金屬工藝學復習題大題-山東理工.doc

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1、金屬工藝學澆注溫度過高、過低常出現(xiàn)哪些鑄造缺陷？說明解決辦法。（1）澆注溫度過高：易產(chǎn)生氧化、氣孔、縮孔、晶粒粗大等缺陷。（2）澆注溫度過低：易產(chǎn)生冷隔、澆不足等缺陷。解決辦法：高溫出爐，低溫澆注。1、既然提高澆注溫度可以提高液態(tài)金屬的充型能力，但為何要防止?jié)沧囟冗^高？ P34澆注溫度過高時，一方面鑄件易產(chǎn)生縮孔、縮松、氣孔，鑄件粘砂嚴重；另一方面鑄件的冷卻速度下降，導致晶粒粗大，使鑄件機械性能下降。2.合金的流動性與充型能力有何關(guān)系？為什么共晶成分的金屬流動性比較好？ 合金的流動性好，則充型能力就高。 共晶成分合金的是恒溫結(jié)晶，結(jié)晶是從表層向中心逐層凝固，凝固層表面較光滑，對尚未凝固的金屬

2、的流動阻力小，故流動性好； 共晶成分時，熔點低，因而流動性好。3、簡述鑄造生產(chǎn)中改善合金充型能力的主要措施。 （1）適當提高澆注溫度。 （2）保證適當?shù)某湫蛪毫Α?（3）使用蓄熱能力弱的造型材料。如砂型。 （4）預熱鑄型。 （5）使鑄型具有良好的透氣性。 4、簡述縮孔產(chǎn)生的原因及防止措施。凝固溫度區(qū)間小的合金充滿型腔后，由于逐層凝固，鑄件表層迅速凝固成一硬殼層，而內(nèi)部液體溫度較高。隨溫度下降，凝固層加厚，內(nèi)部剩余液體由于液態(tài)收縮和補充凝固層的凝固收縮，體積減小，液面下降，鑄件內(nèi)部產(chǎn)生空隙，形成縮孔。措施：（1）使鑄件實現(xiàn)“定向凝固”，按放冒口。（2）合理使用冷鐵。5、簡述縮松產(chǎn)生的原因及防止措

3、施。出現(xiàn)在呈糊狀凝固方式的合金中或斷面較大的鑄件中，被樹枝狀晶體分隔開的液體區(qū)難以得到補縮所致。措施：（1）、盡量選用凝固區(qū)域小的合金或共晶合金。 （2）、增大鑄件的冷卻速度，使鑄件以逐層凝固方式進行凝固。 （3）、加大結(jié)晶壓力。6.縮孔與縮松對鑄件質(zhì)量有何影響？為何縮孔比縮松較容易防止？縮孔和縮松使鑄件的有效承載面積減少，且在孔洞部位易產(chǎn)生應力集中，使鑄件力學性能下降；縮孔和縮松使鑄件的氣密性、物理性能和化學性能下降?？s孔可以采用順序凝固通過安放冒口，將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口之中，最后將冒口切除，就可以獲得致密的鑄件。而鑄件產(chǎn)生縮松時，由于發(fā)達的樹枝晶布滿了整個截面而使冒口的補縮通道受阻，因此即使采

4、用順序凝固安放冒口也很無法消除。7.什么是定向凝固原則？什么是同時凝固原則？各需采用什么措施來實現(xiàn)？上述兩種凝固原則各適用于哪種場合？定向凝固就是在鑄件上可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位安放冒口，使鑄件上遠離冒口的部位先凝固然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。同時凝固，就是采取必要的工藝措施，使鑄件各部分冷卻速度盡量一致。實現(xiàn)定向凝固的措施是：設(shè)置冒口；合理使用冷鐵。它廣泛應用于收縮大或壁厚差較大的易產(chǎn)生縮孔的鑄件，如鑄鋼、高強度鑄鐵和可鍛鑄鐵等。實現(xiàn)同時凝固的措施是：將澆口開在鑄件的薄壁處，在厚壁處可放置冷鐵以加快其冷卻速度。它應用于收縮較小的合金(如碳硅質(zhì)量分數(shù)高的灰鑄鐵)和結(jié)晶溫度范

5、圍寬，傾向于糊狀凝固的合金(如錫青銅)，同時也適用于氣密性要求不高的鑄件和壁厚均勻的薄壁8.鑄造應力有哪幾種？形成的原因是什么？鑄造應力有熱應力和機械應力兩種。熱應力是鑄件在凝固和冷卻過程中，由于鑄件的壁厚不均勻、各部分冷卻速度不同，以至在同一時期內(nèi)鑄件各部分收縮不一致而引起的。機械應力是鑄件在冷卻過程中因固態(tài)收縮受到鑄型或型芯的機械阻礙而形成的應力。9、鑄件熱應力分布規(guī)律是什么？如何防止鑄件變形？鑄件薄壁處受壓應力，厚壁處受拉應力。（1）減小鑄造應力。合理設(shè)計鑄件的結(jié)構(gòu) ，鑄件盡量形狀簡單、對稱、壁厚均勻。 采用同時凝固的工藝。 鑄件時效處理。 （2）反變形法。10.試從鑄造性能、機械性能、

6、使用性能等方面分析形狀復雜的車床床身采用普通灰口鑄鐵的原因。 普通灰口鑄鐵鑄造性能好，流動性好，適宜鑄造形狀復雜的鑄件。 車床床身使用時只承受壓應力，不承受沖擊，普通灰口鑄鐵可以滿足要求。 普通灰口鑄鐵具有較好的減震性、耐磨性，缺口敏感性小，切削加工性好。11、簡述影響石墨化的主要因素。（1）化學成分：碳形成石墨，又促進石墨化。Si強烈促進石墨化，S阻礙石墨化，P、Mn影響不顯著。（2）冷卻速度：緩冷時，石墨可順利析出。反之，則易產(chǎn)生白口。12.何謂鑄件的澆注位置？其選擇原則是什么？澆注位置是指澆注時鑄件在鑄型中所處的空間位置。 原則：（1）鑄件的重要加工面應朝下或位于側(cè)面。（2）鑄件大平面應

7、朝下。（3）面積較大的薄壁部分應置于鑄型下部或垂直、傾斜位置。 4）易縮孔件，應將截面較厚的部分置于上部或側(cè)面，便于安放冒口。13.何為鑄型的分型面？其選擇原則是什么？分型面是指鑄型組元之間的結(jié)合面。應使造型工藝簡化。應盡量使鑄件的全部或大部置于同一砂箱中，以保證的鑄件精度。應盡量使型腔和主要芯處于下型，以便于造型、下芯、合箱及檢驗鑄件的壁厚。14.普通壓鑄件能否熱處理？為什么？普通壓鑄件不能熱處理由于充型速度快，型腔中的氣體難以排出，壓鑄件易產(chǎn)生皮下氣孔。若鑄件進行熱處理，則氣孔中氣體產(chǎn)生熱膨脹壓力，可能使鑄件表面起泡或變形。15.為什么用金屬型生產(chǎn)灰鑄鐵件常出現(xiàn)白口組織？生產(chǎn)中如何預防和消

8、除白口組織？金屬型澆注鑄鐵件出現(xiàn)白口組織的原因是金屬型導熱能力強，鑄件冷卻速度快。預防：鑄件壁厚不宜過?。ㄒ话銘笥?5mm）；金屬型應保持合理的工作溫度（預熱鑄型）；采用碳、硅的質(zhì)量分數(shù)高的鐵水（兩者之和不小于6%）；對鐵液進行孕育處理。消除：利用出型時鑄件的自身余熱及時進行退火。18.為什么要規(guī)定鑄件的最小壁厚？灰鑄鐵件的壁厚過大或局部過薄會出現(xiàn)哪些問題？鑄件壁太薄，金屬液注入鑄型時冷卻過快，很容易產(chǎn)生冷隔、澆不足、變形和裂紋等缺陷。為此，對鑄件的最小壁厚必須有一個限制?；诣T鐵件壁厚過大，容易引起石墨粗大，使鑄件的力學性能下降；還會造成金屬的浪費?；诣T鐵件的壁厚局部過薄，除產(chǎn)生冷隔、澆不足

9、、變形和裂紋等缺陷外，還會形成白口組織。19、鑄件壁間轉(zhuǎn)角處為何要設(shè)計結(jié)構(gòu)圓角？直角連接處形成金屬積聚，而內(nèi)側(cè)散熱條件差，較易產(chǎn)生縮松和縮孔；在載荷作用下，直角處的內(nèi)側(cè)易產(chǎn)生應力集中；直角連接時，因結(jié)晶的方向性，在轉(zhuǎn)角的分角線上形成整齊的分界面，分界面上集中了許多雜質(zhì)，使轉(zhuǎn)角處成為鑄件的薄弱環(huán)節(jié)。圓角連接可美化鑄件外形，避免劃傷人體；內(nèi)圓角可防止金屬液流將型腔尖角沖毀。1.分析圖示軌道鑄件熱應力的分布，并用虛線表示出鑄件的變形方向。工藝上如何解決？軌道上部較下部厚，上部冷卻速度慢，而下部冷卻速度快。因此，上部產(chǎn)生拉應力，下部產(chǎn)生壓應力。變形方向如圖。 反變形法5.如圖一底座鑄鐵零件，有兩種澆注

10、位置和分型面方案，請你選擇一最佳方案，并說明理由。方案()最佳.。 理由：方案()是分模造型，上下鑄件易錯邊，鑄件尺寸精度差。方案()是整模造型, 鑄件尺寸精度高。內(nèi)腔無需砂芯成型，它是靠上、下型自帶砂芯來成形。6.下圖為支架零件簡圖。材料HT200，單件小批量生產(chǎn)。（1）選擇鑄型種類（2）按模型分類應采用何種造型方法？（3）在圖中標出分型面、澆注位置、加工余量 (1) 砂型鑄造，(2)整模造型（3）分型面、澆注位置、加工余量：見圖9.如圖，支架兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計。（1）從鑄件結(jié)構(gòu)工藝性方面分析，何種結(jié)構(gòu)較合理？簡要說明理由。（2）在你認為合理的結(jié)構(gòu)圖中標出鑄造分型面和澆注位置。(1）（b）結(jié)構(gòu)較為

11、合理。因為它可省去懸臂砂芯。（2）見圖。分型面。 澆注位置(說明：澆注位置上下可對調(diào)）12.如圖所示鑄件結(jié)構(gòu)是否合理？如不合理，請改正并說明理由。鑄件上部太厚，易形成縮孔，壁厚不均勻易造成熱應力?？蓽p小上部壁厚，同時設(shè)加強筋。無結(jié)構(gòu)圓角，拐彎處易應力、開裂。設(shè)圓角。3.某廠鑄造一個1500mm的鑄鐵頂蓋，有圖示兩個設(shè)計方案，分析哪個方案的結(jié)構(gòu)工藝性好，簡述理由。(a)圖合理(b)圖結(jié)構(gòu)為大的水平面，不利于金屬液體的充填，易造成澆不足、冷隔等缺陷；不利于金屬夾雜物和氣體的排除，易造成氣孔、夾渣缺陷；大平面型腔的上表面，因受高溫金屬液的長時間烘烤，易開裂使鑄件產(chǎn)生夾砂結(jié)疤缺陷。7.圖示鑄件的兩種結(jié)

12、構(gòu)設(shè)計，應選擇哪一種較為合理？為什么？零件一：(b)合理。它的分型面是一平面，可減少造型工作量，降低模板制造費用。零件二:(a)合理。凸臺便于起模，而a圖所示的凸臺需用活塊或增加外部芯子才能起模。8.改正下列砂型鑄造件結(jié)構(gòu)的不合理之處。并說明理由（a）圖：鑄件外形應力求簡單，盡量不用活塊和型芯。圖a上凸臺妨礙起模，需采用活塊或型芯或三箱造型。將外凸改為內(nèi)凸，有利于外形起模，且不影響內(nèi)腔成形。(b) 圖：凸臺結(jié)構(gòu)應便于起模。圖示的凸臺需用活塊或增加外部芯子才能起模。將凸臺延長到分型面，省去了活塊或芯。 9.改正下列砂型鑄造件結(jié)構(gòu)的不合理之處。并說明理由(a)圖：減少鑄件分型面的數(shù)量，可以降低造型

13、工時，減少錯箱、偏芯等缺陷，提高鑄件的尺寸精度。(b)圖：設(shè)計時應盡量分散和減少熱節(jié)，避免多條筋互相交叉，防止產(chǎn)生熱應力和縮孔與縮松。 10.改正下列砂型鑄造件結(jié)構(gòu)的不合理之處。并說明理由 (a)圖：凸臺結(jié)構(gòu)應便于起模。圖示的凸臺需用活塊或增加外部芯子才能起模。將凸臺延長到分型面，省去了活塊或芯。(b)圖：鑄件壁不宜過厚，否則易引起晶粒粗大，還會出現(xiàn)縮孔、縮松、偏析等缺陷，使鑄件的力學性能下降；過厚的鑄件壁，還會造成金屬的浪費。3、解釋鑄錠鍛造后力學性能提高的原因。 由于塑性變形及再結(jié)晶，改變了粗大、不均勻的鑄態(tài)組織，獲得細化了的再結(jié)晶組織； 將鑄錠中的氣孔、縮松等壓合在一起，使金屬更加致密。

14、4、簡述化學成分和金相組織對金屬可鍛性的影響。 純金屬的可鍛性比合金好；碳鋼的含碳量越低，可鍛性好；鋼中有形成碳化物的元素時，可鍛性顯著下降。 純金屬及固溶體的可鍛性好，碳化物的可鍛性差；鑄態(tài)鑄狀組織和粗晶結(jié)構(gòu)的可鍛性不如晶粒細小而均勻的組織。1.什么是金屬的可鍛性？可鍛性以什么來衡量？簡要敘述影響可鍛性的因素。金屬的鍛造性是衡量材料經(jīng)受壓力加工時的難易程度的一種工藝性能。鍛造性的好壞，常用金屬的塑性和變形抗力兩個指標來衡量。塑性高，變形抗力低，則鍛造性好；反之，則鍛造性差。金屬的鍛造性取決于金屬的本質(zhì)和變形條件。2.簡述變形速度對塑性和變形抗力的影響。一方面隨著變形速度增大，金屬的冷變形強化

15、趨于嚴重，在熱加工時來不及再結(jié)晶，以消除材料在變形時產(chǎn)生的形變強化，使金屬在變形過程中產(chǎn)生的形變強化現(xiàn)象逐漸積累，塑性變形能力下降。另一方面，金屬在變形過程中會將變形時的動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，當變形速度很大時，熱能來不及散發(fā)，使變形金屬的溫度升高，有利于提高金屬的塑性，金屬塑性變形能力也相應提高。因此變形速度有一臨界值。當變形速度小于臨界值時，隨變形速度的增加，塑性降低，變形抗力增加；當變形速度大于臨界值時，隨變形速度的增加，塑性增加，變形抗力降低。3.簡述應力狀態(tài)對塑性和變形抗力的影響。在三向應力狀態(tài)下，壓應力的數(shù)目越多、數(shù)值越大，金屬的塑性越高；拉應力的數(shù)目越多、數(shù)值越大，則金屬的塑性越差。因為

16、，拉應力易使滑移面分離，在材料內(nèi)部的缺陷處產(chǎn)生應力集中而破壞，壓應力狀態(tài)則與之相反。但同號應力狀態(tài)之下的變形抗力的大于異號應力狀態(tài)之下的變形力。4.冷塑性變形后，金屬內(nèi)部組織和性能發(fā)生了什么變化？組織變化：晶粒沿變形方向伸長。晶格扭曲。晶界產(chǎn)生碎晶。（2）性能變化：強度、硬度升高，塑性、韌性下降。即加工硬化。5.金屬在鍛造前為何要加熱？加熱溫度為什么不能過高因為加熱使原子運動能力增強，很容易進行滑移，因而塑性提高，變形抗力降低，可鍛造性明顯改善。 加熱溫度過高，會產(chǎn)生過熱、過燒、脫碳和嚴重氧化等缺陷，甚至坯料報廢。6.金屬鍛造時始鍛溫度和終鍛溫度過高或過低各有何缺點？始鍛溫度過高會出現(xiàn)出現(xiàn)過熱

17、、過燒現(xiàn)象；始鍛溫度過低，加熱次數(shù)多，生產(chǎn)率低。終鍛溫度過低，再結(jié)晶無法進行，冷變形強化現(xiàn)象無法消除，變形抗力大，塑性降低，甚至在鍛件上產(chǎn)生裂紋及損壞設(shè)備、工具；終鍛溫度過高，坯料變形后晶粒長大，形成粗大組織，使鍛件力學性能下降。7.模鍛與自由鍛相比，有何優(yōu)點？（1）生產(chǎn)效率高。 （2）模鍛件尺寸精確，表面粗糙度低，加工余量小。 （3）模鍛可鍛造形狀較復雜件。 （4）操作簡單，易于實現(xiàn)機械化、自動化生產(chǎn)， （5）大批量生產(chǎn)時，成本較低。 7.與自由鍛相比，模鍛具有哪些特點？模鍛具有鍛件精度高、結(jié)構(gòu)更復雜、表面粗糙度低、生產(chǎn)效率以及要求操作者技術(shù)水平低等優(yōu)點。但是模鍛不能鍛造巨型鍛件，而且模具成

18、本高，不適應單件小批量生產(chǎn)。8.與自由鍛相比，模鍛具有哪些特點？模鍛具有鍛件精度高、結(jié)構(gòu)更復雜、表面粗糙度低、生產(chǎn)效率以及要求操作者技術(shù)水平低等優(yōu)點。但是模鍛不能鍛造巨型鍛件，而且模具成本高，不適應單件小批量生產(chǎn)。9.按功用不同，鍛模模膛如何分類?鍛模模膛按其作用可分為模鍛模膛和制坯模膛。模鍛模膛包括預鍛模膛和終鍛模膛制坯模膛包括拔長模膛、滾壓模膛、彎曲模膛、切斷模膛。10.預鍛模膛和終鍛模膛的作用有何不同？什么情況下需要預鍛模膛？預鍛模膛作用是使坯料變形到接近于鍛件的形狀和尺寸，有利于金屬充滿終鍛模膛。同時減少了終鍛模膛的磨損，以延長鍛模的使用壽命。終鍛模膛作用是使金屬坯料最終變形到鍛件所要

19、求的形狀與尺寸。只有在鍛件形狀復雜、成形困難且批量較大情況下，才設(shè)置預鍛模膛。11.模鍛時預鍛模膛的作用是什么？它的結(jié)構(gòu)與終鍛模膛有何不同？預鍛模膛的作用使坯料變形到接近于鍛件的形狀和尺寸，有利于金屬充滿終鍛模膛； 減少終鍛模膛的磨損，延長鍛模的使用壽命。 預鍛模膛的圓角、斜度和高度比終鍛模膛大；無飛邊槽12.錘上模鍛的終鍛模膛設(shè)有飛邊槽，飛邊槽的作用是什么？是否各種模膛都要有飛邊槽？飛邊槽的作用：增加金屬從模膛中流出阻力，促使金屬更好地充滿模膛；容納多余的金屬；緩沖作用，減弱對上下模的打擊，防止鍛模開裂。 不是，只有終鍛模膛才設(shè)飛邊槽。13.為什么要考慮模鍛斜度和圓角半徑？錘上模鍛帶孔的鍛件

20、時,為什么不能鍛出通孔？為便于從模膛中取出鍛件，模鍛件上平行于錘擊方向的表面必須具有斜度。 圓弧過渡有利于金屬的變形流動，鍛造時使金屬易于充滿模膛，提高鍛件質(zhì)量，并且可以避免在鍛模上的內(nèi)角處產(chǎn)生裂紋，減緩鍛模外角處的磨損，提高鍛模使用壽命?？變?nèi)留有留有沖孔連皮的目的，是為了使鍛件更接近于零件形狀，減少金屬消耗和機械加工時間，同時，沖孔連皮還可以減輕鍛模的剛性接觸，起到緩沖作用，避免鍛模的損壞。15用2501.5板料能否一次拉深直徑為50的拉深件？應采取哪些措施才能保證正常生產(chǎn)？(板料極限拉深系數(shù)為0.5)因為： 所以此件不能一次拉深成形。應采取的措施是：多次拉深（可安排45次）；多次拉深后，對

21、工件進行退火處理，保證足夠的塑性；加潤滑劑，減少摩擦阻力。16.何謂板料沖壓？板料沖壓的特點有哪些？板料沖壓是利用沖模在壓力機上使板料分離或變形，從而獲得沖壓件的成形工藝板料沖壓的特點可獲得尺寸精確、表面光潔、形狀復雜的沖壓件。 沖壓件具有質(zhì)量輕、強度高和剛性好的優(yōu)點。 沖壓生產(chǎn)操作簡單，生產(chǎn)率高，易于實現(xiàn)機械化和自動化。 沖壓模具結(jié)構(gòu)復雜，精度高，制造費用相對較高。17.拉深件在拉深過程中易產(chǎn)生哪兩種主要缺陷，如何解決？起皺。 模具通常采用壓邊圈將凸緣部分壓緊。 拉裂 。 凸凹模刃口加工成圓角；凸凹模之間間隙合理；選擇合理的拉深系數(shù)；加潤滑劑。18.拉深模的圓角半徑和模具間隙對拉深質(zhì)量有何影

22、響？ 拉深模的圓角半徑過小，坯料流動阻力大，彎曲處易產(chǎn)生應力集中，板料易拉穿。 模具間隙過大，拉伸件容易起皺，拉深件尺寸精度低；間隙過小，坯料與凹模間的摩擦力增大，易拉穿工件和擦傷工件表面，凹模刃口磨損加重，模具壽命降低。1.采用直流焊機進行電弧焊時，什么是直流正接？它適用于哪一類焊件？ 當工件接陽極，焊條接陰極時，稱為直流正接。由于工件受熱較大，因此適合焊接厚大工件。2.采用直流焊機進行電弧焊時，什么是直流反接？它適用于哪一類焊件？ 當工件接陰極，焊條接陽極時，稱為直流反接。由于工件受熱較小，適合焊接薄小工件。3.焊芯和藥皮在電弧焊中分別起什么作用？指出焊芯和藥皮的主要組成成分。 焊芯作用：

23、（1）作為電極，起導電作用；（2）作為焊縫的充填金屬； 藥皮作用：（1）對熔池進行機械保護；（2）去除熔池金屬中的雜質(zhì)并添加有益的合金元素； （3）提高電弧燃燒的穩(wěn)定性； 焊芯成分：金屬材料，主要有碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鑄鐵、銅及合金、鋁及合金等。 藥皮成分：金屬、有機物、礦物質(zhì)、化工產(chǎn)品等。4.焊條藥皮的作用是什么？（1）提高電弧的穩(wěn)定性（或穩(wěn)弧）（2）氣渣保護（或保護）（3）脫氧，去硫磷，滲合金5.酸性焊條有何特點？它適用于哪一類焊件？特點：(1)氧化性強，合金元素燒損大，焊縫的塑性和韌度不高。(2)焊縫中氫含量高，抗裂性差。 (3)具有良好的工藝性，對油、水、銹不敏感，交直流電源均可用

24、。 (4)成本低用于 一般結(jié)構(gòu)件的焊接。6.堿性焊條有何特點？它適用于哪一類焊件？特點：(1) 脫氧、除氫、滲金屬作用強，(2)焊縫中氫含量較低，有益元素較多，有害元素少，焊縫力學性能與抗裂性好。 (3)工藝性較差（電弧穩(wěn)定性差），對油污、水、銹較敏感，抗氣孔性能差，一般要求采用直流焊接電源。 (4)成本較高主要用于焊接重要的鋼結(jié)構(gòu)或合金鋼結(jié)構(gòu)。7.焊接時焊條的選用原則是什么？考慮母材的力學性能和化學成分 焊接低碳鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼時，應根據(jù)焊件的抗拉強度選擇相應強度等級的焊條，即等強度原則；焊接耐熱鋼、不銹鋼等材料時，則應選擇與焊接件化學成分相同或相近的焊條，即同成分原則?？紤]結(jié)構(gòu)的使用條件和

25、特點 對于承受動載荷或沖擊載荷的焊件，或結(jié)構(gòu)復雜、大厚度的焊件，為保證焊縫具有較高的塑性和韌度，應選擇堿性焊條?？紤]焊條的工藝性 對于焊前清理困難，且容易產(chǎn)生氣孔的焊件，應當選擇酸性焊條；如果母材中含碳、硫、磷量較高，則應選擇抗裂性較好的堿性焊條。考慮焊接設(shè)備條件 如果沒有直流焊機，則只能選擇交直流兩用的焊條。8.什么是焊接熱影響區(qū)？低碳鋼焊接時熱影響區(qū)分為哪些區(qū)段？焊接熱影響區(qū)是指焊縫兩側(cè)因焊接熱作用而發(fā)生組織性能變化的區(qū)域。 低碳鋼熱影響區(qū)分為熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。9.產(chǎn)生焊接應力和變形的原因是什么？焊接變形的基本形式有哪些？ 產(chǎn)生原因：（1）受阻加熱及冷卻 （2）不均勻收縮

26、（3）組織應力 收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形10.產(chǎn)生焊接應力和變形的原因是什么？焊接變形如何矯正？產(chǎn)生原因：(1)受阻加熱及冷卻 (2)不均勻收縮 (3)組織應力矯正方法：(1)機械矯正 (2)火焰矯正11.產(chǎn)生焊接應力和變形的原因是什么？焊接應力如何消除？產(chǎn)生原因：(1)受阻加熱及冷卻 (2)不均勻收縮 (3)組織應力 消除應力措施：(1)捶擊焊縫 (2)焊后熱處理（去應力退火） (3)機械拉伸法12.為防止和減少焊接變形，焊接時應采取何種工藝措施？焊前預熱； 正確選擇焊接參數(shù)、焊接次序；加熱減應區(qū)；反變形法； 剛性夾持法。16.根據(jù)碳當量的高低，鋼材焊接性能可分為哪三種

27、？（1）C當量 0.4%，鋼材塑性好，鋼的淬硬和冷裂傾向不大，焊接性良好。（2）C當量 =0.40.6%,鋼材塑性下降, 淬硬傾向明顯, 焊接性較差。（3）C當量 0.6%,鋼材塑性低, 淬硬傾向強, 焊接性很差。釬焊時釬劑的作用是什么？常用的釬劑有哪些?作用：清除被焊金屬表面的氧化膜及其它雜質(zhì)，改善釬料的潤濕性；保護釬料及焊件不被氧化。軟釬焊焊劑：松香或氯化鋅溶液硬釬焊焊劑：硼砂、硼酸等。何謂金屬材料的焊接性？它包括哪幾個方面？金屬材料的焊接性是指采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難以程度。它包括兩個方面：一是工藝焊接性，指焊接接頭產(chǎn)生工藝缺陷的傾向，

28、尤其是出現(xiàn)各種裂紋的可能性；二是使用焊接性，指焊接接頭在使用中的可靠性，包括接頭的力學性能及其它特殊性能。17.低碳鋼的焊接性能如何？為什么？焊接低碳鋼應用最廣泛的焊接方法是哪些？焊接性能好。因其含碳量低，塑性好，一般沒有淬硬傾向，熱影響區(qū)產(chǎn)生裂紋傾向小。 焊接方法最常用的是焊條電弧焊、埋弧焊、電渣焊、氣體保護焊、電阻焊。1.如圖單件小批量生產(chǎn)的階梯軸，試確定鍛造方法，定性地繪出鍛件圖（可就在原圖基礎(chǔ)上畫），并指出需采用哪些工序才能鍛成（原始坯料為圓鋼）？ 自由鍛 下料、拔長、兩端壓肩、局部拔長、切頭1.圖示鍛造零件，單件生產(chǎn)。確定鍛造方法及鍛造工序（工步），繪制鍛件簡圖。（所有面均加工） 自

29、由鍛 下料、鐓粗、沖孔、擴孔。2.圖示鍛造零件，大批量生產(chǎn)。確定鍛造方法及鍛造工序（工步），并繪制鍛件工藝簡圖。（所有面均加工） 錘上模鍛 下料終鍛切飛邊沖孔連皮分型面、加工余量、沖孔連皮、拔模斜度如圖。9.簡述錘上模鍛件分型面的選擇原則。標出下圖所示錘上模鍛件的分模面。 應取最大截面為分模面，保證鍛件順利地從模膛取出；應使模膛深度最淺； 鍛件上所加的敷料最少； 使上下模膛的輪廓相同；分模面盡量為一平面 。10.試為下圖所示模鍛件選擇合理的分模面位置。 (a) (b) (c)19.下圖所示自由鍛件的兩種結(jié)構(gòu)，哪一個合理？為什么？（1）（a）合理。自由鍛無法鍛出圖（b）的錐體結(jié)構(gòu) （2）（b）合

30、理。自由鍛無法鍛出圖（a）的加強筋。20.下圖所示自由鍛件的兩種結(jié)構(gòu)，哪一個合理？為什么？ (1)(b)合理。幾何體的交接處不應形成空間曲線(2)(a)合理。避免零件具有薄壁、高筋、凸起等不良結(jié)構(gòu)。21.如圖所示鍛件，在大批量生產(chǎn)時，其結(jié)構(gòu)是否適于模鍛的工藝要求？如有不當，請修改并簡述理由。 其結(jié)構(gòu)不適于模鍛的工藝要求。 零件輪輻過于扁薄，薄壁部分金屬模鍛時容易冷卻，不易充滿模膛。非加工表面間所形成的角應按模鍛圓角來進行設(shè)計。零件上與錘擊方向平行的非加工表面，應設(shè)計出模鍛斜度。22.改進下列自由鍛零件的結(jié)構(gòu)工藝性，并說明理由。(a)幾何體的交接處不應形成空間曲線。(b)鍛件的橫截面積有急劇變化

31、或形狀較復雜時，應設(shè)計成由數(shù)個簡單件構(gòu)成的組合體，每個簡單件鍛制成形后，再用焊接方式構(gòu)成整體零件.23.改進下列自由鍛零件的結(jié)構(gòu)工藝性，并說明理由。(a)幾何體的交接處不應形成空間曲線。(b)鍛件的橫截面積有急劇變化或形狀較復雜時，應設(shè)計成由數(shù)個簡單件構(gòu)成的組合體，每個簡單件鍛制成形后，再用機械聯(lián)接方式構(gòu)成整體零件。24.改進下列自由鍛零件的結(jié)構(gòu)工藝性，并說明理由。 (a)幾何體的交接處不應形成空間曲線。(b)排樣應合理，使廢料最少。 25.請糾正原結(jié)構(gòu)錯誤。30.為減少焊接應力與變形。下圖焊件應采用何焊接順序？如不采用此順序可能會出現(xiàn)何種問題？ 焊接順序：1-2-3-4-5-6-7-8。可減

32、少角變形。（溫度分布均衡，開始焊接時產(chǎn)生的變形可被后來焊接部位的變形所抵消）。如不采用此順序可能會出現(xiàn)角變形。31.為減少焊接應力與變形。下圖焊件應采用何焊接順序？如不采用此順序可能會出現(xiàn)何種問題？ 焊接順序：1-2。 如采用2-1，則焊1時，焊件、橫向收縮收縮受阻產(chǎn)生應力，甚至造成焊縫交叉處產(chǎn)生裂紋。32.如圖，拼焊板件是否合理？為什么？如不合理，應怎樣改變？其合理的焊接次序是什么？ 不合理。焊縫密集交叉，會造成金屬過熱，加大熱影響區(qū)，使組織惡化；焊接應力大。 焊縫布置如圖焊接次序是：先焊垂直焊縫，然后焊兩條水平焊縫。 33.下圖所示為低碳鋼丁字梁焊接件，焊后會產(chǎn)生如圖所示的彎曲變形，試分析

33、產(chǎn)生彎曲變形的原因,如何矯正所產(chǎn)生的變形? 原因：丁字梁焊縫集中在下部，焊縫分布不對稱。焊后焊縫冷卻收縮受到低溫部分的阻礙。焊縫區(qū)縱向受拉應力，遠離焊縫區(qū)受壓應力。焊縫區(qū)產(chǎn)生壓縮變形，遠離焊縫區(qū)產(chǎn)生拉伸變形。 矯正：火焰矯正法。加熱區(qū)如圖。加熱處在冷卻收縮時產(chǎn)生反向變形以矯正原有的變形。機械矯正法。在壓力機上施加外力矯正。 34.在圖中標出圖示T字形焊接梁可能出現(xiàn)的焊接變形方向，并說明原因。列舉矯正變形的工藝方法。 變形方向如圖虛線。T形梁焊縫集中在下部，焊縫分布不對稱。焊后焊縫冷卻收縮受到低溫部分的阻礙。焊縫區(qū)縱向受拉應力，遠離焊縫區(qū)受壓應力。焊縫區(qū)產(chǎn)生壓縮變形，遠離焊縫區(qū)產(chǎn)生拉伸變形。 矯

34、正：火焰矯正法。機械矯正法。 35.下圖所示的兩種焊接結(jié)構(gòu)中哪種比較合理？為什么？(a)結(jié)構(gòu)合理。因為對接接頭好于搭接接頭。36.下圖所示兩種焊接結(jié)構(gòu)，哪一個合理？為什么？(1)（b）合理。 焊縫應避開應力集中的轉(zhuǎn)角位置，以防止焊接應力與外加應力相互疊加，造成過大的應力而開裂。(2)（b）合理。 焊縫布置盡可能分散，避免密集交叉。焊縫集中分布容易使接頭過熱，力學性能降低，甚至出現(xiàn)裂紋。焊縫位置盡可能對稱分布，焊縫的對稱布置可以使各條焊縫的焊接變形相抵消，對減小焊接變形有明顯的效果。 37.如圖焊接結(jié)構(gòu)，何種較合理？簡要分析其原因。 (1)b合理 焊縫應盡量避開最大應力部位，以防止焊接應力與外加

35、應力相互疊加，造成過大的應力而開裂。 (b)a合理 焊縫應盡量避開機械加工面，以避免焊接應力和變形對已加工表面精度的影響。38.如圖焊接件采用焊條電弧焊，何種方案較合理？簡要分析其原因。(1)b合理 焊縫應盡量避開最大應力部位，以防止焊接應力與外加應力相互疊加，造成過大的應力而開裂。(2)b合理 焊縫盡可能分散布置，避免密集交叉。焊縫集中分布容易使接頭過熱，力學性能降低，甚至出現(xiàn)裂紋。39.如圖焊接結(jié)構(gòu)，何種較合理？簡要分析其原因。(1)a合理 焊縫位置應考慮各焊接過程中對熔化金屬的保護。埋弧焊時應考慮接頭處容易存放焊劑、保持熔融合金和熔渣；(2)a合理 焊縫位置應考慮焊接所需要的施焊操作空間

36、。手工電弧焊時需考慮留有一定焊接空間，以保證焊條的運行自如。40.如圖焊接結(jié)構(gòu)，何種較合理？簡要分析其原因。(1)a合理 焊縫位置應考慮焊接所需要的施焊操作空間。點焊時應考慮電極安放。 (2)a合理 焊縫位置應考慮各焊接過程中對熔化金屬的保護。氣體保護焊時應考慮氣體的保護效果。41.下圖所示焊接結(jié)構(gòu)是否合理？為什么？若不合理,應如何改正? (a)不合理 焊縫位置應考慮焊接所需要的施焊操作空間。手工電弧焊時需考慮留有一定焊接空間，以保證焊條的運行自如。(b)不合理 焊縫應盡量避開機械加工面，以避免焊接應力和變形對已加工表面精度的影響。42. 下圖所示焊接結(jié)構(gòu)是否合理？為什么？若不合理,應如何改正

37、? (a)不合理 焊縫位置應考慮焊接所需要的施焊操作空間。點焊時應考慮電極安放。(b)不合理 焊縫應避開應力集中的轉(zhuǎn)角位置，以防止焊接應力與外加應力相互疊加，造成過大的應力而開裂。下圖所示焊接結(jié)構(gòu)是否合理？為什么？若不合理,應如何改正?P165（a）手弧焊 （b）電阻焊 （c）焊接件（a） 不合理。焊縫位置應便于操作（1分）。 改正后如下圖（b） 不合理。電極難以伸入（1分）。 改正后如下圖（1分）。（c） 不合理。焊縫應盡量避開機械加工表面（1分）。 第 25 頁 共 25 頁 1. 要制造機床床身，汽車前后輪殼，汽車板簧，機床齒輪，絞刀，請選擇合適的鋼鐵材料，寫出牌號，并提出熱處理工藝，編

38、制簡明加工工藝路線。機床床身：HT200或HT250鑄造去內(nèi)應力退火消除白口退火機加工導軌表面退火+低溫回火精加工汽車板簧：60Si2Mn鍛造球化退火機加工淬火+中溫回火半精加工表面淬火+低溫回火精加工機床齒輪：45鋼下料鍛造正火粗加工調(diào)質(zhì)精加工表面淬火+低溫回火精磨絞刀：T12下料鍛（軋）柄部球化退火機加工淬火+低溫回火精加工1. 簡述共析鋼過冷奧氏體在A1-Ms溫度之間，不同溫度等溫時的轉(zhuǎn)變產(chǎn)物及性能。答：A1-650 珠光體 硬度160-250HBS 強度和硬度一般 650-600 索氏體 硬度25-35HRC 強度和硬度好 600-550 托氏體 硬度35-40HRC 強度和硬度最好

39、550-350 上貝氏體 塑性和韌性較差 350-Ms 下貝氏體 硬度48-55HRC，強度較高，塑性，韌性較好，具有良 好的綜合力學性能。2.回火的目的是什么？工件淬火后為什么要及時回火？ 答：回火的目的是消除和減小內(nèi)應力，穩(wěn)定組織，調(diào)整性能，以獲得較好的強度和韌性配合。淬火鋼的組織主要由馬氏體和少量殘余奧氏體組織（有時還有未溶碳化物），其內(nèi)部存在很大的內(nèi)應力，脆性大，韌性低，一般不能直接使用，如不及時消除，將會引起工件的變形，甚至開裂，所以工件淬火后要及時回火。1. 分別填出下列鐵碳合金組織的符號奧氏體A；鐵素體F；滲碳體Fe3C；珠光體P；高溫萊氏體Ld；低溫萊氏體Ld。2. 珠光體是由

40、鐵素體和滲碳體組成的機械混合物。3. 萊氏體是由奧氏體和滲碳體組成的機械混合物。4. 奧氏體在1148時碳的質(zhì)量分數(shù)可達2.11%，在727時碳的質(zhì)量分數(shù)為0.77%5. 根據(jù)室溫組織的不同，鋼又分為亞共析鋼和共析鋼；共析鋼，其室溫組織為珠光體；亞共析鋼，其室溫組織為珠光體和鐵素體；過共析鋼，其室溫組織為珠光體和網(wǎng)狀二次滲碳體。6. 碳的質(zhì)量分數(shù)為0.77%的鐵碳合金稱為共析鋼，當加熱后冷卻到S點（727）時會發(fā)生共析轉(zhuǎn)變，從奧氏體中同時析出滲碳體和鐵素體的混合物，稱為珠光體。7. 奧氏體和滲碳體組成的共晶產(chǎn)物為高溫萊氏體，其碳的質(zhì)量分數(shù)為43% 。8. 亞共析白口鑄鐵碳的質(zhì)量分數(shù)為3.0%，

41、其室溫組織為P+Ld+Fe3C 。9. 亞共析鋼碳的質(zhì)量分數(shù)為0.45%，其室溫組織為P+F 。10. 過共析鋼碳的質(zhì)量分數(shù)為1.2%,其室溫組織為P+Fe3C 。11. 過共晶白口鑄鐵碳的質(zhì)量分數(shù)為5.0%，其室溫組織為Ld+Fe3CI 。1.鐵素體為 A 晶格，奧氏體為 B 晶格，滲碳體為 D 晶格。 A.體心立方晶格 B.面心立方晶格 C.密排六方 D.復雜的2.Fe-Fe3C相圖上的共析鋼是 C ，共晶線是 A 。A.ECF線 B.ACD線 C.PSK線3.Fe-Fe3C相圖上的SE線，用代號 B 表示，PSK線用代號 A 表示。A.A1 B.Acm C.A3第五章 填空題 選擇題1.

42、整體熱處理分為退火，正火，淬火和回火等。2.共析鋼在等溫轉(zhuǎn)變過程中，其高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物有珠光體，托氏體和索氏體。3.常用的退火方法有完全退火，球式退火和去應力退火等。1. 過冷奧氏體是 C 溫度以下存在，尚未轉(zhuǎn)變的奧氏體。A. MS B.Mf C.A1 2. 調(diào)質(zhì)處理就是 C 的熱處理。A. 淬火+低溫回火 B.淬火+中溫回火 C.淬火+高溫回火3. 零件滲碳后，一般需經(jīng) A 處理，才能達到表面高硬度及耐磨的目的。A. 淬火+低溫回火 B.正火 C調(diào)質(zhì)第6章 選擇題 判斷題1. 合金滲碳剛滲碳后，必須進行 A 后才能使用。A淬火加低溫回火 B.淬火加高溫回火 C.淬火加高溫回火2. GCr15鋼中，Cr的含量是： A 。A.1.5% B.15% C.0.15%