第一篇焊接方法
1-1焊条电弧焊的工艺要点
1、焊前清除焊件表面铁锈、油污、水分等，焊接材料用前必须烘干。2角焊缝、对接多层焊的第一层焊缝以及单道焊缝要避免采用窄而深的焊接坡口形式，以防止出现裂纹、未焊透或夹渣等焊接缺陷。3、焊接刚性大的构件时，为了防止产生裂纹，宜采取焊前预热和焊后消除应力的措施。4、在环境温度低于-10°以下焊接低碳钢、结构钢时接头冷却速度较快，为了防止产生裂纹，应采取以下减缓冷却速度的措施。
a.焊前预热，焊时保持层间温度。
b.采用低氢型或超低氢型焊接材料。
c.点固焊时需加大焊接电流，适当加大点固焊的焊缝截面和长度，必要时焊前也需预热。
d.整条焊缝连续焊完，尽量避免中断，息弧时要填满弧坑。
1-3阐述钨极氩弧焊（TIG/GTAW）的焊接工艺
1、焊接引弧
引弧方式有三种：第一种方式是通过高频放电破坏电极与母材之间的绝缘，进而引燃电弧的高频引弧；第二种方式是把电极与母材轻轻接触，随后立即拉开引燃电弧即接触引弧；第三种方式是利用一个辅助碳棒或钨棒与钨电极接触，两者之间加上一个较小功率的电源，在钨电极和辅助帮之间引燃电弧，随后在焊接电源空载电压作用下，电弧转移到钨电极和焊件之间燃烧。
2、提前送气与滞后停气
在引弧动作开始之前，要提前通以保护气，驱除导气管中的空气并使焊接区处于被保护状态下，这称作提前送气。焊接结束后，在熔池完全凝固及电极完全冷却之前需要继续流通保护气，这称为滞后停气。
3、添加材料的选定
TIG焊不存在添加材料的过热问题，其中的合金元素几乎都能过渡到熔池中去，因此，可以选用与被焊件相同材质的添加材料。TIG自动化焊接通常都是在焊枪前部填充焊丝。
4、焊接夹具
为防治焊穿现象的发生，薄板焊接时工件具备被夹装条件，应考虑利用夹具进行焊接，正面压紧，背面加上铜垫板，防治焊接变形造成对缝间隙的改变、产生错位和错边，以及防治熔滴脱落。
5、其他工艺要求
包括焊件坡口形式及尺寸的选择，焊件清理等准备下工作。
1-3 GTAW直流反接的阴极清理作用
钨电极接在直流电源的正端时称作直流反极性焊接。反极性焊接时，钨极是电弧的阳极。反极性接法时，电弧具有对母材表面的氧化膜进行清理作用。电极接正时，母材是阴极，从其表面发射出电子。电子容易从有氧化物的地方发射出来并形成阴极斑点，阴极斑点受到质量较大的正离子的撞击，使该区域氧化膜被破坏掉。电弧连续破坏母材表面上电弧覆盖区域的氧化膜，实现对氧化膜的清理。
1-3 铝、镁合金电弧焊采用交流氩弧焊的原因是什么？
为兼有阴极清理作用及钨极不致过热，只有采用交流钨极氩弧焊接法。
交流电流的极性是周期变化的。在每个周期里，半波相当于直流正接，另一个半波相当于直流反接。正接的半波期间钨极不致过热，可承载较大的焊接电流，有利于电弧稳定，容许可焊厚度增大；反接的半波期间有阴极清理作用，可去除母材表面氧化膜，保证焊缝良好成形。
1-4 MIG焊接适用范围：
1.不锈钢焊接：Ar+(1%~5%)O2或Ar+(5%~25%)CO2 短路过渡，多用于3.0mm以下薄板单层焊接；喷射过渡Ar+(1%~2%)O2或Ar+(5%~10%)CO2，在要求较高的场合，可以采用Ar+(30%~50%)He。
2.低碳钢低合金钢的焊接：Ar+(5%~20%)CO2，电弧稳定性、飞溅情况、焊缝均匀性都能良好。
3.铜合金的焊接：预热，Ar+He。
4.镍、钛、镁、铝合金焊接。
1-4 MIG焊工作原理：
采用熔化极焊丝作为电弧的一极，从焊枪喷嘴中流出的气体对焊接区及电弧进行保护，焊丝熔化金属从焊
丝端部脱落过渡到熔池，与母材熔化金属共同形成焊缝。
1-4 MIG焊设备组成：
弧焊电源、控制系统、送丝机构、焊枪、行走台车（自动焊）、水冷系统及供气系统组成
1-4 MIG焊接工艺参数的确定：
MIG焊的焊接参数计有：焊丝直径、焊接电流、电弧电压、（焊接速度）、保护气流量等。
1、焊丝直径：
应根据焊件的厚度、焊接层次及位置、接缝间隙大小、所选熔滴过渡形式等因素来综合考虑确定。细焊丝通常多用于短路过渡的薄板/全位置焊，粗丝多用于喷射过渡的中厚板的平位置填充、盖面焊。需要特别指出的是，铝合金的MIG焊对杂质敏感，而且铝的材质较软，为最大限度保证焊缝质量和送丝稳定可靠，追求选用尽可能粗的焊丝进行焊接。现在的技术已可以使铝合金MIG焊时，以粗丝焊薄板。
2、焊接电流
应根据焊件的厚度、焊接层次及位置、焊丝直径大小、所需熔滴过渡形式等因素来综合考虑确定。焊丝直径一定时，可以通过改变电流的大小来获得不同的熔滴过渡形式。
3、电弧电压
短路过渡的电弧电压较低，喷射过渡的电弧电压相对较高。
4、焊接速度
焊接速度要与焊接电流相匹配，尤其是自动焊时更应如此。
铝合金焊接一般用较快的焊接速度，半自动焊常在5～60m/h之间，自动焊约在25～150m/h之间。
5、MIG焊所需的气体流量比TIG焊的要大，通常在30～60L/min，喷嘴孔径也相应地应有所增加，有时甚至要用双层喷嘴、双层气流保护。同时要注意焊丝的伸出长度对保护效果、电弧稳定性和焊缝成形的影响。总结：
MIG焊工艺参数选择的一般方法：板厚→Φ，然后，熔滴过渡形式→I，最后根据I配以合适的U、V及气体流量。
1-4 MIG焊接熔滴过渡形态、特点及应用：
短路过渡：MIG焊熔滴短路过渡电压更低，过渡过程更稳定，飞溅少。
适合进行薄板高速焊接或空间位置焊缝的焊接。
喷射过渡：MIG焊接焊丝接阳极，在小电流时，电弧的阳极区形成在熔滴前端底部，电弧弧柱呈圆锥形，由于电磁拘束力小，熔滴主要受重力的作用而产生过渡，其颗粒较大。增大电流后，电弧形态扩展，较大范围包涵焊丝端头，电极前端被削成尖状，熔滴细颗粒化，这时的熔滴过渡形态称作“喷射过渡”。特征：熔滴尺寸小于焊丝直径，熔滴过渡平稳，电弧稳定，能够得到均匀的焊缝。
用途：中厚板水平对接或角接。
亚射流过渡：这是介于短路过渡和射滴过渡之间的一种过渡形式，电弧特征是弧长较短。
适用于铝合金短弧MIG焊，可视弧长在2－8mm之间，因电流大小而取不同的数值，带有短路过渡的特征，当弧长取上限值时，也有部分自由过渡（射滴）
1-5 激光热导焊机理：
热导焊时，激光辐射能量作用于材料表面，激光辐射能在材料表面转化为热量。表面热量通过热传导向内部扩散，使材料熔化，在两材料连接部分形成熔池。熔池随着激光束一起向前运动，熔池中的熔敷金属并不会向前运动。在激光束向前运动后，熔池中的熔敷金属随之凝固，形成连接两块材料的焊缝。
1-5 激光深熔焊机理：
当激光光斑功率足够大时，材料表面在激光束的照射下迅速加热，其表面温度在极短的时间内升至沸点，使材料熔化和气化，形成小孔。这个充满蒸气的小孔犹如一个黑体，几乎全部吸收入射光束能量，孔腔内平衡温度打25000℃左右。当工件在光束下移动或者光束在工件上移动时，即形成连续焊缝。
1-5 激光焊优点：
1、聚焦后，激光功率密度高，加热速度快，可实现高速焊和深熔焊。由于激光加热范围小，在同等功率
和焊接厚度条件下，焊接速度快、热影响区小、焊接应力和变形小，特别适用于精密焊接和微细焊接。
2、可获得深宽比大的焊缝，焊接厚件时，可以不开坡口一次成形。
3、激光能反射、透射，能在空间传播相当距离而衰减很小，可以进行一些远距离或者一些难以接近的部
位的焊接，可达性好。
4、可以焊接一般焊接方法难以焊接的材料，焊后无需热处理。
5、激光焊不需要真空室，设备简单。
第二篇焊接冶金与焊接性
2-1焊条药皮作用：
保护作用。由于电弧的作用，使药皮熔化形成熔渣，在焊接冶金的过程中又会产生某些气体。熔渣和电弧气氛起着保护熔滴、熔池和冶金区、隔离空气的作用，防治氮气等有害气体进入焊缝。
冶金作用。在焊接过程中，由于焊条的组成物质发生冶金反应，其作用是去除有害杂质，并保护或者添加有益合金元素，使焊缝的抗气孔性及抗裂性能好使焊缝金属满足各种性能要求。
使焊条具有良好的工艺性能。焊条药皮的作用可以使电弧容易引燃，并能稳定的连续燃烧；焊接飞溅小；焊缝成形美观；易于脱渣以及可使用于各种空间位置的施焊。
2-2 金属焊接性：
金属焊接性是金属材料是否能适应焊接加工而形成完整的、具有一定使用性能的焊接接头的特性。焊接性的概念具有两个内涵：一是金属在进行焊接加工中是否容易产生缺陷；二是所形成的焊接接头在一定使用条件下的可靠运行的能力。
2-2 焊接性影响因素：
材料因素、工艺因素、结构因素和使用条件。
*材料因素：母材材质对热影响区性能起着决定性的影响，焊接材料对焊缝金属的成分和性能至关重要的作用；
*工艺因素：焊接方法、焊接工艺措施；
*结构因素：焊接结构形状、尺寸、厚度以及接头坡口形式和焊缝布置等；
*使用条件：工件的工作温度、负载条件和工作介质等。
2-2 碳当量：将各种元素对淬硬及冷裂倾向的影响作用按照相当于若干含碳量的作用折合并叠加计算的方法。
2-2 如何利用碳当量法来判断金属的焊接性？
如果评价某个牌号钢的焊接性，应取其最高质量分数来计算其碳当量。因为碳当量越高，焊接性越差，越难焊。如果评价某种钢一般情况下(有代表性)的焊接性，也可以取其平均质量分数来计算其碳当量，因为大多数钢冶炼出来的某元素质量分数在这种钢中该元素质量分数范围的平均值附近。经验表明，当C w（%）<0．4％时，钢材焊接时淬硬冷裂倾向不大，焊接性良好，焊接时一般不需预热；C w（%）=0．4％～0．6％时，钢材焊接时冷裂倾向明显，焊接性较差，焊接时一般需要预热和采取其他工艺措施来防止裂纹；C w （%）>0．6％时，钢材焊接时冷裂倾向严重，焊接性差，需要采取较高的预热温度和其他严格的工艺措施。2-3 低碳钢、低合金钢中哪些元素易于促使焊缝中形成结晶裂纹?
硫化磷。硫和磷是钢中极易偏析的元素，几乎对各种裂纹都比较敏感。因此，用于焊接结构的钢材对硫磷的含量都应该严格控制。
碳。碳在钢中是影响结晶裂纹的主要元素，并能加剧其他元素的有害作用（如硫、磷等）。
镍。镍在低合金钢中，易于与硫形成低熔共晶，因此会形成结晶裂纹。
2-3 焊接结晶裂纹的形成机理是什么？
在熔池结晶的固-液阶段，已结晶固相占主要部分，尚未结晶的液态金属被排挤在已结晶的固态晶粒之间，并呈薄膜状分布，即在晶粒之间形成液态薄膜。此时，如果受到拉伸应力的作用，由于液相本身的抗变形能力很小，变形必将集中于液态薄膜处，在晶粒尚未发生塑性变形时，沿晶界发生开裂，产生结晶裂纹。2-3 热裂纹的防止措施有哪些？
焊接生产中遇到的裂纹，主要是结晶裂纹，结晶裂纹的防治措施：
*冶金控制
1)控制焊缝中S、P和C等有害杂质含量；
2)加入某些合金元素，如Mo、V、Ti、Nb、Zr、Al及稀土元素等，改善焊缝一次结晶组织，细化晶粒；
3)限制熔合比，防止母材向焊缝转移某些有害杂质，如S等；
4)利用“愈合作用”，形成大量低熔共晶，流动性好，具有很好的“愈合作用”，抗裂性能改善，如铝硅合金焊接硬铝。
*应力控制
1)选择合理的接头形式，避免焊缝承受的横向应力正好作用在焊缝中心的最后结晶区域。
2)确定合理的焊接顺序，避免焊接结构产生较大的拘束应力。
3)确定合理的焊接参数，采用低焊速、小电流、预热的焊接工艺。
2-3 延迟裂纹产生的条件是什么？
熔敷金属中氢的行为（扩散氢向裂纹集聚）+材料的淬硬倾向（马氏体、晶体缺陷）+焊接接头的应力状态（热应力、相变应力和结构应力）。
（1）氢的行为及作用。氢在焊接高温作用下，会大量溶解在焊接熔池中，在熔池随后的结晶过程中，氢的溶解度急剧下降，来不及逸出而呈现分子态的氢成为无法移动的残余氢；来不及析出而呈现过饱和状态的原子氢成为扩散氢。
1)氢致延迟开裂机理。2) 氢的扩散行为对致裂部位的影响。
(2)材料淬硬倾向的影响。材料的淬硬倾向主要决定于材料的化学成分、所采用的焊接工艺和冷却条件以及板厚等因素。
1)淬火形成脆硬的马氏体组织。2)淬硬形成更多的晶格缺陷。
(3)接头应力状态的影响。高强度钢焊接时产生延迟裂纹不仅决定于氢的有害作用和钢的淬硬倾向，而且还决定于焊接接头所处的应力状态。
1)应力的种类。2) 拘束度与拘束应力。
2-3 冷裂纹的防止措施有哪些？
1、冶金方面
（1）从冶金方面防治冷裂纹，只要从冶炼技术上提高钢材的品质。一方面采用低碳多种微量合金元素的强化方式，在提高强度的同时，也保证具有足够的韧性；另一方面，采用精炼技术尽可能降低刚中的杂质，使之硫、磷、氧、氮等元素控制在极低的水平。
（2）从焊接本身所能采用的冶金途径主要是选用优质的低氢焊接材料和低氢的焊接方法。
（3）严格控制氢的来源也是降氢的主要途径，即仔细烘干焊条、焊剂，注意环境湿度。
（4）对焊丝与焊板附近的铁锈、油污等应仔细清理。
2、工艺方面
焊接工艺一般包括正确制定施工程序、选择焊接线能量、预热温度、焊后后热，以及焊后热处理等。
第三篇常用金属的焊接
3-1 分析低碳钢和中碳钢的焊接性差别
1、低碳钢焊接性分析：低碳钢含碳量≤0.25％，塑性好，没有淬硬倾向，对焊接过程不敏感，焊接性好。
2、中碳钢焊接性分析：中碳钢含碳量在0.25-0.6％之间，随着含碳量的增加淬硬倾向增加，焊接性变差，冷裂纹、热裂纹的敏感性均比低碳钢严重，易于产生焊接裂纹。
3-1 低、中碳钢焊条电弧焊的焊接工艺要点有哪些？
低碳钢焊接工艺要点：
1)焊前严格清理接口处的油、锈、污物等；
2)焊条使用前严格按要求烘干；
3)刚性大、厚度大的结构件焊前预热；
4)低温环境焊接时，保持层间温度，焊后缓冷；
5)点固焊时，焊接电流比正常施焊高10%以上；
6)施焊时焊缝连续焊完；熄弧时弧坑填满。
中碳钢焊接工艺要点：
1)焊前严格清理接口处的油、锈、污物等；
2)焊条使用前严格按要求烘干；
3)中碳钢焊前必须预热，降低焊接时各部分温差，减小焊接应力，降低冷却速度，避免产生淬硬组织。35钢和45预热温度150～200℃，结构刚度较大或钢材含碳量更高时，预热温度可以更高。尽量整体预热。4）保持层间温度不低于预热温度；
5）点固焊时，焊接电流比正常施焊高10%以上。
6）施焊时，保持电弧稳定，采用小热输入规范（细焊条、小电流、短弧）、开坡口、小熔深焊接；
7）焊后立即进行600-650℃、保温1-2小时的消除应力热处理或150℃、保温2小时的脱氢后热处理；
8）若不进行热处理，焊后应随时锤击焊缝及两侧，释放残余应力；
9）熄弧时弧坑填满。
3-2 Q345（16Mn 、14MnNb ）的焊接工艺特点是什么？
一、焊接材料的选择需要考虑两方面的问题：焊缝没有缺陷，满足使用性能的要求。1、等强原则。2、必
须考虑熔合比和冷却速度的影响。3、同时考虑对焊缝金属的使用性能提出的特殊要求。
二、焊接工艺参数的确定。
1、焊接方法无特殊要求。
2、焊接线能量的选择。主要取决于过热区的脆化和冷裂两个因素。（1）焊接含碳量较低的热轧钢和正火钢时，因淬硬倾向较小，从过热区的塑性和韧性出发，线能量偏小些更有利（可避免粗晶脆化及碳化物过热溶解）。（2）焊接含碳量较高的热轧钢时，因淬硬倾向增加及冷裂倾向增加，故宁可选线能量大些。（3）对于含碳量和合金元素较高的正火钢，因淬硬倾向大，线能量小易引起冷裂，线能量大则引起脆化，故一般采用小线能量+预热更合理。
3、预热作用：防冷裂，改善韧性。预热温度的选择与材料的淬硬倾向、焊接时的冷却速度、拘束度、含氢量、焊后是否进行热处理有关。
4、焊后热处理。一般情况下，热轧钢和正火钢焊后不需要热处理要求抗应力腐蚀的焊接结构、低温下使用的焊接结构及厚壁高压容器，焊后需要进行消除应力的高温回火。
3-2 论述正火钢Q345（16Mn 、14MnNb ）的焊接性及焊条电弧焊工艺要点。
焊接性分析：
Q345 钢属于热轧及正火钢，其主要组织成分为铁素体+ 珠光体。该种钢的硬度、强度较高，塑性和韧性较低，具有一定的淬硬倾向，在大厚板和冷却速度过快的情况下焊接，容易出现冷裂纹；在采用大工艺参数焊接时，由于线能量过大，易导致焊缝产生热裂纹、气孔或在热影响区产生热应力裂纹。
焊条电弧焊工艺要点：
焊接工艺要点：焊接方法选择、焊接材料确定、接头形式设计、焊接参数确定、预热、焊后热处理等。（1）焊接材料
*根据等强匹配原则选择焊接材料；重要结构或厚板优先选择低氢焊条或碱性焊剂。
*根据熔合比和冷却速度选用焊材，熔合比大、冷却速度快时选用合金元素较少的焊材。
*根据焊后热处理，选用热处理可使焊缝强度增强的焊材。
（2）焊接参数的确定
1）焊接热输入的选择
热轧钢含碳量较低，对热输入没有特殊要求。
含碳量偏于上限的Q345(16Mn)，适当加大焊接热输入，降低淬硬倾向，防止冷裂纹。含V、Nb和Ti的正火钢，降低焊接热输入，减少过热区粗晶脆化。
2）接头设计和辅助措施
*接头设计
对接焊缝比角焊缝更为合理；双V形(X形)或双U形坡口较好；可焊到性好；应力小；焊缝不在断面突变部位。
3）焊前预热：防止冷裂纹
取决于钢种的化学成分、板厚、焊接结构形状、拘束度及环境温度等。
化学成分：淬硬倾向越大，预热温度越高。
板厚越厚、拘束度越大，预热温度越高。
含氢量越高、环境温度越低、焊后无法进行热处理时，越应该提高预热温度。
4) 焊后处理：一般热轧正火钢不用进行焊后热处理。
a.拘束应力大的热轧钢、正火钢、低碳调质钢，可采取后热处理。
焊后低温热处理。焊后将焊件或整条焊缝立即加热到150~250度并保温30min以上的处理工艺。目的是降低低温转变区的冷却速度，降低冷裂倾向。
b.残余应力较大、低温工作、承受动载荷、应力腐蚀及要求尺寸稳定性的结构需进行消应处理。
消除应力热处理。焊件以一定速度均匀加热到Ac1点以下足够高的温度并低于母材回火温度30~60度，保温一定时间的处理工艺。
3-3 奥氏体不锈钢晶间腐蚀的机理是什么？
(1)焊缝区的晶间腐蚀
原理：后一层(道)焊缝对前一层(道)焊缝的加热处于敏化温度区域时，晶界上容易析出铬碳化物，形成贫铬的晶粒边界，焊缝表面与腐蚀介质接触时产生晶间腐蚀。
(2)热影响区的晶间腐蚀
机理：HAZ的600～1000度敏化温度区间奥氏体晶粒边界析出铬的碳化物造成贫铬。
3-3 奥氏体不锈钢的焊接性如何？
由于奥氏体不锈钢含有较高的铬，可形成致密的氧化膜，所以具有良好的耐蚀性。当含铬18%、镍8%时，基本上可获得单一的奥氏体组织，故奥氏体不锈钢具有良好的耐蚀性、塑性、高温性能和焊接性能。
3-3 奥氏体不锈钢的焊接工艺要点有哪些？
焊前严格清理，坡口及焊材的油污、尘土等，坡口光滑，装配精密；
加强焊缝正面和背面保护，焊缝呈银白色或金黄色时，保护效果好；
焊接热输入合理限制，控制焊接参数，焊接电流不宜过高，避免接头过热和焊条发红。焊接电流比焊接碳钢小20％左右，采用小电流、低电压、窄焊道（不摆动焊接）、快焊速的施焊工艺；
适当加快冷却速度，不需预热和后热，控制较低层间温度，避免交叉焊缝，弧坑填满；
保证熔合比稳定，尽量采用自动焊工艺；
保护原焊件表面状态，焊前和焊后清理影响耐蚀性，禁止随意引弧、铁锤敲击、打冲眼等，可设置引弧板和引出板；
控制焊缝施焊次序，面向介质的焊缝最后施焊，避免面对介质的焊缝及其热影响区发生敏化腐蚀。
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、
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 ℃)
关于铆接技术 一、 铆接技术原理与工艺特点 常见的铆接技术分为冷铆接和热铆接，冷铆接是用铆杆对铆钉局部加压，并绕中心连续摆动或者铆钉受力膨胀，直到铆钉成形的铆接方法。冷铆常见的有摆碾铆接法及径向铆接法。摆碾铆接法较易理解，该铆头仅沿着圆周方向摆动碾压。 而径向铆接原理较为复杂，它的铆头运动轨迹是梅花状或者说是以圆为中心向外扩展的，铆头每次都通过铆钉中心点。冷铆接最常见的铆接工具有铆接机，压铆机，铆钉枪和铆螺母枪，铆钉枪和铆螺母枪是最常见单面冷铆接所用的工具。这是冷铆接工艺中最具代表性的冷铆接方法，因为使用方便，也只需在工件的一侧进行铆接，相对双面铆接的铆钉锤来说更方便。 就两种铆接法比较而言，径向铆接面所铆零件的质量较好，效率略高，并且铆接更为稳定，铆件无须夹持，即使铆钉中心相对主轴中心略有偏移也能顺利完成铆接工作。而摆碾铆接机必须将工件准确定位，最好夹持铆件。然而径向铆接机因结构复杂，造价高，维修不方便，非特殊场合一般不采用。相反地，摆碾铆接机结构简单，成本低，维修方便，可靠性好，能够满足90％以上零件的铆接要求，因而受到从多人士的亲睐。此外，利用摆碾铆接的原理，还可以制造适宜于多点铆接的多头铆接机，在现代工业生产中有其独特的优势。 热铆接是将铆钉加热到一定温度后进行的铆接。由于加热后铆钉的塑性提高、硬度降低，钉头成型容易，所以热铆时所需的外力比冷铆要小的多；另外，在铆钉冷却过程中，钉杆长度方向的收缩会增加板料间的正压力，当板料受力后可产生更大的摩擦阻力，提高了铆接强度。热铆常用在铆钉材质塑性较差、铆钉直径较大或铆力不足的情况下。
冷铆接法是以连续的局部变形便铆钉成形，其所施压力离铆钉中心越远越大，这恰恰符合材料变形的自然规律。因此，采用冷铆接技术所需设备小，节省费用。能提高铆钉的承载能力，强度高于传统铆接的80%。铆钉材料具有特别好的形变性能，铆杆不会出现质量问题，寿命较高，同时，只要改变铆头（不同的接杆和不同的铆接配件铆螺母铆钉等）的形状，就可以铆接多种形状。 二、 按工作方式分，铆接可分为手工铆接和自动钻铆。手工铆接由于受工人熟练程度和体力等因素的限制，难以保证稳定的高质量连接。而自动钻铆是航空航天制造领域应自动化装配需要而发展起来的一项先进制造技术。自动钻铆技术即利用其代替手工，自动完成钻孔、送钉及铆接等工序，是集电气、液压、气动、自动控制为一体的，在装配过程中不仅可以实现组件溅部件)的自动定位，同时还可以一次完成夹紧、钻孔、送钉、铆接／安装等一系列工作。它可以代替传统的手工铆接技术，提高生产速率、保证质量稳定、大大减少人为因素造成的缺陷。随着我国航空航天产业在性能、水平等方面的不断提高，在铆接装配中发展、应用自动钻铆技术，己经势在必行。具体原因如下： (1)自动钻铆技术减少操作时间。 ①减少成孔次数，一次钻孔完成； ②自动夹紧，消除了结构件之间的毛刺，节约了分解、去毛刺和重新安装工序； ③制孔后在孔边缘的毛刺可以得到控制： ④送钉、定位、铆接。 (2)自动钻铆机提高制孔质量。 ①制孔孔径公差控制在士0．015mm之内； ②内孔表面粗糙度最低为Ra3．2urn； ③制孔垂直度在士0．50以内； ④制孔时结构件之间无毛刺，背部毛刺控制在0．12ram之内； ⑤孔壁无裂纹。 (3)与手工铆接相比，在成本上有大幅度降低，通过比较人工与自动钻铆机安装相同数量的紧固件，所耗费的工时上，可以看出，对于大量同种类的紧固件的安装，自动钻铆机可以节约的工时成倍数增长。
[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？()
1. 钢结构计算的两种极限状态是承载能力极限状态和正常使用极限状态。 2. 钢结构具有轻质高强、材质均匀，韧性和塑性良好、装配程度高，施工周期短、密闭性好、耐热不耐火、易锈蚀。等特点。 3. 钢材的破坏形式有塑性破坏和脆性破坏。 4. 影响钢材性能的主要因素有化学成分、钢材缺陷、冶炼，浇注，轧制、钢材硬化、温度、应力集中、残余应力、重复荷载作用 5. 影响钢材疲劳的主要因素有应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）、应力循环次数 6. 建筑钢材的主要机械性能指标是屈服点、抗拉强度、伸长率、冲击韧性、冷 弯性能。 7. 钢结构的连接方法有焊接连接、铆钉连接、螺栓连接。 8. 角焊缝的计算长度不得小于8h f，也不得小于40mm 。 侧面角焊缝承受静载时，其计算长度不宜大于60 h f。 9.普通螺栓抗剪连接中，其破坏有五种可能的形式，即螺栓剪坏、孔壁挤压坏、构件被拉断、端部钢板被剪坏、螺栓弯曲破坏。 10. 高强度螺栓预拉力设计值与螺栓材质和螺栓有效面积有关。 11. 轴心压杆可能的屈曲形式有弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲 12. 轴心受压构件的稳定系数 与残余应力、初弯曲和初偏心和长细比有关。 13. 提高钢梁整体稳定性的有效途径是加强受压翼缘、和增加侧向支承点。 14. 影响钢梁整体稳定的主要因素有荷载类型、荷载作用点位置、梁的截面形式、 侧向支承点的位置和距离、梁端支承条件。 15.焊接组合工字梁，翼缘的局部稳定常采用限制宽厚比、的方法来保
证，而腹板的局部稳定则常采用设置加劲肋的方法来解决。一、问答题 1钢结构具有哪些特点？1．钢结构具有的特点：○1钢材强度高，结构重量轻○2钢材内部组织比较均匀，有良好的塑性和韧性○3钢结构装配化程度高，施工周期短○4钢材能制造密闭性要求较高的结构○5钢结构耐热，但不耐火○6钢结构易锈蚀，维护费用大。 2钢结构的合理应用范围是什么？○1重型厂房结构○2大跨度房屋的屋盖结构○3高层及多层建筑○4轻型钢结构○5塔桅结构○6板壳结构○7桥梁结构○8移动式结构 3钢结构对材料性能有哪些要求？钢结构对材料性能的要求：○1较高的抗拉强度f u 和屈服点f y○2较好的塑性、韧性及耐疲劳性能○3良好的加工性能 4钢材的主要机械性能指标是什么？各由什么试验得到？是屈服点、抗拉强 度、伸长率、冲击韧性、冷弯性能。其中屈服点、抗拉强度和伸长率由一次静力单向均匀拉伸试验得到；冷弯性能是由冷弯试验显示出来；冲击韧性是由冲击试验使试件断裂来测定。 5影响钢材性能的主要因素是什么？影响钢材性能的主要因素有：○1化学成分○2钢材缺陷○3冶炼，浇注，轧制○4钢材硬化○5温度○6应力集中○7残余应力○8重复荷载作用6什么是钢材的疲劳？影响钢材疲劳的主要因素有哪些？钢材在连续反复荷 载作用下，当应力还低于钢材的抗拉强度，甚至还低于屈服点时也会发生断裂破坏，这种现象称为钢材的疲劳或疲劳破坏。影响钢材疲劳的主要因素是应力集中、应力幅（对焊接结构）或应力比（对非焊接结构）以及应力循环次数。 7选用钢材通常应考虑哪些因素？选用钢材通常考虑的因素有：○1结构的重要性○2荷载特征○3连接方法○4结构的工作环境温度○5结构的受力性质 8钢结构有哪些连接方法？各有什么优缺点？钢结构常用的连接方法有：焊接连接、铆钉连接和螺栓连接三种。 焊接的优点：○1不需打孔，省工省时；○2任何形状的构件可直接连接，连接构造方便；○3 气密性、水密性好，结构刚度较大，整体性能较好。 焊接的缺点:○1焊缝附近有热影响区，材质变脆；○2焊接的残余应力使结构易发生脆性破
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。
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？
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
第1章绪论 2 ．使用数据库系统有什么好处？ 答：使用数据库系统的优点是很多的，既便于数据的集中管理，控制数据冗余，提高数据的利用率和一致性，又有利于应用程序的开发和维护。 6 ．数据库管理系统的主要功能有哪些？ 答：( l ）数据库定义功能；( 2 ）数据存取功能； ( 3 ）数据库运行管理；( 4 ）数据库的建立和维护功能。 8 ．试述概念模型的作用。 答：概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。 12 ．学校中有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带若干研究生；每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课可由若干学生选修。请用 E 一R 图画出此学校的概念模型。 答：实体间联系如下图所示，联系－选修有一个属性：成绩。 各实体需要有属性说明，需要画出各实体的图（带属性）或在下图中直接添加实体的属性，比如：学生的属性包括学号、姓名、性别、身高、联系方式等，此略。 13 ．某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，有的零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照类别放在若干仓库中。请用 E 一R 图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。 答：各实体需要有属性，此略。 联系组成、制造、储存、存放都有属性：数量。
20 ．试述数据库系统三级模式结构，这种结构的优点是什么？ 答：数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。 外模式，亦称子模式或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。 模式，亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部逻辑结构，通常是模式的子集。 内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMs 管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式／模式映像和模式／内模式映像，这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。 22 ．什么叫数据与程序的物理独立性？什么叫数据与程序的逻辑独立性？为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？ 答：数据与程序的逻辑独立性是指用户的的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。 数据与程序的物理独立性是指用户的的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。 当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式／模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。 当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式／内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
材料成型加工思考题 1.给出HAZ的概念 HAZ定义：焊缝周围未熔化的母材在加热和冷却过程中，发生了金相组织和力学性能变化的区域称为热影响区（heat-affected zone, HAZ ）。 2.焊接热循环有哪几个参数？ 焊接热循环曲线可以分为加热与冷却两个阶段，采用四个参数描述其特征。 最高温度Tm：最高温度又称为峰值温度，它与HAZ中的点有对应关系，距离焊缝近的点峰值温度高。 相变温度以上的停留时间tH：可以分为加热停留时间t′及冷却停留时间t″。tH越长，奥氏体均质化越充分，但是，奥氏体晶粒长大也越严重。 冷却速度ωc或冷却时间tc：冷却速度ωc是指冷却至某一温度Tc时的瞬时冷却速度，可以在温度-时间曲线上在Tc点作切线求得。也可以采用一定温度范围内的平均冷却速度或者采用一定温度范围内的冷却时间tc （如t8/5，t8/3，t100）来反映冷却速度。 3.说明Tm、t8/5的含义。 最高温度Tm：最高温度又称为峰值温度，它与HAZ中的点有对应关系，距离焊缝近的点峰值温度高。焊接钢时，HAZ过热区的Tm可达1300 ℃～1350 ℃，奥氏体因严重过热而长大，冷却后组织粗大，韧性下降。 t8/5：焊接熔池的温度从800度降到500的时间，这个很重要，因为通过控制t8/5可以改变熔池的冷却速度，从而达到防止冷裂纹、控制组织以达到满意的性能。 4.说明易淬火钢与不易淬火钢HAZ组织分布。 （1）不易淬火钢HAZ组织分布 这类钢主要有低碳钢、普通低合金钢（16Mn、15MnV）等。按不同部位最高温度范围及组织变化可以将HAZ 分为四个区:熔合区、过热区、相变重结晶区、不完全重结晶区。
钢结构设计原理复习题 第1章 绪论 一、选择题 1、在结构设计中，失效概率P f 与可靠指标β的关系为（ B ）。 A 、P f 越大，β越大，结构可靠性越差 B 、P f 越大，β越小，结构可靠性越差 C 、P f 越大，β越小，结构越可靠 D 、P f 越大，β越大，结构越可靠 2、钢结构的主要缺点是（ C ）。 A 、结构的重量大 B 、造价高 C 、易腐蚀、不耐火 D 、施工困难多 3、大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构（ B ） A.密封性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 4、当结构所受荷载的标准值为：永久荷载k G q ，且只有一个可变荷载k Q q ，则荷载的设 计值为（ D ）。 A ．k G q ＋k Q q B ．1.2（k G q ＋k Q q ） C ．1.4（k G q ＋k Q q ） D ．1.2k G q ＋1.4k Q q 二、填空题 1、结构的可靠度是指结构在 规定的时间 内，在 规定的条件 下，完成预定功能的概率。 三、简答题 1、两种极限状态指的是什么？其内容有哪些？ 答：两种极限状态指的是承载能力极限状态和正常使用极限状态。 承载能力极限状态对应于结构或结构构件达到最大承载能力或是出现不适于继续承载的变形，包括倾覆、强度破坏、疲劳破坏、丧失稳定、结构变为机动体系或出现过度的塑性变形等。 正常使用极限状态对应于结构或结构构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限
值，包括出现影响正常使用或影响外观的变形，出现影响正常使用或耐久性能的局部损坏以及影响正常使用的振动等。 第2章 钢结构材料 一、选择题 1、钢材应力应变关系的理想弹塑性模型是（ A ）。 2、在构件发生断裂破坏前，有明显先兆的情况是（ B ）的典型特征。 (A)脆性破坏 (B)塑性破坏 (C)强度破坏 (D)失稳破坏 3、钢材的设计强度是根据（ C ）确定的。 (A)比例极限 (B)弹性极限 (C)屈服点 (D)极限强度 4、结构工程中使用钢材的塑性指标，目前最主要用（ D ）表示。 (A)流幅 (B)冲击韧性 (C)可焊性 (D)伸长率 5、钢材的抗剪设计强度f v 与f 有关，一般而言，f v ＝（ A ）。 (A)f ／3 (B) 3f (C)f ／3、 (D)3f 6、符号L 125?80?10表示（ B ）。 (A)等肢角钢 (B)不等肢角钢 (C)钢板 (D)槽钢 7、钢结构设计中钢材的设计强度为（ D ）。 (A)强度标准值k f (B)钢材屈服点y f (C)强度极限值u f (D)钢材的强度标准值除以抗力分项系数R k f γ
绪论 1、仔细观察一下白炽灯泡，会发现有多少种不同的材料每种材料需要何种热学、电学性质 2、为什么金属具有良好的导电性和导热性 3、为什么陶瓷、聚合物通常是绝缘体 4、铝原子的质量是多少若铝的密度为cm3，计算1mm3中有多少原子 5、为了防止碰撞造成纽折，汽车的挡板可有装甲制造，但实际应用中为何不如此设计说出至少三种理由。 6、描述不同材料常用的加工方法。 7、叙述金属材料的类型及其分类依据。 8、试将下列材料按金属、陶瓷、聚合物或复合材料进行分类：黄铜钢筋混凝土橡胶氯化钠铅-锡焊料沥青环氧树脂镁合金碳化硅混凝土石墨玻璃钢 9、 Al2O3陶瓷既牢固又坚硬且耐磨，为什么不用Al2O3制造铁锤 晶体结构 1、解释下列概念 晶系、晶胞、晶胞参数、空间点阵、米勒指数（晶面指数）、离子晶体的晶格能、原子半径与离子半径、配位数、离子极化、同质多晶与类质同晶、正尖晶石与反正尖晶石、反萤石结构、铁电效应、压电效应. 2、（1）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为2a、3b、6c，求出该晶面的米勒指数；（2）一晶面在x、y、z轴上的截距分别为a/ 3、b/2、c，求出该晶面的米勒指数。 3、在立方晶系的晶胞中画出下列米勒指数的晶面和晶向：（001）与[210]，（111）与[112]，（110）与[111]，（322）与[236]，（257）与[111]，（123）与[121]，（102），（112），（213），[110]，[111]，[120]，[321] 4、写出面心立方格子的单位平行六面体上所有结点的坐标。 5、已知Mg2+半径为，O2-半径为，计算MgO晶体结构的堆积系数与密度。 6、计算体心立方、面心立方、密排六方晶胞中的原子数、配位数、堆积系数。 7、从理论计算公式计算NaC1与MgO的晶格能。MgO的熔点为2800℃，NaC1为80l℃, 请说明这种差别的原因。 8、根据最密堆积原理，空间利用率越高，结构越稳定，金钢石结构的空间利用率很低(只有％)，为什么它也很稳定 9、证明等径圆球面心立方最密堆积的空隙率为25．9％； 10、金属镁原子作六方密堆积，测得它的密度为克/厘米3，求它的晶胞体积。 11、根据半径比关系，说明下列离子与O2—配位时的配位数各是多 r o2-= r Si4+= r K+= r Al3+= r Mg2+= 12、为什么石英不同系列变体之间的转化温度比同系列变体之间的转化温度高得多 13、有效离子半径可通过晶体结构测定算出。在下面NaCl型结构晶体中，测得MgS和MnS 的晶胞参数均为a=(在这两种结构中，阴离子是相互接触的)。若CaS(a=、CaO(a=和MgO(a=为一般阳离子——阴离子接触，试求这些晶体中各离子的半径。 14、氟化锂(LiF)为NaCl型结构，测得其密度为／cm3，根据此数据汁算晶胞参数，并将此值与你从离子半径计算得到数值进行比较。 15、Li2O的结构是O2-作面心立方堆积，Li+占据所有四面体空隙位置。求： (1)计算四面体空隙所能容纳的最大阳离子半径，并与书末附表Li+半径比较，说明此时O2-能否互相接触。 (2)根据离子半径数据求晶胞参数。 (3)求Li2O的密度。 16、试解释对于AX型化合物来说，正负离子为一价时多形成离子化合物。二价时则形成的离子化合物减少(如ZnS为共价型化合物)，到了三价、四价(如AlN，SiC)则是形成共价化合物了。 17、MgO和CaO同属NaCl型结构，而它们与水作用时则CaO要比MgO活泼，试解释之。 18、根据CaF2晶胞图画出CaF2晶胞的投影图。
第十二章 12-1何谓预应力混凝土为什么要对构件施加预应力预应力混凝土的主要优点是什么其基本原理是什么 为了避免钢筋混凝土结构的裂缝过早出现，充分利用高强度钢筋及高强度混凝土，设法在混凝土结构或构件承受使用荷载前，通过施加外力，使得构件产生的拉应力减小，甚至处于压应力状态下的混凝土构件。 预压应力用来减小或抵消荷载所引起的混凝土拉应力，从而将结构构件的拉应力控制在较小范围，甚至处于受压状态,以推迟混凝土裂缝的出现和开展，从而提高构件的抗裂性能和刚 1、提高了构件的抗裂度和刚度 2、可以节约材料和减轻结构的自重 3、减小混凝土梁的竖向剪力和主拉应力 4、结构质量安全可靠 5、可以提高结构的耐疲劳性能 6、预加应力的方法更有利于装配式混凝土结构的推广，亦可作为结构构件连接的手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。 在承受外荷载前，预先引入永久内应力（预加应力）以降低荷载应力或改善工作性能的配筋混凝土。预加应力的大小和分布规律，与外荷载产生的应力大小和分布规律相反，使之可以抵消由于外荷载产生的全部或部分拉应力。这样有预应力与外荷载产的应力叠加后，根据事先预加应力的大小，可使结构在使用状态下不出现拉应力、或推迟裂缝的出现，或将裂缝宽度控制在一定的限度内，这就是预应力的基本原理。 12-2什么是预应力度对预应力混凝土构件如何分类 公路桥规将受弯构件的预应力度入定义为由预加应力大小确定的消压弯矩Mo与外荷载产生的弯矩Ms的比值。 第I类：全预应力混凝土结构入》=1 第II类：部分预应力混凝土结构0《入《1 第III类：钢筋混凝土结构入=0 12-3预应力混凝土结构有什么优缺点 优点：1提高了构件的抗裂度和刚度。 2可以节省材料，减少自重。 3可以减少混凝土梁的竖向剪力和主拉应力。 4结构质量安全可靠。 5预应力可作为结构构件连接的手段，促进了桥梁结构新体系与施工方法的发展。此外，预应力还可以提高结构的耐疲劳性能。 缺点：1工艺较复杂，对施工质量要求甚高，因而需要配备一支技术较熟练的专业队伍。2需要有专门设备。 3预应力上拱度不易控制。 4预应力混凝土结构的开工费用较大，对于跨径小、构件数量少的工程，成本较高。 12-4什么是先张法先张法构件是按什么样的工序施工先张法构件如何实现预应力筋的锚固先张法构件有何优缺点 先张法:即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。1预应力钢筋就位，准备张拉。2张拉并锚固，浇筑构件混凝土。3松锚，预应力钢筋回缩，制成预应力混凝土构件。先张法是靠工作锚具来传递和保持预加应力的。
2．分别区分“通用塑料”和“工程塑料”，“热塑性塑料”和“热固性塑料”，“简单组分高分子材料”和“复杂组分高分子材料”，并请各举2～3例。 答：通用塑料：一般指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。通用塑料有：PE，PP，PVC，PS等； 工程塑料：是指拉伸强度大于50MPa，冲击强度大于6kJ/m 2 ,长期耐热温度超过100℃的，刚性好、蠕变小、自 润滑、电绝缘、耐腐蚀等，可代替金属用作结构件的塑料。工程塑料有：PA，PET，PBT，POM等； 工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。日本业界将它定义为“可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料，耐热性在100℃以上，主要运用在工业上”。 热塑性塑料：加热时变软以至流动，冷却变硬，这种过程是可逆的，可以反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚砜、聚苯醚，氯化聚醚等都是热塑性塑料。(热塑性塑料中树脂分子链都是线型或带支链的结构，分子链之间无化学键产生，加热时软化流动、冷却变硬的过程是物理变化；) 热固性塑料：第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交链固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。正是借助这种特性进行成型加工，利用第一次加热时的塑化流动，在压力下充满型腔，进而固化成为确定形状和尺寸的制品。这种材料称为热固性塑料。(热固性塑料的树脂固化前是线型或带支链的，固化后分子链之间形成化学键，成为三维的网状结构，不仅不能再熔触，在溶剂中也不能溶解。)酚醛、脲醛、三聚氰胺甲醛、不饱和聚酯、有机硅等塑料，都是热固性塑料。 简单组分高分子材料：主要由高聚物组成(含量很高，可达95%以上)，加入少量(或不加入)抗氧剂、润滑剂、着色剂等添加剂。如：PE、PP、PTFE。 复杂组分高分子材料：复杂组分塑料则是由合成树脂与多种起不同作用的配合剂组成，如填充剂、增塑剂、稳定剂等组成。如：PF、SPVC。 用天然或合成的聚合物为原料，经过人工加工制造的纤维状物质。可以分类两类 1）人造纤维：又称再生纤维，以天然聚合物为原料，经过人工加工而改性制得。如：粘胶纤维、醋酸纤维、蛋白质纤维等 2）合成纤维：以石油、天然气等为原料，通过人工合成和纺丝的方法制成。如：涤纶、尼龙、腈纶、丙纶、氨纶、维纶等 3．高分子材料成型加工的定义和实质。 高分子材料成型加工是将聚合物(有时还加入各种添加剂、助剂或改性材料等)转变成实用材料或制品的一种工程技术。 大多数情况下，聚合物加工通常包括两个过程:首先使原材料产生变形或流动，并取得所需要的形状，然后设法保持取得的形状(即硬化)，流动-硬化是聚合物工过程的基本程序。 高分子材料加工的本质就是一个定构的过程，也就是使聚合物结构确定，并获得一定性能的过程。 第一章习题与思考题 2．请说出晶态与非晶态聚合物的熔融加工温度范围，并讨论两者作为材料的耐热性好坏。 答：晶态聚合物：Tm～Td；非晶态聚合物：Tf～Td。 对于作为塑料使用的高聚物来说，在不结晶或结晶度低时，最高使用温度是Tg，当结晶度达到40%以上时，晶区互相连接，形成贯穿整个材料的连续相，因此在Tg以上仍不会软化，其最高使用温度可提高到结晶熔点。 熔点（Tm）：是晶态高聚物熔融时的温度。表征晶态高聚物耐热性的好坏。 3．为什么聚合物的结晶温度范围是Tg～Tm？ 答：T>Tm 分子热运动自由能大于内能，难以形成有序结构 T 8-1大小偏心受拉构件的界限如何区分？它们的特点与破坏特征各有何不同？ 答：当偏心拉力作用点在As合力点与A’s合力点之间时为小偏心受拉情况，否则为大偏心受拉。小偏心情况下，构件破坏前混凝土已全部裂通，拉力完全由钢筋承担；大偏心情况下，裂缝不会贯通整个截面，裂缝开展很大，受压区混凝土被压碎。 8-2《公路桥规》对大小偏心受拉构件纵向钢筋的最小配筋率有哪些要求？ 答：规定小偏心受拉构件一侧受拉纵筋的配筋率按构件毛截面面积计算，而大偏心受拉构件一侧受拉纵筋的配筋率按As/bh0计算,他们的值都不应小于45f td/f sd，同时不小于0.2. 9-1对于钢筋混凝土构件，为什么《公路桥规》必须进行持久状况正常使用极限状态计算和短暂状况应力计算？与持久状况承载能力极限状态计算有何不同之处？ 答：因为钢筋混凝土构件除了可能由于材料强度破坏或失稳等原因达到承载能力极限状态以外，还可能由于构件变形或裂缝过大影响了构件的适用性及耐久性，而达不到结构正常使用要求。不同点：○1极限状态取构件破坏阶段○2截面承载能力大于最不利荷载效应○3作用效应取短期和长期效应的一种或两种组合，汽车荷载不计冲击系数。 9-2什么是钢筋混凝土构件的换算截面？ 答：将钢筋和受压区混凝土两种材料组成的实际截面换算成一种拉压性能相同的假想材料组成的匀质截面。 9-3引起钢筋混凝土构件出现裂缝的主要因素有哪些？ 答：作用效应、外加变形或约束变形、钢筋锈蚀。 9-4影响混凝土结构耐久性的主要因素有哪些？混凝土结构耐久性设计应考虑什么？ 答：混凝土冻融破坏、混凝土的碱集料反应、侵蚀性介质的腐蚀、机械磨损、混凝土的碳化、钢筋锈蚀。混凝土耐久性设计可能与混凝土材料、结构构造和裂缝 12-1何为预应力混凝土?为什么要对构件施加预应力？预应力混凝土的主要优点是什么？其基本原理是什么？ 答：所谓预应力混凝土，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。 对构件施加预应力原因：使之建立一种人为的应力状态，这种应力的大小和分布规律，能有利于抵消使用荷载作用下产生的拉应力，因而使混凝土构件在使用荷载作用下不致开裂，或推迟开裂或者使裂缝宽度减小。 基本原理：由于预先给混凝土梁施加了预压应力，使混凝土梁在均布荷载q作用使下边缘所产生的拉应力全部被抵消，因而可避免混凝土出现裂缝，混凝土梁可以全截面参加工作，这就相当于改善了梁中混凝土的抗拉性能，而且可以达到充分利用高强钢材的目的。 12-2什么是预应力度？《公路桥规》对预应力混凝土构件如何分类？ 预应力度：由预加应力大小确定的消压弯矩与外荷载产生的弯矩的比值。分三类：○1全预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘不允许出现拉应力（不得消压）○2部分预应力混凝土构件—在作用（荷载）短期效应组合下控制的正截面受拉边缘出现拉应力或出现不超过规定宽度的裂缝○3钢筋混凝土构件—不预加应力的混凝土构件 12-4什么是先张法？答：先张法，即先张拉钢筋，后浇筑构件混凝土的方法。 12-5什么是后张法？答：后张法是先浇筑构件混凝土待混凝土结硬后再张拉预应力钢筋并锚固的方法。 13.3何谓预应力损失？何谓张拉控制应力？张拉控制应力的高低对构件有何影响？ 答：预应力损失：预应力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 张拉控制应力：指预应力钢筋锚固前张拉钢筋的千斤顶所显示的总拉力除以预应力钢筋截面积所求得的钢筋应力值。影响：张拉控制应力能够提高构建的抗裂性、减少钢筋用量。过高使钢筋在张拉或施工过程中被拉断、应力松弛损失增大、构件出现纵向裂缝也降低了构件的结构设计原理课后题答案8—21
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