精選熱加工基礎(chǔ)總復(fù)習(xí)題+答案

熱加工根底總復(fù)習(xí)題+答案PAGEPAGE18第一章鑄造一、名詞解釋鑄造：將熱態(tài)金屬澆注到與零件的形狀相適應(yīng)的鑄型型腔中冷卻后獲得鑄件的方法。熱應(yīng)力：在凝固冷卻過(guò)程中，不同部位由于不均衡的收縮而引起的應(yīng)力。收縮：鑄件在液態(tài)、凝固態(tài)和固態(tài)的冷卻過(guò)程中所發(fā)生的體積縮小現(xiàn)象，合金的收縮一般用體收縮率和線收縮率表示。金屬型鑄造：用重力澆注將熔融金屬澆人金屬鑄型而獲得鑄件的方法。流動(dòng)性：熔融金屬的流動(dòng)能力，僅與金屬本身的化學(xué)成分、溫度、雜質(zhì)含量及物理性質(zhì)有關(guān)，是熔融金屬本身固有的性質(zhì)。二、填空題1.常用的特種鑄造方法有〔熔模鑄造〕，〔金屬型鑄造〕、〔壓力鑄造〕，〔低壓鑄造〕和〔離心鑄造〕。2.鑄件的凝固方式是按〔凝固區(qū)域?qū)挾却笮　硜?lái)劃分的，有〔逐層凝固〕、〔中間凝固〕和〔糊狀凝固〕三種凝固方式。純金屬和共晶成分的合金易按〔逐層凝固〕方式凝固。3.鑄造合金在凝固過(guò)程中的收縮分三個(gè)階段，其中〔液態(tài)收縮和凝固收縮〕收縮是鑄件產(chǎn)生縮孔和縮松的根本原因，而〔固態(tài)收縮〕收縮是鑄件產(chǎn)生變形、裂紋的根本原因。4.按照氣體的來(lái)源，鑄件中的氣孔分為〔侵入性氣孔〕、〔析出性氣孔〕和〔反響性氣孔〕三類。因鋁合金液體除氣效果不好等原因，鋁合金鑄件中常見(jiàn)的“針孔〞屬于〔析出性氣孔〕。5.鑄鋼鑄造性能差的原因主要是〔熔點(diǎn)高，流動(dòng)性差〕和〔收縮大〕。6.影響合金流動(dòng)性的內(nèi)因有〔液態(tài)合金的化學(xué)成分〕外因包括〔液態(tài)合金的導(dǎo)熱系數(shù)〕和〔黏度和液態(tài)合金的溫度〕。7，鑄造生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)是〔成形方便〕、〔適應(yīng)性強(qiáng)〕和〔本錢(qián)較低〕。缺點(diǎn)是〔鑄件力學(xué)性能較低〕、〔鑄件質(zhì)量不夠穩(wěn)定〕和〔廢品率高〕。三、綜合分析題1.何謂合金的充型能力？影響充型能力的主要因素有哪些？P3答：液態(tài)合金充滿型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力，稱為液態(tài)合金的充型能力。影響充型能力的主要因素為：(1)合金的流動(dòng)性；(2)鑄型的充型條件；(3)澆注條件；(4)鑄件結(jié)構(gòu)等。2.合金的充型能力不好時(shí)，易產(chǎn)生哪些缺陷？設(shè)計(jì)鑄件時(shí)應(yīng)如何考慮充型能力？答：合金的充型能力不好時(shí)(1)在澆注過(guò)程中鑄件內(nèi)部易存在氣體和非金屬夾雜物；〔2)容易造成鑄件尺寸不精確，輪廓不清晰；(3)流動(dòng)性不好，金屬液得不到及時(shí)補(bǔ)充，易產(chǎn)生縮孔和縮松缺陷。設(shè)計(jì)鑄件時(shí)應(yīng)考慮每種合金所允許的最小鑄出壁厚，鑄件的結(jié)構(gòu)盡量均勻?qū)ΨQ。以保證合金的充型能力。3.為什么對(duì)薄壁鑄件和流動(dòng)性較差的合金，要采用高溫快速澆注？答：適當(dāng)提高液態(tài)金屬或合金的澆注溫度和澆注速度能改善其流動(dòng)性，提高充型能力，因?yàn)闈沧囟雀?，澆注速度快，液態(tài)金屬或合金在鑄型中保持液態(tài)流動(dòng)的能力強(qiáng)。因此對(duì)薄壁鑄件和流動(dòng)性較差的合金，可適當(dāng)提高澆注溫度和澆注速度以防澆注缺乏和冷隔。4.縮孔和縮松產(chǎn)生原因是什么？如何防止？答：縮孔縮松產(chǎn)生原因：鑄件設(shè)計(jì)不合理，壁厚不均勻；澆口、冒口開(kāi)設(shè)的位置不對(duì)或冒口太小；澆注鐵水溫度太高或鐵水成分不對(duì)，收縮率大等。主要原因是液態(tài)收縮和凝固態(tài)收縮所致。防止措施：(1)澆道要短而粗；(2)采用定向凝固原那么；(3)鑄造壓力要大；(4)鑄造時(shí)間要適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)；〔5)合理確定鑄件的澆注位置、內(nèi)澆口位置及澆注工藝。5.什么是定向凝固原那么和同時(shí)凝固原那么？如何保證鑄件按規(guī)定凝固方式進(jìn)行凝固？答：定向凝固〔也稱順序凝固〕就是在鑄件上可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位安放冒口，在遠(yuǎn)離冒口的部位安放冷鐵，使鑄件上遠(yuǎn)離冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固。同時(shí)凝固，就是從工藝上采取各種措施，使鑄件各局部之間的溫差盡量減小，以到達(dá)各局部幾乎同時(shí)凝固的方法?？刂畦T件凝固方式的方法：〔1〕正確布置澆注系統(tǒng)的引人位置，控制澆注溫度、澆注速度和鑄件凝固位置；(2)采用冒口和冷鐵；(3〕改變鑄件的結(jié)構(gòu)；(4)采用具有不同蓄熱系數(shù)的造型材料。6.哪類合金易產(chǎn)生縮孔？哪類合金易產(chǎn)生縮松？如何促進(jìn)縮松向縮孔轉(zhuǎn)化？答：逐層凝固的合金傾向于產(chǎn)生集中縮孔，如純鐵和共晶成分鑄鐵。糊狀凝固的合金傾向于產(chǎn)生縮松，如結(jié)晶溫度范圍寬的合金。促進(jìn)縮松向縮孔轉(zhuǎn)化的方法有：(1)提高澆注溫度，合金的液態(tài)收縮增加，縮孔容積增加；(2)采用濕型鑄造。濕型比干型對(duì)合金的激冷能力大，凝固區(qū)域變窄，使縮松減少，縮孔容積相應(yīng)增加；(3)凝固過(guò)程中增加補(bǔ)縮壓力，可減少縮松而增加縮孔的容積。7.圖2-2-1是兩種T型鑄件，試分析鑄件中熱應(yīng)力分布情況，并畫(huà)出熱應(yīng)力引起的彎曲。8.鑄鋼的鑄造性能如何？鑄造工藝上的主要特點(diǎn)是什么？P28答：鑄造性能：①鋼液的流動(dòng)性差；②鑄鋼的體積收縮率和線收縮率大；③易吸氣氧化和粘砂；④鑄鋼的鑄造性能較差，易產(chǎn)生縮孔和裂紋等缺陷。工藝特點(diǎn)：鑄鋼件在鑄造工藝上必須首先考慮補(bǔ)縮問(wèn)題，防止產(chǎn)生縮孔和裂紋等缺陷，鑄件壁厚要均勻，防止尖角和直角結(jié)構(gòu)，還可設(shè)置鑄造小肋〔防止鑄件結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)因收縮應(yīng)力而產(chǎn)生熱裂〕、提高型砂和型芯的退讓性、多開(kāi)內(nèi)澆道、設(shè)置冒口和冷鐵。9.金屬型鑄造為何能改善鑄件的力學(xué)性能？灰鑄鐵件用金屬型鑄造時(shí)，可能遇到哪些問(wèn)題？答：金屬型鑄造采用耐高溫的金屬做鑄型，其型芯一般也用金屬制成。故鑄型和型芯都不具有退讓性，且導(dǎo)熱性好，鑄件冷卻速度快，所以組織細(xì)密，力學(xué)性能高。澆不到、冷隔、裂紋等。10.壓力鑄造、低壓鑄造和擠壓鑄造的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍有何不同？P62答：11.以下鑄件在大批量生產(chǎn)時(shí)，采用什么鑄造方法為佳？①帶輪及飛輪：砂型鑄造②大口徑鑄鐵管：離心鑄造③大模數(shù)齒輪滾刀：模鍛④汽車(chē)?yán)龋喝勰ｈT造⑤汽輪機(jī)葉片：熔模鑄造⑥車(chē)床床身：砂型鑄造⑦縫紉機(jī)頭：砂型鑄造⑧鋁活塞：金屬性鑄造⑨汽缸套：離心鑄造⑩發(fā)動(dòng)機(jī)缸體：砂型鑄造12.圖2-2-2為應(yīng)力框鑄件，凝固冷卻后沿A-A線鋸斷，此時(shí)斷口間隙大小會(huì)產(chǎn)生什么變？試分析原因。15.何為鑄件結(jié)構(gòu)斜度？與起模斜度有何不同？圖2-2-5所示結(jié)構(gòu)是否合理？如何改進(jìn)？答：鑄件結(jié)構(gòu)斜度為鑄件上垂直于分型面的不加工外表，為起模方便和鑄件精度所具有的斜度。鑄件的結(jié)構(gòu)斜度與起摸斜度不容混淆。結(jié)構(gòu)斜度是在零件設(shè)計(jì)時(shí)直接在零件圖上標(biāo)出，且斜度值較大；起模斜度是在繪制鑄造工藝圖時(shí)，對(duì)零件圖上沒(méi)有結(jié)構(gòu)斜度的立壁給予很小的起模斜度〔0.5°～3.0°〕圖中內(nèi)腔上方的小孔斜度不合理，模型不易從砂型中取出。17．為什么鑄件會(huì)產(chǎn)生熱裂紋？影響鑄件產(chǎn)生熱裂紋的主要因素是什么？答：收縮較大的金屬〔特別是鑄鋼件〕，由于高溫時(shí)〔即凝固期或剛凝固完畢時(shí)〕的強(qiáng)度和塑性等性能低，是產(chǎn)生熱裂的根本原因。影響熱裂紋的主要因素有：(1)鑄件材質(zhì)①結(jié)晶溫度范圍較窄的金屬不易產(chǎn)生熱裂紋，結(jié)晶溫度范圍較寬的金屬易產(chǎn)生熱裂紋。②灰鑄鐵在冷凝過(guò)程中有石墨膨脹，凝固收縮比白口鑄鐵和碳鋼小，不易產(chǎn)生熱裂紋，而白口鑄鐵和碳鋼熱裂傾向較大。③硫和鐵形成熔點(diǎn)只有985℃的低熔點(diǎn)共晶體并在晶界上呈網(wǎng)狀分布，使鋼產(chǎn)生“(2)鑄件結(jié)構(gòu)鑄件各部位厚度相差較大，薄壁處冷卻較快，強(qiáng)度增加較快，阻礙厚壁處收縮，結(jié)果在強(qiáng)度較低的厚處〔或厚薄相交處〕出現(xiàn)熱裂紋。(3)鑄型阻力鑄型退讓性差，鑄件高溫收縮受阻，也易產(chǎn)生熱裂紋。(4)澆冒口系統(tǒng)設(shè)置不當(dāng)如果鑄件收縮時(shí)受到澆口阻礙；與冒口相鄰的鑄件局部冷凝速度比遠(yuǎn)離冒口局部慢，形成鑄件上的薄弱區(qū)，也都會(huì)造成熱裂紋。第二章鍛壓一、名詞解釋塑性變形：材料在外力的作用下發(fā)生的不可回復(fù)的變形。加工硬化：金屬的塑性變形導(dǎo)致其強(qiáng)度、硬度提高，而塑性和韌性下降的現(xiàn)象。纖維組織：熱加工時(shí)，鑄態(tài)組織中的各種夾雜物，由于在高溫下具有一定塑性，它們會(huì)沿著變形方向伸長(zhǎng)，形成纖維分布，當(dāng)再結(jié)晶時(shí)，這些夾雜物依然沿被伸長(zhǎng)的方向保存下來(lái)，稱為纖維組織。可鍛性：衡量材料能夠進(jìn)行壓力加工難易程度的工藝性能，包括材料的塑性和變形抗力。自由鍛：只用簡(jiǎn)單的通用性的工具，或在鍛造設(shè)備上的上、下砧間直接使坯料變形而獲得所需幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件的加工方法。二、填空題1.影響合金鍛造性能的內(nèi)因有〔化學(xué)成分〕和〔組織結(jié)構(gòu)〕兩方面，外因包括〔變形溫度〕、〔變形速度〕、〔應(yīng)力狀態(tài)〕和〔潤(rùn)滑條件〕。2.沖壓的根本工序包括〔變形〕和〔別離〕兩大類。3.繪制自由鍛件圖時(shí)應(yīng)考慮〔加工余量〕、〔公差〕和〔余塊〕等工藝參數(shù)問(wèn)題。4.鍛壓生產(chǎn)的實(shí)質(zhì)是〔利用金屬在固態(tài)下的塑性成形〕，所以只有〔塑性好的〕材料適合于鍛造。5.模型鍛造的根本方法包括〔錘上模鍛〕和〔其他設(shè)備上模鍛〕鍛造。6.熱變形是指〔金屬再結(jié)晶〕溫度以上的變形。7.金屬的鍛造性能決定于金屬的〔塑性〕和變形的〔變形抗力〕。8.鍛造時(shí)，金屬允許加熱到的最高溫度稱〔始鍛溫度〕，停止鍛造的溫度稱〔終鍛溫度〕9．深腔件經(jīng)屢次拉深變形后應(yīng)進(jìn)行〔再結(jié)晶退火〕熱處理。10.自由鍛鍛造設(shè)備有〔空氣錘〕、〔蒸汽空氣錘〕和〔壓力機(jī)〕三大類。11.鍛壓加工方法的主要優(yōu)點(diǎn)是〔力學(xué)性能高、節(jié)約金屬、生產(chǎn)率高、適應(yīng)性廣〕，主要缺點(diǎn)是〔結(jié)構(gòu)工藝性要求高、尺寸精度低、初期投資費(fèi)用高〕。12．沖孔和落料的加工方法相同，只是作用不同，落料沖下的局部是〔工件〕，沖孔沖下的局部是〔廢料〕。13.金屬在加熱時(shí)可能產(chǎn)生的缺陷有〔過(guò)熱〕、〔過(guò)燒〕和〔氧化〕等。14.沖裁時(shí)板料別離過(guò)程分為〔彈性變形階段〕、〔塑性變形階段〕和〔斷裂別離階段〕三個(gè)階段。15.20鋼的鍛造性能比T10鋼〔好〕，原因是〔T10鋼是結(jié)構(gòu)鋼，塑性差〕。三、綜合分析題3．碳鋼在鍛造溫度范圍內(nèi)變形時(shí)，是否會(huì)產(chǎn)生冷變形強(qiáng)化？答：碳鋼在鍛造溫度范圍內(nèi)變形時(shí)，假設(shè)采用高速錘鍛造，產(chǎn)生加工硬化的速率高而發(fā)生再結(jié)晶的速率較低時(shí)，也可能會(huì)產(chǎn)生冷變形強(qiáng)化。4.熱變形對(duì)金屬組織和性能有什么影響？答：熱變形使得金屬的晶粒細(xì)化，組織致密，強(qiáng)度、塑性及韌性都得到提高。同時(shí)金屬中出現(xiàn)流線組織，且表現(xiàn)為各向異性。5.塑性差的金屬材料進(jìn)行鍛造時(shí)，應(yīng)注意什么問(wèn)題？答：加熱升溫速度要慢，采用壓力機(jī)上鍛造，對(duì)坯料施加靜壓力，降低變形速度，使再結(jié)晶能充分的進(jìn)行，防止產(chǎn)生加工硬化。6.模鍛的設(shè)備主要有哪些？其特點(diǎn)及應(yīng)用范圍如何？答：模鍛的設(shè)備主要有以下幾種。(1)模鍛錘：對(duì)金屬主要施加沖擊力。變形速度快，鍛件質(zhì)量高，材料的利用率高，并且本錢(qián)較低，適合大批量生產(chǎn)。(2)壓力機(jī)：對(duì)金屬主要施加靜壓力，金屬在模膛內(nèi)流動(dòng)緩慢，在垂直于力的方向上容易變形，有利于對(duì)變形速度敏感的低塑性材料的成形，并且鍛件內(nèi)外變形均勻，鍛造流線連續(xù)，鍛件力學(xué)性能好。10.錘上模鍛能否直接鍛出通孔？如何鍛出通孔？答：不能直接鍛出通孔，要留沖孔連皮，鍛造后用切邊壓力機(jī)切除。11.在曲柄壓力機(jī)上能否實(shí)現(xiàn)拔長(zhǎng)、滾擠等變形工序？并簡(jiǎn)述理由。答：不可以。曲柄壓力機(jī)工作時(shí)滑塊行程較小，在滑塊的一個(gè)往復(fù)行程中完成一個(gè)工件的變形，故不適于加工長(zhǎng)軸類鍛件。拔長(zhǎng)、擠壓等制坯工序需在其他設(shè)備上完成。12.用什么方法能保證將厚度為1.5mm,直徑為250mm的低碳鋼鋼板加工成直徑為50mm的筒形件？答：采用屢次拉深。在拉深工序間安排退火處理，以消除加工硬化現(xiàn)象。在屢次拉深過(guò)程中，拉伸系數(shù)不斷增大，確保筒形件質(zhì)量和生產(chǎn)順利進(jìn)行。13.比較落料和拉深工序凸凹模結(jié)構(gòu)及其間隙有什么不同？答：落料是別離工序，凹模與凸模邊緣是鋒利的刃口，而拉伸是變形工序，凸凹模邊緣為圓角。落料的凸凹模間隙小于板的厚度，且凸凹模間隙要求適宜，這樣上下裂紋重合一致，沖裁力、卸料力和推件力適中，模具才具有足夠的壽命，落料的尺寸幾乎與模具一致，且塌角、毛刺和斜度均很小。過(guò)大或過(guò)小的間隙都會(huì)影響模具的使用壽命和零件的質(zhì)量。拉伸的凸模和凹模間隙比落料時(shí)凸凹模的間隙大，一般大于板料的厚度。14.試述沖裁間隙對(duì)沖裁件的質(zhì)量和沖模壽命的影響。答：當(dāng)落料件的凸凹模間隙過(guò)小時(shí)，上下裂紋向外錯(cuò)開(kāi)。凸凹模受到金屬的擠壓作用增大，從而摩擦力增大，加劇了凸、凹模的磨損，降低了模具壽命。但零件光面寬度增加，塌角、毛刺、斜度等都有所減小，工件質(zhì)量較高。當(dāng)間隙過(guò)大時(shí)，上、下裂紋向內(nèi)錯(cuò)開(kāi)。斷面光面減小，塌面與斜度增大，形成厚而大的拉長(zhǎng)毛刺，且難以去除，同時(shí)沖裁的翹曲現(xiàn)象嚴(yán)重。但是，推件力與卸料力大為減小，甚至為零，材料對(duì)凸、凹模的磨損大大減弱，所以模具壽命較高。落料的凸凹模間隙適宜時(shí)，上下裂紋重合一致，沖裁力、卸料力和推件力適中，模具具有足夠的壽命，切斷面的塌角、毛刺和斜度均很小，零件的尺寸幾乎與模具一致。15．沖壓模的種類有哪些？指出各自的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。答：(1)簡(jiǎn)單沖模：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，適用于沖壓件的小批量生產(chǎn)；(2)連續(xù)沖模：可以循環(huán)屢次沖模，生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。但要求定位精度高，制造復(fù)雜，本錢(qián)較高；(3)復(fù)合沖模：最大特點(diǎn)是模具中有一個(gè)凸凹模。適用于產(chǎn)量大、精度高的沖壓件，但模具制造復(fù)雜、本錢(qián)高。17.指出以下自由鍛件〔如以下列圖2-2-14〕結(jié)構(gòu)工藝性的不合理處，并提出改進(jìn)意見(jiàn)。答：(a),(d)自由鍛不能鍛出曲面相交的復(fù)雜結(jié)構(gòu)；(b)自由鍛應(yīng)防止錐體結(jié)構(gòu)(c)自由鍛不能鍛出凹凸不平的輻板；(e)自由鍛應(yīng)防止加強(qiáng)筋結(jié)構(gòu)。輻板處應(yīng)該加厚。模鍛件應(yīng)防止高筋和凸起結(jié)構(gòu)。第三章焊接一、名詞解釋熱影響區(qū)：焊縫兩側(cè)，由于焊接熱的作用組織和性能發(fā)生變化的區(qū)域。焊接：通過(guò)加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件到達(dá)原子結(jié)合的一種加工方法。焊接電?。汉讣c焊條之間〔或二電極之間，電極與焊件之間〕的氣體介質(zhì)產(chǎn)生的強(qiáng)烈而持久的放電現(xiàn)象。酸性焊條：指焊條熔渣的成分主要是酸性氧化物〔如TiO2、Fe2O3〕的焊條。焊接性：指金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性，即金屬材料在一定焊接工藝條件下〔焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式等〕，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。二、填空題1.按焊接過(guò)程的特點(diǎn)，焊接方法可歸納為〔熔化焊〕、〔壓力焊〕和〔釬焊〕三大類。2.焊接電弧由〔陰極區(qū)〕、〔陽(yáng)極區(qū)〕和〔弧柱區(qū)〕三局部組成，其中〔弧柱區(qū)〕區(qū)的溫度最高。3.焊條是由〔焊芯〕和〔藥皮〕兩局部組成。4.焊接接頭的根本形式有〔對(duì)接〕、〔搭接〕、〔角接〕和〔T型接頭〕四種。其中〔對(duì)接〕接頭最容易實(shí)現(xiàn)，也最容易保證質(zhì)量，有條件時(shí)應(yīng)盡量采用。5.為防止普通低合金鋼材料焊后產(chǎn)生冷裂紋，焊前應(yīng)對(duì)工件進(jìn)行〔預(yù)熱〕處理，采用〔堿性焊條〕焊條，以及焊后立即進(jìn)行〔去應(yīng)力退火〕。6.為減少焊接應(yīng)力，在焊接時(shí)通常采用的工藝措施有〔選擇合理的焊接次序〕、〔焊前預(yù)熱〕、〔采用小電流，快速焊〕、〔錘擊或碾壓焊縫〕和〔焊后熱處理〕等。7．焊接變形的根本形式有〔收縮變形〕、〔角變形〕、〔彎曲變形〕、〔波浪變形〕和〔扭曲變形〕。8．手工電弧焊時(shí)，焊條的焊芯在焊接過(guò)程中的作用是〔電極〕和〔填充金屬〕。9.低碳鋼的熱影響區(qū)可分為〔熔合區(qū)〕、〔過(guò)熱區(qū)〕、〔正火區(qū)〕和〔局部相變區(qū)〕區(qū)等，其中(熔合區(qū))和〔過(guò)熱區(qū)〕區(qū)對(duì)焊接接頭質(zhì)量影響最大。10，焊縫位置的布置原那么包括〔焊縫位置應(yīng)便于操作〕、〔焊縫盡量分散，防止密集交叉〕、〔焊縫盡量對(duì)稱分布〕、〔焊縫布置應(yīng)避開(kāi)最大應(yīng)力與應(yīng)力集中位置〕和〔焊縫應(yīng)盡量遠(yuǎn)離機(jī)械加工面〕五個(gè)方面。11．手工電弧焊是以〔電弧〕做熱源，其特點(diǎn)是〔手工電弧焊靈巧，可以進(jìn)行全位置施焊，可焊任意形狀的焊縫，可以焊接較薄較小的工件，但是，手工電弧焊生產(chǎn)率低，太厚或太薄的工件捍接時(shí)質(zhì)量難以保證，焊接質(zhì)量受操作者的技術(shù)水平限制，質(zhì)量不穩(wěn)定〕。12.請(qǐng)按化學(xué)性質(zhì)對(duì)以下焊條進(jìn)行分類：〔1〕E4315〔酸性〕；〔2〕E5015〔堿性〕。三、綜合分析題1.焊縫形成過(guò)程對(duì)焊接質(zhì)量有何影響？試說(shuō)明其原因。答：〔1〕在焊縫的成形過(guò)程中，熔融金屬的保護(hù)對(duì)焊接質(zhì)量有直接的影響，假設(shè)保護(hù)不良，空氣中的氧、氮、氫會(huì)溶人液態(tài)金屬中，引起氣孔、夾渣、裂紋，損害金屬的性能；〔2〕焊接過(guò)程中的熱循環(huán)對(duì)焊接質(zhì)量有影響，熔池金屬由于溫度過(guò)高，合金元素可能發(fā)生蒸發(fā)或氧化，熱影響區(qū)可能因過(guò)熱導(dǎo)致晶粒粗大，使性能降低，不均勻的溫度分布，還會(huì)引起焊接變形和焊接應(yīng)力，降低焊接質(zhì)量；〔3〕焊縫的形狀不規(guī)那么，會(huì)造成應(yīng)力集中，降低焊接質(zhì)量；〔4〕焊接過(guò)程中，坡口間隙大小，焊接標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)的變化，坡口外表的清潔程度等對(duì)焊接質(zhì)量也會(huì)產(chǎn)生較大的影響。2.熔焊、壓焊、釬焊三者的主要區(qū)別是什么？何種最常用？答：熔化焊接是指焊接過(guò)程中，金屬發(fā)生局部熔化，進(jìn)行了化學(xué)冶金反響；壓力焊是指在焊接過(guò)程中，施加了壓力作用，金屬主要靠塑性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)連接的；釬焊時(shí)，被焊接的金屬不熔化，利用熔點(diǎn)比被焊金屬低的釬料熔化填滿縫隙，形成焊縫。其中熔化焊最常用3.直流電弧的極性指的是什么？了解直流電弧極性有何實(shí)用意義？答：直流電弧的極性是指工件與電弧陰極或陽(yáng)極的接法，正接是將工件接陽(yáng)極，焊條接陰極，這時(shí)電弧的熱量主要集中在焊件上，有利于加快焊件熔化，保證足夠幾的熔深，適用于焊接較厚的工件；反接是將工件接陰極，焊條接陽(yáng)極，適用于焊接有色金屬及薄鋼板。4.電弧焊電源與一般電力電源的主要區(qū)別何在？為什么要有這種區(qū)別？答：一般電力電源要求電源電壓不隨負(fù)載的變化而變化，而焊接電源要求其電壓隨負(fù)載增大而迅速降低，即具有陡降的特性以滿足焊接的要求。6.當(dāng)采用光焊芯焊接時(shí)，焊縫區(qū)域發(fā)生了怎樣的冶金反響？答：當(dāng)采用光焊芯焊接時(shí)，焊縫區(qū)域發(fā)生的冶金反響有金屬的氧化、氫、氮的溶解等。7．釬焊和熔焊的主要區(qū)別在哪里？與熔焊相比，釬焊有哪些主要優(yōu)缺點(diǎn)？適用于什么情況？答：釬焊是利用熔點(diǎn)比母材低的釬料熔化填滿縫隙形成焊接接頭，母材不熔化；熔化焊是用焊條或焊絲〔或不用〕，母材發(fā)生局部熔化形成焊接接頭。釬焊的優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高、焊接變形小、焊件尺寸精確、可焊接異種金屬、易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化；缺點(diǎn)：焊縫強(qiáng)度低。適合于焊接小而薄，且精度要求高的零件，廣泛應(yīng)用于機(jī)械、儀表、電子、航空、航天等部門(mén)。8.為表2-2-2所列產(chǎn)品選擇焊接方法。9.為表2-2-3所列的各項(xiàng)選擇適宜的焊接方法。10.產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形的主要原因是什么？焊接應(yīng)力與變形對(duì)焊接結(jié)構(gòu)各有哪些影響？并定性說(shuō)明焊接剩余應(yīng)力分布的一般規(guī)律。答：焊接應(yīng)力和變形產(chǎn)生的主要原因是焊接過(guò)程中，對(duì)焊件的不均勻加熱和冷卻。焊接應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)的質(zhì)量、使用性能〔如靜載強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度等〕和焊后機(jī)械加工精度有很大影響。焊接變形會(huì)給裝配工作帶來(lái)很大困難，降低焊接結(jié)構(gòu)的使用性能，矯正要用較多時(shí)間，甚至使焊接結(jié)構(gòu)報(bào)廢。焊接剩余應(yīng)力分布的一般規(guī)律是焊縫及兩側(cè)為拉應(yīng)力，遠(yuǎn)離焊縫處為壓應(yīng)力。11.焊接銅、鋁及其合金時(shí)，要考慮的主要問(wèn)題各是什么？選用何種焊接方法最正確？為什么？答：焊接銅及銅合金需要考慮的主要問(wèn)題有：焊接裂紋，產(chǎn)生氣孔，焊不透，焊接變形。選擇能量集中的焊接方法，如氫弧焊、等離子弧焊、電子束焊、激光焊。焊接鋁及鋁合金需要考慮的主要問(wèn)題有：合金的氧化，氣孔的產(chǎn)生，焊接裂紋，焊接變形，未熔合。氬弧焊最正確12.什么是酸性焊條和堿性焊條？從焊條的藥皮組成、焊縫力學(xué)性能及焊接工藝等方面比較其差異及適用性。答：酸性焊條是指焊條藥皮熔渣中的主要成分是酸性氧化物，氧化性較強(qiáng)，易燒損合金元素，對(duì)焊件上的油污、鐵銹不敏感，焊接工藝性能好，熔渣熔點(diǎn)低，流動(dòng)性好，易脫渣，焊縫成形好，但難以有效去除熔池中S、P雜質(zhì)，熱裂傾向大；常用于一般鋼結(jié)構(gòu)的焊接。堿性焊條是指焊條藥皮熔渣中的主要成分是堿性氧化物和鐵合金，氧化性弱，脫S、P能力強(qiáng)，抗裂性好，對(duì)油污、水銹等的敏感性較大，易產(chǎn)生氣孔，焊條的焊接工藝性差，一般要求直流反接，主要用于重要構(gòu)件的焊接〔如壓力容器〕。13.高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接后產(chǎn)生冷裂紋的主要原因是什么？如何防止？答：高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接后產(chǎn)生冷裂紋的主要原因是：(1)焊接中，坡口、焊絲外表不清潔，焊條、焊劑烘干不夠，使接頭含氫超過(guò)臨界含氫量；(2)焊接接頭拘束度太大，產(chǎn)生較大的應(yīng)力；(3)焊后接頭冷卻速度過(guò)大，產(chǎn)生淬硬組織。防止措施：(1)焊接坡口、焊絲外表清理干凈，焊條、焊劑按要求嚴(yán)格烘干；(2)選擇韌性好的低氫型焊條。11.中碳鋼、強(qiáng)度較高的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接性能低于低碳鋼，主要表現(xiàn)在哪里？它們?cè)诤附訒r(shí)，工藝上和焊條選擇上有何共同特點(diǎn)？焊前預(yù)熱和焊后緩冷起何作用？假設(shè)某碳鋼與某低合金結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能相同，宜選哪一種材料作焊接結(jié)構(gòu)？答：中碳鋼、強(qiáng)度較高的低合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接性能低于低碳鋼，主要表現(xiàn)在：中碳鋼、強(qiáng)度較高的低合金結(jié)構(gòu)鋼的碳當(dāng)量大于低碳鋼的碳當(dāng)量；共同點(diǎn)：焊接方法上沒(méi)有特殊要求，常用的焊接方法有手工電弧焊、埋弧自動(dòng)焊、CO2焊、電阻焊?！?〕低碳鋼焊接時(shí)，在零度以下低溫焊接厚件時(shí)，須預(yù)熱焊件，厚度超過(guò)50mm，焊后須進(jìn)行熱處理，以消除內(nèi)應(yīng)力；在焊條選擇上，一般選擇酸性焊條，對(duì)重要結(jié)構(gòu)構(gòu)件，應(yīng)選擇低氫型焊條〔E5o15、ESO16等〕?！?〕中碳鋼、強(qiáng)度較高的低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接時(shí)，需要采取特殊的工藝措施。通常選用抗裂性好的低氫型焊條，焊前預(yù)熱、焊后緩冷和進(jìn)行去應(yīng)力退火；采用細(xì)焊條、小電流、開(kāi)坡口、多層焊，焊條要烘干，坡口處應(yīng)清理干凈。焊前預(yù)熱和焊后緩冷的作用：焊前預(yù)熱可以減少焊件各部位的溫差，降低焊接應(yīng)力，有利于防止焊接裂紋的產(chǎn)生；焊后緩冷可以防止接頭淬硬組織的產(chǎn)生，降低焊接接頭的焊接應(yīng)力，防止焊接裂紋的產(chǎn)生。假設(shè)某碳鋼與某低合金結(jié)構(gòu)鋼的力學(xué)性能相同，宜選某低合金結(jié)構(gòu)鋼材料做焊接結(jié)構(gòu)。第四章毛坯件件選擇與檢驗(yàn)1.為什么齒輪多用鍛件，而帶輪和飛輪多用鑄件？答：齒輪因受力大且復(fù)雜應(yīng)選用鍛件，帶輪和飛輪受力不大且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，因此可選用鑄件。2．選擇毛坯的三項(xiàng)原那么相互關(guān)系如何？答：選擇毛坯的三項(xiàng)原那么是零件的使用性原那么、材料的工藝性原那么、經(jīng)濟(jì)性原那么4.為什么說(shuō)毛坯材料確定后，毛坯的種類也就根本上確定了？答：材料確定后，材料的工藝性即已確定，一般應(yīng)采用工藝性較好的成形方法進(jìn)行毛坯的成形，因此毛坯的種類也就根本確定。5.請(qǐng)為以下零件選擇適宜的毛坯生產(chǎn)方法：發(fā)動(dòng)機(jī)活塞、汽輪機(jī)葉片、機(jī)床主軸、機(jī)床床身、大口徑鑄鐵污水管、鍋爐筒體、子彈彈殼重要齒輪、汽車(chē)油箱、船體、成批大量生產(chǎn)的墊片；成批大量生產(chǎn)的變速箱體；單件生產(chǎn)的機(jī)架；形狀簡(jiǎn)單、承載能力較大的軸；家庭用的液化氣鋼瓶；大批量生產(chǎn)的直徑相差不大的軸；汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)上的曲軸。?金屬工藝學(xué)?上、下冊(cè)習(xí)題集〔一〕1、什么是應(yīng)力？什么是應(yīng)變？答：試樣單位截面上的拉力，稱為應(yīng)力，用符號(hào)σ表示，單位是MPa。試樣單位長(zhǎng)度上的伸長(zhǎng)量，稱為應(yīng)變，用符號(hào)ε表示。2、畫(huà)出低碳鋼拉伸曲線圖，并指出縮頸現(xiàn)象發(fā)生在拉伸圖上哪一點(diǎn)？假設(shè)沒(méi)有出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象，是否表示試樣沒(méi)有發(fā)生塑性變形？答：b點(diǎn)發(fā)生縮頸現(xiàn)象。假設(shè)沒(méi)有出現(xiàn)縮頸現(xiàn)象，試樣并不是沒(méi)有發(fā)生塑性變形，而是沒(méi)有產(chǎn)生明顯的塑性變形。3、將鐘表發(fā)條拉直是彈性變形還是塑性變形？怎樣判斷它的變形性質(zhì)？答：將鐘表發(fā)條拉直是彈性變形，因?yàn)楫?dāng)時(shí)鐘停止時(shí)，鐘表發(fā)條恢復(fù)了原狀，故屬?gòu)椥宰冃巍?、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？各適用于何種場(chǎng)合。以下情況應(yīng)采用哪種硬度法測(cè)定其硬度？答：布氏硬度法：〔1〕優(yōu)點(diǎn)：壓痕面積大，硬度值比較穩(wěn)定，故測(cè)試數(shù)據(jù)重復(fù)性好，準(zhǔn)確度較洛氏硬度法高。〔2〕缺點(diǎn)：測(cè)試費(fèi)時(shí)，且壓痕較大，不適于成品檢驗(yàn)。〔3〕應(yīng)用：硬度值HB小于450的毛坯材料。洛氏硬度法：〔1〕優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單，測(cè)試簡(jiǎn)單、迅速，并不損壞被測(cè)零件?！?〕缺點(diǎn)：測(cè)得的硬度值重復(fù)性較差，對(duì)組織偏析材料尤為明顯。〔3〕應(yīng)用：一般淬火件，調(diào)質(zhì)件。庫(kù)存鋼材——布氏硬度 鍛件——布氏硬度硬質(zhì)合金刀頭——洛氏硬度 臺(tái)虎鉗鉗口——洛氏硬度。5、以下符號(hào)所表示的力學(xué)性能指標(biāo)的名稱、含義和單位是什么？σ：強(qiáng)度，表示材料在外加拉應(yīng)力的作用下，抵抗塑性變形和斷裂的能力，單位MPa。σs：屈服強(qiáng)度，指金屬材料開(kāi)始發(fā)生明顯塑性變形時(shí)的應(yīng)力，單位MPa。σb：抗拉強(qiáng)度，指金屬材料在拉斷前可能承受的最大應(yīng)力，單位MPa。σ0.2：屈服強(qiáng)度，試樣在產(chǎn)生0.2%塑性變形時(shí)的應(yīng)力，單位MPa。σ-1：疲勞強(qiáng)度，表示金屬材料在無(wú)數(shù)次的循環(huán)載荷作用下不致引起斷裂的最大應(yīng)力，單位MPa。δ：伸長(zhǎng)率，試樣產(chǎn)生塑性變形而發(fā)生破壞是的最大伸長(zhǎng)量。αk：沖擊韌性，金屬材料在一次性、大能量沖擊下，發(fā)生斷裂，斷口處面積所承受的沖擊功，單位是J/cm2。HRC：洛氏硬度，無(wú)單位。HBS：布氏硬度，無(wú)單位。表示金屬材料在受外加壓力作用下，抵抗局部塑性變形的能力。HBW：布氏硬度，無(wú)單位?！捕?、金屬的晶粒粗細(xì)對(duì)其力學(xué)性能有什么影響？答：晶粒越細(xì)小，σb、HB、αk越高；晶粒越粗，σb、HB,、αk,、δ下降2、什么是同素異晶轉(zhuǎn)變？試畫(huà)出純鐵的冷卻曲線，并指出室溫和1100℃時(shí)的純鐵晶格有什么不同？答：隨溫度的改變，固態(tài)金屬晶格也隨之改變的現(xiàn)象，稱為同素異晶轉(zhuǎn)變。純鐵的冷卻曲線如以下列圖：室溫純鐵晶格：面心立方體晶格1100℃純鐵晶格：體心立方晶格3、填表：組織名稱代表符號(hào)含碳量/%組織類型力學(xué)性能特征鐵素體F0.0218固溶體σb、HB低αk、δ高奧氏體A0.77～2.11固溶體一定的σb、HB，較高的αk、δ滲碳體Fe3C6.69化合物硬而脆，δ≈0珠光體P0.77混合物具有綜合力學(xué)性能5、分析在緩慢冷卻條件下，45鋼和T10鋼的結(jié)晶過(guò)程和室溫組織。答：45鋼結(jié)晶過(guò)程：L→L+A→A→A+F→P+F室溫組織：P+FT10鋼的結(jié)晶過(guò)程：L→L+A→A→A+Fe3CⅡ→P+Fe3CⅡ室溫組織：P+Fe3CⅡ6、填表鋼號(hào)所屬類別大致含碳量/%性能特征用途Q235-A普通碳素體結(jié)構(gòu)鋼0.17～0.25一定的σb、HB,較高的αk、δ螺釘45優(yōu)質(zhì)碳素中碳鋼0.45具有綜合力學(xué)性能主軸T10A碳素工具鋼1.0σb、HB較高,αk,、δ較低銼刀16Mn16錳鋼0.16較高的σb，HB,αk,δ建筑用鋼7、倉(cāng)庫(kù)中混存了相同規(guī)格的20鋼、45鋼和T10鋼，請(qǐng)?zhí)岢鲆环N最為簡(jiǎn)單的區(qū)分方法。答：20鋼、45鋼、T10鋼含碳量不同，硬度不同，故采用測(cè)定硬度法加以區(qū)別，T10鋼硬度最高，20鋼硬度最低。8、現(xiàn)需制造以下產(chǎn)品，試選用適宜的鋼號(hào)。答：六角螺釘——Q235車(chē)床主軸——45臉盆——Q235鉗工鏨子——T10液化石油氣罐——20鋼銼——T10自行車(chē)彈簧——60門(mén)窗合頁(yè)——Q235活搬手——T8〔三〕1、什么是退火？什么是正火？?jī)烧叩奶攸c(diǎn)和用途有什么不同？答：將鋼加熱，保溫，然后隨爐冷卻。將鋼加熱到Ac3以上30～50℃或Accm以上30～50℃，保溫后在空氣中冷卻。正火和退火的不同點(diǎn)：加熱后鋼的冷卻方式不同。相同點(diǎn)：將鋼加熱到奧氏體區(qū)，使鋼進(jìn)行重結(jié)晶，解決了鑄件、鍛件晶粒粗大、組織不均勻的問(wèn)題。2、亞共析鋼的淬火溫度為何是Ac3〔30～50℃〕℃？過(guò)低或過(guò)高有什么弊端？答：淬火的目的是為了使鋼獲得高強(qiáng)度和高硬度。亞共析鋼加熱到Ac3以上30～50℃，使鐵素體充分轉(zhuǎn)變，獲得單一奧氏體，假設(shè)淬火溫度低于Ac3線，存在軟組織鐵素體，硬度下降；假設(shè)淬火溫度大大高于Ac3線，奧氏體晶粒粗大，淬火后獲得粗大的馬氏體組織，使σb、HB下降。3、碳鋼在油中淬火的后果如何？為什么合金鋼通常不在水中淬火？答：碳鋼在油中淬火，由于淬火冷卻速度小于臨界冷卻速度，故不能獲得單一的馬氏體組織。合金鋼淬火穩(wěn)定性高，為了防止淬火變形和開(kāi)裂，故合金鋼一般在油中淬火而不在水中淬火。4、鋼在淬火后為什么要回火？三種類型回火的用途有何不同？汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋螺釘要采用哪種回火？答：淬火鋼回火主要目的是消除淬火應(yīng)力，降低鋼的脆性，防止產(chǎn)生裂紋，同時(shí)使鋼獲得所需的力學(xué)性能?！睞〕低溫回火〔150～250℃〕：降低內(nèi)應(yīng)力和脆性，獲得高硬度，高耐磨性?！睟〕中溫回火〔350～500℃〕：使鋼獲得高彈性，高硬度，一定的韌性?！睠〕高溫回火〔500～650℃〕：使鋼獲得綜合力學(xué)性能。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋螺釘承受交變載荷作用，因此需要有較高的σb、HB,、αk,、δ，故采用高溫回火。5、鋸條、大彈簧、車(chē)床主軸、汽車(chē)變速箱齒輪的最終熱處理有何不同？最終組織各是什么？答：鋸條：淬火后低溫回火，組織：M回大彈簧：淬火后中溫回火，組織：T回車(chē)床主軸：淬火后高溫回火，組織：S回汽車(chē)變速箱齒輪：滲碳、淬火后低溫回火，組織：M回6、現(xiàn)用T10鋼制造鋼挫，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)工藝路線方框圖中熱處理工序名稱。答：鍛造→球化退火→機(jī)加工→淬火→低溫回火7、在普通熱處理中，加熱后進(jìn)行保溫的目的是什么？感應(yīng)加熱外表淬火是否需要保溫？化學(xué)熱處理的保溫有何特點(diǎn)？為什么？答：普通熱處理中保溫的目的：使工件表層和心部的溫度一致，使相變充分完成。感應(yīng)加熱外表淬火不需要保溫。化學(xué)熱處理保溫特點(diǎn)：保溫時(shí)間較長(zhǎng)。目的：使工件表層增碳，使?jié)B碳層深度增加。第二章 鑄造為什么鑄造是毛坯生產(chǎn)中的重要方法?結(jié)合具體例如分析之。答：因?yàn)殍T造具有如下特點(diǎn)：〔1〕可制成形狀復(fù)雜的外形和內(nèi)腔的毛坯。如箱體，汽缸體等?！?〕適用范圍廣，工業(yè)上常用的金屬材料都可鑄造成型且生產(chǎn)批量、鑄造尺寸大小不受限制?！?〕設(shè)備本錢(qián)低,產(chǎn)品本錢(qián)低,加工余量小,制造本錢(qián)低.2、什么是液態(tài)合金的充型能力？它與合金的流動(dòng)性有何關(guān)系？不同化學(xué)成分的合金為何流動(dòng)性不同？為什么鑄鋼的充型能力比鑄鐵差?答：液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得形狀完整，輪廓清晰鑄件的能力，稱為液態(tài)合金的充型能力。合金的流動(dòng)性愈好，充型能力愈強(qiáng)，愈便于澆鑄出輪廓清晰，簿而復(fù)雜的鑄件。鑄鋼和鑄鐵的化學(xué)成分不同，凝固方式不同，具有共晶成分的鑄鐵在結(jié)晶時(shí)逐層凝固，已結(jié)晶的固體內(nèi)外表較光滑，對(duì)金屬液的流動(dòng)阻力小，故流動(dòng)性好，充型能力強(qiáng)；而鑄鋼在結(jié)晶時(shí)為糊狀凝固或中間凝固，初生的樹(shù)枝狀晶體阻礙了金屬溶液的流動(dòng)，故流動(dòng)性差，充型能力差，所以鑄鋼的充型能力比鑄鐵差。3、某定型生產(chǎn)的薄鑄鐵件，投產(chǎn)以來(lái)質(zhì)量根本穩(wěn)定，但最近一時(shí)期澆缺乏和冷隔缺陷突然增多，試分析其原因？答：薄鑄鐵件產(chǎn)生澆缺乏和冷隔缺陷的主要原因是流動(dòng)性和澆注條件，在澆注條件保持不變的條件下，鑄件澆缺乏和冷隔缺陷增多，主要是流動(dòng)性下降造成的，影響合金流動(dòng)性的的主要因素是合金的化學(xué)成分，因此，很可能是坯料的化學(xué)成分發(fā)生了變化，遠(yuǎn)離了共晶成分點(diǎn)。4、既然提高澆注溫度可提高液態(tài)合金的充型能力，但為什么又要防止?jié)沧囟冗^(guò)高？答：因?yàn)闈沧囟冗^(guò)高,鑄件易產(chǎn)生縮孔、縮松、粘砂、氣孔、粗晶等缺陷，故在保證充型能力足夠的前提下，澆注溫度不宜過(guò)高。5、縮孔和縮松對(duì)鑄件質(zhì)量有何影響？為何縮孔比縮松較容易防止？答：縮孔和縮松使鑄件的力學(xué)性能下降，縮松還可使鑄件因滲漏而報(bào)廢?？s孔集中在鑄件上部或者最后凝固的部位，而縮松卻分布于鑄件整個(gè)截面。所以，縮孔比縮松較易防止.6、區(qū)分以下名詞：縮孔：呈倒錐形，內(nèi)腔粗糙，位于鑄件上部中心處?？s松：呈小圓柱形，內(nèi)腔光滑，位于鑄件中心截面處或分布于整個(gè)截面。澆缺乏：沒(méi)有獲得形狀完整的鑄件。冷隔：獲得了形狀完整的鑄件，但鑄件最后凝固處有凝固線。出氣口：位于型芯的中心部位，使型芯中的氣體逸出。冒口：位于上砂箱，使金屬在澆注時(shí)型腔中的氣體逸出。定向凝固：在鑄件厚大部位，安放澆口和冒口，使鑄件遠(yuǎn)離冒口處先凝固，此后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身凝固。逐層凝固：純金屬或共晶成分的合金在凝固過(guò)程中不存在固、液并存區(qū)，當(dāng)溫度下降時(shí)固體層不斷加厚，液體層不斷減少，直至鑄件的中心，這種凝固方式稱逐層凝固。7、什么是定向凝固原那么？什么是同時(shí)凝固原那么？各需用什么措施來(lái)實(shí)現(xiàn)？上述兩種凝固原那么各適用于哪種場(chǎng)合？答：定向凝固原那么：在鑄件厚大部位安放澆口和冒口，使鑄件遠(yuǎn)離冒口處先凝固，此后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身凝固。實(shí)現(xiàn)措施：安放冒口和冷鐵。應(yīng)用場(chǎng)合：收縮大的合金，如鋁青銅、鋁硅合金和鑄鋼件。同時(shí)凝固原那么：在鑄件薄壁處安放澆口，厚壁處安放冷鐵，使鑄件各處冷卻速度一致,實(shí)現(xiàn)同時(shí)凝固。實(shí)現(xiàn)措施：澆口開(kāi)在鑄件壁薄處并在鑄件壁厚處安放冷鐵。應(yīng)用場(chǎng)合：灰鑄鐵、錫青銅等收縮小的合金。8、試用以以下列圖軌道鑄件分析熱應(yīng)力的形成原因，并用虛線表示鑄件的變形方向。答：由于鑄件的壁厚不均勻，各局部的冷卻速度不同，在同一時(shí)期鑄件各局部收縮不一致，鑄件內(nèi)部各處存在的應(yīng)力狀態(tài)也不同。鑄件冷卻至室溫，壁厚處留存剩余拉應(yīng)力，導(dǎo)致壓縮變形；壁薄處留存剩余壓應(yīng)力，導(dǎo)致拉伸變形，變形方向如以下列圖。9、某鑄件時(shí)常產(chǎn)生裂紋缺陷，如何區(qū)分其裂紋性質(zhì)？如果屬于熱裂，該從那些方面尋找產(chǎn)生原因？答：鑄件中裂紋分熱裂紋和冷裂紋二種，由于形成溫度不同，故形狀特征也不同。熱裂紋縫隙寬，形狀曲折，縫內(nèi)呈氧化色；冷裂紋細(xì)小，呈連續(xù)直線狀，縫內(nèi)呈輕微氧化色。如果屬于熱裂紋應(yīng)采取的措施：〔a〕降低合金中的硫含量；〔b〕使用具有共晶成分的合金，使鑄件結(jié)晶時(shí)，固、液二相區(qū)間?。弧瞔〕提高鑄型的退讓性。試從石墨的存在分析灰鑄鐵的力學(xué)性能和其性能特征。答：石墨的強(qiáng)度、硬度、塑性很低，石墨分布于金屬基體，使金屬基體承載的有效面積下降?；诣T鐵中石墨呈片狀，尖角處存在應(yīng)力集中現(xiàn)象。因此，灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度、塑性、韌性幾乎為零。石墨越多，越粗大，分布越不均勻，灰鑄鐵的力學(xué)性能越差。但由于片狀石墨的存在使灰鑄鐵具有如下性能特征：〔a〕優(yōu)良的減振性；〔b〕良好的耐磨性；〔c〕小的缺口敏感性；〔d〕較高的抗壓強(qiáng)度。2、影響鑄鐵石墨化的主要因素是什么？為什么鑄鐵的牌號(hào)不用化學(xué)成分來(lái)表示？答：影響鑄鐵石墨化的主要因素是：〔1〕化學(xué)成分；〔2〕冷卻速度。鑄鐵的化學(xué)成分接近共晶成分，但碳在鑄鐵中的存在形式不同，使鑄鐵的力學(xué)性能也不相同。在選擇鑄鐵材料時(shí)需考慮的是鑄鐵材料的力學(xué)性能。所以，鑄鐵的牌號(hào)用力學(xué)性能來(lái)表示，而不用化學(xué)成分表示。3、灰鑄鐵最適合于制造哪類鑄件？并舉車(chē)床零件的例子來(lái)說(shuō)明。并說(shuō)明選用灰鑄鐵而不選用鑄鋼的原因.答：灰鑄鐵最適合制造承受壓應(yīng)力的靜止件。如車(chē)床的床身、軌道等?；诣T鐵流動(dòng)性好，收縮率低，便于鑄出外形復(fù)雜的鑄件且抗壓強(qiáng)度高；而鑄鋼鑄造性能差，主要用于制造形狀復(fù)雜，強(qiáng)度和韌性要求都高的零件。4、HT100,HT150,HT200,HT300的顯微組織有何不同?為什么HT150,HT200灰鑄鐵應(yīng)用最廣?答：HT100的顯微組織：鐵素體+片狀石墨HT150的顯微組織：珠光體+鐵素體+片狀石墨HT200的顯微組織：珠光體+片狀石墨HT300的顯微組織：珠光體+細(xì)小片狀石墨因?yàn)镠T150和HT200的最小抗拉強(qiáng)度值為150MPa~200MPa，對(duì)承受中等載荷的零件都能滿足要求，故應(yīng)用很廣泛。5、某產(chǎn)品灰鑄鐵件壁厚有5mm，25mm，52mm三種，力學(xué)性能全部要求σb=220MPa，假設(shè)全部選用HT200是否正確？答：不正確。因?yàn)殍T件壁厚不同，冷卻速度不同，晶粒大小不同，故力學(xué)性能也不相同。壁厚5mm的鑄件，要求σb=220MPa，應(yīng)選用HT200；壁厚25mm的鑄件，要求σb=220MPa，應(yīng)選用HT250；壁厚52mm的鑄件，要求σb=220MPa，應(yīng)選用HT3007、為什么球墨鑄鐵是“以鐵代鋼〞的好材料？球墨鑄鐵是否可以全部取代可鍛鑄鐵？為什么？答：因?yàn)榍蚰T鐵的力學(xué)性能幾乎與45調(diào)質(zhì)鋼的力學(xué)性能一致，并且球墨鑄鐵還可以利用各種熱處理改善基體組織，以滿足不同零件使用性能的要求。所以，球墨鑄鐵是“以鐵代鋼〞的好材料。不可以。因?yàn)榍蚰T鐵的流動(dòng)性較差，很難制造形狀復(fù)雜的薄壁小件。8、制造鑄鐵件、鑄鋼件和鑄鋁件所用的熔爐有何不同？所用的型砂又有何不同？為什么？答：鑄鐵件所用熔爐為：沖天爐，燃料：焦碳。鑄鋁件所用熔爐為：煉鋼爐，如電弧爐、感應(yīng)爐，燃料：電。鑄鋼件所用熔爐為：坩堝爐，燃料：焦碳。鑄鐵件所用型砂：SiO2濕砂，顆粒細(xì)小，以提高砂的粘度。鑄鋼件所用型砂：顆粒大而均勻的硅砂，以提高砂的耐火性、抗粘砂性及透氣性。鑄鋁件所用型砂：細(xì)小的紅砂，使鑄件的外表光潔。9、以下鑄件宜選用哪類鑄造合金？并寫(xiě)出牌號(hào)。車(chē)床床身：灰鑄鐵HT200 自來(lái)水管道彎頭：黑心可煅鑄鐵 KTH350-10摩托車(chē)汽缸體：鑄造鋁硅合金 ZAlSi12火車(chē)輪：孕育鑄鐵HT300減速器渦輪：鑄造錫青銅 ZCuSn10Pb1汽缸套：鑄造黃銅ZCuZn38壓氣機(jī)曲軸：球墨鑄鐵 QT700-2P552、澆注位置的選擇原那么是什么？答：澆注位置的選擇原那么是：〔1〕鑄件的重要加工面朝下；〔2〕鑄件的大平面朝下；〔3〕鑄件面積較大的薄壁局部置于鑄型下部或垂直位置；〔4〕收縮大的鑄件厚壁局部位于鑄型上部，以實(shí)現(xiàn)定向凝固。3、鑄型分型面的選擇原那么是什么？答：鑄型分型面的選擇原那么是：〔1〕鑄件的最大截面，且最好是平直面；〔2〕盡量使鑄件的全部或大局部置于同一個(gè)砂箱；〔3〕盡量使型腔及主要型芯位于下砂箱。4、鑄件的工藝參數(shù)包括哪幾項(xiàng)內(nèi)容？答：鑄件的工藝參數(shù)包括〔1〕鑄件的機(jī)械加工余量和最小鑄孔；〔2〕鑄件的起模斜度和收縮率；〔3〕型心頭尺寸。P80什么是熔模鑄造？試用方框圖表示其大致工藝過(guò)程？答：熔模鑄造就是用蠟質(zhì)制成模樣，在模樣上涂掛耐火材料，經(jīng)硬化后，再將模樣融化排出型外，從而獲得無(wú)分型面的鑄型。其工藝過(guò)程：蠟?zāi)Ｖ圃臁蜌ぶ圃臁簾鷿沧槭裁慈勰ｈT造是最有代表性的精密鑄造方法？它有哪些優(yōu)越性？答：因?yàn)槿勰ｈT造鑄型精密，型腔外表極為光滑，故鑄件的精度高，外表質(zhì)量高；鑄型無(wú)分型面，可制造外形復(fù)雜、難以切削的小零件，故熔模鑄造是最有代表性的精密鑄造方法。熔模鑄造的優(yōu)越性：〔1〕鑄件精度高〔IT11～I(xiàn)T14〕，外表粗糙度值低〔Ra25～3.2um〕；〔2〕鑄型預(yù)熱后澆注，故可生產(chǎn)形狀復(fù)雜的薄壁小件(Smin=0.7mm)；〔3〕型殼用高級(jí)耐火材料制成，故能生產(chǎn)出高熔點(diǎn)的黑色金屬鑄件；〔4〕生產(chǎn)批量不受限制，適于單件、成批、大量生產(chǎn)。3、金屬型鑄造有何優(yōu)越性？為什么金屬型鑄造未能廣泛取代砂型鑄造？答：金屬型鑄造的優(yōu)越性：〔1〕可“一型多鑄〞，便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)率高；〔2〕鑄件外表精度高〔IT12～I(xiàn)T16〕，粗糙度值低〔Ra25～12.5um〕；〔3〕組織致密，鑄件力學(xué)性能高；〔4〕勞動(dòng)條件得到顯著改善。金屬型鑄造本錢(qián)高，周期長(zhǎng)，工藝要求嚴(yán)格，鑄件易出現(xiàn)澆缺乏、冷隔、裂紋等缺陷，易產(chǎn)生白口現(xiàn)象，外形不易復(fù)雜，所以金屬型鑄造不宜生產(chǎn)鑄鐵件，而廣泛應(yīng)用于銅、鋁合金鑄件的大批量生產(chǎn)，故它不能取代砂型鑄造。4、為什么用金屬型生產(chǎn)灰鑄件常出現(xiàn)白口現(xiàn)象？該如何預(yù)防和消除其白口組織？答：因?yàn)榻饘傩蛯?dǎo)熱快，故灰鑄件中易出現(xiàn)白口組織。預(yù)防措施：鑄型預(yù)熱；適宜的出型時(shí)間；采用高碳、高硅鐵水。消除白口組織的措施：利用出型時(shí)鑄件的自身余熱及時(shí)退火。5、壓力鑄造有何優(yōu)缺點(diǎn)？它與熔模鑄造的使用范圍有何不同？答：壓力鑄造的優(yōu)點(diǎn)：〔1〕鑄件的精度高〔IT11～I(xiàn)T13〕，外表粗糙度值低〔Ra6.3～1.6um〕，鑄件不經(jīng)機(jī)加工可直接使用；〔2〕可壓鑄形狀復(fù)雜的薄壁件、小孔、螺紋、齒輪等；〔3〕鑄件在高壓下快速冷卻成型，晶粒層致密，力學(xué)性能高〔4〕在鑄造行業(yè)，生產(chǎn)率最高。壓力鑄造的缺點(diǎn)：〔1〕設(shè)備昂貴，生產(chǎn)成期長(zhǎng)，本錢(qián)高；〔2〕壓鑄高熔點(diǎn)合金如銅、鋼、鑄鐵等壓型壽命很低；〔3〕壓型速度極快，型腔中氣體很難逸出，鑄件中容易產(chǎn)生氣孔，縮松；〔4〕不能用熱處理方法提高力學(xué)性能。應(yīng)用：低熔點(diǎn)有色金屬，如鋁、鎂、鋅合金。6、低壓鑄造的工作原理與壓力鑄造有何不同？為什么重要的鋁合金鑄件經(jīng)常采用低壓鑄造？答：低壓鑄造是使液態(tài)合金在較低壓力〔20～70KPa〕下，自下而上地填充型腔，并在壓力下結(jié)晶形成鑄件。因此與壓力鑄造相比，所受壓力大小不同，液態(tài)金屬流動(dòng)方向不同。因?yàn)榈蛪鸿T造充型平穩(wěn)，液流和氣流的方向一致，故氣孔，夾渣等缺陷少；組織致密，鑄件力學(xué)性能高；充型能力強(qiáng)，有利于形成輪廓清晰、外表光潔的鑄件，故重要的鋁合金鑄件常采用低壓鑄造。7、什么是離心鑄造？它在圓筒形或圓環(huán)形鑄件生產(chǎn)中有哪些優(yōu)越性？成形鑄件采用離心鑄造有什么好處？答：將液態(tài)合金澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型，使金屬液在離心力作用下充填鑄型并結(jié)晶，這種鑄造方法稱做離心鑄造。優(yōu)越性：〔1〕利用自由外表產(chǎn)生圓筒形成環(huán)行鑄件，可省去型芯和澆注系統(tǒng)，省工，省料，降低鑄件本錢(qián)?！?〕液態(tài)金屬中氣體和熔渣在離心力的作用下向鑄件內(nèi)腔移動(dòng)而排除，所以鑄件極少有縮孔，縮松，氣孔，夾渣等缺陷。〔3〕便于制造雙金屬鑄件成形鑄件采用離心鑄造可使金屬液充型能力的提高，鑄件組織致密。8、以下鑄件在大批量生產(chǎn)時(shí)，以什么鑄造方法為宜？鋁活塞：金屬型鑄造 摩托車(chē)汽缸體：低壓鑄造縫紉機(jī)頭：砂型鑄造 汽車(chē)?yán)?：壓力鑄造氣輪機(jī)葉片：熔模鑄造 大口徑鑄鐵污水管：離心鑄造汽缸套：離心鑄造 大模數(shù)齒輪滾刀：熔模鑄造車(chē)床床身：砂型鑄造第三章 鍛造1、何謂塑性變形？塑性變形的實(shí)質(zhì)是什么？答：當(dāng)外力增大到使金屬的內(nèi)應(yīng)力超過(guò)該金屬的屈服點(diǎn)之后，既使外力停止作用，金屬的變形仍不消失，這種變形稱為塑性變形。金屬塑性變形的實(shí)質(zhì)是晶體內(nèi)部產(chǎn)生滑移的結(jié)果。2、碳鋼在鍛造溫度范圍內(nèi)變形時(shí)，是否會(huì)有冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象？為什么？答：碳鋼在鍛造溫度范圍內(nèi)變形時(shí)，不會(huì)有冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象。因?yàn)樘间摰腻懺鞙囟瘸^(guò)了碳鋼的再結(jié)晶溫度，故碳鋼在鍛造溫度范圍內(nèi)變形時(shí)，產(chǎn)生了再結(jié)晶現(xiàn)象，消除了冷變形強(qiáng)化現(xiàn)象。3、鉛在20℃、鎢在1100℃時(shí)變形，各屬于哪種變形？為什么？〔鉛的熔點(diǎn)為327℃，鎢的熔點(diǎn)為3380℃〕。答：Pb：T再=0.4〔327+273〕－273=－33℃＜20℃ 屬于熱加工W：T再=0.4〔3380+273〕－273=1188.2℃＞1100℃ 屬冷加工纖維組織是怎樣形成的？它的存在有何利弊？答：鑄錠在塑性變形時(shí)，晶粒和沿晶界分布的雜質(zhì)的形狀沿變形方向被拉長(zhǎng)，呈纖維狀，這種結(jié)構(gòu)稱纖維組織。纖維組織的存在使金屬在性能上具有了方向性，沿纖維方向塑性和韌性提高；垂直纖維方向塑性和韌性降低。纖維組織的穩(wěn)定性很高，故在制造零件時(shí)，應(yīng)使纖維沿輪廓方向分布。如何提高金屬的塑性？最常用的措施是什么？答：金屬的塑性和金屬的本質(zhì)、加工條件有關(guān)。為提高金屬的塑性，常采用的措施有：〔1〕選用純金屬和低碳鋼；〔2〕使金屬組織為固溶體；〔3〕提高金屬塑性變形溫度；〔4〕提高塑性變形的速度；〔5〕使金屬在三向受壓條件下變形。其中最常用的措施是提高金屬塑性變形的溫度。6、為什么重要的巨型鍛件必須采用自由鍛造的方法制造？答：自由鍛是利用沖擊力或壓力使金屬在上、下兩個(gè)砥鐵之間自由流動(dòng)，獲得所需形狀和尺寸，同時(shí)保證金屬零件具有較好的力學(xué)性能。重要的軸類鍛件為什么在鍛造過(guò)程中安排有鐓粗工序？答：其目的是為了擊碎粗大的魚(yú)骨狀炭化物組織，同時(shí)細(xì)化晶粒。2、表達(dá)繪制自由鍛件圖時(shí)應(yīng)考慮的內(nèi)容答：繪制自由鍛件圖時(shí)應(yīng)考慮：〔1〕添加敷料、余量、公差；〔2〕沖孔時(shí)應(yīng)留有沖孔連皮，沖孔連皮厚度一般為4～8mm；〔3〕計(jì)算坯料的重量G坯料=G鍛件+G燒損+G料頭；〔4〕確定坯料的尺寸；〔5〕確定鍛造的工藝過(guò)程。3、如何確定分模面的位置？為什么模鍛生產(chǎn)中不能直接鍛出通孔？答：分模面確實(shí)定原那么：〔1〕模鍛件的最大截面處，且最好為平直面；〔2〕使上、下兩模沿分模面的模膛輪廓一致；〔3〕使模腔深度最淺；〔4〕使零件上所加敷料最少。為了防止上、下砥鐵相碰，損壞上、下砥鐵，故模鍛生產(chǎn)中不能直接鍛出通孔。1、板料沖壓生產(chǎn)有何特點(diǎn)？應(yīng)用范圍如何？答：板料沖壓生產(chǎn)的特點(diǎn)：〔1〕可沖出形狀復(fù)雜的零件，且廢料較少；〔2〕沖壓件的精度高，粗糙度值低，互換性好；〔3〕沖壓件重量輕，材耗少，強(qiáng)度高，剛度高；〔4〕操作工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高。應(yīng)用范圍：主要應(yīng)用于高塑性的板料金屬，如低碳鋼、低合金鋼及有色金屬。2、用￠50mm沖孔模具來(lái)生產(chǎn)￠50mm落料件能否保證落料件的精度？為什么？答：不能。因?yàn)椤?0mm沖孔模的尺寸是指凸模尺寸為￠50mm，他保證的是沖孔件的尺寸，而落料件的尺寸是由凹模尺寸決定的。為保證￠50mm落料件的尺寸，凹模尺寸應(yīng)為￠50mm，而凸模尺寸應(yīng)為凹模尺寸減去凸凹模雙邊間隙，所以，￠50mm沖孔模具是不能保證￠50mm落料件的尺寸。3、用￠250mm×1.5mm的坯料能否一次拉深成直徑為￠50mm的拉深件？應(yīng)采取哪些措施才能保證正常生產(chǎn)？答：不能。因?yàn)樵诶钸^(guò)程中，為防止坯料拉穿，拉深系數(shù)m不小于0.5～0.8。m=d/D=1/250=0.6,(D=250mm)d1=D×m=250×0.6=150mmd2=d1×m=150×0.6=90mmd3=d2×m=90×0.6=54mm故需經(jīng)過(guò)三次拉深，才能將直徑為￠250mm的坯料拉深成直徑為￠50mm的拉深件。在拉深過(guò)程中材料會(huì)產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，為消除加工硬化保證正常生產(chǎn)，應(yīng)安排工序間退火處理，以提高塑性，降低硬度。4、翻邊件的凸緣高度尺寸較大，而一次翻邊實(shí)現(xiàn)不了時(shí)，應(yīng)采取什么措施？答：翻邊件的凸緣高度尺寸較大，而一次翻邊實(shí)現(xiàn)不了時(shí)，可采用先拉深、后沖孔、再翻邊的工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。4、材料的回彈現(xiàn)象對(duì)沖壓生產(chǎn)有何影響？答：板料彎曲結(jié)束后，會(huì)略微回彈一點(diǎn)，使被彎曲的角度增大。因此，在設(shè)計(jì)彎曲模時(shí)，須使模具的角度比成品角度小一個(gè)回彈角，以保證成品件的彎曲角度準(zhǔn)確。第四章 焊接1、焊接電弧是怎樣的一種現(xiàn)象？電弧中各區(qū)的溫度多高？用直流和交流電焊接效果一樣嗎？答：焊接電弧是在電極與工件之間的氣體介質(zhì)中長(zhǎng)時(shí)間的放電現(xiàn)象，即在局部氣體介質(zhì)中有大量電子流通過(guò)的導(dǎo)電現(xiàn)象。用鋼焊條焊接鋼材時(shí)，陽(yáng)極區(qū)溫度為2600K，陰極區(qū)溫度為2400K，弧柱區(qū)溫度為6000～8000K。用直流和交流電焊接效果不一樣。2、何謂焊接熱影響區(qū)？低碳鋼焊接時(shí)熱影響區(qū)分為哪些區(qū)段？各區(qū)段對(duì)焊接接頭性能有何影響？減小熱影響區(qū)的方法是什么？答：焊接熱影響區(qū)是指焊縫兩側(cè)金屬因焊接熱作用而發(fā)生組織和性能變化的區(qū)域。低碳鋼焊接時(shí)熱影響區(qū)分為：熔合區(qū)、過(guò)熱區(qū)、正火區(qū)和局部相變區(qū)。熔合區(qū)：強(qiáng)度、塑性和韌性下降，引起應(yīng)力集中，易導(dǎo)致焊縫裂紋產(chǎn)生。過(guò)熱區(qū)：晶粒粗大，塑性、韌性下降。正火區(qū)：金屬發(fā)生重結(jié)晶，強(qiáng)度、塑性、韌性提高，且優(yōu)于母材。局部相變區(qū)：晶粒大小不一，力學(xué)性能比正火區(qū)稍差。減小熱影響區(qū)的措施：〔1〕增加焊接速度； 〔2〕減少焊接電流。產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形的原因是什么？在焊接過(guò)程中和焊接以后，焊縫區(qū)縱向受力是否一樣？焊接應(yīng)力是否一定要消除？消除的方法有哪些？答：在焊接過(guò)程中，由于焊件各局部的溫度不同，冷卻速度不同，熱脹冷縮和塑性變形的程度不同，因而導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力、變形、裂紋的產(chǎn)生。焊縫區(qū)縱向受力大小和方向均不一樣。焊接應(yīng)力一定要消除。焊接應(yīng)力消除的方法：〔1〕焊前預(yù)熱；〔2〕焊接中采用小能量焊接或錘擊焊縫；〔3〕焊后去應(yīng)力退火。4、如以下列圖，拼接大塊鋼板是否合理？為什么？為減少焊接應(yīng)力與變形，應(yīng)怎樣改變？其合理的焊接次序是什么？答：不合理。出現(xiàn)交叉焊縫。應(yīng)使焊縫對(duì)稱分布。其合理的焊接次序如以下列圖。焊接變形有哪些根本形式？焊前為預(yù)防和減小焊接變形有哪些措施？答：焊接變形的根本形式：〔1〕縱向和橫向收縮變形〔2〕角變形；〔3〕彎曲變形；〔4〕扭曲變形；〔5〕波浪變形。焊前為預(yù)防焊接變形的措施：〔1〕焊件采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)或大剛度結(jié)構(gòu)；〔2〕焊縫對(duì)稱分布；〔3〕采用小電流、多層焊。6、焊條藥皮起什么作用？為什么藥皮成分中一般都有錳鐵？在其它電弧焊中，用什么取代藥皮的作用？答：焊條藥皮的作用：〔1〕引燃電??；〔2〕穩(wěn)定電??； 〔3〕保護(hù)焊縫；〔4〕焊縫中滲入合金元素。藥皮中一般都有錳鐵，因?yàn)殄i能除氧、脫硫，產(chǎn)生熔渣，保護(hù)焊縫；降低電弧氣氛和熔渣的氧化性，使焊縫金屬獲得必要的合金成分。在其它電弧焊中，常用焊劑代替藥皮。P1551、厚薄不同的鋼板或三塊薄鋼板搭接是否可以進(jìn)行點(diǎn)焊？點(diǎn)焊對(duì)工件厚度有什么要求？對(duì)銅或者銅合金板材能否進(jìn)行點(diǎn)焊？為什么？答：點(diǎn)焊主要適用于活度為4mm以下的薄板，沖壓結(jié)構(gòu)及線材的焊接2、試比較電阻對(duì)焊和摩擦焊的焊接過(guò)程特點(diǎn)有何不同？各自的應(yīng)用范圍如何？答：不同點(diǎn)：電阻對(duì)焊是利用電阻熱使兩個(gè)工件在受壓條件下在整個(gè)接觸面上焊接起來(lái)的一種方法。摩擦焊是利用工件間摩擦產(chǎn)生的熱量，在受壓條件下焊接成型。相同點(diǎn)：〔1〕在受壓條件下成型；〔2〕端面與端面的焊接；〔3〕無(wú)需焊接材料；〔4〕焊接外表不需清潔。不同點(diǎn)：〔1〕熱源不同，摩擦焊利用摩擦熱，電阻焊利用電阻熱；〔2〕對(duì)工件截面大小、形狀要求不用，摩擦焊可以焊接同種金屬，也可以焊接不同種金屬，工件可以等截面積，也可不同截面積，但需要一個(gè)焊件為圓形或管形；電阻對(duì)焊要求同種金屬等截面焊接?！?〕焊件大小不同，摩擦焊件直徑可以從2mm至150mm，而電阻焊件一般直徑大小于20mm。〔4〕摩擦焊設(shè)備復(fù)雜，一次行投資大，電阻對(duì)焊設(shè)備簡(jiǎn)單。3、釬焊和熔化焊的實(shí)質(zhì)差異是什么？釬焊的主要使用范圍有哪些？釬焊與熔化焊相比有何特點(diǎn)？答：釬焊是利用熔點(diǎn)比焊件低的釬料作為填充金屬，加熱時(shí)釬料熔化，熔化的釬料將焊件連接起來(lái)的一種焊接方法。熔化焊是熔化的母材和焊條形成熔池，冷卻后將兩焊件連接起來(lái)的焊接方法。釬焊根據(jù)所用釬料熔點(diǎn)不同，可分為硬釬焊和軟釬焊。硬釬焊主要用于受力較大的鋼鐵和銅合金構(gòu)件的焊接，以及工具、刀具的焊接；軟釬焊主要用于接頭強(qiáng)度較低、受力不大、工作溫度較低的工件，如精密儀表、電氣部件、異種金屬構(gòu)件等。與熔化焊相比，釬焊的特點(diǎn)：〔1〕工件受熱影響小，變形小，組織和力學(xué)性能變化小；〔2〕接頭光潔，工件尺寸精確；〔3〕可焊接異種金屬，不銅截面大小和形狀的工件；〔4〕可同時(shí)焊多條甚至上千條焊縫；〔5〕設(shè)備簡(jiǎn)單。4、電渣焊的熱源是什么？試分析電渣焊開(kāi)始時(shí)不引燃電弧是否可以？為什么？電渣焊不要引入板和引出板是否可以？為什么？答：電渣焊的熱源來(lái)源于電流通過(guò)熔渣產(chǎn)生的電阻熱。不可以。因?yàn)殡娫搁_(kāi)始時(shí)引燃電弧的目的是為了使固態(tài)熔劑熔化形成渣池。通電后，渣池具有較高的電阻，產(chǎn)生大量電阻熱。電渣焊不要引入板和引出板是不可以的。因?yàn)殡娫笗r(shí)，先在引入板上引弧，并陸續(xù)加入焊劑，電弧將焊劑熔化形成液態(tài)熔渣，到達(dá)一定的深度后焊絲插入渣池，電弧熄滅，電流通過(guò)熔渣產(chǎn)生電阻熱將工件熔化進(jìn)行電渣焊接。焊接終了時(shí)，將渣池升到引出板中，在金屬熔池高出工件邊緣上一定尺寸后停焊，保證焊縫尾部焊牢。6、電子束焊接和激光焊接的熱源是什么？焊接過(guò)程有何特點(diǎn)？各自的范圍是如何？電子束在非真空中是否可以進(jìn)行焊接？答：電子束焊接的熱源來(lái)源于射向工件外表的高速電子束的動(dòng)能轉(zhuǎn)化的熱能，其能量密度為106～108w/cm2，比普通電弧大1000倍。激光焊接利用激光器產(chǎn)生的激光束，光能轉(zhuǎn)化為熱能，使金屬熔化形成焊接接頭。7、以下制品該選用什么焊接方法？自行車(chē)車(chē)架硬釬焊；鋼窗手工電弧焊家用液化氣石油罐主縫電子線路板埋弧自動(dòng)焊軟釬焊；；自行車(chē)圈鍋爐殼體CO2保護(hù)焊埋弧自動(dòng)焊鋼軌對(duì)接閃光對(duì)焊；不銹鋼儲(chǔ)罐Ar保護(hù)焊焊縫鋼管焊縫P162為防止高強(qiáng)度低合金結(jié)構(gòu)鋼焊接后產(chǎn)生冷裂縫，應(yīng)采用哪些措施？答：產(chǎn)生冷裂紋的因素：〔1〕焊縫及熱影響區(qū)的氫含量；〔2〕熱影響區(qū)的淬硬程度；〔3〕焊接接頭內(nèi)應(yīng)力大小。采取措施：〔1〕采用低氫堿性焊條；〔2〕增大焊接電流，減小焊接速度；〔3〕焊前預(yù)熱； 〔4〕焊后去應(yīng)力退火或消氫處理。3、為什么銅及銅合金的焊接比低碳鋼的焊接困難得多？答：因?yàn)殂~及銅合金：〔1〕導(dǎo)熱性很高；〔2〕極易氧化；〔3〕收縮大，焊接應(yīng)力大；〔4〕吸氫性強(qiáng)；〔5〕電阻小，故不宜采用電阻焊。用以下板材制作圓筒形低壓容器，試分析其焊接性如何？并選擇焊接方法？答：〔1〕Q235鋼板 厚20mm 批量生產(chǎn)因?yàn)镃＝0.17~0.22%<0.4%，所以可焊性好，選用埋弧自動(dòng)焊。〔2〕20鋼鋼板，厚2mm，批量生產(chǎn)因?yàn)镃＝0.20%<0.40% 所以可焊性好，選用縫焊?！?〕45鋼鋼板，厚6mm，單件生產(chǎn)因?yàn)镃＝0.45%≈0.40%<0.6% 所以可以焊性一般，選用手工電弧焊?！?〕紫銅板厚4mm，單件生產(chǎn)因?yàn)樽香~為有色金屬，所以可焊性差， 選用氣焊?！?〕鋁合金板厚20mm，單件生產(chǎn)因?yàn)殇X合金為有色金屬，所以可焊性差， 選用氣焊。〔6〕鎳鉻不銹鋼鋼板厚10mm小批生產(chǎn)因?yàn)殒囥t不銹鋼為高合金鋼，可焊性差，選用氬弧焊。1、熔焊、壓焊和釬焊的實(shí)質(zhì)有何不同？解：熔焊的實(shí)質(zhì)是金屬的熔化和結(jié)晶，類似于小型鑄造過(guò)程。壓焊的實(shí)質(zhì)是通過(guò)金屬欲焊部位的塑性變形，擠碎或擠掉結(jié)合面的氧化物及其他雜質(zhì)，使其純潔的金屬緊密接觸，界面間原子間距到達(dá)正常引力范圍而牢固結(jié)合。釬焊的實(shí)質(zhì)使利用液態(tài)釬料潤(rùn)濕母材，填充接頭間隙，并與母材相互擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)連接焊件。2、焊條藥皮由什么組成？各有什么作用？解：1〕穩(wěn)弧劑主要使用易于電離的鉀、鈉、鈣的化合物，如碳酸鉀、碳酸鈉、大理石、長(zhǎng)石和鉀〔或鈉〕水玻璃等，以改善引弧性能，提高電弧燃燒的穩(wěn)定性。2〕造渣劑其組成是金紅石、大理石、鈦百粉、長(zhǎng)石、菱苦土、鈦鐵礦、錳礦等，其主要作用是在焊接過(guò)程中形成具有一定物化性能的熔渣覆蓋于熔池的外表，不讓大氣侵入熔池，且有冶金作用。3〕造氣劑用糊精、淀粉、纖維素等有機(jī)物，或碳酸鈣等無(wú)機(jī)物做造氣劑。這些物質(zhì)在電弧熱的作用下分解出CO和H2等氣體包圍在電弧與熔池周?chē)鸬礁艚^大氣、保護(hù)熔滴和熔池的作用，并影響熔滴過(guò)渡。4〕脫氧劑主要應(yīng)用錳鐵、硅鐵、鈦鐵、鋁鐵和石墨等，脫去熔池中的氧。錳鐵還兼起脫硫作用。5〕合金劑主要應(yīng)用錳鐵、硅鐵、鉻鐵、鉬鐵、釩鐵和鎢鐵等鐵合金，向熔池中滲入合金元素，使焊縫得到必要的化學(xué)成分。6〕粘結(jié)劑常使用鉀、鈉水玻璃。將上述各種藥皮成分按配比制成粉末，有粘結(jié)劑調(diào)和后牢固地涂在焊芯上，從而制成焊條。3、酸性焊條和堿性焊條在特點(diǎn)和應(yīng)用上有何差異？解：酸性焊條堿性焊條熔渣呈酸性熔渣呈堿性保護(hù)氣體是H2與CO，H2占50%左右保護(hù)氣體是CO與CO2，H2＜5%，因此稱低氫焊條電弧穩(wěn)定，可用交流或直流焊接藥皮中氟化物惡化電弧穩(wěn)定性，需用直流焊接，藥皮中增加穩(wěn)弧劑后，方可交直兩用焊接電流大，焊縫成形好，但熔深較淺焊接電流較小〔10%〕、焊縫成形稍差、易堆高，熔深較深可長(zhǎng)弧操作，要求不嚴(yán)須短弧操作，電流適當(dāng)，否那么產(chǎn)生氣孔對(duì)水銹產(chǎn)生的敏感性不大，焊條在焊前經(jīng)150～200℃烘干1小時(shí)即可，假設(shè)不吸潮，可不烘干對(duì)水銹產(chǎn)生氣孔的敏感性較大，焊條在使用前應(yīng)經(jīng)300～350℃烘干1～2小時(shí)，而后放保溫筒中保存使用熔渣呈玻璃狀，易脫渣熔渣呈結(jié)晶狀，坡口第一層脫渣較困難焊接時(shí)煙塵較少焊接時(shí)煙塵稍多，產(chǎn)生HF有讀性氣體，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)藥皮成分氧化性強(qiáng)、易腐蝕有用合金，合金元素過(guò)渡性差藥皮成分有復(fù)原性、合金燒蝕少，合金元素過(guò)渡效果好脫硫、脫磷能力差，抗裂性差有較多CaO，脫硫、脫磷能力強(qiáng)，抗裂性好焊縫中含氫量高，易生“白點(diǎn)〞，影響塑性焊縫中含氫量低焊縫常溫沖擊韌度一般焊縫常溫、低溫沖擊韌度較高用于一般鋼結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)率高用于鍋爐壓力容器的受壓元件與正要結(jié)構(gòu)4、與手弧焊相比，埋弧自動(dòng)焊有什么特點(diǎn)？解：埋弧自動(dòng)焊與手弧焊相比，有以下特點(diǎn)：〔1〕生產(chǎn)率高埋弧自動(dòng)焊使用的光焊絲可通過(guò)較大的電流〔100A以上〕，能得到計(jì)較高的熔敷速度和較大的熔深；焊絲很長(zhǎng)，卷成盤(pán)狀，焊接過(guò)程中連續(xù)施焊，節(jié)省了更換焊條的時(shí)間。所以，它比手弧焊的生產(chǎn)率提高5～10倍?！?〕焊接質(zhì)量高而且穩(wěn)定埋弧自動(dòng)焊焊劑供給充足，電弧區(qū)保護(hù)嚴(yán)密，熔池保持液態(tài)時(shí)間較長(zhǎng)，冶金過(guò)程進(jìn)行得較為完善，氣體和雜質(zhì)易于浮出，同時(shí)，焊接標(biāo)準(zhǔn)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)，所以，焊接質(zhì)量高而穩(wěn)定，焊縫成形美觀?！?〕節(jié)省焊接材料對(duì)于較厚的焊件〔30～25mm〕，可不開(kāi)坡口，一次焊透，焊絲填充量減少，節(jié)約了由于加工坡口而消耗的金屬材料；而且沒(méi)有焊條頭的浪費(fèi)，飛濺很少?！?〕改善了勞動(dòng)條件埋弧自動(dòng)焊看不見(jiàn)弧光，焊接煙霧很少。焊接時(shí)，只要焊工調(diào)整管理埋焊機(jī)就自動(dòng)進(jìn)行焊接。由于以上特點(diǎn)，埋弧自動(dòng)焊在工業(yè)生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用，它最適于焊接批量較大的長(zhǎng)直焊縫和較大直徑的環(huán)形焊縫。但埋弧焊也有缺乏之處，如焊短焊縫和曲折焊縫時(shí)，不如手弧焊靈巧；在焊接位置上僅用于平焊；對(duì)于狹窄位置及薄板焊接，埋弧自動(dòng)焊也受到一定限制。5、CO2焊和氬弧焊各有什么特點(diǎn)？解：CO2焊有以下特點(diǎn)：〔1〕本錢(qián)低可采用廉價(jià)易得的CO2氣體代替焊劑或藥皮，焊接本錢(qián)僅是埋弧焊或手弧焊的40%左右?！?〕生產(chǎn)率高自動(dòng)送進(jìn)焊絲，電流密度大，電弧熱量集中，熔深比手弧焊大，可減少施焊層數(shù)和角焊縫焊角尺寸，焊后沒(méi)有熔渣，節(jié)省了清渣的時(shí)間，可比手弧焊提高生產(chǎn)率1～3倍?！?〕操作性好CO2焊是明弧焊，清楚地看到焊接過(guò)程，容易發(fā)現(xiàn)問(wèn)題而及時(shí)調(diào)整，并且象手弧焊一樣靈巧，適于各種焊接位置?！?〕質(zhì)量較好選用適宜的焊絲并注意操作時(shí)，焊接質(zhì)量還是比較好的。由于電弧在壓縮下燃燒，熱量集中，因而變形和產(chǎn)生裂紋的傾向較小。焊接薄板時(shí)，由于氣焊。但是，CO2的氧化作用時(shí)熔滴飛濺較為嚴(yán)重，因此，焊縫成形不夠光滑。另外，焊接煙塵較大，弧光強(qiáng)烈；如果控制不當(dāng)，很容易產(chǎn)生氣孔。氬弧焊特點(diǎn)：〔1〕由于用惰性氣體保護(hù)，所以適用于焊接各類合金鋼、易氧化的有色金屬，以及鋯、鉬等稀有金屬?！?〕氬弧焊電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊縫致密，外表沒(méi)有熔渣，而且成形美觀，焊接變形小。〔3〕明弧可見(jiàn)，便于操作，容易實(shí)現(xiàn)全位置自動(dòng)焊接。〔4〕鎢極脈沖氬弧焊可焊接0.8mm以下的薄板及某些異重金屬。6、電渣焊的特點(diǎn)是什么？解：〔1〕可一次焊成很厚的焊件這樣能改變重型機(jī)器制造的工藝過(guò)程，用鑄—焊、鍛—焊的復(fù)和結(jié)構(gòu)，來(lái)代替巨大的鑄造或鍛造整體結(jié)構(gòu)，節(jié)約大量的金屬材料和鑄、鍛設(shè)備的投資?！?〕生產(chǎn)率高、本錢(qián)低焊接厚度在4