鉚工技術(shù)考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪種鉚釘適用于承受較大沖擊載荷的鉚接結(jié)構(gòu)？A.半圓頭鉚釘B.平錐頭鉚釘C.沉頭鉚釘D.抽芯鉚釘答案：A解析：半圓頭鉚釘頭部強(qiáng)度高，與被連接件接觸面積大，能有效分散沖擊載荷，常用于承受動載荷的結(jié)構(gòu)；沉頭鉚釘多用于表面需平整的場合，抽芯鉚釘適用于單面操作的薄板連接。2.鉚接前對鋼板邊緣進(jìn)行“削薄”處理的主要目的是？A.減少材料浪費(fèi)B.避免鉚接后邊緣翹起C.提高表面光潔度D.便于測量尺寸答案：B解析：削薄處理可使被鉚接件邊緣厚度逐漸減小，與鉚釘頭貼合更緊密，防止鉚接后因邊緣厚度差導(dǎo)致的翹起變形。3.手工鉚接時(shí)，打釘錘的錘擊方向應(yīng)與鉚釘軸線成多少度角？A.30°B.45°C.60°D.90°答案：D解析：錘擊方向需垂直于鉚釘軸線，確保軸向力均勻傳遞，避免鉚釘彎曲或偏移。4.下列哪種測量工具常用于檢測鉚接件的平面度？A.鋼直尺B.游標(biāo)卡尺C.塞尺+平尺D.千分尺答案：C解析：平尺配合塞尺可檢測被測面與平尺之間的間隙，從而判斷平面度誤差；鋼直尺僅能測直線度，游標(biāo)卡尺和千分尺用于尺寸測量。5.熱鉚時(shí)，鉚釘?shù)募訜釡囟葢?yīng)控制在？A.300-500℃B.600-800℃C.900-1100℃D.1200-1300℃答案：C解析：低碳鋼鉚釘加熱至900-1100℃（櫻紅色至亮紅色）時(shí)塑性最佳，便于鐓粗成型；溫度過低易產(chǎn)生裂紋，過高會導(dǎo)致氧化脫碳。6.鉚接結(jié)構(gòu)中，鉚釘?shù)呐帕蟹绞健安⒘小迸c“錯(cuò)列”相比，主要區(qū)別在于？A.承載能力B.加工難度C.材料利用率D.密封性答案：A解析：并列排列時(shí)，鉚釘孔間的材料截面削弱較集中，承載能力低于錯(cuò)列排列（錯(cuò)列可分散截面削弱，提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度）。7.矯正薄板局部凸起變形時(shí)，應(yīng)優(yōu)先錘擊的位置是？A.凸起最高點(diǎn)B.凸起周圍的凹陷區(qū)域C.凸起邊緣D.板材邊緣答案：B解析：薄板凸起變形多因周圍材料受壓縮短，錘擊凸起周圍的凹陷區(qū)域可拉伸該部分材料，使凸起自然平復(fù)，避免直接錘擊凸起導(dǎo)致進(jìn)一步變形。8.下列哪種缺陷不屬于鉚接常見質(zhì)量問題？A.鉚釘頭偏移B.釘桿未充滿釘孔C.板材表面劃傷D.焊縫咬邊答案：D解析：焊縫咬邊屬于焊接缺陷，鉚接質(zhì)量問題主要包括鉚釘頭成型不良、偏移、松動、釘孔填充不滿等。9.裝配T型接頭時(shí)，若腹板與翼板的垂直度誤差為1.5mm（設(shè)計(jì)要求≤1mm），最合理的矯正方法是？A.火焰加熱矯正B.機(jī)械壓力矯正C.錘擊矯正D.無需處理答案：A解析：機(jī)械壓力矯正適用于剛性較小的結(jié)構(gòu)，錘擊易導(dǎo)致表面損傷；火焰加熱矯正通過局部加熱冷卻產(chǎn)生的收縮應(yīng)力調(diào)整變形，適用于T型接頭這類剛性較大的結(jié)構(gòu)。10.計(jì)算單剪鉚接接頭的剪切強(qiáng)度時(shí)，關(guān)鍵參數(shù)不包括？A.鉚釘直徑B.鉚釘數(shù)量C.被連接件厚度D.鉚釘材料的剪切強(qiáng)度極限答案：C解析：單剪強(qiáng)度計(jì)算公式為τ=（F/n）/（πd2/4），其中F為總載荷，n為鉚釘數(shù)量，d為鉚釘直徑，τ需≤[τ]（許用剪切應(yīng)力）；被連接件厚度主要影響擠壓強(qiáng)度，而非剪切強(qiáng)度。二、判斷題（每題1分，共10分）1.鉚接時(shí)，釘孔直徑應(yīng)嚴(yán)格等于鉚釘直徑。（×）解析：釘孔直徑需略大于鉚釘直徑（一般大0.1-0.3mm），便于鉚釘插入；若孔徑過小，鉚接時(shí)易導(dǎo)致釘桿彎曲或板材開裂。2.冷鉚適用于直徑≤12mm的鉚釘。（√）解析：冷鉚時(shí)鉚釘需承受較大鐓粗力，直徑過大易產(chǎn)生冷作硬化，導(dǎo)致脆斷，故一般用于小直徑鉚釘（低碳鋼≤12mm，鋁合金≤20mm）。3.鉚接前需清除釘孔內(nèi)的毛刺和油污，否則會影響鉚接強(qiáng)度。（√）解析：毛刺會導(dǎo)致鉚釘與孔壁接觸不良，油污會降低摩擦力，均可能引起鉚釘松動，降低連接強(qiáng)度。4.雙面沉頭鉚接時(shí)，兩個(gè)沉頭的角度必須一致。（√）解析：若角度不一致，鉚釘頭無法完全貼合沉孔，會導(dǎo)致局部應(yīng)力集中，降低密封性和承載能力。5.熱鉚后鉚釘冷卻收縮，能提高鉚接的緊密性。（√）解析：熱鉚時(shí)鉚釘受熱膨脹，鐓粗后冷卻收縮，對被連接件產(chǎn)生額外的壓緊力，增強(qiáng)連接的緊密性。6.矯正厚板彎曲變形時(shí)，應(yīng)錘擊凸面外側(cè)。（×）解析：厚板彎曲變形多因內(nèi)側(cè)受壓縮短，外側(cè)受拉延長，錘擊凸面（外側(cè)）會加劇拉伸，應(yīng)錘擊凹面（內(nèi)側(cè)）使其延展，平衡變形。7.鉚接結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度高于焊接結(jié)構(gòu)。（√）解析：鉚接為機(jī)械連接，應(yīng)力集中程度低于焊接（焊接存在熱影響區(qū)和殘余應(yīng)力），故疲勞性能更優(yōu)。8.抽芯鉚釘?shù)睦瓟嗔υ酱?，鉚接強(qiáng)度越高。（×）解析：抽芯鉚釘?shù)你T接強(qiáng)度取決于釘體與被連接件的摩擦力和釘芯斷裂后的鎖止力，拉斷力過大可能導(dǎo)致釘體變形不足，反而降低連接強(qiáng)度。9.裝配時(shí)，若零件尺寸超差，可通過強(qiáng)行敲擊進(jìn)行組對。（×）解析：強(qiáng)行敲擊會導(dǎo)致零件內(nèi)部產(chǎn)生殘余應(yīng)力，降低結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和使用壽命，應(yīng)通過修配或更換零件解決。10.檢查鉚釘頭成型質(zhì)量時(shí)，用90°角尺貼合釘頭與板材，允許有0.5mm的間隙。（√）解析：實(shí)際操作中，允許鉚釘頭與板材間存在微小間隙（≤0.5mm），但需均勻分布，無局部翹起。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述冷鉚與熱鉚的工藝區(qū)別及適用場景。答：冷鉚是在常溫下對鉚釘進(jìn)行鐓粗成型，熱鉚則需將鉚釘加熱至塑性狀態(tài)（900-1100℃）后再鉚接。工藝區(qū)別：①加熱要求：冷鉚無需加熱，熱鉚需加熱設(shè)備；②變形力：冷鉚需更大的鐓粗力（因材料未軟化）；③殘余應(yīng)力：冷鉚因冷作硬化殘余應(yīng)力較大，熱鉚因加熱冷卻收縮產(chǎn)生預(yù)緊力；④表面質(zhì)量：冷鉚表面無氧化皮，熱鉚可能殘留氧化層需清理。適用場景：冷鉚用于小直徑（≤12mm）、塑性好的鉚釘（如低碳鋼、鋁合金）；熱鉚用于大直徑（＞12mm）、塑性較差的鉚釘（如高碳鋼）或需高緊密性的結(jié)構(gòu)（如鍋爐、壓力容器）。2.簡述鉚接前“號孔”的操作步驟及注意事項(xiàng)。答：號孔是按設(shè)計(jì)要求在被連接件上標(biāo)記釘孔位置的過程，步驟如下：①清理工件表面：去除油污、氧化皮，確保劃線清晰；②確定基準(zhǔn)：選擇工件的邊、角或已加工面作為基準(zhǔn)，用劃針或樣沖標(biāo)記基準(zhǔn)線；③測量定位：用鋼直尺或劃規(guī)按圖紙尺寸在基準(zhǔn)線上量取孔位，用樣沖輕打標(biāo)記；④復(fù)檢測量：核對孔距、排距，誤差需≤±0.5mm；⑤預(yù)鉆定位孔：用小鉆頭（φ2-φ3mm）在樣沖眼處鉆淺孔，防止正式鉆孔時(shí)鉆頭偏移。注意事項(xiàng)：①基準(zhǔn)選擇需與裝配基準(zhǔn)一致，避免累積誤差；②樣沖眼深度適中（過深影響鉆孔精度，過淺易丟失標(biāo)記）；③多零件疊合號孔時(shí)，需用夾具固定，防止相對移動；④不銹鋼等硬材料號孔時(shí)，樣沖需淬火處理，避免打滑。3.分析鉚接后鉚釘頭出現(xiàn)“偏斜”缺陷的可能原因及預(yù)防措施。答：可能原因：①釘孔軸線與工件表面不垂直（鉆孔時(shí)鉆頭傾斜）；②鉚釘插入后未與孔壁貼合（孔徑過大或鉚釘彎曲）；③錘擊時(shí)錘面未與鉚釘頭垂直（手工鉚接操作不當(dāng)）；④頂把（壓緊工具）與鉚釘端面接觸不良（頂把工作面磨損或未對準(zhǔn)）。預(yù)防措施：①鉆孔時(shí)使用直角尺校正鉆頭角度，確保孔壁垂直；②控制釘孔直徑（比鉚釘直徑大0.1-0.3mm），鉚釘入庫前檢查直線度；③手工鉚接時(shí)，錘擊方向需與鉚釘軸線垂直，首次錘擊輕壓定位；④使用專用頂把，定期檢查頂把工作面的平面度（誤差≤0.1mm）。4.簡述薄板結(jié)構(gòu)鉚接時(shí)“防變形”的工藝措施。答：①合理安排鉚接順序：從中間向四周對稱鉚接，避免局部應(yīng)力集中；②采用“間隔鉚接”：先鉚接部分鉚釘固定位置，再補(bǔ)鉚剩余鉚釘，減少累積變形；③增加工藝支撐：在薄板背面設(shè)置臨時(shí)支撐（如剛性胎具、壓鐵），限制變形；④控制錘擊力：使用小錘輕擊，避免因沖擊力過大導(dǎo)致板材局部凹陷；⑤選擇合適鉚釘：優(yōu)先使用抽芯鉚釘或小直徑鉚釘（減少鐓粗變形量）；⑥預(yù)加反變形：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)預(yù)判變形方向，鉚接前將板材反向彎曲一定角度，抵消鉚接收縮變形。5.說明“鉚接件密封性檢測”的常用方法及判定標(biāo)準(zhǔn)。答：常用方法及判定標(biāo)準(zhǔn)：①煤油滲透試驗(yàn)：在鉚接件一側(cè)涂煤油，另一側(cè)涂白粉，靜置30min后觀察白粉面是否有油斑。無油斑為合格（適用于非承壓結(jié)構(gòu)）。②氣壓試驗(yàn)：向封閉鉚接件內(nèi)充入0.1-0.2MPa壓縮空氣，表面涂肥皂水，無氣泡產(chǎn)生為合格（適用于低壓容器）。③水壓試驗(yàn)：將鉚接件浸入水中，內(nèi)部加壓至工作壓力的1.25倍，觀察水面是否有氣泡。無氣泡且壓降≤5%為合格（適用于高壓容器）。④著色滲透檢測：在鉚釘頭及周圍涂滲透劑，清洗后涂顯像劑，無明顯滲透痕跡為合格（可檢測微小裂紋）。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.某單剪鉚接接頭由2塊Q235鋼板（厚度δ=8mm）和4個(gè)φ10mm的10鋼鉚釘連接，承受橫向載荷F=80kN。已知10鋼的剪切強(qiáng)度極限τb=260MPa，許用剪切應(yīng)力[τ]=100MPa，鋼板的許用擠壓應(yīng)力[σbs]=200MPa。試校核該接頭的強(qiáng)度。解：（1）校核鉚釘剪切強(qiáng)度：單剪面積A=πd2/4=3.14×102/4=78.5mm2每個(gè)鉚釘承受的剪力F1=F/n=80000N/4=20000N實(shí)際剪應(yīng)力τ=F1/A=20000/78.5≈254.8MPa比較：τ=254.8MPa＞[τ]=100MPa，不滿足剪切強(qiáng)度要求。（2）校核鋼板擠壓強(qiáng)度：擠壓面積Abs=d×δ=10×8=80mm2擠壓應(yīng)力σbs=F/(n×Abs)=80000/(4×80)=250MPa比較：σbs=250MPa＞[σbs]=200MPa，擠壓強(qiáng)度也不滿足。結(jié)論：該接頭剪切和擠壓強(qiáng)度均不足，需增加鉚釘數(shù)量或增大鉚釘直徑。2.計(jì)算圖示鉚接結(jié)構(gòu)中，主板（寬度B=200mm，厚度δ=10mm）的最小剩余截面強(qiáng)度。已知鉚釘直徑d=16mm，排列方式為雙行錯(cuò)列（行距t1=40mm，列距t2=30mm），鋼板材料的抗拉強(qiáng)度σb=450MPa，許用拉應(yīng)力[σ]=160MPa。（注：錯(cuò)列排列時(shí)，最小截面可能為單孔截面或多孔截面，需比較兩種情況）解：（1）單孔截面面積A1=(B-d)×δ=(200-16)×10=1840mm2單孔截面拉應(yīng)力σ1=F/A1（假設(shè)F為最大載荷，需比較最小截面）（2）多孔截面（錯(cuò)列時(shí)，可能沿兩個(gè)鉚釘孔的斜線截面斷裂）：斜線長度L=√(t12+t22)=√(402+302)=50mm斜線截面削弱的鉚釘孔數(shù)：2個(gè)（每個(gè)孔在斜線上的投影長度為d×(t2/L)=16×(30/50)=9.6mm，總削弱長度=2×9.6=19.2mm）多孔截面面積A2=(B-19.2)×δ=(200-19.2)×10=1808mm2（3）比較A1與A2：A2=1808mm2＜A1=1840mm2，故最小截面為多孔截面。（4）最小剩余截面強(qiáng)度（即最大承載能力）：Fmax=A2×[σ]=1808×160=289280N≈289.3kN結(jié)論：主板的最小剩余截面強(qiáng)度為289.3kN，設(shè)計(jì)時(shí)需確保載荷不超過此值。五、綜合應(yīng)用題（20分）某企業(yè)需制作一臺容積為50m3的立式圓筒形容器（直徑D=3m，高度H=7m），筒體由6mm厚的Q235B鋼板卷制而成，上下封頭為標(biāo)準(zhǔn)橢圓形封頭（厚度6mm），連接方式采用鉚接（非承壓，僅需結(jié)構(gòu)連接）。請你制定該容器筒體的鉚接工藝方案，要求包含以下內(nèi)容：（1）鉚接前的準(zhǔn)備工作；（2）筒體縱縫與環(huán)縫的鉚接順序；（3）關(guān)鍵工藝參數(shù)（鉚釘類型、直徑、排列方式）；（4）質(zhì)量檢驗(yàn)項(xiàng)目及方法。答：（1）鉚接前的準(zhǔn)備工作：①材料預(yù)處理：鋼板卷制前需校平（平面度≤2mm/m），去除邊緣毛刺（用砂輪機(jī)打磨）；②號孔與鉆孔：以筒體縱縫邊緣為基準(zhǔn)，用劃規(guī)按圖紙標(biāo)記釘孔（孔距150mm，排距100mm），使用φ5.2mm鉆頭（鉚釘直徑φ5mm，孔徑比釘徑大0.2mm），鉆孔后倒角（1×45°）去除毛刺；③清理：用丙酮擦拭釘孔及周圍50mm區(qū)域，去除油污、銹跡；④工裝準(zhǔn)備：制作專用胎具（弧形支撐板）固定筒體，防止卷制后回彈；⑤鉚釘預(yù)處理：選用半圓頭鉚釘（材料Q235，直徑φ5mm，長度L=δ1+δ2+1.5d=6+6+7.5=19.5mm，取L=20mm），入庫前檢查直線度（≤0.3mm/100mm）。（2）鉚接順序：①縱縫鉚接：先將卷制后的筒體縱縫對齊（錯(cuò)邊量≤1mm），用夾具臨時(shí)固定，從中間向兩端對稱鉚接（每端交替鉚接2-3個(gè)鉚釘，避免局部變形）；②環(huán)縫鉚接：縱縫完成后，將上下封頭與筒體環(huán)縫對齊（圓周錯(cuò)邊量≤1.5mm），同樣采用中間向四周對稱鉚接，環(huán)縫與縱縫交叉處預(yù)留2-3個(gè)鉚釘最后鉚接，釋放內(nèi)應(yīng)力；③補(bǔ)鉚：所有臨時(shí)固定鉚釘替換為正式鉚釘，檢查遺漏孔位并補(bǔ)鉚。（3）關(guān)鍵工藝參數(shù)：①鉚釘類型：半圓頭鉚釘（Q235），直徑φ5mm（因筒體為薄板，小直徑鉚釘可減少變形）；②排列方式：雙行錯(cuò)列（孔距150mm，排距100mm），錯(cuò)列可分散截面削弱，提高連接強(qiáng)度；③鉚接方法：冷鉚（因鉚釘直徑小，常溫鐓粗即可），使用氣動鉚槍（壓力0.6MPa，確保鐓粗力均勻）；④釘頭成型：鉚釘伸出長度控制為1.5d（7.5mm），鐓