一、简答题1. 埋弧焊机如何分类?
埋弧焊机可以按照下述多种方法进行分类。
①按用途可分为通用焊机和专用焊机。通用焊机广泛地用于各种结构的对接焊缝、角接焊缝、环缝和纵缝等的焊接;专用焊机用来焊接某些特定的结构或焊缝。
②按电弧自动调节的方法分为等速送丝式和均匀调节式焊机。等速送丝式焊机适用于细焊丝或低电流密度的情况。
③按行走机构形式可分为小车式、门架式和悬臂式三种。通常用的埋弧焊机大都采用小车式行走机构。
④按焊丝数目分为单丝、双丝和多丝焊机。目前国内生产应用的大都是单丝焊机。
2. 为自动完成焊接过程,对埋弧焊机有哪些要求?
为自动完成焊接过程,要求埋弧焊机应能自动完成引燃电弧、焊接、熄弧三个程序。引燃电弧一般是先使焊丝与焊件短路,焊机启动时,能自动地使焊丝上抽并引燃电弧,当达到一定弧长时,焊丝又自动地下送,开始焊接。焊接时,焊丝能按预定的工艺参数向电弧区送进,并以选定的焊接速度沿坡口移动,进行焊接,在焊接过程中保持焊接工艺参数的稳定。熄弧应先停止焊丝给送,再切断电源。
3. 手工钨极氩弧焊机由哪几部分组成?
手工钨极氩弧焊机由焊接电源、焊炬、供气及供水系统、焊接控制系统等部分组成。焊接电源可采用直流或交流电源,电源应具有陡降的外特性;焊炬是用来夹持钨极、传导焊接电流和输送氩气的;供气系统包括氩气瓶、减压器、流量计及电磁气阀;供水系统主要是用来冷却焊接电缆、焊炬和钨极的;控制系统提供高频引弧和控制氩气,当使用交流电源时,控制箱内还装有脉冲稳弧器和隔直电容,用来消除交流回路中的直流分量。
4. 装配焊件时,为什么要使用夹具?对夹具有哪些要求?常用的装配夹具有哪几种?
装配焊件时,使用夹具是为了保证焊件尺寸,提高装配效率,防止焊件变形。
要求夹具要能保证装配件尺寸、形状的正确性,使用与调整简便且安全可靠、结构简单、制造方便、成本低。
常用的装配夹具有夹紧工具,用于紧固装配零件;压紧工具,用于在装配时压紧焊件;拴紧工具,是将所装配零件的边缘拴到规定的尺寸;撑具,是扩大或撑紧装配件的一种工具,一般是利用螺钉或正反螺钉来达到的。
5. 对钨极材料有什么要求?
要求钨极材料的电子发射能要强,电弧稳定性要好,耐高温,焊接过程中本身不易熔化,有较大的许用电流,强度高,防腐蚀性好,不易损耗。
6. 对电焊钳有哪些要求?
要求电焊钳导电性能要好,不易发热,质量小,夹持焊条要牢固,更换焊条方便。
7. 简述ZX7-400可控硅逆度弧焊机的特点。
①该机具有效率高、空载损耗小、输出电流稳定的特点。
②节能、节材、稳定、体积小、质量小。
③焊缝成形美观,噪声极低,可实现远距离调节控制。
8. 电焊机需要怎样的外特性?
电焊机需要陡降的外特性。即有足够的空载电压(又称电弧点火电压),输出电压随焊接电流的增大而迅速降低,焊接电流限定在一个有限的范围内。
9. 简述熔化极脉冲氩弧焊电源的基本原理。
①它由两个电源并联而成,其中一个是维弧电源,供给基值电流;另一个是脉冲电源,供给脉冲电流。
②焊接时,基值电流和脉冲电流相加,即得到脉冲焊接电流。
10. CO
2气体保护焊用推丝式焊枪的特点是什么?
结构简单,操作灵活,质量小;因焊丝经过软管时产生的阻力较大,故所用焊丝不宜过细,多用于直径为1mm以上焊丝的焊接。
11. 空气等离子弧切割机的工艺参数有哪些?
空气等离子弧切割机的工艺参数有空载电压、切割电流、工作电压、气体流量、切割速度、喷嘴到焊件的距离等。
12. 试说明BX3-300和ZXG-200中文字和数字的意义。
(1)BX3-300 B表示弧焊变压器;X表示下降外特性;3表示系列品种序号;300表示焊机的额定输出电流。
(2)ZXG-200 Z表示弧焊整流器;X表示下降外特性;G表示硅整流器;200表示焊机的额定输出电流。
13. 变压器能不能改变直流电压?为什么?
变压器不能改变直流电压。因为如果在原绕组上接以直流电压,恒定不变的直流电流在铁心中只能产生不变的磁场,由于磁场不变化,在副绕组两端就不会产生感应电压,所以变压器不能改变直流电压。
14. 磁饱和电抗器式硅整流焊机是由哪几部分组成的?
磁饱和电抗器式硅整流焊机是由三相降压变压器、饱和电抗器、硅整流器组、输出电抗器、通风机组和控制系统等部分组成的。
15. 点焊机用的焊接电源变压器是否能用于缝焊?为什么?
点焊机用的电源变压器不能用于缝焊。因为缝焊时电源的负载持续率是100%,要比点焊时高得多,如果直接把点焊机电源变压器用于缝焊,则可能将变压器烧坏。
16. 什么是弧焊电源的负载持续率?什么是额定焊接电流?
弧焊电源的负载持续率是指焊机负载运行持续的时间占选定工作周期的百分率。用公式可表示为:
额定焊接电流是指在额定负载持续率下允许使用的焊接电流。
17. 逆变电源有哪些特点?
逆变弧焊电源与普通弧焊整流器相比具有以下特点。
①由于采用了逆变技术,增加了一次整流和逆变环节,增加了焊机复杂程度。
②由于提高了变压器的工作频率,使主变压器的体积大大降低,只为同样额定电流的整流式焊机的1/10~1/6,因此节约材料,而且轻便灵活,机动性好。
③逆变电源的功率因数达到0.95以上,总体效率可达到85%~92%,节能效果明显。
18. 埋弧焊的电弧自身调节特性指的是什么?
埋弧焊采用等速送丝,当弧长发生变化而引起焊接参数变化时,电弧自身会产生一种调节作用使改变的弧长自动恢复到原来的大小,这种特性称为焊接电弧的自身调节特性。
二、计算题1. 采用手工电弧焊焊接δ=10mm的Q235-B钢板时,已知单道焊缝的焊缝宽度b=12mm,焊缝计算厚度h=4mm,试求此焊缝成形系数
根据焊缝成形系数的公式
此焊缝成形系数
2. 手工钨极氩弧焊焊接电流I=180A,电弧电压为U=12V,焊速v=2.5mm/s,求其线能量Q?(已知:钨极氩弧焊热效率系数η=0.7)
因为 η=0.7,U=12V,I=180A,v=2.5mm/s=0.25cm/s
根据
该氩弧焊线能量为6048J/cm。
3. 用手工电弧焊焊一钢结构,选用
焊条,求应选用多大的焊接电流?(提示:可根据经验公式进行计算)
由经验公式可知焊接电流 I=(35~55)d
得: I=(35~55)×4.0=140~220(A)
应选用的焊接电流I在140~220A范围内。
4. 厚度为20mm的Q235-A钢板对接接头,受500000N的压力,试设计钢板的宽度?
已知该对接接头受压力F=500000N,钢板厚度δ
1=20mm,从许用应力表中查得[σ
p]=152MPa
根据对接接头的强度计算公式:
设计钢板宽度为165mm。
5. 两块板厚为8mm的钢板对接,焊缝长度为30mm,材料为Q235-A钢,试计算焊缝所能承受的切力?
由许用应力表查得,Q235-A钢的许用应力为98MPa(N/mm
2)。
已知L=30mm,δ
1=8mm,根据对接接头的抗剪强度计算公式:
得焊缝所能承受的切力为:
Q≤[τ]Lδ1=30×8×98=23520(N)
焊缝所能承受的切力为23520N。
6. 厚10mm,宽500mm的对接接头,两端受50000N的压力,材料为Q235钢,试校核其焊缝强度?
已知该对接接头受压力F=500000N,钢板厚度[焊缝厚度]δ
1=10mm,钢板宽度(焊缝长度)L=500mm。
根据对接接头受压强度计算公式:
由许用应力表查得,Q235-A钢受压许用应力为152MPa。
该对接接头强度满足要求,结构是安全的。
7. 宽100mm的Q235-A钢板对接接头,受1000000N的压力,试设计钢板的厚度?
已知该对接接头受压力F=1000000N,钢板宽度L=100mm,由许用应力表查得Q235钢许用压应力为152MPa(N/mm
2)。
根据计算公式
设计钢板厚度为66mm。
8. 厚12mm,材料为Q345钢的对接接头,受600000N的拉力,试设计钢板的宽度?
已知对接接头受拉力F=600000N,钢板厚度(焊缝厚度)δ
1=12mm,由许用应力表查得[σ
t]=201MPa=201N/mm
2。
设计钢板宽度为250mm。
9. ZX-400S型弧焊机的额定负载持续率为50%,国家标准规定,手弧焊机一个工作周期为5min,试问一个工作周期内,焊机在额定焊接电流工作时的负载时间和空载时间各为多少?
又因为 P=50%,T=5min
所以 焊机负载时间t=T×P=5×50%=2.5(min)
焊机空载时间t'=工作周期T-焊机负载时间t
即t'=5-2.5=2.5(min)
该焊机在一个工作周期内负载时间为2.5min,空载时间也是2.5min。