金属工艺学复习重点

铸造 将液态金属浇筑到铸型中，待其冷却凝固，已获得一定形状尺寸和性能的毛坯或零件的成型方法 影响浇筑要素 流动性 +充型能力+越复杂件 温度+粘度—流动时间+充型能力+ 低压离心+ 逐层凝固 糊状（结晶温度范围宽）中间 缩孔 集中在上部或最后凝固部位面积较大的孔洞 缩松 分散在铸件某区域内的小孔 安防冒口和冷铁 实现顺序凝固

热应力由于壁厚不均匀 冷却速度不同同一时间内收缩不一致引起 浇道开在薄壁处 厚壁处放冷铁 机械应力 厚薄均匀 对称 预先反变形量 析出性气孔 侵入性气孔 反应性气孔

灰铸铁 片状石墨 塑韧性-- 分 珠光体 铁素体 三种 可锻铸铁 白口铸铁石墨化退火 团絮状 塑韧性+ 黑心KTH 珠光体KTZ 白心KTP 球墨铸铁 铁液加球化剂孕育剂 不可锻造 蠕墨铸铁 短片状 端圆头略强于灰铸铁

浇筑位置 重要加工面朝下 大平面朝下 将面积较大的薄壁至于下部或处于垂直倾斜 圆周表面高要求时立柱

分型面选择 平直数量少 避免不必要的型芯活快大部分下箱 起模斜度 方便取出 平行起模方向的表面增加斜度

避免起模方向有外部侧凹 分型面为平面 凸台筋板便于起模 垂直分型面不加工表面有结构斜度 少用型芯

壁厚合适均匀 内

熔模铸造 用易溶材料制成模样在模样表面包覆若干耐火涂料制成的型壳再将模样熔化排除型壳获得无分型面的铸件经高温焙烧后即可填砂浇筑 制造压型 蜡模压制 组装蜡模 侵涂料 撒砂 硬化 脱蜡 焙烧 浇筑

金属型铸造 将液体金属浇入金属的铸件 在重力作用下凝固 压力铸造 高压下将液太或半液太合金快速压入金属铸型中 并在压力下凝固

离心铸造 将金属浇入高速旋转的铸型 使其在离心作用下填充铸型并结晶

消失模铸造 用泡沫塑料制成的模样制造铸型浇筑时模样气化消失

焊接是通过加热加压使工件产生原子间结合的一种连接方式 正接 电源正极焊条负极 熔合区 交接过渡区 过热区 ac3+100-200 正火区 ac1-ac3+100-200 部分相变区 ac1-ac3

焊接去应力 焊缝小 预热 应力退火

埋弧焊是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法 氩弧焊是以氩气为保护气体的气体保护焊

等离子弧焊接 借助水冷喷嘴等对电弧的拘束与压缩作用 获得较高能量的等离子弧进行焊接的方法

电焊 将工件装配成搭接接头 并紧压在两柱状电级之间 利用电阻熔化母材料金属形成一个焊点的电阻焊 缝焊 用旋转的圆盘状滚动电级代替柱状

对焊 利用电阻热使两个工件在整个接触面焊接起来 钎焊 利用熔点比焊件低的钎料作填充金属 加热时钎料熔化而将工件连接起来的焊接

硬 450上 200mpa上 软 450下 70mpa下

焊缝布置 分散 对称 避免应力集中 避免加工面 焊缝位置便于焊接

金属塑性加工 利用金属的塑性使其改变形状尺寸和改善性能，获得型材 棒材 板材 线材或锻压件的加工方法 金属的可锻性 锻造中经受塑性变形而不开裂的能力 塑性+变形抗力--可段兴++

锻造 在加压设备及工具作用下使坯料铸锭产生局部或全部的塑性变形已获得一定几何尺寸形状质量的锻件加工方法 自由锻只用简单的通用性工具或在锻造设备的上下砧间直接使坯料变形而获得所需的几何形状及内部质量锻件的方法 模锻 利用锻模使坯料变形而获得锻件

分模面选定 最大截面处 利于充型好出模 减少余块 错模现象易检查

冲压 使板料经分离或成形而获得制件的工艺统称 变形过程 弹性变形 塑性变形 断裂分离

弯曲 将板料型材或管材在弯矩作用下弯成具有一定曲率和角度的制件的成形方法

回弹 外载荷去除后，塑性变形保留下来 弹性变形完全消失使板料形状尺寸反生与加载时变形方向相反的变化，从而消去一部分弯曲效果的现象

冲压件要求 落料件外形和冲孔件的孔型应力要求简单对称 排样时将废料降到最少 圆弧连接

弯曲件 形状对称 先弯曲后冲孔 平直部分大于2厚 零件挤压 是使坯料在封闭模膛内受三向不均匀应力作用下，从模具的孔口或缝隙挤出使横截面仅减小，成为所需制件 正挤压（出料与挤压方向相同）反 复合 径向 热 （再结晶温度以上） 冷 温

1细晶强化：通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法。

2固溶强化：融入固溶体中的原子造成晶格畸变，晶格畸变使塑性变形阻力增加，表现为固溶体强度，硬度有所增加，这种现象称为固溶强化·

3同素异晶转变：随着温度的改变，固态金属的晶格也随之改变的现象。

4回火:将淬火的钢重新加热到Ac1以下某温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。 5淬火：将钢加热到Ac3或Ac1以上30~50℃，保温在淬火介质中快速冷却，以获得马氏体组织的热处理。

6表面淬火：是通过快速加热，使钢的表层很快达到淬火温度，在热量来不及传到钢件心部时就立即淬火，从而使表层获得马氏体组织，而心部仍保持原始组织。

7化学热处理：是将钢件置于适合的化学介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入钢件表层，以改变钢件表层的化学成分和组织，从而获得所需的力学性能或理化性能。 8 铸造：将液态金属浇注到铸型中，待其冷却凝固，以获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或零件的形成方法。

9 塑性变形：当外力增大到使金属的内应力超过该金属的屈服点后，即使作用在金属上的外力取消，金属的变形也不完全恢复，而产生一部分永久变形。

10 自由锻：由于坯料的两砧间变形时，沿变形方向可自由流动，故而称为自由锻。

11 充型能力：液态合金充满铸型型腔 获得形状标准，轮

1 三种回火的用途：（1）低温回火：目的是降低淬火钢的内应力和脆性，但基本保持淬火所获得的高硬度和高耐磨性。低温回火通途最广，如各种刀具，模具，滚动轴承和耐磨件。（2）中温回火：目的是使钢获得高弹性，保持较高硬度和一定的韧性。中温回火主要用于弹簧，发条，锻模。（3）高温回火：淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调制处理。用于，连杆，曲轴，主轴，齿轮，重要螺钉。

2 硫磷的危害性： 磷 引起冷脆性；硫，引起热脆性。 3 钢号含义;

(1)碳素结构钢（Q215、Q235、Q255）Q215：表示最低屈服点为215MPa的碳素结构钢；（2）优质碳素结构钢（20、45、60、）20：钢表示平均含碳量为0.20%的优质碳素结构钢；（3）碳素工具钢（T8、T10）T10A表示平均含碳量为1.0%高级优质碳素工具钢；（4）低合金钢（>Q295）Q345A表示屈服点不小于345MPa的A级低合金高强钢；

4含碳量为1%的钢从液态到室温的结晶过程与室温组? 答:含碳量>1%的钢为过共析钢其结晶过程为:温度在AC线以上是合金为液态,低于AC线以后开始从钢液中结晶出奥氏体,随温度降低奥氏体越来越多,直到AE线全

廓清晰铸件的能力。

12 冷变形强化：冷变形时随变形过程的增加，金属材料的所有强度极限和硬度都有所提高。

13 镦粗:使坯料高度减小，横截面积增大的锻造过程； 14 拔长：使坯料的横截面积减小，长度增加的锻造过程。 15 表面粗糙度：已加工表面具有的较小间距和微小峰谷的不平度，称为表面粗糙度。

16缩孔:集中在铸件上部或最后凝固的的部位容积较大的孔洞.

17缩松:分散在铸件某区域内细小的缩孔. 18金属材料的焊接性:在限定的条件下,焊接成按规定设计要求的构件,并满足预定服役要求的能力,即金属材料在一定焊接工艺条件下,表现相出来的的焊接难易程度.

19 等温转变:指将奥氏体化的钢迅速冷却到A(1) 以下，某个温度，使过冷奥氏体在保温过程中发生组织转变，待转变完成后再冷却至室温。

20 回弹：弯曲时，板料产生的变形由塑性变形和弹性变形两部分组成。外载荷去除后，塑性变形保留下来，弹性变形消失，使板料形状和尺寸发生与加载时变形方向相反的变化，从而消去一部分弯曲变形效果的现象，称为回弹。 21 焊接：焊接是通过加热和加压（或两者并用），使工件产生原子间结合的一种连接方式。

部形成奥氏体,直至冷却到ES线,奥氏体中不断的渗碳体(二次)的形式析出,当达降低温度时,剩余奥氏体转变为珠光体.即含碳量>1%的钢室温组织为珠光体和二次渗碳体. 5.什么是同素异晶转变?请描述纯铁的这个过程.

答:随着温度的改变固态金属的晶格也随之改变的现象称为同素异晶转变.温度低于1538℃时开始结晶,结晶后铁的晶格为体心立方晶格称为δ-Fe,当温度降低到1394℃是发生同素异晶转变其晶格变为面心立方称为γ-Fe,继续下降到912℃时再次发生同素异晶转变又变回到体心立方晶格,称为α-Fe.其方程式为 δ-Fe≒λ-Fe≒α-Fe 6.什么是细晶强化?细晶铸态金属的措施有哪些?

答：（1）同一成分的金属，晶粒愈细，其强度，硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。这种现象叫细晶强化（2）①提高冷却速度,增加晶核的数目(自发晶核)②在金属浇注之前,向金属液内加入变质剂(孕育剂)进行变质处理,增加外来晶核③热处理(正火`退火)④塑性加工⑤振动和搅拌 7.强化的五个途径 答:①细晶强化②固溶强化③时效强化(有色金属)④冷变形强化⑤淬火 8.淬火的缺陷和防止.

答:淬火时形成马氏体的过程伴随着体积膨胀产生了内应力,

马氏体脆性又较大,致使钢件淬火时容易产生裂纹和变形.防止措施:①严格控制淬火加热温度.过高过低均不可.②合理选取淬火介质碳素钢一般用水,合金钢一般用油③正确选取淬火方法

9、什么是退火？什么是正火？两者的特点和用途有什么不同？

答：将钢加热，保温，然后随炉冷却。 将钢加热到 Ac3 以上 30～50℃或 Accm以上 30～50℃，保温后在空气中冷却。 正火和退火的不同点：加热后钢的冷却方式不同。 相同点：将钢加热到奥氏体区，使钢进行重结晶，解决了铸件、锻件晶粒粗大、组织不均匀的问题。

10、为什么铸造是毛坯生产中的重要方法?结合具体示例分析之。

答：因为铸造具有如下特点：（1）可制成形状复杂的外形和内腔的毛坯。如箱体，汽缸体等。 2）适用范围广，工业上常用的金属材料都可铸造成型且生产批量、铸造尺寸大小不受限制。 3）设备成本低,产品成本低,加工余量小,制造成本低. 11、什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同化学成分的合金为何流动性不同？为什么铸钢的充型能力比铸铁差? 答：液态合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于浇铸出轮廓清晰，簿而复杂的铸件。铸钢和铸铁的化学成分不同，凝固方式不同，具有共晶成分的铸铁在结晶时逐层凝固，已结晶的固体内表面较光滑，对金属液的流动阻力小，故流动性好，充型能力强；而铸钢在结晶时为糊状凝固或中间凝固，初生的树枝状晶体阻碍了金属溶液的流动，故流动性差，充型能力差，所以铸钢的充型能力比铸铁差。

12、某定型生产的薄铸铁件，投产以来质量基本稳定，但最近一时期浇不足和冷隔缺陷突然增多，试分析其原因？ 答：薄铸铁件产生浇不足和冷隔缺陷的主要原因是流动性和浇注条件，在浇注条件保持不变的条件下，铸件浇不足和冷隔缺陷增多，主要是流动性下降造成的，影响合金流动性的的主要因素是合金的化学成分，因此，很可能是坯料的化学成分发生了变化，远离了共晶成分点。

13、既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？ 答：因为浇注温度过高,铸件易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔、粗晶等缺陷，故在保证充型能力足够的前提下，浇注温度不宜过高。

14、缩孔和缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？ 答：缩孔和缩松使铸件的力学性能下降，缩松还可使铸件因渗漏而报废。 缩孔集中在铸件上部或者最后凝固的部位，而缩松却分布于铸件整个截面。所以，缩孔比缩松较易防止. 15 优质铸件是指铸件：①轮廓清晰、②尺寸精准、③组织致密、④力学性能好、⑤表面光洁⑥没有超出技术要求的铸造缺陷等。

16 影响充型能力的因素：（1）合金的流动性（ 2）浇铸条件（ 3）铸型填充条件 17 铸造合金的收缩 ：（1）液态收缩 从浇铸温度到凝固开始温度间的收缩 （2）凝固收缩 从凝固开始温度到凝固终止温度间的收缩 （3）固态收缩 从凝固终止温度到室温间的收缩

18、某铸件时常产生裂纹缺陷，如何区分其裂纹性质？如果属于热裂，该从那些方面寻找产 生原因？

答：铸件中裂纹分热裂纹和冷裂纹二种，由于形成温度不同，故形状特征也不同。热裂纹缝

隙宽，形状曲折，缝内呈氧化色；冷裂纹细小，呈连续直线状，缝内呈轻微氧化色。 如果属于热裂纹应采取的措施：（a）降低合金中的硫含量； （b）使用具有共晶成分的合金，使铸件结晶时，固、液二相区间小；（c）提高铸型的退让性。 19.影响充型能力的因素

答:㈠合金的流动性㈡浇注条件①浇注温度②充型压力㈢铸型填充条件①铸型材料②铸型温度③铸型中的气体④铸件结构 20.灰铸铁的性能和特点?

答;由于片状石墨的存在灰铸铁有以下特点①抗拉强度较高,抗拉强度低,塑韧性差,脆性较大②优良的减震性③耐磨性好④缺口敏感度小⑤铸造性能优良

21、（1）球墨铸铁是如何获得的？（2）球墨铸铁有何组织和球墨铸铁的性能？ （1）通过在浇注之前，往铁液中加入少量球化剂（通常为镁、稀土镁合金或含铈的稀土合金）和孕育剂（通常为硅铁），使铁水凝固后形成球状石墨而获得的。（ 2）组织：珠光体+球状石墨或铁素体+球状石墨；即P + F少+G球 或F + P少+G球

性能;:①强的和韧性较强远超灰铸铁,可与钢媲美②有接近灰铸铁的优良的铸造性③可像钢一样通过热处理提高使用性能 22（1）.什么是冷变形强化及其消除方法，（2）利与弊?答（1）:冷变形时,随变形程度的增加金属材料的所有强度指标(弹性极限`比例极限`屈服点和强度极限)和硬度都有所提高,但塑韧性有所下降的现象叫冷变形强化.消除方法:再结晶退火,用加热的方法使金属发生再结晶消除冷变形强化,从而获得良好的性能。（2）利：可提高金属的强度和硬度；弊：在塑性加工生产中，冷变形强化给金属继续进行塑性变形带来困难。

23、同种金属材料分别经过冷、热变形，其组织和性能有何差异？何谓金属再结晶？ （1）冷变形：

1）组织变化的特征：①晶粒沿变形最大方向伸长；②晶粒扭曲，产生内应力，变形织构；③晶粒间产生碎晶。 2）性能变化的特征：随着变形程度的增加，会其强度和硬度不断提高，塑性和韧性不断下降的现象（加工硬化）。 （2）热变形：

1）组织变化的特征：① 细化晶粒； ② 压合了铸造缺陷； ③ 组织致密。

2）性能变化的特征：无加工硬化现象；出现锻造流线，金属

性能各向异性。 金属再结晶：当温度升高到该金属熔点温度的0.4倍时，金属原子获得更多的热能，则开始以某些碎晶或杂质为核心结晶成新的晶粒，从而消除了全部加工硬化现象。这个过程称为再结晶。

24、何谓金属冷变形和热变形？ 变形温度低于回复温度时，金属在变形过程中只有加工硬化而无回复与再结晶现象，变形后的金属只具有加工硬化组织，这种变形称为冷变形。 变形温度在再结晶温度以上时，变形产生的加工硬化被随即发生的再结晶所抵消，变形后金属具有再结晶的等轴晶粒组织，而无任何加工硬化痕迹，这种变形称为热变形。 25终锻模膛和预锻模膛的区别

答:终段模膛的尺寸应比锻件尺寸放大一个收缩量，具有飞边槽容纳多余金属。预锻模膛的圆角和斜度较大，没有飞边槽。 26、说明金属锻造性（可锻性）的意义，有哪些影响因素？ 答：金属塑性变形的能力又称为金属的锻造性，它指金属材料在塑性成形加工时获得毛坯或零件的难易程度。

锻造性用金属的塑性指标 (延伸系数δ和断面减缩率Ψ )和变形抗力来综合衡量。 影响金属塑性的因素:

(1)金属本身的性质 —— ①化学成分：碳含量越低，材料的锻造性越好；②组织状态：纯金属和固溶体具有良好的锻造性。 (2)变形的加工条件 1)变形温度↑，塑性↑； 2)变形速度的影响；见课件；

3)应力状态的影响，压状态为三向压应力时塑性最好。 27 金属塑性变性的特点。 答：（1）金属材料经过塑性加工之后，其内部组织发生很大变化，金属的性能也得到改善和提高。（2）生产效率高（3）节约金属（4）对于内部复杂的零件不适用。 28.从金工角度分析"趁热打铁" 答:①加工角度,随温度升高金属原子的运动能力增强,容易发生滑移,抵抗变形能力减弱,强度降低,加热到再结晶温度以上获得力学性能较高的细晶再结晶组织,其塑性提高,可锻性好②高温状态下铁成奥氏体状态,它塑性优良容易加工. 29冷热加工的不同? 答:再结晶温度以下进行的变形叫冷变形,再结晶温度以上进行的变形叫热变形.不同①冷变形强化无再结晶变化,变形的金属有冷变形强化现象;热变形金属有再结晶组织,而无冷变形痕迹②冷变形使金属获得较高的强度`硬度和低粗糙值;热变形经塑性加工和再结晶获得了细化的结晶组织,同时压缩气孔和缩松,是金属更加致密,力学性能得到很大提高③由于冷变形强化的存在,金属强度提高难以加工;热变形则消除了这一影响,并通过再结晶提高了金属的塑性,使加工变得容易. 30、 纤维组织是怎样形成的？它的存在有何利弊？涉及纤维组织的加工的原则答：(1)铸锭在塑性变形时，晶粒和沿晶界分布的杂质的形状沿变形方向被拉长，呈纤维状，这种结构称纤维组织。(2) 纤维组织的存在使金属在性能上具有了方向性，沿纤维方向塑性和韧性提高；垂直纤维方向塑性和韧性降低。纤维组织的稳定性很高，不能用热处理方法加以消除，只有经过塑性加工使金属变形，才能改变其方向和形状。 (3):

设计和制造零件时应使零件①工作中的最大正应力方向与纤维方向重合②最大切应力方向与纤维方向垂直③使纤维的分布于零件的轮廓相符合,尽量使纤维组织不被切断.

31、浇注位置的选择原则是什么？答：浇注位置的选择原则是：（1）铸件的重要加工面朝下；（2）铸件的大平面朝下；3）铸件面积较大的薄壁部分置于铸型下部或垂直位置；（4）收缩大的铸件厚壁部分位于铸型上部，以实现定向凝固。 32、铸型分型面的选择原则是什么？ 答：铸型分型面的选择原则是：（1）铸件的最大截面，且最好是平直面（2）尽量使铸件的全部或大部分置于同一个砂箱 （3）尽量使型腔及主要型芯位于下砂箱。 33.药皮的作用答:①提高的燃烧电弧的稳定性②造气防止空气对熔化金属的有害作用③对熔池的脱氧④加入合金元素⑤保证焊缝金属的化学成分和力学性能⑥降低熔渣年度,增加渣液流动性⑦造成一定具有物理-化学性能的熔渣保护焊缝

34 焊接的特点：（1）优点：①它可以化大为小、化复杂为简单的办法来准备坯料，然后用逐次装备焊接的方法拼小成大、拼简单成复杂。②在制造大型机器设备中，还可以采用铸—焊或锻—焊复合工艺。③可以对不同材料进行焊接。（2）缺点：①应力集中变化的范围大，容易产生变形。②裂纹要控制好，整体密封性较好。 35焊接接头的构成是什么？并分析焊接接头的组织和性能。

答、焊接接头构成：由焊缝区，熔合区，热影响区构成。 焊缝区：组织为柱状晶粒，易使化学成分和杂质在焊缝中心区产生偏析，使焊缝金属 力学性能下降； 熔合区：少量的铸态组织和粗大的过热组织，化学成分不均匀，组织不均匀；塑性差，强度低，脆性大，易产生焊接裂纹和脆性断裂，是焊接接头最薄弱的环节之一； 过热区：该区组织过热，晶粒粗大，塑性韧性差，也是焊接接头的一个薄弱的环节； 正火区：冷却后为均匀细小的正火组织，力学性能较好； 部分相变区：冷却后为粗大的铁素体与细晶粒珠光体，晶粒大小不一致，力学性能稍差。

36、何谓焊接热影响区？低碳钢焊接时热影响区分为哪些区段？各区段对焊接接头性能有何影响？减小热影响区的办法是什么？

答：焊接热影响区是指焊缝两侧金属因焊接热作用而发生组织和性能变化的区域。 低碳钢焊接时热影响区分为：熔合区、过热区、正火区和部分相变区。

熔合区：强度、塑性和韧性下降，引起应力集中，易导致焊缝裂纹产生。 过热区：晶粒粗大，塑性、韧性下降。 正火区：金属发生重结晶，强度、塑性、韧性提高，且优于母材。 部分相变区：晶粒大小不一，力学性能比正火区稍差。 减小热影响区的措施：（1）增加焊接 速度 （2）减少焊接电流。

37.焊接应力与变形的原因，如何防止变形？答：焊接过程是一个不平衡的热循环过程，迅速的加热和冷却。各部分的温

度不同冷却速度也不同，因而在各部位的热涨冷缩和塑性变形的影响下，必将产生内应力，变形或裂纹。

防止：㈠结构设计时选塑性良性好的材料，避免焊缝交叉密集`过长和焊缝截面过大㈡正确确定焊接顺序①焊前预热②焊中小能量焊或锤击㈢焊后去进行应力退火 38酸碱焊条的的差异与适应性？答：焊条可以按熔渣的性质分为酸性焊条和碱性焊条.药皮中的酸性氧化物比碱性氧化物多的焊条为酸性焊条，反之为碱性焊条.酸性焊条适合各种电源，操作性较好，电弧稳定，成本低。但焊缝强度稍低，渗合金作用弱，故不宜焊接承受重载和要求高强度的重要结构件。碱性焊条一般要求采用直流电源，焊缝强度高、抗冲击能力强，但操作性差、电弧不够稳定、成本噶，故只适合焊接重要结构件。39、何谓铸件热应力和机械应力？它们对铸件质量将产生什么影响？如何防止铸件变形？（1）热应力：它是由于逐渐的壁厚不均匀，各部分的冷却速度不同，以致在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。（2）机械应力：他是合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力。 铸件的固态收缩受到阻碍而引起的应力，称为铸造应力。影响：铸造应力的存在会带来一系列不良影响，诸如使铸件产生变形、裂纹 ，降低承载能力，影响加工精度 防止铸件变形的途径①工艺方面a.使铸件按“同时凝固”原则进行凝固。为此，应将内浇道开设在薄壁处，在厚壁部位安放冷铁，使铸件各部分温差很小，同时进行凝固，由此热应力 可减小到最低限度。应该注意的是，此时铸件中心区域往往出现缩松，组织不够致密。b.提高铸型和型芯的退让性，及早落砂、打箱以消除机械阻碍，将铸件放入保温坑中缓冷，都可减小铸造应力。②结构设计方面，应尽量做到结构简单，壁厚均匀，薄、厚壁之间逐渐过渡，以减小各部分的温差，并使各部分能比较自由地进行收缩。 ③铸件产生热应力后，可用自然时效、人工时效等方法消除。

40渗碳钢的焊接热影响区分几部分，各部分的力学性能？答：①熔合区:焊缝和基本金属的交接过渡区(半熔化区)强度`塑韧性较低②过热区:被加热到Ac3线以上的100℃~200℃至固相线的温度区间.塑韧性低,脆性很大③正火区:被加热到Ac1至Ac3以上100℃~200℃,得到均匀细小的铁素体和珠光体,力学性能优于母材④部分变相区: 加热到Ac1~Ac3温度区间.冷却后晶粒大小不均,因而力学性能比正火区稍差. 41铸造,锻造,焊接的特点.

答:铸造:①可制成形状复杂`特别是具有复杂内腔的毛坯.②适应范围广③可直接利用成本廉价的费机件和切屑,设备费用低④废品率高

锻造:①能改善技术组织②生产率高③机械性能好④节约金属⑤不适合内腔复杂的工件⑥成本高于铸造

焊接:①可以化大为小,化复杂为简单,拼小为大,拼简单为复杂②使铸-焊或锻-焊复合工艺成为可能,小型工厂也能生产大型零部件③可以制造双层金属构件④对不同的材料进行焊接

⑤容易引起集中应力⑥产生变形和裂纹,且裂纹不好控制. 42刃具的基本性能和常用材料? 答:①较高的硬度②足够的强度和韧度,以承受切削力,冲击和振动③较好的耐磨性,以抵抗切削过程中的磨损,维持一定的切削时间④较高的耐热性,以便在较高的温度下仍能保持较高硬度⑤较好的工艺性,便于制造各种刀具.常用材料:碳素工具钢`合金结构钢`高速钢`硬质合金陶瓷等等

444常见的电弧焊接缺陷有哪些？产生的主要原因是什么？ 答：咬边：焊接电流太大，焊条角度不合适，电弧过长，焊条横向摆动的速度过快；气孔： 焊接材料表面有油污、铁水分、灰尘等，焊接材料成分选择不当，焊接电弧太长或太短， 焊接电流太大或太小；夹渣：电流过小，熔渣不能充 分上浮，运条方式不当，焊缝金属凝固 太快且周围不干净，冶金反应生成的杂质浮不到熔池表面；未焊透：焊接电流太小，焊接速 度太快，焊件装配不当，焊条角度不对，电弧未焊透工件；裂纹：焊接材料的化学成分选择 不当，造缝金属硬、脆， 在焊缝冷凝后期和继续冷却过程中形成裂纹，金属液冷却太快， 导致热应力过大而形成裂纹，焊件结构设计不合理，造成焊接应力过大而产生裂纹。

46拉深变形时常见的缺陷是什么？分别采取什么措施加以解决？ 答：拉深缺陷：折皱和拉穿 措施：折皱――加压边圈 拉穿――凸凹模间的间隙要合适；凸凹模间的圆角要合适；选用合理的拉深系数。

47减少焊接应力与变形的工艺措施有那些？

答：工艺措施：结构设计：焊缝位置应尽量对称结构中性轴；在保证结构有足够承载能力 的条件下，尽量减少焊缝的长度和数量。

焊接工艺：反变形法， 刚性固定法，合理安排焊接次序，焊前预热焊后缓冷焊后热处理。 焊后矫形处理：机械矫形，火焰矫形。

48分析积屑瘤产生的原因，特性；对切削加工的影响和对积屑瘤的控制。 答：原因：切屑与前刀面的摩擦阻力超过材料的内部结合力时，有一部分金属会粘附在切 削刃附近而形成； 特性：时生时灭；

对切削加工的影响：利：可保护刀刃代替刀刃进行切削；使实际前角增大，切削 比较轻快；

弊：使切削层厚度不断变化，影响尺寸精度；导致切削力的变化，引起振动，有一些积屑瘤碎片粘附在工件的已加工表面上，使表面变得粗糙。

对积屑瘤的控制：避免在中温中速加工塑性材料。 49熔焊焊接冶金过程特点是什么？针对该特点，为了保证焊缝质量焊接过程中应该采取什么措施？

答、反应区温度高、冶金反应烈；熔池小而冷却速度快；冶金条件差易形成杂质等缺 陷。焊接前必须对铸件进行清理，焊接过程中对熔池金属进行冶金保护和机械保护。 50拉深件在拉深过程中易出现什么缺陷？应分别采取什么措

施加以解决？ 答、易出现折皱――加压板或压边圈；（２分）拉穿――合适的凸凹模间隙、合适的凸凹模圆角、控制拉深系数的大小，变性程度大时可进行多次拉深，后续的拉深系 数比前面的大，并且可安排中间退火。

52 常见的焊接变形有哪些？应分别采取什么措施加以解决？

答、焊接变形有收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形。 措施：结构设计――焊缝布置尽量对称、减少焊缝长度和数量；工艺设计――加 裕量、反变形法、合理安排焊接次序、焊前预热焊后缓冷、焊后热处理； 焊后矫形处理――机械矫形、火焰矫形。 53与手弧焊相比，埋弧自动焊有什么特点？ 答： 埋弧自动焊与手弧焊相比，有以下特点： （1）生产率高 埋弧自动焊使用的光焊丝可通过较大的电流（100A 以上），能得到计 较高的熔敷速度和较大的熔深；焊丝很长，卷成盘状，焊接过程中连续施焊，节省了更换焊 条的时间。所以，它比手弧焊的生产率提高 5～10 倍。 （2）焊接质量高而且稳定 埋弧自动焊焊剂供给充足，电弧区保护严密，熔池保持液 态时间较长，冶金过程进行得较为完善，气体和杂质易于浮出，同时，焊接规范自动控制调节，所以，焊接质量高而稳定，焊缝成形美观。 （3）节省焊接材料 对于较厚的焊件（30～25mm），可不开坡口，一次焊透，焊丝填充量减少，节约了由于加工坡口而消耗的金属材料；而且没有焊条头的浪费，飞溅很少。

（4）改善了劳动条件 埋弧自动焊看不见弧光，焊接烟雾很少。焊接时，只要焊工调 整管理埋焊机就自动进行焊接。 由于以上特点，埋弧自动焊在工业生产中已得到广泛应用，它最适于焊接批量较大的长 直焊缝和较大直径的环形焊缝。 但埋弧焊也有不足之处，如焊短焊缝和曲折焊缝时，不如手弧焊灵活；在焊接位置上仅 用于平焊；对于狭窄位置及薄板焊接，埋弧自动焊也受到一定限制。

54阐述产生焊接应力和变形的原因。如何防止和减小焊接变形？ 答：金属材料具有热胀冷缩的基本属性。由于焊件在焊接过程中是局部受热且各部分材 料冷却速度不同，因而导致焊件各部分材料产生不同程度的变形，引起了应力。焊接时局部 加热是焊件产生应力与变形的根本原因。 防止与减小焊接变形的工艺措施 （1）反变形法 用试验或计算方法，预先确定焊后可能发生变形的大小和方向，在焊前将工件安置在与变形相反的位置上，以抵消焊后所发生的变形。 （2）加余量法 根据经验，在焊件下料时加一定余量，通常为工件尺寸的 0.1%～0.2%， 以补充焊后的收缩，特别是横向收缩。 （3）刚性夹持法 焊前将焊件固定夹紧，焊后变形即可大大缩小。但刚性夹持法只适用于塑性较好的低碳钢结构，对淬硬性较大的钢材及铸铁不能使用，以免焊后产生裂纹。 （4）选择合理的焊接顺序 如果在构件的对称两侧都有焊缝，应设法使两侧焊缝的收缩互相抵消或减弱。

55焊接应力的工艺措施有那些？ 答：（1）选择合理的焊接顺

序 焊接平面形工件上的焊缝，应保证焊缝的纵向余横向能 比较自由地收缩，如收缩受阻，焊接应力就要加大。 （2）预热法 即在焊前将工件预热到 350～400℃，然后再进行焊接。预热可使焊接金属和周围金属的温差减小，焊后又比较均匀地同时缓慢冷却收缩，因此，可显著减小焊接应力，也可同时减小焊接变形。 （3）焊后退火处理 这也是最常用的、最有效的消除焊接应力的一种方法。整体退火处理一般可消除 80%～90%的焊接应力。

59分析焊接应力与变形产生的原因，试提出三种以上减少或消除焊接应力与变形的工艺方法。

答： 焊接过程的加热和冷却受到周围冷金属的拘束， 不能自由膨胀和收缩。 当拘束很大时 （如大平板对接），则会产生残余应力，无残余变形。当拘束较小（如小板对接焊）时，既产生残余应力，又产生残余变形。采取合理的接顺序，使焊缝能够自由地收缩；焊缝不要有密集交叉截面，长度也要尽可能小；焊缝还处在较高温度时，锤击焊缝使金属伸长；焊后进行消除应力的退火；采用反变形方法；采用对称焊和分段倒退焊；采用多层多道焊，能减少焊接变形 ；采用焊前刚性固定组装焊接；机械矫正法；火焰矫正法。