常利用熔渣中的碱性氧化物,如MnO、CaO、MgO进行脱硫3.同时增加渣中CaO和FeB的含量,有利于脱磷4.增加熔渣的碱度,可以提高脱硫脱磷的能力。

25.以低碳钢焊接为例,综述提高焊缝金属韧性的冶金手段、焊接工艺手段及焊后措施?(问05.08.10)

答:(1)冶金:只有Mn、Si含量适中,焊缝组织为细针状铁素体,才能提高韧性;适量加入Nb和V可提高焊缝金属冲击韧性;低合金钢焊缝中Ti、B存在可大幅提高韧性;低合金钢焊缝中有少量Mo不急提高强度,同时也能改善韧性;稀土元素能改善焊缝金属韧性。(2)工艺:焊接线能量、焊接材料、接头形式、多层焊接、振动结晶、锤击焊道表面、跟踪回火。(3)焊后应进行热处理。

26.焊接热循环与热处理相比有何特点?试用这些特点分别比较45钢和40Cr在热处理条件下近缝区的淬透性大小?(问05.10)答:焊接热循环特点:①加热温度高②加热速度快③高温停留时间短④自然冷却⑤局部加热:淬透性比较:45钢------焊接条件下近缝区的淬透性大于热处理的淬透性,40Cr------相反45钢由于不含碳化物形成元素,焊接条件下近缝区峰值温度高,使奥氏体晶粒粗化,增大奥氏体稳定性,故淬透性和热处理相比反而大。40Cr 在焊接快速加热条件下,高温停留时间短,碳化物形成元素不能充分溶解到奥氏体中,奥氏体的稳定化程度不如热处理条件,故淬透性小。

27.简要说明不易淬火钢和易淬火钢粗晶区的组织特点和对性能的影响?(简05.08.10)答:不易淬火钢:

组织特点:晶粒粗大,易出现魏氏组织;性能:塑性,韧性低,易产生脆化和裂纹易淬火钢:组织特点:粗大的马氏体;性能:该区脆硬,易产生延迟裂纹

28.试分析钢种淬硬倾向的影响因素?用什么指标衡量高强钢的淬硬倾向比较合理?(简11)答:化学成分:碳当量升高,淬硬倾向升高

冷却条件:t8/5降低,淬硬倾向升高

用HAZ的最高硬度Hmax来评定钢的淬硬倾向比较合理,因为它综合反映了化学成分和冷却条件的影响。

29.试分析焊接热影响区的脆化类型及防治措施?

答:(1)脆化类型:粗晶脆化、析出脆化、组织转变脆化、热应变时效脆化;

(2)防治措施:

控制组织:通过控制焊接热循环控制最佳t8/5,既要防治过热导致的晶粒粗化又要防治极冷而致硬化。影响焊接热循环的主要参数是线能量、是憨温度、预热以及接头尺寸形状。在接头形式一定的条件下,主要是调节线能量、预热、后热温度以寻求最佳焊接热循环。

焊后热处理:对于一些重要的结构,常采用憨厚热处理来改善接头性能。

30.试分析如何控制低合金高强度刚焊接HAZ的韧性?(问08)

答:(1)控制组织:在组织上能获得低碳马氏体、下贝氏体和针状铁素体等韧性较好的组织。(2)合理制定焊接工艺,正确地选择焊接线能量和预热、后热温度,既不致过热脆化,又不致淬硬脆化。

(3)采用焊后热处理来改善接头的韧性。

(4)研制新的钢种,进一步细化晶粒,降低钢中的杂质S、P、O、N等的含量,使钢材的韧性大为提高,也提高了焊接HAZ的韧性。

31.试简述H2、CO气孔的产生原因、特征及防止措施?(简08.09.11 问06.09)

答:H2(析出型气孔):由于高温时熔池金属中溶解了较多的气体,凝固时由于气体的溶解度突然下将,气体处于过饱和来不及逸出而引起的气孔。

特征:通常出现在焊缝表面,气孔的断面形状如同螺钉装,从表面看呈喇叭口形,内壁光滑。CO气孔(反应型气孔):钢焊接时,钢中的氧或氧化物与碳反应后能生成大量CO;

[C]+[O]=CO (1) [FeO]+[C]=CO+[Fe] (2)

如果这些反应发生在高温液态金属中,则由于CO完全不能溶于钢液,将以气泡的形式从熔池金属中高速上浮逸出,不易形成气孔,但当熔池冷却凝固时,熔池金属粘度迅速增大,故生成的CO气泡很难浮出,尤其在树枝晶凹陷处产生的更难逸出称为残留在焊缝中沿结晶方向分布的条虫状内气孔。

防治措施:应该限制熔池中气体的溶入或产生以及排除熔池中已溶入的气体。

(1)消除气体来源:工件及焊丝表面的氧化膜、铁锈、油污和水分均可在焊接过程中向熔池中提供氧和氢;焊条与焊剂受潮或烘干不足而残留的水分;空气入侵熔池是气孔来源之一。(2)正确选用焊接材料:控制熔渣的氧化性和还原性的平衡

(3)优化焊接工艺:焊接工艺参数主要有焊接电流、电压和焊接速度等。一般交流焊时比直流焊时气孔倾向大,而直流反接比正接时气孔倾向小。

32.有一种碱性焊条(J507),在出厂检验时,焊缝中没有气孔,但在产品施工焊接时,发现焊缝中有大量气孔,分析可能那些原因导致气孔?(问07)

答:(1)焊件清理不充分,存在铁锈,氧化铁皮,油污和水分等杂质。

(2)焊条受潮或烘干不足,烘干后放置时间过长等。

(3)焊接规范不当,如电压过高,焊速过快,电弧不稳等。

(4)电流极性不合理,直流正接较反接是气孔倾向大。

33.用H08A焊丝和HJ431焊剂埋弧自动焊接沸腾钢时,虽经仔细除锈但还常出现气孔,试分析其原因,应采取何种措施防止气孔?

答:低碳钢焊丝中没有Mn和Si不能脱氧,被焊材料含氧量高除氧不完全,与C结合生成CO溢出形成气孔

措施:应选用Si、Mn等脱氧元素含量较高的焊丝,常用的如:H08Mn2SiA。

消除气体来源:工件及焊丝表面的氧化膜、铁锈、油污和水分均可在焊接过程中向熔池中提供氧和氢;焊条与焊剂受潮或烘干不足而残留的水分;空气入侵熔池是气孔来源之一。

正确选用焊接材料:控制熔渣的氧化性和还原性的平衡

优化焊接工艺:焊接工艺参数主要有焊接电流、电压和焊接速度等。一般交流焊时比直流焊时气孔倾向大,而直流反接比正接时气孔倾向小。

34.焊接结晶裂纹的形成机理及防治措施?(问06.09.11)

答:结晶裂纹形成机理:在焊缝金属凝固结晶的后期,低熔点共晶被推向柱状晶交遇中心部位,形成液态薄膜;在焊接拉伸应力作用下,就可能在这个薄弱地带即液态薄膜处开裂形成结晶裂纹。液态薄膜—根本原因;拉伸应力—必要条件。

防止结晶裂纹的措施:

(1)冶金因素:主要是合金状态图的类型、化学成分和结晶组织形态

结晶裂纹倾向的大小随合金状态图结晶温度区间的增大而增加,但合金元素进一步增加裂纹倾向会随之降低

初生相的结构能影响杂质的偏析和晶间层的性质,从而影响凝固裂纹的倾向。初生相的晶粒大小、形态和方向也会影响其倾向。

向焊缝中加入细化晶粒元素以改善焊缝凝固结晶、细化晶粒可以提高抗裂性。

合金元素是影响裂纹最本质的因素。

(2)工艺因素:

工艺因素主要是合理选择焊接材料和控制焊接参数,从而减少有害杂质偏析及降低应变增长率。

对于一些易于向焊缝专一某些有害杂质的母材,焊接时应尽量减小熔合比,或开大坡口,减小熔深,甚至堆焊隔离层。

合理调节焊接参数(焊接电流、电压和焊接速度)控制成形系数。

减小焊接电流或线能量以减小过热,有利于改善抗裂性,但也须避免冷却速度偏大,以致变形速率增大,反而不利于防止热裂纹。

为防止接头产生热裂纹,尽可能减少应变量及应变增长率;施焊顺序不合理时,最后几条焊缝处于被拘束状态,不能自已收缩,易促使裂纹产生。

35.为什么采用CST(临界应变增长率)为判据来比较金属材料的热烈倾向更为合理?用脆性温度区间来作判据如何?(问07)

答:因为不同的材料,不仅脆性温区区间的大小不同,最低塑形的变化也不同,产生裂纹的临界应变增长率CST也各不相同,所以在考察裂纹敏感性时必须综合考虑脆性温度区间()、最低塑形()及应变增长率()的影响。根据以上分析可知,用CST作为判据更合适,因为或都不能单独用来反映材料的裂纹敏感性。为防止产生裂纹必须满足条件,即

36.试简述液化裂纹的形成机理?(简08 问07)

答:焊接热影响区的近缝区或多层焊层间,在焊接热循环峰值温度的作用下,由于被焊金属

含有较多的低熔共晶而被重新熔化,在拉伸应力的作用下沿奥氏体晶界开裂而形成液化裂纹。液化裂纹的液膜并非产生于凝固过程,而是由于加热过程中近缝区晶界局部熔化形成的液膜。

37.一般低合金钢,冷裂纹为什么具有延迟现象?延迟裂纹为何易在近缝区产生?试分析防止延迟裂纹的措施?(问05.06.08.10.11)

答:形成冷裂纹的三大要素:被焊钢材的淬硬组织、接头中的含氢量以及接头所处的拘束应力状态。而氢是最活跃的诱发因素,而氢在金属中扩散、聚集和诱发裂纹需要一定的时间。

一般低合金钢焊缝C低于母材,热影响区相变滞后于焊缝。当焊缝由A转达变F、P 时,H的溶解度突然下降,且H在F、P中的扩散速度较快,导致H很快由焊缝越过熔合线附近富H,当滞后相变的HAZ中A—>M时,H使以过饱和状态残留在M中,促使该处进一步脆化,从而导致冷裂纹的产生。

防治措施:

冶金方面:

(1)选择抗裂性好的钢材

从冶炼技术上提高母材的性能:多元微合金画;尽可能降低钢中有害杂质(S、P、O、H、N等)

(2)焊接材料的选用

选用低氢或超低氢焊条:应强调焊条的烘干和防潮问题

选用低强焊条:对低碳合金钢,适当降低焊缝强度可以降低拘束应力而减轻熔合区的负担,对防止冷裂纹有用。

选用奥氏体焊条:既可避免预热又能防止冷裂纹的产生。

特殊微量元素的应用:Te、Se、Re,Te的降氢效果最好。

(3)选用低氢的焊接方法:CO2气体保护焊。

焊接工艺方面:

合理选择焊接线能量

正确选择预热和后热温度

多层焊层间温度和时间间隔的控制

采用低匹配焊缝

合理的焊缝分布和施焊次序

38.试简述在什么条件下,氢致裂纹也会在焊缝中产生?(简06.09)

答:焊缝合金成分复杂的超高强度钢和异种钢焊接时,热影响区的转变先于焊缝,因而氢就相反地从HAZ向焊缝扩散,如果焊缝出现淬硬组织,此时,氢致裂纹就会在焊缝中产生。

39.焊接接头拘束应力的分类?何为拘束度?临界拘束度?(简07)

答:内拘束应力:热应力(第一类内应力);相变应力(第二类内应力)和外拘束应力

拘束度是使接头根部间隙发生单位长度的弹性位移时,单位长度焊缝所承受的力。表示了接头的刚度。线弹性拘束度R[N/(mm·mm)]可表示为

当R值大到一定程度时就会产生延迟裂纹,这是的R值称为临界拘束度。

40.焊接接头中出现冷裂纹(延迟裂纹)主要与哪些因素有关?通常将工件预热到一定温度可以防止产生冷裂纹,试分析预热的作用?后热的作用?后热能否完全取代预热?后热和焊后热处理有何不同?(简05.08问07.09)

答:延迟裂纹的影响因素:钢种的淬硬倾向、焊接接头的含氧量及其分布、接头所受的拘束应力状态。

预热的作用:预热可以降低冷却速度,从而避免出现淬硬组织,降低残余应力,有利于扩散氢的逸出。

后热的作用:

(1)减少残余应力;

(2)改善组织,降低淬透性;

(3)消除扩散氢,但对奥氏体焊缝效果不大;

(4)适当降低预热温度或代替某些结构所需的中间热处理。

后热和焊后热处理不同:延迟裂纹有延迟期(潜伏期),在延迟期内即进行加热,可以避免出现延迟裂纹。故焊后后热有“抢时间”的问题,而焊后热处理都是为了改善接头使用性能,不存在“抢时间”的问题。

41.简述再热裂纹的主要特征和产生机理?(简07.09.11)

答:主要特征:(1)在热裂纹出现在焊接热影响区的过热区,明显的沿粗大的奥氏体晶界发展到洗净去就会终止

(2)具有比较大的残余应力和应力集中;(3)具有比较敏感的温度区间(4)易产生于含有沉淀强化的元素的钢材中。

再热裂纹产生是由晶界优先滑动导致形成微裂纹(形核)而发生和扩展的。

42.某大型焊接结构,采用了含S、P偏高的钢,为防止产生层状撕裂应采取何种工艺措施?答:控制钢材含S量;检验板材Z向性能,保证Z向拉伸断面收缩率(如),能大大减低层状撕裂的概率。氢在形成层状撕裂中能起推波助澜的作用。

改善接头设计,使之不仅通过板表皮传力,改善多层角焊缝收缩应力状况,防止别类裂纹诱发层等,均有可能减轻层状撕裂倾向。

材料连接原理复习大纲

材料连接原理与工艺复习大纲 一、熔化焊连接原理 1、熔化焊是最基本的焊接方法,根据焊接能源的不同,熔化焊可分为电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊和等离子焊等。 2、获得良好接头的条件:合适的热源、良好的熔池保护、焊缝填充金属。 3、理想的焊接热源应具有:加热面积小、功率密度高、加热温度高等特点。 4、焊件所吸收的热量分为两部分:一部分用于熔化金属而形成焊缝;另一部分使母材近缝区温度升高,形成热影响区。 5、热能传递的基本方式是传导、对流和辐射,焊接温度场的研究是以热传导为主,适当考虑对流和辐射的作用。熔化焊温度场中热能作用有集中性和瞬时性。 6、当恒定功率的热源作用在一定尺寸的焊件上并作匀速直线运动时,经过一段时间后,焊件传热达到饱和状态,温度场会达到暂时稳定状态,并可随热源以同样速度移动,这样的温度场称为准温度场。 7、在焊接热源的作用下,焊件上某点的温度随时间的变化过程称为焊接热循环。决定焊接热循环的基本参数有四个:加热速度、最高加热温度、在相变温度以上的停留时间和冷却速度。常用某温度范围内的冷却时间来表示冷却速度,冷却速度是决定热影响区组织和性能的最重要参数。 8、焊接热循环的影响因素:材质、接头形状尺寸、焊道长度、预热温度和线能量。 9、正常焊接时,焊条金属的平均熔化速度与焊接电流成正比。 10、熔滴:焊条端部熔化形成滴状液态金属。药皮焊条焊接时熔滴过渡有三种形式:短路过渡、颗粒过渡和附壁过渡。其中碱性焊条:短路过渡和大颗粒过渡;酸性焊条:细颗粒过渡和附壁过渡。 11、药皮溶化后的熔渣向熔池过渡形式:①薄膜形式,包在熔滴外面或夹在熔滴内;②直接从焊条端部流入熔池或滴状落入。 12、熔池形成: ①熔池为半椭球,焊接电流I、焊接电压U与熔池宽度B和熔池深度H的关系:I↑,H↑,B↓;U↑,H↓,B ↑。 ②熔池温度不均匀,熔池中部温度最高,其次为头部和尾部。 ③焊接工艺参数、焊接材料的成分、电极直径及其倾斜角度等都对熔 池中的运动状态有很大的影响。 ④为提高焊缝金属质量,必须尽量减少焊缝金属中有害杂质的含量和 有益合金元素的损失,因此要对熔池进行保护。保护方式:熔渣保护、 气体保护、熔渣气体联合保护、真空保护和自保护。 13、熔化焊焊接接头的形成过程:焊接热过程、焊接化学冶金过程和 熔池凝固和相变过程。 14、在一定范围内发生组织和性能变化的区域称为热影响区或近缝区。故焊接接头主要由焊缝和热影响区构成,其间窄的过渡区称为熔合区。如下图所示: 1——焊缝区(熔化区) 2——熔合区(半熔化区) 3——热影响区 4——母材 15、熔化焊接头形式:对接、角接、丁字接和搭接接头等。待焊部位预先加工成一定形状,称为坡口加工。 16、熔合比:局部熔化母材在焊缝金属中的比例。用来计算焊缝的化学成分。 17、金属的可焊性属于工艺性能,是指被焊金属材料在一定条件下获得优质焊接接头的难易程度。包括接合性能和使用性能。金属的可焊性主要与下列因素有关:①材料本身的成分组织;②焊接方法;③焊接工艺条件。 18、焊接热过程贯穿整个焊接过程,对焊接接头的形成过程(化学冶金、熔池凝固、固态相变、缺陷)以及接头性能具有重要的影响。 19、焊接材料的类型:焊条、焊剂、焊丝、保护气。焊条由焊芯和药皮组成,焊芯起到导电和填充金属的作用,药皮作用为①机械保护作用;②冶金处理作用;③工艺性能良好。药皮的组成分为稳弧剂、造渣剂、造气剂、

材料成形原理课后习题解答

材料成型原理 第一章(第二章的内容) 第一部分:液态金属凝固学 1.1 答:(1)纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成。原子集团的空穴或 裂纹内分布着排列无规则的游离的原子,这样的结构处于瞬息万变的状态,液体内部 存在着能量起伏。 (2)实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空穴、裂纹、杂质气泡 组成的鱼目混珠的“混浊”液体,也就是说,实际的液态合金除了存在能量起伏外, 还存在结构起伏。 1.2答:液态金属的表面张力是界面张力的一个特例。表面张力对应于液-气的交界面,而 界面张力对应于固-液、液-气、固-固、固-气、液-液、气-气的交界面。 表面张力?和界面张力ρ的关系如(1)ρ=2?/r,因表面张力而长生的曲面为球面时,r为球面的半径;(2)ρ=?(1/r1+1/r2),式中r1、r2分别为曲面的曲率半径。 附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。 1.3答:液态金属的流动性和冲型能力都是影响成形产品质量的因素;不同点:流动性是确 定条件下的冲型能力,它是液态金属本身的流动能力,由液态合金的成分、温度、杂 质含量决定,与外界因素无关。而冲型能力首先取决于流动性,同时又与铸件结构、 浇注条件及铸型等条件有关。 提高液态金属的冲型能力的措施: (1)金属性质方面:①改善合金成分;②结晶潜热L要大;③比热、密度、导热系大; ④粘度、表面张力大。 (2)铸型性质方面:①蓄热系数大;②适当提高铸型温度;③提高透气性。 (3)浇注条件方面:①提高浇注温度;②提高浇注压力。 (4)铸件结构方面:①在保证质量的前提下尽可能减小铸件厚度; ②降低结构复杂程度。 1.4 解:浇注模型如下:

电路理论基础课后习题答案 陈希有主编 第一章

答案1.1 解:图示电路电流的参考方向是从a 指向b 。当时间t <2s 时电流从a 流向b,与参考方向相同,电流为正值;当t >2s 时电流从b 流向a ,与参考方向相反,电流为负值。所以电流i 的数学表达式为 2A 2s -3A 2s t i t ? 答案1.2 解:当0=t 时 0(0)(59e )V 4V u =-=-<0 其真实极性与参考方向相反,即b 为高电位端,a 为低电位端; 当∞→t 时 ()(59e )V 5V u -∞∞=-=>0 其真实极性与参考方向相同, 即a 为高电位端,b 为低电位端。 答案1.3 解:(a)元件A 电压和电流为关联参考方向。元件A 消耗的功率为 A A A p u i = 则 A A A 10W 5V 2A p u i === 真实方向与参考方向相同。 (b) 元件B 电压和电流为关联参考方向。元件B 消耗的功率为 B B B p u i = 则 B B B 10W 1A 10V p i u -===- 真实方向与参考方向相反。 (c) 元件C 电压和电流为非关联参考方向。元件C 发出的功率为 C C C p u i = 则 C C C 10W 10V 1A p u i -===-

真实方向与参考方向相反。 答案1.4 解:对节点列KCL 方程 节点③: 42A 3A 0i --=,得42A 3A=5A i =+ 节点④: 348A 0i i --+=,得348A 3A i i =-+= 节点①: 231A 0i i -++=,得231A 4A i i =+= 节点⑤: 123A 8A 0i i -++-=,得123A 8A 1A i i =+-=- 若只求2i ,可做闭合面如图(b)所示,对其列KCL 方程,得 28A-3A+1A-2A 0i -+= 解得 28A 3A 1A 2A 4A i =-+-= 答案1.5 解:如下图所示 (1)由KCL 方程得 节点①: 12A 1A 3A i =--=- 节点②: 411A 2A i i =+=- 节点③: 341A 1A i i =+=- 节点④: 231A 0i i =--= 若已知电流减少一个,不能求出全部未知电流。 (2)由KVL 方程得

最新材料连接原理课后答案全..

1.焊接热源有哪些共同要求?描述焊接热源主要用什么指标?(简05.07.09) 答:能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。 主要指标:最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。 2.试述焊接接头的形成过程及对焊接质量的影响。 答:(1)预压阶段;(2)通电加热阶段;(3)冷却结晶阶段。 对焊接质量的影响: 3.溶滴比表面积的概念及对焊接化学冶金过程的影响? 答:熔滴的表面积Ag 与其质量 之比称为熔滴的比表面积S 。 熔滴的比表面积越大,熔滴与周围介质的平均相互作用时间越长,熔滴温度越高,越有利于加强冶金反应。 4.焊条熔化系数、熔敷系数的物理意义及表达式?真正反映焊接生产率的指标是什么? 答:焊条金属的平均融化速度 :在单位时间内熔化的焊芯质量或长度; 损失系数 :在焊接过程中由于飞溅、氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比; 平均熔敷系数 (真正反映焊接生产率的指标),由于损失系数不等于零,单位时间内真正进入焊接熔池的金属质量称为平均熔敷速度。 5.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有什么解决措施?(简05.08.10) 答:药皮发红的原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条融化系数小造成焊条融化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红。 解决措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡,提高焊条的融化系数,减少电阻热以降低焊条的表面升温。 6.熔合比的表达式和影响因素?多层焊时,如果各层间的熔合比是恒定的,试推导第n 层焊缝金属的成分? 答:表达式: 影响因素:焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目、母材热物理性能等。 7.从传热学角度说明临界板厚δcr 的概念?某16Mn 钢焊件,采用手工电弧焊,能量E=15KJ/cm 求δcr ? 答:由传热学理论知道:在线能量一定的情况下,板厚增加冷却速度Wc 增大,冷却时间t8/5变短,当板厚增加到一定程度时,则Wc 和t8/5不再变化,此时板厚即为临界板厚δcr 。 00 1.952c -T 800-T cr E cm δρ==11(+)500 8.手工电弧焊接厚12mm 的MnMoNbB 钢,焊接线能量E=2kj/cm,预热温度为50度,求t8/5?附λ=0.29J/(cm s ℃) CP=6.7 J/(cm s ℃)

电路原理练习题一及答案

、选择题 已知ab 两点之间电压为10V ,电路如下图所示,则电阻 R 为( A 、愈慢 B 、愈快 C 、先快后慢 D 、先慢后快 有一电感元件,X L =5i 」,其上电压u=10si n( ? ■ t+600 )V,则通过的电流i 的相 量 ( ) C 、I = 2 -300 A D 、1= 2 300A F 面关于阻抗模的表达式正确的是( ) 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 就 8、 为 9、 A 、0 门 B 、— 5 门 C 、5 门 D 、10 门 A 、丄 I R 1 R 2 B 、亠 I R R 2 在上图2示电路中,发出功率的是( A 、电阻 B 、电压源和电流源 叠加定理用于计算( ) A 、 线性电路中的电压、电流和功率; B 、 线性电路中的电压和电流; C 、 非线性电路中的电压、电流和功率; D 、 非线性电路中的电压和电流。 将下图所示电路化为电流源模型,其电流 ) C 、电压源 电流源 A 、 B 、 C 、 D I S 和电阻R 为 1A ,1 'J 1A ,21'.1 2A ,1'J 2A ,2'? 在直流稳态时,电感元件上 A 、有电流,有电压 C 、有电流,无电压 在电路的暂态过程中,电路的时间 常数 ( ) B 、 ) 无电流,有电压 无电流,无电压 ?愈大,贝U 电流和电压的增长或衰减 A 、I =50^150° A B 、 I =2 .2 150° A R 2 ) C I R 2 + 2V

u U U U A 、 Z = — B 、 Z= — C 、 Z = — D 、Z =— i I I I 10、u=10-、2sinC.t-3O 0 )V 的相量表示式为( ) A 、U =10/-30°V B 、U =10 .. 2/ -300 V C 、U =10. 300 V D 、U =10.,2. 300 V 11、已知电路如下图所示,贝皿压电流的关系式为( ) 13、在图示电路中,电压源发出功率的为( A 、 6W B 、 12W C 、 30W D 、 35W 14、下列关于戴维宁定理描述不正确的是( ) A 、 戴维宁定理通常用于含独立电源、线性电阻和受控源的一端口网络; B 、 戴维宁等效电阻R eq 是指有源一端口内全部独立电源置零后的输入电阻; C 、在数值上,开路电压 U OC 、戴维宁等效电阻 R eq 和短路电流I sC 于满足 U OC = R eq I SC ; D 、求解戴维宁等效电阻R eq 时,电流源置零时相当于短路,电压源置零时相 当于开路 12、 B 、U= — E —RI :U 的值等于( C 、U= E+RI ) D 、U= E —RI A 、 B 、 11V 12V 13V 14V U + A 、U= — E+RI I 在下图示电路中,电压 1「

材料成形原理经典试题及答案

《材料成形基础》试卷(A)卷 考试时间:120 分钟考试方式:半开卷学院班级姓名学号 一、填空题(每空0.5分,共20分) 1. 润湿角是衡量界面张力的标志,润湿角?≥90°,表面液体不能润湿固体;2.晶体结晶时,有时会以枝晶生长方式进行,此时固液界面前液体中的温度梯度为负。3.灰铸铁凝固时,其收缩量远小于白口铁或钢,其原因在于碳的石墨化膨胀作用。 4. 孕育和变质处理是控制金属(或合金)铸态组织的主要方法,两者的主要区别在于孕育主要影响生核过程,而变质则主要改变晶体生长方式。 5.液态金属成形过程中在固相线附近产生的裂纹称为热裂纹,而在室温附近产生的裂纹称为冷裂纹。 6.铸造合金从浇注温度冷却到室温一般要经历液态收缩、固态收缩和凝固收缩三个收缩阶段。 7.焊缝中的宏观偏析可分为层状偏析和区域偏析。 8.液态金属成形过程中在附近产生的裂纹称为热裂纹,而在附近产生的裂纹成为冷裂纹。 9.铸件凝固方式有逐层凝固、体积凝固、中间凝固,其中逐层凝固方式容易产生集中性缩孔,一般采用同时凝固原则可以消除;体积凝固方式易产生分散性缩松,采用顺序凝固原则可以消除此缺陷。 10.金属塑性加工就是在外力作用下使金属产生塑性变形加工方法。

1.12.塑性变形时,由于外力所作的功转化为热能,从而使物体的温度升高的现象称为 温度效应。 2.13.在完全不产生回复和再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷变形。 14.多晶体塑性变形时,除了晶内的滑移和产生,还包括晶界的滑动和转动。 3.15.单位面积上的内力称为应力。 4.16.物体在变形时,如果只在一个平面内产生变形,在这个平面称为塑性流平面。17.细晶超塑性时要求其组织超细化、等轴化和稳定化。18.轧制时,变形区可以分为后滑区、中性区和前滑区三个区域。19.棒材挤压变形时,其变形过程分为填充和挤压两个阶段。20.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、断裂带三个部分组成。 二、判断题(在括号内打“√”或“×”,每小题0.5分,共10分)1.酸性渣一般称为长渣,碱性渣一般称为短渣,前者不适宜仰焊,后者可适用于全位置焊。(√ ) 2.低合金高强度钢焊接时,通常的焊接工艺为:采取预热、后热处理,大的线能量。( x ) 3.电弧电压增加,焊缝含氮量增加;焊接电流增加,焊缝含氮量减少。(√ ) 4.电弧电压增加时,熔池的最大深度增大;焊接电流增加,熔池的最大宽度增大。( x ) 5.在非均质生核中,外来固相凹面衬底的生核能力比凸面衬底弱。( x ) 6.液态金属导热系数越小,其相应的充型能力就越好;与此相同,铸型的导热系数越小,越有利于液态金属的充型。(√ ) 7.在K0<1的合金中,由于逆偏析,使得合金铸件表层范围内溶质的浓度分布由外向内逐渐降低。(√ ) 8. 粘度反映了原子间结合力的强弱,与熔点有共同性,难熔化合物的粘度较高,而熔点较低的共晶成分合金其粘度较熔点较高的非共晶成分合金的低。 (√ ) 9.两边是塑性区的速度间断线在速端图中为两条光滑曲线,并且两曲线的距离即为速度间断线的间断值。(√ )

电路原理习题及答案

电路原理习题 习题作业1 一、单项选择题:在下列各题中,有四个备选答案,请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。 (本大题共3小题,总计29分) 1、(本小题6分) 电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零,, 则电路的功率情况为 A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 C. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 D. 电阻吸收功率, 电流源供出功率,电压源无法确定 答( ) U I S 2、(本小题9分) 若电流表A 读数为零, 则R 与I 的值分别为 A. 6 Ω, 2.5 A B. 8 Ω, -2.5 A C. 6 Ω, 1 A D. 0.66 Ω, 15 A 答( ) a b

3、(本小题14分) 用叠加定理可求得图示电路中ab 端的开路电压U ab 为 A. 8.5 V B. 7.5 V C. 6 V D. 6.5 V 答( ) ab - 二、填充题:在下列各题中,请将题止所要求的解答填入题干中的各横线上方内。 (本大题共2小题,总计31分) 1、(本小题12分) 图示电路中的电流=I A ,电压=U V . 105 A o 2、(本小题19分) 图示正弦交流电路,已知t u 3 10cos 2100=V ,电源向电路提供功率P =200W ,L u 的有效值为50V ,求R 和L 。 L u + 三、非客观题 ( 本 大 题40分 ) 电路及外施电压波形如图所示,求电感贮能的最大值,并表明t >2s 时电阻所消耗的能量等于该值。

t s 习题作业2 一、单项选择题:在下列各题中,有四个备选答案,请将其中唯一正确的答案填入题干的括号中。 (本大题共3小题,总计34分) 1、(本小题9分) 电路如图所示, 若R 、U S 、I S 均大于零,, 则电路的功率情况为 A. 电阻吸收功率, 电压源与电流源供出功率 B. 电阻与电流源吸收功率, 电压源供出功率 C. 电阻与电压源吸收功率, 电流源供出功率 D. 电阻吸收功率,供出功率无法确定 答( ) U I S 2、(本小题8分) 用叠加定理可求得图示电路中电压u 为 A. ()1+cos t V B. ()5-cos t V C. ()53-cos t V D. 513-?? ?? ?cos t V 答( )

专升本《钢结构设计原理》考试答案

[试题分类]:专升本《钢结构设计原理》_08017550 [题型]:单选 [分数]:2 1形截面所示的拉弯构件强度计算最不利点为()。 A.截面上边缘“1”点 B.截面下边缘“3”点 C.截面中和轴处“2”点 D.可能是“1”点,也可能是“3”点 答案 2.验算型钢梁正常使用极限状态的挠度时,用荷载的()。 A.组合值 B.最大值 C.标准值 D.设计值 答案 3.应力集中越严重钢材(). A.弹塑性越高 B.变形越大 C.强度越低 D.变得越脆 答案 4.下列最适合动力荷载作用的连接是() A.高强螺栓摩擦型连接 B.焊接结构 C.普通螺栓连接 D.高强螺栓承压型连接 答案

5.梁上作用较大固定集中荷载时,其作用点处应() A.设置纵向加劲肋 B.减少腹板厚度 C.设置支承加劲肋 D.增加翼缘的厚度 答案 6.某排架钢梁受均布荷载作用,其中永久荷载的标准值为80,可变荷载只有1个,其标准值为40,可变荷载的组合值系数是0.7,计算梁整体稳定时采用的荷载设计值为() A.120 B.147.2 C.152 D.164 答案 h 7.在焊接工字形组合梁中,翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受60的限制,是因为() A.截面形式的关系 B.焊接次序的关系 C.梁设置有加劲肋的关系 D.内力沿侧面角焊缝全长分布的关系 答案 8.减小焊接残余变形和焊接残余应力的方法是() A.采取合理的施焊次序 B.常温放置一段时间 C.施焊前给构件相同的预变形 D.尽可能采用不对称焊缝 答案 9.下图所示简支梁,除截面和荷载作用位置不同外,其它条件均相同,则以哪种情况的整体稳定性最好?()

材料连接原理课后答案全

答:能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。 主要指标:最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。 2.试述焊接接头的形成过程及对焊接质量的影响。 答:(1)预压阶段;(2)通电加热阶段;(3)冷却结晶阶段。 对焊接质量的影响: 3.溶滴比表面积的概念及对焊接化学冶金过程的影响? 答:熔滴的表面积Ag与其质量之比称为熔滴的比表面积S。 熔滴的比表面积越大,熔滴与周围介质的平均相互作用时间越长,熔滴温度越高,越有利于加强冶金反应。 4.焊条熔化系数、熔敷系数的物理意义及表达式?真正反映焊接生产率的指标是什么?答:焊条金属的平均融化速度:在单位时间内熔化的焊芯质量或长度; 损失系数:在焊接过程中由于飞溅、氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比; 平均熔敷系数(真正反映焊接生产率的指标),由于损失系数不等于零,单位时间内真正进入焊接熔池的金属质量称为平均熔敷速度。 5.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有什么解决措施?(简) 答:药皮发红的原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条融化系数小造成焊条融化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红。 解决措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡,提高焊条的融化系数,减少电阻热以降低焊条的表面升温。 6.熔合比的表达式和影响因素?多层焊时,如果各层间的熔合比是恒定的,试推导第n层焊缝金属的成分? 答:表达式: 影响因素:焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目、母材热物理性能等。 7.从传热学角度说明临界板厚δcr的概念?某16Mn钢焊件,采用手工电弧焊,能量E=15KJ/cm求δcr? 答:由传热学理论知道:在线能量一定的情况下,板厚增加冷却速度Wc增大,冷却时间t8/5变短,当板厚增加到一定程度时,则Wc和t8/5不再变化,此时板厚即为临界板厚δcr。 8.手工电弧焊接厚12mm的MnMoNbB钢,焊接线能量E=2kj/cm,预热温度为50度,求t8/5?附λ=(cms℃) CP= J/(cms℃) 9.直流正接为何比直流反接时焊缝金属熔氢量高? 答:(1)直流正接:工件接正极。直流反接:工件接负极。

电路原理复习题含答案

电路原理复习题含答案 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

1.如图所示,若已知元件A 吸收功率6 W ,则电压U 为____3__V 。 2. 理想电压源电压由 本身 决定,电流的大小由 电压源以及外电路 决 定。 3.电感两端的电压跟 成正比。 4. 电路如图所示,则R P 吸= 10w 。 5.电流与电压为关联参考方向是指 电压与电流同向 。 实验室中的交流电压表和电流表,其读值是交流电的 有效值 6. 参考方向不同时,其表达式符号也不同,但实际方向 相同 。 7. 当选择不同的电位参考点时,电路中各点电位将 改变 ,但任意两点 间电压 不变 。 8. 下图中,u 和i 是 关联 参考方向,当P= - ui < 0时,其实际上 是 发出 功率。 9.电动势是指外力(非静电力)克服电场力把 正电荷 从负极经电源内部移 到正极所作的功称为电源的电动势。 10.在电路中,元件或支路的u ,i 通常采用相同的参考方向,称之为 关联参考方向 . 11.电压数值上等于电路中 电动势 的差值。 12. 电位具有相对性,其大小正负相对于 参考点 而言。 13.电阻均为9Ω的Δ形电阻网络,若等效为Y 形网络,各电阻的阻值应为 3 Ω。 14、实际电压源模型“20V 、1Ω”等效为电流源模型时,其电流源=S I 20 A ,内阻=i R 1 Ω。 15.根据不同控制量与被控制量共有以下4种受控源:电压控制电压源、 电压 控电流源 、 电流控电压源 、 电流控电流源 。 16. 实际电路的几何 近似于其工作信号波长,这种电路称集 总参数电路。 17、对于一个具有n 个结点、b 条支路的电路,若运用支路电流法分析,则需 列出 b-n+1 个独立的KVL 方程。 18、电压源两端的电压与流过它的电流及外电路 无关 。 (填写有关/无 关)。 19、流过电压源的电流与外电路 有关 。(填写有关/无关)

材料连接原理复习题

材料连接原理复习题 1、试简述焊条的工艺性能? 焊接电弧的稳定性;焊缝成型;各种位置焊接的适应性;飞溅;脱渣性;焊条熔化速度;焊条药皮发红;焊接烟尘。 2、试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因? (1)药皮中不含有机物,清除了一个主要氢源 (2)药皮中加入了大量的造气剂、CaCO3、降低了PH2 3)CaF2的去氢作用 (4)焊条的烘干温度高 3、试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有什么解决措施? 原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条熔化系数小造成焊条熔化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红 措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转为细颗粒过渡,提高焊条的熔化系数,减少电阻热以降低焊条的表面温度。 4、CO2焊接低合金钢一般选用何种焊丝?试分析其原因? 5、试分析说明钛钙型(J422)焊条与碱性低氢型(J507)焊条,在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别? 其他工艺性能如全位置焊接性,融化系数等差别不大 机械性能对比: 钛钙型(J422) (1)S、P、N控制较差,冷脆性、热裂纹倾向大 (2)【O】高,氧化夹杂多,韧性低 (3)【H】高,抗冷裂能力差

碱性低氢型(J507) (1)杂质S、P、N低 (2)【O】低,氧化夹杂少 (3)【H】低 故低氢型焊条的塑性,韧性及抗裂性较酸性的钛钙型大大提高,但其焊接工艺性能较差,对于铁锈,油污,水份等很敏感。 6、熔合比的表达式和影响因素? 7、直流正接为何比直流反接时焊缝金属含氢量高? 8、简述氮对低碳合金钢焊缝金属性能的影响? 1、N引起焊缝金属时效脆化,使焊缝金属强度提高,塑性、韧性降低,尤其是低温韧性; 2、使焊缝金属产生时效脆化。 3、促使焊缝产生氮气孔; 4、N有时是有益的,但必须有弥散强化元素存在并在正火条件下使用。 9、试简述氢对结构钢焊接质量的影响? 氢脆;白点;气孔;冷裂纹;组织变化。 10、试简述氧对焊接质量的影响? (1)影响焊缝机械性能:塑性、韧性下降;引起热能、冷脆,时效硬化; (2)影响焊缝金属的物理、化学性能。如降低导电性、导磁性、耐蚀性等; (3)形成CO气孔; (4)造成飞溅,影响焊接过程的稳定性; (5)焊接过程中导致合金元素的氧化损失将恶化焊接性能; (6)氧在特殊情况下是有益的,如为了改善电弧特性。降低焊缝金属中的含氢量等。11、为什么碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大?而碱性焊条焊缝含氢量比酸性焊条低? 12、用某两种焊条焊接,焊条中含硫量相同。为什么焊后渣为碱性的焊缝含硫量小于渣为酸性的焊缝含硫量?

电路原理课后习题答案

第五版《电路原理》课后作业 第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图(a)、(b)中:(1)u、i的参考方向是否关联?(2)ui乘积表示什么功率? (3)如果在图(a)中u>0、i<0;图(b)中u>0、i>0,元件实际发出还是吸收功率? (a)(b) 题1-1图 解 (1)u、i的参考方向是否关联? 答:(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致,称为关联参考方向; (b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反,称为非关联参考方向。(2)ui乘积表示什么功率? 答:(a) 吸收功率——关联方向下,乘积p = ui > 0表示吸收功率; (b) 发出功率——非关联方向,调换电流i的参考方向之后,乘积p = ui < 0,表示 元件发出功率。 (3)如果在图(a) 中u>0,i<0,元件实际发出还是吸收功率? 答:(a) 发出功率——关联方向下,u > 0,i < 0,功率p为负值下,元件实际发出功率; (b) 吸收功率——非关联方向下,调换电流i的参考方向之后,u > 0,i > 0,功率p为正值下,元件实际吸收功率; 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程(即VCR)。 (a)(b)(c) (d)(e)(f) 题1-4图 解(a)电阻元件,u、i为关联参考方向。 由欧姆定律u = R i = 104 i (b)电阻元件,u、i为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i (c)理想电压源与外部电路无关,故u = 10V (d)理想电压源与外部电路无关,故u = -5V

材料成形原理课后习题解答

材料成型原理 第一章(第二章的内容) 第一部分:液态金属凝固学 答:(1)纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成。原子集团的空穴或裂 纹内分布着排列无规则的游离的原子,这样的结构处于瞬息万变的状态,液体内部存在着能量起伏。 (2)实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空穴、裂纹、杂质气泡组成的鱼目混珠的“混浊”液体,也就是说,实际的液态合金除了存在能量起伏外,还存在结构起伏。 答: 液态金属的表面张力是界面张力的一个特例。表面张力对应于液-气的交界面,而界 面张力对应于固-液、液-气、固-固、固-气、液-液、气-气的交界面。 表面张力σ和界面张力ρ的关系如(1)ρ=2σ/r,因表面张力而长生的曲面为球面时,r 为球面的半径;(2)ρ=σ(1/r 1+1/r 2),式中r 1、r 2分别为曲面的曲率半径。 附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。 答: 液态金属的流动性和冲型能力都是影响成形产品质量的因素;不同点:流动性是确定条 件下的冲型能力,它是液态金属本身的流动能力,由液态合金的成分、温度、杂质含量决定,与外界因素无关。而冲型能力首先取决于流动性,同时又与铸件结构、浇注条件及铸型等条件有关。 提高液态金属的冲型能力的措施: (1)金属性质方面:①改善合金成分;②结晶潜热L 要大;③比热、密度、导热系大; ④粘度、表面张力大。 (2)铸型性质方面:①蓄热系数大;②适当提高铸型温度;③提高透气性。 (3)浇注条件方面:①提高浇注温度;②提高浇注压力。 (4)铸件结构方面:①在保证质量的前提下尽可能减小铸件厚度; ②降低结构复杂程度。 解: 浇注模型如下: 则产生机械粘砂的临界压力 ρ=2σ/r 显然 r = 2 1 ×= 则 ρ=4 10*5.05 .1*2-=6000Pa 不产生机械粘砂所允许的压头为 H =ρ/(ρ液*g )= 10 *75006000 = 解: 由Stokes 公式 上浮速度 9 2(2v )12r r r -=

《电路原理》练习题及详细解析答案

第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图(a)、(b)中:(1)u、i的参考方向是否关联?(2)ui乘积表示什么功率? (3)如果在图(a)中u>0、i<0;图(b)中u>0、i>0,元件实际发出还是吸收功率? (a)(b) 题1-1图 解:(1)题1-1图(a),u、i在元件上为关联参考方向。题1-1图(b)中,u、i在元件上为非关联参考方向。 (2)题1-1图(a)中,P=ui表示元件吸收的功率。题1-1图(b)中,P=ui表示元件发出的功率。 (3)题1-1图(a)中,P=ui<0表示元件吸收负功率,实际发出功率。题1-1图(b)中,P=ui>0,元件实际发出功率。 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程(即VCR)。 (a)(b)(c) (d)(e)(f) 题1-4图 解:(1)题1-4图(a)中,u、i为非关联参考方向,u=10×103i。(2)题1-4图(b)中u、i为非关联参考方向,u=-10i。 (3)题1-4图(c)中u与电压源的激励电压方向相同u= 10V。(4)题1-4图(d)中u 与电压源的激励电压方向相反u= -5V。(5)题1-4图(e)中i与电流源的激励电流方向相同i=10×10-3A。(6)题1-4图(f)中i与电流源的激励电流方向相反i=-10×10-3A。 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。 (a)(b)(c) 题1-5图

解:题1-5图(a)中流过15V电压源的2A电流与激励电压15V为非关联参考方向,因此,电压源发出功率PU发=15×2W=30W; 2A电流源的端电压为UA=(-5×2+15)=5V, 此电压与激励电流为关联参考方向,因此,电流源吸收功率PI吸=5×2W=10W; 电阻消耗功率PR=I2R=22×5W=20W,电路中PU发=PI吸+PR功率平衡。 题1-5图(b)中电压源中的电流IUS=(2-5/15)A=-1A,其方向与激励电压关联,15V的电压源吸收功率PUS吸=15×(-1A)=-15W 电压源实际发出功率15W。 2A电流源两端的电压为15V,与激励电流2A为非关联参考方向, 2A电流源发出功率PIS 发=2×15=30W 电阻消耗功率PR=152/5=45W,电路中PUS+PR=PIS发功率平衡。 题1-5图(c)中电压源折中的电流IUS=(2+15/5)A=5A方向与15V激励电压非关联,电压源发出功率PUS发=5×15=75W。 电流源两端的电压为15V,与激励电流2A为关联参考方向,电流源吸收功率PIS吸=2×15=30W, 电阻消耗功率PR=152/5=45W,电路中PUS发=PIS吸+PR功率平衡。 1-16 电路如题1-16图所示,试求每个元件发出或吸收的功率。 I 1 (a)(b) 题1-16图 解:题1-16图(a)中,应用KVL可得方程: -U+2×0.5+2U=0 解得: U=-1V 电流源电压U与激励电流方向为非关联,因此电流源发出功率为: PIS发=-1×0.5=-0.5W(实际吸收功率)。 电阻功率为: PR=0.52×2=0.5W VCVS两端的电压2U与流入电流方向关联,故吸收功率为 PUS吸=2U×0.5=-1W(实际发出功率)。 显然,PIS发=PUS吸+PR 题1-16图(b)中,在结点A应用KCL可得: I2=I1+2I1-3I1 再在左侧回路应用KVL可得: 2I1+3I1=2 解得: I1=0.4A 根据各电流、电压方向的关联关系,可知,电压源发出功率为: PUS发=2I1=0.8W CCCS发出功率为:

材料连接原理

1.试简述焊条的工艺性能? 焊接电弧的稳定性;焊缝成型;各种位置焊接的适应性;飞溅;脱渣性;焊条熔化速度;焊条药皮发红;焊接烟尘。 2.试简述药芯焊丝的特性? (1) 熔敷速度快,因而生产效率高; (2) 飞溅小; (3) 调整熔敷金属成分方面; (4) 综合成本低。 3.试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因? (1)药皮中不含有机物,清除了一个主要氢源; (2)药皮中加入了大量的造气剂CaCO3、降低了PH2; (3)CaF2的去氢作用; (4)焊条的烘干温度高。 4.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有什么解决措施? 药皮发红的原因:不锈钢寒心电阻大,焊条融化系数小造成焊条融化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红。 解决措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡,提高焊条的融化系数,减少电阻热以降低焊条的表面升温。 5.CO2焊接低合金钢一般选用何种焊丝?试分析其原因? 答:应选用Si、Mn等脱氧元素含量较高的焊丝,常用的如:H08Mn2SiA。 (1)CO2具有较强的氧化性,一方面使焊丝中有益的合金元素烧损,另一方面使熔池中【FeO】含量升高。 (2)如焊丝中不含脱氧元素或含量较低,导致脱氧不足,熔池结晶后极易产生CO气孔。(3)按一定比例同时加入Mn、Si联合脱氧,效果较好。 6.试分析说明钛钙型(J422)焊条与碱性低氢型(J507)焊条,在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别? 其他工艺性能如全位置焊接性,融化系数等差别不大 机械性能对比: 钛钙型(J422) (1)S、P、N控制较差,冷脆性、热裂纹倾向大 (2)【O】高,氧化夹杂多,韧性低 (3)【H】高,抗冷裂能力差 碱性低氢型(J507)

材料成形原理 吴树森 答案.docx1

第一章(第二章的内容) 第一部分:液态金属凝固学 1.1 答:(1)纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂 纹组成。原子集团的空穴或裂纹内分布着排列无规则的游离的 原子,这样的结构处于瞬息万变的状态,液体内部存在着能量 起伏。 (2)实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空 穴、裂纹、杂质气泡组成的鱼目混珠的“混浊”液体,也就是说,实际的液态合金除了存在能量起伏外,还存在结构起伏。 1.2答:液态金属的表面张力是界面张力的一个特例。表面张力对应 于液-气的交界面,而界面张力对应于固-液、液-气、固- 固、固-气、液-液、气-气的交界面。 表面张力?和界面张力ρ的关系如(1)ρ=2?/r,因表面张力而 长生的曲面为球面时,r为球面的半径;(2)ρ=?(1/r1+1/r2), 式中r1、r2分别为曲面的曲率半径。 附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。 1.3答:液态金属的流动性和冲型能力都是影响成形产品质量的因 素;不同点:流动性是确定条件下的冲型能力,它是液态金属 本身的流动能力,由液态合金的成分、温度、杂质含量决定, 与外界因素无关。而冲型能力首先取决于流动性,同时又与铸 件结构、浇注条件及铸型等条件有关。 提高液态金属的冲型能力的措施: (1)金属性质方面:①改善合金成分;②结晶潜热L要大;③比

热、密度、导热系大;④粘度、表面张力大。 (2)铸型性质方面:①蓄热系数大;②适当提高铸型温度;③ 提高透气性。 (3)浇注条件方面:①提高浇注温度;②提高浇注压力。 (4)铸件结构方面:①在保证质量的前提下尽可能减小铸件厚 度; ②降低结构复杂程度。 1.4 解: 浇注模型如下: 则产生机械粘砂的临界压力 ρ=2?/r 显然 r =2 1 ×0.1cm =0.05cm 则 ρ=4 10*5.05.1*2-=6000Pa 不产生机械粘砂所允许的压头为

《电路原理》课后习题答案

第五版《电路原理》课后作业答案 第一章“电路模型和电路定律”练习题 1-1说明题1-1图(a)、(b)中:(1)u、i的参考方向是否关联(2)ui乘积表示什么功率(3)如果在图(a)中u>0、i<0;图(b)中u>0、i>0,元件实际发出还是吸收功率 (a)(b) 题1-1图 解 (1)u、i的参考方向是否关联 答:(a) 关联——同一元件上的电压、电流的参考方向一致,称为关联参考方向; (b) 非关联——同一元件上的电压、电流的参考方向相反,称为非关联参考方向。" (2)ui乘积表示什么功率 答:(a) 吸收功率——关联方向下,乘积p = ui > 0表示吸收功率; (b) 发出功率——非关联方向,调换电流i的参考方向之后,乘积p = ui < 0,表示 元件发出功率。 (3)如果在图(a) 中u>0,i<0,元件实际发出还是吸收功率 答:(a) 发出功率——关联方向下,u > 0,i < 0,功率p为负值下,元件实际发出功率; (b) 吸收功率——非关联方向下,调换电流i的参考方向之后,u > 0,i > 0,功率p为正值下,元件实际吸收功率; 1-4 在指定的电压u和电流i的参考方向下,写出题1-4图所示各元件的u和i的约束方程(即VCR)。 — (a)(b)(c) (d)(e)(f) 题1-4图 解(a)电阻元件,u、i为关联参考方向。 由欧姆定律u = R i = 104 i (b)电阻元件,u、i为非关联参考方向 由欧姆定律u = - R i = -10 i

(c )理想电压源与外部电路无关,故 u = 10V (d )理想电压源与外部电路无关,故 u = -5V $ (e) 理想电流源与外部电路无关,故 i=10×10-3A=10-2A (f )理想电流源与外部电路无关,故 i=-10×10-3A=-10-2A 1-5 试求题1-5图中各电路中电压源、电流源及电阻的功率(须说明是吸收还是发出)。 15V + - 5Ω 2A 15V +-5Ω 2A 15V + - 5Ω2A (a ) (b ) (c ) 题1-5图 " 、 解 (a )由欧姆定律和基尔霍夫电压定律可知各元件的电压、电流如解1-5图(a ) 故 电阻功率 10220W R P ui ==?=吸(吸收20W ) 电流源功率 I 5210W P ui ==?=吸(吸收10W ) 电压源功率 U 15230W P ui ==?=发(发出30W ) (b )由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图(b ) 故 电阻功率 12345W R P =?=吸(吸收45W ) 电流源功率 I 15230W P =?=发(发出30W ) 电压源功率 U 15115W P =?=发(发出15W ) (c )由基尔霍夫电压定律和电流定律可得各元件的电压电流如解1-5图(c ) 故 电阻功率 15345W R P =?=吸(吸收45W ) ~ 解1-5图 解1-5图 解1-5图

材料连接原理(邹家生主编)

材料连接原理课后习题答案及期末复习资料 简答: 1.焊接热源有哪些共同要求?描述焊接热源主要用什么指标? 答:能量密度高度集中、快速实现实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。 主要指标:最小的加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。 5.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因?有何解决措施? 答:原因:不锈钢焊芯电阻大,焊条融化系数小造成焊条融化时间长,且产生的电阻热量大,使焊条温度升高而导致药皮发红。 解决措施:调整焊条药皮配方,使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡,提高焊条的融化系数,减少电阻热以降低焊条的表面升温。 7.从传热学角度说明临界板厚δcr 的概念?某16Mn 钢焊件,采用手工电弧焊,能量E=15KJ/cm 求δcr ? 由传热学理论知道:在线能量一定的情况下,板厚增加冷却速度Wc 增大,冷却时间t8/5变短,当板厚增加到一定程度时,则Wc 和t8/5不再变化,此时板厚即为临界板厚δcr 。 00 1.952c -T 800-T cr E cm δρ= =11(+)500 8.手工电弧焊接厚12mm 的MnMoNbB 钢,焊接线能量E=2kj/cm,预热温度为50度,η取0.9.求t8/5?附λ=0.29J/(cm s ℃) CP=6.7 J/(cm s ℃) 9.直流正接为何比直流反接时焊缝金属溶氢量高? 答:(1)直流正接:工件接正极。直流反接:工件接负极。 (2)带电质点H+ 在电场作用下只溶于阴极。 (3)处于阴极的熔滴不仅温度高而且比表面积大,其溶氢量大于熔池处于阴极时的溶氢量。 10简述氢对焊缝质量的影响? s T T t cm T T c E E cr cr 88.0)80015001(: ,75.0/69.0)8001 5001(20 025/80 0=-+-=>=-+-=πλ ηδδρηδ故采用厚板公式

电路原理复习题(含答案)

1.如图所示,若已知元件A 吸收功率6 W ,则电压U 为____3__V 。 2. 理想电压源电压由 本身 决定,电流的大小由 电压源以及外电路 决定。 3.电感两端的电压跟 成正比。 4. 电路如图所示,则R P 吸 = 10w 。 5.电流与电压为关联参考方向是指 电压与电流同向 。 实验室中的交流电压表和电流表,其读值是交流电的 有效值 6. 参考方向不同时,其表达式符号也不同,但实际方向 相同 。 7. 当选择不同的电位参考点时,电路中各点电位将 改变 ,但任意两点间 电压 不变 。 8. 下图中,u 和i 是 关联 参考方向,当P= - ui < 0时,其实际上是 发出 功率。 9.电动势是指外力(非静电力)克服电场力把 正电荷 从负极经电源内部移到 正极所作的功称为电源的电动势。 10.在电路中,元件或支路的u ,i 通常采用相同的参考方向,称之为 关联参考 方向 . 11.电压数值上等于电路中 电动势 的差值。 12. 电位具有相对性,其大小正负相对于 参考点 而言。 13.电阻均为9Ω的Δ形电阻网络,若等效为Y 形网络,各电阻的阻值应为 3 Ω。 14、实际电压源模型“20V 、1Ω”等效为电流源模型时,其电流源=S I 20 A , 内阻=i R 1 Ω。 15.根据不同控制量与被控制量共有以下4种受控源:电压控制电压源、 电压控 电流源 、 电流控电压源 、 电流控电流源 。 16. 实际电路的几何 近似于其工作信号波长,这种电路称集总 参数电路。 17、对于一个具有n 个结点、b 条支路的电路,若运用支路电流法分析,则需列 出 b-n+1 个独立的KVL 方程。 18、电压源两端的电压与流过它的电流及外电路 无关 。 (填写有关/无关)。 19、流过电压源的电流与外电路 有关 。(填写有关/无关) 20、电压源中的电流的大小由 电压源本身和 外电路 共同 决定 21、在叠加的各分电路中,不作用的电压源用 短路 代替。 22、在叠加的各分电路中,不作用的电流源用 开路 代替。 23、已知电路如图所示,则结点a 的结点电压方程为(1/R1+1/R2+1/R3)

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