一、简答题1. 焊接时防止焊件扭曲变形的措施有哪些?
扭曲变形是由于焊接时焊接顺序和焊接方向不合理而引起的。焊缝偏离结构中性轴越远,则越容易产生弯曲变形,弯曲方向朝向焊缝一侧。焊接时预防扭曲变形的措施是要保证正确的焊接顺序和正确的焊接方向。
2. 简述合金钢材料的矫正方法。
合金钢材料由于塑性较差,刚度较大,对其出现变形后,如果直接采用手工矫正会出现断裂的现象。因此,使用的矫正方法以火焰矫正为主,如在火焰矫正的基础上再配以手工矫正或机械矫正,则效果更好,但有时由于材料规定温度的限制使加热温度不宜太高,必要时可采用先进行退火处理,达到一定的温度后再矫正的方法,这样即可保持其一定的刚度又可达到矫正的目的。在一般压力容器材料中,这种方法使用的最广泛。
3. 简述渗透探伤和荧光渗透探伤的特点。
渗透探伤和荧光渗透的特点是:设备简单、使用经济、显示缺陷直观和可以同时显示不同方向的各类缺陷。由于其不受材料磁性的限制,可以检查各种金属、非金属、磁性、非磁性材料及零件的表面缺陷。但这两种探伤方法的操作工序相对比较繁杂,而且只能检查受检部位位于表面的缺陷,对于表层以内的缺陷,渗透探伤和荧光探伤方法就无法检测出来了。
4. 磁粉探伤时如何使磁粉显现达到最佳程度?
磁粉痕迹的显现程度与磁力线方向有关,当缺陷是线状缺陷而磁力线与之垂直时显现最清楚;但当磁力线与线状缺陷平行,则不易显现。因此,变换磁力线的方向可以使磁粉显现达到最佳灵敏度。纵向充磁可灵敏地检测焊缝的横向裂纹,而横向充磁可灵敏地检测到焊缝的纵向裂纹。
5. 简述射线探伤呈现缺陷的衰减过程。
探伤时,射线透过被检测物体,使置于被测后的感光底片感光,通过暗房的显影处理,就可以显现出被检物的内部情况。如果被检物体内部完好、质地均匀,则射线通过物体的衰减程度无差异,底片上的感光也是均匀的;如果被检物内部存在缺陷,如有夹渣、气孔、裂纹等,则射线穿透时衰减的程度就不一样。有缺陷部位由于吸收的射线粒子较少,射线强度高于其他无缺陷的部位,相应的底边感光量大,显影后形成黑度较大,从而将被检物内部的缺陷显现出来。射线检测有x射线探伤和γ射线探伤两种。
6. 简述射线探伤Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级焊缝评定标准。
射线探伤的评定是根据检测对象,按国家相应的质量标准评定,如果根据国家有关标准,焊缝质量按其缺陷数量分成四级。射线探伤Ⅰ级焊缝评定标准为:焊缝内不准有裂纹、未熔合、未焊透以及条状夹渣等缺陷。
射线探伤Ⅱ、Ⅲ级焊缝评定标准为:焊缝内不准有裂纹、未熔合,双面焊和加垫板的单面焊中不准有未焊透缺陷。
焊缝中的气孔则以工件厚度和评定区域内数量进行分级。Ⅰ级焊缝中的气孔数量为最少,Ⅱ、Ⅲ级随之增加,超过Ⅲ级的定义为Ⅳ级焊缝。
7. 超声波探伤时对工件缺陷判断的依据是什么?
超声波探伤时,根据荧光屏上显示的第一始脉冲和第三底脉冲之间是否第二缺陷脉冲,以及三个脉冲之间的位置,判断被测件内是否有缺陷存在及缺陷在传播方向的位置。
8. 简述超声波脉冲探伤仪的基本结构。
通常用超声波探伤用超声波脉冲反射式探伤仪(简称超声波探伤仪)进行检测。探伤仪由超声波发生器、换能器、接收机和显示器四大部分组成。超声波发生产生高频脉冲电压;换能器将高频脉冲电压转换为超声波并向被检测物发射,同时探测反射的超声波;接收机的作用是放大接收的信号;显示器将放大的信号显示出来。
9. 什么是工艺过程?什么是工艺规程?工艺规程有哪些形式的文件?
改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等,使其成为成品或半成品的过程,称为工艺过程。把工艺过程按一定格式用文件的形式固定下来,便成为工艺规程。常见工艺规程文件形式有工艺路线卡、工艺过程卡、典型工艺卡、工艺过程综合卡、工艺流程图、工艺守则和工艺规范等。
10. 编制工艺规程应重点注意哪些方面?
编制工艺规程要从以下三个方面:
(1)技术的先进性。在制订工艺规程时,要了解国内外本行业工艺技术的发展。要通过必要的工艺试验并加以评定,尽可能地采用先进工艺和先进设备。
(2)经济上的合理性。在一定的生产条件下,可能会出现几个保证工件技术要求的工艺方案,要综合考虑其材料成本、加工成本、安全质量保障等因素,选择最佳的方案。
(3)良好的加工条件。编制工艺时,要注意保证使操作者有良好的安全劳动条件,具有环保条件。在工艺方案上要注意多采用机械化、自动化设备,减轻工作量。
二、计算题1. 如图尺寸所示,求三棱锥的表面面积。
解:三棱锥斜高
底面三角形高
正三棱锥表面积
86.6=23716.5+4330=28046.5mm
2 答:三棱锥的表面面积28046.5mm
2。
2. 已知如图所示,一圆台的上口直径为400mm;下口直径为800mm;圆台高为500mm;板厚为8mm;在距底220mm处,开有一个直径为150mm的孔。求用料面积和重量。(钢板密度7.85g/cm
3)
解:圆台母线
圆台侧表面积
=3.14(0.396+0.196)×0.5385-3.14×0.075
2=1.001-0.0177=0.98m
2 圆台重量G=7.85St=7.85×0.98×8=61.5kg
答:钢板用料面积为0.98m
2,重量61.5kg。
3. 已知:如图所示,一椭圆弧形板,长轴1200mm;短轴800mm;弧形半径2500mm;中心开一个直径300mm的圆孔;板厚50mm。求其重量。(钢板密度=7.85g/cm
3)
解:由弧形中心角度
得椭圆形弧长
再求圆孔弧长对应的圆心角度
得弧长
椭圆板重量
G=7.85St=7.85×(π0.6×0.4-π×0.15×0.151)×50=7.85×0.68×50≈266.9kg
答:椭圆板重量为266.9kg。
4. 已知:双弯90°圆钢如图所示,求该圆钢的展开长度。
解:
∴L=1873.05mm
答:圆钢的展开长度为1873.05mm。
5. 如图所示,求其阴影的面积。其中R=220mm;r=110mm。
解:由图形分析可以看成是一个大圆中间一个小圆。
∴S=R2π-r2π=(0.222-0.112)π=0.114m2
答:阴影的面积为0.114m2。
6. 某厂房的人字屋架(等腰三角形),如图所示AB=12m,∠A=30°。求中柱CD和腰AC的长是多少?(精确到mm)
解:∵AB=12m;∴AD=6m;
答:中柱CD为3.46m,腰AC为6.93m。
7. 一钢结构梁长12m,其断面尺寸如图所示。求此钢结构的质量。(槽钢25.77kg/m)
解:结构梁重量G=G板+G槽钢=(7.85St+25.77L)×2=(7.85×0.4×12×12+12×25.77)×2=904.32+618.48=1522.8kg
答:结构梁重量为1522.8kg。
8. 已知,一圆台形钢结构件,尺寸如图所示,求其质量。钢板密度7.85g/cm
3
解:由圆台尺寸经板厚及结构处理,D=3632,d=2368,h=1768,
得圆台母线
结构件重量G=7.85St
其中S=π(D/2+d/2)L+π(2
2-1.8
2)=3.14×(1.816+1.184)×1.651+3.14(4-3.24)=15.552+2.386=17.94m
2 G=7.85×17.94×32=4506.53kg
答:结构件重量4506.53kg。
9. 已知,如图所示,一等边角钢∠75×75×8,内弯α=48°;L=800mm;弯曲半径R=500mm:角钢重心Z=21.5mm;求角钢展开长度。
解:弯曲弧长
∴角钢展开长度=800+400.87=1200.87mm。
答:角钢展开长度为1200.87mm。
10. 如图所示,16号槽钢(160mm×63mm×6.5mm),槽钢重心距E
0=18mm;求槽钢展开长度。
解:槽钢弯曲长度=
=624.86mm;
∴槽钢展开长度=320+420+624.86=1364.86mm。
答:槽钢展开长度为1364.86mm。
11. 如图所示,18号槽钢外弯圈,D=2000mm;槽钢重心距E
0为18.8mm;求槽钢展开长度。
解:槽钢展开长度=(2000+18.8×2)×π=6398.06mm
答:槽钢展开长度为6398.06mm。
三、作图题1. 一个圆柱螺旋面的外圆直径D=520mm;内径d=180mm;导程h=460mm;试用计算法求出展开图的主要参数,并作展开图。
解:
根据以上各式求出的各数值,即可作出展开图如图所示。具体做法:
(1)用直角三角形法求出内外螺旋线的实长l及L;
(2)作一直角梯形ABCE,使AB=L/2,CE=l/2,BC=1/2(D-d),且AB//CE,BC⊥AB。连接AE、BC,并延长两线相交于O;
(3)以O为圆心OB,OC为半径画同心圆弧,取BF的弧长等于L,连接FO交内圆弧于G,即得所求展开图。
2. 如图所示,已知大小方管斜接渐缩三通管的a=20mm:b=20mm;c=50mm;h=60mm,求其展开图。
解:已知主视图和俯视图。展开时需要画出左视图,用已知尺寸即可直接作出展开图。
3. 已知尺寸a
1=80mm、a
4=30、R=90及角90°。
解:实长线的求法,先用已知尺寸画出主视图和重合断面图的1/2,如图(a)。主视图a
1、a
2、a
3、a
4为实长线,b
1、b
2、b
3为投影线。在由里皮点2、3、4分别引对投影线直角线取等于重合断面图h,得点为2'、3'、4'。连接1-2'、2
x-3'、3
x-4'即得出实长线为b'
1、b'
2、b'
3。
内侧板展开图画法在垂直线上取等于主视图e
1、e
2、e
3的长度得点为2、3、4。在通过各点引水平线上取等于重合断面图a
1、a
2、a
3、a
4得出各点分别连成直线,即得出内侧板展开图。
外侧板展开图画法在垂直线上取等于主视图c
1、c
2、c
3的长度得点为2
x、3
x、4
x。在通过各点引水平线上取等于重合断面图a
1、a
2、a
3、a
4得出各点分别连成直线,即得出外侧板展开图。
侧板展开图画法在水平线上取等于主视图a
1的长度得点为1
xx、1'。以点1
xx为中心实长线b'
1作半径画圆弧,与以点1'为中心内侧板展开图1'-2'作半径画圆弧得交点为2'。以点2'为中心主视图a
2作半径画圆弧,与以点1
xx为中心外侧板展开图1
xx-2
xx作半径画圆弧得交点为2
xx。以点2
xx为中心实长线b'
2作半径画圆弧,与以点2'为中心内侧板展开图2'-3'作半径画圆弧得交点为3'。以点3'为中心主视图a
3作半径画圆弧,与以点2
xx为中心外侧板展开图2
xx-3
xx作半径画圆弧得交点为3
xx。以点3
xx为中心实长线b'
3作半径画圆弧,与以点3'为中心内侧板展开图3'-4'作半径画圆弧得交点为4'。以点4'为中心主视图a
4作半径画圆弧,与以点3
xx为中心外侧板展开图3
xx-4
xx作半径画圆弧得交点为4
xx。以直线连接各点,即得出侧板展开图。
4. 已知,异径圆管90°连接管的高为100mm;底口中心距为100mm;上口直径为60mm;下口直径为110mm。求其展开图。(不记板厚)
解:此工件俗称“马蹄形”,固可以用“直角梯形法”展开。因立面中心对称,即上口的弦长和下口的弦长组成直角梯形的两个底,垂直腰是主视图上的投影长,而斜腰就是该线的实长。将上下两圆周各分为12等份,此工件所求实长为13条。其中6-7'和1-2'中1点和7'点的弦长为零,求其实长时,只需找6点和2'点的弦长(此两线段求法似像三角形法)。又因1-1'和7-7'在图形中心反映实长,所以可以直接使用。以2-2'为例,先取2-2'主视图的投影长,再在两端作出2点和2'点所在的弦长,即2-2°和2'-2",连接2°和2"即为2-2'的实长。依此类推,得出2-3'、3-3'、……6-6'、6-7'。展开时,先画出1-1'的实长,以1'为圆心,以上口圆周的1/12长为半径画弧,再以1为圆心,以1-2'所求的实长为半径画弧,交于2'点。依此类推,得出3'、4'…7'和3、4…7各点,光滑连接1、2、3、4、5、6、7和1'、2'、3'、4'、5'、6'、7'。得出展开图。
5. 已知20号槽钢弯圆角的形状及其尺寸为c=280mm、d=260mm及角α=66°求其下料长度。
解:计算式:
c边下料长度
;
d边下料长度
;
下料弧长
。