河南科技大學(xué)金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)集

1、1.1.工程材料的主要性能分為（工程材料的主要性能分為（1 1） 使用使用 性能和（性能和（2 2） 工工藝藝 性能。（性能。（1 1）又包括）又包括力學(xué)力學(xué)性能、性能、 物理物理性能和性能和化學(xué)化學(xué)性能性能等。等。 作業(yè)作業(yè)1 工程材料工程材料2.2.金屬的變形包括金屬的變形包括 彈性彈性 變形和變形和 塑性塑性 變形。變形。一、填空題一、填空題3.3.通過拉伸試驗(yàn)可測得的強(qiáng)度指標(biāo)主要有通過拉伸試驗(yàn)可測得的強(qiáng)度指標(biāo)主要有 屈服強(qiáng)度屈服強(qiáng)度 和和 抗拉抗拉強(qiáng)度強(qiáng)度 ；可測得的塑性指標(biāo)有；可測得的塑性指標(biāo)有 延伸率延伸率 和和 斷面收縮率斷面收縮率 。5.5.實(shí)際金屬的晶體缺陷有實(shí)際金屬的晶體缺

2、陷有點(diǎn)缺陷（空位或間隙原子）點(diǎn)缺陷（空位或間隙原子）、線缺線缺陷（位錯）陷（位錯）和和面缺陷（晶界）面缺陷（晶界）。 4.4.常見的金屬晶格類型有常見的金屬晶格類型有體心立方晶格體心立方晶格、面心立方晶格面心立方晶格和和密排密排六方晶格六方晶格三種類型。三種類型。FeFe屬于屬于體心立方體心立方晶格，晶格，F(xiàn)eFe屬于屬于面面心立方心立方晶格，晶格，F(xiàn)eFe屬于屬于體心立方體心立方晶格晶格。 6.6.金屬的理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度之差稱為金屬的理論結(jié)晶溫度與實(shí)際結(jié)晶溫度之差稱為過冷度過冷度。金。金屬的冷卻速度越快，過冷度越屬的冷卻速度越快，過冷度越大大，獲得的晶粒越，獲得的晶粒越細(xì)細(xì)。 7.

3、7.細(xì)化金屬材料的晶粒，可使金屬的強(qiáng)度、硬度細(xì)化金屬材料的晶粒，可使金屬的強(qiáng)度、硬度 提高提高，塑性、，塑性、韌性韌性 提高提高 ；在生產(chǎn)中常用的細(xì)化晶粒的方法有；在生產(chǎn)中常用的細(xì)化晶粒的方法有增大過冷度、增大過冷度、 變質(zhì)處理、機(jī)械攪拌和振動；壓力加工再結(jié)晶；熱處理。變質(zhì)處理、機(jī)械攪拌和振動；壓力加工再結(jié)晶；熱處理。8.8.合金的晶體結(jié)構(gòu)有合金的晶體結(jié)構(gòu)有固溶體固溶體和和金屬化合物金屬化合物，其中，其中固溶體固溶體具有具有良好的塑性，良好的塑性，金屬化合物金屬化合物具有高的硬度和脆性。具有高的硬度和脆性。10.10.鐵碳合金相結(jié)構(gòu)中，屬于固溶體的有鐵碳合金相結(jié)構(gòu)中，屬于固溶體的有鐵素體鐵素體

4、和和奧氏體奧氏體；其中其中鐵素體鐵素體是碳在是碳在FeFe中形成的固溶體。中形成的固溶體。 11.11.鐵碳合金的力學(xué)性能隨含碳量的增加，其鐵碳合金的力學(xué)性能隨含碳量的增加，其強(qiáng)度強(qiáng)度和和硬度硬度增增高，而高，而塑性塑性和和韌性韌性降低。但當(dāng)降低。但當(dāng)wC C1.0%1.0%時，強(qiáng)度隨其含碳時，強(qiáng)度隨其含碳量的增加而量的增加而降低降低。 9.9.在鐵碳合金的基本組織中，珠光體屬于復(fù)相結(jié)構(gòu)，它由在鐵碳合金的基本組織中，珠光體屬于復(fù)相結(jié)構(gòu)，它由鐵鐵素體素體和和滲碳體滲碳體按一定比例組成，珠光體用符號按一定比例組成，珠光體用符號P P表示。表示。 12.12.鐵碳合金中，共析鋼鐵碳合金中，共析鋼w

5、wC C為為0.770.77%，室溫平衡組織為，室溫平衡組織為P P；亞；亞共析鋼共析鋼wC C為為0.770.770.77%，室溫平衡組織為，室溫平衡組織為P+FeP+Fe3 3C C；共晶白口生鐵；共晶白口生鐵wC C為為 4.34.3%，室溫平衡組織為室溫平衡組織為LdLd；亞共晶白口生鐵；亞共晶白口生鐵wC C為為4.34.34.3%，室溫平，室溫平衡組織為衡組織為FeFe3 3C CI I+Ld+Ld。 13.13.鋼是以鋼是以FeFe為主要元素，含碳量一般在為主要元素，含碳量一般在2.11%2.11%以下，并含以下，并含有其他元素的材料。鋼按化學(xué)成分可分為有其他元素的材料。鋼按化學(xué)

6、成分可分為碳素鋼碳素鋼、合金鋼合金鋼和和特殊性能鋼特殊性能鋼三類；鋼按主要質(zhì)量等級分類，可分為三類；鋼按主要質(zhì)量等級分類，可分為普通鋼普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼和和高級優(yōu)質(zhì)鋼高級優(yōu)質(zhì)鋼三類。合金鋼均屬于三類。合金鋼均屬于優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼和和高級優(yōu)質(zhì)高級優(yōu)質(zhì)鋼鋼質(zhì)量等級鋼。質(zhì)量等級鋼。 14. 20CrMnTi14. 20CrMnTi鋼按化學(xué)成分分類，它屬于結(jié)構(gòu)鋼中的鋼按化學(xué)成分分類，它屬于結(jié)構(gòu)鋼中的合金合金鋼，鋼，適宜制造適宜制造齒輪齒輪等較重要的零件。等較重要的零件。16. GCr916. GCr9、GCr15GCr15鋼按化學(xué)成分分類，它們屬于結(jié)構(gòu)鋼中的鋼按化學(xué)成分分類，它們屬于結(jié)構(gòu)鋼中的合金合金鋼

7、，主要用來制造鋼，主要用來制造軸承套圈、滾珠、滾柱軸承套圈、滾珠、滾柱。 15. 40Cr15. 40Cr、40CrMo40CrMo鋼按化學(xué)成分分類，它們屬于結(jié)構(gòu)鋼中的鋼按化學(xué)成分分類，它們屬于結(jié)構(gòu)鋼中的合金合金鋼，適宜制造鋼，適宜制造主軸、連桿主軸、連桿等零件。等零件。 二、簡答題與應(yīng)用題二、簡答題與應(yīng)用題1.1.材料的常用力學(xué)性能指標(biāo)有那些？若某種材料的零件在使材料的常用力學(xué)性能指標(biāo)有那些？若某種材料的零件在使用過程中突然發(fā)生斷裂，是由于那些力學(xué)性能指標(biāo)不足所造用過程中突然發(fā)生斷裂，是由于那些力學(xué)性能指標(biāo)不足所造成的？成的？ (1)(1)常用力學(xué)性能指標(biāo)有常用力學(xué)性能指標(biāo)有: :強(qiáng)度、塑性

8、、剛度、硬度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度。強(qiáng)度、塑性、剛度、硬度、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度。(2)(2) 零件在使用過程中突然發(fā)生斷裂，是由于零件在使用過程中突然發(fā)生斷裂，是由于強(qiáng)度、塑強(qiáng)度、塑性、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度等性、沖擊韌性、疲勞強(qiáng)度等力學(xué)性能指標(biāo)不足所造成力學(xué)性能指標(biāo)不足所造成的的。2 2畫出低碳鋼的應(yīng)力畫出低碳鋼的應(yīng)力- -應(yīng)變曲線，并簡述拉伸變形的幾應(yīng)變曲線，并簡述拉伸變形的幾個階段。個階段。bkesooeoe段：彈性變形段：彈性變形esbkesbk段：塑性變形段：塑性變形s s點(diǎn)點(diǎn): :屈服點(diǎn)屈服點(diǎn)b b點(diǎn)：最大應(yīng)力點(diǎn)點(diǎn)：最大應(yīng)力點(diǎn)k k點(diǎn)：斷裂點(diǎn)點(diǎn)：斷裂點(diǎn)3圖圖1-11-1所示為三種不同材料

9、的拉伸載荷（拉力）所示為三種不同材料的拉伸載荷（拉力）- -變形量變形量（伸長量）曲線（試樣尺寸相同），試比較這三種材料的抗（伸長量）曲線（試樣尺寸相同），試比較這三種材料的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和塑性的大小。拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和塑性的大小。抗拉強(qiáng)度：抗拉強(qiáng)度：213213屈服強(qiáng)度：屈服強(qiáng)度：132132塑性：塑性：321321圖圖1-1 1-1 拉伸曲線拉伸曲線4. 4. 用用2020鋼制成鋼制成 1010、標(biāo)距、標(biāo)距3030的試樣作拉伸試驗(yàn)，的試樣作拉伸試驗(yàn)，測得屈服時的拉力為測得屈服時的拉力為21630N21630N，斷裂前的最大拉力為，斷裂前的最大拉力為34940N34940N，拉斷后測得標(biāo)

10、距長度為，拉斷后測得標(biāo)距長度為6565，斷裂處直，斷裂處直徑為徑為5 5。試計(jì)算。試計(jì)算 b b、 s s、 、 的值。的值。)(445514. 33494020MPaSFbb)(275514. 32163020MPaSFSs%7 .116%100303065%10000LLLk%75%100514. 3)5 . 25(14. 3%10022200SSSk5. 5. 零件的失效形式有哪些？影響失效的基本因素有哪些？零件的失效形式有哪些？影響失效的基本因素有哪些？（1 1）斷裂、塑性變形、過量彈性變形、磨損、腐蝕等。）斷裂、塑性變形、過量彈性變形、磨損、腐蝕等。（2 2）設(shè)計(jì)因素、材質(zhì)因素、工藝

11、因素和安裝使用不當(dāng)。）設(shè)計(jì)因素、材質(zhì)因素、工藝因素和安裝使用不當(dāng)。6.6.什么是同素異晶轉(zhuǎn)變？請繪出純鐵的冷卻曲線，并指出同什么是同素異晶轉(zhuǎn)變？請繪出純鐵的冷卻曲線，并指出同素異晶轉(zhuǎn)變溫度和晶格類型素異晶轉(zhuǎn)變溫度和晶格類型 。（1 1）固態(tài)下隨著溫度的變化，）固態(tài)下隨著溫度的變化，金屬的晶體結(jié)構(gòu)從一種晶格類金屬的晶體結(jié)構(gòu)從一種晶格類型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格類型的過型轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格類型的過程。程。FeFe溫度時間1538 1394 912 體心面心體心Fe8.8.圖圖1-11-1所示為部分的鐵碳合金狀態(tài)圖，請?jiān)谟疫叺乃緸椴糠值蔫F碳合金狀態(tài)圖，請?jiān)谟疫叺腡-tT-t圖中圖中畫出含碳量為畫出含碳量為0

12、.45%0.45%的鐵碳合金的結(jié)晶過程并標(biāo)注出各溫的鐵碳合金的結(jié)晶過程并標(biāo)注出各溫度段的組織。度段的組織。 ESQGC%C%114711471538 1538 727727P PL LA912912C0.450.45溫度T Tt tLL+AA+FF+PA鋼號類 別適用零件舉例質(zhì)量含碳量成分用途普優(yōu)高優(yōu)低中高碳素合金結(jié)構(gòu)工具Q235沖壓件15沖壓件45軸類60Si2Mn彈簧T8A銼刀9SiCr鉆頭W18Cr4V銑刀11. . 填表回答：填表回答：一、填空題一、填空題1液態(tài)金屬的充型能力主要取決于合金的流動性。流動性不好的合金鑄件易產(chǎn)生澆不足澆不足和冷隔冷隔、氣孔、夾渣等鑄造缺陷。2影響液態(tài)合金流

13、動性的主要因素有合金的化學(xué)成分合金的化學(xué)成分、合金的物理性質(zhì)合金的物理性質(zhì)、合金的溫度合金的溫度、不溶雜質(zhì)和氣體等。合金的凝固溫度范圍越寬，其流動性越 差差 。3任何一種液態(tài)金屬注入鑄型以后，從澆注溫度冷卻至室溫都要經(jīng)歷三個相互聯(lián)系的收縮階段，即 液態(tài)收縮液態(tài)收縮 、凝固收縮凝固收縮 和 固態(tài)收縮固態(tài)收縮 。導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松的根本原因是液態(tài)收縮和凝固收縮液態(tài)收縮和凝固收縮 ；導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生應(yīng)力、變形、裂紋的原因是固態(tài)收縮固態(tài)收縮 。金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)（金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)（2 2）4鑄件在凝固過程中所造成的體積縮減如得不到液態(tài)金屬的補(bǔ)充，將產(chǎn)生縮孔或縮松。凝固溫度范圍窄的合金，傾向于“逐

14、層凝固”，因此易產(chǎn)生縮孔縮孔；而凝固溫度范圍寬的合金，傾向于“糊狀凝固”，因此易產(chǎn)生縮松縮松。5準(zhǔn)確地估計(jì)鑄件上縮孔可能產(chǎn)生的位置是合理安排冒口和冷鐵的主要依據(jù)。生產(chǎn)中確定縮孔位置的常用方法有畫畫等溫線法、內(nèi)切圓法等溫線法、內(nèi)切圓法和計(jì)算機(jī)模擬凝固法計(jì)算機(jī)模擬凝固法等。6順序凝固原則主要適用于 逐層凝固逐層凝固的合金，其目的是消消除縮孔除縮孔；同時凝固原則主要適用于 糊狀凝固糊狀凝固的合金，其目的是減小應(yīng)力減小應(yīng)力。7鑄件在冷卻收縮過程中，因壁厚不均等因素造成鑄件各部分收縮的不一致引起內(nèi)應(yīng)力，這種應(yīng)力稱之為熱應(yīng)力熱應(yīng)力；鑄件收縮受到鑄型、型芯及澆注系統(tǒng)的機(jī)械阻礙而產(chǎn)生的應(yīng)力稱為機(jī)械應(yīng)力機(jī)械應(yīng)力

15、。8砂型鑄造制造鑄型的過程，可分為手工造型和機(jī)器造型。各種機(jī)器造型機(jī)械按緊實(shí)型砂的特點(diǎn)不同分為震壓造型震壓造型、微震壓實(shí)微震壓實(shí)、高壓造型高壓造型、拋砂造型拋砂造型等。9特種鑄造主要包括熔模鑄造熔模鑄造、金屬型鑄造金屬型鑄造、壓力鑄造壓力鑄造和離心鑄造離心鑄造 等。10在大批量生產(chǎn)條件下，下列鑄件宜選用的鑄造方法是：機(jī)床床身 砂型鑄造砂型鑄造，鋁活塞 壓力鑄造壓力鑄造，鑄鐵污水管 離心鑄造離心鑄造，汽輪機(jī)葉片 壓力鑄造壓力鑄造（1 1）液態(tài)合金的充型能力是）液態(tài)合金的充型能力是液體金屬充滿鑄型型腔，獲液體金屬充滿鑄型型腔，獲得尺寸精確、輪廓清晰的成形件（鑄件）的能力得尺寸精確、輪廓清晰的成形件

16、（鑄件）的能力。（2 2）影響液態(tài)合金充型能力的因素有）影響液態(tài)合金充型能力的因素有合金的流動性、合金的流動性、澆注澆注條件、鑄型充填條件條件、鑄型充填條件。（1 1）合金在鑄造生產(chǎn)條件下，獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的難易程度。）合金在鑄造生產(chǎn)條件下，獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的難易程度。（2 2）流動性和收縮。合金的流動性越好、收縮越小，鑄造）流動性和收縮。合金的流動性越好、收縮越小，鑄造性能越好。性能越好。2 2什么是合金的鑄造性能？衡量合金鑄造性能的主要指什么是合金的鑄造性能？衡量合金鑄造性能的主要指標(biāo)是什么標(biāo)是什么 ？其是如何影響的？其是如何影響的？ 二、簡答題與應(yīng)用題：二、簡答題與應(yīng)用題：1 1什么是液態(tài)合金的

17、充型能力？影響液態(tài)合金充型能力的什么是液態(tài)合金的充型能力？影響液態(tài)合金充型能力的因素有哪些？因素有哪些？3 3現(xiàn)采用鑄造方法澆注三根直徑分別為現(xiàn)采用鑄造方法澆注三根直徑分別為 10mm10mm、 30mm30mm、 60mm60mm的灰口鑄鐵試棒，測得它們的抗拉強(qiáng)度均為的灰口鑄鐵試棒，測得它們的抗拉強(qiáng)度均為200MPa200MPa，問這三根試棒的成分是否相同？牌號是否相同？若不相同，應(yīng)問這三根試棒的成分是否相同？牌號是否相同？若不相同，應(yīng)有何區(qū)別？有何區(qū)別？1 1）牌號相同，成分不同。）牌號相同，成分不同。2 2）因?yàn)殍T鐵的牌號是用強(qiáng)度來表示的，其強(qiáng)度相同，則牌）因?yàn)殍T鐵的牌號是用強(qiáng)度來表示的

18、，其強(qiáng)度相同，則牌號相同。而影響鑄鐵組織和性能的因素是化學(xué)成分和冷卻號相同。而影響鑄鐵組織和性能的因素是化學(xué)成分和冷卻速度兩個因素。試棒的直徑不同速度兩個因素。試棒的直徑不同冷卻速度不同，要獲冷卻速度不同，要獲得同一強(qiáng)度，必須調(diào)整其化學(xué)成分，即得同一強(qiáng)度，必須調(diào)整其化學(xué)成分，即 10mm10mm的試棒其碳的試棒其碳硅含量較高硅含量較高, ,而而 30mm30mm、 60mm60mm的試棒其碳硅含量依次降的試棒其碳硅含量依次降低低 。4 4有一測試鑄造應(yīng)力用的應(yīng)力框鑄件，如圖有一測試鑄造應(yīng)力用的應(yīng)力框鑄件，如圖2-12-1所示，凝所示，凝固冷卻后，用鋼鋸沿固冷卻后，用鋼鋸沿A-AA-A線鋸斷線鋸

19、斷3030的粗桿的粗桿 ，此時斷口間，此時斷口間隙的大小會發(fā)生什么變化？為什么？隙的大小會發(fā)生什么變化？為什么？1 1）變大。）變大。2 2）因?yàn)槟汤鋮s后，）因?yàn)槟汤鋮s后，3030的粗的粗桿處于拉應(yīng)力狀態(tài)，桿處于拉應(yīng)力狀態(tài)，1010的細(xì)的細(xì)桿處于壓應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)沿桿處于壓應(yīng)力狀態(tài)。當(dāng)沿A-AA-A鋸鋸斷后，粗桿給予細(xì)桿的壓力被斷后，粗桿給予細(xì)桿的壓力被釋放，細(xì)桿的彈性壓縮變形恢釋放，細(xì)桿的彈性壓縮變形恢復(fù)伸長，所以斷口間隙會變大。復(fù)伸長，所以斷口間隙會變大。圖2-1 鑄造應(yīng)力框鑄件 5. 5. 灰口鑄鐵的組織和性能決定于什么因素？為什么在灰口鑄鐵的組織和性能決定于什么因素？為什么在灰口鑄鐵中

20、，碳硅含量越高，則其強(qiáng)度越低？灰口鑄鐵中，碳硅含量越高，則其強(qiáng)度越低？1 1）灰口鑄鐵的組織和性能決定于）灰口鑄鐵的組織和性能決定于化學(xué)成分和冷卻速度化學(xué)成分和冷卻速度。2 2）因?yàn)樘?、硅含量越高，鑄鐵中的石墨片就越粗大，）因?yàn)樘?、硅含量越高，鑄鐵中的石墨片就越粗大，石墨數(shù)量也越多，對基體的破壞就越嚴(yán)重。同時基體石墨數(shù)量也越多，對基體的破壞就越嚴(yán)重。同時基體中鐵素體的量增加，珠光體的量減少。所以鑄鐵的強(qiáng)中鐵素體的量增加，珠光體的量減少。所以鑄鐵的強(qiáng)度越低。度越低。6 6有一包鐵水，其成分為有一包鐵水，其成分為w wC C3.2%3.2%，w wSiSi=1.8%=1.8%，澆成，澆成階梯型鑄件

21、，如圖階梯型鑄件，如圖2-22-2所示。試問在五個厚度不同的截面上所示。試問在五個厚度不同的截面上的組織是否相同，各是何種組織？的組織是否相同，各是何種組織？ 1 1）不同不同。2 2）由于鑄件壁厚不同，其由于鑄件壁厚不同，其各部分冷卻速度不同。壁厚各部分冷卻速度不同。壁厚5 5、1010、2020、3030、40mm40mm處的組織分別為麻口組織處的組織分別為麻口組織（LdLd石墨石墨) )、P P石墨、石墨、P P石墨、石墨、F+PF+P石墨、石墨、F+F+石石墨。墨。圖2-2 階梯鑄件 7.7.某廠鑄造一個某廠鑄造一個1500mm1500mm的鑄鐵頂蓋，有如圖的鑄鐵頂蓋，有如圖2-32-

22、3所示兩所示兩種設(shè)計(jì)方案，試分析哪種方案易于生產(chǎn)？并簡述其理由。種設(shè)計(jì)方案，試分析哪種方案易于生產(chǎn)？并簡述其理由。 （1 1）方案）方案a a易于生產(chǎn)；易于生產(chǎn)；（2 2）由于鑄件的尺寸很大，壁厚較薄，屬于大平面結(jié)構(gòu)。鑄）由于鑄件的尺寸很大，壁厚較薄，屬于大平面結(jié)構(gòu)。鑄件上的大平面極易產(chǎn)生澆不足、夾砂、夾渣、氣孔等缺陷，件上的大平面極易產(chǎn)生澆不足、夾砂、夾渣、氣孔等缺陷，圖（圖（a a）的方案，一方面避免了上述不利因素，還因?yàn)榫哂辛耍┑姆桨?，一方面避免了上述不利因素，還因?yàn)榫哂辛艘欢ǖ慕Y(jié)構(gòu)斜度，有利于造型。一定的結(jié)構(gòu)斜度，有利于造型。 圖2-3 鑄鐵頂蓋的兩種設(shè)計(jì)方案 8.8.分析圖分析圖2-

23、42-4所示零件分型方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并選擇其中與零所示零件分型方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并選擇其中與零件生產(chǎn)類型相適應(yīng)的分型方案。件生產(chǎn)類型相適應(yīng)的分型方案。 大批量生產(chǎn)大批量生產(chǎn)單件生產(chǎn)單件生產(chǎn)1 12 2方案1方案1方案2方案2圖圖(b)(b)方案方案1:1:優(yōu)點(diǎn)是起模高度小優(yōu)點(diǎn)是起模高度小, ,砂箱高度減小砂箱高度減小; ;缺點(diǎn)是分開模缺點(diǎn)是分開模造型對合箱精度要求較高造型對合箱精度要求較高, ,不易保證整個螺紋內(nèi)孔表面的質(zhì)量不易保證整個螺紋內(nèi)孔表面的質(zhì)量, ,且需要砂芯且需要砂芯. .方案方案2:2:優(yōu)點(diǎn)是整體模造型，鑄件的尺寸精度易于保證；鑄件優(yōu)點(diǎn)是整體模造型，鑄件的尺寸精度易于保證；鑄件螺紋內(nèi)孔

24、表面質(zhì)量均勻；可以直接鑄出鑄件的內(nèi)腔，省去了螺紋內(nèi)孔表面質(zhì)量均勻；可以直接鑄出鑄件的內(nèi)腔，省去了型芯。缺點(diǎn)是下砂箱高度大型芯。缺點(diǎn)是下砂箱高度大, ,起模高度較大起模高度較大. .單件生產(chǎn)時，應(yīng)選擇方案單件生產(chǎn)時，應(yīng)選擇方案2 2。答：圖答：圖(a(a）方案）方案1 1：優(yōu)點(diǎn)是起模高度?。簝?yōu)點(diǎn)是起模高度小, ,砂箱高度減小砂箱高度減小; ;缺點(diǎn)是缺點(diǎn)是分開模造型對合箱精度要求較高分開模造型對合箱精度要求較高. .方案方案2: 2: 優(yōu)點(diǎn)是整體模造型不會因錯箱造成鑄件廢品優(yōu)點(diǎn)是整體模造型不會因錯箱造成鑄件廢品, ,鑄件精度鑄件精度易于保證易于保證; ;缺點(diǎn)是下砂箱高度大缺點(diǎn)是下砂箱高度大, ,起

25、模高度較大起模高度較大, ,不易起模不易起模, ,機(jī)器機(jī)器造型采用型板時內(nèi)腔造型采用型板時內(nèi)腔1 1不易形成不易形成. .在大批量生產(chǎn)時，應(yīng)選擇方案在大批量生產(chǎn)時，應(yīng)選擇方案1 1。9. 9. 圖圖2-52-5所示為鑄鐵底座，在保證所示為鑄鐵底座，在保證 5050的孔和的孔和HH不變的前提下，請回答：不變的前提下，請回答：（1 1）修改結(jié)構(gòu)不合理之處；（）修改結(jié)構(gòu)不合理之處；（2 2）在圖上標(biāo)出最佳分型面和澆注位置。）在圖上標(biāo)出最佳分型面和澆注位置。 上上下下1010確定如圖確定如圖2-6 2-6 所示鑄件的鑄造工藝方案。要求如下：所示鑄件的鑄造工藝方案。要求如下：（1 1）在單件、小批生產(chǎn)條

26、件下，分析最佳工藝方案；）在單件、小批生產(chǎn)條件下，分析最佳工藝方案；（2 2）按所選最佳工藝方案繪制鑄造工藝圖（包括澆注位置、分型）按所選最佳工藝方案繪制鑄造工藝圖（包括澆注位置、分型面、機(jī)械加工余量、起模斜度、鑄造圓角、型芯及芯頭等）面、機(jī)械加工余量、起模斜度、鑄造圓角、型芯及芯頭等）其余其余上上下下1111確定如圖確定如圖2-7 2-7 所示鑄件的鑄造工藝方案。要求如下：所示鑄件的鑄造工藝方案。要求如下：（1 1）畫出幾種可能的分型方案）畫出幾種可能的分型方案 ；（2 2）在單件、小批生產(chǎn)條件下，分析并確定最佳工藝方案；）在單件、小批生產(chǎn)條件下，分析并確定最佳工藝方案；（3 3）按所選最佳

27、方案繪制鑄造工藝圖（包括澆注位置、分型）按所選最佳方案繪制鑄造工藝圖（包括澆注位置、分型面、機(jī)械加工余量、起模斜度、鑄造圓角、型芯及芯頭等）面、機(jī)械加工余量、起模斜度、鑄造圓角、型芯及芯頭等）上上下下收縮率收縮率:1%:1%方案最佳。方案最佳。1212鑄件結(jié)構(gòu)工藝性：鑄件結(jié)構(gòu)工藝性：判斷下列鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性，若不合理，請?jiān)谠瓐D上進(jìn)行改。判斷下列鑄件的結(jié)構(gòu)工藝性，若不合理，請?jiān)谠瓐D上進(jìn)行改。 一、填空題1.單晶體的塑性變形是通過滑移滑移和孿晶孿晶的方式完成的；多晶體的塑性變形包括晶內(nèi)變形晶內(nèi)變形和晶間變形晶間變形。2.冷成形后的金屬將產(chǎn)生加工硬化加工硬化現(xiàn)象，表現(xiàn)為金屬材料的強(qiáng)度和硬度提高提高，

28、而塑性和韌性降低降低。3.產(chǎn)生加工硬化的金屬在加熱到較高的溫度時要發(fā)生回復(fù)回復(fù) 和再結(jié)晶再結(jié)晶。4.由于鍛造流線的存在，金屬的力學(xué)性能具有各向異性各向異性，一般平行鍛造流線方向的抗拉強(qiáng)度、塑性和韌性比垂直方向要高高。5.金屬在鍛造時加熱的目的是提高可鍛性提高可鍛性( (或提高塑性，降低或提高塑性，降低變形抗力）變形抗力）。金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)（金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)（3 3）6.自由鍛的基本工序有鐓粗鐓粗、拔長拔長、沖孔沖孔、彎曲彎曲、扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)、錯錯移移；其中最常用的是鐓粗鐓粗、拔長拔長、和沖孔沖孔三種。7.鍛模模膛通常分為制坯制坯模膛和模鍛模鍛模膛，其中又可分為拔長拔長模膛、滾壓滾壓模膛、彎曲

29、彎曲模膛和切斷切斷模膛，又可分為預(yù)鍛預(yù)鍛模膛和終終鍛鍛模膛。8.沖壓的基本工序包括分離分離和變形變形。其中又分為落料落料、沖孔沖孔、剪切剪切等；又分為拉深拉深、彎曲彎曲、翻邊翻邊等。9.沖壓模具按照沖床的一次行程所完成工序的多少可分為簡簡單單沖模、連續(xù)連續(xù)沖模和復(fù)合復(fù)合沖模，其中在模具的同一位置上同時可以完成兩道以上工序的模具稱為復(fù)合復(fù)合沖模。10. 10. 純鉛（純鉛（T T熔熔327327）的再結(jié)晶溫度為）的再結(jié)晶溫度為-33-33，它在常它在常溫下的變形為溫下的變形為 熱熱 變形。而鎢（變形。而鎢（ T T熔熔33803380）的再結(jié)晶）的再結(jié)晶溫度為溫度為11881188，它在，它在1

30、0001000下的變形為下的變形為 冷冷 變形。變形。T T再再 = 0.4T= 0.4T熔熔 = 0.4= 0.4（327+273327+273）= 240= 240（K K）T T再再 = 240 273 = -33= 240 273 = -33（）T T再再 = 0.4T= 0.4T熔熔 = 0.4= 0.4（3380+2733380+273）= 1461= 1461（K K）T T再再 = 1461 273 = 1188= 1461 273 = 1188（）11. 11. 壓力加工的基本生產(chǎn)方式有壓力加工的基本生產(chǎn)方式有軋制、擠壓、拉拔、自由軋制、擠壓、拉拔、自由鍛、模鍛、板料沖壓鍛、

31、模鍛、板料沖壓，對于大型重要件應(yīng)采用，對于大型重要件應(yīng)采用自由鍛自由鍛方法方法生產(chǎn)。生產(chǎn)。12. 12. 圖圖3-13-1所示墊圈擬采用簡單沖裁模生產(chǎn)，其沖壓工序所示墊圈擬采用簡單沖裁模生產(chǎn)，其沖壓工序?yàn)椋椋? 1）落料落料、（、（2 2）沖孔沖孔，若模具的單面間隙為，若模具的單面間隙為0.05mm0.05mm，則（，則（1 1）的凸模尺寸為）的凸模尺寸為 49.9mm49.9mm、凹模尺寸、凹模尺寸為為 50mm50mm，（，（2 2）的）的凸模尺寸為凸模尺寸為 15mm15mm、凹模尺寸為、凹模尺寸為 15.1mm15.1mm。圖3-1 墊圈 二、簡答題與應(yīng)用題二、簡答題與應(yīng)用題1.1.

32、何謂金屬的塑性成形（壓力加工）？為什對某些重要的機(jī)何謂金屬的塑性成形（壓力加工）？為什對某些重要的機(jī)械零件要采用塑性成形制坯？械零件要采用塑性成形制坯？（1 1）在外力作用下使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，獲得具有一）在外力作用下使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的毛坯或零件的成形工藝方法。定形狀、尺寸和力學(xué)性能的毛坯或零件的成形工藝方法。（2 2）這是因?yàn)樗苄猿尚沃婆魇共牧系牧W(xué)性能提高。）這是因?yàn)樗苄猿尚沃婆魇共牧系牧W(xué)性能提高。（a a）細(xì)化晶粒、改善組織；（細(xì)化晶粒、改善組織；（b b）壓合鑄造缺陷；（）壓合鑄造缺陷；（c c）使纖維組）使纖維組織不被切斷，并沿制件外形合

33、理分布。織不被切斷，并沿制件外形合理分布。13. 13. 單晶體塑性變形的實(shí)質(zhì)是單晶體塑性變形的實(shí)質(zhì)是晶體內(nèi)部的滑移和孿晶晶體內(nèi)部的滑移和孿晶，而多晶，而多晶體塑性變形的實(shí)質(zhì)是體塑性變形的實(shí)質(zhì)是晶粒內(nèi)部產(chǎn)生滑移和孿晶；晶粒之間進(jìn)行晶粒內(nèi)部產(chǎn)生滑移和孿晶；晶粒之間進(jìn)行滑動和轉(zhuǎn)動滑動和轉(zhuǎn)動。2 2什么是熱塑性成形和冷塑性成形？生產(chǎn)中如何選用？什么是熱塑性成形和冷塑性成形？生產(chǎn)中如何選用？（1 1）在再結(jié)晶溫度以上的變形為熱塑性成型，在再結(jié)晶）在再結(jié)晶溫度以上的變形為熱塑性成型，在再結(jié)晶溫度以下的變形成為冷塑性成形。溫度以下的變形成為冷塑性成形。（2 2）生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)材料的塑性及對零件的要求進(jìn)行選用

34、：）生產(chǎn)中應(yīng)根據(jù)材料的塑性及對零件的要求進(jìn)行選用：材料的塑性較好，要求變形后部分提高強(qiáng)度、硬度時選用材料的塑性較好，要求變形后部分提高強(qiáng)度、硬度時選用冷塑性成形；要求材料的可鍛性好、變形抗力小時選用熱冷塑性成形；要求材料的可鍛性好、變形抗力小時選用熱塑性成形。塑性成形。3 3熱處理能否消除壓力加工后的纖維組織，采用何種方熱處理能否消除壓力加工后的纖維組織，采用何種方法可以改變纖維方向？法可以改變纖維方向？（1 1）不能。）不能。（2 2）可以采用壓力加工（塑性成形）的方法改變纖維方向。）可以采用壓力加工（塑性成形）的方法改變纖維方向。4. 4. 圖圖3-33-3所示為一鋼制拖鉤，可以用下列方所

35、示為一鋼制拖鉤，可以用下列方法制造：鑄造、鍛造、板料切割，其中以什法制造：鑄造、鍛造、板料切割，其中以什么方法制得的拖鉤拖重能力最大？為什么？么方法制得的拖鉤拖重能力最大？為什么？ (1)(1)以鍛造方法制得的拖鉤拖重能力最大。以鍛造方法制得的拖鉤拖重能力最大。(2)(2)這是因?yàn)殄懺炜梢赃@是因?yàn)殄懺炜梢裕╝ a）細(xì)化晶粒、改善細(xì)化晶粒、改善組織，提高力學(xué)性能；（組織，提高力學(xué)性能；（b b）壓合部分鑄造）壓合部分鑄造缺陷；（缺陷；（c c）使纖維組織不被切斷，并沿制）使纖維組織不被切斷，并沿制件外形合理分布。件外形合理分布。圖3-2 拖鉤 拔長；拔長；切肩、拔長；切肩、拔長；切肩、拔長。切肩

36、、拔長。5 5對圖對圖3-33-3和圖和圖3-43-4定性繪出鍛件圖定性繪出鍛件圖，并選擇，并選擇自由鍛基自由鍛基本工序本工序（零件全部機(jī)械加工）。（零件全部機(jī)械加工）。（1 1）階梯軸（圖）階梯軸（圖3-33-3）。坯料尺寸：）。坯料尺寸：150150220 220 ；材料：材料：4545鋼鋼 ；生產(chǎn)批量：；生產(chǎn)批量：1010件。件。 （2 2）套筒（圖）套筒（圖3-43-4）。坯料尺寸：）。坯料尺寸：150150170 170 ；材；材料：料：4545鋼鋼 ；生產(chǎn)批量：；生產(chǎn)批量：2020件。件。 鐓粗；鐓粗；沖孔；沖孔；切肩；切肩；芯軸拔長。芯軸拔長?；蛘撸夯蛘撸喊伍L；拔長；局部鐓粗；局

37、部鐓粗；沖孔。沖孔。6 6圖圖3-53-5所示零件大批量生產(chǎn)時，應(yīng)選擇哪種鍛造方法所示零件大批量生產(chǎn)時，應(yīng)選擇哪種鍛造方法較為合理？請定性繪出鍛件圖，并選擇鍛造基本工序。較為合理？請定性繪出鍛件圖，并選擇鍛造基本工序。模型鍛造。模型鍛造。工序工序:1):1)鐓粗、鐓粗、2 2）預(yù)鍛、）預(yù)鍛、3 3）終鍛、）終鍛、4 4）切邊、）切邊、5 5）沖孔、）沖孔、6 6）修整。）修整。其余圖3-5 齒輪 7. 7. 將材料及尺寸均相同的金屬坯料加熱到相同的溫度，將材料及尺寸均相同的金屬坯料加熱到相同的溫度，分別在空氣錘和水壓機(jī)上成形時，金屬坯料的變形抗力是分別在空氣錘和水壓機(jī)上成形時，金屬坯料的變形抗

38、力是否相同？為什么？當(dāng)金屬材料的塑性較差時，應(yīng)采用何種否相同？為什么？當(dāng)金屬材料的塑性較差時，應(yīng)采用何種鍛壓設(shè)備進(jìn)行成形？鍛壓設(shè)備進(jìn)行成形？（1 1）不同。）不同。（2 2）因?yàn)樵诓煌脑O(shè)備上變形速度不同，則其變形抗力）因?yàn)樵诓煌脑O(shè)備上變形速度不同，則其變形抗力不同。其在空氣錘上的變形抗力較大，水壓機(jī)上較小。不同。其在空氣錘上的變形抗力較大，水壓機(jī)上較小。（3 3）當(dāng)金屬材料的塑性較差時，應(yīng)采用水壓機(jī)進(jìn)行成形。）當(dāng)金屬材料的塑性較差時，應(yīng)采用水壓機(jī)進(jìn)行成形。8.8.現(xiàn)擬將一厚度為現(xiàn)擬將一厚度為2mm2mm，直徑為，直徑為120mm120mm的平板坯料，拉深成直徑為的平板坯料，拉深成直徑為40

39、mm40mm，高度為，高度為40mm40mm的杯形零件，如圖的杯形零件，如圖3-63-6所示。為防止其產(chǎn)生拉裂、所示。為防止其產(chǎn)生拉裂、拉穿、起皺等缺陷，在模具設(shè)計(jì)及工藝上應(yīng)采取什么措施？現(xiàn)擬采用多拉穿、起皺等缺陷，在模具設(shè)計(jì)及工藝上應(yīng)采取什么措施？現(xiàn)擬采用多次拉深成形，需拉深幾次方可成形（寫出計(jì)算過程）次拉深成形，需拉深幾次方可成形（寫出計(jì)算過程） 。在模具設(shè)計(jì)及工藝上應(yīng)采取：在模具設(shè)計(jì)及工藝上應(yīng)采?。?凸凹模的工作部分必須具有一定的圓角；凸凹模的工作部分必須具有一定的圓角； 凸凹模凸凹模間隙要合理；間隙要合理； 控制拉深系數(shù)（控制拉深系數(shù)（mm）；）； 設(shè)置壓邊圈；設(shè)置壓邊圈； 涂潤滑油涂

40、潤滑油拉深次數(shù)：拉深次數(shù)：2 2次次 m=d/D=0.5m=d/D=0.50.8 0.8 ；設(shè)取設(shè)取 mm1 1=0.5=60/120 =0.5=60/120 得得d d1 1=60 m=60 m2 2=40/60=0.67=40/60=0.670.50.5由上面的計(jì)算可知，兩次拉深即可成形。由上面的計(jì)算可知，兩次拉深即可成形。 圖3-6 拉深件 9 9下列自由鍛件、模鍛件及沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性是否下列自由鍛件、模鍛件及沖壓件的結(jié)構(gòu)工藝性是否合理，若不合理，請修正。合理，若不合理，請修正。12121. 1. 按照實(shí)現(xiàn)焊接過程手段的不同，焊接方法可分為按照實(shí)現(xiàn)焊接過程手段的不同，焊接方法可分為熔化

41、焊、熔化焊、壓力焊壓力焊和和釬焊釬焊三大類。埋弧自動焊屬于三大類。埋弧自動焊屬于熔化焊熔化焊。2. 2. 手工電弧焊的焊條由（手工電弧焊的焊條由（1 1）焊條芯焊條芯和（和（2 2）藥皮藥皮兩部分組兩部分組成；（成；（1 1）的作用是）的作用是導(dǎo)電、導(dǎo)電、填充填充；（；（2 2）的作用是）的作用是機(jī)機(jī)械保護(hù)作用、械保護(hù)作用、 冶金處理作用、冶金處理作用、穩(wěn)定電弧的作用穩(wěn)定電弧的作用。金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)（金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)（4 4） 3 3焊接接頭由（焊接接頭由（1 1） 焊縫焊縫 和（和（2 2） 焊接熱影響區(qū)焊接熱影響區(qū) 組成，組成，（2 2）又可分為）又可分為 熔合區(qū)熔合區(qū) ， 過熱區(qū)

42、過熱區(qū) ， 正火區(qū)正火區(qū) 和和 部分相變部分相變區(qū)區(qū) 等四個區(qū)域，其中對焊接接頭性能影響最大的區(qū)域是等四個區(qū)域，其中對焊接接頭性能影響最大的區(qū)域是熔熔合區(qū)合區(qū)和和過熱區(qū)過熱區(qū) 。 一、填空題一、填空題5. 5. 生產(chǎn)中常見的焊接變形形式有：生產(chǎn)中常見的焊接變形形式有：收縮變形、角變形、彎收縮變形、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪形變形曲變形、扭曲變形、波浪形變形等五種。減小和預(yù)防焊接變等五種。減小和預(yù)防焊接變形的工藝方法有：形的工藝方法有：加裕量法、反變形法、剛性固定法、選擇加裕量法、反變形法、剛性固定法、選擇合理的焊接次序合理的焊接次序等。矯正焊接變形的方法有：等。矯正焊接變形的方法有：機(jī)械

43、矯正法機(jī)械矯正法和和火焰矯正法火焰矯正法。 4. 4. 焊接時，產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的主要原因是：焊接時，產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的主要原因是：在焊在焊接過程中，對工件進(jìn)行局部加熱和快速冷卻。接過程中，對工件進(jìn)行局部加熱和快速冷卻。 6. 6. 根據(jù)釬料熔點(diǎn)的不同，釬焊可分為：根據(jù)釬料熔點(diǎn)的不同，釬焊可分為：軟釬焊和硬釬軟釬焊和硬釬焊焊 兩類，在焊接硬質(zhì)合金車刀時，常用兩類，在焊接硬質(zhì)合金車刀時，常用硬釬焊硬釬焊 ；而在；而在焊接電器元件時，常用焊接電器元件時，常用軟釬焊軟釬焊。7 7焊接時往往都要對被焊工件進(jìn)行加熱。熔化焊加熱的目的焊接時往往都要對被焊工件進(jìn)行加熱。熔化焊加熱的目的是是熔化母材和焊接

44、材料熔化母材和焊接材料；壓力焊加熱的目的是；壓力焊加熱的目的是使母材處于塑使母材處于塑性狀態(tài)性狀態(tài)；釬焊加熱的目的是；釬焊加熱的目的是熔化釬料、潤濕母材熔化釬料、潤濕母材。8 8如圖如圖4-14-1所示為汽車傳動軸，由鍛件所示為汽車傳動軸，由鍛件(45(45鋼鋼) )和鋼管和鋼管(Q235(Q235鋼鋼) )焊接而成。大批量生產(chǎn)時，合適的焊接方法為焊接而成。大批量生產(chǎn)時，合適的焊接方法為COCO2 2氣體保氣體保護(hù)焊護(hù)焊 ；使用的焊接材料為；使用的焊接材料為焊絲焊絲H08MnH08Mn。9 9汽車車輪由輪圈和輻板組成，材料均汽車車輪由輪圈和輻板組成，材料均為為Q235Q235鋼，如圖鋼，如圖4

45、-24-2所示。大批量生產(chǎn)所示。大批量生產(chǎn)時，輪圈由卷板機(jī)卷成，再經(jīng)時，輪圈由卷板機(jī)卷成，再經(jīng)手工電弧手工電弧焊焊焊接而成；而輪圈與輻板則用焊接而成；而輪圈與輻板則用COCO2 2氣氣體保護(hù)焊體保護(hù)焊焊接連為一體，焊接材料為焊接連為一體，焊接材料為焊焊絲絲H08MnH08Mn 。1010焊接時一般都要對被焊區(qū)域進(jìn)行保護(hù)，以防有害氣體的焊接時一般都要對被焊區(qū)域進(jìn)行保護(hù)，以防有害氣體的侵入。手工電弧焊采用侵入。手工電弧焊采用熔渣熔渣保護(hù)；埋弧自動焊采用保護(hù)；埋弧自動焊采用焊劑焊劑 保護(hù)；氬弧焊的保護(hù)措施是保護(hù)；氬弧焊的保護(hù)措施是氬氣氬氣保護(hù)；而在釬焊過程中則保護(hù)；而在釬焊過程中則利用利用熔劑熔劑來

46、進(jìn)行保護(hù)來進(jìn)行保護(hù)。圖4-2 汽車車輪 二、簡答題與應(yīng)用題二、簡答題與應(yīng)用題1 1. . 減少焊接應(yīng)力的工藝措施有哪些？如何消除焊接應(yīng)力？減少焊接應(yīng)力的工藝措施有哪些？如何消除焊接應(yīng)力？1 1）減少焊接應(yīng)力的工藝措施：）減少焊接應(yīng)力的工藝措施：（1 1）合理選擇焊接順序；（）合理選擇焊接順序；（2 2）錘擊或碾壓焊縫；）錘擊或碾壓焊縫；（3 3）采用小能量、多層焊；（）采用小能量、多層焊；（4 4）焊前預(yù)熱、焊后緩冷。）焊前預(yù)熱、焊后緩冷。2 2）消除焊接應(yīng)力：焊后去應(yīng)力退火）消除焊接應(yīng)力：焊后去應(yīng)力退火 2. 2. 試分析焊接工人在焊接厚焊件時，為什么有時用試分析焊接工人在焊接厚焊件時，為什

47、么有時用園頭小錘對處于紅熱狀態(tài)的焊縫進(jìn)行敲擊？園頭小錘對處于紅熱狀態(tài)的焊縫進(jìn)行敲擊？答：因?yàn)楹翊蠛讣?qiáng)度大，在焊接過程中不易變形，焊答：因?yàn)楹翊蠛讣?qiáng)度大，在焊接過程中不易變形，焊接應(yīng)力較大，致使工件產(chǎn)生裂紋的傾向較大。所以在焊接應(yīng)力較大，致使工件產(chǎn)生裂紋的傾向較大。所以在焊接過程中，常用園頭小錘對處于紅熱狀態(tài)的焊縫進(jìn)行敲接過程中，常用園頭小錘對處于紅熱狀態(tài)的焊縫進(jìn)行敲擊，使其產(chǎn)生塑性變形，以減小應(yīng)力，減小其產(chǎn)生裂紋擊，使其產(chǎn)生塑性變形，以減小應(yīng)力，減小其產(chǎn)生裂紋的傾向。的傾向。3. 3. 焊接熱影響區(qū)的寬窄對焊接接頭的性能有什么影響？焊接熱影響區(qū)的寬窄對焊接接頭的性能有什么影響？如何減少和消

48、除焊接熱影響區(qū)？如何減少和消除焊接熱影響區(qū)？答：答：1 1）焊接接頭包括焊縫和焊接熱影響區(qū)。熱影響區(qū)）焊接接頭包括焊縫和焊接熱影響區(qū)。熱影響區(qū)的寬窄對焊接接頭的質(zhì)量起著決定性的作用。熱影響區(qū)的寬窄對焊接接頭的質(zhì)量起著決定性的作用。熱影響區(qū)越寬，焊接接頭產(chǎn)生裂紋的傾向越大，承載能力越差。越寬，焊接接頭產(chǎn)生裂紋的傾向越大，承載能力越差。 2 2）減小和消除熱影響區(qū)的方法有：減小和消除熱影響區(qū)的方法有： 小電流、快速焊接；小電流、快速焊接； 采用先進(jìn)的焊接方法；采用先進(jìn)的焊接方法； 焊前預(yù)熱、焊后熱處理（正火）焊前預(yù)熱、焊后熱處理（正火）4. 4. 釬焊與熔化焊相比，其焊接過程的實(shí)質(zhì)有什么不同？釬焊

49、與熔化焊相比，其焊接過程的實(shí)質(zhì)有什么不同？釬焊時所用的熔劑起什么作用？釬焊時所用的熔劑起什么作用？答：答：1 1）熔焊是將被焊工件局部加熱到熔化狀態(tài)，彼此產(chǎn)生）熔焊是將被焊工件局部加熱到熔化狀態(tài)，彼此產(chǎn)生原子間的結(jié)合形成共同的接頭，實(shí)現(xiàn)永久的連接。而釬焊是原子間的結(jié)合形成共同的接頭，實(shí)現(xiàn)永久的連接。而釬焊是用低熔點(diǎn)的金屬做釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)用低熔點(diǎn)的金屬做釬料，將工件和釬料加熱到高于釬料熔點(diǎn)而低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料濕潤母材，填充接頭而低于母材熔點(diǎn)的溫度，利用液態(tài)釬料濕潤母材，填充接頭間隙并與母材相互擴(kuò)散，冷卻凝固后實(shí)現(xiàn)連接，其兩被焊工間隙并與母材相互擴(kuò)散，冷卻凝固后

50、實(shí)現(xiàn)連接，其兩被焊工件之間無原子間的結(jié)合。件之間無原子間的結(jié)合。2 2）釬焊時所用熔劑的作用：釬焊時所用熔劑的作用： 清理作用清理作用去除表面氧化皮去除表面氧化皮 降低表面張力降低表面張力改善液態(tài)釬料對焊件的濕潤性，增強(qiáng)改善液態(tài)釬料對焊件的濕潤性，增強(qiáng)毛細(xì)管作用。毛細(xì)管作用。 保護(hù)作用保護(hù)作用5 5簡述熔焊冶金過程特點(diǎn)及保證焊接質(zhì)量的措施。簡述熔焊冶金過程特點(diǎn)及保證焊接質(zhì)量的措施。（1 1）熔焊冶金過程特點(diǎn)）熔焊冶金過程特點(diǎn)a. a. 熔池金屬溫度高于一般冶金溫度；熔池金屬溫度高于一般冶金溫度；b. b. 熔池金屬冷卻快，處于液態(tài)的時間短；熔池金屬冷卻快，處于液態(tài)的時間短；c. c. 空氣對焊

51、縫的影響嚴(yán)重?？諝鈱缚p的影響嚴(yán)重。（2 2）保證焊接質(zhì)量的工藝措施）保證焊接質(zhì)量的工藝措施a. a. 減少有害氣體進(jìn)入熔池；減少有害氣體進(jìn)入熔池；b. b. 滲入合金元素；滲入合金元素；c. c. 清除已進(jìn)入熔池的有害元素。清除已進(jìn)入熔池的有害元素。6. 6. 鋁及鋁合金、銅及銅合金等有色金屬焊接的主要問題是鋁及鋁合金、銅及銅合金等有色金屬焊接的主要問題是什么？在生產(chǎn)中常采取哪些措施解決這些問題？什么？在生產(chǎn)中常采取哪些措施解決這些問題？（1）鋁及鋁合金的焊接特點(diǎn)：）鋁及鋁合金的焊接特點(diǎn)： 1 1）易氧化；）易氧化； 2 2）易產(chǎn)生氣孔；）易產(chǎn)生氣孔； 3 3）易變形開裂；）易變形開裂； 4

52、 4）接頭易軟化。）接頭易軟化。采用采用氬弧焊氬弧焊、氣焊、釬焊、電阻焊。氣焊、釬焊、電阻焊。（2 2）銅及銅合金的焊接特點(diǎn)）銅及銅合金的焊接特點(diǎn) 1 1）難熔合；）難熔合； 2 2）易氧化；）易氧化； 3 3）易產(chǎn)生氣孔；）易產(chǎn)生氣孔； 4 4）易變形開裂；）易變形開裂；采用采用氬弧焊氬弧焊、氣焊、釬焊、碳弧焊。氣焊、釬焊、碳弧焊。7 7在焊接如圖在焊接如圖4-34-3所示的所示的T T字形截面梁時，由于焊縫位置分字形截面梁時，由于焊縫位置分布不對稱，該件焊后易產(chǎn)生彎曲變形，請?jiān)谠瓐D上用虛線畫布不對稱，該件焊后易產(chǎn)生彎曲變形，請?jiān)谠瓐D上用虛線畫出該圖可能彎曲后的焊件輪廓（即焊件的彎曲方向）。

53、現(xiàn)擬出該圖可能彎曲后的焊件輪廓（即焊件的彎曲方向）?，F(xiàn)擬用火焰加熱法矯正該變形，試在原圖上標(biāo)注出加熱部位。用火焰加熱法矯正該變形，試在原圖上標(biāo)注出加熱部位。1 12 23 38 8現(xiàn)有厚現(xiàn)有厚4mm4mm，長，長1200mm1200mm，寬，寬800mm800mm的鋼板的鋼板3 3塊，需塊，需拼焊成一塊長拼焊成一塊長1800mm1800mm、寬、寬1600mm1600mm的矩形鋼板，問如圖的矩形鋼板，問如圖3-23-2所示的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理？若不合理，請予以改正。為所示的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理？若不合理，請予以改正。為減小焊接應(yīng)力與變形，其合理的焊接次序應(yīng)如何安排？減小焊接應(yīng)力與變形，其合理的焊接次

54、序應(yīng)如何安排？焊接次序焊接次序：1 1 2 32 39 9用用30mm厚的厚的16Mn鋼板焊接一直徑為鋼板焊接一直徑為5m的容器。的容器。16Mn的的化學(xué)成分如下：化學(xué)成分如下：wc=0.12%0.20%； wSi=0.20%0.55%；wMn=1.20%1.60%；wP、S0.045。 (1)計(jì)算計(jì)算16Mn的碳當(dāng)量；的碳當(dāng)量； (2)判斷判斷16Mn的焊接性；的焊接性； (3)在常溫下焊接時是否需要預(yù)熱？預(yù)熱溫度應(yīng)為多少在常溫下焊接時是否需要預(yù)熱？預(yù)熱溫度應(yīng)為多少?（1）16Mn的成分取上限時：的成分取上限時：Ce=0.2+1.6/6=0.47（2）16Mn焊接性較差。焊接性較差。（3）由

55、于）由于16Mn的焊接性較差，焊件厚度又較厚，需焊前適的焊接性較差，焊件厚度又較厚，需焊前適當(dāng)預(yù)熱，以防止裂紋的產(chǎn)生。預(yù)熱溫度當(dāng)預(yù)熱，以防止裂紋的產(chǎn)生。預(yù)熱溫度150250 。10什么是焊接電?。吭嚠嫵龊附与娀〉慕Y(jié)構(gòu)，并指出各什么是焊接電?。吭嚠嫵龊附与娀〉慕Y(jié)構(gòu)，并指出各部分的名稱、溫度及熱量分布。部分的名稱、溫度及熱量分布。（1）焊接電弧是在具有一定電壓的電極與焊件之間）焊接電弧是在具有一定電壓的電極與焊件之間的氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。的氣體介質(zhì)中產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。（2）電弧的構(gòu)造及溫度、熱量分布）電弧的構(gòu)造及溫度、熱量分布陰極區(qū)：陰極區(qū)：陽極區(qū)：陽極區(qū)：弧柱區(qū)：弧柱

56、區(qū)：2400K 占占36%2600K 占占42%50008000K 占占21% 1111判斷下列各種焊件的結(jié)構(gòu)是否合理？若不合理，判斷下列各種焊件的結(jié)構(gòu)是否合理？若不合理，請?jiān)谠瓐D上修改。請?jiān)谠瓐D上修改。 1. 1. 切削用量三要素是切削用量三要素是 v v、f f、a ap p 。車外圓時，已知工件。車外圓時，已知工件轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速n=320r/minn=320r/min，車刀移動速度，車刀移動速度v vf f=64mm/min=64mm/min，其它條件如圖其它條件如圖5-15-1所示，試求切削速度所示，試求切削速度v v、進(jìn)給量、進(jìn)給量f f、切、切削深度削深度a ap p。 )(67. 16

57、0100032010014. 3601000smndvm)(2 . 032064mmnvff)(32941002mmddawmp金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)（金屬材料成形基礎(chǔ)作業(yè)（5 5）2. 2. 繪圖表注下列刀具的幾何角度（繪圖表注下列刀具的幾何角度（ 0 0 、 0 0 、Kr Kr 、KrKr）1 1）外圓車刀（）外圓車刀（ 0 0 =10 =100 0 、 0 0 =8 =80 0 、Kr =60Kr =600 0 、KrKr=10=100 0）2 2）端面車刀（）端面車刀（ 0 0 =15 =150 0 、 0 0 =10 =100 0 、Kr =45Kr =450 0 、KrKr =30

58、 =300 0）3 3）內(nèi)圓車刀（）內(nèi)圓車刀（ 0 0 =10 =100 0 、 0 0 =8 =80 0 、Kr =60Kr =600 0 、KrKr =10 =100 0）1 1）車外圓）車外圓d dw wd dm mnf f切削平面切削平面主剖面主剖面 0 0 0 0krkrKrKrf f切削平面切削平面主剖面主剖面 0 0 0 0krkrKrd dw wn(2) (2) 端面車刀端面車刀f f 0 0 0 0krkrKrn(3) (3) 內(nèi)圓車刀內(nèi)圓車刀3. 3. 切削刀具材料應(yīng)具備切削刀具材料應(yīng)具備 較高的硬度；較高的硬度； 有足夠的強(qiáng)度和有足夠的強(qiáng)度和韌性；韌性； 有較好的耐磨性；

59、有較好的耐磨性； 較高的耐熱性；較高的耐熱性； 有較好有較好的工藝性等的工藝性等性能。常用的刀具材料有：性能。常用的刀具材料有： 碳素工具鋼；碳素工具鋼； 合金工具鋼；合金工具鋼； 高速鋼；高速鋼； 硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金4. 4. 可加工內(nèi)圓表面的切削加工方法有：可加工內(nèi)圓表面的切削加工方法有：鉆、擴(kuò)、鉸、車、鏜、鉆、擴(kuò)、鉸、車、鏜、拉、銑、磨、珩磨拉、銑、磨、珩磨，其中在實(shí)體上加工孔時，必須首先進(jìn)行，其中在實(shí)體上加工孔時，必須首先進(jìn)行鉆削鉆削加工。加工。5. 5. 可加工平面的切削加工方法有：可加工平面的切削加工方法有：刨、銑、車（端面）、磨、刨、銑、車（端面）、磨、拉、研磨拉、研磨，其中，其中

60、刨刨和和銑銑是最主要的方法。是最主要的方法。6 6切削力可分解切削力可分解為主切削力（切向力）為主切削力（切向力） 、背向力（徑向、背向力（徑向力）力）和和進(jìn)給力（軸向力），進(jìn)給力（軸向力），影響切削力的因素有影響切削力的因素有 工件材工件材料，切削用量，刀具角度料，切削用量，刀具角度和和刀具材料及切削液刀具材料及切削液。8.8.切屑的種類有切屑的種類有帶狀切屑帶狀切屑 、節(jié)狀切屑、節(jié)狀切屑和和崩碎切屑崩碎切屑；影；影響切屑變形的因素有響切屑變形的因素有工件材料、刀具角度、切削用量工件材料、刀具角度、切削用量。 7.7.刀具磨損的形式有刀具磨損的形式有前刀面磨損前刀面磨損 、后刀面磨損后刀面磨