材料成型基础课后习题 的答案

1、第一章 复习思考题题一、填空题1、使用、工艺2、金属、合金3、强度、塑性、硬度、韧度、疲劳强度、4、抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度、抗扭强度、5、屈服、缩颈6、韧性、冲击二、判断题1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、三、选择题1、c 2、b 3、c 4、a 5、b 6、a 7、b 8、a 9、c六、这批15号钢的力学性能合格 第二章 复习题一、填空题1、体心立方、面心立方、密排六方2、空位、间隙、位错、晶格3、快、低、大4 、溶剂、溶质5、多、严重、明显6、不规则、规则7、细小、高8、a=b=c =r=909、强度、硬度、耐磨10、转变、过冷、形核、核长大二、判

2、断题1、 2、 3、4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、三、简答题1、体心立方晶格、面心立方晶格 、密排立方晶格2、点缺陷、线缺陷、面缺陷3、理论结晶温度与实际结晶温度之差 t=t0-t1 t与冷却速度、金属性质及纯度有关4、提高t、加变质剂、振动5、金属模晶粒小、振动晶粒小、加物质的晶粒小名称晶体结构特征采用符号含c量机械性能其他铁素体体心立方晶格f室温0.0060.008 727 0.0218强度、硬度低，塑性、韧性好奥氏体面心立方晶格a727 0.77 1148 2.11%塑性好、 变形抗力小、易锻造无磁性渗碳体复杂晶格fe3c6.69硬而脆、强度低、耐磨性好珠光体片状p平均含量0

3、.77强度、硬度高，有一定的塑性、韧性莱氏体ld fe3c基体上分布pld fe3c 基体上分布a颗粒ld4.3力学性能与渗碳体相似第三章 钢的热处理一、 名词解释钢的热处理：钢的热处理将钢在固态下进行加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要性能的一种工艺方法。等温转变：所谓等温转变是指将奥氏体化的钢件迅速冷却至ar1以下某一温度并保温，使其在该温度下发生组织转变，然后再冷却至室温。连续冷却转变：连续冷却则是将奥氏体化的钢件连续冷却至室温，并在连续冷却过程中发生组织转变。马氏体：马氏体实质上就是碳溶于-fe中过饱和间隙固溶体。退火：退火是将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保

4、温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种操作。正火：将工件加热到ac3或accm以上3050，保温后从炉中取出在空气中冷却的热处理工艺称为正火。淬火：淬火就是将钢件加热到ac3或ac1以上3050，保温一定时间，然后快速冷却（一般为油冷或水冷），从而得马氏体的一种操作。回火：回火是将淬火钢重新加热到a1点以下的某一温度，保温一定时间后，冷却到室温的一种操作。表面热处理：提高工件表面硬度、耐磨性，而心部韧性保持不变。真空热处理：是真空技术与热处理技术相结合的新型热处理技术。渗碳：将工件放在渗碳性介质中，使其表面层渗入碳原子的一种化学热处理工艺称为渗碳。渗氮：向钢件表面

5、渗入氮，形成含氮硬化层的化学热处理过程二、填空题1、退火、正火、回火、淬火2、渗碳、氮化、渗氮、碳氮共渗。3、珠光体转变、贝氏体转变和马氏体转变4、上贝氏体和下贝氏体5、等温退火、球化退火、去应力退火6、水、盐水、油7、低温回火、中温回火 、高温回火8、介质分解、吸收、原子内向扩散9、气体渗碳、液体渗碳、固体渗碳10、高频感应加热、中频感应加热、工频感应加热三、退火是将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以十分缓慢的冷却速度（炉冷、坑冷、灰冷）进行冷却的一种操作。将工件加热到ac3或accm以上3050，保温后从炉中取出在空气中冷却的热处理工艺称为正火正火与退火的区别是冷

6、速快，组织细，强度和硬度有所提高。当钢件尺寸较小时，正火后组织为s，而退火后组织为p。四、淬火就是将钢件加热到ac3或ac1以上3050，保温一定时间，然后快速冷却（一般为油冷或水冷），从而得马氏体的一种操作对于亚共析钢：ac3+（3050），淬火后的组织为均匀而细小的马氏体。对于过共析钢：ac1+（3050），淬火后的组织为均匀而细小的马氏体和颗粒状渗碳体及残余奥氏体的混合组织。如果加热温度过高，渗碳体溶解过多，奥氏体晶粒粗大，会使淬火组织中马氏体针变粗，渗碳体量减少，残余奥氏体量增多，从而降低钢的硬度和耐磨性。五、见课本六、见课本第四章一、填空题1.表面 2.原子沉积，颗粒沉积，整体覆盖，

7、表面改性 3.无电解，无电，自催化 4.表面，自催化还原 5.电镀液，电极，直流电源 6.沉积 7.预 8.油，锈，活化，适合 9.腐蚀，磨损，高温氧化，修复 10.沉积，清洁二、判断题1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、三、简答题1.金属材料的表面处理技术：是利用物理、化学、物理化学以及机械等工艺方法，使金属材料表面获得所要求的化学成分、组织、性能，以提高机械产品耐磨腐蚀性为主的技术。表面处理技术可分为：原子沉积、颗粒沉积、整体覆盖、表面改性。2.电镀条件：电镀液、电极、直流电源。3.阴极清洗 冷水漂洗 酸洗 冷水漂洗 阳极清洗 冷水漂洗 浸酸 冷水漂洗 电镀 漂洗

8、除氢4.化学镀：是经过化学反应使溶液中的金属离子还原沉积于基体材料表面的方法。7.离子镀：是在真空条件下，利用低压气体放电的等离子，使蒸发出的金属或化合物原子电离和激活，然后在基体材料表面沉积成膜的过程。必要条件：（1）必须造成一个气体放电的空间（2）能将离子镀料原子引进放电空间电离和激活后轰击基体材料表面。8.溶剂法处理，保护气氛还原法。10.电镀，热喷涂。第五章 常用金属材料一、名词解释合金钢：为使金属具有某些特性，在基体金属中有意加入或保留的金属或非金属元素称为合金元素，含有这些元素的钢铁称为合金钢。冷脆：在低温时由磷导致钢严重变脆的现象称为“冷脆”。热脆：硫不溶于铁，而以fes形成存在

9、，fes会与fe形成低熔点（985）的共晶体（fes-fe），并分布于奥氏体的晶界上，当钢材在10001200压力加工时，晶界处的fes-fe共晶体已经熔化，并使晶粒脱开，钢材将沿晶界处开裂，这种现象称为“热脆”。沸腾钢：“f”表示沸腾钢，含氧量较高。镇静钢：“不标“f”和“b”的为镇静钢，含氧量较低。合金铸铁：合金铸铁是指常规元素硅、锰高于普通铸铁规定含量或含有其他合金元素，具有较高力学性能或某些特殊性能的铸铁孕育铸铁：为提高灰铸铁的力学性能，在浇注前向铁水中加人少量孕育剂（常用硅铁和硅钙合金），使大量高度弥散的难熔质点成为石墨的结晶核心，灰铸铁得到细珠光体基体和细小均匀分布的片状石墨组织，

10、这样的处理称为孕育处理，得到的铸铁称为孕育铸铁白口铸铁：含碳量在2.11%-6.69%之间的铸铁。可锻铸铁：于石墨呈团絮状，对基体的割裂和尖口作用减轻，故可锻铸铁的强度、韧性比灰铸铁提高很多。灰铸铁：由片状石墨和钢的基体两部分组成球墨铸铁：由于石墨呈球状，其表面积最小，大大减少了对基体的割裂和尖口敏感作用。蠕墨铸铁：为蠕虫状石墨形态介于球状和片状之间，它比片状石墨短、粗、端部呈球状。二、 见课本三、 1、a 2、a、c 3、a四、 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、五、 见课本第六章复习与思考题参考答案一、判断题1金属液流动性好，有利于防止铸件产生缩孔或缩松。 （ ）2碳、硅含量高的灰

11、铸铁较含量低的灰铸铁流动性好。 （ ）2灰铸铁的流动性较铸钢好。 （ ）3结晶温度范围大的合金比范围小的合金流动性好 （ ）5湿砂造型的优点是生产周期短，生产效率高，铸件成本低。 （ ）6湿砂型适宜浇注大型重要铸件。 （ ）7湿砂型广泛应用于非铁合金铸件的生产中。 （ ）8铸钢件粘土砂造型舂砂要领与铸铁件基本相同、但舂砂的紧实度要高很多。 （ ）9舂砂时，干砂型要比湿砂型舂得紧些。 （ ）10起模动作先快后慢。 （ ）二、选择题1使用最广泛的造型原砂是a。a硅砂 b石灰石砂 c铬铁矿砂2铸型在浇注后解体的难易程度称为c。a残留强度 b落砂性 c溃散性3大型、复杂、高要求铸铁件宜采用a生产。a干

12、型 b表干型 c湿型4生产周期短，生产效率高，铸件成本低的造型方法是c造型。a干砂型 b表面烘干型 c湿砂型5金属液在内浇道中的流动方向不应和横浇道a。a逆向 b同向 c成直角6允型平稳，不利于补缩的浇注系统是 c 浇注系统。a顶访式 b中注式 c低注式7冒口的主要作用是a。a补缩 b出气 c集渣8形状大多半椭圆或梨形、尺寸较大的气孔是a气孔。a析出性 b侵入性 c反应性9造型材料在浇注过程中受热产生气体形成的气孔为b气孔。a析出性b侵入性c反应性10修复铸件缺陷最常用的方法是a。a焊补 b熔补 c浸补三、简答题1什么叫合金的流动性，合金流动性对铸件质量有什么影响？1、答： 熔融金属的流动能力

13、称为流动性。 合金的流动性对铸件质量的影响， 主要表现在以下三个方面： (1)流动件好的铸造合金，容易获得尺寸准确、轮廓消晰的铸件。 (2)流动件好的铸造合合，能使铸件在凝固期间产生的缩孔得到液态金属的补缩；以及铸件在凝固末期因收缩受阻而出现的热裂，得到液态金属的补允而弥合。 (3)良好的流动性有利于气体休和非金属夹杂物上浮，提高铸件内部质量。2铸件为什么会产生缩孔、缩松?如何防止或减少它们的危害? 答：铸件产牛缩孔的主要原因是：铸件在冷却凝固时，没有及时得到足够的金属液进行补缩，而使铸件在最后凝固的部位出现孔洞。缩孔和缩松产生的原因有：因铸件壁厚局部肥厚，型芯尺寸太小或铸件转角尺寸不合理等铸

14、件结构不合理引起的缩孔。因工艺设计中的加工余量、补贴量、浇冒口、冷铁等的设置不当导致铸件缩孔。有因型芯质量、金属液质量利浇注因素引起铸件缩孔或缩松。防止铸件产生缩孔、缩松的主要方法有：铸件壁焊应尽可能地均勾，避免壁厚突变和厚大断面；铸件应按定向凝固的原则采取充分补缩的工艺措施，如合理安置冒口、采用冷铁、补贴等工艺措施；正确选择铸件的浇注位置；严格控制砂型、砂芯的紧实度，保让铸型有足够的刚度。3什么是铸造应力?铸造应力对铸件质量有何影响? 答：金属在凝固和冷却过程中体积变化受到外界或其本身的制约，变形受阻，而产生的应力。铸造应力对铸件质量的危害很大。铸造应力是铸件在生产、存放、加工以及使用过程中

15、产生变形和裂纹的主要原因，它降低铸件的使用性能。4确定铸件浇注位置应遵循哪几项原则？4、答： 确定铸件浇注位置时应遵循以下几项原则：质量要求高的面或主要加工面应放在下面；应有利于砂芯的定位、稳固和排气；厚大部分应放在下面；薄壁部分应放在上面。5典型浇注系统由哪几部分组成?各部分有何作用? 答：典型的浇注系统由浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成，：浇口杯。承接浇包倒进来的金属液,也称外浇口。直浇道。联接外浇口和横浇道,将金属液由铸型外面引入铸型内部横浇道。联接直浇道，分配由直浇道来的金属液流。内浇道。联接横浇道向铸型型腔灌输金属液。(a) 端盖 ( b) 压圈(c) 带轮 (d) 支承台题图6.

16、1 灰铸铁件零件图四、作图题1试确定题图6.1各灰铸铁零件的浇注位置和分型面，（批量生产、手工造型，浇、冒口设计略）。答案：略题图6.2 轮毂和轮辐交接部分剖面图2题图6.2是轮类铸件的轮毂和轮辐交接部分剖面图，试作图法确定冒口和补贴的形状.。3题图6.3是一材料为zg230-450的铸钢法兰。试确定其铸造工艺，具体内容是：（1）分型及浇注位置；（2）铸件线收缩率；题图6.3 铸钢法兰（3）机械加余量及起模斜度；（4）砂芯；（5）冒口的形状和数量；（6）浇注系统的位置。4解（1）分型及浇注位置砂芯；（4）砂芯；（6）浇注系统的位置见铸造工艺见图（2）铸件线收缩率可取1.5；（查铸造手册）题图6

17、.3 铸钢法兰（3）机械加余量可取10mm,起模斜度可取3；（查铸造手册）该铸件的线收缩率，选用腰圆柱顶暗冒口，用比例法确定冒口尺寸，求得其热节圆直径d56mm第7章 金属压力加工思考题与习题一、填空题：1金属塑性变形是由于金属在外力作用下，金属晶体每个晶粒内部的变形和晶粒间的 相对移动 、晶粒的 转动 的综合结果。2随着变化程度地增加，由于冷塑性变形在滑移面附近引起晶格的严重畸变，甚至产生碎晶而引起的强度和硬度提高，塑性和韧性下降的现象称为 加工硬化 。3金属在 再结晶 温度以下进行的塑性变形称为冷变形。4热变形对金属组织和性能的影响主要取决于热变形的程度，而热变形的大小可用 锻造比 来表示

18、。5 平面 精压用来提高平行平面间的尺寸精度，降低表面粗糙度值； 体积 精压用来提高锻件整体精度。6剪床通常有平口剪床、斜口剪床和 圆盘 剪床三种类型。7按照挤压时金属坯料所处的温度不同，挤压可分为热挤压、 温挤压 和冷挤压。8旋压成形工艺可分为只减小圆板坯料外径而不减少壁厚的 普通旋压法 和不改变外径只减少板厚的 强力旋压法 。9 高能成形 是一种在极短时间内释放高能量而使金属变形的成形方法。10粉末锻造是 粉末冶金 成形方法和 锻造 相结合的一种金属加工方法。二、判断题：1板料冲压所用原材料必须具有足够的塑性。 （ ）2冲压工艺生产率高，适用于成批大量生产。 （）3落料和冲孔是使坯料沿封闭

19、轮廓分离的工序。 （）4冲床的一次冲程中，在模具同一部位上同时完成数道冲压工序的模具，是复合模。（）5冲床的一次行程中，在模具不同部位上同时完成数道冲压工序的模具，是连续模。（）6在冲裁精度较低的零件时，如果采用较小间隙，就可以延长模具的寿命。 （）7拉深系数越小，表明拉深件直径越小，变形程度越小。 （）8在压力机的一次行程中，能完成两道或两道以上的冲压工序的模具称为级进模。 （ ） 9弯曲件的回弹主要是因为冲压件弯曲变形程度很大所致。 （ ）10对于形状复杂的模锻件，为了使坯料基本接近模锻件的形状，以便模锻时使金属合理分布，并很好地充满模膛，必须预先在制坯模膛内制坯。 （ ）三、选择题1如需

20、5件45钢的车床主轴箱齿轮，其合理的毛坯制造方法是（c）。a、模锻b、冲压c、自由锻d、铸造2如需要年产5000件车床主轴箱齿轮，其合理的毛坯制造方法是（a）。a、模锻b、冲压c、自由锻d、铸造3用冲模沿封闭轮廓线冲切板料，冲下来的部分为成品，这种冲模是（a）。a、落料模b、冲孔模c、切断模4冲裁模的凸模和凹模的边缘均应有（a）。a、锋利的刃口b、圆角过渡5冲压零件在弯曲时，变形主要集中在（b）。a、平直部分b、圆角部分6某厂需生产8 000件外径12 mm、内径6.5 mm的垫圈，试问采用以下那种模具比较好（b）。a、简单冲模b、连续冲模7冲裁变形过程中的塑性变形阶段形成了（a）。 a、光亮

21、带 b、毛刺 c、断裂带 8弯曲件的最小相对弯曲半径是限制弯曲件产生（c）。 a、变形 b、回弹 c、裂纹 9弯曲件在变形区的切向外侧部分（a）。a、受拉应力 b、受压应力 c、不受力10（a）是指从板料上冲出一定外形的零件或坯料，冲下部分是成品，周边部分是废料。a、落料 b、冲孔四、名词解释：1.金属压力加工：金属压力加工是使金属材料在外力作用下产生塑性变形（永久变形）以获得所需形状、尺寸及机械性能的毛坯或零件的一种加工方法。2.加工硬化：随着变化程度地增加，由于冷塑性变形在滑移面附近引起晶格的严重畸变，甚至产生碎晶而引起的强度和硬度提高，塑性和韧性下降的现象称为加工硬化。3.冷变形和热变形

22、：金属在再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷变形。热变形是指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的现象。4.回复：回复是指加热温度较低时，冷变形金属的纤维组织没有明显变化，而当温度适当提高时，由于原子动能的增加，使原子扩散能力提高，晶格畸变程度减轻，内应力大大降低，从而使加工硬化部分消除的现象。5.再结晶：再结晶是指当温度继续升高时，由于金属原子动能不断增加，使原子扩散能力更高，能以某些碎晶或杂质为核心，重新生核和成长为新的晶粒，从而完全消除加工硬化的现象6.自由锻：自由锻是指利用冲击力或压力，将加热好的

23、金属坯料，用简单的通用性工具或在锻造设备的上、下砧铁之间，使坯料产生变形而获得所需的几何形状及内部质量的锻件的加工方法。7.冲压：在常温下，利用冲模在压力机（或冲床）上使板料分离或变形，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件的加工方法。8.高速锤锻：是以高压气体(空气或氮气)为介质，借助一种触发机构，使高压气体突然释放能量以推动锤头系统和框架系统作高速相对运动而锤击工件，使金属塑性成形的锻造方法。9.旋压：又称回转成形，是一种无切削压力加工工艺，能够容易地制作无缝环状制件，它是利用旋压机使毛坯和模具以一定的速度共同旋转，并在滚轮的作用下，使毛坯在与滚轮接触的部位产生局部塑性变形，由于滚轮的进给运动

24、和毛坯的旋转运动，使局部的塑性变形逐步扩展到毛坯的全部所需表面，从而获得所需形状与尺寸零件的塑性加工方法。10.超塑性：是指在特定的条件下，即在低的应变速率(=10-210-4/ s )，一定的变形温度(约为热力学熔化温度的一半)和稳定而细小的晶粒度(0.25 m)的条件下，某些金属或合金呈现低强度和大伸长率的一种特性。五、简答题：1单晶体和多晶体塑性变形的实质各是什么？答：金属塑性变形是由于金属在外力作用下，金属晶体每个晶粒内部的变形和晶粒间的相对移动、晶粒的转动的综合结果。单晶体的塑性变形主要是通过滑移的形式实现；多晶体中每个晶粒内部的变形情况与单晶体的变形情况大致相似，可以看作是单个晶粒

25、的位错及晶粒之间的滑动和转动的综合结果。2冷变形强化对金属组织性能有何影响？答：强度和硬度提高，塑性和韧性下降。3再结晶对金属组织性能有何影响？答：金属的强度、硬度下降，塑性、韧性提高，加工硬化消失。4锻造流线的存在对金属机械性能有何影响？答：锻造流线的形成使金属的性能呈各向异性。当分别沿着流线方向和垂直流线方向拉伸时，前者有较高的抗拉强度。当分别沿着流线方向和垂直方向剪切时，后者有较高的抗剪强度。5自由锻有哪些主要工序？答：自由锻工序分为基本工序、辅助工序、精整（或修整）工序三大类。最常用的基本工序是镦粗、拔长和冲孔等；辅助工序是倒棱、压痕、压钳把等；精整工序是校正、滚圆、平整等。6设计自由

26、锻零件时应注意哪些问题？答：自由锻件的设计原则是：在满足使用性能的前提下，锻件的形状应尽量简单，易于锻造。（1）避免锥体或斜面结构；（2）避免非平面交接；（3）避免加强筋、工字形、椭圆形或其他非规则截面及外形；（4）避免各种小凸台及叉形件内部的台阶；（5）合理采用组合结构。7胎模的种类及用途。答：胎模种类很多，常用的胎模结构主要有扣模、套筒模和合模三种类型。扣模主要生产杆状非回转体锻件，也可为合模锻造制坯；套筒模主要用于锻造齿轮、法兰盘等回转体类锻件；合模多用于生产形状较复杂的非回转体锻件，如连杆、叉形件等。8比较各种塑性加工方法的工艺特点及应用。答：表7.16。9生活用品中有哪些产品是板料冲

27、压制成的？举例说明其冲压工序。答：不锈钢盆、不锈钢杯、汽车覆盖件、消音器等。汽车消音器冲压工序见表7.14。10. 弯曲时，工件受力和变形的过程如何？易产生什么缺陷，如何防止？答：弯曲时材料内侧受压应力，产生压缩变形，而外侧受拉应力，发生伸长变形。造成弯裂。为防止弯裂，弯曲模的弯曲半径r要大于限定的最小弯曲半径rmin，此外，应尽量使弯曲线和坯料纤维方向垂直。11. 拉深时，工件受力和变形的情况如何？拉深时常见的废品有哪些，如何防止？答：拉深时，平板坯料受凸模向圆筒侧壁传递的拉力，由四周向中心移动。拉深件各部位的厚度因受力不同有所不同。一般是底部中心厚度不变。底部周边和侧壁下部受拉力作用，厚度

28、稍减少。侧壁上部和平面法兰部分受压力作用厚度稍增加。拉深件最容易产生的缺陷是拉裂和起皱。为防止出现废品，必须采取以下措施：拉深模具的工作部分加工成圆角，r凹=10，r凸=(0.61)r凹，为材料厚度。合理控制凸、凹模的间隙，z=（1.11.5）。正确选择拉深系数。拉深系数一般不小于0.50.8，塑性好的材料可取下限值。拉深前在工件上涂润滑剂。用压边圈将工件压住，以防止起皱。12. 简述其它压力加工方法的特点。答：挤压的特点： （1）三向压应力状态，能充分提高金属坯料的塑性；（2）挤压可以生产出断面复杂的或具有深孔、薄壁以及变断面的零件；（3）可以实现少、无屑加工，材料利用率高；（4）挤压变形后

29、零件内部的纤维组织连续，基本沿零件外形分布而不被切断，从而提高了金属的力学性能；（5）生产率高，生产方便灵活，易于实现自动化。拉拔的特点：（1）制品的尺寸精确，表面粗糙度小；（2）设备简单、维护方便；（3）金属的塑性因拉应力的影响不能充分发挥；（4）最适合于连续高速生产断面较小的长制品。六、确定图7.1所示零件的锻造工艺。题图7.1 齿轮零件图答：单件小批量生产，采用自由锻工艺。镦粗、冲孔等。第八章一、 填空题1 熔焊、压焊、钎焊2 阴极区、阳极区、弧柱、弧柱3 焊缝、熔合区、热影响区4 拉应力、压应力5 收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪变形6 机械矫正法、火焰矫正法7 酸性焊条、碱

30、性焊条、碱性焊条8 工艺性能、使用性能9 对接、搭接、角接和t形接10 i形坡口、v形坡口、x形坡口、u形坡口二、选择题1c 2. c 3. c 4.d 5.a 6.b 7.b三、判断题1.f 2.t 3.t 4.t 5.f 6.t四、名词解释焊接变形: 焊件因焊接而产生的变形称为焊接变形酸性焊条: 熔渣中以酸性氧化物为主，氧化性强，合金元素烧损大碱性焊条: 药皮中以碱性氧化物以莹石为主，并含较多铁合金，脱氧、除氢、渗金属作用强金属焊接性: 是指金属在一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构型式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。碳当量: 把除了碳元素以外的其他合金元素的质量分数对焊接性的影响

31、折合成碳的相当质量分数，碳的质量分数和其它合金元素的相当质量分数之和称为碳当量。晶间腐蚀: 由于碳与铬化合成cr23c6在晶界造成贫铬区，致使晶界的耐蚀能力下降，在外界腐蚀条件下，晶界处容易被腐蚀。线能量五、简答题1.焊芯在焊接过程中既是导电的电极，同时本身又熔化作为填充金属，与熔化的母材共同形成焊缝金属。焊芯的质量直接影响焊缝的质量。焊丝中硫、磷等杂质的质量分数很低。药皮是压涂在焊芯表面的涂料层，主要作用是在焊接过程中造气造渣，起保护作用，防止空气进入焊缝，防止焊缝高温金属被空气氧化；脱氧、脱硫、脱磷和渗合金等；并具有稳弧、脱渣等作用，以保证焊条具有良好的工艺性能，形成美观的焊缝。2. 由焊

32、接电源供给、具有一定电压的两极间或电极与母材间的气体介质中产生的强烈而持久的放电现象称为焊接电弧。焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱三部分组成，阴极区是紧靠负电极很窄一个的区域，约为10-510-6cm，温度约为2400k。阳极区是电弧紧靠正电极的区域，较阴极区宽，约为l0-310-4cm，温度约为2600k。电弧阳极区和阴极区之间部分成为弧柱，弧柱区温度最高，可达60008000k。3. 常见的焊接接头形式有对接、搭接、角接和t形接四种。焊条电弧焊常采用的基本坡口形式有i形坡口、v形坡口、x形坡口、u形坡口等四种。4. 受热循环的影响，焊缝附近的母材组织和性能发生变化的区域称为焊接热影响区。低碳

33、钢的热影响区按加热温度的不同，可划分为过热区、正火区、不完全重结晶区等区域。其中，过热区由于加热温度高，奥氏体晶粒明显长大，冷却后产生晶粒粗大的过热组织，是热影响区中性能最差的部位。正火区的力学性能优于母材。部分相变区冷却后晶粒大小不匀，力学性能比母材稍差。5. 焊接接头中力学性能差的薄弱区域是熔合区和过热区。因为熔合区温度处于液相线与固相线之间，是焊缝金属到母材金属的过渡区域。焊接时，该区内液态金属与未熔化的母材金属共存，冷却后，其组织为部分铸态组织和部分过热组织，化学成分和组织极不均匀。过热区由于加热温度高，奥氏体晶粒明显长大，冷却后产生晶粒粗大的过热组织。6. 影响焊接接头组织和性能的因

34、素有焊接材料、焊接方法和焊接工艺。焊接工艺参数主要有焊接电流、电弧电压、焊接速度、线能量等。7. 预防焊接变形的方法有：（1）焊前预热，焊后处理（2）选择合理的焊接顺序 尽量使焊缝能自由收缩，这样产生的残余应力较小。 采用分散对称焊工艺，长焊缝尽可能采用分段退焊或跳焊的方法进行焊接（3）加热减应区（4）反变形法 （5）刚性固定法 矫正焊接变形的方法有：（1）机械矫正法 在机械力的作用下矫正焊接变形，使焊件恢复到要求的形状和尺寸。（2）火焰矫正法 利用氧-乙炔焰对焊件适当部分加热，利用加热时的压缩塑性交形和冷却时的收缩变形来矫正原来的变形。8. 答案与第7题相似9.常见的焊接缺陷有未焊透、夹渣、

35、气孔、裂纹等。焊接缺陷会造成应力集中，降低焊接接头的力学性能，是导致焊件疲劳和脆性破坏的重要诱因。10. 采用分散对称焊工艺，长焊缝尽可能采用分段退焊或跳焊的方法进行焊接，这样加热时间短、温度低且分布均匀，可减小焊接应力和变形。11. 低合金结构钢含碳量较低，对硫、磷控制较严，焊接性良好，其焊接工艺和焊接材料的选择与低碳钢基本相同，一般不需采取特殊的工艺措施。只有焊件较厚、结构刚度较大和环境温度较低时，才进行焊前预热，以免产生裂纹。强度级别450 mpa的低合金结构钢，ce0.4%，存在淬硬和冷裂问题，其焊接性与中碳钢相当，焊接时需要采取一些工艺措施，如焊前预热（预热温度150左右）可以降低冷

36、却速度，避免出现淬硬组织；适当调节焊接工艺参数，可以控制热影响区的冷却速度，保证焊接接头获得优良性能；焊后热处理能消除残余应力，避免冷裂。12. 奥氏体不锈钢焊接的主要问题是焊接工艺参数不合理时，容易产生晶间腐蚀和热裂纹。晶间腐蚀的主要原因是碳与铬化合成cr23c6在晶界造成贫铬区，使耐蚀能力下降所致。热裂纹产生的主要原因是焊缝中的树枝晶方向性强，有利于s、p等元素的低熔点共晶产物的形成和聚集。13. 铝及铝合金常见的焊接方法有氩弧焊、电阻焊、气焊，其中氩弧焊应用最广，电阻焊应用也较多，这是由其自身的物理化学性质决定的。铜及铜合金常见的焊接方法有氩弧焊、气焊和手工电弧焊，其中氩弧焊是焊接紫铜和

37、青铜最理想的方法，黄铜焊接常采用气焊，因为气焊时可采用微氧化焰加热，使熔池表面生成高熔点的氧化锌薄膜，以防止锌的进一步蒸发，或选用含硅焊丝，可在熔池表面形成致密的氧化硅薄膜，既可以阻止锌的蒸发，又能对焊缝起到保护作用。第九章复习思考题1试说明以下加工方法的主运动和进给运动：车外圆；车床钻孔；钻床扩孔；镗床镗孔；铣床铣平面；刨床刨平面；铣床铣键槽；插床插键槽；外圆磨床磨外圆；内圆磨床磨内孔。答：车外圆：工件旋转为主运动;车刀轴向运动为进给运动.车床钻孔：钻头旋转为主运动,钻头轴向运动为进给运动.钻床扩孔：钻头旋转为主运动,钻头向下运动为进给运动.镗床镗孔： 镗刀旋转为主运动,镗刀轴向运动为进给运

38、动.铣床铣平面：以铣刀旋转运动为主运动，工件或铣刀的移动为进给运动。刨床刨平面：刨刀直线运动为主运动,刨刀横向运动为进给运动铣床铣键槽：以铣刀旋转运动为主运动，工件或铣刀的移动为进给运动。插床插键槽：插刀直线(上下)运动为主运动，插刀横向移动为进给运动.外圆磨床磨外圆，内圆磨床磨内孔工作时砂轮的高速旋转运动为主切削运动，工件作圆周、纵向进给运动，同时砂轮作以缓慢的速度连续相对于工件作横向的进给运动；2从提高生产率和降低生产成本来看，刀具使用寿命是否越高越好？为什么？答：刀具寿命反映了刀具磨损的快慢程度。刀具寿命长表示刀具磨损速度慢；反之表明刀具磨损速度快。影响切削温度和刀具磨损的因素都同样影响

39、刀具寿命。刀具寿命是一个具有多种用途的重要参数，如用来确定换刀时间；衡量工件材料切削加工性和刀具材料切削性能优劣；判定刀具几何参数及切削用量的选择是否合理等，都可用它来表示和说明。刀具寿命对切削加工的生产率和生产成本有较大的影响。如果将刀具寿命度定得过高，必然要降低切削用量，使机加工时间增加，生产率降低，成本提高；如果将刀具寿命定得过低，虽然可采用较大的切削用量，但会增加换刀和磨刀的次数与时间，辅助时间延长，同样会降低生产率，增加成本。因此，应根据具体的生产条件制定出合理的刀具寿命。在具体制定刀具寿命时，应注意到对于制造和刃磨起来比较简单且成本不高的刀具，寿命可定得低一些；反之，则应定得高些。

40、对于装卡和调整比较复杂的刀具，寿命应定得高些。切削大型工件时，为避免在切削过程中途换刀，刀具寿命应定得高些。3为什么改变刀具切削速度时，切削力基本不变？答：切削用量对切削力的影响较大，特别是背吃刀量和进给量增加时，使切削面积ad成正比增加，变形抗力和摩擦力加大，因而切削力随之增大，当背吃刀量增大一倍时，切削力近似成正比增加， 但切削速度对切削力的影响较小，当切削塑性材料时，切削速度对切削力的影响分为有积屑瘤阶段和无积屑瘤阶段两种情况。在低速范围内，随着切削速度的增加，积屑瘤逐渐长大，刀具实际前角增大，使切削力逐渐减小。在中速范围内，积屑瘤逐渐减小并消失，使切削力逐渐增至最大。在高速阶段，由于切

41、削温度升高，摩擦力逐渐减小，使切削力得到稳定的降低。 当切削脆性金属时，因塑性变形很小，切屑与前面的摩擦也小，故切削速度对切削力的影响很小。4切削加工性有哪些指标？如何改善材料的切削加工性？答：一般把切削加工性的衡量指标归纳为以下几个方面：以加工质量衡量切削加工性；以刀具耐用度衡量切削加工性；以单位切削力衡量切削加工性；以断屑性能衡量切削加工性。改善切削加工性的途径主要有：选用性能优良的刀具材料，选用合理的刀具几何参数，选用合理的切削用量，选用性能好的切削液，对被切削材料进行适当的热处理，采用其它工艺措施(如离子加热切削、振动切削、电熔爆等)。另外通过调整材料的化学成分，在材料中加入硫、铅、磷

42、等元素组成易切削钢，也能改善材料的切削加工性。在加工零件时选择良好的材料状态也能改善材料的切削加工性，如低碳钢塑性大，加工性不好，但经过冷拔之后，塑性降低，加工性好；锻件毛坯由于余量不均匀，且不可避免有硬皮，若改用热轧钢，则加工性可得到改善。5在车床上车孔与在镗床上镗孔有什么不同？各适用于哪些场合？答：车孔主要用来加工外形比较复杂、没有对称回转轴线的工件上的孔，如盖板、箱体和机架等零件上的各种孔。在钻床上加工时，通常钻头旋转为主运动，钻头轴向移动为进给运动。钻床结构简单，加工精度相对较低，可完成钻孔、扩孔、铰孔、攻螺纹、锪埋头孔和锪端面等工作。镗削加工是利用镗刀回转作为主运动，镗刀或工件的移动

43、为进给运动的切削加工方法。镗削主要在镗床上进行。利用钻、扩、铰等方法加工孔只能保证孔本身的形状尺寸精度。而对于一些复杂工件（如箱体、支架等）上有若干同轴度、平行度及垂直度等位置精度要求的孔（称为孔系），上述加工方法难以完成，必须使用镗削加工。6铣削加工工艺特点有哪些？答：铣削加工工艺特点主要有：1）生产率高：铣刀是典型的多刃刀具，加工过程有几个刀齿同时参加切削，总的切削宽度较大；铣削时的主运动是铣刀的旋转，有利于进行高速切削，故铣削的生产率高于刨削加工。2）铣削加工范围广：可以加工刨削无法加工或难以加工的表面。例如可铣削周围封闭的凹平面、圆弧形沟槽、具有分度要求的小平面和沟槽等。3）加工质量中

44、等：由于是断续切削，刀齿在切人和切出工件时会产生冲击，而且每个刀齿的切削厚度也时刻在变化，这就引起切削面积和切削力的变化。因此，铣削过程不平稳；容易产生振动，因此铣削经粗、精加工后只能达到中等精度。经济加工精度一般可达it9it8级，表面粗糙度ra值为6.31.6 m。4）加工成本较高：铣床结构复杂，并且由于铣刀的形状使得制造与刃磨比刨刀困难，所以铣削成本比刨削高。7不通孔应采取哪种方法加工？答：当不通孔的直径较小时，通常采用钻-扩-铰的方法加工，当不通孔较大时，通常采用在车床或镗床上车削或镗削的方法进行粗加工，再在内圆磨床上磨削进行精加工。8砂轮具有自锐性，为什么还需要修整？答：磨粒磨钝后，

45、磨削力也随之增大、致使磨粒破碎或脱落，重新露出锋利的刃口，此特性称为“自锐性”。自锐性使磨削在一定时间内能正常进行，但超过一定工作时间后，应进行人工修整，以免磨削力增大引起振动、噪声及损伤工件表面质量。砂轮需要修整主要是因为在磨削过程中砂轮的磨粒在摩擦、挤压作用下，它的棱角逐渐磨圆变钝，或者在磨韧性材料时，磨屑常常嵌塞在砂轮表面的孔隙中，使砂轮表面堵塞，最后使砂轮丧失切削能力。这时，砂轮与工件之间会产生打滑现象，并可能引起振动和出现噪音，使磨削效率下降，表面粗糙度变差。同时由于磨削力及磨削热的增加，会引起工件变形和影响磨削精度，严重时还会使磨削表面出现烧伤和细小裂纹。此外，由于砂轮硬度的不均匀

46、及磨粒工作条件的不同，使砂轮工作表面磨损不均匀，各部位磨粒脱落多少不等，致使砂轮丧失外形精度，影响工件表面的形状精度及粗糙度。凡遇到上述情况，砂轮就必须进行修整，切去表面上一层磨料，使砂轮表面重新露出光整锋利磨粒，以恢复砂轮的切削能力与外形精度。9什么是生产过程？什么是机械加工工艺过程？生产过程是指将原材料（或半成品）经过各种加工制成产品的全部过程。对机器生产而言包括原材料的运输和保存、生产的准备、毛坯的制造、零件的加工和热处理、产品的装配及调试，油漆和包装等内容。在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）形状、尺寸、相对位置和性能等，使之变为成品的过程，称为工艺过程，它是生产过程的主要部分。工艺过程中，若用机械加工的方法直接改变生产对象的形状、尺寸和表面质量，使之成为合格零件的工艺过程，称为机械加工工艺过程。10什么是基准？基准分哪