第二單元焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度

1、第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 1 模塊一 一、填空題（將正確答案填在橫線上） 1焊接接頭是由、 、組成的。 2焊接接頭的兩個(gè)基本屬性是：。 3影響焊接接頭性能的主要因素可歸納為：和 4焊接接頭的坡口形式可根據(jù) 、 等因素進(jìn)行選擇。 5焊接接頭的基本形式有四種：、。 二、判斷題（在題末括號(hào)內(nèi)，對(duì)畫，錯(cuò)畫） 1在焊接接頭的四種形式中，最好的接頭形式是搭接接頭。 （ ） 2開(kāi)焊接坡口的目的是為了焊縫美觀。 （ ） 3同樣的母材，相同的板厚，開(kāi)V形坡口焊接要比X形坡口變形小。 （ ） 4坡口形式與焊接方法的選擇無(wú)關(guān)。 （ ） 5對(duì)接接頭是最常見(jiàn)的焊接接頭形式。

2、 （ ） 三、簡(jiǎn)答 1開(kāi)焊接坡口的目的是什么？ 2影響焊接接頭性能的因素有哪些？ 3選取焊接接頭的不同形式時(shí)，有何原則？ 4什么是對(duì)接接頭？對(duì)接接頭是最好的接頭形式嗎？ 模塊二 一、填空題（將正確答案填在橫線上） 1焊縫可分為兩種基本形式。 2焊縫代號(hào)由、 3對(duì)接焊縫的坡口形式有、等多種。 4以及焊縫某些特征或其他要求。 二、簡(jiǎn)答題 1對(duì)接接頭的焊縫形式如圖2-17a）所示，焊縫代號(hào)標(biāo)注如圖2-17b）所示。試說(shuō)明其焊縫代號(hào)的含義。 第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 2 2T形接頭的焊縫形式如圖2-18a）所示，焊縫代呈標(biāo)注如圖2-18b）所示。試說(shuō)明其焊縫代號(hào)的含義。 3角接接頭的焊縫形式

3、如圖2-19a）所示， 角接焊縫代號(hào)標(biāo)注如圖2-19b）。試說(shuō)明其焊縫代 號(hào)的含義。 4在選用不同坡口形式時(shí)，要考慮哪些因 素？ 模塊三 一、判斷題（在題末括號(hào)內(nèi)，對(duì)畫，錯(cuò)畫） 1設(shè)計(jì)焊接接頭時(shí)，應(yīng)考慮盡量簡(jiǎn)單，焊縫填充金屬也應(yīng)盡量少。 （ ） 2不管是那種焊接接頭，焊縫外形應(yīng)連續(xù)、光滑，以減少應(yīng)力集中。 （ ） 3按等強(qiáng)度要求，焊接接頭的強(qiáng)度應(yīng)不低于母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的抗拉強(qiáng)度的下限值。（ ） 二、簡(jiǎn)答 1焊接接頭的選用原則是什么？ 2什么是工作焊縫？什么是聯(lián)系焊縫？ 3兩塊厚度為20mm的鋼板對(duì)接,焊縫受到50000N的切力,材料為Q235-A的鋼,試設(shè)計(jì)焊縫的長(zhǎng)度。 模塊四 一、填空題（將正確

4、答案填在橫線上） 1焊縫中的工藝缺陷有 等。 2對(duì)重要的動(dòng)載結(jié)構(gòu)，可采用或的措施來(lái)降低應(yīng)力集中，提高接頭的疲勞強(qiáng)度。 3由于T形接頭焊縫向母材過(guò)渡較急劇，接頭中應(yīng)力分布極不均勻，在 第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 3 處，易產(chǎn)生很大的應(yīng)力集中。 二、簡(jiǎn)答題 1什么是疲勞？影響鋼結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的因素有哪些？ 2簡(jiǎn)述提高鋼結(jié)構(gòu)疲勞強(qiáng)度的措施。 3簡(jiǎn)述焊接結(jié)構(gòu)脆斷的特點(diǎn)。 4簡(jiǎn)述防止鋼結(jié)構(gòu)脆斷的措施。 5什么是應(yīng)力集中？應(yīng)力集中產(chǎn)生的原因有哪些？ 6如何減少T形接頭的應(yīng)力集中？ 模塊五 一、填空題（將正確答案填在橫線上） 1應(yīng)力腐蝕是在與共同作用下引起破裂。 2產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的三個(gè)條件 、 和 。

5、3引起應(yīng)力腐蝕的拉應(yīng)力主要來(lái)自構(gòu)件的。 二、簡(jiǎn)答題 1什么是應(yīng)力腐蝕？產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕的條件是什么？ 2應(yīng)力腐蝕斷裂的過(guò)程分為哪幾個(gè)階段？ 3提高鋼結(jié)構(gòu)抗應(yīng)力腐蝕的能力，可以從哪些方面入手？ 課本習(xí)題參考答案 模塊一 一、填空題 1焊縫金屬、熔合區(qū)、熱影響區(qū)；2不均勻性、應(yīng)力集中；3力學(xué)、材質(zhì)；4焊件的厚度、工藝過(guò)程、焊接方法；5對(duì)接接頭、搭接接頭、T形接頭、角接接頭。 二、判斷題 1（）2（）3（）4（）5（） 三、簡(jiǎn)答題 （略） 模塊二 一、填空題 1、對(duì)接焊縫、角焊縫； 2、基本符號(hào)、指引線； 3、卷邊、平對(duì)接或V形、U形、X 第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 4 形、K形等坡口； 4、焊

6、縫的位置、焊縫橫截面形狀（坡口形狀）及坡口尺寸、焊縫表面形狀特征等。 二、簡(jiǎn)答題（略） 模塊三 一、簡(jiǎn)答題（略） 二、判斷題 1、（ ） 2、（ ） 3、（ ） 模塊四 一 填空題 1 未熔合、未焊透、裂紋氣孔、夾渣等； 2 采用合理的結(jié)構(gòu)形式、正確的焊縫形狀和良好的焊縫內(nèi)外質(zhì)量； 3 焊趾和焊根處。 二 簡(jiǎn)答題（略） 模塊五 一、填空題 1、拉應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)； 2、特定成分及組織的金屬、特定的環(huán)境和足夠大的拉應(yīng)力； 3、殘余應(yīng)力。 二、簡(jiǎn)答題（略） 一、選擇題（每題四個(gè)選項(xiàng)，只有一個(gè)是正確的，將正確的選項(xiàng)號(hào)填入括號(hào)內(nèi)） 1對(duì)電阻焊接頭工作應(yīng)力的分布，敘述不正確的是（ ）。 a、電焊接頭的工作

7、應(yīng)力分布很不均勻，應(yīng)力幾種系數(shù)很高 b、電焊接頭中焊點(diǎn)主要承受切應(yīng)力 c、在多排電焊接頭中，拉應(yīng)力較大 d、縫焊接頭的工作應(yīng)力分布要比電焊接頭均勻 2關(guān)于工作焊縫和聯(lián)系焊縫，敘述不正確的是（ ）。 第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 5 a、工作焊縫一旦斷裂，結(jié)構(gòu)立即失效 b、對(duì)于雙重性焊縫，不只計(jì)算工作應(yīng)力，還要考慮聯(lián)系應(yīng)力 c、聯(lián)系焊縫主要起元件間相互連接的作用 d、聯(lián)系焊縫平行于受力方向 3在所有的熔焊接頭中，受力狀態(tài)較好、應(yīng)力集中程度較小的是（ ）。 a、對(duì)接接頭 b、搭接接頭 c、T形接頭 d、角接接頭 4在計(jì)算焊接接頭的強(qiáng)度時(shí)，如果力的單位是牛頓（N），面積的單位是平方毫米（mm2

8、），則應(yīng)力的單位是（ ）。 a、MPa b、Pa c、kgf/mm2 d、gf/mm2 5板厚分別為8mm和10mm的兩塊鋼板對(duì)接焊，焊件寬為100mm，鋼板為Q235-A，焊縫的許用應(yīng)力t為165 MPa，母材許用應(yīng)力t為200MPa，則該焊縫能承受（ ）的拉力。 a、200KN b、165KN c、160KN d、132KN 6兩塊厚度分別為10mm和12mm的鋼板對(duì)接焊，材料為Q235-A，要求焊縫能承受200KN的拉力，則焊縫長(zhǎng)度至少為（ ）。（Q235-A的許用應(yīng)力t為200 MPa，焊縫的許用應(yīng)力t為165 MPa） a、84mm b、100mm c、102mm d、122mm 7

9、焊接接頭靜載強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，角焊縫都是按（ ）計(jì)算強(qiáng)度。 a、壓應(yīng)力 b、拉應(yīng)力 c、切應(yīng)力 d、彎曲應(yīng)力 8已知手弧焊焊角尺寸為k，則直角等腰焊縫的計(jì)算厚度為（ ）。 a、1.4k b、0.7k c、0.7(k+3) d、1.4(k+3) 9如右圖所示，靜載平行于焊縫的T形接頭，其應(yīng)力最大危險(xiǎn)點(diǎn)受到的應(yīng)力是（ ）。 a、由彎矩M=PL引起的切應(yīng)力M b、由切力Q=P引起的切應(yīng)力Q c、由彎矩M=PL和切力Q=P引起的切應(yīng)力的合應(yīng)力 d、由彎矩M=PL和切力Q=P引起的正應(yīng)力的合應(yīng)力 10脆性斷裂的形貌在宏觀上為平整的斷口，斷口截面一般與主應(yīng)力（ ）。 a、平行 b、垂直 c、成450角 d、成3

10、00角 11脆性斷裂在斷口處（ ）。 a、有明顯塑性變形 b、無(wú)明顯塑性變形 第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 6 c、有明顯彎曲變形 d、有明顯扭轉(zhuǎn)變形 12在焊接結(jié)構(gòu)中，（ ）不屬于影響結(jié)構(gòu)發(fā)生脆性斷裂的外部因素。 a、應(yīng)力狀態(tài) b、材料的溫度 c、加載速度 d、材料的缺陷 13材料的脆性斷裂與溫度之間的關(guān)系是（ ）。 a、隨溫度降低，脆斷的傾向增大 b、隨溫度升高，脆斷的傾向增大 c、隨溫度降低，脆斷的傾向減小 d、脆性斷裂與溫度無(wú)關(guān) 14為防止和減小焊接結(jié)構(gòu)的脆性斷裂，應(yīng)盡量采用應(yīng)力集中系數(shù)小的（ ）。 a、對(duì)接接頭 b、搭接接頭 c、角接接頭 d、端接接頭 15為了防止結(jié)構(gòu)脆性斷裂

11、，除了考慮設(shè)計(jì)和制造工藝之外，在選材上還要考慮材料的（ ）。 a、強(qiáng)度 b、斷裂韌性 c、硬度 d、疲勞強(qiáng)度 16焊接結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的角變形對(duì)疲勞強(qiáng)度的影響是（ ）。 a、角變形對(duì)疲勞強(qiáng)度無(wú)影響 b、角變形越大，疲勞強(qiáng)度越低 c、角變形越小，疲勞強(qiáng)度越低 d、角變形越大，疲勞強(qiáng)度越高 17為了確保焊接結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能，對(duì)需要進(jìn)行疲勞評(píng)定的焊接接頭，其內(nèi)部夾渣不得超過(guò)咬邊允許深度的（ ）。 a、2倍 b、1倍 c、0.5倍 d、0.8倍 18為了提高焊接接頭的疲勞強(qiáng)度，對(duì)于有很大內(nèi)部缺陷的焊縫，一律采用（ ）法來(lái)清除缺陷。 a、砂輪修磨 b、碳弧氣刨后補(bǔ)焊 c、鉆孔 d、鎢極氬弧焊重熔 19為提高焊件

12、的疲勞強(qiáng)度而采用熱應(yīng)力消除法時(shí)，是將焊件在爐內(nèi)加熱至600緩冷（ ）以上。 a、12h b、24h c、8h d、16h 20在焊接結(jié)構(gòu)安全評(píng)定中，將焊接缺陷分為非平面缺陷和平面缺陷兩大類，通常（ ）不屬于平面缺陷。 a、裂紋 b、未熔合 c、咬邊 d、氣孔 21根據(jù)構(gòu)件在靜載下破壞的大量現(xiàn)象而提出各種關(guān)于材料破壞原因的假設(shè)，被稱為（ ）。 a、脆斷準(zhǔn)則 b、強(qiáng)度理論 c、疲勞評(píng)定 d、斷裂力學(xué)法 22焊接結(jié)構(gòu)失效有多種類型，其中屬于破壞失效并易造成災(zāi)難性后果的是（ ）。 第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 7 a、過(guò)量變形失效 b、斷裂失效 c、表面損傷失效 d、泄露失效 23焊接結(jié)構(gòu)塑性斷

13、裂的斷口形狀為（ ）。 a、垂直斷口 b、環(huán)狀或450斜斷口 c、階梯狀斷口 d、參差不齊的犬牙狀斷口 24不屬于焊接結(jié)構(gòu)塑性破壞的防止措施是（ ）。 a、相同鋼號(hào)碳素鋼的焊縫金屬抗拉強(qiáng)度超過(guò)母材標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的上限 b、在構(gòu)件截面改變的地方，設(shè)計(jì)有平滑過(guò)渡段 c、對(duì)次要焊縫的生產(chǎn)，像主要焊縫一樣給予足夠的重視 d、避免焊縫密集，并在兩條焊縫間保證留有一定的間隙 25脆性斷裂最典型的宏觀斷口可分為纖維區(qū)、放射區(qū)、剪切唇三個(gè)特征區(qū)，其中（ ）是引裂區(qū)。 a、纖維區(qū) b、放射區(qū) c、放射區(qū)和剪切唇 d、剪切唇 26不利于提高焊接接頭疲勞強(qiáng)度的措施是（ ）。 a、減小應(yīng)力集中區(qū) b、盡可能采用對(duì)接接頭 c

14、、不開(kāi)坡口地焊接十字接頭 d、采用電弧整形代替機(jī)械加工以去除焊縫余高 二、判斷題（對(duì)的畫“”，錯(cuò)的畫“”） 1焊縫符號(hào)的標(biāo)注沒(méi)有什么原則，可隨意標(biāo)注。（ ） 2焊縫符號(hào)一般是由基本符號(hào)和指引線組成。（ ） 3在焊縫符號(hào)中標(biāo)注交錯(cuò)對(duì)稱焊縫的尺寸時(shí)，允許在基準(zhǔn)線上只標(biāo)注一次。（ ） 4在圖紙上對(duì)焊縫進(jìn)行標(biāo)注時(shí)，如果焊縫在接頭的箭頭側(cè)，則將基本符號(hào)標(biāo)在基準(zhǔn)線的虛線側(cè)。（ ） 5在焊接裝配圖上一般不需特別表示焊縫，只在焊縫處標(biāo)注焊縫符號(hào)即可。（ ） 6一般情況下，對(duì)接接頭由于余高引起的應(yīng)力集中系數(shù)不大于2。（ ） 7單排點(diǎn)焊接中，焊點(diǎn)只受切應(yīng)力。（ ） 8電阻縫焊接頭的工作應(yīng)力分布要比電阻點(diǎn)焊接頭均勻

15、。（ ） 9電阻焊中，點(diǎn)焊接頭的焊點(diǎn)主要承受壓應(yīng)力。（ ） 10在對(duì)接接頭的靜載強(qiáng)度計(jì)算中，計(jì)算厚度取兩板厚的平均值。（ ） 11若焊縫金屬的許用應(yīng)力與基礎(chǔ)金屬相等，則不必進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。（ ） 12角焊縫的靜載強(qiáng)度應(yīng)按切應(yīng)力計(jì)算。（ ） 13聯(lián)合搭接受拉、壓的靜載強(qiáng)度計(jì)算公式是：?F/(1.4k（ ） ?L)?。 第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 8 14不開(kāi)坡口十字接頭的靜載強(qiáng)度按拉應(yīng)力計(jì)算。（ ） 15脆性斷裂的主要特征之一就是斷口處有金屬光澤。（ ） 16脆性斷裂的斷口在宏觀上呈現(xiàn)人字形花樣。（ ） 17脆性斷裂主要是在應(yīng)力作用下，材料的塑性變形過(guò)程嚴(yán)重受阻，材料不易發(fā)生變形所造成的表

16、面分離。（ ） 18隨著加載速度的增加，材料的屈服點(diǎn)降低，因而促使材料向脆性轉(zhuǎn)變。（ ） 19只要有良好的設(shè)計(jì)和制造工藝就可防止脆性斷裂。（ ） 20盡量減小結(jié)構(gòu)的剛度是防止脆性斷裂的主要措施之一。（ ） 三、計(jì)算或設(shè)計(jì) 1兩塊板厚為5mm，寬為500mm的鋼板對(duì)接焊，兩端受300kN的拉力，材料為Q235-A。是校核其焊縫強(qiáng)度。（焊縫的許用應(yīng)力?t?142MPa） 2某焊縫應(yīng)力集中處的最大應(yīng)力值?max為150MPa，而平均應(yīng)力?m為100 MPa，則該焊縫的應(yīng)力集中系數(shù)KT為多少？ 3兩塊厚度相同的碳素鋼鋼板對(duì)接接頭，已知焊縫長(zhǎng)為80mm，厚度為8mm，焊縫的許用拉應(yīng)力?t?167MPa，

17、試求該焊縫能承受多大拉力？ 4兩塊板厚為10mm的鋼板對(duì)接焊，焊縫受200kN的拉力，材料為Q235-A，試設(shè)計(jì)焊縫的長(zhǎng)度。（焊縫的許用應(yīng)力?t?142MPa） 5兩塊長(zhǎng)度為260mm的鋼板對(duì)接焊，焊縫受300kN的剪切力，材料為Q235-A。試設(shè)計(jì)鋼板的厚度。（焊縫的許用切應(yīng)力?98MPa） 6兩塊長(zhǎng)度為300mm的鋼板對(duì)接焊，厚度為8mm，材料為Q235-A，焊縫受250kN的剪切力，試校核其焊縫強(qiáng)度。（焊縫的許用切應(yīng)力?98MPa） 7兩塊長(zhǎng)度為200mm的鋼板對(duì)接焊，厚度為10mm，材料為Q235-A，求焊縫能承受多大的剪切力。（焊縫的許用切應(yīng)力?98MPa） 8如下圖所示的角焊縫構(gòu)件

18、，當(dāng)焊腳k=8mm，承受拉力F=10kN，焊縫長(zhǎng)L=400mm，試求角焊縫能產(chǎn)生多大的切應(yīng)力？ 9如下圖所示，板厚為10mm，焊腳尺寸為8mm，材料為Q235-A，求該焊縫能承受多大的拉力？（焊縫的許用切應(yīng)力?100MPa） 第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 9 10如下圖所示，板厚為10mm，焊腳尺寸為8mm，材料為Q235-A，承受拉力F=300kN，試求角焊縫能產(chǎn)生多大的切應(yīng)力？ 11如下圖所示，材料為Q235-A，承受的拉力F=293kN，角焊縫的許用切應(yīng)力?100MPa，許用拉應(yīng)力為142MPa，試設(shè)計(jì)該角焊縫的尺寸。 12一十字接頭如下圖所示，已知焊縫金屬的許用切應(yīng)力? ?100

19、MPa，試設(shè)計(jì)該角 第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 10 焊縫的焊腳尺寸k。 13一十字接頭如下圖所示，已知焊縫金屬的許用切應(yīng)力?100MPa，設(shè)計(jì)角焊縫的焊腳尺寸k=8mm。試求焊縫承載力的大小？ 補(bǔ)充習(xí)題參考答案 一、選擇題 1c 2b 3a 4a 5d 6d 7c 8b 9c 10b 11b 12d 13a 14a 15b 16b 17a 18b 19b 20d 21b 22b 23b 24a 25a 26 c 二、判斷題 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 三、計(jì)算或設(shè)計(jì) ?1解：由公式?F/(L?)?t? ? 根據(jù)

20、已知條件F=300kN，L=500mm，=5mm，代入上式得 ?MPa?t?142?MPa? ?(300?103)/500?5?120? 答：該焊縫強(qiáng)度滿足要求，結(jié)構(gòu)工作時(shí)是安全的。 2解： KT?max/?m?150/100?1.5 答：該焊縫的應(yīng)力集中系數(shù)KT為1.5。 ?3解：已知：=8mm， L=80mm ，?t?167MPa ? ?由公式?F/(L?)?t? ? 則F?167?10?8?106?3?80?10?3?106.88?kN? 答：焊縫能承受106.88kN的拉力。 ?4解：由公式?F/(L?)?t? ?L?F/(?t?) ? ? 根據(jù)已知條件F=200kN，=10mm，?t

21、?142MPa，代入上式得 ? L?(200?10)/(142?10)?140.8mm 答：焊縫長(zhǎng)度為141mm時(shí)，該對(duì)接焊縫強(qiáng)度能夠滿足要求。 3 第二單元 焊接接頭及焊接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 11 5解：由公式?Q/(L?)? ?Q/(L?) 已知Q=300kN，L=260mm， ?98MPa，代入上式得 ?(300?10)/(260?98)?11.8(mm) 答：當(dāng)鋼板厚度為12mm時(shí)，該對(duì)接焊縫就能滿足強(qiáng)度要求。 6解：由公式?Q/(L?)? 已知Q=250kN，L=300mm，=8mm，代入上式得 ?(250?10)/(300?8)?140.2(MPa )?98MPa33 答：該對(duì)接焊縫強(qiáng)度滿

22、足不了要求，結(jié)構(gòu)工作時(shí)是不安全的。 7解：由公式?Q/(L?)? ?Q?L? 已知L=200mm，=10mm，?98MPa，代入上式得 Q?98?200?10?196?10(N)?196kN 3 答：該焊縫能承受196kN的剪切力。 8解：由公式?F/(0.7k?L) 已知F=10kN，?L?800mm,k=8mm，?98MPa，代入上式得 ?(10?10)/(0.7?8?800)?2.23MPa 答：焊縫承受的切應(yīng)力為2.23MPa。 9解：由公式?F/(0.7k?L)? ?F?0.7k?L? 已知k=8mm，?L?200?200?400?800mm, ?100MPa，代入上式得 F?0.7?8?800?100?448?10(N)?448kN 答：該焊縫能承受448kN的拉力。 10解：由公式?F/(0.7k?L)? 已