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計算并設計一消聲器， 用于頻率為 100Hz 的發(fā)動機排氣消聲器， 消聲量不小 于 30dB ，需選定已知內壁管壁厚，開孔個數，每個孔直徑，擴張室直徑， 排氣管道直徑為 5cm ，用三維軟件畫出設計圖。       消聲器類型   消聲原理   主要應用   阻性消聲器 ( 中高頻 )   多孔性吸聲材料的吸收   風機、 通風空調、 燃氣輪機 等設備的進、排氣噪聲   抗性消聲器 ( 低頻好 )   管道阻抗變化所產生的聲反 射和耗損   空壓機的進氣噪聲、內燃 機、汽車的排氣噪聲等   阻抗復合型消 聲器   聯合阻性消聲器和抗性消聲 器的消聲機理   采用阻性消聲器、 抗性消聲 器的場所   擴散消聲器   改變噴注結構、 降低噴口的壓 力和流速   高溫、 高壓、 高速氣流等高 聲強噪音     噪聲按聲音的頻率可分為： ＜ 400Hz 的低頻噪聲   、 400 ～ 1000Hz 的中頻 噪聲及＞ 1000Hz 的高頻噪聲。根據設計要求及各種消聲器的適用范圍， 選 用抗性消聲器進行設計改進 。   抗性消聲器   消聲原理： 通過控制聲抗的大小來進行消聲的。 與阻性消聲器不同， 它 不使用吸聲材料而是在管道上接截面積突變的管段或旁接共振腔， 聲波在管 道截面的突然擴張 ( 或收縮 ) ， 造成通道內聲阻抗突變， 使聲波傳播方向發(fā)生 改變， 某些頻率的聲波在聲阻抗突變的界面發(fā)生反射、 干涉等現象， 從而在 消聲器的外測，達到了消聲的目的。     消聲的頻率特性：具有中、低頻消聲性能。   適用范圍：消除空壓機、內燃機、汽車排氣噪聲（氣體流速較高氣速的 情況）   抗性消聲器具有的特點：   （ 1 ）不需要使用多孔吸聲材料   （ 2 ）耐高溫、抗潮   （ 3 ）流速較大，潔凈   （ 4 ）對低頻、窄帶噪聲有較好的效果。   常用抗性消聲器的類型：   （ 1 ）擴張室式消聲器   （ 2 ）共振腔消聲器   （ 3 ）干涉式消聲器     按共振腔消聲器進行設計 ：   （ 1 ）倍頻帶消聲量不小于 30dB ，由式：   ) 20 1 ( lg 10 2 K L ? ? ?   ) 20 1 ( lg 10 30 2 K ? ?   查表   不同頻帶下的消聲量△L 與 K 值的關系     頻帶 類別   0.2  0.4  0.6  0.8  1.0   1.5  2  3  4  5  6  8  10  15  倍頻 帶   1.1  1.2  2.4  3.6  4.8  7.5  9.5  12.8  15.2  17  18.6  20  23  27  1/3 倍 頻帶   2.5  6.2  9.0   11.2  13.0   16.4  19  22.6  25.1  27  28.5  31  33  36.5    得， K ≈ 8  （ 2   ）由 KS f V 2 2 c 0 ? ? π 有：       2 4 2 2 2 m 10 6 . 19 cm 6 . 19 5 4 4 ? ? ? ? ? ? ? π π d S     3 2 - 3 4 m 10 7 . 1 cm 10 7 . 1 6 . 19 8 2 100 2 34000 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? V   （ 3 ）設計一個與管道同心圓形的共振腔消聲器，其內徑為 5cm ，外徑 為 20cm ，共振腔所需長度為：           cm 7 . 57 5 - 20 4 17000 ) ( 4 2 2 2 1 2 2 ? ? ? ? ） （ ? ? d d V L   取     L=58cm  m 10 8 . 5 cm 8 . 5 17000 ) 34000 100 2 ( ) 2 ( 2 2 2 0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? V c πf G   選用管壁厚度 =0.2cm, 孔徑 d=0.6cm,   則由式 d nS G 8 . 0 0 ? ? ，求得開孔個 數：         個 14 6 . 0 4 ) 6 . 0 8 . 0 2 . 0 ( 8 . 5 ) 8 . 0 ( 2 0 ? ? ? ? ? ? ? ? ? S d G n   由上述計算結果， 可設計共振腔消聲器長為 580mm ， 外腔直徑為 200mm, 腔的內徑為 50mm ，管壁厚 2mm ，在氣流通道的共振腔中部均勻排列開 14 個 孔，孔徑為 6mm 。   （ 4 ）驗算共振腔消聲器的有關聲學特性     Z 0 H 100 17000 8 . 5 2 34000 2 ? ? ? ? ? V G c f       Z H 2074 20 34000 22 . 1 c 22 . 1 ? ? ? ? D f 上   由題意得，中心頻率為 100Hz 的倍頻帶包括 89.8~112Hz ，不會出現高 頻失效問題。   共振頻率的波長：           cm 113 3 340 3 cm 340 100 34000 c 0 0 0 ? ? ? ? ? ? ? f   上述設計的共振腔的長、寬、腔深尺寸都小于共振頻率波長的 1/3 ，故 該設計方案可用。       孔 心 距 應 大 于 孔 徑 的 5 倍 ， 設 計 中 取 孔 距 為 40mm 。 穿 孔 范 圍   246mm&l; mm 283 12 0 ? ? 。            

 風機噪聲控制技術是指針對風機噪聲進行控制的方法，通常是在風機的進、出口處安裝阻性消聲器。 噪聲的頻譜 風機噪聲的頻譜是復合譜，是葉片通過頻率與寬帶空氣動力性噪聲成分的迭加。葉片通過頻率由下式確定: fn=Nbn/60赫 式中: B-----葉片數 N-----通風機的轉數，轉/分 n-----諧音序數:n=1(基頻)，n=2(第二諧音) 風機噪聲的聲級 風機噪聲的聲級，不僅與其風機的結構形式有關，而且還同其工作狀態(tài)(由全壓和風量決定)有關。不同系列、不同型號的風機，其聲級是不一樣的。同一風機，在不同工況下，其聲級也是不同的。風機工作在最高效率點時，聲級往往取量低值。 為了更好表征風機的噪聲性能，出現了比A級這個概念。比A聲級是指通風機在單位流量(1米/分)和單位全壓(1毫米水柱)下所產生的A聲級。。同一風機在不同工況下的比A聲級是不同的。在最高效率點上，比A聲級取量低值。不同系列的風機在額定工況下的比A聲級表征了該系列風機噪聲級的高低和產品質量的優(yōu)劣。所以國內外多采用比A聲級作為風機噪聲的限值指標。同一系列不同型號的風機，其比A聲級大體相近。風機加工精度愈高，氣動性能愈好，比A聲級愈低。 噪聲聲級的計算 一般來說，前向葉片離心風機，其比A聲級低于2dBA;后向板型葉片離心通風機，低于30dBA機翼型葉片離心風機，低于25dBA;軸流通風機，低于38bBA。在不同工況下，通風機噪聲的聲級由下式確定: LA=LSA+10LgQPdBA 式中: La----風機進氣口(或出氣口)的A聲級,dBA; Lsa----風機進氣口(或出氣口)的比A聲級,dBA; Q----風量,米3/分; P----風機全壓,毫米水柱. 控制風機噪聲的常用方法是在風機的進、出口處安裝阻性消聲器。對于有更高降噪要求的場合，可以采用消聲隔聲箱，并在機組與地基之間安置減震器。采取上述方法，一般可獲得明顯的降噪效果。 國內現已有許多噪聲控制設備廠，可提供各類風機的消聲噪器、消聲隔聲箱及減震器。風機的噪聲問題，從技術上來講，在我國基本上已可得到有效的控制，而且低噪聲風機也已開始出現。 但是，對于有特殊要求的風機消聲器，如要求防水、防潮、耐高溫或防塵等，尚有許多研究工作值得開展。

   噪音是一種使人感覺吵雜厭煩的聲音,其程度有時是隨人的心情而異。但連 續(xù)的噪音,也會使周遭受到污染。一殷風機產生噪音之原因可分述如下： 1.因葉片回轉而產生噪音 葉片旋轉時會與空氣產生摩擦,或發(fā)生沖擊:轉速愈快,接解空氣頻率愈高, 其噪音愈尖銳。葉片之寬度或厚度增加,此現象更為明顯。噪音的頻率是由多種 頻率復合而成,這些頻率均與風機之轉速有關。 軸流風機若有動翼與靜冀的配置時,兩者之葉片數最好不等,以免造成更大 的噪音共鳴。但無論是軸流式或離心式風機,凡是風速快的、風壓高的,其產生 之噪音也大。 2.因葉片產生渦流時也會產生噪音 在風機運轉期間,其動翼之背面會產生渦流,此渦流不但會降低風機的效率, 而且會產生噪音。為減低此現象,葉片的安裝角不得過大,且扇葉彎曲需平滑 切勿突然變化太大。 3.因亂流而產生噪音 空氣在流動時,若碰到尖銳的障礙物,極易發(fā)生亂流。此亂流雖然與渦流的 情況不同,同樣會產生噪音,或頻率甚高的嘯音,對風機而言亦會造成效率損失。 4.與風管外殼產生共振而發(fā)生噪音 風管與風機外殼的內面接縫處要平整,避免粗糙不平,造成撕裂聲。而由于 接連的管路會產生共振,使細微的聲音変大,造成更大的噪音。在設計時,有時 可以在風管外面覆以防音材料,可以降低噪音。 5.風機以外引起的噪音 除風機本身的固定噪音外,尚有許多噪聲源,諸如:軸承因精密度不足, 裝配不當或維護不佳會造成異常噪音。馬達部份也會產生噪音,有些是設計不良 或制造品控不佳所造成,但有時是馬達之內外冷卻扇造成。齒輪及皮帶亦會因摩 擦產生噪音。其它構造物之共振所產生之噪音亦不可忽視,這有時是由于機體不 平衠所致。  

一、微孔板吸聲結構的理論 在板厚小于1.0mm的薄板上穿以孔徑小于等于1.0mm的微孔，穿孔率為1～5%， 后部留有一定的厚度（5-20cm）空氣層，該層不填任何吸聲材料，這樣即構成了微穿孔板吸聲結構。它是一種低聲質量，高聲阻的共振吸聲結構，其研究表明，表征微穿孔板吸聲特性的吸聲系數和頻帶寬度，主要由微穿孔板的聲質量m和聲阻來決定，而這兩個因素又與微孔直徑d及穿孔率p有關。微穿孔板吸聲結構的相對聲阻抗Z（以空氣的特性阻抗&ho;C為單位）用式（1）計算： Z=+jwm=jcg(WD/C)（1） 公式中： &ho;--空氣密度（kg/cm3）； C--空氣中聲速（m/s）； D--腔深（mm）； m--相對聲質量； --相對聲阻； w--角頻率，W=2πf(f為頻率)； 而和m分別由式（2）（3）表達： =ak/dzp（2） m=(0.294)&imes;10-3km/p（3） 式中： --板厚（毫米） d--孔徑（毫米） p--穿孔率（%） k--聲阻系數k=(1+x2/32)1/2+(2x)1/2/8&imes;d/ km--聲質量系數km=1+{1+[1/(9+(x2/2))]}+0.85d/ 其中x=abf，a和b為常數，對于絕熱板a=0.147,b=0.32；對于導熱板a=0.235，b=0.21。聲吸收的角頻帶寬度，近似地由/m決定，此值越大，吸聲的頻帶越寬。/m=(l/d2)&imes;(k/km)(4) 式中l(wèi)--常數，對于金屬板l=1140,而隔熱板l=500。上式也可以用式（5）表達： /m=50f((k/km)/x2)(5) 而k/km的近似計算式為： k/km=0.5+0.1x+0.005x2(6) 利用以上各式就可以從要求的、m、f求出微穿孔板吸聲結構的x、d、、p等參量。由于微穿孔板的孔徑很小且稀，基聲阻值比普通穿孔板大得多，而聲質量m又很小，故吸聲頻帶比普通穿孔板共振吸聲結構大得多，一般性能較好的單層或雙層微穿孔板吸聲結構的吸聲頻帶寬度可以達到6～10個1/3信頻程以上。這就是微穿孔板吸聲結構最大的特點。 共振時的最大吸聲系數α0為α0=4/(1+)2(7) 具體設計微穿孔板吸聲結構時，可通過計算，也可查圖表，計算結果與實測結果相近。在實際工程中為了擴大吸聲頻帶的寬度，往往采用不同孔徑、不同穿孔率的雙層或多層微穿孔板復合結構。 二、微穿孔板理論在抗噴阻消聲器設計中的應用 利用微穿孔板聲學結構設計制造的消聲器種類很多，主要型為抗噴阻型消聲器。該型式消聲器是用不銹鋼穿孔薄板制成，因該九臺消聲器是用于石化單位，空氣腐蝕性比較大，故穿孔板后的空氣層內填裝的吸聲材料為耐腐蝕金屬軟絲布。利用吸聲材料的阻性吸聲原理，進一步達到降噪消聲的作用， 其吸聲系數高，吸收頻帶寬，壓力損失小，氣流再生噪聲低，且易于控制。為獲得寬頻帶高吸收效果，一般用三級微穿孔板結構。微穿孔板與外殼體之間以及微穿板之間的空腔尺寸大小按需要吸收的頻帶不同而異，低頻腔大（150～200mm）,中頻小些(80～120mm），高頻更小些（30～50mm），雙層結構的前腔深度一般應小于后腔，前后腔深度之比不大于1：3，前部接近氣流的一層微穿孔板穿孔率應高于后層，為減小軸向聲傳播的影響，可在微穿孔板消聲器的空腔內每隔500mm左右加一塊橫向隔板。試驗證明，微穿孔板消聲器不論是低頻、中頻、高頻消聲性能實測值比理論估算值要好。且消聲量與流速有關，與消聲器溫升無關，當流速達到70米/秒時，一般其它型式消聲器已無法解決噪聲問題，而微孔型消聲器可承受70m/s氣流速度的沖擊，仍有15dBA以上的消聲器。這也是微孔消聲器優(yōu)于一般消聲器一個重要特點。 三、抗噴阻型消聲器特點 本型式消聲器綜合了微穿孔板最合理的消聲原理設計而成，使高壓蒸汽在消聲器內經一次控流后進入降壓腔擴容后，從而形成低壓蒸汽從小孔噴出，最后經過降壓體外的阻聲罩使降壓體發(fā)出的剩余噪聲得到有效的吸收，最終消聲器達35dB(A)以上（一級至三級消聲之間比例為35%，50%，15%）。

引言 滾動軸承是工程機械設備中常用重要機件，各種因素導致的損害會在軸承上留下不同的特征。通過檢查分析損壞的軸承，找出其損壞的原因并采取必要的改善措施，防止不利因素的發(fā)生，是非常有意義的。即使有時沒有找出失效的真實原因，也能得出一些方向性的提示，排除一些錯誤的觀點和避免一些不必要的彎路。 1 滾動軸承運轉軌跡模式     滾動軸承在低負荷下運轉時，內、外圈滾道接觸面會有一些鈍化痕跡，通常這不算磨損，對軸承壽命影響不大。鈍化痕跡形成的部位及大小即所謂的軌跡模式，因轉動與滾動情況不同而各異，一般可以通過對軌跡模式的檢測來掌握軸承的運行環(huán)境，區(qū)分其運行環(huán)境是否正常和適當。 2 失效分類及實例 軸承失效的典型損壞形式一般是由初期階段延續(xù)上升到第二階段，即由壓痕、擦痕、刮傷、電擊、銹跡、過熱等上升至凹痕、磨損、瘢痕、腐蝕、疲勞、剝落、失圓、燒傷、斷裂、內部間隙增大、振動和噪聲上升，直至失效，而軸承失效通常表現為各階段損壞的混合，以下為常見的失效形式和不適當運行方式。 2.1 疲勞 疲勞是載荷所產生的剪切應力在金屬承載表面以下快速周期性的出現，經過一定時間后產生微觀裂紋，并逐漸延伸到金屬表面引起的剝離或脫落，并逐漸擴展最終使軸承失效。它與因潤滑不足、粗糙表面及微觀凹凸在周期載荷作用下滾道表面形成的微小裂紋不同，表面裂紋（或表面疲勞）非常細微，但逐漸擴展會縮短軸承使用壽命。 2.2 磨損   2.2.1 潤滑原因 當潤滑油型號不對、變質、流失、潤滑不充分或潤滑失效，無法形成有承載力的油膜，金屬之間直接接觸，相對滑動，表面材料原始微觀刀紋被磨掉，起初出現明顯的碾壓光亮鏡面效果。當潤滑油耗盡，干摩擦使溫度急劇上升，發(fā)藍直至呈棕色，溫度繼續(xù)升高，金屬表面變軟，發(fā)生流動和粘連，表面材料發(fā)生相互轉移的拖尾效應，呈淚痕狀。摩擦發(fā)生時，某些材料的表面也可能會被加熱后又經油淋快速冷卻而局部硬化，造成滾動中局部應力集中和其它材料的加速磨損。 2.2.2 污染原因 因裝配操作不當，密封性差，維護不良，雜質或軸承材料磨屑進入等，軸承工作面會被 逐漸磨損直至不能使用。 2.2.3 振動原因     軸承靜止時，滾子與滾道間還未形成潤滑膜，相互接觸的金屬之間受振動環(huán)境影響產生相對移動摩擦，有時會產生搓板條紋狀印痕，微小顆粒從滾道表面剝離形成印痕，滾柱軸承產生長條凹槽，滾珠軸承產生球狀凹坑。大多情況剝離部位會氧化使印痕底部有暗紅色銹跡，而滾子沒有明顯的損害。振動幅度的大小、持續(xù)的時間和間隙的大小都影響損害的程度，但振頻與損害程度無顯著關系。圓柱滾子軸承相對更易受到傷害，因為滾珠能在任何方向滾動，而滾柱只能朝一個方向滾動，其他方向則形成滑動。所以，提供振動阻尼基座、采用油浴潤滑、軸承預加彈性載荷，或可能情況下采用球面滾子代替圓柱滾子等，盡量避免振動損害。 2.2.4 進出載荷區(qū) 滾動軸承運轉時，載荷區(qū)的滾子受到內、外圈的壓力驅動處于滾動狀態(tài)，而無載荷區(qū)域的滾子并未完全形成滾動，當這部分滾子處于正在進入與尚未進入載荷時刻，處于剛性體與塑性體、滑動和滾動的混合狀態(tài)，受加速、壓力失圓和劇烈的搓擠，此刻若潤滑油膜失效，會導致滾子和內外滾道磨損。   2.2.5 安裝原因   安裝圓柱滾子軸承時，滾子與保持架相連的環(huán)應加以潤滑和旋轉進行安裝，否則滾子容易刮擦滾道，導致與滾子間距一致的橫向擦痕。批量裝配軸承時若采用合理的工裝會非常方便。若軸承內圈與軸、外圈與軸承座配合不夠緊，此種情況靠軸向壓緊難以改善，運行時產生相對運動（跑套），在軸和軸承孔、軸承外表面和軸承座孔會產生磨損。 2.2.6 軸承結構 軸承擋邊、角環(huán)及保持架等都容易在運行中發(fā)生摩擦，雙列球面滾子軸承的中隔圈在尺寸設計上過于靠近保持架容易磨損；雙支撐軸承跨度較大時，常因熱膨脹釋放受阻，受過大的單向軸向載荷導致滾子端部與擋邊和角環(huán)的導向面發(fā)生磨損。 2.2.7 軸承質量原因 不具備資質的制造廠家所生產的軸承，結構設計不合理、材料選用不當、制造上的缺陷、質量控制不善、工藝執(zhí)行不嚴及運輸保管失誤等，均可能引起軸承較快磨損。 2.3 凹痕  2.3.1 軸承拆裝時施力不當、過盈配合過大、錐孔軸承軸套過度脹緊，軸承未運轉時受不對稱或非正常載荷，使座圈和滾子上形成凹痕，有時軸承圈上的凹痕與滾子的間距是一致的。 2.3.2 毛刺類雜質卷入滾動中座環(huán)會產生碾壓凹痕，導致凹痕的粒子并不一定很硬，碎紙、纖維也可能導致這種情況。 2.4 瘢痕 推力球軸承若載荷不足情況下轉速過高，離心力會把滾珠甩向滾道外側，滾珠與滾道產生相對滑動而非正常滾動，導致滾道外側形成傾斜的條狀劃擦痕跡，一般通過對軸承附加預緊載荷（如彈簧）可以避免。此外，一些軸承定位件、壓緊件及隨軸旋轉件的各種缺陷也會在軸承上留下損傷痕跡。 2.5 腐蝕和銹蝕 暴露在空氣中的軸承金屬表面會產生一層很薄的氧化保護膜，但若無潤滑油保護，此薄膜極易破壞，一經與水或腐蝕元素接觸，就會產生腐蝕痕跡并迅速擴展。如鹽水能產生電解腐蝕，一般硫酸腐蝕很快，硝液腐蝕較弱。腐蝕也可因摩擦引起氧化薄膜破壞，氧化逐漸滲透至材料內部，銹蝕處破裂形成凹坑，產生承載不均勻，載荷分布惡化。 2.6 電擊 當對機械設備施焊，電流從一個軸承環(huán)經滾子流向另一個環(huán)，接觸點產生高溫電弧，局部材料受熱產生大小不一的變色或灼傷區(qū)域，此處材料被回火、被再次硬化或融化，形成凹坑褶皺，滾動受到影響，外環(huán)滾道上的剝落會因碾壓周向擴展，滾子上的灼傷有黑色或變色瘢痕。直流電和交流電都能損傷軸承，即使是很小的電流。轉動著的軸承對電流損害更敏感，損傷的程度取決于電流強度、持續(xù)時間、載荷、速度和潤滑。 有時電流產生的凹痕與振動引起的凹痕非常相似，一般較難區(qū)分，但是前者產生的凹痕底部深暗發(fā)黑，通常不明亮不銹蝕；而振動引起的凹痕底部較亮或帶銹跡；另一個特征是振動損傷主要在滾道上，滾子上無明顯損傷。 2.7 剝落 通常的軸承剝落并非疲勞已達到額定壽命，而有可能存在6種情況。 2.7.1 軸承配置選型不當，裝調預載荷過大，配合過緊造成軸承運行過載荷。 2.7.2 運行軸承散熱不良，材料間相互溫差過大，軸承圈熱變形和局部高負載會引起剝落。 2.7.3 剖分式軸承座中分面錯位或連接螺栓過緊，致軸承孔失圓而形成附加載荷。 2.7.4 雙支型軸承浮動端移動度受限，不能釋放熱膨脹引起的軸向附加載荷，導致擠壓。 2.7.5 安裝傾斜，定位不良或缺乏定位，內外圈不同軸，深溝球軸承直徑兩端造成嚴重的傾斜受力印痕和剝落；圓柱滾子軸承則在內圈一側滾道邊緣超載出現印痕和剝落。 2.7.6 硬粒雜質污染碾壓造成剝落，其它如表面腐蝕、銹蝕、摩擦或電擊損害等引起的剝落，當剝落到一定程度時，通過聲音和振動的不正?？梢耘袛喑?。   2.8 斷裂 2.8.1 野蠻拆裝，對內外環(huán)的直接錘擊或以硬物敲鑿都將導致裂紋或碎片脫落；球面滾子軸承裝配時受敲擊易造成中部法蘭破裂，或撞擊力由另一列滾子傳遞后造成另一側內環(huán)外擋邊破裂。 2.8.2 錐形內孔或脹套緊力過度，圓柱孔內圈配合過盈量過大，導致過度加熱后與主軸套裝過緊，造成內環(huán)上過大的附加拉應力，在運行載荷作用下容易斷裂。   2.8.3 軸承內圈與主軸配合不夠緊，運行中產生相對轉動和摩擦，易導致內圈裂紋或橫貫摩擦面的斷裂。 2.8.4 深溝球軸承易產生外圈周向斷裂，嚴重磨損銹蝕的球面滾子軸承易產生內圈橫向斷裂。 2.9 保持架損壞 2.9.1 劇烈振動下滾子慣性力會使保持架受沖擊過載荷，保持架內部會疲勞產生裂紋，這些裂紋遲早會導致保持架破裂。 2.9.2 若軸承轉速超過保持架設計強度，保持架也會因高速產生的巨大慣性力而破壞。 2.9.3 使用滾動軸承的初衷是避免滑動摩擦，但保持架和與其接觸的軸承組件不可避免地會產生滑動摩擦。保持架材料相對偏軟，若潤滑不充分和微粒研磨，磨損相對較快，當保持架尺寸因磨損減小后，間隙增大，對滾動件的導向作用減弱，滾動會偏離正常運動軌跡，會更加速保持架失效。 2.9.4 若硬質顆粒進入保持架阻礙了滾子正常旋轉，也將導致保持架失效。 2.9.5 其它原因：若軸承安裝時內外環(huán)軸心偏移或軸承間隙增大，滾子以橢圓和非正常軌跡運動，那么保持架每轉一圈都必定改變形狀，產生附加載荷或承受劇烈加速、減速及速度波動和慣性力的影響，其內部材料遲早會因疲勞導致破損。 3 結論 總之，只要注意保護運行現場和保留失效軸承遺留物件，認真進行觀察分析和不斷總結積累經驗，就能找到解決問題的方法和思路，從失效軸承的運行環(huán)境和損壞痕跡分析中獲益。

2020年焊工（高級）證考試題庫及焊工（高級）試題解析是由（安監(jiān)局）特種作業(yè)人員操作證考試大綱和（質檢局）特種設備作業(yè)人員上崗證考試大綱隨機出的焊工（高級）在線模擬考試題練習。 1、【判斷題】引弧性能是鎢極氬弧焊槍的試驗內容。（&imes;） 2、【判斷題】某些大比例施工圖中，在圖形中常采用三根線條表示管道和管件的外形。（&imes;） 3、【判斷題】變壓器是利用電磁感應原理工作，無論是升壓或降壓，變壓器不但能改變電壓，而且能改變電流的頻率。（&imes;） 4、【判斷題】數控氣割機切割前也必須進行放樣、劃線等。（&imes;） 5、【判斷題】鋁及鋁合金氣焊用熔劑是CJ201。（&imes;） 6、【判斷題】氣割機切割工作完畢，必須拉閘斷電，關閉所有瓶閥，清理場地，消除事故隱患。（&adic;） 7、【判斷題】壓力容器壓力試驗后需返修的，返修部位必須按原要求經無損檢測合格。（&adic;） 8、【判斷題】從事職業(yè)活動的人要自覺遵守和職業(yè)活動、行為有關的制度和紀律。（&adic;） 9、【判斷題】鋼淬火的目的是為了細化晶粒，提高鋼的綜合力學性能。（&imes;） 10、【判斷題】在三相四線制供電電路中，任意兩端線間的電壓稱為線電壓，電壓為380伏。而端線與中線間的電壓稱為相電壓，電壓為220伏。（&adic;） 11、【判斷題】鋼材的性能不僅取決于鋼材的化學成分，而且取決于鋼材的形狀。（&imes;） 12、【判斷題】珠光體鋼和奧氏體不銹鋼焊條電弧焊時，生產中廣泛采用E310-16和E310-15焊條，得到抗裂性能好的奧氏體+鐵素體焊縫組織。（&imes;） 13、【判斷題】鍋爐壓力容器是生產和生活中廣泛使用的有斷裂危險的受拉容器。（&imes;） 14、【判斷題】由于紫銅的線脹系數和收縮率較大，因此焊接時熱量迅速從加熱區(qū)傳導出去，使得母材和填充金屬難以熔合。（&imes;） 15、【判斷題】在裝配圖的尺寸標注中，所有零件的全部尺寸也是需要標注的。（&imes;） 16、【判斷題】某些大比例施工圖中，在圖形中常采用三根線條表示管道和管件的外形。（&imes;） 17、【判斷題】數控氣割機切割前也必須進行放樣、劃線等。（&imes;） 18、【判斷題】專用優(yōu)質碳素結構鋼中，焊接用鋼牌號表示為“HP&dquo;。（&imes;） 19、【判斷題】騎座式管板仰焊位蓋面焊采用單道焊時其優(yōu)點是外觀平整、成型好，缺點是對操作穩(wěn)定性要求較高，焊縫表面容易下垂。（&adic;） 20、【判斷題】如果電流的方向和大小都不隨時間變化，就是脈動直流電流。（&imes;） 21、【判斷題】擴散層是珠光體鋼和奧氏體不銹鋼焊接接頭中的薄弱環(huán)節(jié)，受力時可能會引起熱裂紋。（&imes;） 22、【判斷題】珠光體耐熱鋼主要是以鉻、鉬為基礎的具有高溫強度和抗氧化性的低合金鋼，一般最高工作溫度約在500～600℃之間。（&adic;） 23、【判斷題】鎢極氬弧焊焊接鋁及鋁合金必須采用直流反接。（&imes;） 24、【判斷題】珠光體鋼和奧氏體不銹鋼焊接時容易出現的問題是焊縫產生晶間腐蝕。（&imes;） 25、【判斷題】職業(yè)道德的意義也包括有利于社會體制改革。（&imes;） 26、【判斷題】紫銅具有高的耐磨性、良好的力學性能、鑄造性能和耐腐蝕性。（&imes;） 27、【判斷題】低溫鋼必須保證在相應的低溫下具有足夠的低溫強度，而對韌性并無要求。（&imes;） 28、【判斷題】高壓容器為《容規(guī)》適用范圍內的第三類壓力容器之一。（&adic;） 29、【判斷題】引弧性能是埋弧焊機電源測試的主要內容。（&imes;）     1、【單選題】水壓試驗時，當壓力達到試驗壓力后，要恒壓一定時間，根據()，一般為5～30分鐘，觀察是否有落壓現象。（D） A、壓力容器材料 B、內部介質性質 C、現場環(huán)境溫度 D、不同技術要求   2、【單選題】管接頭剖條拉伸試樣的數量應不少于()。（B） A、1個 B、2個 C、3個 D、5個   3、【單選題】鋁合金焊接時防止氣孔的主要措施中沒有()。（D） A、預熱降低冷卻速度 B、嚴格清理焊絲表面 C、熔化極氬弧焊用直流反接 D、焊件背面加墊板   4、【單選題】工作時承受彎曲的桿件叫()。（C） A、柱 B、板 C、梁 D、管   5、【單選題】割炬隨著磁頭沿一定形狀的靠模移動，切割出所需形狀的工件的氣割機是()。（B） A、數控氣割機 B、仿形氣割機 C、光電跟蹤氣割機 D、半自動氣割機   6、【單選題】焊接壓力容器的焊工，必須進行考試，取得()后，才能在有效期間內擔任合格項目范圍內的焊接工作。（D） A、焊工技師證 B、鍋爐壓力容器焊工合格證 C、高級焊工證 D、鍋爐壓力容器無損檢測資格證   7、【單選題】鑄鐵按()不同，主要可分為白口鑄鐵、灰鑄鐵、可鍛鑄鐵及球墨鑄鐵。（A） A、碳存在的狀態(tài)和形式 B、鐵存在的狀態(tài)和形式 C、硫、磷的含量 D、合金元素的含量   8、【單選題】為了防止氣孔，鋁合金焊接時采取的主要措施有()等。（B） A、采用小的焊接電流 B、嚴格清理焊件和焊絲表面 C、合理選用焊絲 D、選用熱量集中的焊接方法   9、【單選題】焊接接頭容易產生()，是灰鑄鐵焊接的特點之一。（C） A、魏氏組織 B、奧氏體組織 C、白口鑄鐵組織 D、珠光體+鐵素體組織   10、【單選題】()屬于埋弧焊機小車性能的檢測內容。（D） A、各控制按鈕的動作 B、引弧操作性能 C、焊絲送進速度 D、驅動電動機和減速系統(tǒng)的運行狀態(tài)   11、【單選題】切斷焊接電源開關后才能進行()。（B） A、更換焊條 B、檢修焊機故障 C、調節(jié)焊接電流 D、敲渣   12、【單選題】物質在氧氣中燃燒發(fā)生的化學反應是()。（B） A、中和反應 B、氧化反應 C、還原反應 D、氧化－還原反應   13、【單選題】灰鑄鐵焊接接頭容易產生白口鑄鐵組織的原因是由于焊補時()。（A） A、冷卻速度太快 B、冷卻速度太慢 C、焊接應力太大 D、工件受熱不均勻   14、【單選題】由于石墨化元素不足和()太快，灰鑄鐵補焊時，焊縫和半熔化區(qū)容易產生白口鑄鐵組織。（D） A、電流增長速度 B、合金元素燒損速度 C、加熱速度 D、冷卻速度   15、【單選題】()不是按彎曲試樣受拉面在焊縫中的位置分的彎曲試樣類型。（C） A、背彎 B、側彎 C、直彎 D、正彎   16、【單選題】()是焊接鈦及鈦合金容易出現的問題。（C） A、氧化膜熔點高，易產生夾渣 B、雜質多，引起熱裂紋 C、容易沾污，引起脆化 D、熔化時無顯著顏色變化，易塌陷   17、【單選題】著色探傷是用來發(fā)現各種材料的焊接接頭，特別是()等的各種表面缺陷。（D） A、16Mn鋼 B、Q235鋼 C、耐熱鋼 D、有色金屬及其合金   18、【單選題】斜Y形坡口對接裂紋試驗后，檢查焊接接頭的表面或斷面是否有裂紋，并分別計算除()以外的裂紋率。（B） A、表面裂紋率 B、中心裂紋率 C、斷面裂紋率 D、根部裂紋率   19、【單選題】焊條電弧焊熱焊法焊接灰鑄鐵一般不用于焊補()的鑄件。（C） A、焊后需要加工 B、要求顏色一致 C、結構簡單 D、焊補處剛性較大易產生裂紋   20、【單選題】為了使焊縫得到含2%鐵素體的奧氏體+鐵素體雙相組織，如熔合比為40%時，應選擇()焊接1C18Ni9不銹鋼和Q235低碳鋼。（D） A、J507焊條 B、A102焊條 C、A407焊條 D、A307焊條   21、【單選題】焊接1C18Ni9不銹鋼和Q235低碳鋼，如熔合比為40%，使用()焊條，會使焊縫得到單相奧氏體組織，容易產生熱裂紋。（D） A、A137 B、A207 C、A307 D、A407   22、【單選題】由于紫銅的()不高，所以在機械結構零件中使用的都是銅合金。（D） A、導電性 B、導熱性 C、低溫性能 D、力學性能   23、【單選題】手工電渣焊的電極材料是()。（B） A、鈰鎢電極 B、石墨電極 C、純鎢電極 D、釷鎢電極   24、【單選題】數控氣割機自動切割前必須()。（B） A、鋪好軌道 B、提供指令 C、劃好圖樣 D、做好樣板   25、【單選題】采用焊條電弧焊熱焊法時，不能用()的操作方法，焊補灰鑄鐵缺陷。（D） A、焊接電弧適當拉長 B、焊后保溫緩冷 C、粗焊條連續(xù)焊 D、細焊條小電流   26、【單選題】()是鐵素體和滲碳體的機械混合物。（D） A、馬氏體 B、奧氏體 C、萊氏體 D、珠光體   27、【單選題】熒光探傷是用來發(fā)現各種焊接接頭的()，常作為非磁性材料工件的檢查。（C） A、組織缺陷 B、微小缺陷 C、表面缺陷 D、層狀撕裂   28、【單選題】紫銅焊接時產生的裂紋為()。（D） A、再熱裂紋 B、冷裂紋 C、層狀撕裂 D、熱裂紋   29、【單選題】黃銅是()合金。（B）   A、銅鎳 B、銅鋅 C、銅錫 D、銅鋁   30、【單選題】鉻和鎳的元素符號是()。（C） A、Mo和C B、C和Si C、C和Ni D、Ti和Ni   31、【單選題】按()的質量分數分類，碳素鋼可分為低碳鋼、中碳鋼及高碳鋼。（A） A、碳 B、鐵 C、硅 D、錳   32、【單選題】一般認為斜Y形坡口對接裂紋試驗方法，裂紋總長小于試驗焊縫長度的()，在實際生產中就不致發(fā)生裂紋。（C） A、0.1 B、0.15 C、0.2 D、0.25   33、【單選題】()接頭受力較均勻，因此常用于筒體與封頭等重要部件的連接。（B） A、搭接 B、對接 C、十字 D、端接   34、【單選題】壓力容器()前，對受壓元件之間的對接焊接接頭和要求全焊透的T形接頭等，都應進行焊接工藝評定。（B） A、設計 B、施焊 C、熱處理 D、無損檢測   35、【單選題】讀裝配圖時，其目的不是為了了解()。（A） A、零件的全部尺寸 B、零件之間裝配關系及拆裝關系 C、零件的作用及傳動路線 D、機器或部件的名稱、工作原理   36、【單選題】()可以用來焊接純鋁或要求不高的鋁合金。（C） A、SAlMg-5 B、SAlMn C、SAl-3 D、SAlCu   37、【單選題】焊接黃銅時，為了抑制()的蒸發(fā)，可選用含硅量高的黃銅或硅青銅焊絲。（C） A、銅 B、錳 C、鋅 D、硅   38、【單選題】選擇奧氏體不銹鋼焊條作填充材料，焊接珠光體鋼和奧氏體不銹鋼時，介于()之間形成過渡層。（D） A、珠光體鋼母材和熔合線 B、奧氏體不銹鋼母材和奧氏體不銹鋼 C、奧氏體不銹鋼母材和熔合線 D、珠光體鋼母材和奧氏體不銹鋼焊縫   39、【單選題】下列焊條中，()不是鎳基鑄鐵焊條。（B） A、鎳鐵鑄鐵焊條 B、灰鑄鐵焊條 C、純鎳鑄鐵焊條 D、鎳銅鑄鐵焊條   40、【單選題】焊接鑄鐵時，焊縫中產生的氣孔類型主要為()。（C） A、CO2氣孔和氮氣孔 B、CO氣孔和CO2氣孔 C、CO氣孔和氫氣孔 D、CO2氣孔和氫氣孔   41、【單選題】()叫做離子，（B） A、不帶電荷的原子 B、帶有電荷的原子 C、不帶電荷的中子 D、帶有電荷的質子   42、【單選題】為了防止氣孔，鋁合金焊接時采取的主要措施有()等。（B） A、采用小的焊接電流 B、嚴格清理焊件和焊絲表面 C、合理選用焊絲 D、選用熱量集中的焊接方法   43、【單選題】焊接接頭容易產生()，是灰鑄鐵焊接的特點之一。（C） A、魏氏組織 B、奧氏體組織 C、白口鑄鐵組織 D、珠光體+鐵素體組織   44、【單選題】切斷焊接電源開關后才能進行()。（B） A、更換焊條 B、檢修焊機故障 C、調節(jié)焊接電流 D、敲渣   45、【單選題】在TIG焊過程中，破壞和清除氧化膜的措施是()。（D） A、焊絲中加錳和硅脫氧 B、采用直流正接焊 C、提高焊接電流 D、采用交流焊   46、【單選題】珠光體鋼和奧氏體不銹鋼焊接接頭在熱處理或()條件下工作時，在珠光體母材熔合線附近發(fā)生碳的擴散現象，形成擴散層。（A） A、高溫 B、重載荷 C、交變載荷 D、常溫   47、【單選題】球形容器()。（D） A、受力較均勻 B、受力不均勻 C、受力最不均勻 D、受力均勻   48、【單選題】常用的鋁鎂合金屬于()。（A） A、防銹鋁合金 B、超硬鋁合金 C、熱處理強化鋁合金 D、鑄造鋁合金   49、【單選題】水壓試驗試驗場地的溫度一般()（C） A、不得高于35℃ B、不得高于45℃ C、不得低于5℃ D、不得低于-5℃   50、【單選題】采用E308-16焊條焊接1C18Ni9不銹鋼和Q235低碳鋼，當母材的熔合比為30%～40%時，焊縫為()組織。（B） A、單相奧氏體 B、奧氏體+馬氏體 C、珠光體+鐵素體 D、馬氏體   51、【單選題】下列焊絲中，()是鑄鐵焊絲。（B） A、H08Mn2SiA B、RZC-1 C、HS311 D、HSCu   52、【單選題】用于鑄鐵氣焊時的助熔劑是()。（D） A、HJ260 B、HJ431 C、CJ101 D、CJ201   53、【單選題】電弧冷焊灰鑄鐵時，一般得到()。（C） A、灰鑄鐵焊縫 B、球墨鑄鐵焊縫 C、非鑄鐵焊縫 D、可鍛鑄鐵焊縫   54、【單選題】熒光探傷時，由于熒光液和顯像粉的作用，缺陷處出現強烈的熒光，根據()不同，就可以確定缺陷的位置和大小。（D） A、發(fā)光停留的時間 B、光的顏色 C、光的波長 D、發(fā)光程度   55、【單選題】()操作可以不切斷焊接電源開關進行。（A） A、調節(jié)焊接電流 B、更換熔斷器 C、檢修焊機故障 D、改接二次線路   56、【單選題】奧氏體是碳和其他合金元素在γ－鐵中的固溶體，它的一個特點是()。（D） A、強度高 B、硬度高 C、無塑性 D、無磁性   57、【單選題】為了使焊縫得到含2%鐵素體的奧氏體+鐵素體雙相組織，如熔合比為40%時，應選擇()焊接1C18Ni9不銹鋼和Q235低碳鋼。（D） A、J507焊條 B、A102焊條 C、A407焊條 D、A307焊條   58、【單選題】熱處理強化鋁合金不包括()。（D） A、硬鋁合金 B、超硬鋁合金 C、鍛鋁合金 D、鋁鎂合金   59、【單選題】由于紫銅的()不高，所以在機械結構零件中使用的都是銅合金。（D） A、導電性 B、導熱性 C、低溫性能 D、力學性能   60、【單選題】珠光體鋼和奧氏體不銹鋼焊接，選擇奧氏體不銹鋼焊條作填充材料時，()對焊縫金屬中合金元素的含量具有沖淡作用。（B） A、熔化的奧氏體不銹鋼母材 B、熔化的珠光體母材 C、熔化的奧氏體不銹鋼焊條 D、熔化的奧氏體不銹鋼母材和焊條   61、【單選題】采用焊條電弧焊熱焊法時，不能用()的操作方法，焊補灰鑄鐵缺陷。（D） A、焊接電弧適當拉長 B、焊后保溫緩冷 C、粗焊條連續(xù)焊 D、細焊條小電流   62、【單選題】鋁及鋁合金工件的厚度超過5～10mm時，焊前預熱溫度為()。（A） A、100～300℃左右 B、300～350℃左右 C、350～450℃左右 D、700～800℃左右   63、【單選題】由兩塊翼板和一塊腹板焊接而成的桿件是()。（D） A、格構柱 B、十字梁 C、箱形梁 D、工字梁   64、【單選題】清理鋁及鋁合金工件后，存放時間在潮濕的環(huán)境下，一般不超過()。（B） A、2h B、4h C、6h D、12h   65、【單選題】應該檢查電焊鉗的()。（A） A、隔熱性 B、耐腐蝕性 C、熱膨脹性 D、導磁性   66、【單選題】壓力容器的每個部件都必須有足夠的()，并且在應力集中的地方，如筒體上的開孔處，必要時還要進行適當的補強。（A） A、強度 B、塑性 C、韌性 D、硬度   67、【單選題】珠光體鋼和奧氏體不銹鋼焊接時容易出現的問題之一是()。（A） A、焊縫金屬的稀釋 B、焊縫產生疲勞裂紋 C、焊縫產生夾渣 D、焊縫產生CO氣孔   68、【單選題】()屬于鎢極氬弧焊機控制系統(tǒng)的調試內容。（C） A、電弧的穩(wěn)定性 B、焊槍的發(fā)熱情況 C、引弧、焊接、斷電程序 D、輸出電流和電壓的調節(jié)范圍   69、【單選題】在()情況下，鋁及鋁合金焊前應預熱，。（A） A、厚度超過5～10mm B、薄件 C、小件 D、厚度超過3～5mm   70、【單選題】埋弧焊機小車性能的檢測包括()。（C） A、引弧操作性能 B、輸出電流和電壓的測試 C、焊劑的鋪撒和回收 D、小車行走速度的測試  

焊接裂紋就其本質來分,可分為熱裂紋、再熱裂紋、冷裂紋、層狀撕裂等。下面僅就各種裂紋的成因、特點和防治辦法進行具體的闡述。       1.熱裂紋         是在焊接時高溫下產生的,故稱熱裂紋,它的特征是沿原奧氏體晶界開裂。根據所焊金屬的材料不同(低合金高強鋼、不銹鋼、鑄鐵、鋁合金和某些特種金屬等),產生熱裂紋的形態(tài)、溫度區(qū)間和主要原因也各不相同。目前,把熱裂紋分為結晶裂紋、液化裂紋和多邊裂紋等三大類。   1)結晶裂紋主要產生在含雜質較多的碳鋼、低合金鋼焊縫中(含S,P,C,Si偏高)和單相奧氏體鋼、鎳基合金以及某些鋁合金焊縫中。這種裂紋是在焊縫結晶過程中,在固相線附近,由于凝固金屬的收縮,殘余液體金屬不足,不能及時添充,在應力作用下發(fā)生沿晶開裂。 防治措施為:在冶金因素方面,適當調整焊逢金屬成分,縮短脆性溫度區(qū)的范圍控制焊逢中硫、磷、碳等有害雜質的含量;細化焊縫金屬一次晶粒,即適當加入Mo、V、Ti、Nb等元素;在工藝方面,可以通過焊前預熱、控制線能量、減小接頭拘束度等方面來防治。 2)近縫區(qū)液化裂紋是一種沿奧氏體晶界開裂的微裂紋,它的尺寸很小,發(fā)生于HAZ近縫區(qū)或層間。它的成因一般是由于焊接時近縫區(qū)金屬或焊縫層間金屬,在高溫下使這些區(qū)域的奧氏體晶界上的低熔共晶組成物被重新熔化,在拉應力的作用下沿奧氏體晶間開裂而形成液化裂紋。 這一種裂紋的防治措施與結晶裂紋基本上是一致的。特別是在冶金方面,盡可能降低硫、磷、硅、硼等低熔共晶組成元素的含量是十分有效的;在工藝方面,可以減小線能量,減小熔池熔合線的凹度。 3)多邊化裂紋是在形成多邊化的過程中,由于高溫時的塑性很低造成的。這種裂紋并不常見,其防治措施可以向焊縫中加入提高多邊化激化能的元素如Mo、W、Ti等。     2.再熱裂紋       通常發(fā)生于某些含有沉淀強化元素的鋼種和高溫合金(包括低合金高強鋼、珠光體耐熱鋼、沉淀強化高溫合金,以及某些奧氏體不銹鋼),他們焊后并未發(fā)現裂紋,而是在熱處理過程中產生了裂紋。再熱裂紋產生在焊接熱影響區(qū)的過熱粗晶部位,其走向是沿熔合線的奧氏體粗晶晶界擴展。 防治再熱裂紋從選材方面,可以選用細晶粒鋼。在工藝方面,選用較小的線能量,選用較高的預熱溫度并配合以后熱措施,選用低匹配的焊接材料,避免應力集中。         3.冷裂紋       主要發(fā)生在高、中碳鋼、低、中合金鋼的焊接熱影響區(qū),但有些金屬,如某些超高強鋼、鈦及鈦合金等有時冷裂紋也發(fā)生在焊縫中。一般情況下,鋼種的淬硬傾向、焊接接頭含氫量及分布,以及接頭所承受的拘束應力狀態(tài)是高強鋼焊接時產生冷裂紋的三大主要因素。焊后形成的馬氏體組織在氫元素的作用下,配合以拉應力,便形成了冷裂紋。它的形成一般是穿晶或沿晶的。冷裂紋一般分為焊趾裂紋、焊道下裂紋、根部裂紋。 防治冷裂紋可以從工件的化學成分、焊接材料的選擇和工藝措施三方面入手。應盡量選用碳當量較低的材料;焊材應選用低氫焊條,焊縫應用低強度匹配,對于高冷裂傾向的材料也可選用奧氏體焊材;合理控制線能量、預熱和后熱處理是防治冷裂的工藝措施。 在焊接生產中由于采用的鋼種、焊接材料不同,結構的類型、鋼度,以及施工的具體條件不同,可能出現各種形態(tài)的冷裂紋。然而在生產上經常遇到的主要是延遲裂紋。       延遲裂紋有以下三種形式:       1)焊趾裂紋——這種裂紋起源于母材與焊縫交界處,并有明顯應力集中部位。裂紋的走向經常與焊道平行,一般由焊趾表面開始向母材的深處擴展。 2)焊道下裂紋——這種裂紋經常發(fā)生在淬硬傾向較大、含氫量較高的焊接熱影響區(qū)。一般情況下裂紋走向與熔合線平行。 3)根部裂紋——這種裂紋是延遲裂紋中比較常見的一種形態(tài),主要發(fā)生在含氫量較高、預熱溫度不足的情況下。這種裂紋與焊趾裂紋相似,起源于焊縫根部應力集中最大的部位。根部裂紋可能出現在熱影響區(qū)的粗晶段,也可能出現在焊縫金屬中。 鋼種的淬硬傾向、焊接接頭含氫量及其分布,以及接頭所承受的拘束應力狀態(tài)是高強鋼焊接時產生冷裂紋的三大主要因素。這三個因素在一定條件下是相互聯系和相互促進的。 鋼種的淬硬傾向主要決定于化學成分、板厚、焊接工藝和冷卻條件等。焊接時,鋼種的淬硬傾向越大,越易產生裂紋。為什么鋼淬硬之后會引起開裂呢?可歸納為以下兩方面。 a:形成脆硬的馬氏體組織——馬氏體是碳在ɑ鐵中的過飽和固溶體,碳原子以間隙原子存在于晶格之中,使鐵原子偏離平衡位置,晶格發(fā)生較大的畸變,致使組織處于硬化狀態(tài)。特別是在焊接條件下,近縫區(qū)的加熱溫度很高,使奧氏體晶粒發(fā)生嚴重長大,當快速冷卻時,粗大的奧氏體將轉變?yōu)榇执蟮鸟R氏體。從金屬的強度理論可以知道,馬氏體是一種脆硬的組織,發(fā)生斷裂時將消耗較低的能量,因此,焊接接頭有馬氏體存在時,裂紋易于形成和擴展。 b:淬硬會形成更多的晶格缺陷——金屬在熱力不平衡的條件下會形成大量的晶格缺陷。這些晶格缺陷主要是空位和位錯。隨焊接熱影響區(qū)的熱應變量增加,在應力和熱力不平衡的條件下,空位和位錯都會發(fā)生移動和聚集,當它們的濃度達到一定的臨界值后,就會形成裂紋源。在應力的繼續(xù)作用下,就會不斷地發(fā)生擴展而形成宏觀的裂紋。 氫是引起高強鋼焊接冷裂紋重要因素之一,并且有延遲的特征,因此,在許多文獻上把氫引起的延遲裂紋稱為“氫致裂紋&dquo;。試驗研究證明,高強鋼焊接接頭的含氫量越高,則裂紋的敏感性越大,當局部地區(qū)的含氫量達到某一臨界值時,便開始出現裂紋,此值稱為產生裂紋的臨界含氫量[H]c。   各種鋼產生冷裂的[H]c值是不同的,它與鋼的化學成分、鋼度、預熱溫度,以及冷卻條件等有關。 1:焊接時,焊接材料中的水分、焊件坡口處的鐵銹、油污,以及環(huán)境濕度等都是焊縫中富氫的原因。一般情況下母材和焊絲中的氫量很少,而焊條藥皮的水分和空氣中的濕氣卻不能忽視,成為增氫的主要來源。 2:氫在不同金屬組織中的溶解和擴散能力是不同的,氫在奧氏體中的溶解度遠比鐵素體中的溶解度大。因此,在焊接時由奧氏體向鐵素體轉變時,氫的溶解度發(fā)生突然下降。與此同時,氫的擴散速度恰好相反,由奧氏體向鐵素體轉變時突然增大。 焊接時在高溫作用下,將有大量的氫溶解在熔池中,在隨后的冷卻和凝固過程中,由于溶解度的急劇降低,氫極力逸出,但因冷卻很快,使氫來不及逸出而保留在焊縫金屬中形成擴散氫。       4.層狀撕裂       是一種內部的低溫開裂。僅限于厚板的母材金屬或焊縫熱影響區(qū),多發(fā)生于“L&dquo;、“T&dquo;、“+&dquo;型接頭中。其定義為軋制的厚鋼板沿厚度方向塑性不足以承受該方向上的焊接收縮應變而發(fā)生于母材的一種階梯狀冷裂紋。一般是由于厚鋼板在軋制過程中,把鋼內的一些非金屬夾雜物軋成平行于軋制方向的帶狀夾雜物,這些夾雜物引起了鋼板在力學性能上的各向導性。防治層狀撕裂在選材上可以選用精練鋼,即選用z向性能高的鋼板,也可以改善接頭設計形式,避免單側焊縫、或在承受z向應力的一側開出坡口。 層狀撕裂與冷裂不同,它的產生與鋼種強度級別無關,主要與鋼中的夾雜量和分布形態(tài)有關。一般軋制的厚鋼板,如低碳鋼、低合金高強鋼,甚至鋁合金的板材中也會出現層狀撕裂。根據層狀撕裂產生的位置大體可以分為三類: 第一類是在焊接熱影響區(qū)焊趾或焊根冷裂紋誘發(fā)而形成的層狀撕裂。 第二類是焊接熱影響區(qū)沿夾雜開裂,是工程上最常見的層狀撕裂。 第三類遠離熱影響區(qū)母材中沿夾雜開裂,一般多出現在有較多MnS的片狀夾雜的厚板結構中。 層狀撕裂的形態(tài)與夾雜的種類、形狀、分布,以及所處的位置有密切關系。當沿軋制方向上以片狀的MnS夾雜為主時,層狀撕裂具有清晰的階梯狀,當以硅酸鹽夾雜為主時呈直線狀,如以Al夾雜為主時呈不規(guī)則的階梯狀。 厚板結構焊接時,特別是T型和角接接頭,在剛性拘束的條件下,焊縫收縮時會在母材厚度方向產生很大的拉伸應力和應變,當應變超過母材金屬的塑性變形能力時,夾雜物與金屬基體之間就會發(fā)生分離而產生微裂,在應力的繼續(xù)作用下裂紋尖端沿著夾雜所在平面進行擴展,就形成了所謂“平臺&dquo;。     影響層狀撕裂的因素很多, 主要有以下幾方面:   1:非金屬夾雜物的種類、數量和分布形態(tài)是產生層狀撕裂的本質原因,它是造成鋼的各向異性、機械性能差異的根本所在。 2:Z向拘束應力厚壁焊接結構在焊接過程中承受不同的Z向拘束應力、焊后的殘余應力及載荷,它們是造成層狀撕裂的力學條件。 3:氫的影響一般認為,在熱影響區(qū)附近,由冷裂誘發(fā)成為層狀撕裂,氫是一個重要的影響因素。 由于層狀撕裂的影響很大,危害也甚為嚴重,因此需要在施工之前,對鋼材層狀撕裂的敏感性作出判斷。 常用的評定方法有Z向拉伸斷面收縮率和插銷Z向臨界應力法。為防止層狀撕裂,斷面收縮率應不小于15%,一般希望=15~20%為宜,當25%時,認為抗層狀撕裂優(yōu)異。   防止層狀撕裂應主要從以下方面采取措施:   第一,精練鋼廣泛采用鐵水先期脫硫的辦法,并用真空脫氣,可以冶煉出含硫只有0.003~0.005%的超低硫鋼,它的斷面收縮率(Z向)可達23~25%。 第二,控制硫化物夾雜的形態(tài)是把MnS變成其他元素的硫化物,使在熱軋時難以伸長,從而減輕各向異性。目前廣泛使用的添加元素是鈣和稀土元素。經過上述處理的鋼,可制造出Z向斷面收縮率達50~70%的抗層狀撕裂鋼板。 第三,從防止層狀撕裂的角度出發(fā),在設計和施工工藝上主要是避免Z向應力和應力集中,具體措施按下例參考: 1)應盡量避免單側焊縫,改用雙側焊縫可緩和焊縫根部區(qū)的應力狀態(tài),為防止應力集中。 2)采用焊接量少的對稱角焊縫代替焊接量大的全焊透焊縫,以免產生過大的應力。 3)應在承受Z向應力的一側開坡口。 4)對于T型接頭,可在橫板上預先堆焊一層低強的焊接材料,以防止焊根裂紋,同時亦可緩和焊接應變。 5)為防止由冷裂引起的層狀撕裂,應盡量采用一些防止冷裂的措施,如減少氫量、適當提高預熱、控制層間溫度等。

目前，西氣東輸二線、西氣東輸三線、中俄東線等重大油氣管道工程已大規(guī)模采用國產X80螺旋焊管，其服役長度超過5000公里，規(guī)模為世界之最，服役時間超過10年，至今未發(fā)生因鋼管質量引起的災難性事故，這與鋼管質量控制息息相關。   X80螺旋焊管有嚴格的生產程序、質量控制和第三方監(jiān)督檢驗，基本不會出現質量問題。筆者介紹一起罕見的國產X80鋼管螺旋焊縫裂紋缺陷，并通過缺陷成因分析，提出鋼管質量控制建議，供業(yè)內參考。   1 缺陷概況   某在役輸氣管線內檢測時發(fā)現了多處異常，開挖后經超聲檢測、射線檢測確定，該管線某處螺旋焊縫存在內部裂紋型缺陷。為確保安全，業(yè)主對該處進行了斷管換管作業(yè)。切割后通過管道內表面觀察發(fā)現，該處確實存在長度約55?mm的裂紋，如圖?1所示。含缺陷鋼管為X80螺旋焊縫鋼管，規(guī)格為Φ1?219&imes;18.4?mm，出廠前記錄顯示其各項指標合格，但存在2處補焊。 2.1 試樣檢驗 試驗前對試樣進行外觀、壁厚、周長抽檢，均滿足要求。以缺陷為中心，在缺陷附近400&imes;400?mm范圍內進行5&imes;5點壁厚測試，結果也滿足標準要求。對含缺陷處分別進行射線檢測、相控陣檢測、常規(guī)超聲波檢測等無損檢測，相控陣和射線檢測確定的外表面缺陷長度約為60?mm，超聲波檢測確定其長度約為120?mm. 2.2 水壓試驗 試樣在3.6?MPa、7.2?MPa、12.0?MPa（設計壓力）、13.2?MPa（管道現場水壓試驗壓力值）和16.0?MPa（鋼管出廠時的水壓壓力）標準靜水壓條件下分別保壓900?s、900?s、1?800?s、900?s和900?s，未發(fā)生泄漏；繼續(xù)加壓至23.5?MPa時，焊縫裂紋處泄漏，爆口內表面長度約為55?mm、外表面長度約為16?mm，泄漏缺陷處內外形貌如圖?4所示。 如圖?6所示，斷口的另一個明顯特征是環(huán)氧樹脂減阻劑已經進入了缺陷內部，證明該缺陷在鋼管出廠前已經存在。 3.2 斷口電鏡分析 焊接缺陷區(qū)深度約為6.4?mm，存在自由表面、最深為2?mm，如圖?7所示，考慮為熔合不良。焊接缺陷區(qū)上部有斷裂痕跡，且斷面不平整，考慮為焊接熱裂紋，即由于低熔點夾雜存在，導致夾雜凝固時被焊接拉應力拉開。 5 結論及建議   （1）缺陷屬于螺旋焊縫裂紋型缺陷，缺陷長為64?mm，其中內表面長度為55?mm，擴展深度達15?mm。 （2）缺陷區(qū)域存在外補焊，但外補焊未能消除內表面原始焊接缺陷。 （3）原始焊接缺陷判斷為熔合不良或焊接熱裂紋引起，形成于工廠制管階段。 （4）建議完善焊縫補焊標記方法、程序和控制措施；嚴格執(zhí)行鋼管無損檢測質量控制程序，防止類似事件再次發(fā)生。

一、焊縫的一次結晶組織有何特征？    答：焊接熔池的結晶也遵循一般液體金屬結晶的基本規(guī)律：形成晶核和晶核長大。焊接熔池中的液體金屬在凝固時，通常融合區(qū)母材上的半融化晶粒成為晶核。然后晶核吸附周圍液體的原子進行長大，由于晶體是沿著與導熱方向相反的方向成長，同時它也向著兩側方向成長，但由于受到相鄰的正在生長的晶體所阻擋，因此晶體形成柱狀形態(tài)的晶體稱為柱狀晶。此外，在一定條件下，熔池中的液體金屬在凝固時也會產生自發(fā)晶核，如果散熱是沿各個方向進行，則晶體就沿各個方向均勻地長成晶粒狀晶體，這種晶體稱為等軸晶。焊縫中通常見到的柱狀晶，在一定條件下，焊縫中心也會出現等軸晶。    二、焊縫的二次結晶組織有何特征？    答：焊縫金屬的組織，在一次結晶之后金屬繼續(xù)冷卻到相變溫度以下，又發(fā)生金相組織的變化，如低碳鋼焊接時，一次結晶的晶粒都是奧氏體晶粒，當冷卻到低于相變溫度時，奧氏體分解為鐵素體和珠光體，所以二次結晶后的組織大部分是鐵素體加少量珠光體。但由于焊縫的冷卻速度較快，所得珠光體含量一般比平衡組織中的含量達，冷卻速度越快，珠光體含量越高，而鐵素體量越少，硬度和強度也都有所提高，而塑性和韌性則有所降低。經二次結晶后，得到室溫下的實際組織。不同鋼材在不同焊接工藝條件下所得到的焊縫組織是不同的。    三、以低碳鋼為例說明焊縫金屬二次結晶后得到什么組織？    答：以低塑鋼為例，一次結晶的組織為奧氏體，焊縫金屬固態(tài)相變過程稱為焊縫金屬的二次結晶。二次結晶的顯微組織為鐵素體和珠光體。  在低碳鋼的平衡組織中，焊縫金屬含碳量很低，其組織為粗大的柱狀鐵素體加少量珠光體。由于焊縫冷卻速度大，鐵素體不能按鐵碳相圖全部析出，結果珠光體的含量一般都較平緩組織中的含量大。冷卻速度大還會使晶粒細化，金屬的硬度和強度也有所提高。由于鐵素體的減少和珠光體的增加也會使硬度增加，而塑性下降。  因此，焊縫最后得到的組織是由金屬的成分和冷卻條件來決定的。由于焊接過程的特點，焊縫金屬組織較細，所以焊縫金屬比鑄造狀態(tài)組織性能要好。    四、試述異種金屬焊接的特點有哪些？    答：1）異種金屬焊接的特點，主要在于熔敷金屬和焊縫的合金成分明顯的差異，隨著焊縫的形狀、母材厚度、焊條藥皮或焊劑，保護氣體種類的不同，焊接熔池的行為也不一致，因此，母材的融化量也也不一樣，熔敷金屬與母材融化區(qū)域的化學成分的濃度相互稀釋的作用也將發(fā)生變化，由此可見，異種金屬焊接接頭各隨區(qū)域化學成分的不均勻程度不僅取決于焊件和填充材料各自的原始成分同時也焊接工藝不同而變化。  2）組織的不均勻性，經歷了焊接熱循環(huán)后，焊接接頭各區(qū)域將出現不同的金相組織，它與母材和填充材料的化學成分、焊接方法、焊接層次、焊接工藝及熱處理有關。  3）性能的不均勻性，由于接頭的化學成分，金屬組織的不同，造成了接頭力學性能的不同，沿接頭各區(qū)域的強度、硬度、塑性、韌性等都有很大的差別，在焊縫兩側熱影響區(qū)，其沖擊值甚至有幾倍的差異，高溫下的蠕變極限和持久強度也會因成分和組織的不同而相差較大。4）應力場分布的不均勻性，異種金屬接頭中的殘余應力分布是不均勻的，這主要是因為接頭各區(qū)域具有不同的塑性而決定的。另外，材料熱導率的差異，將引起焊接熱循環(huán)溫度場的變化。各區(qū)域線膨脹系數的不同等因素都是造成應力場分布不勻的原因。     五、試述異種鋼焊接時，焊接材料的選擇原則有哪些？    答：異種鋼焊接材料的選擇原則，主要有以下四點：  1） 在焊接接頭不產生裂紋等缺陷的前提下，如果不可以兼顧焊縫金屬的強度和塑性，則應選用塑性較好的焊接材料。  2） 異種鋼焊接材料的焊縫金屬性能，只符合兩種母材中的一種，即認為滿足技術要求。3） 焊接材料應具有良好的工藝性能，焊縫成型美觀。 焊接材料經濟易采購。    六、試述珠光體鋼與奧氏體鋼的焊接性怎樣？    答：珠光體鋼與奧氏體鋼是兩種組織和成分都不同的鋼種，因此，這兩類鋼焊接在一起，焊縫金屬是兩種不同類型的母材以及填充材料熔合而成，這就為這兩類鋼的焊接性提出了如下問題：  1） 焊縫的稀釋。由于珠光體鋼含金元素較低，它對整個焊縫金屬的合金具有稀釋作用，由于珠光體鋼的這種稀釋作用，使焊縫的奧氏體形成元素含量減少，結果在焊縫中，可能出現馬氏體組織，從而惡化了焊接接頭質量，甚至出現裂紋。  2） 形成過度層。在焊接熱循環(huán)作用下，熔化的母材和填充金屬相互混合的程度在熔池的邊緣是不同的，在熔池邊緣，液態(tài)金屬溫度較低，流動性較差，在液態(tài)停留時間較短，由于珠光體鋼與奧氏體鋼化學成分懸殊，在珠光體側熔池邊緣上，熔化的母材和填充金屬不能很好的熔合，結果在珠光體鋼一側焊縫中，珠光體母材所占的比例較大，而且越靠近熔合線，母材所占比例越大。這就形成了焊縫金屬內部成分不同的過渡層。  3） 形成熔合區(qū)擴散層。這二類鋼組成的焊縫金屬中，由于珠光體鋼含碳量較高，但合金元素較高，但合金元素較少，而奧氏體鋼相反，這樣在熔合區(qū)珠光體鋼一側兩邊形成了碳和碳化物形成元素的濃度差，當接頭在溫度高于350-400度長期工作時，熔合區(qū)便出現明顯的碳的擴散，即從珠光體鋼側通過熔合區(qū)向奧氏體焊縫擴散。結果在靠近熔合區(qū)的珠光體鋼母材上形成了一層脫碳軟化層，在奧氏體焊縫一側產生了與脫碳相對應的增碳層。  4） 由于珠光體鋼和奧氏體鋼的物理性能相差很大，焊縫中成分差異也很大，因此這類接頭無法用熱處理的方法消除焊接應力，只能引起應力的重新分配，這一點與同種金屬的焊接有很大的不同。  5） 延遲裂紋。這類異種鋼的焊接熔池在結晶過程中，既有奧氏體組織，又有鐵素體組織，兩者相互接近，氣體可以進行擴散，是擴散氫得以聚集，而產生延遲裂紋。 二十五、選擇鑄鐵補焊方法時應考慮哪些因素？  答：選擇灰鑄鐵焊接的方法時，必須考慮下列因素：  1） 被焊鑄件的狀況如鑄件的化學成分、組織及力學性能，鑄件的大小、厚薄和結構復雜程度。  2） 被鑄件的缺陷情況。焊前應了解缺陷的類型（裂紋、缺肉、磨損、氣孔、砂眼、未澆足等），缺陷的大小，所在部位的剛度，缺陷產生的原因等。  3） 焊后的質量要求如對焊后接頭的力學性能和加工性能。焊縫顏色和密封性等要求有所了解。  4） 現場設備條件與經濟性。在保證焊后質量要求的條件下，力學用最簡便的方法、最普通 的焊接設備和工藝裝備、最低的成本，使之發(fā)揮更大的經濟效益乃是鑄件焊補的最基本的目的。   七、鑄鐵補焊時防止裂紋的措施有哪些？    答：（1）焊前預熱和焊后緩冷  焊前將焊件整體或局部預熱和焊后緩冷不但能減少焊縫的白口傾向，并能減小焊接應力和防止焊件開裂。     （2）采用電弧冷焊，減小焊接應力，選用塑性好的焊接材料，如用鎳、銅、鎳銅、高釩鋼等作為填充金屬，使焊縫金屬可通過塑性變形松弛應力，防止裂紋，用細直徑焊條，小電流，斷續(xù)焊（間歇焊），分散焊（跳焊）的方法可減小焊縫處和基本金屬的溫度差而減小焊接應力，通過錘擊焊縫可以消除應力，防止裂紋。     （3）其他措施，調整焊縫金屬的化學成分，使其脆性溫度區(qū)間縮小；加入稀土元素，增強焊縫的脫硫，脫磷冶金反應，加入實力那個的細化晶粒元素，使焊縫晶粒細化。在某些情況下，采用加熱應區(qū)法以減弱焊補處所受的應力，也可較有效的防止裂紋的產生。    八、什么是應力集中？產生應力集中的因素有哪些？    答：由于焊縫形狀和焊縫不知的特點，出現了集合形狀的不連續(xù)性，當受載時，引起了焊接接頭工作應力分布的不均勻現象，使局部的峰值應力σmax比平均應力σm高的多，這就是應力集中。在焊接街頭中，產生應力集中的原因很多，其中最主要的原因是： （1） 焊縫中產生的工藝缺陷，入氣孔，夾渣、裂紋和未焊透等，其中以焊接裂紋和未焊透引起的應力集中最為嚴重。 （2） 不合理的焊縫外形，例如對接焊縫的余高過大，角焊縫的焊趾過高等  不合理的街頭設計 如街頭界面有突變，采用加蓋板的對接街頭等。焊縫布置不合理也會產生應力集中，例如只有店面焊縫的T形接頭。    九、什么是塑性破壞，它有什么危害？    答：塑性破壞包括塑性失穩(wěn)（屈服或發(fā)生顯著塑性變形）和塑性斷裂（刃性斷裂或延性斷裂），其過程是焊接結構在載荷作用下首先發(fā)生彈性變形&a;屈服&a;塑性變形（塑性失穩(wěn)）&a;產生微裂口或微空隙&a;形成宏觀裂紋&a;發(fā)生失穩(wěn)擴展&a;斷裂。塑性破壞與脆性斷裂相比畏寒是比較小的，具體有以下幾種： （1） 屈服后產生不可恢復的塑性變形，使尺寸要求高的焊接結構報廢。 （2） 對于高韌性、低強度材料制成的壓力容器失效不是由材料的斷裂韌性控制，而是由于強度不足導致塑性失穩(wěn)破壞。  塑性破壞的最終結果是使焊接結構 失效或發(fā)生災難性事故，影響了企業(yè)的生產，造成不必要的人員傷亡，嚴重影響了國民經濟的發(fā)展。    十、什么是脆性斷裂，它有什么危害？    答：通常脆性斷裂系指沿一定結晶面的劈裂的解離斷裂（包括準解離斷裂）及晶界（沿晶）斷裂。解理斷裂是沿晶內一定結晶學平面分離而形成的斷裂，是一種晶內斷裂。金屬材料在一定條件下，例如低溫、高應變速及高應力集中的情況下，當應力達到一定數值時，就會發(fā)生解理斷裂。關于解理斷裂的產生已經有許多模型，它們大多與位錯理論相聯系。普遍認為，當材料的塑性變形過程嚴重受阻，材料不能以形變方式而是以分離來順應外加應力，從而發(fā)生解理裂紋。金屬中的夾雜物、脆性析出物和其他缺陷對解理裂紋的產生亦有重要影響。     脆斷一般都在應力不高于結構的設計許用應力和沒有顯著的塑性變形的情況下發(fā)生，并瞬時擴展到結構整體，具有突然破壞的性質，不易事先發(fā)現和預防，因此往往造成人身傷亡和財產的巨大損失。    十一、試述焊接裂紋在結構脆性斷裂中起什么作用？    答：在所有缺陷中，裂紋是最危險的，在外載作用下，裂紋前沿附近會產生少量塑性變形，同時尖端有一定量的張開位移，使裂紋緩慢發(fā)展；當外載增加到某一臨界值時，裂紋即以高速度擴展，此時裂紋如位于高值拉應力區(qū)，往往引起整個結構的脆性斷裂，如果擴展的裂紋進入了拉應力較低的區(qū)域，美譽足夠的能量來維持裂紋進一步擴展，或者裂紋進入到韌性較 好的材料，（或同一材料但溫度較高，韌性增加）收到較大的阻力，無法繼續(xù)擴展，此時裂紋的危害性就相應減小。    十二、焊接結構易產生脆性斷裂的原因是什么？    答：產生斷裂的原因基本上可以歸納為三個方面： （1）材料的人性不足   特別在缺口尖端處材料的微觀索性變形能力差。低應力脆性破壞一般在較低的溫度下產生，而隨著溫度的降低，材料的韌性急劇下降。此外，隨著低合金高強度鋼的發(fā)展，強度指標不斷上升，而塑性、韌性卻有所降低。脆性斷裂在大多數情況下從焊接區(qū)開始，所以焊縫及熱影響區(qū)的韌性不足往往是造成低應力脆性破壞的主要原因。  （2）存在著微裂紋等缺陷    斷裂總是從缺陷處開始的，缺陷以裂紋為最危險。而焊接則是產生裂紋的主要原因。雖然隨著焊接技術的發(fā)展，裂紋基本上可以得到控制，但要完全避免裂紋，還是比較困難的。  （3）一定的應力水平   不正確的設計和不良的制造工藝是產生焊接殘余應力的主要原因。因此，對于焊接結構來說，除了工作應力外，還必須考慮焊接殘余應力和應力集中程度，以及由于裝配不良等所帶來的附加應力。    十三、設計焊接結構時應考慮哪些主要因素？    答：主要考慮的因素如下：  1） 焊接接頭應保證具有足夠的強調和剛度，保證足夠長的使用壽命；  2） 考慮焊接接頭的工作介質和工作條件，例如溫度、腐蝕、振動、疲勞等；3） 大型結構件應盡可能減少焊前預熱和焊后熱處理的工作量；4） 焊接件可不再需要或僅需少量機械加工；5） 焊接工作量能減至最少；  6） 焊接結構的變形和應力減至最??；  7） 易于施工，并為施工創(chuàng)造良好的勞動條件；  8） 盡量采用新技術和機械化、自動化焊接，以提高勞動生產率；9） 焊縫便于檢驗，確保接頭質量。    十四、請述敘氣割的基本條件，紫銅可以采用氧—乙炔焰氣割嗎？為什么？    答：氣割的基本條件是： （1）、金屬的燃點應低于金屬的熔點， （2）、金屬氧化物的熔點應低于金屬本身的熔點， （3）、金屬在氧氣中燃燒要能放出大量的熱， （4）、金屬的導熱系數應小。      紫銅不可以采用氧—乙炔焰氣割，因為銅生成氧化物（CuO）生成熱很少，同時其導熱性能很好，（熱量不能集中在切口附近，）故不能氣割。    十五、氣焊焊粉的主要作用是什么？       焊粉的主要作用是造渣，它與熔池內的金屬氧化物或非金屬雜質作用生成熔渣。同時，由于生成的熔渣覆蓋在熔池表面，而把熔池與空氣隔絕開來，這樣就防止了熔池金屬在高溫時被繼續(xù)氧化。    十六、手工電弧焊中防止焊縫氣孔的工藝措施有哪些？    答：（1）焊條和焊劑保持干燥，使用前按規(guī)定進行烘干； （2）焊絲和焊件表面保持清潔，不得有水、油污和鐵銹等。 （3）正確選擇焊接規(guī)范，如焊接電流不宜過大，焊接速度應適當等； （4）采用正確的焊接方法，手弧焊使用堿性焊條，短弧焊接，減小焊條擺動幅度，減慢運條速度，控制短弧起弧和收弧等； （5）控制焊件裝配間隙不應過大； （6）不使用藥皮開裂、剝落、變質、偏心及焊芯銹蝕的焊條。    十七、鑄鐵焊接時，防止產生白口的主要措施是什么？   答：  （1）使用權強石墨化型焊條，即采用在涂料中或焊絲中加入大量石墨化元素（如碳、硅等）的鑄鐵焊條，或采用鎳基和銅基鑄鐵焊條； （2）焊前預熱，焊時保溫，焊后緩冷，以降低焊縫區(qū)的冷卻速度，延長熔合區(qū)處于紅熱狀態(tài)的時間，使石墨化充分，減少熱應力； （3）采用釬焊工藝。    十八、試述焊劑在焊接過程中的作用？  在焊接中焊劑是保證焊接質量的主要因素，它有一下幾點作用；  （1） 焊劑熔化后浮在熔化金屬表面，保護熔池，防止空氣中有害氣體的侵蝕。  （2） 焊劑具有脫氧與滲合金作用，與焊絲配合作用，使焊縫金屬獲得所需的化學成分和機械性能。  （3） 使焊縫成型良好。  （4） 減緩熔化金屬的冷卻速度，減少氣孔、夾渣等缺陷。  （5） 防止飛濺，減少損失，提高熔縛系數。    十九、試述交流弧焊機的使用與維護應注意那些事項？    （1） 應按照焊機的額定焊接電流和負載持續(xù)率使用，不要超載。  （2） 焊機不允許長時間短路。  （3） 調節(jié)電流應在空載時運行。  （4） 經常檢查導線接觸、保險絲、接地、調節(jié)機構等并試之完好。  （5） 保持焊機清潔，干燥通風，防止灰塵和雨水侵入。  （6） 放置平穩(wěn)，工作完畢切斷電源。  （7） 焊機要定期檢修。    二十、脆性斷裂的危害有那些？    答：由于脆斷具有突然發(fā)生，來不及發(fā)現和預防的特點，一旦發(fā)生，后果十分嚴重，不僅造成重大的經濟損失，同時還會危及人的生命安全。因此，焊接結構的脆性斷裂是一個應該予以十分重視的問題。      二十一、等離子噴涂的特點及應用？    答：等離子噴涂的特點是等離子火焰溫度高，能熔化幾乎所有難熔材料，因而使其噴涂對象十分廣泛、等離子焰流速度高，粉粒加速效果好，所以涂層結合強度高。其用途很廣，是噴涂各種陶瓷材料的最好方法。     二十二、焊接工藝卡的編制程序？     答：焊接工藝卡的編制程序應根據產品裝配圖和零部件加工圖以及其技術要求，找出相對應的焊接工藝評定，繪制接頭簡圖；給出焊接工藝卡編號、圖號、接頭名稱、接頭編號焊接工藝評定編號和焊工持證項目；根據焊接工藝評定和實際的生產條件及技術要人和生產經驗編制焊接順序；根據焊接工藝評定編制具體的焊接工藝參數；根據產品圖樣的要求和產品標準確定產品的檢驗機關、檢驗方法、檢驗驗比例。    二十三、為什么二氧化碳氣體保護焊的焊絲中要加入一定量的硅和錳？     答： 二氧化碳是一種氧化性氣體，在焊接過程中會使焊接焊縫合金元素燒損，從而大大降低焊縫的機械性能，其中，氧化作用會導致氣孔和飛濺，在焊絲中加入硅和錳等起脫氧作用，可解決焊氧化和飛濺問題。      二十四、什么是可燃性混合物的爆炸極限,其受哪些因素影響?     答:可燃性混合物中所含可燃氣體、蒸氣或粉塵能夠發(fā)生的濃度范圍稱為爆炸極限。   所含濃度的下限稱為爆炸下限，所含濃度的上限稱為爆炸上限。 爆炸極限受溫度、壓力含氧量和容器直徑等諸因素影響,溫度升高時爆炸極限降低;當壓力增高時,爆炸極限也會降低;混合氣體氣體中氧氣的濃度上升時,爆炸下限下降.對于可燃性粉塵,其爆炸極限受分散度、濕度、溫度等因素的影響。      二十五、在鍋爐汽包、凝汽器、油箱、油槽以及其他金屬容器內進行焊接工作時，應有哪些防止觸電的措施？   答：（1）電焊時焊工應避免與鐵件接觸，要站立在橡膠絕緣墊上或穿橡膠絕緣鞋，并穿干燥的工作服。（2）容器外面應設有可看見和聽見焊工工作的監(jiān)護人，并設有開關，以便根據焊工的信號切斷電源。（3）容器內使用的行燈，電壓不準超過12伏。行燈變壓器的外殼應可靠地接地，不準使用自耦變壓器。（4）行燈用的變壓器及電焊變壓器均不得攜入鍋爐及金屬容器內。    二十六、如何區(qū)分熔焊和釬焊？二者各有什么特點？    答：熔焊的特點是焊件間產生原子的結合，而釬焊則是利用熔點比焊件低的中間介質——釬料將焊件連接起來。熔焊的優(yōu)點是焊接接頭的力學性能較高，連接厚件、大件時的生產率高，缺點是產生的應力、變形較大，熱影響區(qū)發(fā)生組織變化；釬焊的優(yōu)點是加熱溫度低，接頭平整、光滑、外形美觀，應力、變形小，缺點是接頭是接頭強度低，裝配時對裝配間隙要求高。     二十七、二氧化碳氣體和氬氣都屬于保護氣體，試敘兩者的性質和用途？    答：二氧化碳是氧化性氣體，作為焊接區(qū)域保護氣體時，會使熔滴和熔池金屬激烈地氧化，引起合金元素的燒損，并且工藝性較差，會產生氣孔和較大的飛濺。所以，目前只能用于焊接低碳鋼和低合金鋼，不適用于焊接高合金鋼和有色金屬，特別是對不銹鋼，由于會造成焊縫增碳現象，降低抗晶間隙腐蝕性能，所以用得更少。 氬氣是惰性氣體，因它不與熔化金屬起任何化學反應，所以焊縫的化學成分基本沒什么變化，焊后的焊縫質量良好，可以用來焊接各種合金鋼、不銹鋼和有色金屬，由于氬氣的價格正在逐漸降低，所以也大量用來焊接低碳鋼。     二十八、試述16Mn鋼的焊接性及其焊接特點？    答：16Mn鋼是在Q235A鋼的基礎上添加了1%左右的Mn，碳當量為0.345%~0.491%。所以，焊接性能較好。但是，淬硬傾向比Q235A鋼稍大，在大厚度、大剛性結構上進行小參數，小焊道焊接時，有可能出現裂紋，特別是在低溫條件下焊接，此時，焊前可采用適當地預熱。  手弧焊時，采用E50級焊條；埋弧自動焊不開坡口時，可以采用H08MnA焊絲配合焊劑431；開坡口時，應采用H10Mn2焊絲配合焊劑431；CO2氣保焊時，采用焊絲H08Mn2SiA或H10MnSi。