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金属工艺考试重点
发布时间:2021-11-11 09:06:38 来源:未知

  固溶强化:3同素异晶转变 4回火5淬火 6表面淬火7化学热处理8 塑性变形10自由锻11 充型能力 12 冷变形强化13 镦粗14 拔长15 表面粗 糙度16 缩孔17 缩松18 金属材料的焊接性 第二页 19 等温转20 回弹21 焊接 (简答题) 1%的钢从液态到室温的结晶过程与室温组? 第三页 5什么是同素异晶转变?请描述纯铁的这个 过程 6什么是细晶强化?细晶铸态金属的 措施有哪些? 7强化的五个途径 8淬火 的缺陷和防止 9、什么是退火?什么是正 火?两者的特点和用途有什么不同? 10、为什么铸造是毛坯生产中的重要方 结合具体示例分析之。 第四页 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? 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? 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?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 15 优质铸件是指铸件 16 影响充型能力的 因素 17 铸造合金的收缩 第五页 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?19影响充型能力的因素 20灰铸铁的性能和特点? 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?22什么是冷变形强化 及其消除方法,利与弊? 第六页 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?24、何谓金属冷变形和热变形?25 锻模膛和预锻模膛的区别26、说明金属锻造性(可锻性)的意义, 有哪些影响因素? 第七页 27 金属塑性变性的特点。28从金工角度分 析趁热打铁29 冷热加工的不同? 30、 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31、浇注 位置的选择原则是什么? 第八页 32、铸型分型面的选择原则是什么? 33药皮的作用。34 焊接的特点 35 焊接 接头的构成是什么?并分析焊接接头的组 织和性能。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? 第九页 37焊接应力与变形的原因,如何防止变 形?38 酸碱焊条的的差异与适应性?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 第十页40 渗碳钢的焊接热影响区分几部分,各部 分的力学性能?41 铸造,锻造,焊接的特点 42 刃具的基本性能和常用材料? 43 切削 热是怎样产生?它对切削加工有何影响 44 常见的电弧焊接缺陷有哪些?产生的主 要原因是什么? 第十一页 45 什么是主运动?什么是进给运动?各自 有何特点?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?47 减少 焊接应力与变形的工艺措施有那些?48 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。 第十二页 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。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? 51 简述熔化焊的冶金过程特 点及保证焊缝质量的措施。52 常见的焊 接变形有哪些?应分别采取什么措施加 以解决?53 与手弧焊相比,埋弧自动焊有 什么特点? 第十三页 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? 名词解释 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。 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 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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 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。 问答题 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。 引起冷脆性;硫,引起热脆性。 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 020%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10%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 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 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-Feλ-Feα-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)提高冷却速度, 增加晶核的数目自发晶核在金属浇注 之前,向金属液内加入变质剂孕育剂进行 变质处理,增加外来晶核热处理正火`退 火塑性加工振动和搅拌 7强化的五个途径 答:细晶强化固溶强化时效强化有 色金属冷变形强化淬火 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: 严格控制淬火加热温度过高过低均不可 合理选取淬火介质碳素钢一般用水,合金 钢一般用油正确选取淬火方法 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 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 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? 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 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:轮廓清晰、尺 寸精准、组织致密、力学性能好、 表面光洁没有超出技术要求的铸造缺陷 16影响充型能力的因素:(1)合金的流动 (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 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:合金的流动性浇注条件浇注温度 充型压力铸型填充条件铸型材料 铸型温度铸型中的气体铸件结构 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 抗拉强度较高,抗拉强度低,塑韧性差,脆 性较大优良的减震性耐磨性好缺口 敏感度小铸造性能优良 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 性能;:强的和韧性较强远超灰铸铁,可与钢媲美有接近灰铸铁的优良的铸造性 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 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 (1)冷变形:1)组织变化的特征:晶粒沿变形最大方 向伸长;晶粒扭曲,产生内应力,变形 织构;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: 细化晶粒; 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04 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 锻造性用金属的塑性指标延伸系数δ和 断面减缩率 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 化学成分:碳含量越低,材料的锻造性越好;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: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 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 3:设计和制造零件时应使零件工作中的最大正应力方向与纤维方向重合 最大切应力方向与纤维方向垂直使纤维 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? 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 量使型腔及主要型芯位于下砂箱。33药皮的作用答:提高的燃烧电弧的稳 定性造气防止空气对熔化金属的有害作 用对熔池的脱氧加入合金元素保证 焊缝金属的化学成分和力学性能降低熔 渣年度,增加渣液流动性造成一定具有物 理-化学性能的熔渣保护焊缝 34 焊接的特点:(1)优点: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。在制造大型机器设备中, 还可以采用铸—焊或锻—焊复合工艺。 可以对不同材料进行焊接。(2)缺点: 应力集中变化的范围大,容易产生变形。 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 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 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: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 正确确定焊接顺序焊前预热焊中小能 量焊或锤击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。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。 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: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 较低过热区:被加热到Ac3 线至固相线;塑韧性 低,脆性很大正火区: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:可制成形状复杂`特别是具有复 杂内腔的毛坯适应范围广可直接利用 成本廉价的费机件和切屑,设备费用低废 锻造:能改善技术组织生产率高机械性能好节约金属不适合内腔复杂 的工件成本高于铸造 焊接:可以化大为小,化复杂为简单,拼 合工艺成为可能,小型工厂也能生产大型零部件可以制造双层金属构件对不同的 材料进行焊接容易引起集中应力产生 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:较高的硬度足够的强度和韧度,以 承受切削力,冲击和振动较好的耐磨性, 以抵抗切削过程中的磨损,维持一定的切削 时间较高的耐热性,以便在较高的温度下 仍能保持较高硬度较好的工艺性,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 43 切削热是怎样产生?它对切削加工有何 影响 答:在切削过程中,切削层金属的变 形及刀具的前面与切屑、后面与工件之间 的摩擦所消耗的功,绝大部分转变成切削 热。切削热由切屑、刀具、工件及周围介 质传出,其中传入切 屑和周围介质的热量 对加工无直接影响。传入刀具的热量是切 削区的温度升高,刀具的温度升高,磨损 加剧,会影响刀具的使用寿命。切削热传 入工件,工件温度升高,产生热变形, 影响加工精度。44 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 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。 45 什么是主运动?什么是进给运动?各自 有何特点? 答:主运动是由机床或人力提 供的主要运动,它促使刀具和工件之间产 生相对的运动,从 而使刀具前面接近工 件;特点是在切削过程中速度最高,消耗 动力最大,其运动方式可以是 旋转运动也 可以是往复直线运动。进给运动也是由机 床或人力提供的运动, 它使刀具与工件 之间产生附加的相对运动,加上主运动, 即可以连续进行切削,并得到具有所需几 何特性的 已加工表面;特点是在切削过程 中速度低,消耗动力少,其运动可以是间 歇的,也可以是连 续的,可以是直线送进, 也可以是圆周送进。在切削加工中,主运 动只有一个,而进给运动 可以有一个或数 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 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 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 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。 51 简述熔化焊的冶金过程特点及保证焊 缝质量的措施。 答、冶金过程特点:熔池温度高,有益的 合金元素容易烧损;熔池体积小,冷却速 化学成分不均匀,气体来不及逸出会产生气孔;动态熔池更新。 保证焊 缝质量 的措施:渗加有益的合金元素, 保证焊缝的化学成分;造成有效地保护隔 绝空气 对焊缝的不利影响;进行脱氧、脱硫、脱 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; 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 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 (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 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。 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 01%~02%, 以补充焊后的收缩,特 别是横向收缩。 (3)刚性夹持法 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。 56 何谓切削运动?试分析车、铣、刨、 磨、钻切削加工中的切削运动。 表面加工时,刀具工件的相对运动,即所谓切削运动,它是由主运动与进给运 动合成的运动。加工方法主运动进给运 动在车床上车削 工件的旋转运动车刀 的直线移动在铣床上铣削铣刀的旋转 运动工件的直线移动牛头刨床上刨削 刨刀的往复直线运动工件的间歇式直 线移动 在外圆磨床上磨削 砂轮的旋 转运动 工件的旋转和轴向移动在钻床 上钻削钻头的旋转运动钻头的轴向移 57、形式有哪几种:什么是刀具的耐用度?什么是刀具的寿命? 答:刀具磨 损形式有三种:(1)后刀面磨损(2) 前刀面磨损 (3)前后刀面同时磨损 具的耐用度:刀具两次刃磨之间的实际切削时间(s) 刀具的寿命:刀具从使 用到报废为止的切削时间(s) 58 铁石墨化的主要因素是什么?为什 么铸铁的牌号不用化学成分来表示? 答:化学成分和冷却速度; 因为影响 铸铁性能的因素不仅取决于铸铁的金 相组织,还与石墨的数量、大小、形状、 分布有密切相关; 在铸铁中用化学成 分不能真实的反映铸铁的性能。 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。 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;火焰矫。 60、下列符号所表示的力学性能指标的名 称、含义和单位是什么? σ:强度,表示材料在外加拉应力的作用 下,抵抗塑性变形和断裂的能力,单位 MPa。 σs:屈服强度,指金属材料开始发生明显 塑性变形时的应力,单位 MPa。 σb:抗拉强度,指金属材料在拉断前可能 承受的最大应力,单位 MPa。 σ02:屈服强度,试样在产生 02%塑性变 形时的应力,单位 MPa。 σ-1:疲劳强度,表示金属材料在无数次的 循环载荷作用下不致引起断裂的最大应 力,单位 MPa。 δ:伸长率,试样产生塑性变形而发生破 坏是的最大伸长量。 αk:冲击韧性,金属材料在一次性、大能 量冲击下,发生断裂,断口处面积所承受 的冲击功,单位是 Jcm2 HRC:洛氏硬度,无单位。 HBS:布氏硬度,无单位。表示金属材料 在受外加压力作用下,抵抗局部塑性变形 的能力。 HBW:布氏硬度,无单位。 61 轧制 将金属材料通过轧机上两上相对 回转轧辊之间的空隙,进行压延变形成为型 材的加工方法;62 挤压 将金属置于一封闭 的挤压模内,用强大的挤压力将金属从模 孔中挤出成形的方法; 63 刀具结构的衍变:车刀的结构形 式有,整体式、焊接式、机夹重磨式、bob体育投注网