材料成型原理與工藝設(shè)計(jì) 思考題

...wd......wd......wd...材料成型加工思考題給出HAZ的概念HAZ定義：焊縫周圍未熔化的母材在加熱和冷卻過程中，發(fā)生了金相組織和力學(xué)性能變化的區(qū)域稱為熱影響區(qū)〔heat-affectedzone,HAZ〕。焊接熱循環(huán)有哪幾個(gè)參數(shù)焊接熱循環(huán)曲線可以分為加熱與冷卻兩個(gè)階段，采用四個(gè)參數(shù)描述其特征。最高溫度Tm：最高溫度又稱為峰值溫度，它與HAZ中的點(diǎn)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，距離焊縫近的點(diǎn)峰值溫度高。相變溫度以上的停留時(shí)間tH：可以分為加熱停留時(shí)間t′及冷卻停留時(shí)間t″。tH越長(zhǎng)，奧氏體均質(zhì)化越充分，但是，奧氏體晶粒長(zhǎng)大也越嚴(yán)重。冷卻速度ωc或冷卻時(shí)間tc：冷卻速度ωc是指冷卻至某一溫度Tc時(shí)的瞬時(shí)冷卻速度，可以在溫度-時(shí)間曲線上在Tc點(diǎn)作切線求得。也可以采用一定溫度范圍內(nèi)的平均冷卻速度或者采用一定溫度范圍內(nèi)的冷卻時(shí)間tc〔如t8/5，t8/3，t100〕來反映冷卻速度。說明Tm、t8/5的含義。最高溫度Tm：最高溫度又稱為峰值溫度，它與HAZ中的點(diǎn)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，距離焊縫近的點(diǎn)峰值溫度高。焊接鋼時(shí)，HAZ過熱區(qū)的Tm可達(dá)1300℃～1350℃，奧氏體因嚴(yán)重過熱而長(zhǎng)大，冷卻后組織粗大，韌性下降。t8/5：焊接熔池的溫度從800度降到500的時(shí)間，這個(gè)很重要，因?yàn)橥ㄟ^控制t8/5可以改變?nèi)鄢氐睦鋮s速度，從而到達(dá)防止冷裂紋、控制組織以到達(dá)滿意的性能。說明易淬火鋼與不易淬火鋼HAZ組織分布?！?〕不易淬火鋼HAZ組織分布這類鋼主要有低碳鋼、普通低合金鋼〔16Mn、15MnV〕等。按不同部位最高溫度范圍及組織變化可以將HAZ分為四個(gè)區(qū):熔合區(qū)、過熱區(qū)、相變重結(jié)晶區(qū)、不完全重結(jié)晶區(qū)。熔合區(qū)：熔合區(qū)是焊縫與母材相鄰的部位，最高溫度處于固相線與液相線之間，所以又稱為半熔化區(qū)。此區(qū)較窄，由于晶界與晶內(nèi)局部熔化，成分與組織不均勻分布，過熱嚴(yán)重，塑性差，所以是焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)過熱區(qū)：此區(qū)的溫度范圍處于固相線到1100℃左右。由于加熱溫度高，奧氏體過熱，晶粒嚴(yán)重長(zhǎng)大，故又稱之為粗晶區(qū)。因晶粒粗化使塑性、韌性下降，慢冷時(shí)還會(huì)出現(xiàn)魏氏組織。過熱區(qū)也是焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)相變重結(jié)晶區(qū)〔正火區(qū)〕：該區(qū)處于1100℃～AC3〔約900℃〕之間，母材已完全奧氏體化，由于奧氏體晶粒細(xì)小，空冷后得到晶粒細(xì)小而均勻的珠光體和鐵素體，相當(dāng)于熱處理時(shí)的正火組織。因此，其塑性和韌性很好。不完全重結(jié)晶區(qū)：AC3～AC1范圍內(nèi)的HAZ屬于不完全重結(jié)晶區(qū)。由于局部母材組織發(fā)生相變重結(jié)晶F、P→A，且奧氏體晶粒細(xì)小，冷卻轉(zhuǎn)變后得到細(xì)小的F＋P，而未奧氏體化的Ｆ受熱后長(zhǎng)大，使該區(qū)晶粒大小、組織分布不均勻，雖然受熱不嚴(yán)重但性能不如相變重結(jié)晶區(qū)?！?〕易淬火鋼HAZ組織分布這類鋼淬硬傾向較大，包括低碳調(diào)質(zhì)鋼、中碳鋼及中碳調(diào)質(zhì)鋼，如18MnMoNb、45、30CrMnSi等，組織變化及分布與焊前的熱處理狀態(tài)有關(guān)。焊前為正火或退火狀態(tài):焊前母材為F＋P〔S、B〕組織。HAZ主要由完全淬火區(qū)和不完全淬火區(qū)組成。完全淬火區(qū)Tm高于Ac3，由于完全A化，焊后因快冷得到淬火組織M〔或M＋B〕。靠近焊縫的高溫區(qū)為粗大的M組織，韌性很差，Tｍ在1100℃～AC3范圍內(nèi)的區(qū)域?yàn)榧?xì)小馬氏體組織。不完全淬火區(qū)Tｍ處于AＣ３～AＣ１之間，珠光體P〔或S、B〕轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，而鐵素體未完全溶入奧氏體，隨后快冷時(shí)，奧氏體轉(zhuǎn)化為馬氏體，而鐵素體則有所長(zhǎng)大但類型不變，最后得到M＋F混合組織。焊前為調(diào)質(zhì)態(tài)：調(diào)質(zhì)后母材為回火組織，其HAZ可分為完全淬火區(qū)、不完全淬火區(qū)和回火區(qū)，其中前兩個(gè)區(qū)域組織變化與正火態(tài)下根本一樣?；鼗饏^(qū)：Tm處于Ac1～T回范圍內(nèi)，發(fā)生了不同程度的回?zé)霟崽幚怼Ｔ搮^(qū)強(qiáng)度下降、塑性、韌性上升，稱之為回火軟化。哪些原因會(huì)造成HAZ脆化HAZ的脆化有多種類型，如粗晶脆化、組織脆化、析出脆化、氫脆化等。粗晶脆化：粗晶脆化主要是出現(xiàn)在過熱區(qū)，是由于奧氏體晶粒嚴(yán)重長(zhǎng)大造成的。一般晶粒越粗，則韌脆〔脆性〕轉(zhuǎn)變溫度越高。組織脆化：含碳較高的鋼，HAZ可能出現(xiàn)孿晶馬氏體，使脆性增加；對(duì)于低碳、低合金高強(qiáng)鋼，產(chǎn)生M-A組元脆化和上貝氏體脆化。M-A組元很硬，它與周圍的鐵素體受力時(shí)變形不協(xié)調(diào)導(dǎo)致脆化。析出脆化：由于焊前母材為過飽和固溶體，在焊接熱作用下產(chǎn)生時(shí)效或回火效果，碳化物或氮化物析出造成的塑性及韌性下降。如何改善HAZ韌性〔1〕HAZ組織的有效晶粒直徑〔下稱deff〕的微細(xì)化；〔2〕鋼基體的高韌性化；〔3〕減少成為島狀馬氏體〔下稱M〕那樣斷裂起點(diǎn)的脆化相。利用Ti2O3夾雜的“晶內(nèi)鐵素體〔IGF〕〞技術(shù)可有效的細(xì)化deff。IGF鋼的組織控制技術(shù)引人注目，特別是在焊接過程中或焊接后，焊接部位不能像母材那樣進(jìn)展軋制加工時(shí)，即無法采用TMCP技術(shù)，這時(shí)只能寄希望于IGF技術(shù)。舉例說明焊接工藝缺陷和冶金缺陷。工藝性缺陷主要是指工藝成型方面的缺陷：未焊透、未熔合、夾渣、咬邊、焊瘤、燒穿、未焊滿等；冶金缺陷是指焊接過程中由于物理-化學(xué)冶金過程中未能滿足一定的要求而產(chǎn)生的缺陷：主要是氣孔和各種焊接裂紋〔熱裂紋、冷裂紋、再熱裂紋、層狀撕裂、弧坑裂紋、焊根裂紋、焊道下裂紋〕等。說明焊縫結(jié)晶裂紋的形成機(jī)理。熔池金屬凝固初期的液-固階段，液相較多，可以在固相晶粒間自由流動(dòng)，不會(huì)開裂。完全凝固后，焊縫金屬強(qiáng)度提高，塑性好，受力時(shí)可變形，也不會(huì)開裂。熔池金屬凝固后期的固-液階段，固相晶粒彼此接觸，其間的液相流動(dòng)困難，殘液為低熔共晶物，呈液態(tài)膜分布，使固相晶粒受力時(shí)被拉開，縫隙不能被填充，保存下來成為結(jié)晶裂紋。那些因素影響鋼的冷裂紋傾向冶金因素方面：〔1〕結(jié)晶裂紋與合金狀態(tài)圖的類型有關(guān)—結(jié)晶溫度區(qū)間長(zhǎng)的合金容易產(chǎn)生結(jié)晶裂紋〔2〕與成份有關(guān)—除主要成分外，雜質(zhì)元素硫、磷，合金元素碳、鎳增加結(jié)晶裂紋傾向〔3〕與一次結(jié)晶組織形態(tài)有關(guān)—初生奧氏體為粗大、結(jié)晶方向明顯的柱狀晶時(shí)，容易形成結(jié)晶裂紋工藝因素方面:工藝因素主要影響應(yīng)力狀態(tài)。構(gòu)造設(shè)計(jì)不合理、焊接工藝不當(dāng)都會(huì)使焊接應(yīng)力增加，高溫變形量增大，促進(jìn)結(jié)晶裂紋說明冷裂紋的延遲現(xiàn)象。不在焊后立即出現(xiàn)，有一段孕育期,產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象給出三種電弧焊方法?！?〕焊條電弧焊〔手工電弧焊〕SMAW〔2〕氣體保護(hù)電弧焊:包括鎢極氣體保護(hù)電弧焊GTAW和熔化極氣體保護(hù)電弧焊GMAW〔3〕埋弧焊SAW解釋TIG焊的含義。鎢極氬弧焊TIG(Tungsteninertgasarcwelding)，是以鎢捧作為電極，以氬氣作為保護(hù)氣體的一種氣體保護(hù)焊方法。鎢棒只起導(dǎo)電電極的作用不熔化，在焊接過程中可以填絲也可以不填絲。MIG焊和MAG焊有什么不同〔1〕MIG焊和MAG焊都是熔化極氬弧焊，其區(qū)別主要是采用的保護(hù)氣體不同，MIG焊采用的保護(hù)氣體是Ar或Ar+He，而MAG焊采用的保護(hù)氣體為惰性氣體加少量氧化性氣體。在根本不改變惰性氣體電弧根本特性的條件下，以進(jìn)一步提高電弧穩(wěn)定性?！?〕MIG焊根據(jù)所用焊絲及焊接標(biāo)準(zhǔn)的不同，可采用短路過渡、大滴過渡、射流過渡、亞射過渡及脈沖射流過渡，生產(chǎn)效率比TIG焊高，焊接變形比TIG焊小，母材熔深大，填充金屬熔敷速度快，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，電弧燃燒穩(wěn)定、熔滴過渡平穩(wěn)、無劇烈飛濺，在整個(gè)電弧燃燒過程中，焊絲連續(xù)等速送進(jìn)?？珊附铀薪饘伲缣间?、低合金鋼，特別適合焊接鋁及鋁合金、鎂及鎂合金、鈦及鈦合金、銅及銅合金、不銹鋼。板材厚度最薄1mm，也適合焊中、厚板，可全位置焊接?！?〕MAG焊可采用短路過渡、噴射過渡和脈沖噴射過渡，能提高熔滴過渡的穩(wěn)定性，穩(wěn)定陰極斑點(diǎn)，提高電弧燃燒的穩(wěn)定性，增大電弧熱功率，減少焊接缺陷及降低焊接本錢，獲得優(yōu)良的焊縫質(zhì)量。適用于碳鋼、低合金鋼和不銹鋼的焊接。適合于全位置焊接。CO2氣體保護(hù)電弧焊有那些優(yōu)點(diǎn)為什么要用H08Mn2SiA這種牌號(hào)的焊絲①生產(chǎn)率高，本錢低；②抗銹能力強(qiáng)，不易產(chǎn)生H氣孔，抗裂性好；③應(yīng)范圍廣，可以全位置焊接。既適合于薄板焊接，又適合于中厚板焊接；CO2在高溫下分解，C的氧化反響具有外表性質(zhì)，產(chǎn)生的CO溢出到氣相中，不會(huì)引起焊縫氣孔。更為嚴(yán)重的是由于液態(tài)金屬中含氧量太大，必然會(huì)在熔池的后半局部產(chǎn)生C脫氧的反響FeO+C→Fe+CO，所生成的CO氣體來不及逸出，便留在焊縫中形成大量的CO氣孔。所生成的CO氣體假設(shè)是在熔滴內(nèi)部，則由于CO氣體受熱急劇膨脹逸出，引起熔滴爆炸而造成飛濺。這也是CO2焊飛濺較大的一個(gè)主要原因。為了減少CO2焊時(shí)的焊縫含氧量、飛濺，防止產(chǎn)生CO氣孔，必須采取有效的脫氧措施。要求選擇脫氧劑時(shí)必須滿足以下條件：1)脫氧的產(chǎn)物不能是氣體，防止產(chǎn)生氣孔；2)脫氧產(chǎn)物必須熔點(diǎn)低，比重小便于從熔池中浮出。否則，易形成氧化物夾雜，影響焊縫金屬的性能。Si、Mn聯(lián)合脫氧效果好，SiO2+MnO→MnO·SiO2，所以采用H08Mn2SiA這種牌號(hào)的焊絲簡(jiǎn)述埋弧焊的原理。埋弧焊(Submergedarcwelding)是電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)展焊接的方法。電阻焊有那幾種方法電阻焊(resistancewelding)是將焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過工件的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱將其加熱到熔化或塑性狀態(tài)使之形成金屬間結(jié)合的焊接方法。屬于壓力焊的一種。電阻焊主要分為點(diǎn)焊、縫焊、凸焊和對(duì)焊四種根本方法。點(diǎn)焊焊接區(qū)總電阻由幾局部構(gòu)成誰對(duì)析熱量起主要作用點(diǎn)焊時(shí)電流是產(chǎn)熱的外部因素點(diǎn)焊時(shí)的電阻是產(chǎn)生電阻熱〔內(nèi)部熱源〕的根基，是形成焊接溫度場(chǎng)的內(nèi)在因素。內(nèi)部電阻2Rw的析熱量約占電阻熱Q的90～95％，是形成熔核的熱量根基。接觸電阻Rc+2Rew的析熱量約占電阻熱Q的5～10%。雖然接觸電阻析熱量占熱源比例不大，并且在焊接開場(chǎng)后很快降低、消失。但這局部熱量對(duì)建設(shè)焊接初期的溫度場(chǎng)、擴(kuò)大接觸面積，促進(jìn)電流場(chǎng)分布的均勻化有重要作用。接觸電阻有什么重要作用接觸電阻Rc+2Rew的析熱量約占電阻熱Q的5～10%。雖然接觸電阻析熱量占熱源比例不大，并且在焊接開場(chǎng)后很快降低、消失。但這局部熱量對(duì)建設(shè)焊接初期的溫度場(chǎng)、擴(kuò)大接觸面積，促進(jìn)電流場(chǎng)分布的均勻化有重要作用。畫出根本點(diǎn)焊循環(huán)圖。預(yù)壓是通電之前對(duì)焊件的加壓，其作用是在焊件間建設(shè)良好的接觸和導(dǎo)電通路，以保持接觸電阻的穩(wěn)定。焊接階段內(nèi)，通電加熱形成熔核。由于析熱和散熱的綜合作用，兩焊件間形成透鏡形熔核。熔核周圍為封閉熔核的塑性金屬環(huán)，使熔核金屬不能外溢，并防止空氣與熔核中的金屬發(fā)生冶金反響。鍛壓階段又稱冷卻結(jié)晶階段。當(dāng)熔核到達(dá)合格的形狀與尺寸之后，切斷焊接電流，熔核在電竭力作用下冷卻結(jié)晶。一般從熔核周邊半熔化區(qū)開場(chǎng)，以枝晶形式沿著與散熱相反的方向生長(zhǎng)。說明電阻對(duì)焊與閃光對(duì)焊的一樣點(diǎn)和不同點(diǎn)。閃光對(duì)焊接頭的連接實(shí)質(zhì)與電阻對(duì)焊接頭一樣，亦屬固相連接，但形成過程有其自身特點(diǎn)：〔1〕閃光完畢時(shí)在端面上已形成液體金屬層，頂鍛時(shí)，端面金屬首先在液相下連合成一體,氧化物容易隨液體排除或使其彌散分布?！?〕對(duì)口處加熱溫度范圍窄，因此頂鍛時(shí)塑性變形集中、變形度相對(duì)增加，可產(chǎn)生足夠多的局部位錯(cuò)，促進(jìn)接頭形成中的再結(jié)晶發(fā)生。同時(shí)，當(dāng)頂鍛參數(shù)適宜時(shí)，不僅可排出液態(tài)金屬和氧化物、還可排出局部過熱金屬，獲得較致密的熱鍛造組織形態(tài)，顯著提高了接頭質(zhì)量。說明焊接定義。焊接是通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使被焊工件到達(dá)原子間結(jié)合而形成永久性連接的一種方法。什么叫熔焊焊接過程中，將焊接接頭在高溫等的作用下至熔化狀態(tài)。由于被焊工件是嚴(yán)密貼在一起的，在溫度場(chǎng)、重力等的作用下，不加壓力，兩個(gè)工件熔化的融液會(huì)發(fā)生混合現(xiàn)象。待溫度降低后，熔化局部凝結(jié)，兩個(gè)工件就被結(jié)實(shí)的焊在一起，完成焊接的方法。簡(jiǎn)述焊條電弧焊的焊接冶金內(nèi)容。首先將電焊機(jī)的輸出端兩極分別與焊件和焊鉗連接。再用焊鉗夾持電焊條。焊接時(shí)在焊條與焊件之間引出電弧，高溫電弧將焊條端頭與焊件局部熔化而形成熔池。然后，熔池迅速冷卻、凝固形成焊縫，使別離的兩塊焊件結(jié)實(shí)地連接成一整體。焊條的藥皮熔化后形成熔渣覆蓋在熔池上，熔渣冷卻后形成渣殼對(duì)焊縫起保護(hù)作用上。最后將渣殼去除掉，接頭的焊接工作就此完成。舉例說明氧化性氣體對(duì)焊縫金屬的氧化?！?〕O2對(duì)金屬的氧化：空氣中：{PO2}≈0.21atm>>PO2’，F(xiàn)e氧化嚴(yán)重電弧氣氛中(PO2>PO2’)：[Fe]+1/2O2=FeO+26.97kJ/mol，[Fe]+O=FeO+515.76kJ/mol(更劇烈)Si、Mn的氧化：[C]+1/2O2=CO，[Si]+O2=(SiO2)，[Mn]+1/2O2=(MnO)〔2〕CO2對(duì)金屬的氧化：3000℃，CO2分解得到{PO2}接近空氣中的氧分壓，即高溫是強(qiáng)氧化劑。CO2+[Fe]=CO+[FeO]，lgK=-11576/T+6.855，T↑→K↑，故熔滴階段氧化更劇烈，CO2多時(shí)必須用Si、Mn脫氧。焊不銹鋼時(shí)，還會(huì)出現(xiàn)增碳：[Cr]+CO→(CrO3)+3[C]，[Al]+CO→Al2O3+[C]，CO→CO2+[C]，所以焊不銹鋼時(shí)應(yīng)降低CO2的含量，或參加Cr2O3?！?〕H2O對(duì)金屬的氧化：H2O+[Fe]=FeO+H2,lgK=-10200/T+5.5，H2O在液鐵溫度下氧化性比CO2小，但H嚴(yán)重影響焊縫的質(zhì)量，故應(yīng)嚴(yán)格控制H2O的來源?！?〕混合氣體對(duì)金屬的氧化：根據(jù)室溫時(shí)氣相成分和氣體反響的平衡常數(shù)推算高溫時(shí)氣相成分，求出氧分壓，與氧化物的分解壓比擬。有幾種脫氧方法，各是什么〔1〕先期脫氧：在藥皮加熱階段，固態(tài)藥皮中進(jìn)展的脫氧反響?！?〕沉淀脫氧：在熔滴和熔池內(nèi)進(jìn)展的，原理是溶解在液態(tài)金屬中的脫氧劑和FeO直接反響，把鐵復(fù)原，脫氧產(chǎn)物浮出液態(tài)金屬?！?〕擴(kuò)散脫氧：一般發(fā)生在低溫區(qū)，關(guān)鍵在于降低渣中FeO的濃度。舉例說明錳硅聯(lián)合脫氧的應(yīng)用。堿性藥皮SiMn聯(lián)合脫氧、CO2氣保焊焊絲如何控制焊縫金屬的含硫量①降低原材料中的S：如母材、焊絲、藥皮或焊劑中的硫②脫硫：Mn：[Mn]+[FeS]→(MnS)+[Fe]，MnS熔點(diǎn)高，直接進(jìn)入渣中或彌散分布。MnO、CaO、MgO等：(MnO)+[FeS]→(MnS)+(FeO)，生成MnS、CaS、MgS進(jìn)入渣中。簡(jiǎn)述焊接熔池凝固特點(diǎn)?！?〕熔池體積小，冷卻速度快〔3〕熔池在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下結(jié)晶〔2〕熔池液態(tài)金屬過熱嚴(yán)重〔4〕母材金屬有利于熔池結(jié)晶生核WM-CCT圖是什么有什么用低合金鋼焊縫金屬連續(xù)冷卻組織轉(zhuǎn)變圖〔WeldMetal-ContinuousCoolingTransformation〕。分析原理及應(yīng)用與熱處理中的ＣＣＴ圖一樣。根據(jù)焊縫金屬的ＷＭ－ＣＣＴ圖〔與成分有關(guān)〕和焊接條件〔決定冷卻曲線〕，可以推斷焊縫金屬的組織與性能；反之，由焊縫的性能要求可以確定其組織組成，選擇母材與焊接材料，制訂焊接工藝參數(shù)。說明氫氣孔和CO氣孔的形成原因及其特點(diǎn)。氫氣孔：氫可以溶解于液態(tài)金屬，高溫下焊接熔池中存在大量被溶解的氫，在金屬結(jié)晶的過程中，氫氣溶解度隨溫度降低而急劇減小，這些氣體來不及從熔池中逸出，就會(huì)在焊縫中形成氣孔。氫主要來自焊絲和工件外表的油污、鐵銹以及CO2氣體中所含的水分。氫氣孔大多出現(xiàn)在焊縫外表，呈喇叭口形。CO氣孔：當(dāng)焊縫反響中脫氧元素〔Si、Mn〕缺乏時(shí)，導(dǎo)致大量的FeO不能被復(fù)原，因而進(jìn)入熔池中發(fā)生反響產(chǎn)生CO氣孔，F(xiàn)eO+C→Fe+CO↑，CO氣孔在焊縫內(nèi)沿結(jié)晶方向分布，如條蟲狀。那些因素影響鋼的冷裂紋傾向〔1〕鋼種淬硬傾向：焊接易淬火鋼時(shí)，HAZ的粗晶區(qū)容易得到粗大脆硬的馬氏體，所以冷裂紋易在該區(qū)形成。F、P→BL→ML→Bu→Bg→M+A→孿晶馬氏體，對(duì)裂紋敏感性依次增大。CE<0.4%，無淬硬傾向，焊接性良好；CE=0.4%~0.6%，淬硬傾向增大，焊接性尚可；CE>0.6，Hmax高，易產(chǎn)生冷裂紋?！?〕氫的作用：焊縫和HAZ中的擴(kuò)散氫對(duì)冷裂紋的形成有重要作用。氫在致裂過程中的行為〔3〕拘束應(yīng)力的作用：應(yīng)力包括內(nèi)應(yīng)力和外應(yīng)力，是產(chǎn)生冷裂紋的又一個(gè)重要因素。應(yīng)力還對(duì)氫的擴(kuò)散有影響。氫-組織-應(yīng)力三者對(duì)冷裂紋的影響是復(fù)雜的，相互之間有著密切的關(guān)系。含氫量越高，組織脆硬越嚴(yán)重，應(yīng)力越大，產(chǎn)生冷裂紋的傾向越大說明冷裂紋的延遲現(xiàn)象。即不在焊后立即出現(xiàn)，有一段孕育期,產(chǎn)生遲滯現(xiàn)象預(yù)熱和后熱可以降低焊接接頭的冷裂紋傾向，為什么〔1〕預(yù)熱能減緩焊后的冷卻速度，有利于焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出，防止產(chǎn)生氫致裂紋。同時(shí)也減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度，提高了焊接接頭的抗裂性。

〔2〕預(yù)熱可降低焊接應(yīng)力。均勻地局部預(yù)熱或整體預(yù)熱，可以減少焊接區(qū)域被焊工件之間的溫度差〔也稱為溫度梯度〕。這樣，一方面降低了焊接應(yīng)力，另一方面，降低了焊接應(yīng)變速率，有利于防止產(chǎn)生焊接裂紋。

〔3〕預(yù)熱可以降低焊接構(gòu)造的拘束度，對(duì)降低角接接頭的拘束度尤為明顯，隨著預(yù)熱溫度的提高，裂紋發(fā)生率下降。焊后熱處理的目的有三個(gè)：消氫、消除焊接應(yīng)力、改善焊縫組織和綜合性能。焊后消氫處理的主要作用是加快焊縫及熱影響區(qū)中氫的逸出，對(duì)于防止低合金鋼焊接時(shí)產(chǎn)生焊接裂紋的效果極為顯著。

消應(yīng)力熱處理是使焊好的工件在高溫狀態(tài)下，其屈服強(qiáng)度下降，來到達(dá)松弛焊接應(yīng)力的目的。常用的方法有兩種：一是整體高溫回火，即把焊件整體放入加熱爐內(nèi)，緩慢加熱到一定溫度，然后保溫一段時(shí)間，最后在空氣中或爐內(nèi)冷卻。用這種方法可以消除80%-90%的焊接應(yīng)力。另一種方法是局部高溫回火，即只對(duì)焊縫及其附近區(qū)域進(jìn)展加熱，然后緩慢冷卻，降低焊接應(yīng)力的峰值，使應(yīng)力分布比擬平緩，起到局部消除焊接應(yīng)力的目的。液態(tài)金屬成形的概念是什么液態(tài)金屬成形具有哪些優(yōu)點(diǎn)液態(tài)金屬成形：將金屬加熱到液態(tài)，使其具有流動(dòng)性，然后澆入到具有一定形狀的型腔的鑄型中，液態(tài)金屬在重力場(chǎng)或外力場(chǎng)〔壓力、離心力〕的作用下充滿型腔，冷卻并凝固成具有型腔形狀的鑄件

優(yōu)點(diǎn)：可以制作形狀復(fù)雜，特別是具有內(nèi)腔的如:箱體、汽缸體等鑄造的適應(yīng)性廣泛:工業(yè)中常用的金屬材料都可以用于鑄造，鑄件的重量可以多至幾百噸少至幾克，鑄件的尺寸大可幾米，小可幾毫米。鑄造生產(chǎn)成木低，鑄造所用原材料大多來源廣泛，價(jià)格低廉，并可以直接利用報(bào)廢的零件。減少零件的加工費(fèi)用，小零件的加工費(fèi)用鑄件的形狀和尺寸可以作得與實(shí)際零件非常接近。以砂型鑄造為例簡(jiǎn)述液態(tài)金屬成形的生產(chǎn)過程。鑄件鑄態(tài)組織的形成過程可分為哪兩個(gè)階段鑄件鑄態(tài)組織的形成過程可分為兩個(gè)階段：液-固轉(zhuǎn)變：即液態(tài)金屬的結(jié)晶，常稱為一次結(jié)晶，主要指凝固過程的相變；固態(tài)轉(zhuǎn)變：即金屬凝固后，隨著鑄件的繼續(xù)冷卻，在固相內(nèi)部產(chǎn)生的相變，有時(shí)也稱為二次結(jié)晶。何謂鑄鐵的一次結(jié)晶何謂鑄鐵的二次結(jié)晶鑄鐵從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)的狀態(tài)變化，稱為一次結(jié)晶或凝固。即金屬凝固后，隨著鑄件的繼續(xù)冷卻，在固相內(nèi)部產(chǎn)生的相變，有時(shí)也稱為二次結(jié)晶。液態(tài)金屬結(jié)晶對(duì)鑄件質(zhì)量有什么影響液態(tài)金屬結(jié)晶對(duì)鑄件質(zhì)量的影響：1)決定鑄件的晶粒組織，如晶粒的形狀和尺寸，晶粒內(nèi)和晶粒間的成分不均勻性以及非金屬夾雜物的分布形態(tài)等；2)液態(tài)結(jié)晶的組織對(duì)隨后冷卻過程中的相變，非金屬夾雜物的析出及鑄件的熱處理過程等有極大的影響；3)液態(tài)結(jié)晶時(shí)晶體的生長(zhǎng)過程和生長(zhǎng)方式影響著凝固過程中的其他現(xiàn)象：成分的偏析、液態(tài)金屬的補(bǔ)縮及裂紋的形成等。如何獲得細(xì)小等軸晶鑄態(tài)組織增大冷卻速度—整個(gè)斷面同時(shí)產(chǎn)生較大過冷降低澆注溫度—抑制柱狀晶的形成加強(qiáng)液體金屬的流動(dòng)液流對(duì)型壁的沖刷、震動(dòng)孕育處理—向液體中添加少量物質(zhì)，促進(jìn)內(nèi)部生核的方法何謂孕育處理對(duì)合金凝固組織有什么影響和作用孕育處理—向液體中添加少量物質(zhì)，促進(jìn)內(nèi)部生核的方法以灰鑄鐵為例：◆消除或減輕白口傾向；◆防止出現(xiàn)過冷組織；◆減輕鑄鐵件的壁厚敏感性，使鑄件薄、厚截面處顯微組織的差異小，硬度差異也小；◆有利于共晶團(tuán)生核，使共晶團(tuán)數(shù)增多；◆使鑄鐵中石墨的形態(tài)主要是細(xì)小而且均勻分布的A型石墨，從而改善鑄鐵的力學(xué)性能。孕育良好的鑄鐵流動(dòng)性較好，鑄件的收縮減少、加工性能改善、殘留應(yīng)力減少。解釋什么液態(tài)金屬的充型能力哪些因素影響液態(tài)金屬的充型能力液態(tài)金屬充滿鑄型型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力，叫做液態(tài)金屬充填鑄型的能力，簡(jiǎn)稱液態(tài)金屬的充型能力。1〕金屬性質(zhì)面的因素：金屬的比熱、密度、導(dǎo)熱率、外表張力和合金粘度等2〕鑄型性質(zhì)方面的因素：鑄型的儲(chǔ)熱系數(shù)、鑄型溫度、型中的氣體

3〕澆注條件方面的因素：澆注溫度、充型壓頭壓力澆注系統(tǒng)的構(gòu)造。4〕鑄件構(gòu)造方面的因素：模數(shù)〔或稱換算厚度〕、鑄件的復(fù)雜程度。高溫金屬澆入到鑄型型腔中產(chǎn)生的收縮對(duì)鑄件質(zhì)量產(chǎn)生怎樣的影響鑄件在凝固和冷卻過程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象稱為收縮。金屬從澆注溫度冷卻到室溫要經(jīng)歷液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個(gè)收縮階段。在液態(tài)收縮和凝固收縮階段鑄件易產(chǎn)生縮孔、縮松缺陷。這兩個(gè)階段的收縮量通常用體收縮率來表示。固態(tài)收縮階段只引起鑄件外部尺寸變化，使鑄件易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、變形和裂紋等缺陷。其收縮量用線收縮率表示。偏析對(duì)鑄件質(zhì)量的有什么影響偏析是鑄件的主要缺陷之一。偏析對(duì)鑄件質(zhì)量影響很大，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面

〔1〕微觀偏析使晶粒范圍內(nèi)的物理和化學(xué)性能產(chǎn)生差異，影響鑄件的力學(xué)性能。有時(shí)使鑄件難于加工。

〔2〕晶界偏析往往有更大的危害性，由于偏析使得低熔點(diǎn)共晶容易集中在晶粒邊界，即增加鑄件在收縮過程中產(chǎn)生熱裂的傾向性，又能降低鑄件的塑性。

〔3〕宏觀偏析使鑄件各局部的理學(xué)性能和物理性能產(chǎn)生很大差異，影響鑄件的使用壽命和工作效果。氣體在鑄件中的存在形式及對(duì)鑄件氣體在鑄件中的存在形式及對(duì)鑄件質(zhì)量的影響三種存在形式：固溶體、化合物、氣孔影響：〔1〕以固溶體形態(tài)存在的氣體---降低鑄件的韌性；以氣孔形態(tài)存在的氣體------減少鑄件的有效面積、降低機(jī)械性能、降低氣密性；當(dāng)金屬中的氣體過多時(shí)-------影響鑄件的補(bǔ)縮普通砂型鑄造方法的手工造型方法有哪些機(jī)械造型方法有哪些手工造型方法：兩箱造型，三箱造型，脫箱造型，地坑造型，整體模造型，挖砂造型，假箱造型，活塊造型，組芯造型，刮板造型機(jī)械造型方法：震壓造型，多觸頭高壓造型，垂直分型無箱射壓造型，拋砂造型什么是特種鑄造特種鑄造方法有哪些特種鑄造方法有什么優(yōu)點(diǎn)。特種鑄造方法：改變鑄型的制作材料或改變金屬充填鑄型的方式或金屬的冷卻方式特種鑄造方法的優(yōu)點(diǎn)：①鑄件的尺寸精度和外表光潔度較高，容易實(shí)現(xiàn)少切削或無切削加工。②鑄件的內(nèi)部質(zhì)量和機(jī)械性能較好。③降低了金屬消耗和鑄件的廢品率。④制型時(shí)不用砂或少用砂，簡(jiǎn)化了鑄造生產(chǎn)工序〔除熔模鑄造〕便于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化、自動(dòng)化。⑤改善勞動(dòng)條件，提高生產(chǎn)效率。什么是壓力鑄造分幾種壓力鑄造有什么優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)壓力鑄造是液態(tài)或半液態(tài)金屬在高壓的作用下，以極高的速度充填型腔，并在壓力作用下凝固，而獲得鑄件的一種方法。高壓力和高速度是壓鑄時(shí)液態(tài)金屬充填成型過程的兩大特點(diǎn)，也是與其它鑄造方法最根本的區(qū)別。壓鑄所用的壓力一般為30-70MPa，充填速度可達(dá)5-100m/s，充型時(shí)間為05-0.2S。壓力鑄造分為熱室壓鑄和冷室壓鑄兩大類。優(yōu)點(diǎn)：①鑄件的尺寸精度和外表光潔度很高；一般壓鑄件可不經(jīng)機(jī)械加工或只是個(gè)別部位加工就可使用；②鑄件的強(qiáng)度和外表硬度較高。壓力下結(jié)晶--組織致密；壓型激冷作用，晶粒細(xì)小。壓鑄件的抗拉強(qiáng)度比普通砂型鑄造高25-30%，但延伸率較低。③可以壓鑄形狀復(fù)雜的薄壁鑄件。如鋅合金鑄件的最小壁厚為0.3mm，鋁合金的最小壁厚為0.5mm，④生產(chǎn)率極高。缺點(diǎn)：①因壓鑄速度很高，型腔中氣體的排除受到限制，鑄件產(chǎn)生氣孔的可能性較大；②和就就因黑色金屬的熔點(diǎn)高，降低壓型的使用壽命，故目前黑色金屬壓鑄難于實(shí)際生產(chǎn)；③由于壓型加工周期長(zhǎng)、本錢高，且壓鑄機(jī)生產(chǎn)效率高，故只適用于大批量生產(chǎn)。什么是離心鑄造有什么特點(diǎn)\t"s://baike.baidu/item/%E7%A6%BB%E5%BF%83%E9%93%B8%E9%80%A0/_blank"離心鑄造是將液體金屬注入繞水平、傾斜或垂直軸高速旋轉(zhuǎn)的\t"s://baike.baidu/item/%E7%A6%BB%E5%BF%83%E9%93%B8%E9%80%A0/_blank"鑄型內(nèi)，使金屬液做離心運(yùn)動(dòng)充滿鑄型和形成\t"s://baike.baidu/item/%E7%A6%BB%E5%BF%83%E9%93%B8%E9%80%A0/_blank"鑄件的技術(shù)和方法。其凝固成型的鑄件軸線與旋轉(zhuǎn)鑄型軸線重合。離心鑄造的根本類型：離心鑄造的根本類型，臥式離心鑄造特點(diǎn)：①不用砂芯可生產(chǎn)中空的套筒和管類鑄件，簡(jiǎn)化此類鑄件的生產(chǎn)工藝。②提高液體金屬的充填能力，改善充型條件。③有利于液體金屬中氣體和夾雜物的排除，并改善鑄件的補(bǔ)縮條件，因此：鑄件的組織致密、縮松及夾雜物等缺陷少，鑄件的機(jī)械性能高。④可減少或不用澆冒口系統(tǒng)，降低金屬消耗⑤可生產(chǎn)雙金屬中空?qǐng)A柱形鑄件。⑥對(duì)于某些合金〔如鉛青銅〕容易產(chǎn)生重度偏析，此外，在澆注中空鑄件時(shí)，其內(nèi)外表較粗糙，尺寸難于準(zhǔn)確控制。什么是擠壓鑄造有什么特點(diǎn)請(qǐng)簡(jiǎn)述工藝過程。擠壓鑄造亦稱液態(tài)鍛造、液態(tài)模鍛、液態(tài)金屬?zèng)_壓、壓力結(jié)晶鑄造等，其實(shí)質(zhì)是：把定量熔融金屬液直接注入敞口的金屬型腔內(nèi)，隨后合型，在重力或機(jī)械壓力下實(shí)現(xiàn)金屬液流動(dòng)、充型，并在機(jī)械靜壓力作用下，發(fā)生高壓凝固和一定量塑性變形，從而獲得毛坯或零件的一種金屬成型工藝方法。擠壓鑄造的特點(diǎn)：1〕在成型過程中，尚未凝固的金屬液始終承受等靜壓，并在壓力下流動(dòng)成型，結(jié)晶凝固。2〕在成型過程中，已凝固的固態(tài)金屬在壓力作用下產(chǎn)生局部塑性變形，并將壓力傳遞給未凝固的液態(tài)金屬，使之獲得并保持等靜壓；3〕由于凝固層塑性變形消耗了局部能量，液態(tài)金屬承受的等靜壓值是變化的，即隨著凝固層的增厚而逐漸降低；4〕固-液兩相區(qū)在壓力作用下發(fā)生強(qiáng)制性補(bǔ)縮，