材料先進(jìn)成型技術(shù)答案整理

材料先進(jìn)成型技術(shù)1從凝固學(xué)角度，結(jié)合實(shí)例談?wù)劶?xì)化合金晶粒的主要措施并說(shuō)明細(xì)化原因。晶粒細(xì)化措施：凡是促進(jìn)形核、抑制晶體長(zhǎng)大的措施均可細(xì)化晶粒。提高冷速：冷速高，則過(guò)冷度大，形核率增加。進(jìn)行變質(zhì)處理：促進(jìn)非均勻形核控制加熱溫度（過(guò)熱度）：過(guò)熱導(dǎo)致非均勻形核速率下降，但可以提高過(guò)冷度使形核率增加，兩者競(jìng)爭(zhēng)，尋求最佳過(guò)熱度。進(jìn)行熔體振動(dòng)：機(jī)械攪拌、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、對(duì)流和超聲波作用等。利用成分過(guò)冷效應(yīng)，制造形核帶，產(chǎn)生大量的等軸晶粒。晶粒細(xì)化實(shí)例：變質(zhì)處理：向金屬液體中加入一些細(xì)小的形核劑（又稱為孕育劑或變質(zhì)劑），使它在金屬液中形成大量分散的人工制造的非自發(fā)晶核，從而獲得細(xì)小的鑄造晶粒，達(dá)到提高材料性能的目的。（鑄造鋁硅合金的變質(zhì)處理以細(xì)化晶粒）【鋁硅合金具有良好的力學(xué)性能和鑄造性能，在工業(yè)中應(yīng)用廣泛，如用作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體、活塞等材料。隨著硅含量增加，Al+Si的共晶體增多；當(dāng)硅含量超過(guò)13%時(shí)，合金中還析出粗大的多角形板狀初晶硅。由于硅相質(zhì)脆且以粗大片狀存在，在硅相尖端和棱角部位容易引起應(yīng)力集中，從而嚴(yán)重降低其力學(xué)性能。通過(guò)相鋁硅合金中加入鍶、鈉及稀土等元素對(duì)其進(jìn)行變質(zhì)處理以改變硅相形態(tài)，以提高合金的性能?！客鈭?chǎng)作用細(xì)化合金晶粒：（1）超聲波作用：超聲波增大形核數(shù)量，提高形核率；超聲波對(duì)熔體的攪拌作用使得大量碎小枝晶形成，提高晶核數(shù)量；超聲波的導(dǎo)入加大了過(guò)冷度，有利于晶體細(xì)化。（2）電磁場(chǎng)作用：電磁振蕩凝固細(xì)晶技術(shù)、脈沖電磁凝固細(xì)晶技術(shù)（磁壓強(qiáng)引起的熔體振蕩導(dǎo)致了凝固組織的細(xì)化）（3）熔體過(guò)熱處理細(xì)化合金晶粒：熔體過(guò)熱可消除其固相夾雜和不可逆類固形原子團(tuán)簇，控制形核過(guò)程。提高過(guò)熱溫度和延長(zhǎng)保溫時(shí)間均可消除熔體中的異質(zhì)核心，使得熔體達(dá)到結(jié)構(gòu)和成分的均勻化，消除組織遺傳性，從而得到性能良好的組織。過(guò)熱溫度和保溫時(shí)間不能過(guò)高、過(guò)長(zhǎng)，否則難熔的異質(zhì)相溶解，減小了形核數(shù)，不利于得到細(xì)晶組織。（4）利用成分過(guò)冷效應(yīng)細(xì)化合金晶粒（5）快速凝固細(xì)化合金晶粒：通過(guò)提高冷卻速率使液態(tài)金屬獲得大的過(guò)冷度，增大形核速率。該方法可達(dá)到很好的細(xì)化效果，甚至達(dá)到微晶或納米晶，但生產(chǎn)試件尺寸小，控制困難，晶粒內(nèi)應(yīng)力大。2實(shí)現(xiàn)單向凝固的條件有哪些？列舉定向凝固鑄造的主要方法。選取一種定向凝固方法談?wù)勂湓砗蛢?yōu)缺點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)單向凝固條件：（1）處于成分過(guò)冷狀態(tài)成分過(guò)冷判據(jù)”方程琴(或工宥耳武中，?為固液界面處液態(tài)金屬溫度梯度；r為凝固生長(zhǎng)速率；m為合金液相線的斜率：匸「為合金原始戒分；俎為合金平衡分配系數(shù)；口為液態(tài)金屬的溶質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)*tl-八為合金的結(jié)晶溫度范圍匚隨GL/R的減少，凝固組織形態(tài)的變化為：平面狀-胞狀-枝狀-等軸晶嚴(yán)格保證單向散熱，使成正的溫度梯度⑶提高G/R比值提高液體的純凈度，減小金屬液體的形核能力避免液態(tài)金屬的對(duì)流、攪拌和振動(dòng)定向凝固鑄造的主要方法:發(fā)熱鑄型法 早期研究用，已淘汰爐內(nèi)單向凝固法:功率下降法;快速凝固法 最為常用;液態(tài)金屬冷卻法 實(shí)驗(yàn)室和小批量生產(chǎn)階段.高速凝固法:原理：為提高定向凝固速率，發(fā)展了HRS法。在感應(yīng)加熱體下部安裝一隔熱擋板，并在水冷結(jié)晶器下有一個(gè)型殼抽出機(jī)構(gòu)，使?jié)沧⒑笮蜌るS同水冷結(jié)晶器逐漸下移。隔熱擋板擋住了感應(yīng)體的輻射熱，使型殼內(nèi)未凝固區(qū)處于熱區(qū)的高溫下，而型殼移出部分的凝固區(qū)處于冷區(qū)，熱流則由水冷結(jié)晶器通過(guò)傳導(dǎo)傳出，一部分熱流則通過(guò)輻射向四周散熱，從而使合金凝固界面前沿的溫度梯度值和凝固生長(zhǎng)速率尺值比PD法提高數(shù)倍。鑄件質(zhì)量和生產(chǎn)效率均顯著提高，適合制造較長(zhǎng)的快速凝固法定向凝固工柞原理示意圖1—保渦蓋；2—感應(yīng)圈；3—玻璃布I4—保溫層汕一石墨真；?模殼；7—擋板；冷卻圈；9—結(jié)晶器優(yōu)點(diǎn)：可以更好地控制冷凝曲線，很好的控制凝固生長(zhǎng)速率R,顯著改善了生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可重復(fù)性；縮短周期，提高生產(chǎn)效率?凝固過(guò)程中溫度梯度G和凝固生長(zhǎng)速率R保持相對(duì)穩(wěn)定，明顯提高了鑄件組織在垂直和水平方向上的均勻性；凝固過(guò)程基本不受鑄件尺寸影響，鑄件尺寸受工藝的限制較小連續(xù)鑄造的主要工藝方法有哪些？產(chǎn)品有何特點(diǎn)？并結(jié)合實(shí)例談?wù)勂湓谏a(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。連續(xù)鑄造的主要工藝方法為：立式連續(xù)鑄造：連續(xù)鑄造工藝過(guò)程中鑄件沿垂直于地平面方向運(yùn)動(dòng)的稱為立式連鑄；臥式連續(xù)鑄造：鑄件沿水平方向運(yùn)動(dòng)的連續(xù)鑄造工藝過(guò)程稱為臥式連鑄或水平連鑄；立彎式連續(xù)鑄造：立式與臥式連鑄方法相結(jié)合，產(chǎn)生了立彎式連鑄工藝，鋼液首先經(jīng)過(guò)立式連鑄工藝成形后，經(jīng)專門(mén)的軋輥機(jī)構(gòu)使其在高溫時(shí)沿一定的回轉(zhuǎn)半徑呈彎曲最后呈水平方向運(yùn)動(dòng)，因而達(dá)到完全連續(xù)鑄造。連續(xù)鑄造產(chǎn)品特點(diǎn)：晶粒細(xì)化、組織細(xì)密；(2)較小偏析傾向，成分分布較均勻；(3)力學(xué)性能得到提高；(4)鑄件的表面較平整，易于實(shí)行后續(xù)加工。(5)但是連鑄件冷卻速度快，也會(huì)造成較大的內(nèi)部應(yīng)力，控制不當(dāng)會(huì)造成裂紋和硬度分布的不均勻。連續(xù)鑄造實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用：作為鑄件直接用于各種場(chǎng)合或作為毛坯用于機(jī)械加工制造各種機(jī)械零件，如連續(xù)鑄造鑄鐵管和水平連續(xù)鑄造鑄鐵型材。用于冶金工業(yè)中作為金屬軋制成材用得鑄錠及坯料，如連續(xù)鑄造銅、鋁錠及立彎式連續(xù)鑄造的鋼坯。后者產(chǎn)量很大，例如一臺(tái)立彎式鋼坯連鑄機(jī)的年產(chǎn)量可達(dá)幾十萬(wàn)至上百萬(wàn)噸擠壓鑄造的主要工藝方法有哪些？產(chǎn)品有何特點(diǎn)？并結(jié)合實(shí)例談?wù)勂湓谏a(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。擠壓鑄造也稱“液態(tài)模鍛”，是對(duì)充入鑄型的液態(tài)或半固態(tài)金屬施以高的機(jī)械壓力，并使其在高壓下凝固成形的一種鑄造技術(shù)擠壓鑄造分為：直接擠壓，間接擠壓。其產(chǎn)品特點(diǎn)為：(1)由于鑄件在較高的壓力下凝固，不易產(chǎn)生氣孔、縮孔和縮松等內(nèi)部缺陷，組織致密性好，可以進(jìn)行固溶處理;(2)擠壓鑄造件組織得到細(xì)化;(3)鑄件的力學(xué)性能比金屬型重力鑄造件有顯著提高;(4)鑄件尺寸精度較高，表面粗糙度值較低;(5)鑄件工藝出品率高;(6)工藝適應(yīng)性強(qiáng)，可用于非鐵合金、鋼鐵金屬的各種鑄造合金和部分變形合金，還適于制取金屬基復(fù)合材料件。(7)產(chǎn)品生產(chǎn)效率較高，便于自動(dòng)化;(8)不適合生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜件或薄件。擠壓鑄造應(yīng)用：擠壓鑄造以鑄件內(nèi)部質(zhì)量高、表面光潔度好、生產(chǎn)效率高、對(duì)鑄造工人的技術(shù)要求低等優(yōu)點(diǎn)在我國(guó)受到越來(lái)越高的重視。與其它鑄造方式相比，擠壓鑄造工藝的另一大優(yōu)勢(shì)是可使用變形合金進(jìn)行生產(chǎn)，為生產(chǎn)高力學(xué)性能的擠壓鑄件取代鍛件提供有利條件。適用范圍：適于生產(chǎn)各種對(duì)力學(xué)性能要求高，致密性好的厚壁鑄件。如汽車受力件（鋁合金活塞、汽車輪轂）汽車耐壓件（壓縮機(jī)渦輪）及散熱片、電機(jī)殼體、軸套等零件。半固態(tài)鑄造的基本工藝方法有哪些？產(chǎn)品有何特點(diǎn)？并結(jié)合實(shí)例談?wù)勂湓谏a(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用。半固態(tài)鑄造主要分兩大類：流變鑄造和觸變鑄造。流變鑄造：利用劇烈攪拌等方法制備出預(yù)定固相分?jǐn)?shù)的半固態(tài)金屬漿料并對(duì)半固態(tài)金屬漿料進(jìn)行保溫，將該半固態(tài)金屬漿料直接送往成形機(jī)進(jìn)行鑄造或鍛造成形的工藝?？煞譃榱髯儔鸿T、流變鍛造等。觸變鑄造：首先利用劇烈攪拌等方法制備出球狀晶的半固態(tài)金屬漿料，將該半固態(tài)金屬漿料進(jìn)一步凝固成錠坯或坯料，再按需要將金屬坯料分切成一定大小，把這種切分的同態(tài)坯料重新加熱至固液兩相區(qū)，然后利用機(jī)械搬運(yùn)將該半固態(tài)坯料送往成形機(jī)（如壓鑄機(jī)、鍛造機(jī)等）進(jìn)行鑄造或鍛造成形。根據(jù)成形機(jī)的種類，可分為觸變壓鑄、觸變鍛造等。半固態(tài)鑄造產(chǎn)品特點(diǎn)：（1）機(jī)械性能比常規(guī)鑄造和壓鑄高；（2） 含有一定固相比例的半固態(tài)金屬在搬運(yùn)過(guò)程時(shí)更多呈固態(tài)特性，易于搬運(yùn)；而在壓鑄時(shí)更多呈液態(tài)特性，流動(dòng)性好，易于充型，產(chǎn)品密實(shí)無(wú)缺陷。（3） 含有一定球狀晶粒的半固態(tài)漿料凝固后，無(wú)縮孔，無(wú)偏析，因此性能更均勻。（4） 半固態(tài)漿料溫度低，對(duì)模具的熱影響小，提高模具壽命（5） 由于半固態(tài)漿料的溫度低，可以加入低熔點(diǎn)的增強(qiáng)材料（纖維等），為復(fù)合材料的廉價(jià)生產(chǎn)開(kāi)辟了途徑。半固態(tài)鑄造技術(shù)的應(yīng)用：半固態(tài)鑄造金屬主要是鋁、鎂合金，這些合金最成功的應(yīng)用主要集中在汽車領(lǐng)域，如半固態(tài)模鍛鋁合金制動(dòng)總泵體、掛架、汽缸頭、輪載、壓縮機(jī)活塞等。鋁合金半固態(tài)加工技術(shù)（觸變成形）已經(jīng)成熟并進(jìn)入規(guī)模生產(chǎn)，主要應(yīng)用于汽車、電器、航空航天領(lǐng)域，與鋁合金半固態(tài)成形比較，鎂合金的半固態(tài)成形技術(shù)發(fā)展較晚，成熟的技術(shù)只有Thixomolding技術(shù)。6論述超塑性的種類、實(shí)現(xiàn)條件、力學(xué)特征以及超塑性在材料成形中的意義。超塑性：金屬和合金在特定組織結(jié)構(gòu)和變形溫度速度條件下，可以呈現(xiàn)異常高的塑性，伸長(zhǎng)率可達(dá)數(shù)100%甚至達(dá)1000%以上，變形抗力也很小，這種現(xiàn)象稱為超塑性。超塑性種類：組織（細(xì)晶）超塑性（包括共晶型與共析型合金雙相組織超塑性）、相變超塑性、其他超塑性（短暫超塑性、相變誘發(fā)超塑性、高應(yīng)變速率超塑性、電致超塑性）超塑性實(shí)現(xiàn)條件：（1）內(nèi)部組織條件：晶粒尺寸?。痪ЯＰ蚊驳容S；顯微組織多相。（2）外部變形條件：變形溫度較高；變形溫度恒定；應(yīng)變速率較低。實(shí)現(xiàn)組織超塑性的條件:1：材料具有均勻的、細(xì)小的等軸晶粒，晶粒尺寸通常<10pm，并且在超塑性溫度下晶粒不易長(zhǎng)大；2:變形溫度T>0.5Tm(Tm為材料熔點(diǎn))，并且在變形時(shí)溫度保持恒定；3:應(yīng)變速率=10-4?10-5/s,要比材料常規(guī)拉伸試驗(yàn)時(shí)應(yīng)變速率至少低一個(gè)數(shù)量級(jí)。相變超塑性實(shí)現(xiàn)條件：內(nèi)部組織條件：發(fā)生固態(tài)相變；外部變形條件：循環(huán)加熱冷卻?！境苄缘暮暧^變形特征：大變形；低變形抗力；無(wú)縮頸；易成形?！砍苄粤W(xué)特征：1為了描述超塑性的力學(xué)特征，應(yīng)力與應(yīng)變速率的關(guān)系式：n=Kmm=Jlogo'/dlugem值是超塑性變形的重要參數(shù)，稱為流動(dòng)應(yīng)力對(duì)應(yīng)變速率的敏感性指數(shù)，也稱應(yīng)變速率硬化指數(shù)。2材料在超塑變形過(guò)程中，會(huì)在低應(yīng)力下呈現(xiàn)很好的穩(wěn)態(tài)流變能力，基本上沒(méi)有應(yīng)變硬化現(xiàn)象，拉伸試樣經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的均勻變形，其截面不斷變小而最終斷裂，無(wú)明顯頸縮。超塑性在材料成形中的意義：將材料的塑性成形置于材料的超塑狀態(tài)下進(jìn)行的超塑成形技術(shù)，與傳統(tǒng)的塑性加工技術(shù)相比，其優(yōu)勢(shì)十分明顯：成形力小，可以降低成形設(shè)備噸位，節(jié)約能源，延長(zhǎng)成形模具使用壽命，降低對(duì)模具材料的要求。塑性好，充型能力強(qiáng)，可成形出復(fù)雜形狀制件，可將多道次的塑性成形改為一次成形，可將多工序的組合件或鑲嵌件改為整體結(jié)構(gòu)一次成型?？商岣叱尚渭木龋沙尚纬鼍?xì)的尖角、溝槽、凸臺(tái)，成形件表面光潔，輪廓清晰?？商岣卟牧侠寐?，實(shí)現(xiàn)少無(wú)切削的近終加工。某些不能進(jìn)行常規(guī)塑性加工的所謂脆性材料、加工性能差的難加工材料，在其超塑狀態(tài)下可以進(jìn)行塑性加工。可以將塑料制品、玻璃制品的某些加工方法用于金屬制品的加工。由于超塑狀態(tài)下的成形過(guò)程是較低速度和應(yīng)力下的穩(wěn)態(tài)塑性流變過(guò)程，故成形后殘余應(yīng)力很小，不會(huì)產(chǎn)生裂紋、彈性回復(fù)和加工業(yè)，成形件尺寸穩(wěn)定；超塑性成形后材料仍能保持等軸細(xì)晶組織，無(wú)各向異性，不會(huì)出現(xiàn)制耳等不均勻塑性流變引起的缺陷。常規(guī)塑性加工時(shí)極易出現(xiàn)的各種缺陷在超塑成形時(shí)大多不會(huì)出現(xiàn)?！緫?yīng)用：材料在超塑狀態(tài)下具有很好的塑性加工成形性和焊合性，因而超塑性在塑性加工和固態(tài)連接中均有很好的應(yīng)用前景。如果塑性成形制件不希望成形后的組織因具有常規(guī)塑性變形的組織特征而影響使用性能，那么采用超塑成形替代常規(guī)塑性成形具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)（3）超塑變形過(guò)程中的高密度晶體缺陷及亞結(jié)構(gòu)，在變形結(jié)束時(shí)立即通過(guò)淬火將其固定下來(lái)，以提高材料的強(qiáng)韌性，這種技術(shù)思想在雙相鋼和雙相鈦合金的超塑性研究中已得到試驗(yàn)證實(shí)（4）材料在超塑狀態(tài)下極好的可塑性、易焊合性、原子易擴(kuò)散性、以晶界行為為主的變形機(jī)制及其組織特性等等，可以為含有超塑技術(shù)因素的組合或復(fù)合技術(shù)的構(gòu)建提供很大的自由度應(yīng)用：1、將超塑性引入到傳統(tǒng)塑性加工中，可開(kāi)發(fā)出超塑性擠壓、超塑性模鍛、超塑性軋制、超塑性脹形等，還有超塑性擴(kuò)散焊接、超塑性燒結(jié)、超塑性模鍛等】7鍛造成形技術(shù)的種類有哪些？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？模鍛工藝流程中的關(guān)鍵工序有哪些？如何保證鍛件的質(zhì)量？分類：按成形工具分類：自由鍛、模鍛、胎模鍛造、特種鍛造自由鍛：通常把采用簡(jiǎn)單通用的工具（如平砧、型砧）使坯料或鑄錠產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需的形狀尺寸和良好組織性能鍛件的塑性加工方法稱為自由鍛造。優(yōu)點(diǎn)：自由鍛造方便、靈活，工裝簡(jiǎn)單，工件變形抗力小，廣泛應(yīng)用于試制、修理、單件小批生產(chǎn)。對(duì)大型關(guān)鍵鍛件的生產(chǎn)，自由鍛造是主要的塑性加工技術(shù)缺點(diǎn)；生產(chǎn)率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，金屬損耗大，自由鍛件的精度及復(fù)雜程度不高模鍛：在鍛壓機(jī)械的動(dòng)力作用下，坯料在鍛模型腔中被迫塑性流動(dòng)成形，從而形成比自由鍛造質(zhì)量更高的鍛件（根據(jù)模具的終鍛型槽結(jié)構(gòu)不同，模鍛可分為開(kāi)式模鍛、合閉式模鍛。根據(jù)所用的設(shè)備不同，模鍛可分為錘上模鍛、熱模鍛壓機(jī)上模鍛和水壓機(jī)模鍛。）優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高鍛件形狀復(fù)雜，尺寸精度高，粗糙度低鍛件的機(jī)械加工余量少，材料利用率高流線分布更合理，提高工件使用壽命操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度小鍛件批量大時(shí)，其成本較低缺點(diǎn)：設(shè)備投資大生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)鍛模成本高，使用壽命短工藝靈活性不如自由鍛胎模鍛造：是在自由鍛設(shè)備上采用不與上、下砧相接的活動(dòng)模具成型的方法。進(jìn)一步發(fā)展又形成了模鍛工藝，因此其特點(diǎn)介于兩者之間優(yōu)缺點(diǎn)：胎膜鍛造與自由鍛造相比，具有能夠提高鍛件質(zhì)量、節(jié)省原材料、提高生產(chǎn)率等優(yōu)點(diǎn)；與模鍛相比，具有不用貴重模鍛設(shè)備、鍛模加工簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是鍛件的精度稍差、勞動(dòng)強(qiáng)度大、生產(chǎn)效率低、胎膜使用壽命短等。按成形溫度分類：熱鍛、溫鍛、冷鍛熱鍛：在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的塑性變形；優(yōu)點(diǎn)：減少金屬的變形抗力；改變鋼錠的鑄態(tài)結(jié)構(gòu)；提高鋼的塑性。溫鍛：在室溫以上完全再結(jié)晶溫度以下進(jìn)行的塑性變形優(yōu)點(diǎn)：減少鍛壓力；精度較高冷鍛：在室溫時(shí)進(jìn)行塑性變形優(yōu)點(diǎn)：沒(méi)有溫度波動(dòng)和氧化作用，鍛件精度高而表面光潔;提高鍛件的強(qiáng)度和硬度；限于比較小的機(jī)器零件和低碳鋼及有色金屬材料。模鍛工藝流程1、備料工序（按工序要求將原材料切割成單件毛坯，除銹，防氧化，和潤(rùn)滑處理）2、加熱工序（按變形的加熱溫度和生產(chǎn)節(jié)拍，加熱原坯料和中間坯料）3、變形工序：制坯+模鍛、預(yù)鍛+終鍛（根據(jù)鍛件類型和選用的模鍛設(shè)備確定制坯工序和模鍛工序，其中模鍛工序包括預(yù)鍛和終鍛）。預(yù)鍛的作用是使制坯后的坯料進(jìn)一步變形，以保證終鍛是金屬充滿型槽，已得到無(wú)折疊、裂紋或其他缺陷的優(yōu)質(zhì)鍛件，同時(shí)有助于減少終鍛型槽磨損，提高使用壽命。4、鍛后工序5、檢驗(yàn)工序（檢驗(yàn)項(xiàng)目：幾何形狀尺寸、表面質(zhì)量、金相組織和性能）。其中最重要的是變形工序。8結(jié)合具體實(shí)例分析自由鍛和模鍛的優(yōu)缺點(diǎn)。通常把采用簡(jiǎn)單通用的工具（如平砧、型砧）使坯料或鑄錠產(chǎn)生塑性變形，從而得到所需的形狀尺寸和良好組織性能鍛件的塑性加工方法稱為自由鍛造。優(yōu)點(diǎn)：自由鍛造方便、靈活，工裝簡(jiǎn)單，工件變形抗力小，廣泛應(yīng)用于試制、修理、單件小批生產(chǎn)。對(duì)大型關(guān)鍵鍛件的生產(chǎn)，自由鍛造是主要的塑性加工技術(shù)。缺點(diǎn)；生產(chǎn)率低，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，金屬損耗大，自由鍛件的精度及復(fù)雜程度不高。在鍛壓機(jī)械的動(dòng)力作用下，坯料在鍛模型腔中被迫塑性流動(dòng)成形，從而形成比自由鍛造質(zhì)量更高的鍛件。1.優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)效率高；鍛件形狀復(fù)雜，尺寸精度高，粗糙度低；鍛件的機(jī)械加工余量少，材料利用率高；流線分布更合理，提高工件使用壽命；操作簡(jiǎn)便，勞動(dòng)強(qiáng)度??；鍛件批量大時(shí)，其成本較低。缺點(diǎn)：設(shè)備投資大；生產(chǎn)準(zhǔn)備周期長(zhǎng)；鍛模成本高，使用壽命短；工藝靈活性不如自由鍛。9焊接方法的種類有哪些？選取其中一種焊接方法談?wù)勂湓?、?yōu)缺點(diǎn)及其應(yīng)用。焊接方法主要有：熔化焊、釬焊、固相焊接。熔化焊按照熱源的不同分為：氣焊（氧-乙炔焊）、電弧焊（手工電弧焊、埋弧焊、鎢極氣體保護(hù)焊、鎢極惰性氣體保護(hù)焊、熔化極氣體保護(hù)焊、熔化極惰性氣體保護(hù)焊、等離子焊）、高能束焊（電子束焊、激光焊）。鎢極氣體保護(hù)焊：工藝原理是通過(guò)建立在非消耗性電極—鎢電極和金屬焊件之間的電弧來(lái)加熱并熔化焊絲和部分待焊母材來(lái)進(jìn)行焊接的一種工藝。因保護(hù)氣體的不同分為鎢極惰性氣體保護(hù)焊和鎢極活性氣體保護(hù)焊。鎢極氣體保護(hù)焊的工藝優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：電弧穩(wěn)定，可以分別控制送絲速度和焊接電流，以在焊縫尺寸不變的情況下，改變?nèi)鄢叵♂屄屎蜔彷斎?，可以?shí)現(xiàn)自熔焊，可以焊接活潑的有色金屬。缺點(diǎn)：焊接電流不能過(guò)大，設(shè)備暫載率低，熔覆率、生產(chǎn)效率相對(duì)較低。直流正接適用材料：除鋁鎂外的金屬；直流反接一般不采用；交流適用于鋁、鎂、鋁青銅等。氧-乙炔焰焊：原理:利用可燃?xì)怏w和助燃?xì)怏w（氧氣）混合點(diǎn)燃后產(chǎn)生的高溫火焰來(lái)熔化工件的待焊部位來(lái)進(jìn)行焊接的工藝，叫做氣焊。當(dāng)可燃?xì)怏w為乙炔時(shí)，為氧-乙炔焊。優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、輕便、且價(jià)格低廉，保養(yǎng)和維修非常方便。缺點(diǎn)：能量密度低，焊接速度慢，熱輸入大，易產(chǎn)生較大熱影響區(qū)、構(gòu)件變形嚴(yán)重。會(huì)污染一些活潑金屬的焊縫，因此不被推薦用于焊接鈦合金、鋁合金等。電阻焊：原理：工件通電后，在被焊構(gòu)件間和與電極表面間接觸區(qū)域的接觸電阻作用下被加熱，發(fā)生局部熔化后，接觸電阻減弱甚至消失（在閃光對(duì)焊過(guò)程中由于反復(fù)分離而被加速）。此后，其主要生熱作用的是決定于電流密度的體積加熱。優(yōu)點(diǎn)：效率高，變形小，節(jié)省材料，勞動(dòng)條件好。缺點(diǎn)：一次投資大，耗電量大，用于板料焊接只能用于較薄的板材應(yīng)用：多用于厚度較薄材料的搭接；各種直徑線材、管材、棒材的對(duì)接。10焊接缺陷有哪些類型？產(chǎn)生原因是什么？在生產(chǎn)實(shí)際中如何控制？焊接缺陷:焊瘤、夾渣、裂紋、氣孔、咬邊、未焊透、偏析等。產(chǎn)生原因：焊瘤產(chǎn)生的原因:焊條熔化太快、電弧過(guò)長(zhǎng)、電流過(guò)大、焊速太慢、運(yùn)條不當(dāng)。夾渣的原因：施焊中焊條未攪拌熔池、焊件不潔、電流過(guò)小、分層焊時(shí)，各層渣未去除。裂紋的原因：焊件中含碳、硫、磷高；焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理；焊接程序不當(dāng)；焊縫冷卻太快；存在咬邊、氣泡、夾渣、未焊透等。氣孔的原因：焊件不潔、焊條潮濕、電弧過(guò)長(zhǎng)、焊速太快、電流過(guò)大、焊件含碳量高。咬邊的原因：電流過(guò)大、焊條角度不對(duì)、運(yùn)條不當(dāng)、電弧過(guò)長(zhǎng)。未焊透的原因：裝配間隙過(guò)小、坡口開(kāi)得太小、鈍邊太大、電流過(guò)大、焊速過(guò)快、焊條未對(duì)準(zhǔn)焊縫、焊件不潔?！?） 咬邊：在沿著焊趾的母材部位燒熔形成的溝槽或凹陷，稱為咬邊。焊接電流太大，以及運(yùn)條速度不當(dāng)所造成。2） 未焊透：焊接時(shí)，焊接接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，稱為未焊透。坡口角度過(guò)小、間隙過(guò)小或鈍邊過(guò)大；焊接電流太?。缓附铀俣冗^(guò)快；電弧電壓偏低；焊（或焊絲）可焊性不好；清根不徹底。3） 氣孔：焊接時(shí)，熔池中的氣體在凝固時(shí)未能逸出而殘留在焊縫中所形成的空穴，稱為氣孔。其氣體可能是熔池從外界吸收的，也可能是焊接冶金過(guò)程中反應(yīng)生成的。主要原因母材或填充金屬表面有銹、油污等,焊條及焊劑未烘干會(huì)增加氣孔量，因?yàn)殇P、油污及焊條藥皮、焊劑中的水分在高溫下分解為氣體，增加了高溫金屬中氣體的含量。焊接線能量過(guò)小，熔池冷卻速度大，不利于氣體逸出。焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。4） 夾渣：焊接熔渣殘留在焊縫中。原因可能是熔池溫度低（電流小），液態(tài)金屬黏度大，焊接速度大，凝固時(shí)熔渣來(lái)不及浮出；運(yùn)條不當(dāng)，熔渣和鐵水分不清；坡口形狀不規(guī)則，坡口太窄，不利于熔渣上??；多層焊時(shí)熔渣清理不干凈。未熔合：熔焊時(shí)，焊道與母材之間或焊道與焊道之間，未完全熔化結(jié)合的部分，稱為未熔合。主要是焊接線能量太低，電弧偏吹，坡口側(cè)壁有銹垢及污物，層間清渣不徹底等。燒穿：在焊接過(guò)程中，熔化金屬自坡口背面流出，形成穿孔的缺陷，稱為燒穿。焊接電流過(guò)大，焊接速度太慢，裝配間隙過(guò)大或鈍邊太薄等。焊瘤：焊接過(guò)程中熔化金屬流淌到焊縫之外未熔化的母材上所形成的金屬瘤，稱為焊瘤。操作不熟練和運(yùn)條不當(dāng)，埋弧焊工藝參數(shù)選擇不合適等?！可a(chǎn)實(shí)際中焊接缺點(diǎn)的控制：焊接電流：焊接電流大小選擇恰當(dāng)與否直接影響到焊接最終質(zhì)量。焊接電流過(guò)大，可以提高生產(chǎn)率，并使熔深增加，但易出現(xiàn)咬邊焊瘤等缺陷，并增大氣孔傾向尤其在立焊時(shí)熔池難以控制，易出現(xiàn)焊瘤，弧長(zhǎng)增加，就會(huì)產(chǎn)生咬邊焊接電流過(guò)小，溶深減小，易出現(xiàn)未焊透融合不良夾渣脫節(jié)等缺陷。焊速：焊接速度是表征焊接生產(chǎn)效率的主要參數(shù)。合理選擇焊接速度對(duì)保證焊接質(zhì)量極其重要。焊速過(guò)快，使熔池溫度不夠，易造成未焊透未融合焊縫成形不良等缺陷焊速過(guò)慢，使溫度過(guò)高，熱影響區(qū)寬度增加，焊接接頭的晶粒變粗，機(jī)械性能降低，變形量增大，同時(shí)焊速過(guò)慢還會(huì)使每層的厚度增大，導(dǎo)致熔渣倒流，形成夾渣等缺陷。電弧電壓：焊接過(guò)程中合理的控制電弧長(zhǎng)度是保證焊縫穩(wěn)定的重要因素。電弧過(guò)長(zhǎng)對(duì)熔化金屬保護(hù)差，空氣中的氧氮等有害氣體容易侵入，使焊縫產(chǎn)生氣孔，焊接金屬的機(jī)械性能降低但弧長(zhǎng)過(guò)短，就會(huì)引起粘焊條現(xiàn)象，且由于電弧對(duì)熔池的表面壓力過(guò)大，不利于熔池的熔合，使熔池中氣體及熔渣上浮受阻，從而引起氣孔夾渣等缺陷的產(chǎn)生操作因素：在焊接生產(chǎn)過(guò)程中，焊工操作技術(shù)水平低，就意味著打底層的運(yùn)條方法焊條角度接頭方法中間層及蓋面層的運(yùn)條方法接頭收尾等操作方法掌握不熟練11焊接接頭的組織特征有哪些？對(duì)焊接接頭的性能有何影響？焊接接頭是基本金屬或基本金屬和填充金屬在高溫?zé)嵩吹淖饔孟?，?jīng)過(guò)加熱和冷卻過(guò)程而形成不同組織和性能的不均勻體焊接熔池和焊縫：焊接熔池是指由熔化的局部母材和