金属工艺学考题类型.ppt

考题,留下你的成绩!记住我的忠告!HBH,总复习,铸造的工艺特点关键在于流动性,锻造的工艺特点关键在于延张性,焊接的工艺特点关键在于融合性,切削加工的工艺特点关键在于硬度,热处理的工艺特点关键在于它的奥氏体化的能力.正火的目的是为了得到合适的硬度，便于机械加工，同时改善锻造组织，为调质处理作好准备。调质是为了使主轴得到高的综合机械性能和疲劳强度。为了更好地发挥调质效果，将调质安排在粗加工后进行。对轴颈，内锥孔、外锥面进行表面淬火，低温回火，是为了提高硬度，增加耐磨性，延长主轴的使用寿命。从工艺性出发，如果设计的是铸件，最好选择共晶合金；若设计的是锻件、冲压件，最好选择呈固溶体的合金;如果设计的是焊接结构，则不应选用铸铁，最适宜的材料是低碳钢或低碳合金钢；而铜合金、铝合金的焊接性能都不够好。机械零件的最终使用性能，很大程度上决定于热处理，碳钢的淬透性差，强度不是很高，加热时容易过热而晶粒长大，淬火时容易变形与开裂，因此制造高强度及大截面、形状复杂的零件，需选用合金钢。易形成缺陷:缩孔,缩松,浇不足,冷隔,气孔,判断体,选择题,其制造工艺路线为：下料锻造正火粗加工调质精加工高频淬火，低温回火精磨。,改错ti,回答问题,综合题,易形成缺陷:缩孔,缩松,浇不足,冷隔,气孔,根源在于:流动性和气体溶解能力,矛盾因素:1.温度并非越高越好.会导致:收缩增加,氧化严重.2.提高冷却能力可以减少缩松但易形成缩孔,措施:一切措施都是围绕增加流动性.比如提高浇铸温度,再比如减少“杂质”(包括合金成分),还有增加结构斜度,增加压力等,缩孔,缩松的区别:,缩孔集中;缩松分散;缩孔在上端,缩松在中部热节处,缩孔,流动性好时易形成;缩松在冷却能力时易形成.,纯铁,共晶,易形成缩孔;亚共晶组织,易形成缩松.,措施:冒口,补铁,冷铁的综合利用是消除缩孔缩松的有效措施.,1铸造工艺中的注意事项,浇不足,冷隔,气孔,根源在于:流动性,措施:采用加压新的工艺可以消除浇不足,冷隔,气孔等缺陷,新工艺:熔模,金属型,压力,低压,离心等新的铸造工艺.熔模-自身熔化,解决复杂结构的难起模问题金属-冷却快,避免缩松离心-圆柱件,双材料多层铸造,1铸造工艺中的注意事项,铸造热应力和机械应力,根源在于:收缩受阻,热应力是永久的,机械应力是临时的.但是临时应力并不是没有危害的.,措施:去应力退火,1铸造工艺中的注意事项,热裂纹和冷裂纹,根源在于:受阻,措施1:改善铸型增加退让性.比如砂型好于金属型,识别:热裂纹呈氧化色,外形不规则;冷裂纹具有表面光泽,外形规则,2锻造工艺中的注意事项,注意,再结晶温度T再=(0.35-0.4)T熔,所以,对于钢件,高达700度仍是冷加工而对于铅锡,在常温下已是热加工了.见表2-1,锻造流向及利用:见图2-13强度指标各向仍相近;塑性指标则呈现出各向不同的性能.设计时,应使正应力顺着流线的方向.剪应力垂直于流线方向.,锻造并不仅仅是为了改变外形,也为了改善组织性能.反复锻压可以细化晶粒,击碎缺陷组织.,2锻造工艺中的注意事项,易形成缺陷:过热,过烧,氧化,脱碳,裂纹,根源在于:晶体结构在变化.晶粒长大,矛盾因素:1.温度并非越高越好.会导致氧化严重.温度也不能太低,太低时再结晶困难,会增加变形抗力.2.提高变形速度,产生两方面的影响,一方面发生冷变形硬化.(不利),另一方面,变形能-热能-产生热效应使塑性提高(有利)-,措施:一切措施都是围绕增加金属塑性.降低变形抗力比如提高锻造温度,再比如减少化合物结构等,2锻造工艺注意事项,冲孔与落料,冲孔,有用材料是孔,落料,有用材料是冲下去的块料,冲孔时,凸模刃口尺寸=孔径.凹模刃口尺寸=孔径+2倍的间隙,落料时,凸模刃口尺寸=成品尺寸-间隙.凹模刃口尺寸=成品尺寸,2锻造工艺注意事项,为了防止产生皱折,通常用压边圈将工件压住.,拉深,拉深的最薄弱环节在靠近底部的拐角处.因为此处壁厚最薄.见图2-67,拉深底部侧壁拉应力应限制在不发生塑性变形的范围内;环形区的径向拉应力应超过材料的屈服极限.但又必须小于材料的强度极限.见图2-68,3焊接工艺注意事项,易形成缺陷:冷脆性,烧损,气孔,裂纹等,根源在于:气氛中的有害元素进入溶池发生一系列氧化反应,措施:一切措施都是围绕形成保护气氛.去除有害杂质.比如真空焊接,再比如采用碱性焊条等,3锻造工艺注意事项,焊条选用原则,等强原则:比如一般碳钢及合金钢成分相近原则:比如:不绣钢,耐热钢等,3焊接工艺注意事项,焊接接头的薄弱环节:正常焊缝情况下,是热影响区的过热区.不正常焊缝的情况下,是焊缝区.如何避免?一般焊接方法不可避免.只有扩散焊可以避免!,焊缝薄弱环节,3焊接工艺注意事项,焊接应力,纵向看:中间应力最大,两端渐小.截面上,中心处受拉应力,两端受压.解释一下原因横向看.正态分布.同上.要求看懂并画出立体图,3焊接工艺注意事项,人为的因素:提高技术水平.好好学呗!,焊接缺陷的不可避免性,过烧,过热,气孔,裂纹,未焊透,未溶合,夹渣,咬边,焊瘤中哪些是人为因素造成的?如何克服?,非人为的因素:改进焊接方法.如钎焊,扩散焊,3焊接工艺注意事项,焊接裂纹及分类,裂纹分为:热裂纹,冷裂纹热裂纹发生在焊缝区的结晶过程中.和热影响区的过热区的晶界.原因低溶点杂质液化.断口:有氧化色彩.冷裂纹发生在焊缝以外.穿晶性.发生在焊接之后,所以也叫延迟裂纹.由由于氢是诱发裂纹形成的主要因素,所以又叫氢致裂纹.断口:无氧化色彩,3焊接工艺注意事项,焊接裂纹的防止措施,热裂纹:限制P,S等含量避免低溶点共晶组织的形成.FeS等冷裂纹.限制氢含量及使之尽快溢出表面.,3焊接工艺注意事项,改进焊接方法:采用气体保护焊?否!采用电阻焊!(塑性状态下压焊在一起),气孔的种类及防止措施,氢气孔:一氧化碳气孔:氮气孔,烘干避免和减少气体产生.减低冷却速度,使气体来得及逸出.,3焊接工艺注意事项,夹杂物,夹渣的防止措施,电渣焊!焊缝纯净!,3焊接工艺注意事项,烧损的防止措施,气体保护焊!电阻焊!等,3焊接工艺注意事项,金属焊接性能评价方法:,碳当量CE将合金成分折合成C冷裂纹敏感系数PC不仅考虑了合金成分的影响还考虑了板材的厚度及H的影响,思考:没考虑什么?N,O,等,3焊接工艺注意事项,各种钢材的焊接主要问题,中