工程材料及機械制造基礎(chǔ)習(xí)題答案

1、工程材料及機械制造基礎(chǔ)習(xí)題參考答案第一章 材料的種類與性能（ P7）1、金屬材料的使用性能包括哪些？ 力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能等。2、什么是金屬的力學(xué)性能？它包括那些主要力學(xué)指標(biāo)？金屬材料的力學(xué)性能： 金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的與彈性和非彈性反應(yīng) 相關(guān)或涉及力與應(yīng)變關(guān)系的性能。主要包括：彈性、塑性、強度、硬度、沖擊韌第二章 材料的組織結(jié)構(gòu)（ P26）1、簡述金屬三種典型結(jié)構(gòu)的特點。體心立方晶格： 晶格屬于立方晶系， 在晶胞的中心和每個頂角各有一個原子。 每 個體心立方晶格的原子數(shù)為： 2 個。 塑性較好。面心立方晶格： 晶格屬于立方晶系， 在晶胞的 8 個頂角和 6 個面的中心各有一

2、個 原子。每個面心立方晶格的原子數(shù)為： 4 個。塑性優(yōu)于體心立方晶格的金屬。 密排六方晶格：晶格屬于六方棱柱體，在六棱柱晶胞的 12 個項角上各有一個原 子，兩個端面的中心各有一個原子， 晶胞內(nèi)部有三個原子。 每個密排六方晶胞原 子數(shù)為： 6 個 ，較脆2、金屬的實際晶體中存在哪些晶體缺陷？它們對性能有什么影響？ 存在點缺陷、 線缺陷和面缺陷。 使金屬抵抗塑性變形的能力提高， 從而使金屬強 度、硬度提高，但防腐蝕能力下降。3、合金元素在金屬中存在的形式有哪幾種？各具備什么特性？ 存在的形式有固溶體和金屬化合物兩種。 合金固溶在金屬中引起固溶強化， 使合 金強度、硬度提高，塑性、韌性下降。金屬化

3、合物提高合金的 強度和硬度。4、什么是固溶強化？造成固溶強化的原因是什么？固溶強化：因溶質(zhì)原子的溶入引起合金強度、硬度升高的現(xiàn)象。 原因：固溶體中溶質(zhì)原子的溶入引起晶格畸變，使晶體處于高能狀態(tài)。3、金屬結(jié)晶的基本規(guī)律是什么？ 金屬結(jié)晶由形核和長大兩部分組成，并存在過冷度。4、如果其他條件相同，試比較在下列鑄造條件下，鑄件晶粒的大小。（1）金屬型澆注與砂型澆注。金屬型澆注晶粒小。（2）鑄成薄件與鑄成厚件。鑄成薄件晶粒小。（3）澆注時采用振動與不采用振動。采用振動晶粒小。10、過冷度與冷卻速度有何關(guān)系？它對金屬結(jié)晶過程有何影響？對鑄件晶粒大小 有何影響？冷卻速度越快過冷度越大， 使晶核生長速度大于

4、晶粒長大速度， 鑄件晶粒得到細 化。冷卻速度小時，實際結(jié)晶溫度與平衡溫度趨于一致。11、何為共晶反應(yīng)、勻晶反應(yīng)共析反應(yīng)？試比較三種反應(yīng)的異同點。 共晶反應(yīng)：從某種成分固定的合金溶液中， 在一定恒溫下同時結(jié)晶出兩種成分和 結(jié)構(gòu)都不同的固相的反應(yīng)。共析反應(yīng)：由一種固相在恒溫下同時轉(zhuǎn)變成兩種新的固相的反應(yīng)。勻晶反應(yīng)：兩組元組成的合金系，在液態(tài)無限互溶，在固態(tài)也能無限互溶，形成 固溶體的反應(yīng)。12、Pb-Sn相圖如圖2-29所示。(1) 試標(biāo)出尚未標(biāo)注的相區(qū)的組織；(2) 指出組織中含B “最多和最少的成分；(3) 指出共晶體最多和最少的成分；(4) 指出最容易和最不容易產(chǎn)生枝晶偏析的成分：(5) 初

5、生相a和B、共晶體a + B、二次相an及B”，它們在組織形態(tài)上的區(qū)別? 畫出它們的組織示意圖。2 - 29題吃圖13、已知A (熔點為600C)與B (熔點為500C)在液態(tài)無限互溶，在固態(tài)300C 時A溶于B的最大質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%室溫時為10%但B不溶于A;在300°C時B 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%勺液態(tài)合金發(fā)生共晶反應(yīng)，現(xiàn)要求：(1) 做出A-B合金相圖；(2) 分析A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分布為20% 45% 80%等合金的結(jié)晶過程。14、為什么鑄造合金常選用接近共晶點的合金？為什么要進行壓力加工的合金常選用單相固溶體成分的合金？近共晶點的合金熔點低，結(jié)晶范圍小，鑄造性能好。單相固溶體成分的合

6、金具有 良好的塑性和小的變形抗力，可鍛性好。15、何謂a、丫、FaC C P、A Ld、(Ld ')?它們的結(jié)構(gòu)、組織形態(tài)、力學(xué)性能有何特點？a為鐵素體，F(xiàn)esC為滲碳體，C為碳元素，P為珠光體，丫、A為奧氏體，Ld為 高萊氏體，(Ld ')為低溫萊氏體。a為體心立方結(jié)構(gòu)，溶碳量低，強度、硬度低，塑性、韌性好。丫、A是碳在丫Fe中形成的間隙固溶體，為面心立方結(jié)構(gòu)，溶碳量較大，是高溫組織，硬度 較低，塑性較高，易于成形。FesC是鐵和碳的金屬化合物，含碳量 6.69%，硬度 很高，脆性很大，塑性和韌性幾乎為零。P是鐵素體與滲碳體的機械混合物，碳 的分?jǐn)?shù)為0.77%,具有良好的力學(xué)

7、性能。Ld是奧氏體與滲碳體的機械混合物，(Ld ')是珠光體與滲碳體的機械混合物，含碳量 4.3%，力學(xué)性能與滲碳體接近。16、碳鋼與鑄鐵兩者的成分、組織和性能有何差別？并說明原因。碳含量小于2.11%是碳鋼，大于2.11%是鑄鐵；碳鋼中的碳與鐵以金屬化合物的 形式存在，而鑄鐵中的碳以游離石墨的形式存在； 碳鋼的力學(xué)性能較好，其硬度、 強度隨含碳量的增加而增加，塑性、韌性隨含碳量的增加而下降，鑄鐵的力學(xué)性 能取決于石墨的形狀、大小及分布；鑄鐵的鑄造性能優(yōu)于碳鋼；鑄鐵不能進行壓 力加工，其焊接性能遠不及碳鋼。17、分析碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為 0.20%、0.60%、0.80%、1.0%的鐵碳

8、合金從液態(tài)緩 慢冷至室溫時的結(jié)晶過程和室溫組織。指出這四種成分組織與性能的區(qū)別。碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.20%、0.60%的鐵碳合金均屬于亞共析鋼，從液態(tài)緩慢冷至室溫時的結(jié)晶過程為：經(jīng)過 AC線時從液態(tài)中結(jié)晶出A,經(jīng)過AE線時全部結(jié)晶 為A，經(jīng)過GS線時由于貧碳有F析出，經(jīng)過PSK線時剩余的A轉(zhuǎn)變?yōu)镻,室溫組 織為P+F。并隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加P增加，F(xiàn)減少。碳的質(zhì)量成分分別為 0.80%、1.0%的鐵碳合金均屬于過共析鋼，從液態(tài)緩慢 冷至室溫時的結(jié)晶過程為：經(jīng)過 AC線時從液態(tài)中結(jié)晶出A,經(jīng)過AE線時全部結(jié) 晶為A,經(jīng)過ES線時由于富碳有Fe3CU析出，經(jīng)過PSK線時剩余的A轉(zhuǎn)變?yōu)镻, 室溫組織

9、為P+ Fe3CH。并隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加 Fe3CU增加，P減少。由于F、P、Fe3CH，的力學(xué)性能上的差異，隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加鐵碳合金 的強度和硬度增加，而塑性和韌性下降。18、滲碳體有哪 5 種基本形態(tài)，它們的來源和形態(tài)有何區(qū)別？ 一次滲碳體是從液體中直接析出， 呈長條形；二次滲碳體從奧氏體中析出， 沿晶 界呈網(wǎng)狀；三次滲碳體從鐵素體中析出， 沿晶界呈小片或粒狀； 共晶滲碳體是同 奧氏體相關(guān)形成， 在萊氏體中為連續(xù)的機體； 共析滲碳體同鐵素體相關(guān)形成， 呈 交替片狀。19、根據(jù)Fe- Fe3C相圖，說明產(chǎn)生下列現(xiàn)象的原因。(1) 碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 1.0%的鋼比碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 0.5%的

10、鋼硬度高。(2) 低溫萊氏體的塑性比珠光體的塑性差。( 3)捆扎物體一般用鐵絲，而起重機起吊重物卻用鋼絲繩。(4) 一般要把鋼材加熱到高溫下(10001250C)進行熱軋或鍛造。( 5)鋼適宜于通過壓力成形，而鑄鐵適宜于通過鑄造成形。( 1)鋼隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加鐵素體減少，而滲碳體增加。滲碳體的硬度比鐵 素體的硬度高。( 2)低溫萊氏體由珠光體和滲碳體組成，珠光體塑性較好，而滲碳體的塑性幾 乎為零。( 3)捆扎物體需材料有一定的塑性，而起吊重物需材料有一定的強度和硬度。 鋼材隨碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加強度、硬度增加，塑性、韌性下降。(4) 把鋼材加熱到高溫下(10001250C),鋼為單相奧氏體組

11、織。其塑性好， 變形抗力小。(5) 加熱到高溫下(10001250C),鋼為單相奧氏體組織。其塑性好，變形抗 力小利于壓力成形； 而鋼的流動性差， 在冷卻的過程中收縮率大， 鑄造性能比鑄 鐵差。鑄鐵結(jié)晶溫度范圍窄， 流動性好，在冷卻的過程中收縮率小， 鑄造性能好； 但其屬于脆性材料，不能壓力成形。第三章 金屬熱處理及表面改性( 40)1、鋼的熱處理的基本原理是什么？其目的和作用是什么？ 鋼的熱處理是將鋼在固態(tài)下、 在一定的介質(zhì)中施以不同的加熱、 保溫和冷卻來改 變鋼的組織，從而獲得所需性能的一種工藝。原理：同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變；其目的和作 用：充分發(fā)揮材料的潛力，提高零件使用性能，延長使用壽命。改善材

12、料的加工 性能。2、什么是連續(xù)冷卻與等溫冷卻？兩種冷卻方式有何差異？試畫出共析鋼過冷奧 氏體的這兩種冷卻方式的示意圖，并說明圖中各個區(qū)域、各條線的含義。 等溫冷卻：先將已奧氏體化的鋼快冷至 A1 線以下一定溫度，成為過冷奧氏體。 進行保溫，使奧氏體在等溫下進行組織轉(zhuǎn)變。轉(zhuǎn)變完后再冷卻至室溫。 連續(xù)冷卻：將已奧氏體化的鋼冷卻， 使其在溫度連續(xù)下降的過程中發(fā)生組織轉(zhuǎn)變。 等溫冷卻所得組織單一， 分為珠光體、 貝氏體和馬氏體。 連續(xù)冷卻所得組織不均 勻，是幾種轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的復(fù)合。示意圖見書 P30、P32。3、A在等溫冷卻轉(zhuǎn)變時，按過冷度的不同可以獲得哪些組織？ 可以獲得：珠光體、索氏體、托氏體（屈氏體

13、） 、貝氏體和馬氏體。4、退火的主要目的是什么？常用的退火方法有哪些？退火的主要目的（ 1）降低鋼的硬度，使其易于切削加工； （2）提高鋼的塑性和 韌性，以易于切削和冷變形加工； （3）消除鋼中的組織缺陷，為熱鍛、熱軋或熱 處理作好組織準(zhǔn)備；（4）消除前一工序中所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，以防變形或開裂。 常用的退火方法：完全退火、等溫退火、球化退火（不完全退火） 、均勻化退火 （擴散退火）、去應(yīng)力退火和再結(jié)晶退火等。5、完全退火與不完全退火在加熱規(guī)范、組織轉(zhuǎn)變和運用上有何不同？為什么亞 共析鋼一般不采用不完全退火，共析鋼不采用完全退火？完全退火：將鋼加熱至Ac3以上30C 50C,保溫一定時間，緩慢冷卻

14、的工藝。 奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w和鐵素體。適用于亞共折成分的中碳鋼和中碳合金鋼的鑄、 鍛件及熱軋型材。 目的：細化晶粒，消除內(nèi)應(yīng)力， 降低硬度和改善切削加工性能。 不完全退火：將鋼加熱到 Ac1以上20C 30E，保溫后，緩慢冷卻的工藝。適 用于。共析或過共析鋼。使P中的片狀Fe3C和網(wǎng)狀二次Fe3C球化，轉(zhuǎn)變成球狀 Fe3C 目的：降低鋼的硬度，改善切削加工性，并減少隨后淬火時的形變、開裂 傾向，為淬火作組織準(zhǔn)備。6、正火與退火的主要區(qū)別是什么？如何選用？ 正火的冷卻速度比退火稍快，過冷度稍大。組織較細，強度、硬度較高。選用：（1） 從切削加工性方面考慮，低碳鋼用正火提高硬度，而高碳鋼用退火 降

15、低硬度，以便于切削加工。 （2）從使用性能上考慮，對零件性能要求不高，可 用正火作為最終熱處理；當(dāng)零件形狀復(fù)雜、厚薄不均時，采用退火；對中、低碳 鋼，正火比退火力學(xué)性能好。 （3）從經(jīng)濟上考慮，正火冷卻不占用設(shè)備，操作簡 便，生產(chǎn)周期短，能耗少，故在可能條件下，應(yīng)優(yōu)先考慮正火處理。7、淬火的目的是什么？常用的淬火方法有哪幾種？ 淬火目的：提高鋼的強度、硬度和耐磨性。方法有：單液淬火 、雙液淬火 、分 級淬火 、等溫淬火 等。8、為什么要進行表面淬火？常用的淬火方法有哪些？各用在什么場合？ 為使零件表面具有高的硬度和耐磨性。 分為感應(yīng)加熱淬火和火焰淬火。 感應(yīng)加熱 淬火適宜大批量生產(chǎn)， 火焰淬火

16、適宜單件或小批量生產(chǎn)的大型零件和需要局部表 面淬火的零件。9、淬透性與淬硬深度、淬硬性有哪些區(qū)別？影響淬透性的因素有哪些？淬透性指鋼在淬火時獲得M的能力，在規(guī)定的淬火條件下決定著鋼材淬硬深度和 硬度分布。而淬硬深度雖然取決于鋼的淬透性， 但規(guī)定條件改變， 淬硬深度改變。 淬硬性是指鋼在淬火時所獲得的最高硬度， 反映鋼材在淬火時的硬化能力取決于 M的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。影響淬透性的因素有鋼材的化學(xué)成分和 A化條件（臨界冷卻 速度）。10、回火的目的是什么？常用的回火操作有哪些？試指出各種回火操作得到的組 織、性能及運用范圍？回火的目的：（1）降低脆性；（ 2）消除或減少內(nèi)應(yīng)力，防止變形和開裂； （3）

17、獲 得工件所要求的使用性能 ；（4）穩(wěn)定組織；低溫回火：150250 °C?；鼗瘃R氏體。高硬耐磨。刃具，軸承，冷作磨具等。中溫回火：350500 C?；鼗鹎象w。高的屈服極限，彈性極限和韌性。彈 簧，熱作磨具。高溫回火（調(diào)質(zhì)處理）：500650 C?；鼗鹚魇象w。較好的綜合機械性能。 連桿，軸，齒輪等。11、什么是調(diào)質(zhì)？調(diào)質(zhì)的主要目的是什么？鋼在調(diào)質(zhì)后是什么組織？ 調(diào)質(zhì)：淬火后高溫回火。目的：使鋼得到綜合的力學(xué)性能。調(diào)質(zhì)后的組織為索氏 體。12、指出下列工件的淬火及回火溫度，并說明回火后獲得的組織及其大致硬度。（ 1 ） 45 鋼小軸（要求綜合性能）淬火溫度Ac3以上3050C,回火溫

18、度500650C,回火后獲得的組織為索氏體， 硬度大致為 2530HRC。（2）60彈簧鋼淬火溫度Ac3以上3050C,回火溫度250500C,回火后獲得的組織為貝氏體， 硬度大致為 4050HRC。（3）T12銼刀淬火溫度Ac1以上3050C,回火溫度150250C,回火后獲得的組織為馬氏體， 硬度大致為 6265HRC。13、化學(xué)熱處理的基本過程是什么？常用的化學(xué)熱處理方法有哪些？其目的是什 么？過程：獎工件放在一定的活性介質(zhì)中加熱, 保溫, 使介質(zhì)中的活性原子滲入工件 的表層,從而改變表層的化學(xué)成分、 組織和性能。常用的化學(xué)熱處理方法有滲碳、 滲氮和碳氮共滲。 目的是使工件心部有足夠的強

19、度和韌性, 而表面具有高的硬度 和耐磨性；提高工件的疲勞強度和表面耐蝕性、耐熱性等。14 、滲碳、滲氮的目的是什么？試述其應(yīng)用范圍。滲碳的目的： 提高工件表面的硬度、 耐磨性和疲勞強度等。 多用于低碳鋼和低碳 合金鋼制成的齒輪、活塞銷、軸類零件等重要零件。滲氮的目的：提高工件表面的硬度、耐磨性、耐蝕性和疲勞強度等。常用于在交 變應(yīng)力下工作的各種結(jié)構(gòu)件。15、 機床摩擦片用于傳動或主軸剎車,要求耐磨性好。選用15 鋼滲碳后淬火,要求滲碳層0.40.5mm,淬火后硬度為4045HRC加工工藝路線如下，試說明其 中各熱處理工序的目的。下料一機加工一先滲碳后淬火及回火一機加工一回火 滲碳后淬火提高表面

20、的硬度和耐磨性； 第一次回火得到回火索氏體, 得到所需的 力學(xué)性能；第二次回火消除加工硬化和殘余應(yīng)力并使摩擦片定型。16、金屬的氧化處理、 磷化處理和鈍化處理的目的是什么？試述他們在工業(yè)上的 實際運用情況。氧化處理目的是：防止金屬腐蝕及機械磨損,裝飾產(chǎn)品；消除內(nèi)應(yīng)力。用于精密 儀器、儀表、工具、模具。磷化處理目的是： 使金屬表面的吸附性、 耐蝕性及減摩性得到改善。 用于鋼鐵制 品油漆層的底層、冷加工過程中的減摩及零件的防銹。 鈍化處理的目的是：提高金屬表面耐蝕性及裝飾效果。用于電鍍層的處理工藝。17、電火花表面強化和噴丸表面強化的目的和基本原理是什么？電火花表面強化 的目的：使金屬表面物理和化

21、學(xué)性能得到改善?；驹恚涸?電極與工件間接上電源，由于振動器的作用使電極與工件間的放電間隙頻繁變 化，電極與工件間不斷產(chǎn)生火花放電， 從而使使電機電極的材料黏結(jié)、 覆蓋在工 件上，在工件表面形成強化層。噴丸表面強化的目的： 提高材料的屈服強度及抗疲勞性能。 基本原理： 將大量高 運動的彈丸噴射到工件表面， 使其表面產(chǎn)生強烈的塑性變形和壓應(yīng)力從而獲得一 定厚度的強化層表面18、離子注入的基本原理是什么？試說明離子注入的應(yīng)用情況?；驹恚?將工件放入離子注入機中， 在幾十至幾百千伏的電壓下， 把所需元素 的離子注入到工件表面。 應(yīng)用情況： 提高工件的使用壽命、 降低磨損速度和耐蝕 能力。第四章

22、 鋼鐵材料及其用途（ P53）1、碳鋼按質(zhì)量和用途可分為幾類？試舉例說明。按鋼中含碳量分為：低碳鋼、中碳鋼和高碳鋼，低碳鋼Wcc 0.25 %，中碳鋼 Wc在0.25 %0.6 %之間，高碳鋼 WO0.6 %。按鋼的質(zhì)量分為：普通碳素鋼， Wsc0.055 % , Wpc 0.045 %;優(yōu)質(zhì)碳素鋼，Ws< 0.040 % Wp< 0.040 %;高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼， Wsc 0.030 %，WpC 0.035 %。 按用途可分為：碳素結(jié)構(gòu)鋼和碳素工具鋼 ，碳素結(jié)構(gòu)鋼如 15、 25、 40 等，碳素 工具如 T7、 T8 等，碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在 0.60%以上。2、分析說明優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)

23、構(gòu)鋼中，為什么碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的差異會造成較大的性能 差異？優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼由F、P、組成，而這兩種組元力學(xué)性能差異很大，隨碳的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)的增加F減少，P增加，導(dǎo)致性能的差異。3、合金鋼中經(jīng)常加入的合金元素有哪些？這些合金元素對鋼的力學(xué)性能和熱處 理工藝有何影響？合金鋼中經(jīng)常加入的合金元素有錳、硅、鉻、鎳、鉬、鎢、釩、鈦、硼、磷和稀 土等。這些合金元素對鋼的力學(xué)性能的作用：1）固溶強化鐵素體; 2）第二相強化; 3）細晶強化。對鋼的熱處理工藝的作用：1）提高鋼的淬透性; 2）提高鋼的回火穩(wěn)定性; 3）使鋼獲得特殊性能。4、什么是合金調(diào)質(zhì)鋼？其主要用途是什么？其所含主要合金元素有哪些？ 合金調(diào)質(zhì)鋼：其

24、碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 0.3%0.6%，經(jīng)過淬火 +高溫回火熱處理后得到 回火索氏體的合金鋼。 主要用途： 制造受力復(fù)雜， 要求具有綜合力學(xué)性能的重要 零件。所含主要合金元素有：Cr、Mn Ni、Mo等。5、優(yōu)質(zhì)碳素鋼的牌號是如何規(guī)定的？ 45鋼的化學(xué)成分、抗拉強度、屈服強度分 別是多少？優(yōu)質(zhì)碳素鋼的牌號是兩位數(shù)，表示該鋼號平均的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的百分?jǐn)?shù)。 45 鋼的化學(xué)成分為碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 0.420.50%之間， Si 在 0.170.37 之間， Mn 在0.500.80之間?？估瓘姸?00Mpa屈服強度355Mpa6、什么是合金滲碳鋼和合金彈簧鋼？常用的鋼種有哪些？合金滲碳鋼：Wc在 0.150

25、.25%,熱處理方式滲碳后淬火加低溫回火， 常用鋼種 20Cr、20CrMnSi。合金彈簧鋼：碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在 0.50.85%之間，經(jīng)淬火、中溫 回火后使用的鋼種， ，常用鋼種 65Mn、50CrV。7、試述不銹鋼、耐熱鋼以及耐磨鋼的主要合金元素。不銹鋼主要合金元素： Cr、Ni、Ti 。耐熱鋼合金元素： Cr、Si 、Al 。耐磨鋼合金 元素： Mn。8、碳素工具鋼的牌號是如何規(guī)定的？碳素工具鋼的主要用途是什么？ 碳素工具鋼的牌號為 T+數(shù)字，其中數(shù)字表示碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的千分之幾。主要用 途是作手工工具及量具。9、指出下列合金鋼的類別、用途和各合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及主要作用。（1）40CrNiM

26、 合金調(diào)質(zhì)鋼，用作制造綜合力學(xué)性能良好的零件，各合金元 素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均小于 1.5%。（2）60Si2Mn 合金彈簧鋼，用作制造彈性極限和疲勞極限要求高的零件， Si 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2% Mn質(zhì)量分?jǐn)?shù)均小于1.5%。（3）9SiCr 低合金工具鋼，用作制造手工工具量具等，各合金元素的質(zhì)量分 數(shù)均小于 1.5%。（4） Cr12Mo高合金工具鋼，用作制造刀具，Cr質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12% Mo V質(zhì) 量分?jǐn)?shù)均小于 1.5%。（5） 37CrNi3合金調(diào)質(zhì)鋼，用作制造綜合力學(xué)性能良好的零件，Cr質(zhì)量分 數(shù)均小于 1.5%， Ni 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 3%，10、灰口鑄鐵可分哪幾類？影響其組織和性能的因素有哪些？ 分為

27、：灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵特、蠕墨鑄鐵。影響其組織的因素主要是工藝方法 （在澆注前加入硅鐵） 。影響其性能的因素有： 基體組織，石墨的形態(tài)、數(shù)量、大小和分布。11、試述灰鑄鐵、球墨鑄鐵、可鍛鑄鐵的主要用途？并說明為什么石墨的差異會 帶來性能上的差異？灰鑄鐵因石墨的存在， 如同在鋼的機體上分布有無數(shù)的孔洞， 石墨的形態(tài)、數(shù)量、 大小和分布，決定其性能，石墨片越多越粗大，分布越集中，影響越大；12、 三塊形狀和顏色完全相同的鐵碳合金，分別為15鋼、60鋼和白口鑄鐵，用什么簡便方法可迅速區(qū)分它們？ 用劃痕法比較它們的硬度，硬度從低到高分別為15鋼、60鋼和白口鑄鐵。13、灰鑄鐵中石墨是以什么形態(tài)存

28、在于鋼的基體上？對鑄鐵的使用性能有何影 響？灰鑄鐵中石墨以片狀存在于鋼的基體上， 因石墨的力學(xué)性能較低， 如同在鋼的機 體上分布有無數(shù)的孔洞，致使灰鑄鐵的抗拉強度、塑性、韌性比鋼低得多。14、什么是石墨化過程？影響石墨化過程的因素主要有哪些？石墨化過程： 碳以石墨的形式析出的過程。 即鑄鐵中石墨形成的過程。 影響石墨 化過程的因素主要有：化學(xué)成分和冷卻速度。15、灰鑄鐵按基體組織的差異可分為哪三種？性能上有何差異？ 按基體組織的差異可分為：鐵素體灰鑄鐵、珠光體灰鑄鐵和珠光體 - 鐵素體灰鑄 鐵。珠光體灰鑄鐵力學(xué)性能最好，珠光體 - 鐵素體灰鑄鐵次之，鐵素體灰鑄鐵性 能最差。16、說明下列鑄鐵牌

29、號的含義。17、如何使鑄鐵中的石墨的形態(tài)成團絮狀形式存在？可鍛鑄鐵是否可鍛？ 用碳、硅含量較低的鐵液澆注成白口鐵鑄件 ，再經(jīng)過長時間的高溫退火形成。 不可鍛。18、如何通過“球化處理” 使鑄鐵中石墨以球狀形態(tài)存在？球墨鑄鐵常用的熱處 理工藝有哪些？在澆注前向鐵液中加入適量的球化劑和孕育劑， 使碳呈球狀析出。 球墨鑄鐵常用 的熱處理工藝回火。19、什么是合金鑄鐵？耐蝕鑄鐵主要添加了哪些合金元素？ 向鑄鐵中加入某些合金元素， 從而獲得具有特殊性能的鑄鐵。 耐蝕鑄鐵主要添加 了 Al 、 Si 、 Cr 等合金元素。第五章非鐵材料（ P72）1、鋁合金是如何分類的？各類鋁合金可通過哪些途徑進行強化？

30、 鋁合金分為變形鋁合金（防銹鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金、鍛鋁合金）和鑄 造鋁合金（鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金）兩大類。 防銹鋁合金退火； 硬鋁合金淬火 +自然時效： 超硬鋁合金淬火 +人工 時效：鍛鋁合金淬火 +人工時效；鋁鎂合金、鋁鎂合金、鋁硅合金淬火 + 部分時效；鋁銅合金、鋁鋅合金人工時效。2、變形鋁合金包括哪幾類鋁合金？用 LY1 作鉚釘應(yīng)在何狀態(tài)下進行鉚接？在何 時得到強化？變形鋁合金包括：防繡鋁合金、硬鋁合金、超硬鋁合金、鍛鋁合金。用 LY1作鉚 釘應(yīng)在淬火自然失效狀態(tài)下進行鉚接。失效時得到強化。3、鋁合金的淬火與鋼的淬火有何異同？從加熱、冷卻和組織強化等方面予以說

31、明。鋁合金具有自淬火功能， 其組織強化需經(jīng)失效處理。 而鋼的淬火需經(jīng)加熱、 保溫 和冷卻等過程， 冷卻速度不同所得組織也不同， 只有冷卻速度大于臨界冷卻速度 才能得到全部的馬氏體。4、與純銅相比，黃銅和青銅各有什么特點？有哪些用途？ 黃銅是在純銅基礎(chǔ)上以鋅為主加元素的銅合金， 由于鋅元素的加入， 增加來合金 的強度和硬度，降低了 合金的塑性和韌性，用做一般的零件、鍍層等。青銅指 除鋅和鎳以外的其他元素為主要合金元素的銅合金， 由于這些元素的加入， 使合 金具有一些特殊性能和良好的鑄造性能。5、鈦合金分為幾類？鈦合金的性能特點與應(yīng)用是什么？鈦合金分為：a型鈦合金、B型鈦合金、a+B型鈦合金。鈦合

32、金的性能特點是： 熔點高、 密度小、 比強度高、 熱強度高、 斷裂韌性較高、 耐腐性高， 但切削性差、 冷變形困難、硬度低、耐磨性差。主要用于航空、化工、造船及醫(yī)療行業(yè)。6、與金屬材料相比，工程塑料的主要性能特點是什么？ 密度小，比強度大，耐蝕性、減摩性與自潤滑性良好，絕緣性、耐電弧性、隔音 性、吸振性良好，好易于成型和加工。缺點是強度、硬度、剛度低，耐熱性、導(dǎo) 熱性差，熱膨脹系數(shù)大，容易燃燒、老化。第六章 鑄造（P109）1、什么是液態(tài)合金的充型能力？它對鑄件質(zhì)量有何影響？與合金的流動性有何關(guān)系？化學(xué)成分對合金的流動性有何影響？ 充型能力：液態(tài)合金充滿鑄腔，獲得形狀完整、輪廓清晰鑄件的能力。

33、充型能力 強能獲得質(zhì)量好的鑄件。合金的流動性好，充型能力強，反之充型能力強弱。純 金屬和共晶成分的合金在恒定溫度下凝固，已凝固層和未凝固層之間界面分明、光滑，對未凝固液體阻力小，流動性好，結(jié)晶溫度范圍窄的合金流動性好。2、既然提高澆注溫度能提高合金的充型能力，為何又要防止?jié)沧囟忍?？因澆注溫度太高?合金液體在鑄腔中液態(tài)收縮與凝固收縮的量大， 易產(chǎn)生縮孔與 縮松。3、液態(tài)合金澆入鑄型后要經(jīng)歷哪幾個收縮階段？對鑄件質(zhì)量各有何影響？鑄造 模樣尺寸與哪個收縮階段密切相關(guān)？液態(tài)合金澆入鑄型后要經(jīng)歷： 液態(tài)收縮 ；凝固收縮 ；固態(tài)收縮等三個收縮階段。 液態(tài)收縮， 體積的縮小僅表現(xiàn)為型腔內(nèi)液面的降低；

34、凝固收縮引起鑄件的縮孔與 縮松；固態(tài)收縮引起鑄件的內(nèi)應(yīng)力、變形，甚至裂紋。鑄造摸樣尺寸與固態(tài)收縮 密切相關(guān)。4、鑄件中縮孔和縮松是如何形成的？根本原因何在？如何防止鑄件的縮孔和縮 松？從工藝上看哪種更難防止？為什么？合金液體在逐層凝固時， 因內(nèi)部體積的收縮并得不到液體合金的補充， 產(chǎn)生縮孔。 合金液體在糊狀凝固時， 因內(nèi)部體積的收縮并得不到液體合金的補充， 產(chǎn)生縮松。 從工藝上看縮松更難防止， 因縮孔可采用順序凝固方法使其產(chǎn)生在冒口中。 而縮 松是糊狀凝固的產(chǎn)物， 在糊狀凝固時， 已凝固的金屬表面粗糙， 阻礙液體金屬的 流動，收縮所需金屬液體更難得到補充。5、生產(chǎn)上經(jīng)常采用哪些方法來確定縮孔的

35、位置？ 合理的安置冒口和冷鐵的位置，使鑄件按預(yù)定方向順序凝固。6、何謂順序凝固原理？何謂同時凝固原理從工藝上如何實現(xiàn)這兩種凝固原理？ 它們各適用于甚么場合？順序凝固原則：通過設(shè)置冷鐵、布置澆、冒口位置等措施。保證鑄件各部按照遠 離冒口的位置最先凝固， 然后朝冒口的方向順序凝固， 使冒口最后凝固的凝固原 則。同時凝固原則： 通過設(shè)置冷鐵、 布置澆口和冒口的位置等措施 使鑄件各部分溫 差盡可能小的凝固過程。順序凝固原則適用于鑄件壁厚， 易產(chǎn)生縮孔和縮松的合金。 同時凝固原則適用于 壁厚均勻，結(jié)晶溫度范圍寬，致密度要求不高的的鑄件，以防止鑄件的內(nèi)應(yīng)力、 變形及裂紋。7、鑄造內(nèi)應(yīng)力分為哪幾類？熱應(yīng)力是

36、如何形成的？在鑄件不同部位的應(yīng)力狀態(tài) 如何？鑄造內(nèi)應(yīng)力分為熱應(yīng)力和機械應(yīng)力。 熱應(yīng)力是由于鑄件壁厚不均 各部分的冷卻 速度不一致，收縮量不同，鑄件內(nèi)部彼此相互制約產(chǎn)生的應(yīng)力。厚部、心部受拉 應(yīng)力。薄部、表面受壓應(yīng)力，8、鑄件變形的原因何在？如何防止鑄件的變形？ 鑄件變形是由于內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力， 鑄件處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)， 厚的部分受拉應(yīng)力， 薄的部分受壓應(yīng)力。 當(dāng)應(yīng)力超過屈服極限鑄件本身總是力圖通過變形來減緩內(nèi)應(yīng) 力，鑄件產(chǎn)生變形。防止鑄件的變形： 1）鑄件的結(jié)構(gòu)盡可能對稱； 2）鑄件的壁 厚盡可能均勻； 3）采用同時凝固原則； 4）采用時效處理。9、球墨鑄鐵在化學(xué)成分、力學(xué)性能和鑄造工藝方面有何

37、特點？化學(xué)成分：wc=3.74.0 %. Wsi=2.02.8 %、wMn=0.40.8 %, wsv0.04 %, wP<0.1 %, wRe=0.03-0.05 %。力學(xué)性能：抗拉強度、塑性、韌性、疲勞強度較高。鑄造性能良好，在澆注前需向鐵液中加入適量的球化劑和孕育劑，使碳呈球狀析出。10、分析如圖7-49所示的槽型鑄件的熱應(yīng)力形成過程，標(biāo)出最終熱應(yīng)力狀態(tài)， 并用虛線畫出鑄件的變形方向。在固態(tài)收縮過程中，由于下部溫度下降得快，上部與下部收縮不均勻，所以產(chǎn)生 熱應(yīng)力。最終熱應(yīng)力為上拉下壓。變形方向為沿對稱軸向上凸。11、鑄造工藝圖包括哪些內(nèi)容？試確定如圖 7-50所示的機床床身的分型面

38、和澆 注位置，并說明原因。鑄造工藝圖包括：鑄件的澆注位置，分型面，型芯的數(shù)量、形狀及固定方法，加 工余量，起模斜度、收縮率，澆注系統(tǒng)，冒口，冷鐵的尺寸及布置，砂箱形狀及 尺寸等。圖？ - 50題11圖12、圖7-51所示的三種鑄件應(yīng)采用何種手工造型方法？試確定它們的分型面和 澆注位置。13、熔模鑄造有何優(yōu)缺點？和實型鑄造相比有哪些不同？優(yōu)缺點：（1）可生產(chǎn)形狀復(fù)雜及薄壁鑄件；（2）鑄件尺寸精度高、表面質(zhì)量好;（3）適應(yīng)性廣；（4）工藝過程復(fù)雜、不易控制，生產(chǎn)周期長，鑄型的制造費 用高，鑄件不宜太大。與實型鑄造相比，工藝較復(fù)雜，需要兩次造型，兩次澆注，且不易控制；使用和 消耗的材料較貴。14、金

39、屬型鑄造、壓力鑄造、反壓鑄造和擠壓鑄造有何不同？金屬型鑄造：依靠合金液重力將熔融金屬澆入金屬鑄型而獲得鑄件的方法。 壓力鑄造：將熔融金屬在壓鑄機中以高速壓射入金屬鑄型內(nèi)，并結(jié)晶的鑄造方法。 反壓鑄造：用較低的壓力使金屬液自下而上充填型腔， 并在壓力下結(jié)晶以獲得鑄 件的鑄造方法。擠壓鑄造：對定量澆入鑄型型腔中的液態(tài)金屬施加較大的機械壓力，使其成形、 凝固獲得零件毛坯的一種工藝方法。15、離心澆注有何優(yōu)缺點？主要適用于哪些場合優(yōu)點：工藝簡單，鑄件組織致密，無縮孔、氣孔、夾渣等缺陷，力學(xué)性能好，便 于鑄造“雙金屬”鑄件，鑄造合金的種類不受限制。缺點：鑄件內(nèi)表面質(zhì)量差， 孔的尺寸不易控制。主要適用于大

40、批量生產(chǎn)灰鑄鐵及球墨鑄鐵管、 汽缸套及滑動軸承等中空件，也可 澆注刀具、齒輪等成形鑄件。16、在大批量生產(chǎn)時，鋁活塞、照相機機身、機床機身、大直徑鑄鐵管、汽輪機 葉片和薄壁波導(dǎo)管最適宜采用哪一種鑄造方法？鋁活塞、汽輪機葉片適宜采用反壓鑄造；照相機機身適宜采用壓力鑄造；機床機 身適宜采用砂型鑄造；大直徑鑄鐵管、薄壁波導(dǎo)管適宜采用離心鑄造17、什么是鑄件的最小壁厚？為何要規(guī)定鑄件的最小壁厚？是否鑄件壁厚越大越 好？鑄件的最小壁厚指某種合金在一定的鑄造工藝下能得到合格鑄件的壁厚的最小 值。如果鑄件的壁厚小于規(guī)定的最小壁厚， 鑄件將可能出現(xiàn)澆不到等缺陷，而成 為廢品。鑄件壁厚不是越大越好，而是根據(jù)使用

41、要求選取，并需大于鑄件的最小 壁厚。18、為什么要設(shè)計鑄件的結(jié)構(gòu)圓角？圖 7-52鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理？如不合 理，在不改變分型面和澆注位置的前提下加以修改。7 - 52 題 18 圖19為便于造型，避免鑄件在尖角處產(chǎn)生裂紋和應(yīng)力集中，避免因尖角在澆注時造成 沖砂、砂眼和黏砂等缺陷。圖 7-52鑄件的結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，孔不應(yīng)該有上部圓 角，或者不鑄出孔。19、指出如圖7-53所示鑄件結(jié)構(gòu)不合理之處，并加以改正。凸塊20、為什么要設(shè)計鑄件的結(jié)構(gòu)斜度？鑄件的結(jié)構(gòu)斜度與起模斜度有何異同？ 為方便起模和避免損壞砂型。鑄件的結(jié)構(gòu)斜度是從使用角度考慮設(shè)計的， 而起模 斜度是考慮鑄造工藝要求附加的，如鑄件的

42、結(jié)構(gòu)斜度大于起模斜度，可不在考慮 與起模斜度。第七章 壓力加工（151）1、常用的金屬壓力加工方法有哪些？各有何特點？（1）軋制：使金屬坯料通過一對回轉(zhuǎn)軋輥間的空隙產(chǎn)生變形。（2）擠壓：使金屬坯料從擠壓模的?？字袛D出而變形。（3）拉拔：將金屬坯料從拉拔模的?？字欣龆冃?。（4）自由鍛：將金屬坯料放在上下砧板間受沖擊力或壓力而變形。（5）模鍛：將金屬坯料放在模鍛模膛內(nèi)受沖擊力或壓力而變形。（6）板料沖壓：利用沖模，使金屬板料產(chǎn)生分離或變形。2、為什么彈簧絲都采用冷拉、冷卷成形？在拉制過程中為什么被拉過?？锥?面縮小的鋼絲其截面不會再縮小，也不會被拉斷？冷拉簧絲在冷拉過程中受擠壓，表面形成壓應(yīng)

43、力，有利于提高疲勞強度。彈簧主 要受剪應(yīng)力，而冷拉簧絲纖維組織沿軸向分布， 垂直于剪應(yīng)力方向，有利于承受 剪應(yīng)力。冷卷成形是為了保持冷拉簧絲的特點。被拉過?？锥孛婵s小的鋼絲其截面不會再縮小，也不會被拉斷，是因為在?？椎臄D壓下，金屬發(fā)生冷變形，材料的強度、硬度提高，塑性和韌性下降的原因。3、纖維組織是如何形成的？它的存在有何利弊？設(shè)計零件時如何合理利用纖維 組織？通過熱變形時材料內(nèi)部的夾雜物及其他非基體物質(zhì)，沿塑性變形方向形成纖維組 織。它使材料順纖維方向的強度、塑性和韌性增加，垂直纖維方向的同類性能下 降，力學(xué)性能出現(xiàn)各向異性。設(shè)計零件時應(yīng)使纖維組織沿拉最大正應(yīng)力方向，而 最大剪應(yīng)力垂直于纖

44、維方向，并盡可能使纖維方向沿零件的輪廓分布而不被切 斷。4、何謂冷變形和熱變形？純鉛絲和純鐵絲反復(fù)折彎會發(fā)生什么現(xiàn)象？為什么？ 材料在再結(jié)晶溫度以下變形稱為冷變形，反之為熱變形。純鉛絲和純鐵絲反復(fù)折 彎會發(fā)生加工硬化（即強度、硬度增加，塑性、韌性下降）現(xiàn)象。這是因為金屬 在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，晶體與晶體間發(fā)生位移，使位錯阻力增加所至。5、何謂金屬的可鍛性？影響可鍛性的因素有哪些？金屬的可鍛性（鍛造性能）:是衡量材料壓力加工難易程度的工藝性能。包括塑性 和變形抗力。影響可鍛性的因素有：（1）金屬的化學(xué)成分；（2）金屬的組織結(jié)構(gòu)；（3）變形溫 度；（4）變形速度；（3）應(yīng)力狀態(tài)。6為什么鍛件的

45、力學(xué)性能常優(yōu)于鑄件？ 因為熱變形可使金屬的致密度提高，細化組織，提高其力學(xué)性能。7、為什么重要的軸類鍛件在鍛造過程中均安排有鐓粗工序？為提高零件的鍛造比，以提高纖維組織的明顯程度及材料的致密度，破碎鑄造狀態(tài)下的樹枝狀組織，細化晶粒，達到提高其力學(xué)性能的目的。8、在圖8-54所示的兩種砧鐵上拔長時，其效果有何不同？(1)圖 H-54(h) 圖圖a比圖b效果好，圖a材料在V型砧鐵作用下受壓面較多，有利于纖維組織的 形成和阻礙內(nèi)部缺陷的產(chǎn)生和擴展。圖b材料在平砧鐵材料表面層在兩側(cè)處于拉 應(yīng)力狀態(tài)，容易產(chǎn)生垂直方向的裂紋。9、試述自由鍛、胎模鍛和模鍛的特點及適用范圍。自由鍛特點：鍛造時，金屬能夠沿上、

46、下砧塊向沒有受到鍛造工具工作表面 限制的各方向流動。（2）工具簡單，應(yīng)用廣泛，對設(shè)備要求低，生產(chǎn)周期短； 生產(chǎn)率低，尺寸精度不高，表面粗糙度高，對工人操作水平要求高，自動化程度 低。用于單件、小批量生產(chǎn)。胎模鍛特點：介于自由鍛與模鍛之間（1）不需用昂貴的設(shè)備，可擴大自由鍛的 范圍。（2）操作靈活，可局部成形。（3）胎模結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。（4）胎 模鍛尺寸精度不高，工人勞動強度大，胎模容易損壞，生產(chǎn)率不高。用于中、小批量的小型鍛件的生產(chǎn)。模鍛的特點：（1）鍛件質(zhì)量較好，力學(xué)性能較高。（2）鍛件形狀復(fù)雜，尺寸精 度高，表面質(zhì)量較好。（3）生產(chǎn)率高，勞動強度小，操作簡便，對工人技術(shù)要 求低，容易實

47、現(xiàn)機械化。（4）節(jié)約金屬材料，鍛件加工余量和公差較小。適用 于中、小型鍛件的成批和大量生產(chǎn)。10、對于如圖8-55所示的零件采用自由鍛制坯，試定性繪出鍛件圖，選擇自由 鍛工序，并繪出變形簡圖。11、圖8-56所示模鍛零件的設(shè)計有哪些不合理的地方？應(yīng)如何改進?If Li FH圖示模鍛零件的設(shè)計不合理的地方：© 90的外圓表面為不加工面，但它沒有倒角、圓弧過度和拔模斜度等，齒輪齒形及外圓更不能不加工。12、圖8-57所示三種零件若分別進行單件、小批量和大批量生產(chǎn)時，應(yīng)選用哪 種鍛造方法制造？試定性繪出鍛件圖。13、下列零件應(yīng)選用何種鍛造方法制坯？（1）活扳手（大批量）：模鍛（2）大六角螺

48、釘（成批）；模鍛（3）銑床主軸（成批）；自由鍛（4）起重機吊鉤（單件）。自由鍛14、 如何確定沖孔模和落料模的刃口尺寸？用直徑50mm勺沖孔模具來生產(chǎn)直徑 50mm勺落料件能否保證沖壓件的精度？為什么？沖孔模和落料模要求凸模和凹模間有合理的間隙， 其間隙一般為板厚的5%10% 用直徑50mm勺沖孔模具來生產(chǎn)直徑50mm勺落料件不能保證沖壓件的精度，因為 工件上孔的尺寸取決于凸模的尺寸，而外形尺寸取決于凹模尺寸。15、板料拉深時，如何防止工件拉裂和邊緣起皺？ 凸凹模的工作部分必須具有一定的圓角； 凸凹模間隙要合理； 控制拉 深系數(shù)； 設(shè)置壓邊圈； 涂潤滑油。16、沖模結(jié)構(gòu)分為哪幾類？各有何特點？

49、按每一次沖程完成工序的多少可分為簡單模、連續(xù)模和復(fù)合模。簡單模一次沖程只能完成一道工序，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，生產(chǎn)率較低，主要用于 簡單沖裁件的批量生產(chǎn)；連續(xù)模在一次沖程內(nèi)在模具的不同位置上可以同時完成 兩道以上的工序，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高。適用于大批量生產(chǎn)精度要求不高的中小 型零件；復(fù)合模在一次沖程內(nèi)在模具的同一位置上可同時完成兩道以上的工序， 零件加工精度，高生產(chǎn)率高，但模具制造復(fù)雜，成本高，適用于大批量生產(chǎn)。17、試述如圖所示沖壓件的生產(chǎn)過程 落料、沖孔、折彎20、何謂精密鍛模？它與普通鍛模相比有何特點？精密鍛模精度比普通鍛模高，用它可直接鍛造出所需的產(chǎn)品零件。 與普通鍛模相 比沒有飛邊槽。第

50、八章焊接（177）1、什么是焊接電弧？它由哪幾個區(qū)域組成？各區(qū)產(chǎn)生的熱量和溫度如何？什么 是正接和反接？焊接電?。?由焊接電源供給的， 具有一定電壓的兩電極間或電極與焊件間， 在氣 體介質(zhì)中產(chǎn)生的強烈而持久的放電現(xiàn)象。電弧由陰極區(qū) 、陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部 分組成。陽極區(qū)熱量約占43%溫度約為2600K陰極區(qū)熱量約占36%溫度約 為2400K弧柱區(qū)熱量約占21%溫度可達60008000K直流電源焊接時，正接: 工件為正極，焊條為負極；反接工件為負極，焊條為正極。2、焊條由哪幾部分組成？各部分作用如何？其中為什么含有錳鐵？在其他電弧 焊工藝中，有無類似材料和作用？焊條由金屬焊芯和藥皮兩部分組成。焊芯

51、的作用：作為電級，起導(dǎo)電作用： 作為焊縫的填充金屬，與母材一起組成焊縫。藥皮的作用:穩(wěn)定電??； 產(chǎn)生保護氣體；造渣，保護焊縫；補充合金元素，提高焊縫金屬的力學(xué)性能。 錳鐵在焊接冶金過程中起脫氣、去硫、滲合金等作用。在其他電弧焊工藝中，有 類似材料和作用，如釬焊中的釬劑。3、什么是焊接熱影響區(qū)？熔焊時低碳鋼的焊接熱影響區(qū)一般分為那幾個區(qū)？它 們對焊接接頭質(zhì)量有何影響？可采用什么措施來減少或消除熱影響區(qū)？ 熱影響區(qū)： 在焊接過程中， 焊縫兩側(cè)金屬因焊接熱作用而產(chǎn)生組織和性能變化的 區(qū)域。低碳鋼的焊接熱影響區(qū)分為溶合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。溶合 區(qū)：成分和組織極不均勻， 強度下降塑性很差，

52、是產(chǎn)生裂紋及局部脆性破壞的發(fā) 源地。過熱區(qū)：具有過熱組織或晶粒顯著粗大的區(qū)域。過熱區(qū)的塑性、韌性差， 容易產(chǎn)生焊接裂紋。正火區(qū)：具有正火組織的區(qū)域。空冷后，金屬發(fā)生重結(jié)晶， 晶粒細化， 其力學(xué)性能優(yōu)于母材。 部分組織發(fā)生相變的區(qū)域。 該區(qū)的晶粒大小不 均勻，力學(xué)性能稍差。 對熱影響區(qū)的大小、 組織和性能可以通過不同的焊接方法， 焊接規(guī)范等工藝措施加以控制，如減少焊接電流，但無法消除。4、什么是酸性焊條和堿性焊條？各有何特點？焊后焊接接頭質(zhì)量有何影響？各 在何種場合使用？酸性焊條和堿性焊條區(qū)別在藥皮的化學(xué)成分， 酸性焊條藥皮熔渣的主要成分是酸 性氧化物， 堿性焊條藥皮熔渣的主要成分是堿性氧化物。

53、 酸性焊條特點是氧化性 較強，易燒損合金元素，但電弧穩(wěn)定，對焊件上的油污、鐵銹不敏感，工藝性較 好；熔渣熔點較低，流動性好，有利于脫渣和焊縫的形成，但難以有效清除熔池 中的硫、磷雜質(zhì)，容易形成偏析，焊縫塑性和韌性稍差，滲合金作用弱，熱裂傾 向大。酸性焊條適合各種電源， 常用于一般鋼結(jié)構(gòu)件的焊接。 堿性焊條氧化性弱， 脫硫、磷能力強，抗裂性好，但對油污、水銹等敏感性較大，易產(chǎn)生氣孔，工藝 性較差。一般需要采用直流反接，主要用于壓力容器等重要結(jié)構(gòu)件的焊接。5、產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的原因是什么？焊接應(yīng)力是否一定要消除？如何消除， 可采取哪些措施來消除？焊接過程中，對焊件進行不均勻加熱和冷卻， 是產(chǎn)生焊

54、接應(yīng)力和變形的根本原因。 焊接應(yīng)力一定要消除。 消除焊接應(yīng)力措施有： 選擇合理的焊接順序， 盡量使焊縫 自由收縮；錘擊焊縫；加熱減應(yīng)區(qū)；焊前預(yù)熱和焊后緩冷；焊后去應(yīng)力退火。6、焊接變形的基本形式有哪些？預(yù)防和減少焊接變形常采用哪些措施？如產(chǎn)生 變形如何校正？ 變形的形式：收縮變形、角變形、彎曲變形、波浪變形、扭曲變形等。預(yù)防和減少焊接變形常采用的措施：（1）合理選擇焊件結(jié)構(gòu)；（2）焊前預(yù)熱， 焊后緩冷：（3）焊前組裝時，采用反變形法；（4）剛性固定法；（5）預(yù)留收縮 變形量；（6）加熱“減應(yīng)區(qū)”；（7）安排合理的焊接順序； （8）錘擊焊縫法；（9） 焊后熱處理。校正方法有： （1）機械矯正法；

55、 （2）火焰矯正法。7、埋弧自動焊與手工電弧焊相比有何優(yōu)點？ 優(yōu)點：（1）生產(chǎn)率高；（2）焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定；（3）勞動條件好。8、氬弧焊可分為哪幾種？有何特點？適合于焊接哪些材料？ 按使用電極不同可分為不熔化極氬弧焊和熔化極氬弧焊。 不熔化極氬弧焊易于實 現(xiàn)機械化和自動化焊接，但通過的電極的電流不易過大，常用于焊接厚度小于 6mm勺薄板。熔化極氬弧焊，可采用較大的焊接電流。為使電弧穩(wěn)定，通常采用 直流反接。適宜焊接25mm以下的板材。9、電阻焊的基本形式有哪幾種？各有何特點？電阻焊的基本形式有點焊、 縫焊和對焊。 點焊是利用柱狀電極加壓通電在搭接工 件接觸面間形成一個個焊點的焊接方法， 適于焊接薄板殼體或型鋼構(gòu)件。 縫焊與 點焊原理近似， 用圓盤狀滾動電極代替了柱狀電極， 并配合斷續(xù)通電， 形成連續(xù) 重疊的焊點， 適于焊接有密封要求的薄壁容器。 對焊是利用電阻熱使兩個工件在 整個接觸面上焊接起來的一種方法， 分為電阻對焊和閃光對焊， 適于焊接桿狀零 件。10、電渣焊有何特點？適用于什么場合？ 可一次焊接較大厚度的工件，生產(chǎn)率高，焊縫金屬較純凈，焊時不開坡口，節(jié)省 鋼材