过程装备制造与检测思考题_百度文库
过程装备控制技术及应用--习题

12
太原理工大学化学化工学院
—过程装备及控制系—贺鸿
过程装备控制技术及应用—习题
2 过程装备控制基础 P57 思考题与习题
13
1 什么是被控对象的特性?表征被控对象特征的 参数有哪些?它们的物理意义是什么?
答 被控对象的特性是指被控对象的输出变量随输入变量
变化的规律。 当输入变量阶跃变化时,被控对象的特性可用输出变量随 时间的变化规律来表示。表征被控对象特征的参数有放大 系数K、时间常数T、滞后时间。其中: 放大系数K是指被控对象重新达到平衡状态时的输出变 化量与输入变化量之比; 时间常数T反映被控对象受到输入作用后,输出变量达 到新稳态但的快慢,它决定整个动态过程的长短; 滞后时间描述对象滞后现象 放大系数K是静态参数,时间常数T、滞后时间为动态 参数。
控制通道,如果放大系数大,则调节器的输出变化不大,对被控对象的
16
5.试从图2-67某对象的反应曲线中,表示出该 对象的放大系数、时间常数和滞后时间?
解:
放大系数 K=H/ qv1; 时间常数 在反应曲线上找到输出量变化至终值63.2%
时的坐标点,它所对应的时刻与输出量开始变化时的 时刻t0之差就是时间常数; 滞后时间=0。
7
7.图1-14为储槽液位控制系统,工艺要求液位 保持为某一数值
①试画出系统的方框图; ②指出该系统中被控对象、被控变量、操纵变量、干扰作用 各是什么? 解 ①方框图如图;②该液位控制系统中, 被控对象 储液槽; 被控变量 液位址 操纵变量 调节阀控制的液体流量 干扰作用 qv1的变化。
19
10.比例、积分、微分控制分别用什么量表示其控制作用 的强弱?并分别说明它们对控制质量的影响。
过程装备控制习题答案

过程装备控制习题答案过程装备控制习题答案过程装备控制是工程领域中至关重要的一部分,它涉及到工业生产中的各个环节,如物料输送、温度控制、压力调节等。
在学习过程装备控制的过程中,习题是一种非常有效的学习方法。
本文将为大家提供一些过程装备控制习题的答案,帮助大家更好地理解和应用相关概念。
1. 什么是过程装备控制?过程装备控制是指通过控制系统对工业生产中的各个环节进行监测和调节,以实现生产过程的稳定和优化。
它包括了传感器、执行器、控制器等设备的应用,以及相关的控制算法和策略的设计与实施。
2. 过程装备控制的目的是什么?过程装备控制的目的是确保生产过程中的各个环节能够按照既定的要求进行运行,以实现生产效率的提高和产品质量的稳定。
通过对生产过程的监测和调节,可以避免生产中的不良品产生,提高产品的一致性和可靠性。
3. 什么是PID控制器?PID控制器是一种常用的过程装备控制算法,它通过对误差、偏差和积分项的计算和调整,来实现对过程变量的控制。
PID控制器的全称是比例-积分-微分控制器,它可以根据系统的实际情况进行参数的调整,以实现对过程变量的精确控制。
4. 如何调整PID控制器的参数?PID控制器的参数调整是过程装备控制中的重要一环。
一般来说,可以通过试控法、经验法和优化算法等方法来进行参数的调整。
试控法是指通过多次试验和调整来逐步找到最佳的参数组合;经验法是指根据经验和专业知识来进行参数的初步设定;优化算法是指通过数学模型和计算方法来寻找最优的参数组合。
5. 什么是反馈控制?反馈控制是一种常用的过程装备控制策略,它通过对系统输出的反馈信号进行监测和调整,来实现对系统输入的控制。
反馈控制可以根据系统的实际情况来调整控制器的输出,以实现对系统的稳定和优化。
6. 什么是前馈控制?前馈控制是一种常用的过程装备控制策略,它通过对系统输入的预测和调整,来实现对系统输出的控制。
前馈控制可以根据系统的预期要求来调整控制器的输出,以实现对系统的精确控制。
过程装备制造工艺习题库G

一、填空题1、熔化2、热套式;层板包扎式3、RT;超声波检测4、拉;压5、再结晶温度6、角接;搭接二、简答题1、焊接接头缺陷有哪些?(5分)要点:表面缺陷:咬边、焊瘤、内凹、溢流、弧坑。
内部缺陷:气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹。
2、净化的目的和主要方法。
(5分)答:目的:①消除焊缝两边缘的油污和锈蚀物,保证焊接质量②为下道工序作准备,满足下一道工序的工艺要求;③保持设备的耐腐蚀性。
方法:机械净化(或答喷砂,抛丸),化学净化。
3、请分析单机旋压无模旋压的成型过程。
(5分)要点:成形辊与板坯的接触点为顶点,旋压辊与板料的接触点为压点,从板坯中心看到项点和压点不在同一圆周上,这样就形成了力矩,使顶点和压点之间在经向形成一小条金属塑性变形。
由于主轴和成形辊驱动动力的作用使圆形板坯旋转,从而在项点和压点之间沿圆周方向形成一个环形区域,由于2点之间中的任意各点都产生同一方向的塑性变形那么这个环形区域则以螺旋形的方式从中心向边缘“流动”,终使板坯产生连续不断的塑性弯曲变形,数控形成所期望的封头形状和尺寸精度要求。
关键词:顶点;压点;力矩;塑性变形;圆周方向环状变形;螺旋;数控。
4、简述压力容器基本制造工艺流程。
(6分)要点:选材→材料复检→净化→矫形→划线→切割→成型→组对→焊接→热处理→检验(伴随着整个过程)5、简述氧气切割过程及切割条件。
(6分)要点:过程:火焰切割又叫氧气切割。
氧气切割时,火焰的高温先将金属预热,然后金属元素温度逐渐升高,进而燃烧,燃烧后的氧化物被源源不断的氧气流吹走,而达到切割的目的。
(答出预热、燃烧、吹走3分)必备条件:①金属的燃点必须低于其熔点。
②金属氧化物的熔点必须低于金属本身的熔点。
③金属燃烧时放出的热量应足以维持切割过程连续进行。
④金属的导热性不能过高。
⑤金属氧化物的流动性要好。
过程装备基础第三版课后答案

过程装备基础第三版课后答案《过程装备基础第三版教材的课后习题详细答案解析》。
如果你正在学习过程装备相关的知识,手里拿着那本《过程装备基础第三版》教材,是不是有时候会被课后习题难住呀?别担心,咱这儿就来给你详细讲讲这些课后题的答案,还会说说为啥是这样的答案,让你彻底搞明白!第一章概论部分课后答案。
习题1:简述过程装备的定义和分类。
答案:过程装备是指在过程工业生产中,为实现物料的物理、化学变化而使用的各种装备的总称。
分类的话呢,主要可以分成反应设备、换热设备、分离设备、储存设备等。
比如说,在化工厂里,用来进行化学反应的反应釜就是反应设备;而那些通过热交换来加热或者冷却物料的换热器,就是换热设备啦。
像炼油厂里用来把原油中不同成分分离出来的蒸馏塔,这就是分离设备;还有工厂里储存各种原料或者产品的大罐子,那就是储存设备。
原因:这样定义和分类呢,是因为过程装备在工业生产中承担着不同的功能。
反应设备是让物料发生化学反应的地方,就像做饭的锅,各种原料在里面反应变成我们想要的产品;换热设备呢,就像是给物料调节温度的“空调”,让物料在合适的温度下进行反应或者后续处理;分离设备就好比是个筛选器,把混合在一起的物料按照不同的性质分开;储存设备就像是仓库,把原料或者产品暂时存起来,等需要的时候再用。
第二章材料性能部分课后答案。
习题2:举例说明材料的强度和硬度有什么区别。
答案:强度是指材料抵抗外力破坏的能力,比如说一根铁丝,你用力拉它,它能承受多大的拉力而不断裂,这就是它的强度体现。
硬度呢,是指材料抵抗其他物体压入其表面的能力。
比如说我们用指甲在黑板上划一下,黑板表面没什么痕迹,这说明黑板的硬度比较大;要是在豆腐上划一下,就很容易留下痕迹,说明豆腐的硬度小。
原因:强度和硬度反映的是材料不同方面的性能。
强度主要关注的是材料在受力时会不会被破坏,就像盖房子的钢筋,要能承受住房子的重量,这就要求它有足够的强度。
而硬度更多的是关于材料表面抵抗变形的能力,像刀具,它需要有较高的硬度才能切割其他物体,要是硬度不够,刀刃很快就会卷起来,就没办法正常使用啦。
过程装备控制习题答案

过程装备控制习题答案过程装备控制习题答案过程装备控制是工程领域中的重要课题,涉及到工业生产中的自动化控制、监测和优化。
在学习过程装备控制的过程中,习题练习是必不可少的一部分。
本文将为大家提供一些过程装备控制习题的答案,希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是过程装备控制?过程装备控制是指在工业生产过程中,通过自动化控制系统对装备进行监测、控制和优化,以实现生产过程的高效、安全和稳定。
它涉及到传感器、执行器、控制器等装备的使用,通过数据采集、信号处理和控制算法的运算,实现对装备运行状态的监测和控制。
2. 过程装备控制的主要目标是什么?过程装备控制的主要目标是提高生产过程的效率、安全性和稳定性。
通过对装备运行状态的监测和控制,可以及时发现问题并采取相应的措施,避免生产事故的发生。
同时,通过优化控制算法和参数,可以提高生产过程的效率,减少能源和原材料的消耗。
3. 过程装备控制中常用的传感器有哪些?过程装备控制中常用的传感器包括温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器等。
这些传感器可以将装备运行状态转化为电信号,供控制系统进行处理和分析。
4. 过程装备控制中常用的控制器有哪些?过程装备控制中常用的控制器包括PID控制器、模糊控制器和自适应控制器等。
PID控制器是最常用的一种控制器,它通过比较实际值和设定值的差异,调整控制信号,使得装备的输出值趋近于设定值。
模糊控制器和自适应控制器则更加复杂,可以根据装备运行状态的变化,自动调整控制算法和参数。
5. 过程装备控制中常用的优化算法有哪些?过程装备控制中常用的优化算法包括遗传算法、模拟退火算法和粒子群算法等。
这些算法可以通过对控制参数的搜索和优化,找到使得装备运行状态最优的控制策略。
6. 过程装备控制中的常见问题有哪些?过程装备控制中常见的问题包括装备故障、控制信号失效和控制参数漂移等。
这些问题可能导致装备运行不稳定或者无法达到设定值,需要及时进行故障诊断和修复。
山大《过程装备制造技术》简答题题库20150615

简答题题号编制规则E c sn :E—选择题(essay question);c—章节(chapter),一位;sn—流水号(serial number),两位。
整理人:曲** 整理时间:2015-6-15 版本号:v3.0 数量:48 分值:4【E001】过程装备主要包括哪些典型的设备和机器?【E002】过程装备制造技术的主要内容。
【E003】过程设备制造的特点。
【E004】单层卷焊式压力容器壳体的制造工艺流程。
【E005】你认为过程装备制造怎样才能更好的发展?【E101】定期检测的目的。
【E102】外部检测、内外部检测、全面检测的目的、期限和内容。
【E201】射线检测的原理、设备、方法及特点。
【E301】超声波检测的原理、设备、方法及特点。
【E401】磁粉检测的原理和特点。
【E402】着色检测的原理和特点。
【E403】涡流检测的原理和特点。
(补充)【E501】焊接接头的基本形式。
【E502】焊接坡口选择和设计原则。
【E503】手工电弧焊的设备、工艺和特点。
【E504】埋弧自动焊的设备、工艺和特点。
【E505】CO2气体保护焊的设备、工艺和特点。
【E506】钨极氩弧焊的设备、工艺和特点。
【E507】焊接材料的种类以及选择的原则。
【E508】过程设备常用材料(碳钢、合金钢)的焊接注意事项。
【E509】焊后热处理的方法、作用。
【E601】净化的作用。
【E602】矫形的意义。
【E603】展图的原则。
【E604】号料时加工余量包括哪些?【E605】合理排料的原则。
【E701】冷卷、热卷筒节成形的特点。
【E702】如何处理对称式三辊卷板机产生直边的问题。
【E703】冲压薄壁封头采取的防皱措施。
【E704】封头旋压和冲压成形特点。
【E705】弯管时产生的缺陷和控制方法。
【E801】常用典型过程设备的组成与制造过程分析。
【E901】制订机械加工工艺规程的原则、步骤(会分析)。
【E902】零件的结构工艺性分析。
过程装备制造与检测期末考试试题资料

d、零件的功用
e、现有的生产条件
f、新工艺、新技术和新材料的利用。
6、焊后热处理的目的
答:a、松弛焊接残余应力
b、稳定结构形状和尺寸
c、改善母材、焊接接头和结构件的性能。
五、综合题(15分)
无折边锥形封头的展开计算,已知Dm=2200mm,dm=1400m,β=60°。求展开后的圆心角α,锥形封头小端半径r和大端半径R。
8、常用的封头有椭圆形封头、蝶形封头、球冠形封头、折边封头等。
二、判断题(5题,每题1分,共5分)(黄林)
1、容器的剩余寿命等于实际腐蚀裕度/腐蚀速度。√ 2、超声波在金属中传播时的散射衰减与金属晶粒尺寸有关,晶粒尺寸越小,散射作用越强,衰减也越严重。×
过程装备制造与检测复习题(五)
一、填空题(每空1.5分,总分30分)
1、按压力容器在生产工艺过程中的作用原理,将压力容器分为反应压力容器、换热压力容器、分离压力容器和储存压力容器。
2、对于压力容器的定期检测根据其检测项目、范围和期限可分为外部检测、内外部检测和全面检测。
3、在焊接热循环中对焊接接头组织、性能的影响,主要取决于加热速度、加热最高温度、高温停留时间和冷却速度。
4、传播介质是影响超声波衰减的主要因素,在固体介质中超声波衰减最严重,在液体介质次之,在气体介质中最小(错)
5、管子材质低碳钢、低合金钢可以冷弯和热弯;合金钢、高合金钢应选择热弯。(对)
三、选择题(每题2分,总分20分)
1、应用最广的无损检验方法是(B)
A、射线探伤B、超声波探伤C、表面探伤D、声发射
5、下列不是焊后热处理的目的的是(D)
A、松弛焊接残余应力B、稳定结构形状和尺寸
C、改善母材焊接接头和结构件的性能D、提高断裂韧性
过程装备腐蚀与防护章习题与题解

为什么说“材料的腐蚀是自发产生的”自然界中物质最稳定的存在状态是以金属化合物的形态存在..如:Fe 2O 3、FeS 、Al 2O 3等等..由于它们的强度、硬度、刚度等性能不能满足工业结构材料的要求;用冶金方法外加能量将它们还原成金属元素及其合金;它们比其化合物具有更高的自由能;根据热力学第二定律;金属元素必然自发地转回到热力学上更稳定的化合物状态..这就是金属的腐蚀过程..有机非金属材料是由有机小分子材料经聚合成为大分子材料而具有一定的强度、刚度和硬度;具备满足工业结构材料性能的..在聚合过程中加入的能量;使其比小分子具有更高的自由能..在介质中材料发生一些化学或物理作用;使其从高能的聚合态向低能而稳定的小分子状态转变;使材料的原子或分子间的结合键破坏..也是服从热力学第二定律的.. 无机非金属材料有天然的和人工的..两者均是由在自然界较稳定的化合物状态的分子或元素;在天然或人工外部作用下;结合成具有一定形状、强度、刚度和硬度的材料..这些材料在形成过程中受到的外部作用;使其内能增加;具有比它们的化合物状态的分子或元素高的能态;同样由热力学第二定律;它们在腐蚀性介质环境下;发生化学或物理作用;使材料的原子或分子间的结合键断裂破坏..也服从热力学第二定律..材料腐蚀危害性 a.涉及范围广泛:因腐蚀是自发产生的;腐蚀现象就涉及到所有使用材料的一切领域;b.造成的经济损失巨大;间接损失:由于腐蚀引起停产、更新设备、产品和原料流失、能源浪费..一般间接损失比直接损失大很多..污染环境、造成中毒、火灾、爆炸等重大事故..c.阻碍新技术、新工艺的发展..直接损失:由于腐蚀造成的材料自身的损失;使材料变成废物..间接损失:由于腐蚀引起停产、更新设备、产品和原料流失、能源浪费..一般间接损失比直接损失大很多..污染环境、造成中毒、火灾、爆炸等重大事故..控制腐蚀重要意义 研究材料的腐蚀规律;弄清腐蚀发生的原因及采取有效的防腐蚀措施;可以延长设备寿命、降低成本、提高劳动生产率.. 什么叫腐蚀 材料由于环境作用引起的破坏或变质..化学腐蚀 金属与非电解质直接发生化学作用引起的破坏..电化学腐蚀 金属与电解质溶液发生电化学作用引起的破坏..腐蚀按腐蚀机理 化学腐蚀和电化学腐蚀两类腐蚀按破坏特征 全面腐蚀和局部腐蚀两类局部腐蚀 应力腐蚀破裂、腐蚀疲劳、磨损腐蚀、小孔腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、氢脆、选择性腐蚀、空泡腐蚀、丝状腐蚀腐蚀按腐蚀环境 大气腐蚀、土壤腐蚀、电解质溶液腐蚀、熔融盐中的腐蚀、高温氧化腐蚀和氢腐蚀作为过程装备设计人员;学习腐蚀知识有哪些必要性 a.合理选材:满足工艺和机械性能、防腐蚀要求;b.合理的结构设计:在结构设计时;要考虑工艺要求、强度要求;同时考虑腐蚀问题;c.制定正确的机械制造工艺和热处理方法;d.采用经济实用的防腐蚀技术..金属腐蚀过程;可能按照哪些历程进行 各具有什么特点 金属腐蚀过程 可按化学和电化学两种历程进行..化学历程 氧化剂直接与金属表面的原子相碰;化合物形成腐蚀产物;该过程无电流产生..电化学历程 金属腐蚀的氧化还原反应的两个过程同时进行又相对独立;该过程有电流产生..电化学腐蚀的条件 阳极氧化、阴极还原、电解质存在..金属在含有其自身离子的盐溶液中;界面上形成双电层;使金属表面带有:①一定是正电;②一定是负电;③可能是正电;也可能是负电..三者哪个正确;为什么 说明双电层的特点答:②正确..在含有其自身离子的盐溶液中;盐溶液的极性水分子与金属离子之间的水化力大于金属离子与电子之间的结合力;形成的双电层;在金属表面上带负电;在金属和溶液界面溶液侧带正电.. 双电层的特点:①双电层的两层“极板”可能分处于不同的相中;如第一类双电层;也可能分处于同一相中;如第二类和第三类双电层..②双电层的内层有过剩的电子或阳离子;当系统形成回路时;电子可沿导线流入或流出电极..③双电层间存在很大的电位跃..举例说明什么是平衡电极电位和非平衡电极电位;标准电极电位是哪一种电位 非平衡电极电位能否用能斯特公式进行计算 为什么 铜电极放入硫酸铜溶液中;当溶液中铜离子的浓度达到使铜电极的溶解与铜离子在铜电极上析出的速率相等时;这时电极反应的正逆两过程的电荷和物质都达到了动态平衡;此时铜电极的电位就是铜的平衡电极电位..如果把铁电极放入硫酸铜溶液中;铁电极溶解使溶液中铁离子浓度逐渐增加;到达一定程度后;溶液中的铁离子也会在铁电极上析出;但铜离子也析出;总不能使溶解出的金属离子在电量和质量上同时达到动态平衡;铁电极的电位成为非平衡电极电位..标准电极电位是标准状态下的平衡电极电位..非平衡电极电位不能用能斯特方程计算..因为能斯特方程是建立在平衡状态条件下计算电极电位的方程..写出下列电极反应的电极电位表达式.. 解:①查表1-5标准氧化还原电位;电极电位表达式①的标准氧化还原电位为0②查表1-5标准氧化还原电位;电极电位表达式②的标准氧化还原电位为+0.771V③查表1-5标准氧化还原电位;电极电位表达式③的标准氧化还原电位为+0.401说明什么叫氧化还原电极 什么叫氧化还原电位答:各种去极化反应在阴极进行时;阴极的电极材料本身不发生任何变化;只是当反应物在其表面氧化或还原时起输送或带走电子的作用;且氧化或还原的产物留在溶液中而不在电极上析出;这种电极称为氧化还原电极当去极化反应达到动态平衡时;其相应的平衡电位称为氧化平衡电位写出金属电化学腐蚀的热力学条件.. 答:0.K M e E E E <<何谓腐蚀电池 腐蚀电池有哪些类型 如图请标明腐蚀电池的各个组成部分..和原电池的工作原理一样;所不同的是腐蚀系统中电子回路短接;电流不对外作功;实际上是一个短路原电池..有宏观腐蚀电池和微观腐蚀电池两种类型..由铜和铁在稀H 2SO 4溶液中组成电池;指出正、负极和阴、阳极;并写出两电极反应的方程式;说明发生腐蚀的是哪个电极..答:铜是负极和阳极;铁是正极和阴极..e Fe Fe e Cu Cu 2;222+⇔+⇔++;铁电极发生腐蚀..极化现象 阳极极化和阴极极化 答:腐蚀电池工作时;由于电流流动而引起电极电位偏离初始值的现象;称为极化现象..通阳极电流后;阳极电位向正方向偏离称为阳极极化..通阴极电流后;阴极电位向负方向偏离称为阴极极化..电化学极化 浓差极化和膜阻极化 答:阴极上由于去极剂与电子结合的反应速度迟缓;来不及全部消耗来自阳极流来的电子;造成阴极电子增高;便阴极电位向负方向变化;阳极上金属失去电子成为水化离子的反应速度落后于电子流出阳极的速度;造成阳极电位向正方向偏离;叫做电化学极化..溶液中的去极剂到达阴极上与电子结合的速度比去极剂扩散到阴极上的速度高很多;造成阴极电位向负方向偏离..去极剂的扩散速度决定它在溶液中的浓度差;从而由它造成的极化叫浓差极化..金属表面形成的保护膜;具有较大的电阻;造成阳极溶解过程受阻;产生阳极电位向正方向的偏离;称为膜阻极化..解释P a 、P k 的物理意义..答:P a 是阳极极化曲线的极化率;P K 是阴极极化曲线的极化率;它们分别表示阳极过程和阴极过程的阻力大小..它们的数值大说明电极过程阻力大..腐蚀极化图;Evans 图 把构成腐蚀电池的阴极和阳极极化曲线绘在同一个电位E —I 电流强度坐标上;得到的图线称为腐蚀极化图.. 腐蚀极化图略去电位随电流的详细过程;将极化曲线简化成直线;这种简化了的极化图称为Evans 图..混合电位 腐蚀电位答:由于金属表面的电化学不均一性;存在很多微阳极和微阴极;在电解质溶液中在金属表面上同时进行着两个以上的共轭电极反应..因阴极与阳极间从金属内部自然导通;金属上总的阳极反应电流必然等于总的阴极电流;恰好抵消..当达到稳定状态时;阴极和阳极彼此相互极化到同一电位;这一电位就是腐蚀电位;又称自腐蚀电位..腐蚀电位既非金属上阳极的平衡电位;也不是阴极的平衡电位;而是处在二者之间;又称为混合电位..1. 请解释下式中各参数的物理意义..C PP P R E E a aa k a o =++=⨯∆∆100% C a -阳极控制程度; -阳极极化率;P K -阴极极化率;R-腐蚀系统电阻;ΔEa=I P a ;阳极极化引起的电位差;ΔE 0-阳极和阴极平衡电极电位之差下列电极过程为何种控制 为什么 答:a 为阳极控制过程;因为阳极极化率>阴极极化率;b 为阴极控制过程;因为阴极极化率>阳极极化率;c 为混合控制;阳极极化率与阴极极化率接近相等;d 是电阻控制;系统电阻在腐蚀控制中占主导地位根据下图你能得出何结论 此时;改变阳极极化曲线对其腐蚀有无影响 答:当阳极极化曲线在A 点以上变化时;对腐蚀速度无影响;低于A 点后;随阳极极化曲线变化;对腐蚀速度的变化有较大影响..如图说明为什么标准氢电极参比电极采用金属铂制成..答:是因为金属铂的超电压在较大电流密度下相对其他金属的小;偏离平衡电位的数值就小;作为标准氢电极采用的金属;测定的电极电位误差就小..说明影响析氢腐蚀的因素和特点.. 答:影响析氢腐蚀的因素有: a.电极表面状态 粗糙表面析氢超电压低;光滑表面析氢超电压高..原因是粗糙表面积大;阴极面积大..b.PH 值 酸性溶液中PH 值上升;析氢超电压升高;碱性溶液中PH 值下降;析氢超电压升高..c.温度 温度升高析氢超电压下降;约温度每增加1℃;析氢超电压减小2mV..d.溶液中的添加剂的性质不同;引起析氢超电压的变化不同.. 析氢腐蚀的特点:①阴极材料的性质对腐蚀速度影响很大..②溶液的流动状态对腐蚀速度影响不大..③阴极面积增加;腐蚀速度加快..④氢离子浓度增高PH下降、温度升高均会促使析氢腐蚀加剧..求25℃1atm时氢在中性溶液中的平衡电极电位.. 题给条件是标准状态;在标准状态下;氢的平衡电极电位规定为0..影响耗氧腐蚀的因素有哪些如何影响答:影响耗氧腐蚀的因素有:金属的本性、溶液的含氧量、阴极面积大小、溶液的流动状态..阳极金属的电位和极化性能不同;它的极化曲线与耗氧腐蚀的阴极极化曲线相交的位置不同;腐蚀速度不同;溶液的含氧量不同;耗氧腐蚀阴极极化曲线不同;氧含量大时;对应同样的阳极极化曲线;腐蚀电流大;对于宏观腐蚀电池阴极面积大;腐蚀速率大;对于微观腐蚀电池;阴极面积大小对腐蚀电流大小的影响很小;几乎无影响;溶液流动状态不同;造成溶液中的氧量补充到阴极的数量不同;一般流速大时腐蚀速率高..对一般电化学腐蚀;微阴极的数目对腐蚀有很大影响;为什么若阴极过程为耗氧反应;是否受微阴极多少的影响为什么答:因为一般电化学腐蚀;微阴极数目大时;还原反应进行的多;阳极就必须提供相应量的电子;腐蚀速度就大..到达微阴极的去极剂是溶解在电解质溶液中靠浓度差传递的;阴极面积越大;与去极剂相遇的机会就高..若为耗氧反应;氧从气液界面进入溶液向金属界面传递;传递途径类似一个圆锥体;一定数量的微阴极就已经利用了全部输送氧的扩散通道;微阴极增加;并不能增加扩散到微阴极上的总量..何为金属的钝化指出钝化时典型阳极极化曲线上各区域的名称活态区;过渡区、钝态区、过钝化区及各符号的物理意义..画图说明答:金属从活性溶解状态变成非常耐蚀的状态;这种表面状态的突变过程称为“钝化”铁制容器能否用来盛稀硝酸和浓硝酸为什么答:不能..因为铁虽可在硝酸浓度>40%后;被钝化;但钝化层会随温度升高;硝酸浓度的变化出现溶解;失去钝化作用..成相膜理论和吸附理论的要点是什么答:成相膜理论认为:钝化是由于金属溶解时;在金属表面生成了致密的、覆盖性良好的固体产物保护膜;这层保护膜作为一个独立的相而存在;它或者使金属与电解质溶液完全隔开;或者强烈地阻滞了阳极过程的进行;结果使金属的溶解速度大大降低;亦即使金属转变为钝态..吸附理论认为:金属钝化并不需要固态产物膜;而只要在金属表面或部分表面上生成氧或含氧粒子的吸附层就足够使金属钝化了..当这些粒子在金属表面上吸附以后;就改变了金属—溶液的界面的结构;并使阳极反应的活化能显着升高;因而金属表面本身的反应能力降低了;亦即呈现钝态..何谓金属的应力腐蚀破裂金属的应力腐蚀破裂有何特征金属的应力腐蚀破裂是金属结构在拉应力和腐蚀环境共同作用下引起的破裂.. ①在拉应力作用下;发生应力腐蚀破裂的金属材料对应的腐蚀环境是特定的—包括腐蚀介质性质、浓度、温度..②SCC断裂速度约0.01~3mm/h;比不存在拉应力时的局部腐蚀速率大很多倍;比无腐蚀环境时的纯力学断裂速度低很多;但承受的应力水平也低很多..③断口形貌;宏观上属于脆性断裂;微观上在断裂面上仍有流变痕迹..应力腐蚀破裂的机理电化学阳极溶解理论的论点:认为合金中存在一条阳极溶解的“活性途径”;腐蚀沿这些途径优先进行;阳极侵蚀处就形成狭小的裂纹或蚀坑..小阳极的裂纹内部与大阴极的金属表面构成腐蚀电池;由于活性阴离子如Cl—进入形成闭塞电池的裂纹或蚀坑内部;使浓缩的电解质溶液水解而被酸化;促使裂纹尖端的阳极快速溶解;在应力作用下使裂纹不断扩展;直至破裂..防止金属应力腐蚀破裂的途径有哪些答:有①降低设计应力;使最大有效应力或应力强度降低到临界值以下..②合理设计与加工减少局部应力集中..③采用合理的热处理方法消除残余应力..④合理选材;去除介质中的有害成分;添加缓蚀剂;阴极保护..金属的腐蚀疲劳是什么金属构件在交变负荷和腐蚀环境的联合作用下;经过一定周期后发生的断裂破坏;称为腐蚀疲劳..特点:①腐蚀疲劳的产生条件;没有特定的腐蚀介质的限定;只要有交变载荷存在;任何腐蚀环境中都可能发生..②腐蚀疲劳裂纹多为穿晶型;裂纹分支较少..③不存在疲劳极限;同样循环次数;承受的应力幅度值大量降低..④疲劳裂纹的断面大部分被腐蚀产物所覆盖;小部分呈粗糙的碎裂状..防止金属腐蚀疲劳的方法:①降低局部应力集中..②金属表面电镀..③介质中加缓蚀剂..④金属表面氮化和喷丸处理..⑤阴极保护..金属的SCC与腐蚀疲劳有何区别答:SCC承受的是拉应力;当拉应力低于某一定应力水平时不发生..腐蚀疲劳承受的是交变载荷;并不存在疲劳极限;也就是应力水平无下限..腐蚀疲劳的产生条件与应力腐蚀比较;它没有特定的腐蚀介质的限定;也就是说;在任何腐蚀环境中都可能发生..从撕裂特征来看;应力腐蚀裂纹既可为穿晶型;也可能为晶间型;且裂纹分枝多;呈树根状..而腐蚀疲劳裂纹多为穿晶型;裂纹分支较少..它所产生的裂纹数量往往比纯力学疲劳的多得多..从破坏的断面来看;纯力学疲劳破坏的断面大部分是光滑的;小部分是粗糙面;呈现一些结晶形状..腐蚀疲劳破裂的断面大部分被腐蚀产物所覆盖;小部分呈粗糙的碎裂状..磨损腐蚀腐蚀性流体与金属构件以较高的速度作相对运动而引起金属的腐蚀损坏;称为磨损腐蚀..形式有:湍流腐蚀、空泡腐蚀、微振腐蚀..湍流腐蚀的机理:流体速度达到湍流状态;击穿紧贴金属表面几乎静态的边界液膜;加速去极剂供应和阴、阳极腐蚀产物迁移;产生附加切应力;带动颗粒磨损..这些都加速了腐蚀速度..空泡腐蚀的机理:腐蚀介质与金属构件作高速相对运动;使流体的动能增加;而静压能降低..当流速足够高时;流体的静压力将低于流体的蒸汽压;使流体蒸发形成汽泡..在低压区产生的汽泡在高压区被压缩崩溃;气泡崩溃所产生的冲击波将对金属表面起强烈的锤击作用;使金属表面膜被破坏;甚至可使膜下金属的晶粒产生龟裂和剥落..这样重复的锤击作用;使金属造成小阳极大阴极而遭受腐蚀..微振腐蚀机理:由于流体高速流动;产生卡曼涡街;造成金属构件的振动;从而使边界层减薄或破碎;加速了阴、阳极腐蚀产物的迁移和去极剂的供应;从而加速了腐蚀速度..小孔腐蚀腐蚀破坏主要集中在某些活性点上;蚀孔的直径等于或小于蚀孔的深度的腐蚀现象..机理:易钝化金属在含有活性阴离子的溶液中;在钝化膜破损处;金属光滑表面上有夹杂的硫化物处、晶间有碳化物沉积处等很小的局部缺陷处;由于钝化膜的高电阻;造成小阳极大阴极的腐蚀电池;而形成蚀核..有些蚀核不再长大;有些蚀核继续长大;长成蚀孔..形成蚀孔后;孔内表面金属处于活态;电位较负..蚀孔外的金属表面处于钝态;电位较正;孔内外构成一个活态~钝态微电池..钝态表面被保护;孔内金属加速腐蚀..随腐蚀过程进行;孔深加深;孔外的氧不易扩散入孔内;孔内溶解的金属离子也不易往外扩散;孔内带正电的金属离子浓度增加;为保持溶液的电中性;带负电的氯化物水解;生成盐酸;使孔内介质的酸度增高;加速阳极溶解;从而形成具有“自催化酸化作用”的闭塞电池..从而使蚀孔沿重力方向迅速深化;以至把金属断面蚀穿..防止方法:①降低金属材料中的有害杂质..②在金属材料中加抗孔蚀合金元素..③降低溶液中氯离子浓度..④改善热处理制度;结构设计上消除死区..⑤阴极保护..什么叫缝隙腐蚀金属与金属或金属与非金属之间存在很小的缝隙时;缝内介质不易流动而形成滞留状态;促使缝隙内的金属加速腐蚀;称为缝隙腐蚀..原因有:开始在缝隙口处是氧去极化作用;继而是氧扩散的浓差极化控制;最后形成闭塞电池的自催化腐蚀过程..简述小孔腐蚀与缝隙腐蚀的区别.. 答:区别为腐蚀的起因不同;一旦腐蚀发展两者一样都属于闭塞电池的自催化腐蚀过程..小孔腐蚀的起因为:在易钝化的金属表面钝化层有破损处形成蚀孔活性中心;有些活性中心发展成为蚀孔..缝隙腐蚀的起因为:初期缝隙内外发生氧去极化的均匀腐蚀..随后构成宏观的氧浓差电池;缺氧的缝内成为阳极;缝外为阴极;逐步发展为闭塞电池..电偶腐蚀异种金属彼此接触或通过其他导体连通;处于同一种介质中;会造成接触部位的局部腐蚀..其中电位较低的金属;溶解速度大;电位较高的金属;溶解速度反而减小;这种腐蚀称为电偶腐蚀;或称接触腐蚀、双金属腐蚀..机理:一种阳极电位较负的金属和一种阳极电位较正的金属偶接;电位较低的金属成为偶接电池的阳极;电位较高的金属成为偶接电池的阴极..从而使电位较低的金属在偶接电池的腐蚀电流强度比单独存在时;更大;电位较高的金属在偶接电池的腐蚀电流强度比单独存在时更小..电位较低的金属腐蚀速度增加;电位较高的金属腐蚀速度减小..防止电偶腐蚀可采用哪些方法①选择相容性材料;选择电偶序表中;相邻的金属偶接;减小偶接电位差..②合理的结构设计a.尽量避免小阳极大阴极结构;b.将不同金属的部件彼此绝缘;c.插入第三种金属;降低两种金属间的电位差;d.将阳极性部件设计为易于更换的或适当增厚以延长寿命..焊接表面缺陷主要有哪几种它们引起什么腐蚀类型有焊瘤、咬边、飞溅及电弧熔坑..焊瘤或咬边常形成可见的狭缝;而飞溅往往在母材板和金属颗粒的接触区形成缝隙;从而引起缝隙腐蚀..熔坑是孔蚀的发源地..写出焊接残余应力的分布情况.. 答:当已凝固的焊缝金属在冷却的时候;由于垂直焊缝方向上各处的温度差别很大;结果高温区金属的收缩会受到低温区金属的限制;而使这两部分金属中都引起内应力;高温区金属内部产生残余拉应力;低温区金属内部产生残余压应力..焊缝晶间腐蚀的特征..焊缝晶间腐蚀的特征为;在表面还看不出破坏时;晶粒间已几乎完全丧失了结合强度;并失去金属声音;严重时只要轻轻敲打即可破碎;甚至成粉状..特别是不锈钢材料;有时即使晶间腐蚀已发展到相当严重的程度;其表观仍保持着光亮无异的原态..晶间腐蚀的机理..奥氏体不锈钢在450~850℃长时间加热;例如焊接时;焊缝两侧2~3㎜处将被加热到这个温度范围的所谓晶间腐蚀敏化区;此时晶间的铬和碳化合成为Cr、Ni、Fe4C、Cr、Fe、Ni7C3或Cr23C6;从固溶体中沉淀出来;生成的碳化物;每1%C 约需10%~20% Cr;导致晶间铬含量降低..这时由于晶内与晶间的元素存在浓度梯度;晶内的碳及铬将同时向晶间扩散;但在450~850℃;Cr 比C 的扩散速度慢原子半径Cr=1.28;C=0.771;因此进一步形成的碳化铬所需的Cr 仍主要来自晶粒边缘;致使靠近碳化铬的薄层固溶体中严重缺Cr;使Cr 量降到钝化所必需的最低含量11%以下..这样;当与腐蚀介质接触时;晶间贫铬区相对于碳化物和固溶体其他部分将形成小阳极对大阴极的微电池;而发生严重的晶间腐防止晶间腐蚀有哪些方法答:有固溶处理、稳定化退火、超低碳法、合金化法和焊接材料中掺入铁素体形成元素使焊缝呈奥氏体-铁素体双相组织..金属F e 在P O2=1atm 的环境中腐蚀达到平衡后;把其放入P=1atm 的空气环境中;平衡将有何变化 为什么答:出现铁的氧化物分解..因为在1个大气压的空气中;氧的分压只有0.21个大气压;而氧化是在氧压力为1个大气压下达到平衡的;它高于空气中氧的分压;因此分解..如下图;造成氧化膜生长的位置不同的原因 a 图的膜生长位置在MO/O 2界面;是因为氧化膜中金属离子过剩;过剩的金属离子可能处于晶格的间隙位置上;膜内晶格缺陷便是间隙金属离子和自由电子;间隙金属离子和电子通过膜中的间隙向外扩散;在MO/O 2界面与O 2反应生成MO..当氧化膜中金属离子不足时;则膜内晶格缺陷是金属离子空位和电子空位;在氧化期间;金属离子和电子通过金属离子空位和电子空位向外扩散;并在MO/O 2界面与O 2反应生成MO..b 图膜中过剩的金属离子处于正常晶格位置;膜内晶格缺陷则是阴离子如O 2-和自由电子;氧化期间;电子向外运动;O 2-通过O 2-空位向内扩散;并在M/MO 界面与M 2+反应生成MO..c 图膜中的晶格缺陷同时包含以上两种情况下的晶格缺陷;因此膜生成双向扩散同时存在;膜在中间位置生长.. 什么叫N 型半导体氧化物和P 型半导体氧化物 N 型半导体氧化物是:主要通过带负电荷的自由电子而导电的氧化物..P 型半导体氧化物是:主要通过电子空位的运动而导电的氧化物..金属表面膜完整的必要条件是什么 庇林-贝德沃斯比r>1.. 完整的表面膜不一定具有保护性..保护膜的条件:①膜必须是完整的;②膜具有足够的强度和塑性..并且与基体金属结合力强;膨胀系数相近;③膜内晶格缺陷浓度较低;④氧化膜在高温介质中是稳定的;表现为高的熔点和高的生成热..在氧化物中加入少量高价离子或低价离子N 型、P 型半导体氧化物有何影响答:对于金属离子过剩型的氧化膜N 型半导体;加入少量较高原子价的金属离子;可以减少间隙金属离子浓度;使金属氧化速度降低..对于金属离子不足型的氧化膜P 型半导体;加入少量较低原子价的金属离子;可以减少金属离子空位度;提高金属的抗氧化能铁有三种腐蚀产物FeO 、Fe 2O 3、Fe 3O 4;如图;为什么最内层是FeO;最外层是Fe 2O 3 答:因为FeO 是P 型半导体;具有高浓度的Fe 2+空位;晶格缺陷是金属离子空位;使得Fe 2+快速向外扩散;在FeO/界面与O 2-结合成FeO..Fe 2O 3是具有阴离子O 2-空位的N 型半导体;O 2-通过空位向内扩散;在Fe 2O 3/ Fe 3O 4界面与结Fe 2+合成Fe 2O 3..Fe 3O 4中P 型半导体占优势;它的导电率比FeO 要低得多..Fe 3O 4膜的成长是由于离子电导的80%是Fe 2+向外扩散;20%是O 2-向内扩散..提高钢的抗氧化性的主要途径 :合金化..-铁碳合金发生氢腐蚀的机理和条件.. 机理:氢脆阶段;钢材与氢气接触后;氢被吸附在钢表面上;然后分解为氢原子并沿晶粒边界向钢材内部扩散..尤其当钢材受力变形时;会剧烈地加速氢原子的扩散;高速扩散的氢原子在滑移面上转变成为分子状态;而分子氢不具有扩散能力;在晶间积聚产生内压力;使钢材进一步变形受到限制而呈现脆性..氢侵蚀阶段;当温度和压力较高;或者钢材与氢气接触的时间很长;则钢材将由氢脆阶段发展为氢侵蚀阶段;溶解在钢中的氢将与钢中渗碳体发生脱碳反应生成甲烷;随着反应的不断进行;钢中的渗碳体不断脱碳变成铁素体;并不断生成甲烷;而甲烷在钢内扩散困难;积聚在晶界原有的微观空隙内;随着反应的不断进行而愈聚愈多;产生很大的内压力;形成局部高压;造成应力集中;使细微开口、扩大、传播;引起钢材中出现大量细小的晶界裂纹和气泡;使钢的强度和韧性大为降低;甚至开裂;导致设备破坏..钢内裂纹的产生;除了上述甲烷积聚形成局部高压、钢材脱碳强度降低以外;还由于渗碳体转变为铁素体后;体积缩小了0.7%;因而使钢材内部产生裂纹.. 条件:在一定的氢气压力下;渗碳体与氢气发生反应有一最低温度;称为氢腐蚀的起始温度;它是衡量钢材抗氢腐蚀的性能指标..低于这个温度时氢腐蚀反应速度极慢;可以认为对钢材无害..对应相应材料曲线;根据工作温度和氢气分压;查Nelson 线图;当纵坐标的工作温度和横坐标的氢气分压的交点在对应材料曲线的上方为发生腐蚀;在曲线下方为不发生腐蚀..方法:①在钢中加入强碳化物形成元素;它们把钢中的碳优先结合成稳定的碳化物;提高钢的抗氢腐蚀性能;②采用微碳纯铁含碳量<0.015%也具有很好的抗氢腐蚀性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
绪论:
1.过程装备主要包括哪些典型的设备和机器?
2.石油化工设备制造工艺过程的特点。
3.为了有利于安全、管理和监督,压力容器按工作条件如何分类?
4.压力容器按设计压力分有几个等级,是如何划分的?
5.多层容器的制造方法有几种?
第一章
1、什么是机械加工工艺过程?什么叫机械加工工艺规程?
2、什么是工序、安装、工位、工步和走刀?
3、机械加工工艺过程卡、工艺卡和工序卡有何区别?
4、何为零件加工的结构工艺性?
5、何为基准?
6、选择零件表面加工方法要考虑哪些因素?
7、划分加工阶段的原因是什么?
8、什么是总加工余量?
第二章
1、说明加工精度、加工误差的概念?
2、工艺系统的几何误差及动误差各包含哪些内容?
1、机械加工表面质量包括哪些内容?
2、何为表面层的冷作硬化?
3、什么是回火烧伤、淬火烧伤和退火烧伤?
4、提高表面层物理力学性能的加工方法有哪些?
第三章
1、何谓装配?装配工件的基本内容有哪些?
2、装配精度内容有哪些?
3、何谓装配尺寸链?
4、保证装配精度的装配方法有哪些?
第四章
1.石油化工设备制造过程一般分哪几个阶段?
2.胚料的准备包括那些内容?
3.对钢材进行净化处理的目的是什么?为什么?
4.净化钢材表面的方法有哪些?
5.为什么要对钢材进行矫形?
6.钢材矫形的方法有那些?
7.火焰矫形的原理为何?
8.何为划线工序?
9.何谓设备、部件、零件、毛坯?
10.部件拆分为零件的原则有哪些?
11.空间曲面的展开方法有哪几种?
12.球形封头分瓣制造时,封头顶端为何要设有一个顶圆?
13.何谓号料?号料时应注意哪些问题?
14.简述金属切割的方法和分类?
15.氧乙炔切割的原理是什么?
16.气割应满足那些条件?
17.等离子切割的原理是什么?有哪些特点?
18.等离子弧的压缩效应有哪些?
19.等离子切割常用的气体有那些?
20.等离子切割中有哪些有害因素?
21.什么是碳弧气刨,它有何优缺点?
22.钢板进行边缘加工的目的是什么?
第五章
1.区分冷热加工的分界线是什么?
2.何为金属再结晶?
3.试述三辊卷板机和四辊卷板机的区别?
4.请问管子弯曲的方法有哪些?
5.试述转胎式型钢弯卷机的原理?
6.钢板加热中的“过烧”、“过热”指的是什么?
7.何谓“拉深”?
8.一般热冲压椭圆形封头必须压边的条件是什么?
9.封头冲压工艺中,模具设计的主要内容是什么?
10.可防止薄壁封头 在冲压过程中出现褶皱和鼓泡的冲压方法有哪些?
11.旋压法制造封头可大致分为哪几步?
第六章
1.简述设备的组装工艺?
2.常用的装配夹具有哪些?
第七章
1.何谓金属材料的可焊性?
2.可焊性试验包括哪些内容?
3.何谓热裂纹?
4.何谓冷裂纹?易发生此种裂纹的钢有哪几种?
5.冷裂纹的成因有哪些?
6.何谓再热裂纹?
7.高碳钢的可焊性如何?常用的焊接方法有哪些?
8.我国生产量最大、使用最广泛的普通低合金钢为何?其焊接性如何?
9.简述何谓晶间腐蚀?
10.何谓可焊到性?
11.简述钛合金的焊接特点?
12.焊接变形的原因是什么?焊接变形的基本形式有哪些?
13.影响焊接结构变形的因素有哪些?
14.焊接残余应力产生的主要原因是什么?
15.焊接残余应力的消除方法是什么?
第七章
1.换热器制造中主要应依据哪些标准?
2.换热器主要有哪些类型?
3.为准确顺利地穿管,列管式换热器管板、折流板加工中应注意些什么?
4.管子与管板的连接形式有哪些?
5.橡胶胀管有哪些特点?
6.简述球罐的制造工艺?
7.决定球罐组装方法的主要因素有哪些?常用的组装方法有哪几种?
8.压力容器制造单位资格审批工作程序是什么?
第八章
1、请简述压力容器制造工艺。
1、钢板中的常见缺陷有哪些?
2、焊缝中的常见缺陷有哪些?
3、射线探伤的机理为何?
4、射线检测焊接接头时,对接接头的焊缝质量级别是怎样划分的?
5、对射线防护的方法有几种?检测人员每年允许接受的最大射线照射剂量是多
少?
1、超声波探伤的原理是什么?
2、国家标准对焊接接头超声检测结果的缺陷分级及要求?
1、表面探伤的方法有哪些?
2、磁粉探伤的原理是什么?
3、磁粉检测的缺陷评定要求和评定等级?
4、渗透检测原理? 5、涡流检测有哪些应用?
机械加工工艺过程卡片、工艺卡、工序卡的区别
1
、机械加工工艺过程卡(工艺路线卡)
它规定整个生产过程中,产品(或零件)所要经过的车间、工序
等总的加工路线及所有使用的设备和工艺装备。可以作为工序卡片的汇总文件。
2
、工艺卡:
是针对某一工艺阶段编制的一种加工路线工艺,它规定了零件在这一阶段的各道
工序,以及使
用的设备、工装和加工规范。如锻压工艺卡、电镀工艺卡等。
、工序卡:
是规定某一工序内具体加工要求的文件。除工艺守则已作出规定的之外,一切与
工序有关的工
艺内容都集中在工序卡片上。如机加工工序卡、装配工序卡、操作指导卡等。