最新本单元练习题(焊接)参考答案(董)

本单元练习题（焊接）

（一）名词解释

焊接、金属焊接性、碳当量、熔化焊、气焊、压焊、钎焊

答：1.焊接：通过加热或加压或二者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到结合的一种方法。

2.金属焊接性：是材料在限定的施工条件下焊接成规定设计要求的构件，并满足预定工作要求的能力。

3.碳当量：把钢中合金元素(包括碳)的含量按其作用换算成碳的相当含量。

4.熔化焊：是将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。

5.气焊：是利用气体火焰作热源的焊接法，常用的是氧乙炔焊.

6.压焊：是指在焊接过程中必须对工件施加压力(加热或不加热)，以完成焊接的方法。

7.钎焊：钎焊是指采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接工件的方法。

（二）填空题

1．焊接方法按焊接过程的特点分熔焊、压焊、钎焊三大类。

2．焊接电弧由阴极区、阳极区、弧柱区三个区域组成。

3．电焊机分为直流弧焊机和交流弧焊接两大类。

4．焊缝的空间位置有平焊、横焊、立焊、仰焊。

焊接接头的基本形有对接、角接、T型接头、搭接。

6．气体保护焊根据保护气体的不同，分为氩弧焊焊和CO2气体保护焊焊等。

7．

（三）选择题

1．下列焊接方法中属于压焊的有 B 。

A．埋弧焊B．闪光对焊C．激光焊

2．焊条电弧焊焊接电弧阳极区的温度大约是 B K左右。

A．2400 B．2 600 C．6 000-8 000

3．焊接一般结构件时用 A ，焊接重要结构件时用 B 。

A．酸性焊条B．碱性焊条

4．下列金属中焊接性最好的是 A ，焊接性最差的是 B 。

A．20 B．HT200 C．40Cr

（四）判断题

1．用交流弧焊机焊接时，焊件接正极焊条接负极的正接法常用于焊厚件。（×）

2．焊接后的焊件常采用正火来消除焊接内应力。（×）

3．焊条的直径是指焊芯的直径。（√）

4．在焊接的四种空间位置中，立焊是最容易操作的。（×）

5．缝焊时会出现电流分流现象。（√）

6．钎焊时的温度都在450℃以下。（×）

（五）简答题

1．试比较非合金钢、低合金钢、铸铁、铝合金、铜合金的焊接性。

答：低碳钢的碳当量小，塑性好，一般没有淬硬与冷裂倾向，焊接性优良。中

w>0.4％时，焊接接头易产生淬硬组织和冷裂纹倾向，焊碳钢的含碳量较高，当

CE

缝金属热裂倾向较大。高碳钢焊接性更差。一般不作为焊接结构用材料，高碳钢的焊接只限于修补工作。

w<0.4％时，低合金高强度结构钢由于化学成分不同，焊接性也不同。当

CE

w>0.4％时，焊接性较差。

焊接性良好，当

CE

铸铁焊接性差，容易出现白口组织、裂纹、气孔等焊接缺陷。焊接只用来

修补铸铁件缺陷和修理局部损坏的零件。

铝及铝合金的焊接较为困难，铝极易生成熔点很高的氧化铝薄膜，阻碍金

属融合；液态铝可吸收大量氢，而固态则几乎不溶解氢，因此熔池凝固时易形成

气孔；铝的导热系数大，要求使用大功率热源；铝的线膨胀系数大，易变形；铝

及铝合金熔化时无明显颜色变化而不易被操作者觉察，焊接时容易烧穿。为保证

焊接透并不致烧穿与塌陷，焊前可在焊口下放置垫板。对于厚度超过5~8mm的

焊件焊前应预热。焊接铝及铝合金，目前以氩弧焊较为理想。

铜及铜合金焊接性能较差，铜的导热系数很高，焊接要采用大功率热源，

且焊前和焊接过程中要预热，否则易焊不透；铜的线膨胀系数和收缩率大，焊接

变形严重，采用适当的焊接顺序及焊后锤击等工艺措施，以减小应力，防止变形；铜在高温易氧化、产生热裂纹；铜在液态容易吸收氢，凝固时来不及逸出，形成

气孔，焊前应仔细清除工件、焊丝表面的油、锈和水分。目前，采用氩弧焊是焊

接铜及铜合金最为理想的方法，也可采用气焊和焊条电弧焊等。

2．什么是焊接电弧？焊接电弧的构造及温度分布如何？

答：焊接电弧是由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材间，在气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。

焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成:

阴极区指电弧紧靠负电极的区域，是发射电子的地方，阴极区产生的热量占电弧总热量的36％左右，温度大约在2 400K左右。阳极区指电弧紧靠正电极的区域，是接收电子的地方，产生的能量占到电弧总热量的43％左右，温度大约在2 600K左右。弧柱区是阴极区和阳极区之间的区域。弧柱区产生的热量占电弧总热量的21％左右，但弧柱区中心温度最高，大约在6000-8000K的范围内。

3．焊条由什么组成？各部分起什么作用？

答：焊条由焊芯和药皮两部分组成。焊芯的作用是与焊件之间产生电弧并熔化作为焊缝的填充金属。焊芯的化学成分将直接影响焊缝质量，因此它是经过特殊冶炼拉拔制成的，且对其各合金元素含量有一定的限制，保证焊缝的性能不低于母材。药皮是压涂在焊芯表面上的涂料层，它由多种矿石粉、铁合金粉和粘结剂等原料按一定比例配制而成。药皮对保证焊缝金属的质量和力学性能极为重要，在焊接过程中有如下作用：

①改善焊接工艺性易于引弧，稳定电弧燃烧，减少飞溅，并使焊缝成形美观。

②机械保护作用空气中的氮、氧等气体对焊接熔池的冶金反应有不良

影响。药皮熔化后产生的气体和熔渣可隔绝空气，保护熔滴和熔池金属。

③冶金处理作用药皮中添入Mn、Si等合金化元素，能脱氧、脱硫、脱磷、去氢、渗合金，从而改善焊缝质量。

4．焊接变形产生的原因是什么？如何防止和减少焊接变形？

答：由于工件是不均匀的局部加热和冷却，造成焊件的热胀冷缩速度和组织变化先后不一

致从而导致焊接应力和变形的产生。

焊接变形不但影响结构尺寸的准确性和外形美观，严重时还可能降低承载能力，甚至造成事故。所以在焊接过程中要加以控制。为了防止和减少焊接变形，设计时应尽可能采用合理结构形式和焊接时采用必要的工艺措施。

①采用合理的结构设计焊接结构时，在保证结构有足够承载能力情况下，采用尽量小的焊缝尺寸、数量；焊缝尽量对称布置；焊缝分散，避免集中。

②反变形法用经验和计算方法，估计焊后可能发生的变形大小和方向，焊前将工件安放在与焊接变形方向相反的位置上，如图11-8b所示。

③刚性固定法焊前将工件各部分用夹具、刚性支撑、专用夹具或定位点焊强制固定。

④焊接顺序变换法安排焊接顺序时应尽可能考虑焊缝自由伸缩，对称截面梁焊接次序要交替进行

⑤焊前预热，焊后处理焊前对工件预热可以减少焊件各部位温差，降低焊后冷却速度，减小残余应力。在允许的条件下，焊后进行去应力退火或用锤子

对红热状态下的焊缝进行均匀迅速的敲击，使之得到延伸，均可有效地减小焊接变形。

5．熔焊、压焊、钎焊有什么区别？

答：熔焊（熔化焊）是将待焊处的母材金属熔化以形成焊缝的焊接方法。熔焊在多数情况下同时还要向焊接部位加入熔化状态的填充金属，待冷却凝固后，两部分被焊金属即结合成不可分离的整体。

压焊是指在焊接过程中必须对工件施加压力(加热或不加热)，以完成焊接的方法。加压可使两个焊件之间接触紧密，并在焊接部位产生一定的塑性变形，促使原子扩散而使二者焊接在一起。加热则进一步提高原子扩散能力，也使连接处晶粒细化.

钎焊是指采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将工件和钎料加热到高于钎料熔点、低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接工件的方法。

与熔焊相比钎焊焊接变形小，焊件尺寸精确，可以连接异种材料。生产率高，易于实现自动化。。

6．设计焊接件时，焊缝布置应遵循哪些原则？

答：焊缝布置时应考虑以下原则：

１．焊缝布置应尽量采用平焊缝。

因为平焊容易操作，劳动条件好，生产率高，焊缝质量容易得到保证。

２．焊缝布置要便于施焊。

焊接时焊缝布置要留有足够的操作空间，使焊接工具能自如地进行操作。

３．尽量减小焊缝长度和数量

减少焊缝长度和数量，能有效地减少焊接应力和变形，同时减少焊接材料消耗，降低成本提高生产率。

４．焊缝应尽量避开最大应力和应力集中部位。

焊缝处存在残余应力和焊接缺陷，往往是力学性能较为薄弱的部位，因此，要求焊缝避开应力较大部位。

５．焊缝应尽量远离机械加工面。

当焊件上有要求较高的加工表面时，且必须加工后焊接时，为了防止焊接时已加工面受热而

影响其形状和尺寸精度，焊缝应尽量远离机械加工面，

６．焊缝布置应避免密集交叉，尽量对称布置

焊缝密集及交叉会使接头处严重过热，组织恶化，承载能力降低，严重时会引起裂纹。

（六）分析设计题

1．题图为采暖锅炉前脸的两种结构方案，其两块平行钢板之间有十几个拉杆支撑，内部承受压力，试分析哪种结构方案合理？

题（六）图

答：（b）图的结构比较合理，更便于施工操作，

2．为美化家居空间，请你为家庭阳台设计一个放置花盆的艺术花架，要求选择焊接材料和焊接方法；画出焊接结构图。

答：例如上图所示，原材料可选用Q195方管、圆钢。主体部分取料后

采用手弧焊，背景取料后先弯曲，采作手弧焊。

3．

4．观察分析厂房屋架、自行车钢圈、天然气输送管等所用材料及焊接方法。

答：厂房屋架采用碳素结构钢现场施焊用手弧焊；自行车钢圈采用低合金高强度钢电阻对焊；天然气输送管可采用钢管埋弧焊。