上海理工大学制造工艺复习思考题.doc

1. 简述尺寸公差与偏差的定义及两者的比较。答：尺寸公差：零件加工时允许的变动量；偏差：实际加工后零件的尺寸、几何形状和相对位置的实际值与设计的理想值之间的偏差，即加工误差。a.公差是谈论值，误差是加工值；b.公差一定存在，表示加工精度要求，是定值；误差表示加工水平的高低。C.误差落在公差范围内，可正可负可为零。2. 简述基准的概念分类及相互关系。答：基准：用来定量零件、部件、机器各点线面的起始点，即某一个或某几个点线面。基准分设计基准和工艺基准，工艺基准又分定为基准、度量基准、装配基准和工序基准，定为基准分粗基准和精基准。3. 叙述切削用量三要素的定义即合理选择切削用量的意义和基本原则。答：三要素：切削速度：切削工件与刀具间相对运动，切削主运动；进给速度：刀具连续投入切削层的运动，切削进给运动；切削用量：刀具切削前后，未切削面与已切削面之间的垂直距离。意义：保证加工零件的质量，降低了生产成本，提高劳动生产率。原则：首先应选最大切削深度其次根据机床的刚度要求和加工零件的粗糙度要求，选取尽可能大的进给速度和进给量最后利用切削量手册或用公式计算来确定切削深度。4. 简述粗糙度的概念，对零件加工质量的影响和选择原则。答：定义: 粗糙度指加工表面上具有的较小间距和峰谷所组成的微观几何形状特性.影响：a.耐磨性b.疲劳强度c.耐腐蚀性d.零件的配合性质原则：a.在同一零件上，工作面的粗糙度小于非工作面的粗糙度b.对于摩擦表面，速度越高承受的单位面积压力越大，则表面粗糙度值越小，尤其遇滚动摩擦表面，应选较小粗糙度c.对承受变载荷零件表面的极易产生应力集中的部位粗糙度值应小些d.要求配合稳定可靠时，粗糙度值应小些e.一般情况下，同样尺寸公差的轴比孔的粗糙度要小。5. 简述机械加工精度的概念，具体内容和加工误差的概念和引起原因。答：机械加工精度：实际加工后零件的尺寸、几何形状和相对位置的实际值与设计的理想值相接近的程度。内容a.尺寸精度b.形状精度c.位置精度.加工误差：零件在加工过程中，由于种种原因总会存在一定误差。原因：a.加工原理误差b.机床刀具及夹具的制造误差及磨损c.工件的安装误差d.工艺系统受力变形e.工艺系统热变形f.工件内应力影响g.测量误差和调整误差.6. 为有利于安全技术监督和管理，如何将压力容器的压力等级、品种、易燃易爆、毒性危害等级进行划分？答：类：低压容器。类：下列情况之一者：a.中压容器.b.易燃易爆介质等级为中度危害的低压反应容器和贮存容器c.毒性等级为极度和高度危害的介质的低压容器d.低压管壳式余热锅炉e.搪玻璃压力容器。类：下列情况之一者：a.毒性等级为极度和高度危害的中压容器和PV大于等于0.2MPa.m3的低压容器b.易燃易爆或者毒性程度为中度危害介质且PV 大于等于0.5MPa.m3的中压反应容器c高中压壳式余热锅炉d.高压容器。7. 压力容器的概念和划分方法答：概念：最高工作压力大于等于0.1MPa（不含液体静压力），内直径（非圆截面指断面最大尺寸）大于等于0.15m，且容积大于等于0.025M3，介质为气体，液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体的容器。划分方法：0.10.6MPa 低压C 1.610MPa 中压M 10100MPa 高压H 100MPa以上 超高压 U8. 制冷换热设备材料有什么要求？答：材料与工质之间的化学特性。制冷剂与载冷剂的腐蚀性。压力强度的要求等。9. 压力容器开孔有什么原则？开孔后有哪些补强措施？答：原则a.所有的开孔应尽可能避开焊缝，开孔边缘和焊缝距离不小于3s，且不小于100毫米，如果一定要开在焊缝上，要求开孔双端的焊缝不小于1.5倍孔距，实行100%X射线探伤。B.封头上的受力复杂，强度较差，最好不要在封头上开孔。若必须在封头上开孔，孔的边缘和封头边缘的投影距离不小于0.1D，相邻的两孔之间的距离不小于开孔直径，最大孔径d小于等于1/2D。3.筒体上最大的开孔直径 当筒体直径D1500mm，d1/2D，且500mm，当筒体大于1500mm，d1/3D，且1000mm.补强：a.局部补强：接管的周围贴上直径不小于5倍孔缝的局部补块。B.加强圈：接管开孔稍微大时，可采用任意宽度不小于5倍孔径的加强圈。C.整体补强：封头整体补强锅炉制造工艺复习思考题1.锅筒工作条件对锅筒材料有什么要求？答：(1)良好的冶金质量。(2)较高的室温和中温强度。（3）良好的塑性、韧性储备。（4）较低的缺口敏感性。（5）良好的焊接性。2.高强度合金钢和碳锰钢用作锅筒材料时各有什么优缺点？答：（1）高强度合金钢屈服强度高，可显著减小壁厚，可以降低锅筒的金属耗量和锅炉制造厂所需的设备能力。但材料塑性储备较低，工艺性能较差，焊缝容易产生裂纹。（2）炭锰钢韧性较好，焊接工艺性能稳定，但强度较低，选用壁厚较大，金属耗量大，存在大厚度约束应力问题。3.简述筒节的卷制工艺流程。答：划线热切割下料 涂防氧化涂料加热 正火结合卷制清理打磨坡口 UT测厚焊妥纵缝 100%MT 涂防氧化涂料 加热正火结合校圆 喷砂100%UT+100%RT+100%MT 回火热处理划环缝坡口线加工环缝坡口 转总装4.筒节划线需注意哪些问题？答：（1）以筒节平均直径为计算依据。并考虑卷板引起的钢板伸长和减薄，一般下料尺寸比展开尺寸段0.5%，热卷时减薄24mm，冷卷和热校圆时减薄约1mm。（2）考虑机械加工余量，包括直边切割和破口加工余量。（3）划出锅筒纵向中心线，作为筒节装配和锅筒排孔划线的基准线。5.什么是筒节卷制过程中的加工硬化现象？如何控制？答：钢板弯卷时，外周拉伸，晶粒拉长，内周缩短，晶粒压缩，晶格扭曲，导致钢板内部产生内应力并形成加工硬化现象，严重时会产生裂纹使筒节报废。钢板壁厚越大或卷成筒节直径越小，钢板变形率越大，加工硬化问题也越严重。对于冷卷，一般要求：对于碳素钢，外周伸长率s/Dp 5%;对于高强度合金钢，外周伸长率s/Dp 3%。6.简述锅筒封头制造工艺流程。答：原材料检验划线(毛坯计算) 切割下料封头毛坯拼焊（指用两块钢板拼接时） 铲除焊缝余高射线探伤毛坯成形热处理封头边缘余量切割加工封头端面加工焊接坡口质量检验。7.如何计算封头毛坯尺寸？答：A、周长法：假定毛坯直径D0等于平封头纵截面的弧线的长度、直边长度和工艺余量之和。B、面积法：假定封头毛坯面积等于成型封头的面积,再考虑一定的加工余量。C:近似法计算.8.请分析封头冲压过程中的受力状况。答：A点：受径向拉应力，切向压应力和厚度方向压应力；切向产生压缩变形，厚度方向增厚。B点：受径向拉应力，切向压应力和弯曲应力；产生切向压缩变形，径向拉伸变形和弯曲变形。C点：受径向拉应力，切向压应力；产生切向压缩变形，径向拉伸变形。D点：未与上冲模接触前受力与C点相同。接触以后，在压边圈摩擦力合冲压力作用下，使该处少量拉伸变薄。封头冲压受力分析1一上冲模2一下冲模3一压边圈 9.简述封头冲压次数和压制状态的选择原则。答：（1）冲压次数a、对于薄壁封头(一般指D0-dn 45s)，采用两次成形法，避免出现鼓包和皱折现象。b、对于低碳钢和普通低合金钢制成的一定尺寸(45sD0-dn 6S)的封头，可采用一次成形法。c、对于厚壁封头(一般指D0-dn 8s时)，因毛坯较厚，边缘部分不易压缩变形，尤其是球形封头，在成形过程中边缘厚度会急剧增加，需要很大的冲压力，并导致底部材料过分拉薄。因此在压制厚壁封头时，常事先把封头毛坯车斜面，再进行冲压。（2）压制状态选择a、封头材料性能。常温下塑性较好的材料可考虑采用冷态压制，热塑性较好的钢材，一般应采用加热冲压。b、封头坯料尺寸主要看封头坯料直径D0与厚度S的关系.10.简述锅筒制造中的主要热处理工艺。答：1、筒节的正火处理2、高强度低合金钢锅筒的调质处理3、锅筒的退火处理11.简述锅筒退火处理的目的。答：消除残余应力，稳定构件尺寸；改善构件母材与焊缝的性能，亦即改善焊缝金属及热影响区的塑性和韧性；提高构件抗应力腐蚀的能力；析出焊缝区域的有害气体特别是氢气，防止延迟裂纹；提高耐疲劳强度和蠕变强度。12.试比较锅筒与管件焊接和胀接的优缺点。答：（1）焊接焊接连接能保证连接部分具有较高的强度和较好的严密性，但需消耗一些焊接材料，而且在检修时更换管件较不方便。（2）胀接胀接连接具有操作简便，更换管子方便，不需消耗其他材料等优点。但连接处的强度和严密性相对较差。13.简述锅筒检验的主要内容。答：1原材料的检验对每批材料需在钢板两端割取试样进行化学成分、力学性能、金相分析等检验。此外，还需检查钢板的表面质量和尺寸偏差是否符合要求。2、锅筒元件的检验主要是检验元件的表面质量、几何形状和尺寸偏差以及管孔位置偏差等，应按照相应的制造技术条件中的规定进行。3、锅筒焊接缺陷的检验检查焊缝几何尺寸；检查是否存在咬边、气孔、夹渣、未焊透、熔合和裂纹等缺陷。4、致密性试验水压试验、氦探针试验。14.请阐述膜式水冷壁管排的不同组合方式，并比较其优缺点。答： （1）轧制鳍片管相互组合 特点：管子和鳍片轧制成整体，鳍片冷却条件好，制造过程简单。但是鳍片管成本高，节距选择的灵活性小，组成管排较短。（2）焊接鳍片管相互组合 特点：首先把光管和鳍片焊成鳍片管，再把鳍片管焊接成水冷壁。光管外径2075mm，壁厚49mm，鳍片厚度56.5mm。（3）扁钢与光管相互组合 特点：材料成本低，管径和节距选择比较自由；焊接工作量大，组件需要经常用翻转设备翻转。（4）光管与光管烧熔焊接组合 特点：当膜式壁管间节距较小时，直接在管子之间进行焊接。焊接方法：多头焊机埋弧自动焊。15.蛇形管有哪几种成型方法？答：（1）弯头元件与直管组装拼焊成蛇形管（2）预先接长的直管连续弯制成蛇形管/（3）边弯管边接长的方法制造蛇形管16.常见的扩展表面受热面管件有哪几种？答：1.纵向鳍片管式对流受热面2、横向肋片管式对流受热面3、螺旋翅片管式对流受热面汽轮机制造工艺复习思考题1. 叶片常用的毛坯形式有哪些？为什么动叶片常采用锻件毛坯，而导叶片可以采用铸造毛坯？答：1 方钢（扁钢）、异型钢毛坯、钢板冷作成形。2.沙型铸造、精密铸造（失蜡铸造、熔模铸造）毛坯。3.粗模锻、半精锻、精锻、高速锻、滚锻毛坯。4.轧制、钢板冷作成形毛坯。5.爆炸成型毛坯等。动叶片是固定在转子上，工作时随着转子高速旋转。即受弯曲应力，同时又受巨大的离心力。所以在材料强度等级上要求很高，一般都采用锻件毛坯。导叶片是通过焊接或铸造的方式与内、外环互相联成一体，形成隔板。再通过隔板套固定在汽缸上，工作时静止不动。其工作状况比较动叶片要好许多，只受轴向压力，而不受离心力作用。因此，在材料强度等级上要求相对较低。允许采用铸造毛坯。2. 由坐标点组成的扭曲长动叶片的工艺流程可分为几个加工阶段？基准面的加工中采用何种定位工艺？有何特点？答：这种扭曲长动叶片的工艺流程可分七个方面：(1)铣叶片基准面；(2)铣叶根型线；(3)铣叶片汽道型面；(4)热加工及校型；(5)精铣装配面及钻叶根三销孔；(6)喷丸强化；(7)完工检查。 采用先进的四座标卧式数控机床和浇注低熔点合金块定位工艺。此工艺只需一次装夹即可加工出叶根、叶顶所有的基准面，工序集中加工流程短专用工装少，加工质量稳定，精度高。低熔点合金块定位加工基准面。3. 汽缸的制造工艺主要包括那些内容？汽缸加工通常分为几个阶段？说明个阶段的加工内容。答： 1) 毛坯制造：铸铁、铸钢、焊接等。2) 热处理：改善材料内部组织，消除毛坯制造、焊补及机械加工后所产生的内应力。3) 机械加工：常分粗加工和精加工二个阶段。4) 水压试验：检查材料质量和接合面的加工质量。在这些制造过程中都有检验工序，包括X光探伤，焊缝超声波探伤等。汽缸机械加工通常分为粗加工和精加工两个阶段：粗加工目的是去除多余金属，尽早发现铸造缺陷，进行补焊，粗加工需放精加工余量，通常单面放3mm5mm余量，粗加工后需除应力处理。精加工是将工件加工到最终尺寸，并达到光洁度，形位公差等要求。精加工应注意正确的安装和夹紧，防止产生弹性变形，尽量减少拆装次数，避免汽缸起吊，翻身引起变形。 4. 什么是转子的平衡精度？国际标准化协会（ISO）衡量刚性转子平衡精度的指标是什么？汽轮机转子为什么要做动平衡试验？平衡校正的工艺方法有哪些？答：转子平衡精度是指转子经过平衡校正后允许最后存在着的剩余不平衡量的大小； ISO标准用转子重心振动速A作为衡量刚性转子平衡精度的指标； 转子装配完成后，由于转子材质密度不均匀、加工和装配过程的误差等原因，造成转子的质量中心与与几何中心不重合。在高速旋转时，各质点的离心力和力矩不能互相平衡，使转子轴承承受周期性变化的干扰力，引起汽轮机的振动。因此，为了确保汽轮机的安全运行，对装配完成后的转子进行动平衡实验式非常必要的一道工序。5. 说明汽轮机找中心的目的及要求？汽轮机找中心的工艺方法主要有哪些？ 答：通过汽轮机找中，使汽轮机在运行时能保持转动和静止部件同心，使转子在工作状态时能保证通流间隙处于最佳状态、最高效率通过汽轮机找中，使汽轮机在运行时，各转子（包括发电机转子等）联成的轴系应位于同一垂直平面内，并形成一条比较光滑的连续曲线。同时，使得通流静止部件的位置均应与轴系形成的曲线相一致，当轴系找中后，各轴系的载荷均应符合设计要求。 要求：转子与静体之间保持准确的同心。 找中心的方法：采用工艺轴、钢丝、光学、激光和真转子找中心。 6. 汽轮机转子按制造工艺可分为那几种型式？平衡校正的工艺方法有哪些？答： 转子按制造工艺可分为套装、整锻式、组合及焊接转子。 平衡校正的工艺方法：加重校正发；去中校正法；调整法。7. 说明汽轮机中倒T 形叶根动叶片的装配方法。 答：倒T形叶根动叶片的装配方法用第一种类型：叶轮轮缘上设有末叶窗口，动叶片直接从径向装入轮槽内并推到预定的位置。8. 汽轮机加工工艺的特点有哪些？汽轮机的厂内总装配有哪些基本要求？答：1.单件生产(除叶片为小批生产外) ；生产周期长 ；材料品种多，材料性能要求高 ；零件种类多 ；加工精度高 ；2.设备要求高，工人操作技能要求高 ；机械加工工种齐全 ；涉及冷、热工艺且面广；检测手段齐备，要求高 ；计量设备，测量工具齐全而且要求高 ；采用专用工装多。 9. 汽轮机转子按制造工艺有那几种形式？套装转子一般适用什么场合？为什么？答： 转子按制造工艺可分为套装、整锻式、组合及焊接转子。套装转子不宜作为高温高压汽轮机的高压转子。一般用于工作温度低于400的中、低压汽轮机的转子和高压汽轮机的低压转子。(1) 套装转子的优点：单件加工方便，制造工艺简单；主轴和各级叶轮可分散平