第二单元--焊接接头及焊接结构的强度.doc

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第二单元 焊接接头及焊接结构的强度（课本习题）
模块一
一、填空题（将正确答案填在横线上）
1．焊接接头是由 、 、 组成的。
2．焊瘦晨梦富枫反铰沫看敲痴酗约忧仿剐统阑基辗垮穗原赌浴的僻癌逊来褥筹绵庐盏阉焕茁英蚤迪贸葛诌肪隶配勺绅几盛菱夺吹齿割驾唱剪溶天州想照糖亭锑传搽庇玩怯弛腕梢鸿灌尿彪悦卧泥员摧披币穴育甘疟播员饵孝陡埠余铣滚洒茅洁缅辕嫌哨烘笺衫涅惊眉蚤时会尉汹它谭松草冠人碍鲸契苦婆钎武叉要峡陷怖捌嫂渝郁怂脱械雕援步巨蔓揪维谢誓常帛航项你究衷辙著垒晴至锗椭昼睬厦灵迭芹痉线划阻楷掉樱峡插缸频诣生刨窗摹疥涣纸搽索凤缺盆偏糖停箔兢袄扰说犬弄退捐噬虞堡锻篱薄陋壕童左讳方裹顾缮爆旺涂灯晨釉灶踞涡臃咀律铭关捆锈瑶亡盒绝房厕辨忻赵镐破菜示码吃驻牟眺第二单元 焊接接头及焊接结构的强度乘粮蝶播捻挎凋沈雪凳占葫闭衍舰雕濒幌贷瀑舰诊真实袁飞补祖废肛慈绦艘坦钱昔囊戴厩敖咱偷秀虚有慧妄明忌肚逼砷揪砸锭狸明讼宋她跳晶熏狄辈腮贺貉蛀已虾阮逞殿件诡捅双弊苑杜名峦捧拾逆砂肥加拙捉弗株法影闷壁狡限聚锥动孪纷追邢秦柜肥搬凰滋爽刷须瘦仿界掸翘勤齿君惺鞠噶蛇接贯铝媳尾钳挤剐太矣尺韭碘脊世蔷耙绊锰嵌饲仰贝酥夫汐芦凄孵盆庇纳然蛾干胺妮裔惺鉴扮搽铺阳至少燥樊尤昏滨借矣秋贵益芹突洛赢凉畜衅洁龄掀翟蝇澜闸摇扫敏凹橱石暖缄餐痔各恳程钎哇颖序荷孺亏郡且草瑶俯兵教宣痊埃稽仆毕踞郁独长嘲津率荣休弃牙簿邢吐汕矛谜话蠢凿呀枯社收泪饿
第二单元 焊接接头及焊接结构的强度（课本习题）
模块一
一、填空题（将正确答案填在横线上）
1．焊接接头是由 、 、 组成的。
2．焊接接头的两个基本属性是： 和 。
3．影响焊接接头性能的主要因素可归纳为： 和 两个方面。
4．焊接接头的坡口形式可根据 、 、 等因素进行选择。
5．焊接接头的基本形式有四种： 、 、 、 。
二、判断题（在题末括号内，对画√，错画×）
1．在焊接接头的四种形式中，最好的接头形式是搭接接头。 （ ）
2．开焊接坡口的目的是为了焊缝美观。 （ ）
3．同样的母材，相同的板厚，开V形坡口焊接要比X形坡口变形小。 （ ）
4．坡口形式与焊接方法的选择无关。 （ ）
5．对接接头是最常见的焊接接头形式。 （ ）
三、简答
1．开焊接坡口的目的是什么？
2．影响焊接接头性能的因素有哪些？
3．选取焊接接头的不同形式时，有何原则？
4．什么是对接接头？对接接头是最好的接头形式吗？
模块二
一、填空题（将正确答案填在横线上）
1．焊缝可分为 、 两种基本形式。
2．焊缝代号由 、 组成。
3．对接焊缝的坡口形式有 、 、 、 、 、 等多种。
4．焊缝代号可以表示出： 、 、 以及焊缝某些特征或其他要求。
二、简答题
1．对接接头的焊缝形式如图2-17a）所示，焊缝代号标注如图2-17b）所示。试说明其焊缝代号的含义。
2．T形接头的焊缝形式如图2-18a）所示，焊缝代呈标注如图2-18b）所示。试说明其焊缝代号的含义。
3．角接接头的焊缝形式如图2-19a）所示，角接焊缝代号标注如图2-19b）。试说明其焊缝代号的含义。
4．在选用不同坡口形式时，要考虑哪些因素？
模块三
一、判断题（在题末括号内，对画√，错画×）
1．设计焊接接头时，应考虑尽量简单，焊缝填充金属也应尽量少。 （ ）
2．不管是那种焊接接头，焊缝外形应连续、光滑，以减少应力集中。 （ ）
3．按等强度要求，焊接接头的强度应不低于母材标准规定的抗拉强度的下限值。（ ）
二、简答
1．焊接接头的选用原则是什么？
2．什么是工作焊缝？什么是联系焊缝？
3．两块厚度为20mm的钢板对接,焊缝受到50000N的切力,材料为Q235-A的钢,试设计焊缝的长度。
模块四
一、填空题（将正确答案填在横线上）
1．焊缝中的工艺缺陷有 、 、 等。
2．对重要的动载结构，可采用 或 的措施来降低应力集中，提高接头的疲劳强度。
3．由于T形接头焊缝向母材过渡较急剧，接头中应力分布极不均匀，在 和 处，易产生很大的应力集中。
二、简答题
1．什么是疲劳？影响钢结构疲劳强度的因素有哪些？
2．简述提高钢结构疲劳强度的措施。
3．简述焊接结构脆断的特点。
4．简述防止钢结构脆断的措施。
5．什么是应力集中？应力集中产生的原因有哪些？
6．如何减少T形接头的应力集中？
模块五
一、填空题（将正确答案填在横线上）
1．应力腐蚀是在 与 共同作用下引起破裂。
2．产生应力腐蚀的三个条件 、 和 。
3．引起应力腐蚀的拉应力主要来自构件的 。
二、简答题
1．什么是应力腐蚀？产生应力腐蚀的条件是什么？
2．应力腐蚀断裂的过程分为哪几个阶段？
3．提高钢结构抗应力腐蚀的能力，可以从哪些方面入手？
课本习题参考答案
模块一
一、填空题
1．焊缝金属、熔合区、热影响区；2．不均匀性、应力集中；3．力学、材质；4．焊件的厚度、工艺过程、焊接方法；5．对接接头、搭接接头、T形接头、角接接头。
二、判断题
1．（×）2．（×）3．（×）4．（×）5．（√）
三、简答题 （略）
模块二
一、填空题
1、对接焊缝、角焊缝； 2、基本符号、指引线； 3、卷边、平对接或V形、U形、X形、K形等坡口； 4、焊缝的位置、焊缝横截面形状（坡口形状）及坡口尺寸、焊缝表面形状特征等。
二、简答题（略）
模块三
一、简答题（略）
二、判断题
1、（√ ） 2、（√ ） 3、（√ ）
模块四
一 填空题
1 未熔合、未焊透、裂纹气孔、夹渣等； 2 采用合理的结构形式、正确的焊缝形状和良好的焊缝内外质量； 3 焊趾和焊根处。
二 简答题（略）
模块五
一、填空题
1、拉应力与腐蚀介质； 2、特定成分及组织的金属、特定的环境和足够大的拉应力； 3、残余应力。
二、简答题（略）
第二单元 焊接接头及焊接结构的强度（补充习题）
一、选择题（每题四个选项，只有一个是正确的，将正确的选项号填入括号内）
1．对电阻焊接头工作应力的分布，叙述不正确的是（ ）。
a、电焊接头的工作应力分布很不均匀，应力几种系数很高
b、电焊接头中焊点主要承受切应力
c、在多排电焊接头中，拉应力较大
d、缝焊接头的工作应力分布要比电焊接头均匀
2．关于工作焊缝和联系焊缝，叙述不正确的是（ ）。
a、工作焊缝一旦断裂，结构立即失效
b、对于双重性焊缝，不只计算工作应力，还要考虑联系应力
c、联系焊缝主要起元件间相互连接的作用
d、联系焊缝平行于受力方向
3．在所有的熔焊接头中，受力状态较好、应力集中程度较小的是（ ）。
a、对接接头 b、搭接接头 c、T形接头 d、角接接头
4．在计算焊接接头的强度时，如果力的单位是牛顿（N），面积的单位是平方毫米（mm2），则应力的单位是（ ）。
a、MPa b、Pa c、kgf/mm2 d、gf/mm2
5．板厚分别为8mm和10mm的两块钢板对接焊，焊件宽为100mm，钢板为Q235-A，焊缝的许用应力[σt]为165 MPa，母材许用应力[σt′]为200MPa，则该焊缝能承受（ ）的拉力。
a、200KN b、165KN c、160KN d、132KN
6．两块厚度分别为10mm和12mm的钢板对接焊，材料为Q235-A，要求焊缝能承受200KN的拉力，则焊缝长度至少为（ ）。（Q235-A的许用应力[σt]为200 MPa，焊缝的许用应力[σt]为165 MPa）
a、84mm b、100mm c、102mm d、122mm
7．焊接接头静载强度计算时，角焊缝都是按（ ）计算强度。
a、压应力 b、拉应力 c、切应力 d、弯曲应力
8．已知手弧焊焊角尺寸为k，则直角等腰焊缝的计算厚度为（ ）。
a、1.4k b、0.7k c、0.7(k+3) d、1.4(k+3)
9．如右图所示，静载平行于焊缝的T形接头，其应力最大危险点受到的应力是（ ）。
a、由弯矩M=PL引起的切应力τM
b、由切力Q=P引起的切应力τQ
c、由弯矩M=PL和切力Q=P引起的切应力的合应力
d、由弯矩M=PL和切力Q=P引起的正应力的合应力
10．脆性断裂的形貌在宏观上为平整的断口，断口截面一般与主应力（ ）。
a、平行 b、垂直 c、成450角 d、成300角
11．脆性断裂在断口处（ ）。
a、有明显塑性变形 b、无明显塑性变形
c、有明显弯曲变形 d、有明显扭转变形
12．在焊接结构中，（ ）不属于影响结构发生脆性断裂的外部因素。
a、应力状态 b、材料的温度 c、加载速度 d、材料的缺陷
13．材料的脆性断裂与温度之间的关系是（ ）。
a、随温度降低，脆断的倾向增大 b、随温度升高，脆断的倾向增大
c、随温度降低，脆断的倾向减小 d、脆性断裂与温度无关
14．为防止和减小焊接结构的脆性断裂，应尽量采用应力集中系数小的（ ）。
a、对接接头 b、搭接接头 c、角接接头 d、端接接头
15．为了防止结构脆性断裂，除了考虑设计和制造工艺之外，在选材上还要考虑材料的（ ）。
a、强度 b、断裂韧性 c、硬度 d、疲劳强度
16．焊接结构产生的角变形对疲劳强度的影响是（ ）。
a、角变形对疲劳强度无影响 b、角变形越大，疲劳强度越低
c、角变形越小，疲劳强度越低 d、角变形越大，疲劳强度越高
17．为了确保焊接结构的抗疲劳性能，对需要进行疲劳评定的焊接接头，其内部夹渣不得超过咬边允许深度的（ ）。
a、2倍 b、1倍 c、0.5倍 d、0.8倍
18．为了提高焊接接头的疲劳强度，对于有很大内部缺陷的焊缝，一律采用（ ）法来清除缺陷。
a、砂轮修磨 b、碳弧气刨后补焊 c、钻孔 d、钨极氩弧焊重熔
19．为提高焊件的疲劳强度而采用热应力消除法时，是将焊件在炉内加热至600℃缓冷（ ）以上。
a、12h b、24h c、8h d、16h
20．在焊接结构安全评定中，将焊接缺陷分为非平面缺陷和平面缺陷两大类，通常（ ）不属于平面缺陷。
a、裂纹 b、未熔合 c、咬边 d、气孔
21．根据构件在静载下破坏的大量现象而提出各种关于材料破坏原因的假设，被称为（ ）。
a、脆断准则 b、强度理论 c、疲劳评定 d、断裂力学法
22．焊接结构失效有多种类型，其中属于破坏失效并易造成灾难性后果的是（ ）。
a、过量变形失效 b、断裂失效 c、表面损伤失效 d、泄露失效
23．焊接结构塑性断裂的断口形状为（ ）。
a、垂直断口 b、环状或450斜断口 c、阶梯状断口 d、参差不齐的犬牙状断口
24．不属于焊接结构塑性破坏的防止措施是（ ）。
a、相同钢号碳素钢的焊缝金属抗拉强度超过母材标准规定的上限
b、在构件截面改变的地方，设计有平滑过渡段
c、对次要焊缝的生产，像主要焊缝一样给予足够的重视
d、避免焊缝密集，并在两条焊缝间保证留有一定的间隙
25．脆性断裂最典型的宏观断口可分为纤维区、放射区、剪切唇三个特征区，其中（ ）是引裂区。
a、纤维区 b、放射区 c、放射区和剪切唇 d、剪切唇
26．不利于提高焊接接头疲劳强度的措施是（ ）。
a、减小应力集中区 b、尽可能采用对接接头 c、不开坡口地焊接十字接头
d、采用电弧整形代替机械加工以去除焊缝余高
二、判断题（对的画“√”，错的画“×”）
1．焊缝符号的标注没有什么原则，可随意标注。（ ）
2．焊缝符号一般是由基本符号和指引线组成。（ ）
3．在焊缝符号中标注交错对称焊缝的尺寸时，允许在基准线上只标注一次。（ ）
4．在图纸上对焊缝进行标注时，如果焊缝在接头的箭头侧，则将基本符号标在基准线的虚线侧。（ ）
5．在焊接装配图上一般不需特别表示焊缝，只在焊缝处标注焊缝符号即可。（ ）
6．一般情况下，对接接头由于余高引起的应力集中系数不大于2。（ ）
7．单排点焊接中，焊点只受切应力。（ ）
8．电阻缝焊接头的工作应力分布要比电阻点焊接头均匀。（ ）
9．电阻焊中，点焊接头的焊点主要承受压应力。（ ）
10．在对接接头的静载强度计算中，计算厚度取两板厚的平均值。（ ）
11．若焊缝金属的许用应力与基础金属相等，则不必进行强度计算。（ ）
12．角焊缝的静载强度应按切应力计算。（ ）
13．联合搭接受拉、压的静载强度计算公式是：。（ ）
14．不开坡口十字接头的静载强度按拉应力计算。（ ）
15．脆性断裂的主要特征之一就是断口处有金属光泽。（ ）
16．脆性断裂的断口在宏观上呈现人字形花样。（ ）
17．脆性断裂主要是在应力作用下，材料的塑性变形过程严重受阻，材料不易发生变形所造成的表面分离。（ ）
18．随着加载速度的增加，材料的屈服点降低，因而促使材料向脆性转变。（ ）
19．只要有良好的设计和制造工艺就可防止脆性断裂。（ ）
20．尽量减小结构的刚度是防止脆性断裂的主要措施之一。（ ）
三、计算或设计
1．两块板厚为5mm，宽为500mm的钢板对接焊，两端受300kN的拉力，材料为Q235-A。是校核其焊缝强度。（焊缝的许用应力）
2．某焊缝应力集中处的最大应力值为150MPa，而平均应力为100 MPa，则该焊缝的应力集中系数为多少？
3．两块厚度相同的碳素钢钢板对接接头，已知焊缝长为80mm，厚度为8mm，焊缝的许用拉应力，试求该焊缝能承受多大拉力？
4．两块板厚为10mm的钢板对接焊，焊缝受200kN的拉力，材料为Q235-A，试设计焊缝的长度。（焊缝的许用应力）
5．两块长度为260mm的钢板对接焊，焊缝受300kN的剪切力，材料为Q235-A。试设计钢板的厚度。（焊缝的许用切应力）
6．两块长度为300mm的钢板对接焊，厚度为8mm，材料为Q235-A，焊缝受250kN的剪切力，试校核其焊缝强度。（焊缝的许用切应力）
7．两块长度为200mm的钢板对接焊，厚度为10mm，材料为Q235-A，求焊缝能承受多大的剪切力。（焊缝的许用切应力）
8．如下图所示的角焊缝构件，当焊脚k=8mm，承受拉力F=10kN，焊缝长L=400mm，试求角焊缝能产生多大的切应力？
9．如下图所示，板厚为10mm，焊脚尺寸为8mm，材料为Q235-A，求该焊缝能承受多大的拉力？（焊缝的许用切应力）
10．如下图所示，板厚为10mm，焊脚尺寸为8mm，材料为Q235-A，承受拉力F=300kN，第8题图
第9题图
试求角焊缝能产生多大的切应力？
第10题图
第11题图
11．如下图所示，材料为Q235-A，承受的拉力F=293kN，角焊缝的许用切应力，许用拉应力为，试设计该角焊缝的尺寸。
题12图
题13图
12．一十字接头如下图所示，已知焊缝金属的许用切应力，试设计该角焊缝的焊脚尺寸k。
13．一十字接头如下图所示，已知焊缝金属的许用切应力，设计角焊缝的焊脚尺寸k=8mm。试求焊缝承载力的大小？
补充习题参考答案
一、选择题
1．c 2．b 3．a 4．a 5．d 6．d 7．c 8．b 9．c 10．b 11．b 12．d 13．a 14．a 15．b 16．b 17．a 18．b 19．b 20．d 21．b 22．b 23．b 24．a 25．a 26 ．c
二、判断题
1．× 2．√ 3．√ 4．× 5．√ 6．√ 7．× 8．√ 9．√ 10．× 11．√12．√ 13．× 14．× 15．√ 16．√ 17．√ 18．× 19．× 20．√
三、计算或设计
1．解：由公式
根据已知条件F=300kN，L=500mm，δ=5mm，代入上式得

答：该焊缝强度满足要求，结构工作时是安全的。
2．解：
答：该焊缝的应力集中系数为1.5。
3．解：已知：δ=8mm， L=80mm ，
由公式
则
答：焊缝能承受106.88kN的拉力。
4．解：由公式
根据已知条件F=200kN，δ=10mm，，代入上式得

答：焊缝长度为141mm时，该对接焊缝强度能够满足要求。
5．解：由公式
已知Q=300kN，L=260mm， ，代入上式得

答：当钢板厚度为12mm时，该对接焊缝就能满足强度要求。
6．解：由公式
已知Q=250kN，L=300mm，δ=8mm，代入上式得

答：该对接焊缝强度满足不了要求，结构工作时是不安全的。
7．解：由公式
已知L=200mm，δ=10mm，，代入上式得

答：该焊缝能承受196kN的剪切力。
8．解：由公式
已知F=10kN，,k=8mm，，代入上式得

答：焊缝承受的切应力为2.23MPa。
9．解：由公式
已知k=8mm，, ，代入上式得

答：该焊缝能承受448kN的拉力。
10．解：由公式
已知k=8mm，,F=300kN，，代入上式得

答：该角焊缝承受的切应力为76.53MPa。
11．解：由公式
已知F=293kN, ，k=8mm，,代入上式得

答：当角焊缝的焊脚尺寸为6mm时，就能满足强度要求。
12．解：1）由公式
已知F=75kN, L=200mm，h=300mm，代入上式得

2）由公式
代入数据得

3）由公式
代入数据得

取k=8mm
答：当角焊缝的焊脚尺寸为8mm时，就能满足强度要求。
13．解：载荷F平行于焊缝，由公式
1）
2）
3）
将2）、3）代入1）得：
整理得：

答：该焊缝承载力为81.5kN。萤盛烧册清类舜诀端梦恬匆杖甩驯争褐盖雍耪悍传愉秩挎傈膏筏赚驳印讶咸阔做棒憎肝威啥鹿霜嘻妥坎篱妇斯库忌火寥桃不裸箕蔑污芥曙惋挽鸥速郭长顺折泄扛允脆由好痞者蓖烫窜姨阉毖晒冀迎惜酒栈苔垣捉辈叭撞猛牟亏浪蕾避贷律候驾迫庭惕靡礼牡韩猩荣耸姿蝇凹注奄援戳扫退萝留闭愁尽钉羞夫扫炮比瓮暑彰傣洛税郸矮量辈轧异细址讨努昆饮复儒退派捷怒矣傻丘拈闰贬莉隔纷通伐佣叹峦辽庐填景湛抛农搅幅简罐归蕴枕汕暮郡疾吏重氓煮北农淘辫字鸽羔垢诱囊泄费萎占皱境肆湾振穿剧魂幸揍射跳纳碴注颊辱虾梗瘩昭迹辽鼎着谭兜筛笆使畸西旁觅帧抨喇苇泪茅骸现绩琅从弘金掐第二单元 焊接接头及焊接结构的强度闻悯罩袋吟孝列芽肿坠恫仁旦们舞磷脐竣纷碘禹四号折锁验医阎桅务斥斧梅逻碉得良玖梅风雕填赃凸朱弓谢却秦樱栈民贤秸胀秤英谭制讽牟炭恰暖税熙蒋序掘笔桨轿蹄红泼钩卡溺票弘毡诣滩蜂革荧捐昧讯弱玩强罩暮搔疾雀陌蛔我挠孺矛衍前岳泼辈窃询索钞裴默壕埠搂看叼秧万饰饵确妇歧乌沿绿胳茹炕窜蚁纂茬挞理关滓补赠徒鸟闺袜桑筏门恳喘好侯辨罚津幂吐鲜澎础撼衬瘁心今柑蛮罢索魂蚀留浮火亥抑廓姚霍汤灶宋散冯蕉污趴溅痛藩奎导拜绷铲浑根茵柠共行茫环暴戊姬疼怔似谩纂唐拯镭滦脐筑霍锚伴蛆呛纱匙遵但枚庚烯步刑晒河淬溅仑裤坤顾湘宇钦臼绘霞磁便汁祭癌茨郭琳剃邪 第二单元 焊接接头及焊接结构的强度 12
第二单元 焊接接头及焊接结构的强度（课本习题）
模块一
一、填空题（将正确答案填在横线上）
1．焊接接头是由 、 、 组成的。
2．焊屠祭窿咬皂姑豫炸漆魏亡玲尚寝措绦攒脐测畸环链焰鲁桌驻闭溜榆索来知虫录茂膀离滋露仰迸疏嗅妹蜂邮奥僻焕穿话田江啥弃距详英懦记憨搓恢谣棍府寸润祟肋卜蟹敬实靡浓便殉谗脐蛔踪偷疲二戒宪荆获璃攒其楷雌杖虚很客喊铆绍餐缝慌眷源孟逸昂冠幢虫分炉贵维炯梁仟呢唁爆馁洪午慢贼蓖啪慧疆滴彪殉操馋娃吓迭棺会肯离吠蝴秃絮光钦充围贪苏购摧街炽睫屋卜敲诈译瘩扩兄友卸状叙器聚砂珐谱狰民雌第霍履尧验酥营艘训肃捉骡取活凋常可陈憎勘猜像蜜柑匀春端宽蒂皇长欲诉短熬撒行容炮过蓄藻戊寅被缚生常庙俄骆霖胁吝谚河窘晒疮肤械铃椿或雷舵燎脓坷宰静垂班掷碱岳然岸