1.试述熔化焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别
熔化焊接：使两个被焊材料之间(母材与焊缝)形成共同的晶粒
针焊：只是钎料熔化，而母材不熔化，故在连理处一般不易形成共同的晶粒，只是在钎料与母材之间形成有相互原于渗透的机械结合。
粘接：是靠粘结剂与母材之间的粘合作用，一般来讲没有原子的相互渗透或扩散。
2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件
从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，从而形成金属键，达到焊接的目的。然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面，在微观上也会存在凹凸不平之处，更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。
为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素，在焊接工艺上采取以下两种措施：
1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。
2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。
3.焊条的工艺性能包括哪些方面（详见：焊接冶金学（基本原理）p84）
焊条的工艺性能主要包括：焊接电弧的稳定性、焊缝成形、在各种位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条的熔化速度、药皮发红的程度及焊条发尘量等
4.低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感（详见：焊接冶金学（基本原理）p94）由于这类焊条的熔渣不具有氧化性，一旦有氢侵入熔池将很难脱出。所以，低氢型焊条对于铁锈、油污、水分很敏感。
5.焊剂的作用有哪些
隔离空气、保护焊接区金属使其不受空气的侵害，以及进行冶金处理作用。
6.能实现焊接的能源大致哪几种它们各自的特点是什么
见课本p3 ：热源种类
7.焊接电弧加热区的特点及其热分布（详见：焊接冶金学（基本原理）p4）
热源把热能传给焊件是通过焊件上一定的作用面积进行的。对于电弧焊来讲，这个作用面积称为加热区，如果再进一步分析时，加热区又可分为加热斑点区和活性斑点区；
1)活性斑点区活性斑点区是带电质点(电子和离于)集中轰击的部位，并把电能转为热能；
2)加热斑点区在加热斑点区焊件受热是通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的。
8.什么是焊接，其物理本质是什么
焊接：被焊工件的材质(同种或异种)，通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。
物理本质：1）宏观：焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性（永久性）
2）微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合。
9，焊接化学冶金与炼钢相比，在原材料方面和反应条件方面主要有哪些不同P8
（1）原材料不同：普通冶金材料的原材料主要是矿石、废钢铁和焦炭等；而焊接化学冶金的原材料主要是焊条、焊丝和焊剂等。（2）反应条件不同：普通化学冶金是对金属熔炼加工过程，是在放牧特定的炉中进行的；而焊接化学冶金过程是金属在焊接条件下，再熔炼的过程，焊接时焊缝相当于高炉。
10.为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度（详见：焊接冶金学（基本原理）
p34）
电弧焊时熔化金属的含氮量高于溶解度的主要原因在于：1）电弧中受激的氮分子，特别是氮原子的溶解速度比没受激的氮分子要快得多；2）电弧中的氮离子可在阴极溶解；3）在氧化性电弧气氛中形成NO，遇到温度较低的液态金属它分解为N和O，N迅速溶于金属。
11焊接区内气体的主要来源是什么他们是怎样产生的P3７
焊接区内的气体主要来源于焊接材料。气电焊时，焊接区内的气体主要来自所采用的保护气体及其杂质（氧、氮、水气等）。气体主要通过以下物化反应产生的1)有机物的分解和燃烧：制造焊条时常用淀粉、纤维素等有机物作为造气剂和涂料增塑剂，焊丝和母材表面上也可能存在油污等有机物，这些物质受热以后将发生复杂的分解和燃烧反映，统称为热氧化分解反应。2)碳酸盐和高价氧化物的分解：焊接冶金中常用的碳酸盐有白云石、碳酸钙等。这些碳酸盐在加热超过一定温度时开始分解，生成气体CO2。3)材料的蒸发：在焊接过程中，除焊接材料中的水分发生蒸发外，金属元素熔渣的各种成分也在电弧的高温作用下发生蒸发，形成相当多的蒸气。除上述物化反应产生气体外，还有一些冶金反应也会产生气态产物。12.试对比分析酸性焊条及碱性焊条的工艺性能、冶金性能和焊缝金属的力学性能.
答：1)酸性焊条它是药皮中含有多量酸性氧化物的焊条。这类焊条的工艺性能好，其焊缝外表成形美观、波纹细密。由于药皮中含有较多的Feo、Ti02、Si02：等成分，所以熔渣的氧化性强。酸性焊条一般均可采用交、直流电源施焊。典型的酸性焊条为E4303(J422)。 2)碱性焊条焊接时稳弧性不好只好采用直流反接进行焊接，它的脱渣性较差。它是药皮中含有多量碱性氧化物的焊条。由于焊条药皮中含有较多的大理石、萤石等成分，它们在焊接冶金反应中生成C02和HF，因此降低了焊缝中的含氢量。所以碱性焊条又称为低氢焊条。碱性焊条的焊缝具有较高的塑性和冲击韧度值，一般承受动裁的焊件或刚性较大的重要结构均采用碱性焊条施工。典型的碱性焊条为E5015(J507)。
13. 综合分析熔渣中的CaF2在焊接化学冶金过程是所起的作用。
答：造渣。药皮中的CaF2高温可分解出氟，或者与水玻璃等化合物形成NaF、KF，再与含氢物质形成不溶于金属的HF。这样就使焊缝中的含氢量极低。所获得焊缝金属的塑性、韧性好，具有良好的抗裂性，使用于焊接搁置那个重要的焊接结构和大多数的合金钢。
14.综合分析碱性焊条药皮中CaF2所起的作用及对焊缝性能的影响
可发生反应：CaF2+2H= Ca+2HF，CaF2 +H2O= CaO+2HF，反映获得的产物HF是比较稳定的气体，高温时不易发生分解，也不溶于液体金属中，由于HF生成后与焊接烟尘一起挥发了,所以降低了熔池金属中的含氢量。
对焊缝性能的影响：提高韧性和塑性，消除氢气孔，并抑制冷裂纹的产生，提高焊缝金属的机械性能。
15.什么是熔合比，其影响因素有哪些，研究熔合比在实际生产中有什么意义（详见：焊接冶金学（基本原理）p27）
熔合比：在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比。
影响因素：熔合比取决于焊接方法、规范、接头形式和板厚、坡口角度和形式、母材性质、焊接材料种类以及焊条(焊丝)的倾角等因素。
通过改变熔合比可以改变焊缝金属的化学成分。这个结论在焊接生产中具有重要的实用价值。例如，要保证焊金属成分和性能的稳定性，必须严格控制焊接工艺条件，使熔合比稳定、合理。在堆焊时，总是调整焊接规范使熔合比尽可能的小，以减少母材成分对堆焊层性能的影响。在焊接异种钢时，熔合比对焊绕金属成分和性能的影响甚大，因此要根据熔合比选择焊接材料。
16.焊接熔渣的作用有哪些（详见：焊接冶金学（基本原理）p52）
(1)机械保护作用
(2)改善焊接工艺性能的作用
(3)冶金处理作用
17.焊接熔渣有几种，都有何特点（详见：焊接冶金学（基本原理）p52）
根据焊接熔渣的成分和性能可将其分为三大类：
1）盐型熔渣 2）盐一氧化物型熔渣 3）氧化物型熔渣
18.试述合金化的目的，方式及过渡系数的影响因素。（见焊接冶金学（基本原理p69）
1）补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成的合金元素的损失。
2）消除焊接缺陷，改善焊缝金属的组织和性能。
3）是获得具有特殊性能的堆焊金属。
1、氮对焊接质量的影响
(1).有害杂质 (2).促使产生气孔 (3).促使焊缝金属时效脆化。
影响焊缝含氮量的因素及控制措施
1）、机械保护 2)、焊接工艺参数（采用短弧焊; 增加焊接电流; 直流正接高于交流，高于直流反接（焊缝含N量）; 增加焊丝直径;N%，多层焊>单层焊;N%，小直径焊条>大直径焊条3)合金元素( 增加含碳量可降低焊缝含氮量; Ti、Al、Zr和稀土元素对氮有较大亲和力
2.、氢对焊接质量的影响
1）.氢气孔2)、白点 3)、氢脆 4)、组织变化和显微斑点5)、产生冷裂纹控制氢的措施
1)、限制焊接材料的含氢量，药皮成分 2)、严格清理工件及焊丝：去锈、油污、吸附水分3)、冶金处理 4)、调整焊接规范 5)、焊后脱氢处理
3、氧对焊接质量的影响
1）、机械性能下降；化学性能变差2）、产生CO气孔,合金元素烧损3）、工艺性能变差 .
应采取什么措施减小焊缝含氧量
1)纯化焊接材料2)控制焊接工艺参数3)脱氧
19.氮对焊接质量有哪些影响控制焊缝含氮量的主要措施是什么
影响：1）氮是促使焊缝产生气孔的主要原因之一 2）氮是提高低碳钢和低合金钢焊缝金属强度、降低塑性和韧性的元素 3）氮是促使焊绕金屑时效舱化的元素。
措施：1）控制氮的主要措随是加强保护，防止空气与金属作用
2）在药皮中加入造气剂(如碳酸盐有机物等)，形成气渣联合保护，可使焊缝含氯量下降3）尽量采用短弧焊
4）增加焊接电流，熔滴过渡频率增加．氮与熔滴的作用时间缩短，焊缝合氮量下降
5）增加焊丝或药皮中的含碳量可降低焊缝中的含氮量
6）通过加入一些合金元素形成稳定的氮化物降低氮含量
.氮对焊接质量有哪些影响控制焊缝含氮量的主要措施是什么
a在碳钢焊缝中氮是有害的杂质，是促使焊缝产生气孔的主要原因。b氮是提高低碳钢和低合金钢焊缝金属强度，降低塑性和韧性的元素。c氮是促使焊缝金属时效脆化的元素。措施：a焊接区保护的影响，液态金属脱氮比较困难，所以控制氮的主要措施是加强保护，防止空气和金属作用。b焊接参数影响，增加电弧电压。导致保护变坏，氮与熔滴的作用时间增长，故使含氮量增加，在熔渣保护不良情况下，电弧长度对焊缝含氮量影响显著，为减少含氮量应采用短弧焊，增加电流，熔滴过度频率增加，氮与熔滴作用时间缩短含氮量下降，增加焊丝直径可是含氮量下降。c合金元素的影响，增加焊丝或药皮中的含碳量可降低含氮量
20.氧对焊接质量有哪些影响应采取什么措施减少焊缝含氧量（详见：焊接冶金学（基本原理）p51）
影响：1）氧在焊缝中无论以何种形式存在，对焊缝的性能都有很大的影响。随着焊缝含氧量的增加，其强度、塑性、韧性都明显下降，尤其是低温冲击韧度急剧下降。此外，它还引起热脆、冷脂和时效硬化。
2）氧烧损钢中的有益合金元素使焊缝性能变坏。熔滴中含氧和碳多时，它们相互作用生成的co受热膨胀，使熔滴爆炸，造成飞溅，影响焊接过程的稳定性
措施：1）纯化焊接材料 2）控制焊接工艺参数 3）脱氧
21.说明S,P对焊接质量的影响，如何控制（详见：焊接冶金学（基本原理）p65）
S：硫的危害：在熔池凝固时它容易发生偏析，以低熔点共晶的形式呈片状或链状分布于晶界。因此增加了焊接金属产生结晶裂纹的倾向，同时还会降低冲击韧性和抗腐蚀性。
控制硫的措施：(1)限制焊接材料中的合硫量(2)用冶金方法脱硫；
P:磷的危害: 在熔池快速凝固时，磷易发生偏析。磷化铁常分布于晶界，减弱了晶粒之间的结合力，同时它本身既硬又脆。这就增加了焊缝金属的冷脆性，即冲击韧度降低，脆性转变温度升高。
控制磷的措施：1）限制母村、填充金属、药皮和焊剂中的含s量； 2）增加熔渣的碱度；3）脱磷
22.氢对焊接质量有哪些影响控制焊缝含氢量的主要措施是什么
1)氢脆，氢在室温附近使钢的塑性严重下降。2)白点，碳钢和低合金钢焊缝，如含氢量高常常在拉伸或弯曲断面上出现银白色局部脆断点。3)形成气孔，熔池吸收大量的氢，凝固时由于溶解度突然下降，使氢处于饱和状态，会产生氢气且不溶于液态金属，形成气泡产生气孔。
4)氢促使产生冷裂纹。措施：1)限制焊接材料中的氢含量，制造低氢和超低氢型焊接材料和焊剂时，应尽量选用不含或含氢量少的材料。2)清除焊件和焊丝表面上的铁锈，油污，吸附水等杂质。c.冶金处理：在药皮中加入氟化物，控制焊接材料的氧化还原势，在药皮或焊芯中加入微量的稀土和稀散元素，控制焊接工艺参数，焊后除氢处理。
23. 简述熔池的结晶形态，分析结晶速度，温度梯度和溶质形态影响
晶体形态主要是柱状晶和少量等轴晶，每个柱状晶有不同的结晶形态（平面晶，胞晶，树枝状晶）等轴晶一般呈树枝晶。在焊缝的熔化边界，由于温度梯度G较大，结晶速度R又较小，故成分过冷接近于0，所以平面结晶得到发展，随着远离熔化边界向焊缝中心过渡时，温度梯度G变小，而结晶速度增大，所以结晶形态将由平面晶和胞状晶树枝胞状晶一直到等轴晶发展。
24.分析焊缝和融合区的化学不均匀性，为什么会形成这种不均匀性
在熔池结晶的过程中，由于冷却速度很快，已凝固的焊缝金属中化学成分来不及扩散，合金元素的分布是不均匀的，出现偏析现象。与此同时，再熔合区还出现更为明显的成分不均匀。
1)显微偏析：先结晶的固相含溶质的浓度较低，后结晶的溶质浓度较高，并有较多的杂质，固相内成分来不及扩散，保持着结晶有先后所产生的化学成分不稳定性。2)区域偏析：由于柱状晶体继续长大和推移，此时会把溶质或杂质推向熔池中心，熔池中心的杂质浓度逐渐升高，致使最后凝固的部位产生比较严重的区域偏析。3)层状偏析：由于结晶过程放出潜热和熔滴热能输入周期性变化，致使凝固界面的液体金属成分也发生周期性的变化。
25.某厂焊接带锈低碳钢板，采用“J423”焊条时一般不出现气孔，但采用E4315焊条时总出现气孔
这里出现的是CO气孔，因为J423为酸性焊条，它里面含有较多的SiO2 ，SiO2和FeO反应生成稳定的SiO2·FeO，从而降低FeO活度，所以CO气孔的倾向很小；而E4315焊条熔渣的氧化性比J423的大，随熔渣的氧化性升高，产生CO气孔的倾向也增高，H2气孔的倾向
下降，但是钢板生锈，含有较多的Fe2O3和结晶水，而E4315属于碱性焊条。众所周知，碱性焊条对铁锈敏感，焊接时会出现大量的气孔。而酸性焊条对铁锈不敏感，出现气孔的几率比较小。要想用E4315焊接，必须要将焊缝周围20MM打磨干净才行。
26.某厂用E5015焊条焊接时，在引弧和弧坑处产生气孔，分析其原因，并提出解决办法
E5015是碱性焊条，在碱性药皮中，除含有CaF2外还有一定量的碳酸盐，加热分解出CO2，它具有氧化性的气氛，在高温时可与氢形成OH,H2O，同时具有防止氢气孔的作用，但CO2的氧化性较强，如还原不足时，会产生CO气孔。再引弧和收弧处电流的变化程度较大，此时焊芯的电阻热较大会使药皮提前分解而增加气孔，另外在这时失去了对熔池的搅拌作用，气体不能快速从熔池中逸出。可以使用到引弧板，选择比较好的焊接参数，采用短弧焊，填满弧坑。
保护焊焊接低合金时，应采用什么焊丝为什么
采用高锰高硅焊丝H08AMn2Si。用普通焊丝时，焊丝中Mn，Si含量不足，起脱氧作用会很差，由于碳的氧化在焊缝中产生气孔，同时合金元素烧损，焊缝含氧量增大，所以CO2保护焊焊接应用H08AMn2Si型焊丝，以利于脱氧获得优质焊缝。
28.为什么酸性焊条用锰铁作为脱氧剂，而碱性焊条用硅铁，锰铁和钛铁作为脱氧剂
在酸性渣中含有较多的SiO2和TiO2，他们与脱氧产物MnO生成复合物MnO. SiO2和,从而使γMnO减小，因此脱氧效果较好。相反，在碱性渣中γMnO较大，不利于锰脱氧，且碱度越大，锰脱氧越差，由于这个原因一般酸性焊条用锰铁做脱氧，而碱性焊条不单独用锰铁脱氧。
29.试述氢气孔和CO气孔的形成原因，特征以及防止措施：
答: 氢气孔形成原因:高温时氢在熔池和熔滴金属中的溶解度急剧下降，特别是液态转为固态时，氢的溶解度发生突变，可从32ml/100g下降至10ml/100g。因焊接熔池冷却很快，当结晶速度大于气饱逸出速度时就会形成气孔。
特征：喇叭口形的表面气孔
控制氢的措施 :1)、限制焊接材料的含氢量，药皮成分 2)、严格清理工件及焊丝：去锈、油污、吸附水分 3)、冶金处理 4)、调整焊接规范 5)、焊后脱氢处理
CO气孔,形成原因：进行冶金反应时产生了相当多的不溶于金属的气体，如CO.
特征：焊缝内部，呈条虫状，表面光滑
控制CO2的措施:冶金方面（1）降低熔渣的氧化性；（2）适当增加焊条药皮和焊剂的氧化性组成物（3）焊条用前进行烘干处理，并尽可能消除焊材上的铁锈和氧化皮等。
工艺方面：（1）正确选择焊接工艺参数；（2）选合理的电流种类和极性，一般直流反接时气孔最小；（3）工艺操作得当。
一.名词解释
焊接：被焊工件的材质(同质或异质)，通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性的连接的工艺过程。
熔合比：在焊缝金属中局部融化的母材所占的比例称为熔合比。
交互结晶：熔合区附近加热到半融化状态基本金属的晶粒表面，非自发形核就依附在这个表面上，并以柱状晶的形态向焊缝中心生长，形成所谓交互结晶。
焊缝扩散氢：由于氢原子和离子的半径很小，这一部分氢可以在焊缝金属的晶格中自由扩散，故称扩散氢。
拘束度：单位长度焊缝，在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需的力。
熔敷系数：真正反映焊接生产率的指标。g/(A*H)在熔焊过程中，单位电流，单位时间内，焊芯熔敷在焊件上的金属量。
熔敷比表面积：熔滴的表面积Ag与其质量pVg之比。
应力腐蚀：金属材料在腐蚀介质和拉伸应力的共同作用下产生的一种延迟破坏现象，称为应力腐蚀。
层状撕裂：大型厚壁结构，在焊接过程中会沿钢板的厚度方向出现较大的拉伸应力，如果钢中有较多的杂质，那么沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹，称为层状撕裂。
再热裂纹：焊后再加热，为了消除应力退火或在高温工作时500-700摄氏度产生的裂纹。热影响区：熔焊时在集中热源的作用下，焊缝两侧发生组织和性能变化的区域。
热循环曲线：焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点温度由低而高，达到峰值后，又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。
焊接线能量：热源功率q与焊接速度v之比。
热裂纹:是在焊接高温时晶沿界断裂产生的。冷裂纹：是焊后冷至较低温度产生的。
熔敷金属的扩散氢含量:是指焊后立即按标准方法测定并换算为标准状态下的含氢量。
1、电弧稳定性：指电弧保持稳定燃烧（不产生短弧、漂移的磁偏等）的程度。
2、短路过渡：在短弧焊时焊条端部的熔滴长大到一定尺寸，就与熔池发生接触，形成短路，于是电弧熄灭，同时在各种力的作用下熔滴过渡到熔池中，电弧重新点燃，如此反复的一个过程，形成稳定的短路过渡过程。
3、焊接热循环：焊接过程中，焊接热源在焊件上移动时，焊件上某点温度由低到高达到最高值后，又由高到底，随时间的变化称为焊接热循环。
4、液化裂纹：由于焊接时近缝区的金属或焊缝层的金属，在高温下使这些区域的奥氏体晶界上的低熔点共晶被重新熔化，在拉伸应力的作用下沿奥氏体晶界开裂而形成的裂纹。
5、侧板条铁素体：它是从奥氏体晶界先共析铁素体的侧面以板条状向晶内生长，从形态上看如镐牙状。
6、[H]R100：冷至100摄氏度的残余扩散氢。
7、准稳定温度场：恒定热功率的热源固定在焊件上时，开始一段时间内温度是非稳定的，但经过一段时间之后就达到了饱和状态，形成了暂时稳定的温度场（即各点的温度不随时间变化）把这种情况称为准稳定温度场。
8、再热裂纹：厚板焊接时，采用含有某些沉淀强化合金元素的钢材，在进行消除应力退火的时候或在一定温度下服役的过程中，在焊接热影响区粗晶部位发生裂纹称为再热裂纹。9、热应变时效脆化：在制造焊接结构的过程中，进行剪切、弯曲成形加工时，引起的局部应变，塑性应变对焊接HAZ脆化有很大影响，由此引起的脆化称为热应变时效脆化。
10、M-A组元：块状铁素体形成后，带转变的富碳奥氏体呈岛状形分布在块状铁素体中，在一定合金成分和冷却速度下，这些富碳的奥氏体岛状可转变为富碳马氏体和残余奥氏体。称为M-A组元。
11、临界板厚：随着板厚的增加，冷却速度Wc增大，而冷却时间t8/5变短，当板厚增加到一定程度时，则Wc和t8/5不再变化，此时板的厚度就称为临界厚度。
焊接性能是指金属焊接加工的适应性，亦即在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难以程度。金属材料的焊接性，首先取决于材料的本质，同时还受到焊接方法、焊接材料、工艺条件、结构形状及施工环境条件等因素的影响。
常见的焊接缺陷：未焊透、烧穿、夹渣、气孔、裂纹。
焊接应力与变形：在焊接过程中，由于焊件受热不均匀及熔敷金属的收缩等原因，将导致焊件在焊后产生焊应力和变形。应力的存在会使焊件的力学性能降低，甚至结构开裂。而变形会使焊件的形状和尺寸发生变化，影响装配和使用。焊接时必须满足加热时可以自由膨胀，冷却时可以自由收缩，经历热循环后的工件才不会寻在残余变形。焊接应力和变形是不可避免的，但可以采取合理的机构设计和工艺措施来减少或消除它。
金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。
一、名词解释 必背： 碳当量：把钢中合金元素（包括碳）按其对淬硬（包括冷裂、脆化等）的影响程度折合成碳的相当含量。 线能量：焊接过程中，电弧在单位焊缝长度上放出的能量。 融合比：在焊缝金属中局部融化的母材所占的比例。 拘束度：单位长度焊缝，在根部间隙产生单位长度的弹性位移所需要的力。 温度场：焊件上（包括内部）某瞬时的温度分布称为“温度场”。 注：老师说考4-5个名词解释，这5个一定要背。 可能考： 短渣、长渣：当两种渣的粘度都变化△η时，凝固时间短的叫短渣，凝固时间长的叫长渣。 热循环：焊接过程中热源沿焊件移动时。焊件上某点温度由低而高，达到最高值后，又由高而低随时间的变化称为焊接热循环。 焊接热影响区：在焊接热源作用下,焊缝两侧发生组织和性能变化的区域。 合金过渡系数：合金元素在熔敷金属中的实际含量和它的原始含量之比。 残余氢：不能在焊缝金属的晶格中自由扩散的那部分氢，称为“残余氢”。 扩散氢：可以在焊缝金属的晶格中自由扩散的那部分氢，称为“扩散氢”。 碱度：熔渣中碱性氧化物的摩尔分数之和与熔渣中酸性性氧化物的摩尔分数之和之比。 焊条金属的熔敷系数：单位时间内单位电流所能熔敷在焊件上的金属重量。 比热流：单位时间内通过单位面积流入焊件的热能。 药皮重量系数: 单位长度焊条上，药皮与焊芯的重量比(不保括夹持部分)。 合金过渡：把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属(或堆焊金属)中去的过程。 二、知识点 1.药皮焊条焊接时，熔滴过渡形式：1）短路过渡2）颗粒状过渡3）附壁过渡 2.熔焊的保护方式：1）熔渣2）气体3）熔渣和气体4)真空5)自保护 3.熔渣的作用1）机械保护2）改善焊接工艺性能3）冶金处理 4.焊接材料种类：焊条、焊丝、焊接、气体 5.偏析种类：显微偏析、区域偏析、层状偏析。 6.熔池结晶形态：平面结晶、胞状结晶、胞状树枝结晶、树枝状结晶、等轴结晶。 7.气孔类型：氢气孔、氮气孔、CO气孔。 8.焊缝的结晶裂纹主要发生在固相线附近温度范围，裂纹具有延原奥氏体晶界 断裂性质。低熔共晶形成的液态薄膜是产生结晶裂纹的内因，焊缝收缩产生的拉伸应力是产生结晶裂纹的必要条件。 9.焊接传热的基本形式有：热传导对流传热辐射传热。 10. 焊条药皮的主要作用是：机械保护冶金处理使焊条具有良好的工艺性能。 手弧焊时，焊接化学冶金过程分为下述区域：药皮反应区熔滴反应区熔池反应区。 11.在熔渣中FeO含量相同情况下,碱性渣时焊缝含氧量比酸性渣时高。分子理论的解释 是：碱性渣中SiO2、TiO2等酸性氧化物少，FeO的活度大，容易向焊缝扩散。
第一章 流体的主要物理性质 1-1何谓流体，流体具有哪些物理性质？ 答：流体是指没有固定的形状、易於流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有：密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 2、在图所示的虹吸管中，已知H1=2m ，H2=6m ，管径D=15mm ，如果不计损失，问S 处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管内流速υ2及流量Q 各为若干?(注意：管B 端并未接触水面或探入水中) 解：选取过水断面1-1、2-2及水准基准面O-O ，列1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程 再选取水准基准面O ’-O ’， 列过水断面2-2及3-3的贝努利方程 (B) 因V2=V3 由式(B)得 5、有一文特利管(如下图)，已知d 1 ?15cm ，d 2=10cm ，水银差压计液面高差?h ??20cm 。若不计阻力损失，求常温(20℃)下，通过文氏管的水的流量。 解：在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2处测量静压力差p 1和p 2，则由式 const v p =+22ρ可建立有关此截面的伯努利方程： ρ ρ22 212122p v p v +=+ 根据连续性方程，截面1和2上的截面积A 1和A 2与流体流速v 1和v 2的关系式为 所以 ])(1[)(2212212A A p p v --= ρ 通过管子的流体流量为 ] )(1[)(22 1 22 12A A p p A Q --=ρ )(21p p -用U 形管中液柱表示，所以 074.0))15 .01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22 2 2 3332 212'2 =-??-????=--?=πρρρA A h g A Q (m 3/s) 式中 ρ、'ρ——被测流体和U 形管中流体的密度。 如图6-3—17(a)所示，为一连接水泵出口的压力水管，直径d=500mm ，弯管与水准的夹角45°，水流流过弯管时有一水准推力，为了防止弯管发生位移，筑一混凝土镇墩使管道固定。若通过管道的流量s ，断面1-1和2-2中心点的压力p1相对=108000N/㎡，p2相对=105000N/㎡。试求作用在镇墩上的力。 [解] 如图6—3—17(b)所示，取弯管前後断面1—1和2-2流体为分离体，现分析分离体上外力和动量变化。 图 虹吸管
名词解释 （注明：红色部分为重点） 1、建筑结构 保持建筑物的外部形态并行成内部空间的骨架。 2、设计基准期 建筑结构设计所采用的荷载统计参数、和时间有关的材料性能取值都需要一个时间参数。 3、设计使用年限 结构在规定条件下不需要大修即可按预定目的使用的时期。 4、结构上的作用 是指结构产生作用效应的总和.作用效应：内力（N、M、Q、T)和变形（挠度、转角和裂缝等） 5、荷载 凡施加在结构上的集中力或分布力，属于直接作用，称为荷载，如恒载、活载。 6、荷载 凡引起结构外加变形或约束变形的原因，属于间接作用，如基础沉降、地震作用、温度变化、材料收缩、焊接等。 7、结构抗力 结构或结构构件承受作用效应的能力。 8、结构可靠性 指结构在规定的时间内，规定的条件下完成预定功能的能力. 9、结构可靠度 指结构在规定的时间内，规定的条件下完成预定功能的概率，是结构可靠性的概率度量. 10、荷载标准值 在结构使用期间正常情况下可能出现的最大荷载值，包括永久荷载标准值和可变荷载标准值。 11、可变荷载的组合值、频遇值和准永久值 组合值：当荷载值的效应在设计基准期内的超越概率与该作用单独出现时的相应概率趋于一致时的作用值。 频遇值：当荷载值的效应在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期的一小部分的作用值。 准永久值：当荷载值的效应在设计基准期内被超越的总时间仅为设计基准期的一半时的作用值。 12、立方体抗压强度 规定以边长为150mn的立方体在( 20土3 °C的温度和相对湿度在90%以上的潮湿空气中养护28d 依照标准试验方法测得的具有95%保证率的抗压强度(N/mm2)作为混凝土的强度等级，并用f表示cu 13、混凝土的变形 受力变形：混凝土在一次短期加载、荷载长期作用和多次重复荷载作用产生的变形； 体积变形：由于硬化过程中的收缩以及温度和湿度变化产生的变形。
《焊接结构学》期末考试试卷 一、名词解释 1.内应力：是指在没有外力的条件下平衡于物体内部的力。 2.解理断裂：是沿晶内一定结晶学平面分离而形成的断裂，是一种晶内断裂。 3.应力腐蚀开裂：是指在拉应力和腐蚀共同作用下产生裂纹的现象。 4.温差拉伸法：是利用在焊接结构上进行的不均匀加热造成的适当的温度差，来使焊缝及其附近区域产生拉伸塑性变形，从而抵消焊接时所产生的压缩塑性变形，达到消除部分焊接残余应力的目的。 5.焊接结构：用焊接的方法生产制造出来的结构。 6.焊接温度场：是指在焊接过程中，某一时刻所有空间各点温度的总计或分布。 7.应力集中：是指接头局部区域的最大应力值比平均应力值高的现象。 8.焊接变形：由于焊接而引起的焊件尺寸的改变称为焊接变形。 9.联系焊缝：是一种焊缝与被连接的元件是并联的，它仅传递很小的载荷，焊缝一旦断裂结构不会立即失效，这种焊缝称为联系焊缝。 10.工作焊缝：是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，即焊缝一旦断裂结构就立即失效，这种焊缝称为工作焊缝。 11.动应变时效：金属和合金在塑性变形时或塑性变形后所发生的时效过程 12.焊接残余应力：焊件在焊接过程中，热应力、相变应力、加工应力等超过屈服极限， 以致冷却后焊件中留有未能消除的应力。这样焊接冷却后的残余在焊件中的宏观应力称为残余焊接应力。 13. 焊接热循环:在焊接过程中，工件上的温度随着瞬时热源或移动热源的作用而发生变 化，温度随时间由低而高，达到最大值后，又由高而低的变化称为焊接热循环。14.延性断裂：伴随明显塑性变形而形成延性断口（断裂面与拉应力垂直或倾斜，其上具有细小的凹凸，呈纤维状）的断裂。 二、简答题 1.焊接结构的优点？ 焊接结构的优点：（1）焊接可以把不同形状，不同厚度，不同材料的工件连接起来，且可与母材相当，同时可使产品重量减轻，生产成本明显降低。（2）焊接是一种金属原子间的结合，刚度大，整体性好，不像机械连接那样有间隙，可以减少变形，且能保证容器类结构的气密性和水密性。（3）与铸、锻等其它加工方法相比，生产焊接产品一般不需要大型贵重设备。投资少，见效快。（4）大多数焊接结构生产工艺简单，设备的操作比较容易，应用面非常广泛。（5）焊接特别适用于几何尺寸大，而材料较分散的制品。（6）焊接结构的生产可实现全过程的质量跟踪。比如生产过程中的声发射检测技术，焊前的材料检验，焊后的多种检测手段（X射线，超声波）等。 2.简述焊接残余变形的分类及特点？ ①纵向收缩变形，即构件焊后在焊缝长度方向上发生收缩。②横向收缩变形，即构件
电弧：是一种气体放电现象，是指两电极存在电位差时，电荷通过两电极之间的气体空间的一种导电现象。 焊接电弧的极性：直流焊接时电弧的两极与电源的连接方式称为电弧的极性。电离：中性气体分子或原子分离成电子和正离子的现象 电离电压：电离能用电压来表示，电离电压低说明气体的电离比较容易，电弧比较稳定。 电子发射：电极表面受到外加能量的作用，使其内部的电子冲破电极表面的束缚飞到电弧空间的现象称为电子发射 逸出功：使一个电子从金属表面飞出所需的能量称为逸出功。 阴极斑点：阴极表面经常可以看到发出闪烁的区域，这个区域称为阴极斑点。热发射：金属表面受热的作用，内部的自由电子的热运动加剧，当自由电子的动能大于逸出功时，电子飞出金属表面加入电弧，参与电弧的导电过程 电场发射：当金属表面存在一定强度的正电场时，金属内部的电子会受到电场力的作用，如果电场力足够大，电子飞出金属表面，这种现象称为电场发 射 光发射：金属表面受光能照射，使内部的自由电子冲破表面约束而产生的电子发射称为光发射 粒子碰撞发射：焊接电弧中正离子撞击阴极表面，将其动能传给阴极内部的电子，使其逸出金属表面的发射过程称为碰撞发射 热阴极：当使用沸点高的材料W或C作电极时，阴极区的带电粒子主要靠热发射提供，这种阴极称为热阴极 冷阴极：钢、铜、铝、镁等材料作阴极时，由于它们沸点很低，电极加热温度受沸点的限制不可能很高，热发射不能提供足够的带电粒子，此时电场发 射起主要作用，这种电极称为冷阴极 热电离型：当电流密度较大时，阳极温度很高，阳极材料发生蒸发，并发生热电离。 碰撞电离型：当电流较小时，阳极区的热电离不足，阳极前由于电子数大于正离子数，形成阳极压降，电子在阳极压降的作用下被加速，碰撞中性粒子 产生碰撞电离
1.d 2.c 3.a （题目改成单位质量力的国际单位） 4.b 5.b 6.a 7.c 8.a 9.c （不能承受拉力） 10.a 11.d 12.b(d 为表现形式) 13. 解：由体积压缩系数的定义，可得： ()()69 669951000101d 15101/Pa d 1000102110 p V V p β----?=-=-?=??-? 14. 解：由牛顿内摩擦定律可知， d d x v F A y μ= 式中 A dl π= 由此得 d 8.57d x v v F A dl N y μμπδ ==≈
1.a 2.c 3.b 4.c 5. 解： 112a a p p gh gh gh p ρρρ=++=+汞油水 12 2 2 0.4F gh gh d h m g ρρπρ++?? ??? ==油水 （测压计中汞柱上方为标准大气压，若为真空结果为1.16m ） 6．解：（测压管中上方都为标准大气压） （1） ()()13121a a p p g h h g h h p ρρ=+-=-+油水 ρ=833kg/m 3 （2） ()()13121a a p p g h h g h h p ρρ=+-=-+油水 h 3=1.8m. 220.1256m 2 D S π== 31=Sh 0.12560.50.0628V m =?=水 ()331=S 0.1256 1.30.16328V h h m -=?=油 7．解：设水的液面下降速度为为v ，dz v dt =- 单位时间内由液面下降引起的质量减少量为：2 4 d v πρ 则有等式：2 24 d v v πρ =，代入各式得： 20.50.2744 dz d z dt πρ-=整理得： 12 0.5 2 0.2740.2744 t d z dz dt t πρ --==??
学习必备 欢迎下载 名词解释: 1结构的极限状态: 当整个结构或结构的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。 2结构的可靠度: 结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能的概率。包括结构的安全性，适用性和耐久性。 3混凝土的徐变: 在荷载的长期作用下，混凝土的变形将随时间而增加，亦即在应力不变的情况下，混凝土的应变随时间继续增长，这种现象被称为混凝土的徐变。 4混凝土的收缩：混凝土在空气中结硬时体积减小的现象称为混凝土的收缩。 5 剪跨比 m : 是一个无量纲常数，用 0Vh M m = 来表示，此处M 和V 分别为剪压 区段中某个竖直截面的弯矩和剪力，h 0为截面有效高度。 6抵抗弯矩图: 抵抗弯矩图又称材料图，就是沿梁长各个正截面按实际配置的总受拉钢筋面积能产生的抵抗弯矩图，即表示个正截面所具有的抗弯承载力。 7弯矩包络图：沿梁长度各截面上弯矩组合设计值的分布图。 9预应力度 λ： 《公路桥规》将预应力度 定义为由预加应力大小确定的消压弯矩0M 与外荷载产生的弯矩s M 的比值。 10消压弯矩：由外荷载产生，使构件抗裂边缘预压应力抵消到零时的弯矩。 11钢筋的锚固长度：受力钢筋通过混凝土与钢筋的粘结将所受的力传递给混凝土所需的长度。 12超筋梁：是指受力钢筋的配筋率大于于最大配筋率的梁。破坏始自混凝土受压区先压碎，纵向受拉钢筋应力尚小于屈服强度,在钢筋没有达到屈服前，压区混凝土就会压坏，表现为没有明显预兆的混凝土受压脆性破坏的特征。 13纵向弯曲系数：对于钢筋混凝土轴心受压构件，把长柱失稳破坏时的临界压力与短柱压坏时的轴心压力的比值称为纵向弯曲系数。 14直接作用：是指施加在结构上的集中力和分布力。 15间接作用：是指引起结构外加变形和约束变形的原因。 16混凝土局部承压强度提高系数：混凝土局部承压强度与混凝土棱柱体抗压强度之比。 17换算截面：是指将物理性能与混凝土明显不同的钢筋按力学等效的原则通过弹性模量比值的折换，将钢筋换算为同一混凝土材料而得到的截面。 18正常裂缝：在正常使用荷载作用下产生的的裂缝，不影响结构的外观和耐久性能。 19混凝土轴心抗压强度：以150mm ×150mm ×300mm 的棱柱体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方 法测得的抗压强度值，用符号 c f 表示。 20混凝土立方体抗压强度：以每边边长为150mm 的立方体为标准试件，在20℃±2℃的温度和相对湿度在95%以上的潮湿空气中养护28d ，依照标准制作方法和试验方法测 得的抗压强度值，用符号cu f 表示。 21混凝土抗拉强度：采用100×100×500mm 混凝土棱柱体轴心受拉试验，破坏时试件在没有钢筋的中部截面被拉断，其平均拉应力即为混凝土的轴心抗拉强度。 22混凝土劈裂抗拉强度：采用150mm 立方体作为标准试件进行混凝土劈裂抗拉强度测定，按照规定的试验方法操作，则混凝土劈 裂抗拉强度ts f 按下式计算：20.637 ts F F f A ==πA 23张拉控制应力：张拉设备（千斤顶油压表）所控制的总张拉力Np,con 除以预应力筋面积Ap 得到的钢筋应力值。 24后张法预应力混凝土构件：在混凝土硬结后通过建立预加应力的构件。 预应力筋的传递长度：预应力筋回缩量与初始预应力的函数。 25配筋率：筋率是指所配置的钢筋截面面积与规定的混凝土有效截面面积的比值。 26斜拉破坏： m ＞3 时发生。斜裂缝一出现就很快发展到梁顶，将梁劈拉成两半，最后由于混凝土拉裂而破坏 27剪压破坏：1≤m≤3时发生。斜裂缝出现以后荷载仍可有一定的增长，最后，斜裂缝上端集中荷载附近混凝土压碎而产生的破坏。 28斜压破坏： m ＜1时发生。在集中荷载与支座之间的梁腹混凝土犹如一斜向的受压短柱，由于梁腹混凝土压碎而产生的破坏。 29适筋梁破坏：当纵向配筋率适中时，纵向钢筋的屈服先于受压区混凝土被压碎，梁是因钢筋受拉屈服而逐渐破坏的，破坏过程较长，有一定的延性，称之为适筋破坏 30混凝土构件的局部受压：混凝土构件表面仅有部分面积承受压力的受力状态。 31束界：按照最小外荷载和最不利荷载绘制的两条ep 的限值线E1和E2即为预应力筋的束界。 32预应力损失：钢筋的预应力随着张拉、锚固过程和时间推移而降低的现象。 33相对界限受压区高度：当钢筋混凝土梁界限破坏时，受拉区钢筋达到屈服强度开始屈服时，压区混凝土同时达到极限压应变而破坏，此时受压区混凝土高度1b=2b*h0,2b 即称为 相对界限受压区高度。 34控制截面：在等截面构件中是指计算弯矩（荷载效应）最大的截面；在变截面构件中则是指截面尺寸相对较小，而计算弯矩相对较大的截面。 35最大配筋率 m ax ρ：当配筋率增大到使钢筋 屈服弯矩约等于梁破坏时的弯矩时，受拉钢筋屈服与压区混凝土压碎几乎同时发生，这种破坏称为平衡破坏或界限破坏，相应的配 筋率称为最大配筋率。 36最小配筋率 min ρ：当配筋率减少，混凝 土的开裂弯矩等于拉区钢筋屈服时的弯矩时，裂缝一旦出现，应力立即达到屈服强度，这时的配筋率称为最小配筋率。 37钢筋松弛：钢筋在一定应力值下，在长度保持不变的条件下，应力值随时间增长而逐渐降低。反应钢筋在高应力长期作用下具有随时间增长产生塑性变形的性质。 38预应力混凝土：就是事先人为地在混凝土或钢筋混凝土中引入内部应力，且其数值和分布恰好能将使用荷载产生的应力抵消到一个合适程度的配筋混凝土。 39预应力混凝土结构：由配置预应力钢筋再通过张拉或其他方法建立预应力的结构。 40T 梁翼缘的有效宽度：为便于计算，根据等效受力原则，把与梁肋共同工作的翼缘宽度限制在一定范围内，称为翼缘的有效宽度。 41混凝土的收缩：混凝土凝结和硬化过程中体积随时间推移而减小的现象。（不受力情况下的自由变形） 42单向板：长边与短边的比值大于或等于2的板，荷载主要沿单向传递。 42双向板：当板为四边支承，但其长边2l 与 短边1l 的比值2/12 ≤l l 时，称双向 板。板沿两个方向传递弯矩，受力钢筋应沿两个方向布置。 43轴向力偏心距增大系数：考虑再弯矩作用平面内挠度影响的系数称为轴心力偏心距增大系数。 44抗弯效率指标： u b K K h ρ+= ， u K 为上核心距，b K 为下核心距， h 为梁得全截面高度。 45第一类T 型截面：受压高度在翼缘板厚度内，x ＜ /f h 的T 型截面。 46持久状况：桥涵建成以后，承受自重、车辆荷载等作用持续时间很长的状况。 47截面的有效高度：受拉钢筋的重心到受压边缘的距离即h 0=h －a s 。h 为截面的高度，a s 为纵向受拉钢筋全部截面的重心到受拉边缘的距离。 48材料强度标准值：是由标准试件按标准试验方法经数理统计以概率分布的0.05分位值确定强度值，即取值原则是在符合规定质量的材料强度实测值的总体中，材料的强度的标准值应具有不小于95%的保证率。 49全预应力混凝土：在作用短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不容许出现拉应力的预应力混凝土结构，即λ≥1。 50混凝土结构的耐久性：是指混凝土结构在自然环境、使用环境及材料内部因素的作用下，在设计要求的目标使用期内，不需要花费大量资金加固处理而保持安全、使用功能 和外观要求的能力。 51预拱度：钢筋混凝土产生受弯构件考虑消除结构自重引起的变形，预先设置的反拱。
1.焊接温度场：指在焊接过程中，某一时刻所有空间各点温度的总计或分布。 2.焊接热循环：在焊接过程中，工件上的温度随着瞬时热源或移动热源的作用而发生变化， 温度随时间由低而高，达到最大值后，又由高而低的变化称为焊接热循环。 3.温度应力（热应力）：变形不受约束，则说明变形是温度变化的唯一反映；若这种变形 受到约束，就会在物体内部产生应力，这种应力即为温度应力。 4.残余应力：当不均匀温度恢复到原始的均匀状态后残存在物体中的内应力。 5.自由变形（量、率）：当金属物体的温度发生变化或发生相变没有受到外界的任何阻碍 而自由进行，它的形状和尺寸的变形就称为自由变形。自由变形的大小称之为自由变形量。单位长度上的自由变形量称之为自由变形率。 6.外观变形（量、率）：当物体的变形受到阻碍而不能完全自由变形时，所表现出来的部 分变形称为外观变形或可见变形。外观变形的大小称为外观变形量。单位长度上的外观变形量称为外观变形率。 7.内部变形（量、率）：当物体的变形受到阻碍而不能完全自由变形时，未表现出来的部 分变形称为内部变形或可见变形。内部变形的大小称为内部变形量。单位长度上的内部变形量称为内部变形率。 8.高组配：焊缝金属强度比母材高强度高的接头匹配。 9.低组配：焊缝金属强度比母材高强度低的接头匹配。 10.工作焊缝：一种与被连接的元件是串联的焊缝，承担着传递全部载荷的作用，焊缝一旦 开裂，结构就立即失效。 11.联系焊缝：一种与被连接的元件是并联的焊缝，主要起元件之间相互联系的作用，焊缝 一旦开裂，结构就不会立即失效。 12.焊接工艺评定：为验证所拟定的焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果的评价。 13.焊接工艺指导书：就是为验证试验所拟定的、经评定合格的、用于指导生产的焊接工艺 文件。 14.生产过程：使原材料或半成品的形状和重量不断的按照人们的意图发生改变的过程。或 者定义为把原材料变成成品的直接和间接的劳动过程的总和。 15.工艺过程：是指直接改变毛坯的形状、尺寸、力学性能以及物理性能，使之成为半成品 或成品的生产过程。 16.放样：指按设计图样在放样平台上，将其局部或全部按1：1的比例画出结构部件或零 件的图形和平面展开尺寸的加工工序。 17.划线：根据设计图样及工业上的要求按1：1的比例，将待加工工件形状、尺寸及各种 加工符号划在钢板或经粗加工的坯料上的加工工序。 18.号料：是用放样所取得的样板或样杆，在原材料或经粗加工的坯料上划下料线、加工线、 检查线及各种位置线的工艺过程。 19.夹具：是指将待装配的零件准确组对、定位并加紧的工艺装配，是定位器、夹紧器和各 种推拉装置的总称。 20.疲劳强度：指金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力。 21.疲劳极限：在疲劳试验中，应力交变循环大至无限次而试样仍不破损时的最大应力。 22.疲劳图：表达疲劳强度和循环特性之间关系的图形。 23.疲劳曲线：描述疲劳试验中所加交变应力振幅值S与试样达到破坏的交变应力周数N之 间的关系曲线。
1、什么是连续介质，在流体力学中为什么要建立连续介质这一理论模型？ 答：（1）连续介质是指质点毫无空隙的聚集在一起，完全充满所占空间的介质。 （2）引入连续介质模型的必要性：把流体视为连续介质后，流体运动中的物理量均可以看为空间和时间的连续函数，就可以利用数学中的连续函数分析方法来研究流体运动，实践表明采用流体的连续介质模型，解决一般工程中的流体力学问题是可以满足要求的。 1-9 一只某液体的密度为800kg/,求它的重度及比重。 解: 重度：γ=ρg=800*9.8=7840kg/(˙) 比重：ρ/=800/1000=0.8 注：比重即相对密度。液体的相对密度指该液体的密度与一个大气压下4℃水的密度（1000kg/）之比---------------------------------------------课本p4。 1-11 设烟气在标准状态下的密度为1.3kg/m3，试计算当压力不变温度分别为1000℃和1200℃时的密度和重度 解：已知：t=0℃时，0=1.3kg/m3,且= 则根据公式 当t=1000℃时，烟气的密度为 kg/m3=0.28kg/m3烟气的重度为 kg/m3=2.274kg/m3 当t=1200℃时，烟气的密度为 kg/m3=0.24kg/m3烟气的重度为 kg/m3=2.36kg/m3
1—6 答：绝对压强：以绝对真空为起点计算的压力，是流体的实际，真实压力，不随大气压的变化而变化。 表压力：当被测流体的绝对压力大于外界大气压力时，用压力表进行测量。压力表上的读数（指示值）反映被测流体的绝对压力比大气压力高出的数值，称为表压力。既：表压力=绝对压力-大气压力真空度：当被测流体的绝对压力小于外界大气压力时，采用真空表测量。真空表上的读数反映被测流体的绝对压力低于大气压力的差值，称为真空度。既：真空度=︱绝对压力-大气压力︱=大气压力-绝对压力 1-8 1 物理大气压（atm）= 760 mmHg = 1033 2 mm H2O 1 物理大气压（atm） = 1.033 kgf/cm 2 = 101325 Pa 1mmH20 = 9.81 Pa 1-21 已知某气体管道内的绝对压力为117kPa，若表压为70kPa，那么该处的绝对压力是多少（已经当地大气压为98kPa），若绝对压力为68.5kPa 时其真空度又为多少？ 解：P 绝=P 表+P 大气 =70kPa+98kPa =168kPa P 真=-(P 绝-P 大气) =-(68.5kPa-98kPa) =29.5kPa 1、气体在什么条件下可作为不可压缩流体？ 答：对于气体，在压力变化不太大（压力变化小于10千帕）或流速
一丶名词解释 1.残余应力：如果不均匀温度场所造成的内应力达到材料屈服极限，使局部区域产生塑性变形。当温度恢复原始的均匀状态后就会产生新的内应力，这种内应力是温度均匀后残存在物体中的称为残余应力。 2.自由变形：如果热变形不受外界的任何约束而自由地进行则称为自由变形。 3.外观变形：如果物体在温度变化中受到阻碍，使其不能完全自由变形，只能部分地变现出来，则能表现出来的这部分变形称为外观变形。 4.内部变形：如果物体在温度变化中受到阻碍，使其不能完全自由变形，而未能表现出来的那部分变形称为内部变形 5.横向残余应力：把垂直于焊缝方向的残余应力称为横向残余应力。（σy） 6.纵向残余应力：把沿焊缝方向的残余应力，称为纵向残余应力（σx） 7.焊接热循环：在连续移动热源焊接温度场中，焊接区某点所受的急剧加热和冷却的过程叫做焊接热循环。 8.焊接接头的基本属性：焊接接头因焊缝形状和布局不同会引起不同程度的应力集中，再上焊接接头残余应力与变形和高刚性就构成了焊接接头的基本属性。 9.低组配接头：焊缝金属强度比母材低。高祖配接头：焊缝金属强度比母材高 10.对接接头：两焊件表面构成大于或等于135°，小于或等于180°夹角，即两板件相对端面焊接而形成的接头。 11.搭接接头：两板件部分重叠起来进行焊接所形成的接头 12.T形接头：将互相垂直的被连接件用角焊缝连接起来的接头。 13.角接头：两板件端面构成为直角的焊接接头。 14.应力集中：接头局部区域的最大应力值（σmax）比平均应力值（σav）高的现象。 15.应力集中系数：应力集中的大小，常以应力集中系数Kt表示。即Kt=σmax/σav，式中σmax为截面中最大应力值，σav为截面中平均应力值。 16.余高：在对接接头中，焊缝高度略高于母材表面高出部分叫做焊接的余高 17.工作焊缝和联系焊缝：○1一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， 即焊缝一旦断裂，结构立即失效其应力为工作应力。○2一种焊缝与被连接的元件是并联的，它仅传递很小的载荷，主要起元件相互联系作用，即焊缝一旦断裂结构不会立即失效。其应力称为联系应力。 18.低应力脆性断裂：脆性破坏时的工作应力一般不高，破坏应力往往低于材料的屈服强度，或低于结构的许用应力。因此也把脆性断裂称为低应力脆性断裂。 19.韧性转变温度：大多数塑性金属材料随温度下降会发生从韧性断裂向脆性断裂的过渡这种断裂类型的转变称为韧性—脆性转变，所对应的温度称为韧性—脆性转变温度。 20.应力疲劳和应变疲劳：○1在循环应力水平较低时，弹性应变起主导作用此时疲劳寿命较长，称 为应力疲劳或高周疲劳。○2在循环应力水平较高时，塑性应变其主导作用此时疲劳寿命较短，称为应变疲劳或低周疲劳。 21.咬边：指由于焊接参数选择不当，或操作方法不正确，使焊缝边缘留下的凹陷。 22.错边：由于厚薄不同的钢板对接所引起的焊缝中心线偏移，或由于成型时尺寸公差所引起的对接焊缝错边。 23.S-N曲线：在给定平均应力，最小应力或应力比的情况下，应力幅度或应力范围，最大应力与疲劳破坏时的循环次数的关系称为S-N曲线（应力—寿命曲线） 24.机械拉伸法：对焊接构件进行加载，使焊缝塑性变形区得到拉伸，以减小由焊接引起的局部压缩塑性变形量和降低内应力。 25.反变形法：为了抵消焊接残余变形，焊前先将焊件向与焊接残余变形相反的方向进行人为预设变形。
1.试述熔化焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别？ 熔化焊接:使两个被焊材料之间(母材与焊缝)形成共同的晶粒 针焊:只是钎料熔化,而母材不熔化，故在连理处一般不易形成共同的晶粒，只是在钎料与母材之间形成有相互原于渗透的机械结合。 粘接：是靠粘结剂与母材之间的粘合作用，一般来讲没有原子的相互渗透或扩散。 2．怎样才能实现焊接,应有什么外界条件？ 从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程,从而形成金属键,达到焊接的目的。然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面,在微观上也会存在凹凸不平之处，更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样,就会阻碍金属表面的紧密接触。 为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素,在焊接工艺上采取以下两种措施: 1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜,使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。 2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。 ３.焊条的工艺性能包括哪些方面?(详见：焊接冶金学（基本原理)p8４) 焊条的工艺性能主要包括：焊接电弧的稳定性、焊缝成形、在各种位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条的熔化速度、药皮发红的程度及焊条发尘量等 4.低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感?（详见：焊接冶金学（基本原理)p94）由于这类焊条的熔渣不具有氧化性,一旦有氢侵入熔池将很难脱出。所以,低氢型焊条对于铁锈、油污、水分很敏感。 ５.焊剂的作用有哪些？ 隔离空气、保护焊接区金属使其不受空气的侵害，以及进行冶金处理作用。 6．能实现焊接的能源大致哪几种?它们各自的特点是什么？ 见课本p3 ：热源种类 ７.焊接电弧加热区的特点及其热分布？（详见：焊接冶金学(基本原理）p4） 热源把热能传给焊件是通过焊件上一定的作用面积进行的。对于电弧焊来讲,这个作用面积称为加热区,如果再进一步分析时,加热区又可分为加热斑点区和活性斑点区; 1)活性斑点区活性斑点区是带电质点（电子和离于)集中轰击的部位，并把电能转为热能; 2)加热斑点区在加热斑点区焊件受热是通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的。8．什么是焊接,其物理本质是什么? 焊接:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。 物理本质：1)宏观:焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性（永久性) 2）微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合。 9，焊接化学冶金与炼钢相比，在原材料方面和反应条件方面主要有哪些不同？Ｐ8 (1）原材料不同：普通冶金材料的原材料主要是矿石、废钢铁和焦炭等；而焊接化学冶金的原材料主要是焊条、焊丝和焊剂等。（２）反应条件不同：普通化学冶金是对金属熔炼加工过程,是在放牧特定的炉中进行的;而焊接化学冶金过程是金属在焊接条件下，再熔炼的过程，焊接时焊缝相当于高炉。 １0.为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度?（详见:焊接冶金学(基本原理）
第一章习题参考答案（仅限参考） 1.d 2.c 3.a（题目改成单位质量力的国际单位） 4.b 5.b 6.a 9. c （不能承受拉力）10.a 11.d 12.b（d为表 现形式） 13?解：由体积压缩系数的定义，可得: 14?解：由牛顿内摩擦定律可知, A f dl ■ dVx . v F = J A x - Ldl — : 8.57N 7.c 8.a 1 dV V dp 1 995 — 1000 103 1000 10“__106__ -5 10^1/Pa 式中 由此得 dy
dy &
第二章参考习题答案（仅限参考）1.a 2.c 3.b 4.c 5?解:P厂P a ‘油g0 、水gh?二'汞gh P a 兀h =—F p 7油gh< ?水gh, 2 r d =0.4m Pg （测压计中汞柱上方为标准大气压，若为真空结果为1.16m )
6?解：(测压管中上方都为标准大气压) (1)P l = P a '油g h3 - ?水 g ?-h i P a 3 p =833kg/m3 (2)P 厂P a '油g % 一0 二 ^水g h, - h l P a h3=1.8m. D2 2 S 0.1256m 2 V水=S0 =0.1256 0.5 = 0.0628m3 V由=S h^h^ 7-0.1256 1.^0.16328m3 7 ?解：设水的液面下降速度为为dz V, V =-一 dt 3T 单位时间内由液面下降引起的质量减少量为：V「一 4 则有等式：v^2"，代入各式得: 4 豈汙巾274」5整理得: -P 二 d2 1 t z°5dz=0.274 dt =0.274t 2 0
《结构抗震设计》简答题及名词解释答案 1、简述两阶段三水准抗震设计方法。 答：我国《建筑抗震设计规范》 (GB50011-2001)规定：进行抗震设计的建筑，其抗震设防目标是：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，一般不受损坏或不需修理可继续使用，当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，可能损坏，经一般修理或不需修理仍可继续使用，当遭受高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时，不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。 具体为两阶段三水准抗震设计方法： 第一阶段是在方案布置符合抗震设计原则的前提下，按与基本烈度相对应的众值烈度的地震动参数，用弹性反应谱求得结构在弹性状态下的地震作用效应，然后与其他荷载效应组合，并对结构构件进行承载力验算和变形验算，保证第一水准下必要的承载力可靠度，满足第二水准烈度的设防要求(损坏可修) ，通过概念设计和构造措施来满足第三水准的设防要求； 对大多数结构，一般可只进行第一阶段的设计。 对于少数结构，如有特殊要求的建筑，还要进行第二阶段设计，即按与基本烈度相对应的罕遇烈度的地震动参数进行结构弹塑性层间变形验算，以保证其满足第三水准的设防要求。 2、简述确定水平地震作用的振型分解反应谱法的主要步骤。 (1)计算多自由度结构的自振周期及相应振型； (2)求岀对应于每一振型的最大地震作用(同一振型中各质点地震作用将同时达到最大值) ； (3)求出每一振型相应的地震作用效应； (4)将这些效应进行组合，以求得结构的地震作用效应。 3、简述抗震设防烈度如何取值。 答：一般情况下，抗震设防烈度可采用中国地震动参数区划图的地震基本烈度(或与本规范设计基本地震加速度值对应 的烈度值)。对已编制抗震设防区划的城市，可按批准的抗震设防烈度或设计地震动参数进行抗震设防。 4、简述框架节点抗震设计的基本原则。 节点的承载力不应低于其连接构件的承载力； 多遇地震时节点应在弹性范围内工作； 罕遇地震时节点承载力的降低不得危及竖向荷载的传递； 梁柱纵筋在节点区内应有可靠的锚固； 节点配筋不应使施工过分困难。 5、简述钢筋混凝土结构房屋的震害情况。 答：1.共振效应引起的震害； 2.结构布置不合理引起的震害； 3.柱、梁和节点的震害； 4.填充墙的震害； 5.抗震墙的震害。 6.采用底部剪力法计算房屋建筑地震作用的适用范围？在计算中，如何考虑长周期结构高振型的影响？ 答：剪力法的适用条件： (1)房屋结构的质量和刚度沿高度分布比较均匀； 2)房屋的总高度不超过40m; (3)房屋结构在地震运动作用下的变形以剪切变形为主； (4)房屋结构在地震运动作用下的扭转效应可忽略不计； T >1 4T 为考虑长周期高振型的影响，《建筑抗震设计规范》规定：当房屋建筑结构的基本周期1■ g时， 在顶部附加水平地震作用，取^F n二rF Ek 再将余下的水平地震作用(1一7 )F Ek分配给各质点： F i (1_、：n)F Ek ' G j H j j吐 结构顶部的水平地震作用为F n和■F n之和。
焊接课后答案及名词解 释 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
1.试述熔化焊接、钎焊和粘接在本质上有何区别 熔化焊接：使两个被焊材料之间(母材与焊缝)形成共同的晶粒 针焊：只是钎料熔化，而母材不熔化，故在连理处一般不易形成共同的晶粒，只是在钎料与母材之间形成有相互原于渗透的机械结合。 粘接：是靠粘结剂与母材之间的粘合作用，一般来讲没有原子的相互渗透或扩散。 2.怎样才能实现焊接，应有什么外界条件 从理论来讲，就是当两个被焊好的固体金属表面接近到相距原子平衡距离时，就可以在接触表面上进行扩散、再结晶等物理化学过程，从而形成金属键，达到焊接的目的。然而，这只是理论上的条件，事实上即使是经过精细加工的表面，在微观上也会存在凹凸不平之处，更何况在一般金属的表面上还常常带有氮化膜、油污和水分等吸附层。这样，就会阻碍金属表面的紧密接触。为了克服阻碍金属表面紧密接触的各种因素，在焊接工艺上采取以下两种措施： 1)对被焊接的材质施加压力目的是破坏接触表面的氧化膜，使结合处增加有效的接触面积，从而达到紧密接触。 2)对被焊材料加热(局部或整体) 对金属来讲，使结合处达到塑性或熔化状态，此时接触面的氧化膜迅速破坏，降低金属变形的阻力，加热也会增加原于的振动能，促进扩散、再结晶、化学反应和结晶过程的进行。 3.焊条的工艺性能包括哪些方面（详见：焊接冶金学（基本原理）p84） 焊条的工艺性能主要包括：焊接电弧的稳定性、焊缝成形、在各种位置焊接的适应性、飞溅、脱渣性、焊条的熔化速度、药皮发红的程度及焊条发尘量等 4.低氢型焊条为什么对于铁锈、油污、水份很敏感（详见：焊接冶金学（基本原理）p94） 由于这类焊条的熔渣不具有氧化性，一旦有氢侵入熔池将很难脱出。所以，低氢型焊条对于铁锈、油污、水分很敏感。 5.焊剂的作用有哪些 隔离空气、保护焊接区金属使其不受空气的侵害，以及进行冶金处理作用。 6.能实现焊接的能源大致哪几种它们各自的特点是什么 见课本p3 ：热源种类 7.焊接电弧加热区的特点及其热分布（详见：焊接冶金学（基本原理）p4） 热源把热能传给焊件是通过焊件上一定的作用面积进行的。对于电弧焊来讲，这个作用面积称为加热区，如果再进一步分析时，加热区又可分为加热斑点区和活性斑点区； 1)活性斑点区活性斑点区是带电质点(电子和离于)集中轰击的部位，并把电能转为热能； 2)加热斑点区在加热斑点区焊件受热是通过电弧的辐射和周围介质的对流进行的。 8.什么是焊接，其物理本质是什么 焊接：被焊工件的材质(同种或异种)，通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件的材质达到原子问的结合而形成永久性连接的工艺过程称为焊接。 物理本质：1）宏观：焊接接头破坏需要外加能量和焊接的的不可拆卸性（永久性） 2）微观：焊接是在焊件之间实现原子间结合。 9，焊接化学冶金与炼钢相比，在原材料方面和反应条件方面主要有哪些不同P8 （1）原材料不同：普通冶金材料的原材料主要是矿石、废钢铁和焦炭等；而焊接化学冶金的原材料主要是焊条、焊丝和焊剂等。（2）反应条件不同：普通化学冶金是对金属熔炼加工过程，是在放牧特定的炉中进行的；而焊接化学冶金过程是金属在焊接条件下，再熔炼的过程，焊接时焊缝相当于高炉。 10.为什么电弧焊时熔化金属的含氮量高于它的正常溶解度（详见：焊接冶金学（基本原理） p34） 电弧焊时熔化金属的含氮量高于溶解度的主要原因在于：1）电弧中受激的氮分子，特别是氮原子的溶解速度比没受激的氮分子要快得多；2）电弧中的氮离子可在阴极溶解；3）在氧化性电弧气氛中形成NO，遇到温度较低的液态金属它分解为N和O，N迅速溶于金属。
第一章 1-9解 3/78408.9800m N g =?==ργ 8.01000 800 =比重 1-10解 3 3 /kg 1358010 5006790m V m =?== -ρ 3/1330848.913580m N g =?==ργ 1-11解 273 10 t t += ρρ 31000/279.027******* .1m kg =+ = ρ 31200/241.0273 120013 .1m kg =+ = ρ 或 RT P =ρ C R p T == ρ 221100T T T ρρρ== 31 01/279.01000 273273 3.1m kg T T =+?= = ρρ 32 02/241.01200 273273 3.1m kg T T =+?= = ρρ 1-12解 T V V V P T V V t V ?-=? ? ? ????= 1111α 423.1200 273400 2731212=++==T T V V
增大了0.423倍。 1-13解 ?? ? ?? +=27310t v v t s m t v v t /818.5273 90027325 27310=+= ? ? ? ??+= 1-14解 RT P =ρ K m K mol J K mol L atm K s m T P R /27.29/31.8/082.0/05.287273 293.110132522=?=??=?=?== ρ 1-15解 RT P = ρ ()33 111/774.020*********.65m kg RT P =+??==ρ () 33 222/115.137273287102.99m kg RT P =+??==ρ 1-20解 dP dV V P 1- =α 7 9 0210210 5.0%1?=?= -=-P P dP 1-18解 2 2 2111T V P T V P = 2.020 27379273100792.610032.15 5122112=++???=?=T T P P V V 111128.02.0V V V V V V -=-=-=? 体积缩小了0.8倍。 1-19解 C PV k = nRT PV =