1.焊接结构与铆接结构相比有什么特点？优点1) 焊接接头强度高。

2) 焊接构件设计灵活性大。

3) 焊接接头密封性好。

4) 焊前准备工作简单。

5) 易于构件的变更和改型。

6）焊接构件的成品率高。

缺点1)焊接结构具有较大的焊接应力和变形2)对应力集中敏感3)焊接接头的性能不均匀2.构件焊接性及影响因素。

与“材料焊接性”的概念相比，构件焊接性的意义更为广泛，它可以包括：“材料的焊接适应性”、“设计的焊接可靠性”、“制造的焊接可行性”。

焊接残余应力和焊接变形是焊接性的重要组成部分，它影响到冷热裂纹的产生，使用性能并妨碍制造过程。

影响因素：1）与材料相关的因素母材和填充材料的类型（化学）成分和显微组织2）与设计有关的因素构件的形状、尺寸、支撑条件和负载、焊接类型、厚度和配置3）与制造有关的因素焊接方法、速度、操作、坡口形状、焊接顺序、多层焊、定位焊、夹紧、预热和焊后热处理。

3.焊接内应力种类，温度应力产生原因。

分类：按作用时期分: 焊接过程中出现的称瞬时应力(热应力或温度应力);焊接后保留下来的称残余应力。

按分布范围分:宏观内应力(范围一般与结构尺寸相当)、微观内应力(晶粒尺寸)和超微观内应力（晶格)。

温度应力产生原因：热应力是由于构件不均匀受热引起的。

物体受热膨胀，冷却收缩，即温度变化引起变形。

若课、可自由变形，则变形是温度变化唯一反映，若受拘束，则在物体内部产生内应力，即为温度应力。

4.自由变形、外观变形和内部变形的区别。

1)自由变形: 一端固定的直杆均匀加热时，杆件将自由伸长△L T，所得的变形称之为自由变形。

2）外观变形: 假如杆件受到约束，实际只能伸长△Le，这是可见的变形，称之为外观变形。

3）内部变形 :由于存在约束，杆件在自由状态下所应有的变形与实际存在的变形有所不同，构件内部由于压缩而未表现出来的那部分变形△L，称为内部变形。

5.纵向和横向残余应力的分布与影响因素。

1)与焊缝方向平行的应力称为纵向应力，用σx表示。

（1）低碳钢情形：对长板条和细长构件，焊缝及其附近区域中的纵向应力是拉应力，数值一般达到材料的屈服极限（2）钛、铝合金的特殊性: 应力分布总的规律和低碳钢相似，但不同的材料引起纵向应力变化的规律不同。

①材焊缝中的纵向应力较低，一般仅为0.5~0.8σs（母材的屈服极限）。

②铝材焊缝中的纵向应力亦较低，一般仅为0.6~0.8 σs（母材的屈服极限）。

(3)圆筒上环形焊缝引起的纵向应力（对圆筒来讲就是切向应力）的分布与平板不同。

①当圆筒直径与厚度之比较大时，σx的分布和平板上的情况相似。

切向的最大应力可以达到σs 。

②当直径比较小时， σx 有所降低。

2) 垂直于焊缝方向的应力称为横向应力，用σy 表示。

可分为两个组成部分: 是由于焊缝及其附近的塑性变形区的纵向收缩所引起的。

焊缝两端部分为压应力，中心部分为拉应力。

压应力的最大值比拉应力大得多。

对长焊缝来说中心部分的拉应力将有所降低，逐渐趋近于零。

是由焊缝及其附近塑性变形区的横向收缩的不同时性所引起的。

σ"y 的分布与焊接方向、分段方法以及焊接顺序有关。

当从中间向两端焊时， σ"y 的分布是中心部分为压应力，两端部分为拉应力。

如果从两端向中心部分焊接，则σ"y 的分布是中心部分为拉应力，两端部分为压应力。

横向应力的两个组成部分σ'y 和σ"y 是同时存在的，最终的横向应力σy 是它们两者的合成。

6.横向焊接应力产生的原因及分布规律？焊接顺序对横向残余应力分布有何影响？横向残余应力产生的直接原因是来自焊缝冷却时的横向收缩，间接原因来自焊缝的纵向收缩。

另外，表面以及内部不同的冷却速度和可能叠加的相变过程也可能影响应力的分布。

是由于焊缝及其附近的塑性变形区的纵向收缩所引起的。

焊缝两端部分为压应力，中心部分为拉应力。

压应力的最大值比拉应力大得多。

对长焊缝来说中心部分的拉应力将有所降低，逐渐趋近于零。

是由焊缝及其附近塑性变形区的横向收缩的不同时性所引起的。

当从中间向两端焊时，σ"y 的分布是中心部分为压应力，两端部分为拉应力。

如果从两端向中心部分焊接，则σ"y 的分布是中心部分为拉应力，两端部分为压应力。

横向应力的两个组成部分σ'y 和σ"y 是同时存在的，最终的横向应力σy 是它们两者的合成。

7.焊接残余变形有哪些种类？角变形产生的原因。

1.纵向变形：---焊后沿焊接方向发生收缩。

2.横向变形：---焊后垂直于焊接方向发生收缩。

3.挠曲变形：─在穿过焊缝线并与板件垂直的平面内变形。

─非对称结构、焊缝不在构件中性线上时发生。

4.角变形：─焊后构件的平面围绕焊缝产生的角位移。

─厚度方向的非均匀热分布造成紧靠焊缝线的变形。

5.波浪变形：焊后构件呈波浪形，当板件较薄时，热热压缩应力造成失稳。

6.错边：长度、厚度方向7.扭转（螺旋形变形）原因：厚度方向温度分布不均匀─横向塑性变形不均匀→角变形加热时─ 焊接面高温，产生压缩塑变;背面低温，甚至产生拉伸变形。

冷却后，产生弯曲变形，即角变形.8.如何从设计上预防焊接变形？如何从工艺上预防焊接变形。

设计：1) 合理的焊缝尺寸和形状a) 对于板厚较大的对接接头，多取X 型焊缝; 厚度更大的，可采用U 型，双U 型，窄间隙深坡口焊缝。

b) 在保证结构有足够的承载能力条件下，采用尽可能小的焊缝尺寸。

对不需进行强度计算的焊缝，选取最小的工艺上合理的焊缝焊脚尺寸，甚至用断续焊缝代替连续焊缝。

c) 对于受力较大的T 型接头或＋字型接头， 在保证相同的强度条件下，采用开坡口焊缝比一般焊缝可以大大减少焊缝金属.d) 当计算确定T 型接头角焊缝时，采用连续焊缝， 并采用双面角焊缝代替单面角焊缝。

e) 设计的结构尽可能使大多数焊缝可采用自动焊，薄板结构采用CO 2气保焊代替手工焊或气焊，用接触点焊代替熔化焊。

y σ'y σ''y σ'y σ''2) 减小焊缝长度 a. 增加板厚提高板结构的稳定性和刚性;合理选择筋板形状及位置(Fig2-68)b.采用其它结构：用型钢、冲压件代替焊接件.3) 合理选择结构形式和安排焊缝位置 a. 安排焊缝尽可能对称于截面中性轴b.由于横向收缩通常要比纵向收缩显著，应尽可能将焊缝布置在平行于变形于最小的方向。

c. 在设计薄板结构时，要考虑不应由于焊接骨架而失稳。

d.设计时应考虑到采用简单装配焊接胎夹具的可能性。

工艺：1) 反变形(预防角变形和挠曲变形)改变构件焊前的形状，使其朝焊接变形相反的方向变形，焊后由于焊接变形而获得设计所要求的形态──利用变形消除变形。

2) 刚性固定采用胎夹具或其它临时支承等方法，增加结构在焊接时的刚性，限制焊接变形。

3) 选择合理的装配焊接顺序a.构件在装配过程中，把结构适当地分成部件，分别装配焊接，使不对称的焊缝或收缩量较大的焊缝在焊接过程中能比较自由地收缩而不影响整体结构。

b.分布在截面中性线两侧的焊缝，一般先焊的焊缝变形比较大，因此顺序总的规律是先焊焊缝少的一侧方向。

对于长焊缝，可用：直通焊、分段退焊、分中焊、分中逐段退焊。

9.焊后矫正焊接变形的方法有哪些？1.机械矫正法用机械方法产生新的(拉伸)塑性变形，使原来缩短的部分得到延伸，达到矫正变形的目的。

a.压力机械矫正b.锤击：锤击焊缝两侧使之延伸。

─延展焊缝及其周围塑性形区。

c.辗压：辗压力2.火焰加热矫正法利用火焰加热产生的局部压缩塑性变形，使较长的金属在冷却后缩短来消除变形。

─对合金钢慎用，应控制温度和加热位置。

加热方法：a.线状加热：焊矩沿一条线或一组平行线加热，常用来消除角焊缝产生的角变形。

b.三角形加热：在一个三角形面积上加热，用来消除框架的弯曲弯形c.点状加热：在一组点上加热：消除薄板结构中的变形d.松针加热：沿两个彼此交叉的线段上加热，介于线、点状加热之间，由于两个方向上产生收缩和角变形，所以这种方法能产生均匀消除变形的效果。

e.十字状加热10. 在焊接过程中如何调节内应力。

焊后消除焊接内应力的主要方法。

在焊接过程中调节内应力的措施（1）采用合理的焊接顺序和方向尽量使焊缝能自由收缩，先焊收缩量比较大的焊缝。

先焊工作时受力较大的焊缝。

（2）在焊接封闭焊缝或其它刚性较大，自由度较小的焊缝时，可以来用反变形法来增加焊缝的自由度。

（3）锤击或碾压焊缝每焊一道焊缝用带小圆弧面的风枪或小手锤锤击焊缝区，使焊缝得到延伸，从而降低内应力。

锤击应保持均匀、适度，避免锤击过份产生裂纹。

辗压法，亦可有效地降低内应力。

（4）在结构适当部位加热使之伸长加热区的伸长带动焊接部位，使它产生一个与焊缝收缩方向相反的变形。

在冷却时，加热区的收缩和焊缝的收缩方向相同，使焊缝能自由地收缩，从而降低内应力。

焊后消除焊接内应力的方法（1）整体高温回火（2）局部高温回火处理（3）机械拉伸法（过载法）（4）温差拉伸法（又称低温消除应力法）（5）振动法11. 焊接应力对焊接结构性能的影响（静载强度、稳定性、刚度等）1）内应力对(结构强度)静载强度的影响:如果材料具有足够的塑性, 只要材料有足够的延性，能进行塑性变形，内应力的存在并不影响构件的承载能力。

也就是说对强度没有影响；如果材料没有足够的塑性，而是处于脆性状态 ,由于材料不能进行塑性变形，随着外力的增加，在构件上不可能产生应力均匀化，应力峰值不断增加，一直到达材料的强度极限σb，发生局部破坏，而最后导致整个构件断裂。

2）焊接残余应力对焊接结构疲劳强度的影响3）内应力对机械加工精度的影响a.在焊接丁字形零件上加工一个平面，会引起工件的挠曲变形。

b.焊接齿轮箱的轴孔，加工第二个轴孔所引起的变形将影响第一个已加工过的轴孔的精度。

保证加工精度的最彻底的办法是先消除焊接内应力然后再进行机械加工—去应力退火。

4）内应力对受压杆件稳定性的影响当受压构件在弹性极限以上工作时，其临界应力与材料的弹塑性参数：屈服极限、冷作硬化指数等有关。

构件截面上的压缩内应力将与外载所引起的压应力叠加。

应力的叠加使压应力区先期到达屈服极限σs，该区应力不再增加，从而使该区丧失进一步承受外力的能力。

这样就相当于削弱构件的有效面积。

构件截面中的拉应力与外载引起的压应力方向相反，使这部分截面积中的应力晚于其它部分到达屈服极限σs，该区还有可能继续承受外力。

5）对刚度的影响假使构件中存在着与外力方向一致的内应力，而内应力的数值又达到σs，则在外力作用下刚度将降低，而且在卸载后构件的原来尺寸也不能完全恢复。

焊接构件经过—次加载和卸载后，如再加载，只要其大小不超过前一次，内应力就不再起作用，外载也不影响内应力的分布。

6）内应力对应力腐蚀开裂的影响12.影响焊接接头性能的主要因素。