工程的材料及成型技術(shù)基礎(chǔ)概念鞠魯粵編

1、第一章工程材料I）固體材料的主要性能包括力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能、工藝性能力學(xué)性能包括彈性、強(qiáng)度、塑性、硬度、韌性、疲勞強(qiáng)度、蠕變和磨損2 ）材料強(qiáng)度是指材料在達(dá)到允許的變形程度或斷裂前所能承受的最大應(yīng)力最常用的強(qiáng)度指標(biāo)有屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度固態(tài)物質(zhì)按原子的聚集狀態(tài)分為晶體和非晶體常見(jiàn)的晶格類(lèi)型：體心立方格，面心立方格，密排六方晶格3）晶格缺陷：點(diǎn)缺陷，面缺陷，線缺陷4 ）細(xì)化液態(tài)金屬結(jié)晶晶粒的方法 ：增加過(guò)冷度，變質(zhì)處理，附加振動(dòng)5）合金：由兩種或兩種以上的金屬或金屬與非金屬組成的具有金屬性質(zhì)的物質(zhì)組元:組成合金的最基本、最獨(dú)立的物質(zhì)二元合金：由兩種組元組成的合金相:合金中成分相同、結(jié)構(gòu)相

2、同，并與其他部分以界面分開(kāi)的均勻組成部分組織:一種或多種相按一定方式相互結(jié)合所構(gòu)成的整體6）固態(tài)合金中的相可分為固溶體和金屬化合物固溶體分為間隙固溶體和置換固溶體7）固溶強(qiáng)化：當(dāng)溶質(zhì)原子溶入溶劑晶格，使溶劑晶格發(fā)生畸變，導(dǎo)致固溶體強(qiáng)度、硬度提高，塑性和 韌性略有下降的現(xiàn)象彌散強(qiáng)化：金屬化合物呈細(xì)小顆粒均勻分布在固溶體基體上時(shí)，使合金的強(qiáng)度、硬度、耐熱性和耐磨性 明顯提高8）鐵碳合金的基本相有鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體和低溫萊氏體9）鑄鐵的類(lèi)型鑄鐵分為一般工程應(yīng)用鑄鐵和特殊性能鑄鐵一般工程性能鑄鐵按石墨形貌不同分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵和蠕墨鑄鐵10）影響石墨化的因素主要有化學(xué)成

3、分和冷卻速度II）鋼的熱處理：將固態(tài)鋼采用適當(dāng)?shù)姆绞竭M(jìn)行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需組織結(jié)構(gòu)與性能的一種 工藝熱處理分為普通熱處理（退火、正火、淬火和回火）、表面熱處理（表面淬火、滲碳、滲氮、碳氮共滲）及特殊熱處理（形變熱處理等）12）鐵碳合金相圖（分析題）P32第二章鑄造成形1）鑄件的生產(chǎn)工藝方法按充型條件不同分為重力鑄造、壓力鑄造、離心鑄造按形成鑄件的鑄型分為砂型鑄造、金屬型鑄造、熔模鑄造、殼型鑄造、陶瓷型鑄造、消失模鑄造、磁 型鑄造等2）影響金屬充型能力的因素和原因 合金的流動(dòng)性澆注溫度充型能力鑄型中的氣體鑄型的傳熱系數(shù)鑄型溫度澆注系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)鑄件的折算厚度鑄件復(fù)雜程度影響原因流動(dòng)性好，

4、易于澆岀輪廓清晰，薄而復(fù)雜的鑄件，有利于非金屬夾雜物和氣體的上浮和排 除，易于對(duì)鑄件補(bǔ)縮 澆注溫度越高，充型能力越強(qiáng) 壓力越大，充型能力越強(qiáng)，但壓力過(guò)大或充型速度過(guò)高會(huì)發(fā)生噴射、飛濺和冷隔鑄型中的氣體能 產(chǎn)生氣膜，減少摩擦阻力 傳熱系數(shù)越大，鑄型的激冷能力越強(qiáng)，金屬液于其中保持液態(tài)的時(shí)間越短，充型能力下降 溫度越高，液態(tài)金屬與鑄型的溫度就越小，充型能力越強(qiáng) 結(jié)構(gòu)越復(fù)雜，流動(dòng)阻力越大，充型能力越差 折算厚度大，散熱慢，充型能力好 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，流動(dòng)阻力大，鑄型充填困難3 ）金屬的凝固方式：逐層凝固方式，體積凝固方式，中間凝固方式4）合金收縮的缺陷：縮孔、縮松、裂紋、變形和殘余應(yīng)力合金收縮的階段：液態(tài)

5、收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮5）影響收縮的因素：化學(xué)成分的影響，澆注溫度的影響，鑄件結(jié)構(gòu)和鑄件條件的影響6）防止縮孔的方法：定向凝固原則，同時(shí)凝固的原則7） 為使鑄件實(shí)現(xiàn)定向凝固原則或同時(shí)凝固原則，可采取的工藝措施： 正確布置澆注系統(tǒng)的引入位置，確定合理的澆注工藝 采用冒口采用補(bǔ)貼采用不同蓄熱系數(shù)的造型材料或冷鐵8 ）鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（岀分析題）：看看常見(jiàn)的鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，特別是不合理的結(jié)構(gòu)9）砂型鑄造方法的類(lèi)型和基本原理砂型鑄造方法主要有手工造型（用手工或手動(dòng)工具完成緊砂、起模、修型的工序）和機(jī)器造型（用機(jī) 器進(jìn)行緊砂和起模）氣動(dòng)微振壓實(shí)造型（低壓造型）：采用振動(dòng)-壓實(shí)-微振緊實(shí)砂型脫箱、高壓造型：

6、指壓實(shí)比壓超過(guò)0.7MPa的機(jī)器造型，壓實(shí)機(jī)構(gòu)以液壓為動(dòng)力。按工藝裝備分為有箱、 無(wú)箱三種。真空密封造型的原理：在特制砂箱內(nèi)充填無(wú)水無(wú)粘結(jié)劑的型砂，用薄而富有彈性的塑料薄膜將砂箱密封 后抽成真空，借助鑄型內(nèi)外的壓力差使型砂緊實(shí)和成形。氣流沖擊造型原理：利用氣流沖擊，使預(yù)填在砂箱內(nèi)的型砂在極短的時(shí)間內(nèi)完成沖擊和緊實(shí)的過(guò)程。分 為低壓氣沖造型和高壓氣沖造型消失模造型的原理：用泡沫聚苯乙烯塑料模樣（包括澆冒口）代替普通模樣，造好型后不取岀模樣就澆 入金屬液，在灼熱液態(tài)金屬的熱作用下，泡沫塑料氣化、燃燒而消失，金屬液取代了原來(lái)泡沫塑料模所占 的空間位置，冷卻凝固后即可獲得所需要的鑄件冷凍造型：采用普通

7、的石英砂作為骨架材料，加入少量的水和粘土，按普通造型方法制好鑄件后送入冷 凍室，用液態(tài)氮或二氧化碳為制冷劑，冷凍鑄型，借助包裹在砂粒表面的冷凍水分而實(shí)現(xiàn)砂粒的結(jié)合，使 鑄型有很高的強(qiáng)度和硬度10 ）特種造型金屬型鑄造：用鑄鐵、碳鋼或低合金鋼等金屬材料制成鑄型，在重力作用下，金屬液充填金屬型型腔， 冷卻成形而獲得鑄件離心鑄造：將金屬液澆入旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力的作用下填充鑄型而凝固成形。分為臥式離心鑄造和 立式離心鑄造壓力鑄造：在高壓作用下，以很高的速度把液態(tài)或半液態(tài)金屬壓入壓鑄模型腔，并在壓力下快速凝固而 獲得鑄件。低壓鑄造：澆注時(shí)金屬液在低壓作用下由下而上填充鑄型型腔，并在壓力下凝固而形成鑄

8、件熔模鑄造：屬于精密鑄造，分為型殼熔模鑄造、填箱熔模鑄造、石膏型熔模鑄造殼型鑄造：用熱法制造殼型，制殼的方法有翻斗法和吹砂法陶瓷型鑄造的原理：以耐火度高、熱膨脹系數(shù)小的耐火材料為骨料，用水解的硅酸乙酯作粘結(jié)劑配制陶 瓷型漿料，在堿性催化劑作用下用灌漿法成形，膠結(jié)、噴燃和燒結(jié)后，制成陶瓷型磁性鑄造：采用鐵丸代替型砂及型芯砂，用磁場(chǎng)作用代替鑄造粘結(jié)劑，用泡沫塑料消失模代替普通模樣 石墨型鑄造：用高純度的人造石墨經(jīng)機(jī)械加工成形或以石墨砂作骨架材料添加其他附加物制成鑄型，澆 注凝固后獲得鑄件真空吸鑄：使型腔內(nèi)造成負(fù)壓使金屬液充型凝固差壓鑄造：使液態(tài)金屬在壓差作用下，澆注到預(yù)先有一定壓力的型腔內(nèi)，凝固后

9、獲得鑄件半固態(tài)金屬鑄造：利用壓鑄、擠壓、模鍛等常規(guī)工藝加工金屬的半固態(tài)漿料。第三章鍛壓成形1）單晶體的塑性變形主要通過(guò)滑移和孿生進(jìn)行的?；剖侵冈谇辛ψ饔孟?，晶體一部分相對(duì)于晶體的另一部分沿滑移面做整體滑動(dòng)。孿生是指在切力作用下，晶體的一部分原子相對(duì)于另一部分原子沿某個(gè)晶面轉(zhuǎn)動(dòng)，使未轉(zhuǎn)動(dòng)部分與轉(zhuǎn) 動(dòng)部分的原子排列呈鏡面對(duì)稱(chēng)。2）冷變形金屬隨熱處理溫度的提高，經(jīng)歷回復(fù)，再結(jié)晶及晶粒長(zhǎng)大三個(gè)階段低溫退火（應(yīng)力退火）：當(dāng)加熱溫度較低時(shí)，冷變形金屬的纖維組織沒(méi)有明顯變化，其力學(xué)性能也變化 不大，但殘余應(yīng)力顯著降低，這一階段稱(chēng)為回復(fù)，實(shí)際生產(chǎn)中這種回復(fù)處理稱(chēng)為低溫退火再結(jié)晶退火：顯微組織發(fā)生明顯變化，被

10、拉長(zhǎng)而呈纖維狀的晶粒又變?yōu)榈容S狀晶粒，同時(shí)加工硬化與殘 余應(yīng)力完全消除，這一過(guò)程稱(chēng)為再結(jié)晶，實(shí)際生產(chǎn)中將再結(jié)晶處理稱(chēng)為再結(jié)晶退火3 ）金屬及合金的鍛造性主要取決于材料的本質(zhì)及其變形條件4）鍛造方法自由鍛、模鍛及胎模鍛自由鍛工序分為基本工序、輔助工序、精整工序?；竟ば蛑饕戌叴?、拔長(zhǎng)、沖孔、擴(kuò)孔、彎曲、 扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移和切割等5）自由鍛件的結(jié)構(gòu)工藝性要求（圖和文字）6）鍛模模膛分為模鍛模膛，制坯模膛和切斷模膛7）板料沖壓的基本工序：分離工序及變形工序8）彎曲是將金屬材料沿彎曲曲線彎成一定的角度和形狀的工藝方法彎曲結(jié)構(gòu)工藝性： 最小彎曲半徑。彎曲件的最小彎曲半徑不能小于材料許可的最小半徑，否則會(huì)造成

11、彎曲處外層材料的破裂。 彎曲件的直邊高度 彎曲件孔邊距。帶孔件彎曲時(shí)，為避免孔被拉成橢圓，孔不能離彎曲太近。 彎曲件半徑較小的彎邊交接處，容易因應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋，應(yīng)事先在交接處鉆岀工藝孔，預(yù)防裂 紋產(chǎn)生。9）拉深：將平面板料沖壓成各種空心開(kāi)口件的沖壓工序拉深的主要質(zhì)量問(wèn)題：起皺，拉裂10）拉深系數(shù) m是指每次拉深后筒形件直徑與拉深前毛坯（或半成品）直徑的比值。拉深次數(shù)取決于每次拉深時(shí)允許的極限變形程度。11）沖模的種類(lèi)按沖模完成的工序性質(zhì)分為落料模、沖孔模、切斷模、彎曲模、拉深模等按工序的組合方式分為單工序簡(jiǎn)單模和多工序的連續(xù)模、復(fù)合模等12）連續(xù)模是指壓力機(jī)在一次行程中，依次在不同的位置上

12、同時(shí)完成多道工序的沖模基本結(jié)構(gòu)有用導(dǎo)正銷(xiāo)定距的連續(xù)模以及用側(cè)刃定距的連續(xù)模復(fù)合模是指在壓力機(jī)一次行程中，在同一中心位置上，同時(shí)完成幾道工序的沖模第四章焊接成形1）焊接成形技術(shù)的本質(zhì)：利用加熱或同時(shí)加熱加壓的方法，使分離的金屬零件形成原子間的結(jié)合，從 而形成新的金屬結(jié)構(gòu)2） 從冶金角度來(lái)看，將焊接分為液相焊接、固相焊接、固-液相焊接3）焊接的主要方法為熔化焊、壓力焊和釬焊熔化焊分為氣焊（焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊氬弧焊、C02氣體保護(hù)焊）、電弧焊、電渣焊,等離子弧焊、電子束焊、激光焊壓力焊包括電阻焊、摩擦焊、超聲波焊、爆炸焊釬焊包括軟釬焊和硬釬焊4 ）焊接存在的問(wèn)題：焊接接頭的組織和性能與母

13、材相比會(huì)變化，容易產(chǎn)生焊接裂紋等缺陷，焊接后產(chǎn) 生殘余應(yīng)力與變形，這些都會(huì)影響焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量5）電弧的主要做用力：磁收縮力，等離子流力，斑點(diǎn)力6）電弧的極性及選擇方法電弧的兩級(jí)與焊接電源的連接方式稱(chēng)為電弧的極性若焊件與焊機(jī)的正級(jí)相連接，焊條與負(fù)極相連，稱(chēng)為正接法或正極性，反之則為反接法或反極性。在 手工電弧焊中，通常焊厚板時(shí)，需要較高溫度，采用直流正接法，焊薄板時(shí)，為避免燒穿，采用直流反接 法7）熔滴過(guò)渡：在電弧焊的作用下，焊條加熱熔化形成熔滴，并在各種力的作用下脫離焊條入熔池8）各種焊接方法的用途C02氣體保護(hù)焊：主要用于焊接0.84.0mm 的薄板，主要用于焊接低碳鋼和低合金鋼，廣泛用于汽

14、 車(chē)工業(yè)和其他工業(yè)部門(mén)，用焊絲做電極，焊絲是空心狀，里面充滿焊藥，焊接時(shí)形成氣-渣聯(lián)合保護(hù)氬弧焊:廣泛用于焊接鋁合金、鈦合金、鋯合金，用于航空航天、核工業(yè)部門(mén)。鎢極氬弧焊用鎢極做電極，一般用于焊接4mm以下的薄板，熔化極氬弧焊利用金屬焊絲作為電極，適合焊接325mm 的電渣焊:主要用于鋼材或鐵基金屬的焊接，一般宜焊接厚在30mm以上的金屬材料。電渣焊焊接時(shí)將工件分開(kāi)一定的距離，用兩塊水冷滑塊和工件一起構(gòu)成熔渣池與金屬熔池。電流通過(guò)液態(tài)熔渣時(shí)產(chǎn)生電阻 熱，熔化焊絲和母材從而形成焊縫。電阻焊利用接觸電阻熱將接頭加熱到塑性或熔化狀態(tài)，分為點(diǎn)焊、縫焊、凸焊、對(duì)焊點(diǎn)焊:主要用于焊接搭接接頭，焊接厚度一般

15、小于3mm，可以焊接碳鋼、不銹鋼、鋁合金等，在汽車(chē)制造中大量使用，同時(shí)廣泛應(yīng)用于航空航天、電子等工業(yè)縫焊:焊接焊板一般小于3mm凸焊:焊接厚度相差較大的工作對(duì)焊:廣泛用于焊接鋼筋、車(chē)圈、管道和軸等摩擦焊:廣泛用于在發(fā)動(dòng)機(jī)軸、石油鉆軸等產(chǎn)品的軸桿類(lèi)零件中釬焊分為硬釬焊和軟釬焊，廣泛用于硬質(zhì)合金刀頭的焊接以及電子工業(yè)、電機(jī)、航空航天等工業(yè)。9）焊條藥皮的作用：造氣，造渣，滲合金10 ）焊接接頭工作區(qū)分為焊縫金屬區(qū)，熔合區(qū)，熱影響區(qū)焊縫金屬區(qū)是指由焊縫表面和熔合線所包圍的區(qū)域，在凝固后的冷卻過(guò)程中，焊縫金屬可能產(chǎn)生硬、 脆的淬硬組織甚至岀現(xiàn)焊接裂紋，通過(guò)嚴(yán)格控制焊縫金屬的碳、硫、磷含量，滲入合金元素

16、和細(xì)化晶粒等 措施可使力學(xué)性能不低于母材金屬。熔合區(qū)焊縫與母材交接的過(guò)渡區(qū)，該區(qū)的加熱溫度在固、液相之間，由鑄態(tài)組織和過(guò)熱組織構(gòu)成，可 能岀現(xiàn)淬硬組織。該區(qū)的化學(xué)成分和組織不均勻，力學(xué)性能差，是焊接接頭最薄弱的部位之一，常岀現(xiàn)焊 接裂紋熱影響區(qū)，材料因受熱的影響而發(fā)生金組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域，分為過(guò)熱區(qū)，相變重結(jié)晶區(qū)，不 完全重結(jié)晶區(qū)過(guò)熱區(qū)是具有過(guò)熱組織或晶粒顯著粗大的區(qū)域，焊接剛度大的結(jié)構(gòu)時(shí)易產(chǎn)生裂紋。相變重結(jié)晶區(qū)可得到均勻細(xì)小的正火組織，該區(qū)的金屬力學(xué)性能良好。 不完全重結(jié)晶區(qū)晶粒大小不一，力學(xué)性能不均勻。11）焊接變形的基本形式：收縮變形，角變形，彎曲變形，波浪變形，扭曲變形12）焊接

17、變形的矯正方法：矯正變形的原理是產(chǎn)生新變形抵消原來(lái)的焊接變形。機(jī)械矯正法是用機(jī)械加壓或錘擊的冷變形方法，產(chǎn)生塑性變形來(lái)矯正焊接變形。火焰加熱矯正法利用火焰局部加熱后的冷卻收縮，來(lái)抵消該部分已產(chǎn)生的伸長(zhǎng)變形。13）減少和消除焊接殘余應(yīng)力的措施 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要避免焊縫密集交叉，焊縫截面和長(zhǎng)度也要盡可能小，從而減少焊接殘余應(yīng)力。 將焊件預(yù)熱到350400后再進(jìn)行焊接，是一種減少焊接應(yīng)力的有效方法。 錘擊焊縫去應(yīng)力退火。14）常見(jiàn)焊件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)（看看圖）15）被氣割的材料必須滿足的三個(gè)條件 該金屬在氧氣中燃燒時(shí)放岀大量的熱量，這些放岀的熱量足以使下層金屬具有足夠的預(yù)熱溫度，氣 割因此得以連續(xù)進(jìn)行 金屬的燃

18、點(diǎn)低于金屬的熔點(diǎn) 熔渣的熔點(diǎn)低于金屬的熔點(diǎn)，否則固態(tài)的熔渣將阻礙氧氣與下一層的金屬接觸。16）膠接：膠接是利用膠粘劑連接零件的一種連接方法，同焊接、機(jī)械連接（鉚接、螺栓嬌連接）統(tǒng)稱(chēng) 為三大連接技術(shù)。17）膠接接頭的主要類(lèi)型：搭接接頭、槽接接頭、對(duì)接接頭、斜接接頭、角接接頭、套接接頭（圖形） 一.名詞解釋1. 間隙固溶體：溶質(zhì)原子分布于溶劑的晶格間隙中所形成的固溶體。2. 過(guò)冷度：實(shí)際結(jié)晶溫度 Tn與理論結(jié)晶溫度下 Tm的差值稱(chēng)為過(guò)冷度3. 再結(jié)晶：金屬發(fā)生重新形核和長(zhǎng)大而不改變其晶格類(lèi)型的結(jié)晶過(guò)程。4. 同素異構(gòu)性：同一金屬在不同溫度下具有不同晶格類(lèi)型的現(xiàn)象。5. 晶體的各向異性：晶體由于其晶

19、格的形狀和晶格內(nèi)分子間距的不同，使晶體在宏觀上表現(xiàn)岀在不同 方向上各種屬性的不同。6. 枝晶偏析：金屬結(jié)晶后晶粒內(nèi)部的成分不均勻現(xiàn)象。7. 本質(zhì)晶粒度：指奧氏體晶粒的長(zhǎng)大傾向。8. 淬透性：指鋼淬火時(shí)獲得馬氏體的能力。9. 淬硬性：指鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度。10. 臨界冷卻速度：鋼淬火時(shí)獲得完全馬氏體的最低冷卻速度。11. 熱硬性：指金屬材料在高溫下保持高硬度的能力。12. 共晶轉(zhuǎn)變：指具有一定成分的液態(tài)合金 ，在一定溫度下，同時(shí)結(jié)晶出兩種不同的固相的轉(zhuǎn)變。13. 時(shí)效強(qiáng)化：固溶處理后鋁合金的強(qiáng)度和硬度隨時(shí)間變化而發(fā)生顯著提高的現(xiàn)象。14. 固溶強(qiáng)化：因溶質(zhì)原子溶入而使固溶體的強(qiáng)度和硬度升

20、高的現(xiàn)象。15. 形變強(qiáng)化：著塑性變形程度的增加，金屬的強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性下降的現(xiàn)象。16. 調(diào)質(zhì)處理：指淬火及高溫回火的熱處理工藝。17. 過(guò)冷奧氏體：將鋼奧氏體化后冷卻至A1溫度之下尚未分解的奧氏體。18. 變質(zhì)處理：在金屬澆注前添加變質(zhì)劑來(lái)改變晶粒的形狀或大小的處理方法。19. C曲線：過(guò)冷奧氏體的等溫冷卻轉(zhuǎn)變曲線。20. 孕育處理：在澆注前加入孕育劑，促進(jìn)石墨化，減少白口傾向，使石墨片細(xì)化并均勻分布，改善組 織和性能的方法。21. 孕育鑄鐵：經(jīng)過(guò)孕育處理后的灰鑄鐵。22. 冒口 ：作為一種補(bǔ)給器，向金屬最后凝固部分提供金屬液23. 熔模鑄造：熔模鑄造又稱(chēng) "失蠟鑄造

21、”，通常是在蠟?zāi)１砻嫱可蠑?shù)層耐火材料，待其硬化干燥 后，將其中的蠟?zāi)Ｈ廴ザ瞥尚蜌?，再?jīng)過(guò)焙燒，然后進(jìn)行澆注，而獲得鑄件的一種方法，由于獲得的鑄件具有較高的尺寸精度和表面光潔度，故又稱(chēng)”熔模精密鑄造”。24. 鍛造比：鍛造前的原材料（或預(yù)制坯料）的截面積與鍛造后的成品截面積的比叫鍛造比。25. 拉深系數(shù)：拉深系數(shù)是本工序圓筒形拉深件直徑與前工序拉深件直徑的比值。對(duì)于第一道拉深,拉深系數(shù)是拉深件直徑與展開(kāi)直徑的比值。26. 熔化焊：利用局部加熱手段，將工件的焊接處加熱到熔化狀態(tài)，形成熔池，人后冷卻結(jié)晶，形成焊縫的焊接方法。27. 壓力焊：在焊接過(guò)程中對(duì)工件加壓形成焊接的方法。28. 釬焊：利用熔

22、點(diǎn)比母材低的金屬填充材料熔化以后，填充接頭間隙并與固態(tài)的母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接的焊接方法。（一）金屬材料的力學(xué)性能1、了解相關(guān)力學(xué)性能；2、理解強(qiáng)度、剛度、彈性、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度的概念;3、理解 b b、bs、b0.2、HBS （W ）、HRC、HRA、HV、S、85、"b-1 等的含義。（二）金屬及合金的晶體結(jié)構(gòu)與結(jié)晶1、晶體與非晶體，及其特點(diǎn)；掌握晶格、晶胞、晶格常數(shù)、晶面和晶向。2、掌握晶體的3種類(lèi)型： 體心、面心、密排六方；及其相關(guān)知識(shí)，如 原子個(gè)數(shù)、致密度、屬于此類(lèi) 型的金屬。3、理解單晶體與 多晶體；掌握晶體缺陷的3種類(lèi)型：點(diǎn)缺陷、線缺陷、面缺陷；并 能舉例；

23、位錯(cuò)（密度）。4、金屬結(jié)晶、過(guò)冷（度）現(xiàn)象、晶粒大小、金屬結(jié)晶過(guò)程（形核與長(zhǎng)大）、晶粒大小、細(xì)化晶粒的方法、 鑄錠組織（3個(gè)晶區(qū)）、同素異晶轉(zhuǎn)變。5、合金、組元、組織、相 的基本概念、合金的相結(jié)構(gòu)、固溶體（概念、種類(lèi)（置換與間隙固溶體、有限與無(wú)限固溶體）、固溶強(qiáng)化）、金屬化合物（概念、特點(diǎn)）、機(jī)械混合物。6、冷、熱變形加工的劃分標(biāo)志 ；實(shí)例。（三）鐵碳合金相圖1、純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變、二元合金相圖基本知識(shí)、勻晶相圖、共晶相圖分析；合金的組成與組織。2、鐵碳合金的基本組織： 鐵素體、奧氏體、滲碳體、珠光體、萊氏體；鐵碳合金的基本相：鐵素體、奧氏體、滲碳體。3、 鐵碳合金相圖（默畫(huà)） 分析：共晶反應(yīng)

24、、共析反應(yīng)、相圖中點(diǎn)、線的含義，特別是重要的點(diǎn)、線； 鐵碳合金的分類(lèi)及室溫組織 。4、典型合金結(jié)晶過(guò)程：共析鋼、亞共析鋼、過(guò)共析鋼的結(jié)晶過(guò)程；共晶白口鐵、亞共晶白口鐵、過(guò) 共晶白口鐵的結(jié)晶過(guò)程。5、鐵碳合金成分、組織和 性能之間的關(guān)系，相圖的應(yīng)用。（四）鋼的熱處理1、熱處理的概念、目的、種類(lèi)。2、鋼加熱時(shí)組織的轉(zhuǎn)變： 奧氏體化（以共析鋼為例，其4個(gè)階段）、晶粒的長(zhǎng)大及控制（快速加 熱、短時(shí)間保溫）。3、鋼冷卻組織轉(zhuǎn)變：過(guò)冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變、C曲線及分析；過(guò)冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變、馬氏體轉(zhuǎn)變。4、鋼的退火：概念、目的、方法、應(yīng)用；正火的概念、目的、與退火的區(qū)別、應(yīng)用。5、鋼的淬火：淬火工藝、淬火方

25、法（介質(zhì)）、淬透性（概念、影響因素及應(yīng)用）、淬硬性（概念、影響因素及應(yīng)用）；回火目的、回火的組織轉(zhuǎn)變、種類(lèi)及應(yīng)用、調(diào)質(zhì)。6、鋼的表面淬火：基本原理、應(yīng)用。7、鋼的化學(xué)熱處理：概念、滲碳、氮化。（五）鋼1、鋼的分類(lèi)（按 用途、品質(zhì)（S、P）含碳量、合金元素分）2、 常用元素和雜質(zhì)對(duì)鋼性能的影響：Si、Mn、S、P非金屬類(lèi)雜物的影響。3、合金元素在鋼中的作用：合金元素在鋼中存在形式；合金元素對(duì)相圖影響；合金元素對(duì)鋼熱處理 的影響。4、非合金鋼（碳素鋼）的 分類(lèi)（碳素結(jié)構(gòu)鋼:Q235、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：45、碳素工具鋼：T10 ）、 牌號(hào)、性能特點(diǎn)及應(yīng)用。5、合金結(jié)構(gòu)鋼的分類(lèi)、牌號(hào)、性能特點(diǎn)及應(yīng)用。重

26、點(diǎn)：低合金結(jié)構(gòu)鋼（Q460奧運(yùn)“鳥(niǎo)巢”）合金 滲碳鋼（熱處理工藝）、合金調(diào)質(zhì)鋼（熱處理工藝）、合金彈簧鋼（60Si2Mn ）（熱處理工藝）、滾動(dòng)軸承鋼 GCr15 （熱處理工藝）。6、合金工具鋼（9SiCr ）的分類(lèi)、牌號(hào)、性能特點(diǎn) 及應(yīng)用。重點(diǎn)：量具刃具鋼、合金模具鋼（冷作模 具鋼、熱作模具鋼）7、高速工具鋼的分類(lèi)、牌號(hào)、性能特點(diǎn) 及應(yīng)用（W18Cr4V 熱處理工藝）。8、特殊性能鋼。重點(diǎn)：（不銹鋼3Cr13、耐磨鋼ZGMn13 ）（六）鑄鐵、鑄鐵石墨化過(guò)程及影響因素。2、灰口鑄鐵成分、組織、性能、牌號(hào)H250及應(yīng)用；孕育處理與灰鐵熱處理。白口鑄鐵。3、球墨鑄鐵成分、組織、性能、牌號(hào)、應(yīng)用及

27、熱處理。4、可鍛鑄鐵（并不能進(jìn)行鍛造）、蠕墨鑄鐵。（七）有色金屬1、鋁及鋁合金牌號(hào) （ZAISi12 ）分類(lèi)、時(shí)效強(qiáng)化。2、銅及銅合金牌號(hào)、分類(lèi)（ 黃銅 H68、青銅、白銅）。（八）鑄造生產(chǎn)1、鑄造生產(chǎn)概述： 實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)、砂型鑄造工藝過(guò)程、手工造型方法。2、合金鑄造性能:流動(dòng)性概念及對(duì)鑄件質(zhì)量影響、收縮的三個(gè)階段、收縮對(duì)鑄件質(zhì)量的影響、縮孔及縮松、常用合金鑄造性能。3、砂型鑄造工藝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)：澆注位置與分型面的選擇、鑄造工藝參數(shù)的確定、*澆注系統(tǒng)（冒口的作 用）確定、繪制鑄造工藝圖；鑄件結(jié)構(gòu)工藝性。（九）鍛壓生產(chǎn)1、鍛壓生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)、應(yīng)用、生產(chǎn)方法 ；可鍛性的概念及其影響因素，鍛造比，常用材

28、料的可 鍛性。2、 鍛壓生產(chǎn)原理：塑變實(shí)質(zhì)；冷塑變對(duì)組織性能影響、冷塑變金屬加熱時(shí)的回復(fù)和再結(jié)晶、熱變形對(duì) 組織和性能影響； 常用材料的鍛造性能。3、自由鍛造基本工序：鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、擴(kuò)孔、彎曲、錯(cuò)移等。4、自由鍛概念工藝規(guī)程制定：鍛件圖繪制、毛坯尺寸確定、選擇工序等及其結(jié)構(gòu)工藝性。5、模鍛概念、鍛模結(jié)構(gòu)、模膛分類(lèi)及作用、模鍛工序。6、 板料沖壓基本工序（分離工序與變形工序）：落料、沖孔、彎曲、拉深。（十）焊接生產(chǎn)1、焊接概述：實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)、應(yīng)用、分類(lèi)。2、手工電弧焊： 電弧、焊條組成（藥皮、焊心）、牌號(hào)與型號(hào)、焊接頭組織與性能。3、金屬材料焊接性能： 可焊性概念，評(píng)定方法（C當(dāng)量）,常用材料

29、的可焊性（鋼、鑄鐵、 銅、鋁及 其合金）。4、手工電弧焊件工藝設(shè)計(jì)：焊縫合理布置、接頭設(shè)計(jì)、坡口設(shè)計(jì)、焊條選用，焊件熱處理。5、焊件變形及焊件結(jié)構(gòu)工藝性。四.填空題1. 冷變形金屬在加熱時(shí)發(fā)生的三個(gè)過(guò)程依次為回復(fù)，再結(jié)晶，晶粒長(zhǎng)大。2. 對(duì)刃具鋼的性能要求主要有三個(gè)方面，即高的硬度，高耐磨性 和高的紅硬性3. 1Cr18Ni9Ti是奧氏體型不銹鋼，需采用固溶處理，以獲得單相奧氏體。4. 高速鋼錠經(jīng)鍛造退火后的組織為索氏體及粒狀碳化物，淬火后的組織為隱針馬氏體、粒狀碳化物及20%-25%的殘余奧氏體，淬火后再經(jīng)多次回火后的組織為回火馬氏體、較多的粒狀碳化物及少量殘余奧氏體5. 灰鑄鐵能否充分石墨

30、化，主要決定于其碳當(dāng)量和鑄后冷卻速度，一般而言，碳當(dāng)量越高，越有利于石墨化， 冷卻速度越快，越容易形成白口6. 球墨鑄鐵件可通過(guò)熱處理來(lái)調(diào)整其基體組織，退火熱處理能得到F+G基，調(diào)質(zhì)熱處理能得到F+P+G 基，而 正火 能獲得P+G基7. 所謂巴氏合金是指錫 基和 鉛 基軸承合金8. 金屬結(jié)晶時(shí)晶粒的大小主要決定于其過(guò)冷度，一般可通過(guò)增加過(guò)冷度法或變質(zhì)處理來(lái)細(xì)化晶粒9. 熱加工纖維組織的形成原因是單向變形造成變形后夾雜物沿變形方向呈流線分布，從而使其產(chǎn)生_各向異性10. 普通鋼，優(yōu)質(zhì)鋼的區(qū)分是以其中S 和 P元素的原子的含量來(lái)區(qū)分的P含量高易使鋼產(chǎn)生熱脆性，而S含量高易使鋼產(chǎn)生冷脆性11. 所

31、謂本質(zhì)細(xì)晶粒鋼是指該鋼正常淬火加熱時(shí)奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向小的鋼12. 鋼淬火時(shí)馬氏體轉(zhuǎn)變的轉(zhuǎn)變量主要決定于其臨界冷卻速度，與其保溫時(shí)間 無(wú) 關(guān)。13. 鋼的淬透性決定于其成份，當(dāng)加入除Co之外的合金元素時(shí)均能使鋼的淬透性提高14. 馬氏體的形態(tài)在兩種典型，即強(qiáng)度高而韌性差的片狀馬氏體和強(qiáng)度低而韌性高的板條 馬氏體15. 對(duì)奧氏體不銹鋼進(jìn)行固溶熱處理可獲得單相奧氏體組織，進(jìn)行穩(wěn)定化熱處理可防止產(chǎn)生晶間腐蝕16. 對(duì)普通灰鑄鐵工件進(jìn)行低溫退火的目的是為了消除內(nèi)應(yīng)力，進(jìn)行高溫退火的目的是為了消除鑄件白口、降低硬度17. 材料牌號(hào)QT600-3中,QT表示球墨鑄鐵 ,600表示表示最低抗拉強(qiáng)度為 600

32、MPa ,3 最低伸 長(zhǎng)率為3%18. 在Fe-Fe3C相圖中，包含有三個(gè)恒溫轉(zhuǎn)變，其具體的相反應(yīng)式分別為，包晶反應(yīng)Lb+殆Aj ，共晶反應(yīng)Lc AE+Fe 3C 共析反應(yīng) As Fp+ Fe 3C19. 常見(jiàn)的合金彈簧鋼有60Si2Mn，其最終熱處理工藝為去應(yīng)力退火，其最終組織為索氏體20. 鋼進(jìn)行擴(kuò)散退火的目的是為了減少鋼錠、鑄件或鍛坯的化學(xué)成分和組織的不均勻性，進(jìn)行再結(jié)晶退火的目的是為了消除加工硬化作用，便于繼續(xù)冷加工21. 影響鑄鐵石墨化的主要因素有鑄鐵的成分 和 冷卻速度 等22. 馬氏體的硬度主要決定于其含碳量,鋼淬火時(shí)獲得馬氏體量的多少主要決定于其臨界冷卻速度23. 要降低低冷軋

33、鋼板的硬度應(yīng)進(jìn)行完全退火，要消除合金鑄件的枝晶偏析應(yīng)進(jìn)行均勻化退火,要改善高碳鋼的切加工性能應(yīng)進(jìn)行等溫 退火24. 耐磨鋼ZGMn13進(jìn)行水韌處理的目的是為了碳化物，得到單相奧氏體組織，從而保證其具有高的耐磨性能25. 實(shí)際晶體中主要存在三類(lèi)缺陷，其中點(diǎn)缺陷有空位和間隙原子等，線缺陷有位錯(cuò)，面缺陷亞晶界 等26. 奧氏體不銹鋼進(jìn)行固溶處理的目的是獲得單相奧氏體組織，提高鋼的耐蝕性，進(jìn)行穩(wěn)定化處理的目的是 防止晶間腐蝕的產(chǎn)生27. 經(jīng) 正火處理能改善低碳鋼的切削加工性能，經(jīng)低溫等溫退火能消除高碳高合金鋼中的殘余奧氏體28. 軸承合金的組織特點(diǎn)為在軟基體上分布有硬質(zhì)點(diǎn)，或在基體上分布有軟質(zhì)點(diǎn)29.

34、 合金鋼按用途可分為三類(lèi)，即合金結(jié)構(gòu)鋼，合金工具鋼，和特殊性能鋼。30. 合金鋼中常用的滲碳鋼為20CrMnTi_（牌號(hào)），常用的調(diào)質(zhì)鋼為 40Cr，常用的刃具鋼為9SiCr，常用的耐磨鋼為ZGMn1331. 金屬澆鑄時(shí)常采用的細(xì)化晶粒方法有兩種，即變質(zhì)處理和附加振動(dòng)32. 鐵有三種同素異構(gòu)體在912度以下時(shí)為體心立方結(jié)構(gòu)，在912度以上，1394度以下時(shí)為面心立方結(jié)構(gòu)，高于1394度而低于熔點(diǎn)時(shí)為體心立方結(jié)構(gòu)33. 金屬鑄錠的組織常分為三層，即外層的細(xì)晶區(qū)，次層的柱狀晶晶區(qū)和中心的等軸晶區(qū)34. 金屬晶體通過(guò) 滑移和孿生兩種方式來(lái)發(fā)生塑性變形35. 冷變形金屬在加熱時(shí)隨加熱溫度的升高，其組織

35、和性能的變化分為三個(gè)階段，即回復(fù)，再結(jié)晶，晶 粒長(zhǎng)大。36. 在合金鋼的組織中，常見(jiàn)的間隙固溶體匚和_A ，常見(jiàn)的間隙相有 匕和Ld，常見(jiàn)的間隙化合物有Fe3C37. 在Fe-Fe3C合金組織中，一次滲碳體是指從液體合金中析岀的，二次滲碳體是指從 A中析岀的，三次滲碳體是指從 F 中析岀的38. 在鐵碳合金的平衡組織中，常見(jiàn)的三個(gè)單相組織為F，_A_和Fe3C，常見(jiàn)的兩個(gè)兩相組織為P ，一Ld39. 下列各材料的退火組織構(gòu)成為：工業(yè)純鐵_F，亞共析鋼F+P ,過(guò)共析鋼P(yáng)+Fe3S，亞共晶白口鑄鐵_P+Ld '+Fe?C* ，過(guò)共晶白口鑄造鐵為L(zhǎng)d '+Fe 3C丄。40. 鋼加

36、熱時(shí)奧氏體的形成分為三個(gè)階段，依次為奧氏體晶核的形成及長(zhǎng)大，殘余滲碳體，奧氏體的 均勻化 。41. 鋼加熱奧氏化后，先淬入水中，再淬入油中，該淬火工藝通常被稱(chēng)雙介質(zhì)淬火42. 鋼淬火時(shí)所得馬氏體的形態(tài)主要決定于其成分，馬氏體的硬度主要決定于其碳的含量，馬氏體量的多少主要決定于其臨界冷卻速度。43. 鋼的Ac3溫度是指 冷卻時(shí)，不同含碳量的奧氏體中結(jié)晶岀鐵素體的開(kāi)始線44. 滲碳和氮化相比，前者的熱處理變形比后者大，后者的硬化層與基體的結(jié)合力比前者高45. 碳素結(jié)構(gòu)鋼相對(duì)于合金結(jié)構(gòu)鋼而言，優(yōu)點(diǎn)是冶煉、加工簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，缺點(diǎn)淬透性差、缺乏良好的機(jī)械性能 。46. 所謂硅鋁明是指鋁和硅的合金，該合

37、金工件通常是通過(guò)鑄造成形的47. 常見(jiàn)的黃銅是指銅和鋅的合金，而青銅的種類(lèi)較多，主要有錫青銅,鋁青銅等，青銅在大氣，海水中 的耐蝕性優(yōu)于黃銅48. 純金屬的晶格類(lèi)型主要有體心立方 晶格,面心 晶格和 密排六方 晶格三種49. 金屬的塑性變形是在 切應(yīng)力作用下，主要通過(guò)滑移來(lái)進(jìn)行的.50. 金屬中的位錯(cuò)密度越高，則其強(qiáng)度越 高，塑性越 差。51. 純鐵的熔點(diǎn)為1538度，則其再結(jié)晶溫度為997度，而其再結(jié)晶退火溫度為1097度52. 冷加工和熱加工是以金屬的再結(jié)晶溫度區(qū)分的53. 所謂相是指合金中的晶體 結(jié)構(gòu)和 化學(xué)成分 相同的組成部分54合金中的基本相分為固溶體和金屬化合物兩類(lèi)55.按照溶質(zhì)原

38、子在溶劑中位置的不同，固溶體分為 置換固溶體 和間隙固溶體56固溶體按溶解度大水不同分為有限固溶體 和 無(wú)限固溶體57. 金屬化合物根據(jù)其形成條件及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為正常價(jià)化合物，電子化合物及間隙化合物三類(lèi)58. 鋼中常見(jiàn)的化合物大多數(shù)屬于正常價(jià) 化合物，其共同的性能特點(diǎn)是熔點(diǎn)較高 硬度 高，脆性 大，59. 鐵碳合金的基本相中，塑性最好的是 A ，強(qiáng)度最高的是 P ，硬度最高的是 Cm。60. 珠光體是指巳和Cm所形成的兩相組織，其形態(tài)一般是粗片狀。61. 鋼的奧氏體晶粒長(zhǎng)大的傾向性與鋼的加熱方法有關(guān)62. 鋼淬火后馬氏體組織粗細(xì)主要取決于奧氏體的晶粒大小。63. 工具鋼一般都屬于優(yōu)質(zhì)碳鋼，其機(jī)加

39、工前的預(yù)處理工藝為退火，機(jī)加工后的最終熱處理工藝為淬火+低溫回火 。64. 量具鋼除要求高硬度外，還要求有高耐磨性和高尺寸穩(wěn)定性。65. 常用不銹鋼按其組織構(gòu)成分為馬氏體 不銹鋼,鐵素體 不銹鋼,奧氏體 不銹鋼。66. 合金元素大多數(shù)都促進(jìn) 奧氏體的形成，故合金鋼的淬火優(yōu)于碳鋼。67. 不銹鋼的成份特點(diǎn)是碳含量較低和鉻含量高68. 碳在鑄鐵中主要以滲碳體 和 石墨 的形式存在69. 提高鑄鐵中 碳元素和硅元素的含量，有利于其石墨化70. 鋼鋼中常見(jiàn)的合金元素大多數(shù)都促進(jìn)奧氏體晶粒的長(zhǎng)大，當(dāng)溶入奧氏體時(shí)又阻礙過(guò)冷奧氏體的分解,淬火后回火時(shí)推遲馬氏體的分解。71. 鋁合金按其成份和工藝特點(diǎn)分為變形

40、鋁合金和鑄造鋁合金兩類(lèi)。72. 焊接是通過(guò)原子的擴(kuò) _和結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)金屬的聯(lián)結(jié)的，焊接構(gòu)件的剛性越大，則焊接變形越小.73. 合金的鑄造性能通常以充型能力和收縮性兩個(gè)指標(biāo)來(lái)衡量.74. 防止鑄件產(chǎn)生鑄造應(yīng)力的措施是設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使壁厚均勻，在鑄造工藝上應(yīng)采取同時(shí)凝固原則，鑄件成形后可采用去應(yīng)力退火熱處理以消除應(yīng)力.75. 合金在凝固過(guò)程中的收縮可分為三個(gè)階段，依次為液態(tài)收縮，凝固收縮，固態(tài)收縮76. 鑄造應(yīng)力為兩類(lèi)，由熱阻礙引起的應(yīng)力稱(chēng)為熱應(yīng)力，而由機(jī)械阻礙引起的應(yīng)力稱(chēng)機(jī)械應(yīng)力.77. 鍛件必須有合理的鍛造流線分布，設(shè)計(jì)鍛件時(shí)應(yīng)盡量使零件工作時(shí)的正應(yīng)力與流線方向相一致，而使切應(yīng)力與流線方向相垂直，并且使鍛造流線的分布與零件的外輪廓相相符合 而不被 切斷.78. 常用的鍛造方法有自由鍛、模鍛、胎模鍛等.79. 沖壓的基本工序有沖裁、彎曲、拉深、成形、體積沖壓等.80. 熔化焊過(guò)程中，為保證焊接質(zhì)量，要對(duì)熔池進(jìn)行保護(hù)，其中手工電弧焊用藥皮，埋弧自動(dòng)焊用溶劑 ，電渣焊用氣體進(jìn)行保護(hù).81. 常