金属液态成型.doc

第八章1. 铸件缩孔分为哪几种？怎样预防缩孔和缩松？采用定向凝固的原则 所谓定向凝固，是使铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程。冒口和冷铁的合理使用，可造成铸件的定向凝固，有效地消除缩孔。b）合理确定铸件的浇注位置、内浇道位置及浇注工艺 浇注位置的选择应服从定向凝固原则；内浇道应开设在铸件的厚壁处或靠近冒口；要合理选择浇注温度和浇注速度，在不增加其它缺陷的前提下，应尽量降低浇注温度和浇注速度。2. 裂纹分为哪几种？形貌特征是什么？铸件一般有热裂和冷裂两种开裂方式。当固态合金的线收缩受到阻碍，产生的应力若超过该温度下合金的强度，即产生热裂；而冷裂是铸件处于弹性状态时，铸造应力超过合金的强度极限而产生的。热裂裂纹一般沿晶界产生和发展，其外形曲折短小，裂纹缝内表面呈氧化色；冷裂裂纹常常是穿晶断裂，裂纹细小，外形呈连续直线状或圆滑曲线状，裂纹缝内干净，有时呈轻微氧化色3. 铸件偏析分为哪几种，怎样消除偏析？微观偏析（a）枝晶偏析，又称晶内偏析，是指晶粒内各部分化学成分不均匀的现象，这种偏析出现在具有一定凝固温度范围的合金铸件中。为防止和减少枝晶偏析的产生，在生产中常采取缓慢冷却或孕育处理的方法，也可以采用均匀化退火的方法消除。晶界偏析避免微观偏析应采取的措施(1) 快速凝固，或采取工艺措施造成铸件断面较低的温度梯度，使表层和中心部分接近同时凝固。(2) 搅拌（机械、电磁搅拌）(3) 孕育处理，对于比重偏析可以通过加入孕育剂和形核剂，在铸件中先形成形成一定的枝晶网阻止晶体的下沉或上浮。(4) 均匀化退火。宏观偏析铸件截面的整体上化学成分和组织的不均匀，又称区域偏析。宏观偏析产生的途径：（a）铸件凝固早期，固相或液相的沉浮；（b）固液两相区内液体沿枝晶间的流动。分为正常偏析、逆偏析、比重偏析、V型偏析和倒V型偏析。避免宏观偏析应采取的措施(1) 快速凝固，或采取工艺措施造成铸件断面较低的温度梯度，使表层和中心部分接近同时凝固。(2) 搅拌（机械、电磁搅拌）(3) 孕育处理，对于比重偏析可以通过加入孕育剂和形核剂，在铸件中先形成形成一定的枝晶网阻止晶体的下沉或上浮。宏观偏析产生后用均匀化退火的方法无法消除。4. 气孔分为哪几种？怎样预防铸件中的气孔缺陷？析出性气孔、反应性气孔和侵入性气孔 防止产生气孔的主要途径1 减少金属液的原始含气量C0。 (1)减少各种气体的来源。如炉料应烘干，避免有机物污染 (2)控制熔炼温度，在金属液表面加覆盖剂。 (3)采用真空熔炼。2 对金属液进行除气处理3 保证铸型的透气性4 合理的铸件结构和铸造工艺5. 怎样防止铸件中的非金属夹杂物？n 正确选择合金成分，控制易氧化元素的含量。n 金属液表面加溶剂，吸收上浮的夹杂物。n 采用复合脱氧剂。n 采用真空或保护气氛下的熔炼和浇注，减少氧化气氛，并平稳充型。n 过滤法。6. 熔化焊过程中容易出现哪些缺陷？怎样预防焊接裂纹？收缩变形弯曲变形挠曲、角变形a. 严格烘干焊接材料（焊条、焊丝、焊剂）,在100150下保存,随取随用。b.选择合理的焊接规范,提高预热温度,采用后热措施,并保证层间温度不小于预热温度, 避免焊缝中出现脆硬组织。c.选用合理的焊接顺序,减少焊接变形和焊接应力。第九章1. 图为6.3吨钢锭的缩孔预报结果。试分析缩孔的位置是否合理，为什么？缩孔在什么位置是合理的，怎样使缩孔在合理的位置。2裂纹根据形成温度不同分为冷裂纹和热裂纹，图为特大型钢锭凝固过程中的裂纹，试判断其裂纹的类型，分析其形成原因，怎样消除这种裂纹？图1 铸锭裂纹图片1.了解钢锭的应用现状、钢锭的分类。2.掌握铸锭的凝固特点，会用平方根定律估算凝固层厚度随凝固时间的变化。3.大型铸锭的质量控制涉及哪些方面？对于内部质量包括缩孔、裂纹、偏析、气孔缺陷等是怎样形成的，分别应该怎样控制？4.什么是数值模拟方法？数值模拟技术在凝固过程中应用有什么意义？第十章1.连铸板坯中心偏析是怎样形成的？试举出生产中预防或消除中心偏析的两种方法？ 偏析：铸件（锭）中化学成分布不均匀的现象，连铸坯偏析分为微观偏析和宏观偏析。其中以铸坯中心的宏观偏析为主。消除或减轻偏析的方法 (1)均匀化退火可以消除微观偏析 (2)搅拌（电磁搅拌、轻压下技术）可以减小偏析 (3)快速凝固减小偏析2.什么是脱方，会带来什么影响，怎样预防脱方的发生？3.连铸保护渣的作用是什么？4.电磁场改善铸坯质量有几种方法？电磁搅拌的作用是什么？1 电磁铸造（EMC）2 电磁搅拌 (EMS) 3 电磁净化4 电磁制动（电磁场下复层材料连续铸造）5 轻压下技术 电磁搅拌的作用：（1）在搅拌流的作用下，铸坯中柱状晶（树枝晶）间的夹杂物运动到中心部凝聚长大，易于在铸坯中心的液相中上浮；夹杂物上浮至弯月面被钢液上的保护渣吸收，从铸坯中除去。（2）搅拌均匀了结晶器内钢液的温度分布，铸坯凝壳的厚度均匀，减少了凝固延迟和初期凝壳变形，具有防止铸坯纵裂的效果。（3）细化晶粒 5.什么是轻压下技术，有什么作用？ 轻压下技术是在容易形成铸坯中心偏析的凝固末端实施一定的压下量，使容易形成偏析及疏松的地方的非浓化钢液均匀流动，使溶质元素在钢液中重新分配，从而使铸坯的凝固组织更加均匀致密，达到改善中心偏析的目的。 作用 (1) 破碎“晶桥” (2) 补偿冷却收