【重慶大學(xué)】金屬工藝學(xué)復(fù)習(xí)資料

一、填空：1.合金的收縮經(jīng)歷了(液態(tài)收縮)、(凝固收縮)、(固態(tài)收縮)三個(gè)階段。2.常用的熱處理方法有（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。3.鑄件的表面缺陷主要有（粘砂）、（夾砂）、（冷隔）三種。4.根據(jù)石墨的形態(tài)，鑄鐵分為（灰鑄鐵）、（可鍛鑄鐵）、（球墨鑄鐵）、（蠕墨鑄鐵）四種。5.鑄造時(shí)，鑄件的工藝參數(shù)有（機(jī)械加工余量）、（起模斜度）、（收縮率）、（型芯頭尺寸）。6.金屬壓力加工的基本生產(chǎn)方式有（軋制）、（拉拔）、（擠壓）、（鍛造）、（板料沖壓）。7.焊接電弧由（陰極區(qū)）、（弧柱）和（陽極區(qū)）三部分組成。8.焊接熱影響區(qū)可分為（熔合區(qū)）、（過熱區(qū)）、（正火區(qū)）、（部分相變區(qū)）。9.切削運(yùn)動(dòng)包括（主運(yùn)動(dòng)）和（進(jìn)給運(yùn)動(dòng)）。10.鍛造的方法有（砂型鑄造）、（熔模鑄造）和（金屬型鑄造）。11.車刀的主要角度有（主偏角）、（副偏角）、（前角）、（后角）、（刃傾角）。12.碳素合金的基本相有（鐵素體）、（奧氏體）、（滲碳體）。14.鑄件的凝固方式有（逐層凝固）、（糊狀凝固）、（中間凝固）三種。15.鑄件缺陷中的孔眼類缺陷是（氣孔）、（縮孔）、（縮松）、（夾渣）、（砂眼）、（鐵豆）。17.沖壓生產(chǎn)的基本工序有（分離工序）和（變形工序）兩大類。20.切屑的種類有（帶狀切屑）、（節(jié)狀切屑）、（崩碎切屑）。21.車刀的三面兩刃是指（前刀面）、（主后刀面）、（副后刀面）、（主切削刃）、（副切削刃）。二、名詞解釋：1.充型能力：液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰鑄件的能力，成為液態(tài)合金的充型能力。2加工硬化：隨著變形程度增大，金屬的強(qiáng)度和硬度上升而塑性下降的現(xiàn)象稱為加工硬化。3金屬的可鍛性：衡量材料在經(jīng)受壓力加工時(shí)獲得優(yōu)質(zhì)制品難易程度的工藝性能，稱為金屬的可鍛性。4焊接：利用加熱或加壓等手段，借助金屬原子的結(jié)合與擴(kuò)散作用，使分離的金屬材料牢固地連接起來的一種工藝方法。5.同素異晶轉(zhuǎn)變：隨著溫度的改變，固態(tài)金屬晶格也隨之改變的現(xiàn)象，稱為同素異晶轉(zhuǎn)變。6起模斜度：為使型芯便于從砂型中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模樣時(shí)，必須留出一定的傾斜度，此傾斜度稱為起模斜度。7.積屑瘤：在一定范圍的切削速度下切削塑性金屬時(shí)，常發(fā)現(xiàn)在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附著一小塊很硬的金屬，這就是積屑瘤。8結(jié)晶：金屬的結(jié)晶就是金屬液體轉(zhuǎn)變?yōu)榫w的過程，亦即金屬原子由無序到有序的排列過程。9.熱處理：就是將鋼在固態(tài)下，通過加熱、保溫和冷卻，以改變鋼的組織，從而獲得所需性能的工藝方法。10.鍛造：利用沖擊力或壓力使金屬在抵鐵間或鍛模中變形，從而獲得所需形狀和尺寸的鍛件，這類工藝方法稱為鍛造。三、簡(jiǎn)答題：1鑄型分型面的選擇原則是什么？答：（1）應(yīng)使造型工藝簡(jiǎn)化。如盡量使分型面平直、數(shù)量少，避免不必要的活塊和型芯等。（2）應(yīng)盡量使鑄件全部或大部置于同一砂箱，以保證鑄件的精度。（3）為便于造型、下芯、合箱和檢驗(yàn)鑄件的壁厚，應(yīng)盡量使型腔及主要型芯位于下箱。2影響金屬可鍛性的因素有哪些？答：金屬的可鍛性取決于金屬的本質(zhì)和加工條件。對(duì)于金屬本質(zhì)來說：（1）不同化學(xué)成分的金屬其可鍛性不同；（2）金屬內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu)不同，其可鍛性有很大差別；對(duì)于加工條件來說：（1）變形溫度的影響；（2）變形速度的影響；（3）應(yīng)力狀態(tài)的影響；3簡(jiǎn)述焊接接頭熱影響區(qū)的組織和性能？答：焊接接頭熱影響區(qū)可分為：熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)等。（1）熔合區(qū)：熔化的金屬凝固成鑄態(tài)組織，未熔化金屬因加熱溫度過高而成為過熱粗晶。強(qiáng)度、塑性和韌性都下降。（2）過熱區(qū)：由于奧氏體晶粒急劇長(zhǎng)大，形成過熱組織，故塑性及韌性降低。（3）正火區(qū)：加熱時(shí)金屬發(fā)生重結(jié)晶，轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的奧氏體晶粒。冷卻后得到均勻而細(xì)小的鐵素體和珠光體組織，其力學(xué)性能優(yōu)于母材。（4）部分相變區(qū)：珠光體和部分鐵素體發(fā)生重結(jié)晶，轉(zhuǎn)變成細(xì)小的奧氏體晶粒。部分鐵素體不發(fā)生相變，但其晶粒有長(zhǎng)大趨勢(shì)。冷卻后晶粒大小不均，因而力學(xué)性能比正火區(qū)稍差。4簡(jiǎn)述車削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用？答：車削的工藝特點(diǎn)：（1）易于保證工件各加工面的位置精度；（2）切削過程比較平穩(wěn)；（3）適用于有色金屬零件的精加工；（4）刀具簡(jiǎn)單。車削的應(yīng)用：可以加工各種回轉(zhuǎn)表面，如內(nèi)外圓柱面、內(nèi)外圓錐面、螺紋、溝槽、斷面和成形面等。加工精度可達(dá)IT8IT7，表面粗糙度Ra值為1.60.8um。5對(duì)刀具材料有哪些基本要求？答：（1）較高的硬度；（2）足夠的強(qiáng)度和韌度，以承受切削力、沖擊和振動(dòng)；（3）較好的耐磨性；（4）較高的耐熱性；（5）較好的工藝性。6板料沖壓工藝的特點(diǎn)是什么？答：（1）可以沖壓出形狀復(fù)雜的零件，且廢料較少；（2）產(chǎn)品具有足夠高的精度和較低的表面粗糙度值，沖壓件的互換性較好；（3）能獲得重量輕、材料消耗少、強(qiáng)度和剛度都較高的零件；（4）沖壓操作簡(jiǎn)單，工藝過程便于機(jī)械化和自動(dòng)化，生產(chǎn)效率很高。故零件成本低。7切削液的作用是什么？有哪些種類？答：切削液主要通過冷卻和潤(rùn)滑作用來改善切削過程。它一方面吸收并帶走大量切削熱，起到冷卻作用；另一方面它能滲入到刀具與工件和切屑的接觸便面，形成潤(rùn)滑膜，有效地減少摩擦。切削液的種類：（1）水基切削液，如：水溶液、乳化液等；（2）油基切削液，主要成分是礦物油，少數(shù)采用動(dòng)植物油或復(fù)合油。8簡(jiǎn)述銑削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用？答：銑削的工藝特點(diǎn)：（1）生產(chǎn)率較高；（2）容易產(chǎn)生振動(dòng)；（3）刀齒散熱條件較好。銑削的應(yīng)用：主要用來加工平面（包括水平面、垂直面和斜面）、溝槽、成形面和切斷等。加工精度可達(dá)IT8IT7，表面粗糙度Ra值為1.63.2um。9簡(jiǎn)述防止焊接變形和開裂的方法？答：焊接應(yīng)力的存在會(huì)引起焊件的變形。防止焊接變形的方法：（1）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)或大剛度結(jié)構(gòu)、焊縫對(duì)稱分布結(jié)構(gòu)；（2）施焊中，采用反變形措施或剛性?shī)A持方法；（3）正確選擇焊接參數(shù)和焊接次序，對(duì)減少焊接變形也很重要；焊接應(yīng)力過大的嚴(yán)重后果是使焊件產(chǎn)生裂紋。防止焊接開裂的方法：（1）合理選材；（2）采取措施減小應(yīng)力；（3）選用合理的焊接工藝和焊接參數(shù)（如采用堿性焊條、小能量焊接、預(yù)熱、合理的焊接次序）。10.簡(jiǎn)述鉆削的工藝特點(diǎn)及應(yīng)用？答：鉆削的工藝特點(diǎn)：（1）容易產(chǎn)生“引偏”（2）排屑困難；（3）切削熱不易傳散；鉆削的應(yīng)用：主要用于粗加工，例如精度和粗糙度要求不高的螺釘孔、油孔和螺紋底孔等。加工精度IT10以下，表面粗糙度Ra值大于12.5um。11.為保證鑄件性能，對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)有哪些要求？答：（1）應(yīng)盡量避免鑄件起模方向存有外部側(cè)凹，便于起模；（2）盡量使分型面為平面；（3）凸臺(tái)和筋條結(jié)構(gòu)應(yīng)便于起模；（4）垂直分型面上的不加工表面最好有結(jié)構(gòu)斜度；（5）盡量不用和少用型芯；（6）應(yīng)有足夠的芯頭，以便于型芯的固定、排氣和清理；（6）合理設(shè)計(jì)鑄件的壁厚；（7）鑄件的壁厚應(yīng)盡可能均勻；（8）設(shè)計(jì)鑄件壁的聯(lián)接或轉(zhuǎn)角時(shí)，也應(yīng)盡力避免金屬的積聚和內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生；（9）為防止熱裂，可在鑄件易裂處增設(shè)防裂筋；（10）設(shè)計(jì)鑄件的筋、輻時(shí)，應(yīng)盡量使其得以自由收縮，以防產(chǎn)生裂紋。11銑削方式有哪些？各有何優(yōu)、缺點(diǎn)？答：銑削方式有：周銑法（用圓柱銑刀的圓周力齒加工平面）和端銑法（用端銑刀的端面刀齒加工平面）。優(yōu)缺點(diǎn)：（1）端銑的切削過程比周銑時(shí)平穩(wěn)，有利于提高加工質(zhì)量；（2）端銑可以達(dá)到較小的表面粗糙度。（3）端銑時(shí)，刀具系統(tǒng)的剛度較好；生產(chǎn)效率高，加工表面質(zhì)量好。（4）周銑法的適應(yīng)性廣。13.焊縫布置的工藝原則是什么？答：（1）焊縫布置應(yīng)盡量分散；（2）焊縫的位置應(yīng)可能對(duì)稱布置；（3）焊縫應(yīng)盡量避開最大應(yīng)力斷面和應(yīng)力集中位置；（4）焊縫應(yīng)盡量避開機(jī)械加工表面；（5）焊縫位置應(yīng)便于焊接操作；14.焊接接頭的形式有哪些？答：焊接接頭形式可分為對(duì)接接頭、T形接頭、角形接頭和搭接接頭四種。15.纖維組織是怎樣形成的？有何利弊？答：鑄錠在壓力加工中產(chǎn)生塑性變形時(shí)，基體金屬的晶粒形狀和沿晶界分布的雜質(zhì)形狀都發(fā)生了變形，它們都將沿著變形方向被拉長(zhǎng)，呈纖維狀。這種結(jié)構(gòu)叫纖維組織。纖維組織使金屬在性能上具有了方向性。金屬在平行纖維方向上的塑性和韌性提高，而在垂直纖維方向上塑性和韌性降低。在設(shè)計(jì)和制造零件時(shí)，都應(yīng)使零件在工作中產(chǎn)生的最大正應(yīng)力方向與纖維方向重合，最大切應(yīng)力方向與纖維方向垂直。并使纖維分布與零件的輪廓相符合，盡量使纖維組織不被切斷1. 什么叫液態(tài)合金的充型能力？充型能力不足會(huì)導(dǎo)致什么 缺陷？影響合金充型能力的主要因素是什么？液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得形狀準(zhǔn)確、輪廓清晰鑄件的能力，稱為液態(tài)合金的充型能力。充型能力不足會(huì)產(chǎn)生：（1）澆不足：使鑄件不能獲得充分的形狀；（2）冷隔：鑄件雖獲得完整的外形，但因存在未融合的部位，使力學(xué)性能嚴(yán)重變壞。影響合金充型能力的主要因素：（1）合金的流動(dòng)性（2）澆注條件（3）鑄型填充條件。2. 為什么共晶成分的合金充型能力好？澆注溫度對(duì)合金的充型能力有什么影響？（1） 由于合金的流動(dòng)性愈好，充型能力愈強(qiáng)，而影響合金流動(dòng)性的因素以化學(xué)成分的影響最為顯著。共晶成分合金的結(jié)晶是在恒溫下進(jìn)行的，此時(shí)，液態(tài)合金從表層逐層向中心凝固，由于已結(jié)晶的固體層內(nèi)表面比較光滑，對(duì)金屬液的流動(dòng)阻力小，故流動(dòng)性最好。所以共晶成分的合金充型能力好。（2） 澆注溫度對(duì)合金充型能力有著決定性影響。澆注溫度愈高，合金的粘度下降，且因過熱度高，合金在鑄型中保持流動(dòng)的時(shí)間長(zhǎng)，故充型能力強(qiáng)；反之，充型能力差。但澆注溫度過高，鑄件容易產(chǎn)生縮孔、縮松粘砂、析出性氣孔、粗晶等缺陷，故在保證充型能力足夠的前提下，澆注溫度不宜過高。3. 鑄件凝固過程中，斷面上一般存在哪幾個(gè)區(qū)域？鑄件的凝固方式是根據(jù)什么來劃分的？（1） 鑄件凝固過程中，其斷面上一般存在三個(gè)區(qū)域，即固相區(qū)、凝固區(qū)和液相區(qū)。（2） 鑄件的“凝固方式”是依據(jù)凝固區(qū)的寬窄來劃分的。4. 鑄件的凝固方式有哪幾種？哪一種凝固方式的充型能力最好？為什么？其代表性合金是什么？（1） 逐層凝固；糊狀凝固；中間凝固（2） 逐層凝固的充型能力最好。因?yàn)榧兘饘倩蚬簿С煞趾辖鹪谀踢^程中不存在液、固并存的凝固區(qū)，故斷面上外層的固體和內(nèi)層的液體有一條界限（凝固前沿）清楚地分開。隨著溫度的下降，固體層不斷加厚，液體層不斷減少，直達(dá)鑄件的中心，所以這樣的凝固方式充型能力最好。代表合金：鋁硅合金。5. 鑄件的收縮經(jīng)歷哪幾個(gè)階段？“縮孔”和“縮松”在那個(gè)階段產(chǎn)生？如何防止？“變形”和“裂紋”在哪個(gè)階段產(chǎn)生？如何防止？（1） 三個(gè)階段：液態(tài)收縮凝固收縮固態(tài)收縮（2） “縮孔”和“縮松”產(chǎn)生于液態(tài)收縮和凝固收縮兩個(gè)階段。為了防止“縮孔”和“縮松”，可使鑄件實(shí)現(xiàn)順序凝固，所謂順序凝固就是在鑄件上可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位通過安放冒口等工藝措施，使鑄件遠(yuǎn)離冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。按照這樣的凝固順序，使鑄件各個(gè)部位的收縮均能得到補(bǔ)充，而將縮孔轉(zhuǎn)移到冒口之中，冒口是多余部分，可切除。（3） “變形”和“裂紋”產(chǎn)生于固態(tài)收縮階段。為防止鑄件產(chǎn)生變形，設(shè)計(jì)時(shí)盡可能使鑄件的壁厚均勻、形狀對(duì)稱，鑄造工藝上采用同時(shí)凝固原則，以便冷卻均勻；對(duì)于長(zhǎng)而易變性的鑄件，還可采用“反變形”工藝，即在模樣上預(yù)先作出相當(dāng)于鑄件變形量的“反變形”以抵消鑄件的變形；對(duì)于不允許發(fā)生變形的重要件必須進(jìn)行時(shí)效處理，從而消除內(nèi)應(yīng)力，防止變形。裂紋分熱裂和冷裂兩種，為防止熱裂可采用結(jié)晶溫度范圍窄的合金，減小液、固兩相區(qū)的絕對(duì)收縮量，降低鋼鐵中硫的含量，采用退讓性較好的鑄型等方法；為防止冷裂，可使用塑性較好的合金。6. 灰口鑄鐵可分為哪幾種？灰鑄鐵具有什么特點(diǎn)？影響石墨化的主要因素是什么？（1） 灰口鑄鐵可分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、蠕蟲鑄鐵（2） 灰鑄鐵的抗拉強(qiáng)度低，塑形、韌性差，不能鍛造和沖壓，焊接性能很差，裂紋傾向較大，但具有優(yōu)良的減振性，耐磨性好，缺口敏感度小，鑄造性能優(yōu)良，切削加工性好。（3） 影響石墨化的主要因素是化學(xué)成分和冷卻速度。7. 可鍛鑄鐵生產(chǎn)具有什么特點(diǎn)？應(yīng)用場(chǎng)合是什么？為什么？可鍛鑄鐵具有相當(dāng)高的塑形和韌性，但并不能真的用于鍛造；可鍛鑄鐵的生產(chǎn)過程復(fù)雜，退火周期長(zhǎng)，能源耗費(fèi)打，鑄體的成本較高。通常用于制造形狀復(fù)雜、承受沖擊載荷的薄壁小件。因?yàn)檫@些小件若用一般鑄鋼制造困難較大；若改用球墨鑄鐵，質(zhì)量又難保證。8. 球墨鑄鐵生產(chǎn)具有什么特點(diǎn)？（1） 制造球墨鑄鐵所用的鐵液含碳、硅要高，但硫磷含量要低，出爐的鐵液溫度須高達(dá)1450以上（2） 要進(jìn)行嚴(yán)格的球化處理和孕育處理。球化劑是稀土鎂合金，作用是使石墨呈球狀析出；孕育劑是硅含量75%的硅鐵，作用是促進(jìn)石墨化，防止球化元素所造成的白口傾向。（3） 鑄型工藝上，由于球墨鑄鐵較灰鑄鐵易產(chǎn)生縮孔，縮松，皮下氣孔和夾渣，因此采用順序凝固；增加鑄型剛度；降低鐵液的含硫量和殘余鎂量以防止皮下氣孔；加強(qiáng)擋渣措施以防產(chǎn)生缺陷。（4） 多數(shù)球鐵件鑄后要進(jìn)行熱處理，保證力學(xué)性能，常用熱處理方法是退火和正火。9. 鑄造工藝圖上包括哪些內(nèi)容？澆注位置，鑄型分型面，型芯的數(shù)量、形狀、尺寸及其固定方法，加工余量，收縮率澆注系統(tǒng)，起模斜度，冒口和冷鐵的尺寸和布置等。10. 鑄型分型面的選擇原則是什么？（1） 應(yīng)盡量使分型面平直、數(shù)量少。（2） 應(yīng)避免不必要的型芯和活塊，以簡(jiǎn)化造型工藝。（3） 應(yīng)盡量使鑄件全部或大部分置于下箱。對(duì)于具體鑄件來說，上述諸原則難以全面滿足，有時(shí)甚至互相矛盾。因此，必須抓住主要矛盾、全面考慮，至于次要矛盾，則應(yīng)從工藝措施上設(shè)法解決。11. 鑄件工藝參數(shù)選擇時(shí)應(yīng)注意哪些？為了繪制鑄造工藝圖，在鑄造工藝圖方案初步卻確定之后，還必須選定鑄件的機(jī)械加工余量、起模斜度、收縮率、型芯頭尺寸等工藝參數(shù)。（1）要求的機(jī)械加工余量和最小鑄孔。余量過大，機(jī)械加工費(fèi)工且浪費(fèi)金屬；余量過小，鑄件將達(dá)不到加工面的表面特征與尺寸精度要求。鑄件上的孔、槽是否鑄出，不僅取決于工藝上的可能性，還必須考慮其必要性。（2）起模斜度。為使型砂便于從模樣內(nèi)腔中取出，內(nèi)壁起模斜度應(yīng)比外壁大。（3）收縮率。為保證鑄件應(yīng)有尺寸，模樣尺寸必須比鑄件放大一個(gè)該合金的收縮量。（4）型芯頭。芯頭必須留有一定的斜度12. 怎樣合理設(shè)計(jì)鑄件的壁厚？（1） 鑄件應(yīng)有適合的壁厚，應(yīng)選擇合理的截面形狀或采用加強(qiáng)筋，以便采用較薄的結(jié)構(gòu)（2） 鑄件的壁厚也應(yīng)防止過薄，應(yīng)大于所規(guī)定的最小壁厚，以防澆不到或冷隔缺陷（3） 鑄件的內(nèi)壁散熱慢故應(yīng)比外壁薄些，以防縮孔及裂紋的產(chǎn)生（4） 鑄件的壁厚應(yīng)盡可能均勻，以防厚壁處金屬聚集，產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。13. 鑄件壁的聯(lián)接有什么特點(diǎn)？為什么？（1） 鑄件壁間轉(zhuǎn)角處一般應(yīng)具有結(jié)構(gòu)圓角，因?yàn)橹苯沁B接處的內(nèi)側(cè)較易產(chǎn)生縮孔、縮松和應(yīng)力集中。通常使轉(zhuǎn)角處內(nèi)接圓直徑小于相鄰壁厚的1.5倍（2） 為減小熱節(jié)和內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)避免鑄件壁間銳角連接，而改用先直角接頭后再轉(zhuǎn)角的結(jié)構(gòu)。當(dāng)接頭間壁厚差別很大時(shí)，為減少應(yīng)力集中，應(yīng)采用逐步過渡方法，防止壁厚的突變。14. 塑性變形對(duì)金屬的組織和性能有什么影響？（1） 金屬在常溫下經(jīng)過塑形變形后，內(nèi)部組織將發(fā)生變化：晶粒沿最大變形的方向伸長(zhǎng)；晶格與晶粒均發(fā)生扭曲，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力；晶粒間產(chǎn)生碎晶。（2） 金屬的力學(xué)性能隨其內(nèi)部組織的改變而發(fā)生明顯變化。變形程度增加時(shí)，金屬的強(qiáng)度及硬度升高，而塑形和韌性下降。在冷變形時(shí)，隨著變形程度的增加，金屬產(chǎn)生加工硬化現(xiàn)象，即金屬材料的所有強(qiáng)度指標(biāo)（彈性極限、比例極限、屈服點(diǎn)和強(qiáng)度極限）和硬度都有所提高，但塑形和韌性有所下降。15. 什么叫金屬的可鍛性？常用什么來衡量？影響金屬可鍛性的因素有哪些？（1） 金屬的可鍛性是材料在鍛造過程中經(jīng)受塑形變形而不開裂的能力。（2） 可鍛性的優(yōu)劣常用金屬的塑形和變形抗力來綜合衡量。塑形越好，變形抗力越小，則金屬的可鍛性越好；反之則越差。（3） 金屬的可鍛性取決于金屬的本質(zhì)和加工條件。金屬的本質(zhì)受化學(xué)成分和組織的影響。加工條件受變形溫度、應(yīng)變速率和應(yīng)力狀態(tài)的影響。16. 鍛造過程中，碳鋼的鍛造溫度范圍是如何確定的？若確定不當(dāng)，會(huì)產(chǎn)生什么問題？鍛造溫度范圍是鍛件由始鍛溫度到終鍛溫度的溫度區(qū)間。始鍛溫度是開始鍛造時(shí)坯料的溫度，終鍛溫度是坯料經(jīng)過鍛造成形，在停鍛時(shí)的瞬時(shí)溫度。碳鋼的鍛造溫度范圍的確定是以合金狀態(tài)圖為依據(jù)的。始鍛溫度比AE線低200左右，終鍛溫度為800左右。若確定不當(dāng)，始鍛溫度過低，金屬可鍛性急劇變差，使加工難于進(jìn)行，強(qiáng)行鍛造，將導(dǎo)致加工硬化、鍛坯破裂報(bào)廢。17. 自由鍛的工序分為哪幾類？基本工序主要有哪些？（1） 自由鍛工序可分為基本工序、輔助工序和精整工序三大類。（2） 基本工序主要有：鐓粗、拔長(zhǎng)、沖孔、扭轉(zhuǎn)、錯(cuò)移、切割18. 模鍛模膛與制坯模膛各有什么作用？模鍛模膛又分為哪兩種？他們的作用和不同點(diǎn)分別是什么？（1） 模鍛模膛：由于金屬在此種模膛中發(fā)生整體變形，故作用在鍛模上的抗力較大。制坯模膛：為了制作形狀復(fù)雜的模鍛件，使坯料形狀基本接近模鍛件形狀，使金屬能合理分布和很好地充滿模鍛模膛，預(yù)先在制坯模膛內(nèi)制坯。（2） 模鍛模膛分為終鍛模膛和預(yù)鍛模膛兩種。終鍛模膛是模鍛時(shí)最后成形用模膛，模膛四周的飛邊槽，可增加阻力，使金屬更好地充滿模膛，容納多余的金屬。在不能直接獲得沖孔的部位留有連皮。預(yù)鍛模膛是使鍛坯最終成形前獲得接近終鍛形狀的模膛，可改善終鍛時(shí)金屬的流動(dòng)條件。可減少對(duì)終鍛模膛的磨損，延長(zhǎng)模鍛的使用壽命。兩者的主要區(qū)別是，前者的圓角和斜度較大，沒有飛邊槽。19. 繪制模鍛鍛件圖時(shí)應(yīng)考慮哪些內(nèi)容？確定鍛件分模面的原則是什么？（1） 繪制模鍛鍛件圖時(shí)應(yīng)考慮余塊、機(jī)械加工量、鍛造公差、分模面、模鍛斜度、模鍛圓角半徑、連皮厚度等。（2） 選定分模面的原則是：a.應(yīng)保證模鍛件能從模膛中取出，一般情況，分模面應(yīng)選在模鍛件的最大截面處；b.應(yīng)使上、下兩模沿分模面的模膛輪廓一致，便于調(diào)整鍛模位置；c.分模面應(yīng)選在能使模膛深度最淺的位置上；d.選定的分模面應(yīng)使零件上所增加的余塊最少；e.分模面最好是一個(gè)平面。20. 沖壓生產(chǎn)的基本工序有哪兩類？落料和沖孔時(shí)什么是成品，什么是廢料？凸凹模間隙對(duì)沖裁過程有何影響？怎樣確定沖裁模刃口的尺寸？（1） 沖壓生產(chǎn)的基本工序有分離工序和變形工序兩大類。（2） 利用沖裁取得的一定外形的制件或坯料是落料的成品，將材料以封閉的輪廓分離開來，獲得的帶孔的制件是沖孔的成品。沖孔中的沖落部分為廢料。（3） 凹凸模間隙影響沖裁件的斷面質(zhì)量、模具壽命、卸料力、推件力、沖裁力和沖裁件的尺寸精度。間隙過大，造成沖裁件邊緣粗糙，卸料力和推件力??；間隙過小，造成上下裂紋不能很好重合，摩擦力大，模具壽命降低。（4） 為保證沖裁件的尺寸要求，并提高磨具的使用壽命，落料時(shí)凹模刃口的尺寸應(yīng)靠近落料件公差范圍內(nèi)的最小尺寸；沖孔時(shí)，選取凸模刃口的尺寸靠近孔的公差范圍內(nèi)的最大尺寸。21. 拉深過程中常產(chǎn)生什么缺陷？原因是什么？彎曲時(shí)經(jīng)常會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？如何預(yù)防？（1） 拉伸過程中的常見缺陷：拉穿和起皺。 拉穿是由于a.凹凸模的兩個(gè)圓角半徑過小，易將板料拉穿； b.凹凸模的間隙過小，摩擦力增大，易拉穿工件和擦傷工件表面，且降低模具壽命；c.拉伸系數(shù)越小，拉伸件直徑越小，變形程度越大，坯料被拉入凹模越困難，易產(chǎn)生拉穿廢品；d.潤(rùn)滑不夠，表面磨損和摩擦力過大。起皺現(xiàn)象與坯料的厚度和拉伸系數(shù)有關(guān)，相對(duì)厚度越小或拉伸系數(shù)越小，越容易起皺，間隙過大，也容易使拉伸件起皺。（2） 彎曲時(shí)容易發(fā)生金屬破裂。板料越厚，內(nèi)彎曲半徑越小，拉應(yīng)力越大，越容易彎裂。為防止彎裂，最小彎曲半徑應(yīng)為rmin=(0.251)(為金屬板料的厚度)。材料塑性好，則彎曲半徑可小些。彎曲時(shí)還應(yīng)盡可能使彎曲線與板料纖維垂直。22. 什么叫焊接？直流電弧焊中正接和反接的特點(diǎn)是什么？（1） 焊接時(shí)通過加熱或加壓（或兩者并用），使工件產(chǎn)生原子間結(jié)合的一種連接方式。（2） 正接是將工件接到電源的正極，焊條（或電極）接到負(fù)極；反接是將工件接到電源的負(fù)極，焊條（或電極）接到正極。正接時(shí)工件溫度相對(duì)高一些。23. 焊接熱影響區(qū)分為幾部分，各具有何組織、性能特點(diǎn)？焊接熱影響區(qū)可分為熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)等。（1） 熔合區(qū)：熔化的金屬凝固成鑄態(tài)組織，為熔化金屬因加熱溫度過高成為過熱粗晶。在低碳焊接接頭中，熔合區(qū)強(qiáng)度、塑形和韌性下降，此處接頭斷面變化，應(yīng)力集中。熔合區(qū)很大程度上決定焊接接頭的性能。（2） 過熱區(qū)：奧氏體晶粒粗大，形成過熱組織。塑性韌性降低，對(duì)于易淬火硬化鋼材，此區(qū)脆性更大。（3） 正火區(qū)：加熱金屬發(fā)生重結(jié)晶，轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的奧氏體晶粒。冷卻后得到均勻而細(xì)小的鐵素體和珠光體組織，力學(xué)性能優(yōu)于母材。（4） 部分相變區(qū)：珠光體和鐵素體發(fā)生重結(jié)晶，轉(zhuǎn)變成細(xì)小的奧氏體晶粒。部分鐵素體不發(fā)生相變，但其晶粒有長(zhǎng)大趨勢(shì)。冷卻后晶粒大小不均，因而力學(xué)性能比正火區(qū)稍差。24. 如何防止焊接時(shí)的變形？當(dāng)對(duì)焊件的變形有較高限定時(shí)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)或大剛度結(jié)構(gòu)、焊縫對(duì)稱分布結(jié)構(gòu)都可減小或不出現(xiàn)焊接變形。施焊中，采用反變形措施或剛性?shī)A持方法，都可減小焊件的變形。正確選擇焊接參數(shù)和焊接次序，對(duì)減小焊接變形也很重要。對(duì)于焊后變形小但已超過允許值的焊件，可采用機(jī)械矯正法或火焰加熱矯正法加以消除。25. 普通電焊條是由什么組成？各具有什么作用？選用電焊條的原則是什么？（1） 普通電焊條是由焊芯和藥皮（涂料）兩部分組成。焊芯起導(dǎo)電和填充焊縫金屬的作用，藥皮則用于保證焊接順利進(jìn)行并使焊縫具有一定的化學(xué)成分和力學(xué)性能。（2） 焊條通常是根據(jù)工件化學(xué)成分、力學(xué)性能、抗裂性、耐腐蝕性以及高溫性能等要求，選用相應(yīng)的焊條種類。a.低碳鋼和低合金鋼構(gòu)件，一般要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度；b.同一強(qiáng)度等級(jí)的酸性焊條或堿性焊條的選定，應(yīng)依據(jù)焊接件的結(jié)構(gòu)形狀、鋼板厚度、載荷性質(zhì)和鋼材的抗裂性能而定。通常對(duì)要求塑性好、沖擊韌度搞、抗裂能力強(qiáng)或低溫性能好的結(jié)構(gòu)。選用堿性焊條。如果構(gòu)件受力不復(fù)雜、母材質(zhì)量較好，應(yīng)選用較經(jīng)濟(jì)的酸性焊條；c.低碳鋼與低合金鋼焊接，可按異種鋼接頭中強(qiáng)度較低的鋼材來選用相應(yīng)的焊條；d.鑄鋼件含碳量較高，厚度較大，形狀復(fù)雜，容易產(chǎn)生焊接裂紋，應(yīng)選用堿性焊條，并采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧ㄈ缂訜幔┻M(jìn)行焊接；e.不銹鋼和耐熱鋼性能特殊，應(yīng)選用相應(yīng)的專用焊條，以保證焊縫的主要化學(xué)成分和性能與母材相同。26. 什么叫金屬的焊接性？如何衡量鋼材的焊接性？（1） 金屬材料的焊接性是指在限定的施工條件下，焊接成按規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)定服役要求的能力。即金屬材料在一定焊接工藝條件下，表現(xiàn)出來的焊接難易程度。（2） 可用碳當(dāng)量法來衡量被焊鋼材的焊接性。當(dāng)w(c)當(dāng)量<0.4%0.6%時(shí)，鋼材塑性良好，淬硬傾向不明顯，焊接性良好。當(dāng)w(c)當(dāng)量=0.4%0.6%時(shí)，鋼材塑性下降，淬硬傾向明顯，焊接能力相對(duì)較差。當(dāng)w(c)當(dāng)量>0.6%時(shí)，鋼材塑性較低，淬硬傾向很強(qiáng)，焊接性不好。27. 各種材料的焊接特點(diǎn)。（1） 低碳鋼：含碳量0.25%，塑形好，一般沒有淬硬傾向，對(duì)焊接過程不敏感，焊接性好。不需采取特殊的工藝措施，焊后也不需進(jìn)行熱處理。厚度大于50mm的低碳鋼結(jié)構(gòu)，焊后應(yīng)進(jìn)行消除內(nèi)應(yīng)力退火，低溫環(huán)境下，應(yīng)進(jìn)行焊前預(yù)熱?？梢杂酶鞣N焊接方法進(jìn)行焊接，應(yīng)用最廣泛的是焊條電弧焊、埋弧焊、氣體保護(hù)焊和電阻焊等。（2） 中、高碳鋼：含碳量為0.25%0.6%，隨著含碳量的增加，淬硬傾向越加明顯，焊接性逐漸變差。中碳鋼熱影響區(qū)易產(chǎn)生淬硬組織和冷裂紋，焊縫金屬產(chǎn)生熱裂紋傾向較大，焊前必須進(jìn)行預(yù)熱，多采用焊條電弧焊，焊后進(jìn)行相應(yīng)熱處理。高碳鋼的焊接特點(diǎn)與中碳鋼基本相似，但焊接性更差，預(yù)熱溫度更高，工藝措施更嚴(yán)格，高碳鋼焊接一般只限于利用焊條電弧焊進(jìn)行修補(bǔ)工作。（3） 可焊接低合金結(jié)構(gòu)鋼：熱影響區(qū)的淬硬傾向增加，產(chǎn)生馬氏體組織，硬度增高、塑形和韌性下降。鋼材強(qiáng)度級(jí)別越高，焊接接頭的冷裂紋傾向越大。熱裂紋傾向不大。對(duì)于強(qiáng)度級(jí)別高的低合金碳鋼，焊前一般均需預(yù)熱，焊后還應(yīng)進(jìn)行熱處理。（4） 鑄鐵：熔合區(qū)易產(chǎn)生白口在組織，易產(chǎn)生裂紋，氣孔，由于鑄鐵流動(dòng)性好，一般只進(jìn)行平焊，采用氣焊、焊條電弧焊進(jìn)行焊補(bǔ)。（5） 銅和銅合金：焊前工件需預(yù)熱，選用較大電流或火焰，焊接過程中易開裂。可用氬弧焊、氣焊、碳弧焊、釬焊等（6） 鋁和鋁合金：氧化鋁密度較大，易使焊縫形成夾縫缺陷；鋁的導(dǎo)熱系數(shù)較大，要使用大功率或能量集中的熱源；鋁的膨脹系數(shù)也較大，易產(chǎn)生焊接應(yīng)力與變形，可能導(dǎo)致裂紋；在熔池凝固中易產(chǎn)生氣孔；常需采用墊板進(jìn)行焊接。常用方法有氬弧焊、氣焊、點(diǎn)焊、縫焊和釬焊。5