材料连接原理与工艺邹家生课后答案

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。

?cr?E（1+1）?1.95cm2c?500-T0800-T0

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,?取0.9.求t8/5?附λ=0

1.焊接热源应具有能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区等特点；焊接热源的指标：最小加热面积、最大功率密度、正常焊接规范条件下的温度等；理想的焊接热源应具有加热面积小、功率密度高和加热温度高等特点。

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？

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升温。

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？

工艺性对比 电弧稳定性 飞溅 焊缝成型 脱渣性 气孔敏感性 焊接烟尘 钛钙型（J422） 好 少（细颗粒过渡） 好 好 小 少 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

1.焊接热源应具有能量密度高度集中、快速实现焊接过程、保证得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区等特点；焊接热源的指标：最小加热面积、最大功率密度、正常焊接规范条件下的温度等；理想的焊接热源应具有加热面积小、功率密度高和加热温度高等特点。

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？

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升温。

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？

工艺性对比 电弧稳定性 飞溅 焊缝成型 脱渣性 气孔敏感性 焊接烟尘 钛钙型（J422） 好 少（细颗粒过渡） 好 好 小 少 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

焊接的定义：

与机械连接的区别：

从理论上说明怎样才能实现焊接过程？采用什么样的工艺措施才能实现焊接

焊接方法分类和发展

焊接热源的共同要求及指标

熔池和一般铸锭结晶过程相比有何特点；焊接热过程特点

熔合比的表达式和影响因素？

在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比θ。

θ= Fp / (Fp +Fd) Fp——焊缝中母材所占的面积 Fd ——焊缝截面中填充金属所占的面积

影响因素：焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目及母材的热物理性质、焊接材料种类、焊条（焊丝）的倾角等。

焊接区的气体来源？

试简述H,O,N对结构钢焊接质量的影响？控制措施？ H:氢脆；白点；气孔；冷裂纹；组织变化。

O:（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。

N:害 造成气孔，引起时效脆化，降低焊缝的

全都背下来保证120分以上。

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

焊接的定义：

与机械连接的区别：

从理论上说明怎样才能实现焊接过程？采用什么样的工艺措施才能实现焊接

焊接方法分类和发展

焊接热源的共同要求及指标

熔池和一般铸锭结晶过程相比有何特点；焊接热过程特点

熔合比的表达式和影响因素？

在焊缝金属中局部熔化的母材所占的比例称为熔合比θ。

θ= Fp / (Fp +Fd) Fp——焊缝中母材所占的面积 Fd ——焊缝截面中填充金属所占的面积

影响因素：焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目及母材的热物理性质、焊接材料种类、焊条（焊丝）的倾角等。

焊接区的气体来源？

试简述H,O,N对结构钢焊接质量的影响？控制措施？ H:氢脆；白点；气孔；冷裂纹；组织变化。

O:（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。

N:害 造成气孔，引起时效脆化，降低焊缝的

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？

工艺性对比 电弧稳定性 飞溅 焊缝成型 脱渣性 气孔敏感性 焊接烟尘 钛钙型（J422） 好 少（细颗粒过渡） 好 好 小 少 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】

1.什么叫硬度，碱度？并简述硬水对染整加工有何影响？

答：总硬度：暂时硬度和永久硬度之和。水中杂质量越多，总硬度也就越高，水质就越差。

暂时硬度：由Ca2+.Mg2+所形成的重碳酸盐而造成的硬度称为暂时硬度；这些物质加热煮沸能被除去。

Ca(HCO3)2→CaCO3 ↓+CO2↑+H2O Mg(HCO3)2→MgCO3 ↓+CO2↑+H2O

永久硬度；由Ca2+.Mg2+所形成的氧化物，氯化物，硫酸盐等而造成的硬度称为永久硬度。这些物质经加热煮沸时，不会发生沉淀而被去除。

总碱度：是指水中碳酸盐以及氢氧化物等碱性物质含量而言。 1).Fe2+

其一：会使织物泛黄，而产生锈斑，影响织物的白度；

其二：双氧水漂白时，Fe2+能催化双氧水分解，易使棉纤维脆损； 2).Cl- 影响漂白织物的白度； 3）Ca2+.Mg2+

其一：能与阴离子表面活性剂如肥皂等形成沉淀，不仅使其失去原有作用，而且还会造成加工疵点； 其二：能与染料形成沉淀，而使鲜艳度变差，牢度降低；

2.什么叫？根据其值的大小怎样来划分水的级别？

答：ppm：每一百万份水中钙镁盐含量换算成CaCO3份数，即每升水中所含CaCO3的毫克数（mg/L）

第一章

1.1 解：

五代，详细见书

1.2 解：

微型计算机：以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以集成了计算机主要部件——控制器和运算器的微处理器为核心，所构造出的计算机系统 。 PC机：PC（Personal Computer）机就是面向个人单独使用的一类微机 。

单片机：用于控制的微处理器芯片，内部除CPU外还集成了计算机的其他一些主要部件，如：ROM、RAM、定时器、并行接口、串行接口，有的芯片还集成了A/D、D/A转换电路等。 数字信号处理器DSP：主要面向大流量数字信号的实时处理，在宿主系统中充当数据处理中心，在网络通信、多媒体应用等领域正得到越来越多的应用

1.3 解：

微机主要有存储器、I/O设备和I/O接口、CPU、系统总线、操作系统和应用软件组成，各部分功能如下： CPU：统一协调和控制系统中的各个部件 系统总线：传送信息 存储器：存放程序和数据

I/O设备：实现微机的输入输出功能 I/O接口：I/O设备与CPU的桥梁

操作系统：管理系统所有的软硬件资源

1.4 解： 系统总线：传递信息的一组公用导线，CPU通过它们与存储器和I/O设备进行信息交换 。

好处：组态灵活、扩展方便

第一章习题

1 . 液体与固体及气体比较各有哪些异同点？哪些现象说明金属的熔化并

不是原子间结合力的全部破坏？ 答：（1）液体与固体及气体比较的异同点可用下表说明 相同点 不同点 液具有流动性，不能承受切应力；远程无序，具有自由表体 近程有序 面；可压固缩性很低 不具有流动性，可承受切应力；远程有序 体 液完全占据容器远程无序，近程有序；有自由表面；可压体 空间并取缩性很低 得容器内腔形状；完全无序；无自由表面；具有很高的压缩气体 具有流动性 性

（2）金属的熔化不是并不是原子间结合力的全部破坏可从以下二个方面说

明：

① 物质熔化时体积变化、熵变及焓变一般都不大。金属熔化时典型的体积

变化?Vm/V为3%~5%左右，表明液体的原子间距接近于固体，在熔点附近其系统混乱度只是稍大于固体而远小于气体的混乱度。

② 金属熔化潜热?Hm约为气化潜热?Hb的1/15~1/30，表明熔化时其内部

原子结合键只有部分被破坏。

由此可见，金属的熔化并不是原子间结合键的全部破坏，液体金属内原子

的局域分布仍具有一定的规律性。

2 . 如何理解偶分布函数g(r) 的物理意义？液体的配位数N1 、平均原子间

距r1