材料加工基础真题精选.docx
《材料加工基础真题精选.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《材料加工基础真题精选.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
材料加工基础真题精选
材料加工基础真题精选
[填空题]
1合金流动性不好时容易产生哪些铸造缺陷?
影响合金流动性的因素有哪些?
设计铸件时,如何考虑保证合金的流动性?
参考答案:
合金的流动性是指液态合金本身的流动能力。
合金流动性不好时,容易出现冷隔、浇不足、气孔、夹渣及缩孔等铸造缺陷。
影响合金流动性的主要因素有:
合金的成分、温度、物理性质、难熔质点和气体等。
设计铸件时,应从以下几个方面考虑保证合金的流动性:
(1)从合金流动性的角度考虑,在铸造生产中,应尽量选择共晶成分、近共晶成分或凝固温度范围小的合金作为铸造合金。
(2)液态合金的比热容和密度越大、导热系数越小、粘度越小,合金的流动性越好。
(3)液态合金的浇注温度必须合理。
[填空题]
2铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件用的湿型砂各具有什么特点?
参考答案:
由于铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件的合金特性和浇注温度不同,因此它们用的湿型砂不宜一样。
①铸铁件的合金熔点较高(略低于铸钢),浇注温度一般在1200℃一1400℃左右,因此对湿型砂耐火度的要求可比铸钢件低。
铸铁件湿型砂的显著特点是其中普遍加入了煤粉,煤粉的作用主要在于防止粘砂。
②铸钢件的合金熔点很高,浇注温度高达1500-1650℃,因此要求混型砂有较高的耐火度和透气性。
铸钢件湿型砂一般应具有以下一些特点:
A.采用耐火度高的硅砂。
B.膨润土加入量相应增多,以提高型砂强度,以有利于降低水分,以有利于防止粘砂、夹砂和气孔缺陷。
C.严格控制湿型砂水分,提高型砂的透气性。
③铸造非铁合金件的合金熔点一般不高,铜合金浇注温度约1200℃,铝合金浇注温度一般不超过700℃一800℃,镁合金浇注温度更低,因此时湿型砂的耐火度和化学热稳定性要求不高,但非铁合金液一般极易氧化,主要要求是防止合金液渗入铸型,要求铸件有较清晰轮廓和光洁的表面。
[填空题]
3什么是铸造合金的收缩性?
有哪些因素影响铸件的收缩性?
参考答案:
合金在从液态冷却至室温的过程中,其体积或尺寸缩小的现象称为收缩。
从浇注温度冷却到室温分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个收缩阶段。
铸件收缩的大小主要取决于合金成分、浇注温度、铸件结构和铸型。
[填空题]
4根据确定铸件浇注位置的一般原则,指出下列每一组图形中的哪一个是合理的,并说明其理由。
参考答案:
图1:
(a)不合理(b)合理
铸件的重要加工面、工作面、受力面应尽量放在底部或侧部,以防止这些面产生铸造缺陷。
图示的齿轮轮齿是加工面和使用面,应将其朝下。
图2:
(a)不合理(b)合理
浇注位置应有利于所确立的顺序凝固,对于体收缩较大的合金,浇注位置应尽量满足定向凝固的原则,铸件厚实部分应在浇注位置上方,以利于冒口补缩。
图3:
(a)不合理(b)合理
浇注位置应有利于砂芯的定位支撑,使排气顺畅,尽量避免吊芯、悬臂砂芯。
[填空题]
5什么是铸件的冷裂纹和热裂纹?
防止裂纹的主要措施有哪些?
参考答案:
如果铸造内应力超过合金的强度极限时,铸件便会产生裂纹。
裂纹分为热裂和冷裂两种。
(1)热裂:
热裂是在凝固后期高温下形成的,主要是由于收缩受到机械阻碍作用而产生的。
它具有裂纹短、形状曲折、缝隙宽、断面有严重氧化、无金属光泽、裂纹沿晶界产生和发展等特征,在铸钢和铝合金铸件中常见。
防止热裂的主要措施是:
除了使铸件的结构合理外,还应合理选用型砂或芯砂的黏结剂,以改善其退让性;大的型芯可采用中空结构或内部填以焦炭;严格限制铸钢和铸铁中硫的含量;选用收缩率小的合金。
(2)冷裂:
冷裂是在较低温度下形成的,常出现在铸件受拉伸部位,特别是有应力集中的地方。
其裂缝细小,呈连续直线状,缝内干净,有时呈轻微氧化色。
壁厚差别大,形状复杂或大而薄的铸件易产生冷裂。
因此,凡是能减少铸造内应力或降低合金脆性的因素,都能防止冷裂的形成。
同时在铸钢和铸铁中要严格控制合金中的磷含量。
[填空题]
6什么是砂型铸造的手工造型和机器造型,各有什么特点?
参考答案:
(1)手工造型:
指全部用手工或手动工具完成的造型工序。
手工造型按起模特点分为整模、挖沙、分模、活块、假箱、三箱等造型方法。
手工造型方法比较灵活,适应性较强,生产准备时间短,但生产率低、劳动强度大,铸件质量较差。
因此,手工造型多用于单件小批量生产。
(2)机器造型:
指用机器完成全部或至少完成紧砂和起模操作的造型工序。
机器造型可大大提高生产率和铸件尺寸精度,降低表面粗糙度,减少加工余量,并改善工人的劳动条件,目前正日益广泛地应用于大批量生产中。
[填空题]
7试介绍酚醛—酯自硬砂法的基本工艺和它的优点及不足之处。
参考答案:
酚醛—酯自硬法用树脂为在强碱性条件下合成的碱性甲阶酚醛树脂水溶液,其pH值高达11—13.5。
用于这种粘结剂的催化剂为一系列的液态酯。
酚醛—酯自硬法的一个特殊优点是,有机酯固化剂能直接参与树脂的硬化反应,但在室温下有机酯仅能使大部分树脂交联,故它有一定的塑性。
在浇注时的热作用下,未交联的树脂继续进行缩聚反应(称二次硬化),这种先表现出塑性,然后再转为刚性而产生较高强度的特点,导致树脂砂具有一定的热塑性和容让性,可减少硅砂的热膨胀对铸件的收缩阻力,从而减轻铸件、特别是薄壁铸钢件产生热裂纹倾向。
目前还有待改进之处是,在树脂加入量相同的条件下,酯硬化砂的实际粘结强度没有酸催化的树脂砂和尿烷自硬砂的高;存放稳定性差;旧砂用干法再生后的使用率平不高。
总之,酚醛-酯自硬法是有发展前途的新型树脂体系之一,其树脂砂的成本可能较高,但它在生态学、工人操作和铸造质量上的许多优点有可能弥补成本较高这一缺点。
[填空题]
8什么是分型面,分型面选择一般性的原则是什么?
参考答案:
分型面是指两半铸型相互接触的表面。
在选择铸型分型面时应考虑如下原则:
(1)分型面应选在铸件的最大截面上,并力求采用平面。
(2)应尽量减少分型面的数量,并尽量做到只有一个分型面。
(3)应尽可能减少活块和型芯的数量,注意减少砂箱高度。
(4)尽量把铸件的大部分或全部放在一个砂箱内,并使铸件的重要加工面、工作面、加工基准面及主要型芯位于下型内。
[填空题]
9常用于确定冒口尺寸的方法有哪些?
其原理是什么?
但当冒口尺寸确定后还应怎么办?
常用于确定冒口尺寸的方法有哪些?
其原理是什么?
但当冒口尺寸确定后还应怎么办?
参考答案:
常用于确定冒口尺寸的方法有:
比例法、模数法和补偿液量法。
比例法是根据铸件热节处的内切圆直径按比例确定冒口各部分的尺寸,比较简便,应用也比较广泛。
模数法是根据铸件被补缩部分的模数和冒口补缩范围内铸件的凝固收缩量,两个条件确定冒口的尺寸,计算比较繁杂但比较可取,适用于要求致密高的铸件。
一般冒口模数(Mm)应略大于铸件模数(Mj)。
补偿液量法是先假定铸件的凝固速度和冒口的凝固速度相等,冒口内供补缩的金属液是直径为d0的球,当铸件凝固完毕时,d0为冒口直径(Dm)和铸件厚度(δ)之差(即d0=Dm一δ);另外,直径为d0的球的体积应该与铸件被补缩部分总的体积收缩值相等(即πd03/6=εV件,ε为体收缩率)。
这样,只要算出铸件被补缩部分的体积V件),即可得到补缩球的直径d0,然后用公式Dm=d0+δ求出冒口直径。
冒口高度可取Hm=(1.5—1.8)Dm,使冒口补缩可靠。
冒口尺寸确定后,应对其进行补缩能力的校核。
一般应用铸件的工艺出品率进行校核,如果计算的工艺出品率过低,说明冒口重量过大,应考虑能否采取措施减少冒口尺寸和数量;如果计算的工艺出品率过高,则应考虑是否增加冒口尺寸和数量。
[填空题]
10熔模铸造的主要生产过程涉及哪些工艺环节?
参考答案:
熔模铸造的主要生产过程有压制蜡模,结壳,脱模,造型,焙烧和浇注。
[填空题]
11为了确保铸件质量和延长铸型寿命,金属型铸造必须采取哪些工艺措施?
参考答案:
为了确保铸件质量和延长铸型寿命,金属型铸造必须采取一定的工艺措施。
主要有:
浇注前必须预热金属型;加强金属型的排气;金属型的型腔应喷刷涂料;应尽早开型取出铸件,防止铸铁产生白口组织。
[填空题]
12为什么压力铸造生产的铸件不安排大余量的机械加工和热处理?
参考答案:
由于压力铸造是液态金属高速充型,液流会包裹住大量空气,最后以气孔的形式留在压铸件中。
因此,压铸件不能进行大余量的机械加工,以免气体暴露,削弱铸件的使用性能。
有气孔的压铸件也不能进行热处理,因为在高温时,气孔内气体膨胀会使铸件表面鼓泡。
[填空题]
13请简述湿型的生产特点。
参考答案:
(1)生产灵活性大,适用面广,既可手工,又可机器、以及流水线生产,既可生产大件,也可生产小件,可铸钢(中小件),也可铸铁、有色合金件等;
(2)生产效率高,生产周期短,便于流水线生产,可实现机械化及自动化。
汽车、柴油机和拖拉机制造业应用最广(300~500kg铸铁薄壁件);
(3)用原材料成本低,来源广;
(4)节省能源、烘干设备和车间生产场地面积;
(5)因不经烘干,砂箱寿命长;
(6)缺点:
操作不当,易产生一些铸造缺陷:
夹砂结疤,鼠尾,砂眼,胀砂,粘砂等。
[填空题]
14根据石墨形态特征,铸铁有哪些类型?
参考答案:
根据石墨的形态特征不同,可以将铸铁分为普通灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁等。
[填空题]
15什么是铸铁的石墨化?
影响石墨化的主要因素有哪些?
参考答案:
铸铁中碳以石墨形式析出的过程称为石墨化。
影响铸铁石墨化的因素很多,其中主要因素是化学成分和冷却速度。
[填空题]
16灰口铸铁件壁厚越大强度越高的说法,为什么不对?
参考答案:
铸铁的性能与铸件壁厚尺寸有关。
壁越厚,铸件内部冷却速度越慢,石墨化程度增加,基体中碳含量降低倾向获得铁素体为基的灰口铸铁,因此强度反而下降。
[填空题]
17铸件的凝固补缩方式与内浇道的开设位置有很大关系,一般要求内浇道的开设位量应符合铸件的凝固补缩方式。
请问要考虑那些因素?
参考答案:
(1)要求同时凝固的铸件,内浇道应开设在铸件薄壁处,快速均匀地充满型腔,避免内浇道附近的砂型局部过热。
(2)要求定向凝固的铸件,内浇道应开设在铸件厚壁处。
在铸件与内浇道之间,使金属液经冒口引入型腔,以提高冒口的补缩效果,如球铁曲轴、齿轮以及铸钢齿轮等。
(3)对于结构复杂的铸件,往往采用定向凝固与同时凝固相结合的所谓“较弱定向凝固”原则安排内浇道位置开设,即对每一个补缩区按定时凝固的要求设置内浇道,而对整个铸件则按同时凝固的要求采用多个内浇道分散充型,这样设置既可使铸件各厚大部位得到充分补缩而不产生缩孔及缩松,而又可将应力和变形减到最小程度。
[填空题]
18在化学粘结剂砂制芯(型)中,壳法和热芯盒法同属加热硬化法,请分别简述其基本工艺、优缺点、应用范围和应用前景。
参考答案:
将砂粒表面上已覆有一层固态树脂膜的称为覆膜砂,又其与加热到160-260℃的金属模接触,从而形成与金属模外形轮廓一致的型腔、厚度为6-12mm的坚硬薄壳的造型方法,称为壳法。
覆膜砂具有良好的流动性和存放性,用它制作的砂芯强度高、尺寸精度高,便于长期存放,用覆膜砂既可制作铸型,又可制作砂芯(实体芯和壳芯),不仅可以用于生产黑色金属铸件,还可以用于生产有色金属铸件,等等。
壳型工艺和铁模覆砂工艺已在曲轴、凸轮轴、复杂壳体铸件、集装箱箱角、摩托车缸体等典型铸件上应用。
覆膜砂壳芯已广泛地用于气道芯、缸体水套芯、排气管及进气管芯,以及液压件的砂芯。
因此,可以讲,壳芯、壳型和覆膜砂射芯工艺近几年在我国发展相当迅速。
现在,覆膜砂已广泛应用于汽车、拖拉机、柴油机、机床、离心铸造、液压件及泵类等行业,可满足各种材料,各种生产条件的复杂精密铸件的生产要求。
热芯盒法是将液态热固性树脂粘结剂和催化剂配制成的芯砂,填入加热到一定温度的金属芯盒内,贴近芯盒表面的砂芯受热,其粘结剂在很短时间内缩聚而硬化,而且只要砂芯的表层有数毫米结成硬壳即可自芯盒取出,中心部分的砂芯利用余热和硬化反应放出的热量可自行硬化的制芯方法。
热芯盒法与壳芯(型)法相比,具有更高的生产率,造芯速率从几秒至数十秒,造芯用粘结剂成本低;砂芯的混砂设备简单,投资少等优点。
热芯盒法在20世纪60年代后陆续在欧美等国被逐步开发应用,其发展速度极为迅速,至今它在全世界的汽车、拖拉机及柴油机等行业广泛应用。
热芯盒法存在的主要问题是:
(1)树脂品种少,呋喃类真正能满足不同生产要求的品种不多(不同含氮量);而酚醛类因固化热脆性大,在国内外应用更少;
(2)与树脂配套的潜伏性好、无毒、硬化快的高效热激活催化剂少;
(3)在制芯过程中产生有刺激性的烟气,芯砂中游离甲醛含量高,给操作环境造成污染;
(4)在相对湿度大的地区,砂芯抗吸湿性差,导致存放期强度下降;
(5))用于生产铸钢件、部分球墨铸铁件和复杂薄壁的铸铁件时易产生皮下气孔和针孔。
(6)树脂砂可使用时间有限,给生产的组织与管理带来不便。
由于热芯盒法存在的上述问题至今未能很好解决,致使其在有机化学杉结剂砂制芯市场份额逐步被壳芯(型)法和气硬冷芯盒法挤占,如果今后若干年,热芯盒法存在的上述问题、特别是
(1)、
(2)条问题不能很好解决,它将会被壳芯(型)法和气硬冷芯盒法完全取代。
[填空题]
19金属型铸造有何优越性?
为什么金属型铸造不能完全取代砂型铸造?
为何用它浇注铸铁件时,常出现白口组织,应采取哪些措施避免?
参考答案:
将液态金属浇入用金属材料制成的铸型内获得铸件的方法,称为金属型铸造。
其优越性主要表现在以下几个方面:
金属型生产的铸件,其机械性能比砂型铸件高;件的精度和表面光洁度比砂型铸件高,而且质量和尺寸稳定;铸件的工艺收得率高,液体金属耗量减少,一般可节约15~30%;不用砂或者少用砂,一般可节约造型材料80~100%;金属型铸造的生产效率高;使铸件产生缺陷的原因减少;工序简单,易实现机械化和自动化。
但是,金属型制造成本高;金属型冷却速度快,不透气,而且无退让性,易造成铸件开裂或铸铁件白等缺陷,因此,金属型铸造不能完全取代砂型铸造。
为了预防白口组织,合金的浇注温度应比采用砂型高出20~30℃。
[填空题]
20什么是顺序凝固条件?
什么是同时凝固原则?
上述两种凝固原则各适用于哪些场合?
参考答案:
顺序凝固铸造必须满足两个条件:
1、凝固过程中,铸件固液界面上的热液保持单一方向,使得生长晶体的凝固界面沿一个方向推进。
2、结晶前沿区域须一直保持正向温度梯度,以阻止新晶核的形成。
主要用于天然气轮机热端部件高温零件的制造,如航空发动机的涡轮叶片,制造单晶硅,单晶玉,适于高温合金以及单晶硅等材料。
同时凝固是指采用一定的工艺措施使铸件各部分无温差或温差近似为零,几乎同时进行凝固同时凝固要尽量减少型腔的温差,其应用极为广泛。
[填空题]
21何谓铸件的浇注位置?
它是否指铸件上内浇道位置?
参考答案:
铸件的浇注位置是指浇注时铸件在型内所处的状态和位置。
它不是指铸件上内浇道位置。
内浇道是浇注系统基本组元之一。
内浇道是液态金属进入铸型型腔的最后一段通道,主要作用:
控制金属液充填铸型的速度和方向,调节铸型各部分的温度和铸件的凝固顺序,并对铸件有一定的补缩作用。
可以有单个也可以设计多个内浇道。
更多内容请访问《睦霖题库》微信公众号
[填空题]
22试述分型面与分模面的概念?
分模造型时,其分型面是否就是其分模面?
从保证质量与简化操作两方面考虑,确定分型面的主要原则有哪些?
参考答案:
分型面:
砂型与砂型间的接合面。
分模面:
模样与模样间的接合面。
分模造型时分模面与分型面位置重合,所以分模造型时分型面就是其分模面。
选择分型面应使工艺简单,操作方便:
少用砂芯、少用活块、便于清理、便于合箱。
[填空题]
23铸件与零件、铸件与模样在形状和尺寸上有何区别?
参考答案:
铸件与零件的区别:
零件上凡是加工的表面,在铸件上相关表面上增加一层金属厚度(加工余量),因此铸件尺寸比零件尺寸要大;零件上过小的孔(小于30mm)槽等,因铸造困难,故铸件上不铸出;为了铸造拔模的方便,铸件上沿起模方向的侧壁有拔模斜度以及壁与壁之间有铸造圆角。
因此铸件与零件在外形上不相同。
铸件与模样的区别:
模样的形状、尺寸与铸件结构相一致,所不同的是模样的每个尺寸都比铸件相应尺寸大一个金属的收缩量;若采用型芯铸孔时,为在砂型内形成型芯座以支承型芯头,故模样上对应于孔的部位,则出现与型芯头相适应的凸出部分(也叫芯头);模样可为整模、分模和活块等。
[填空题]
24在低压铸造中,如何从工艺设计及工艺规范等方面保证获得无缩孔、无气孔的铸件?
参考答案:
工艺设计方面:
保证自下而上的顺序凝固原则,如加工艺补贴、加冷铁、采用通风、水冷等强制冷却措施。
工艺规范方面:
控制好充型及凝固各阶段的压力、变化速度,以及型温和浇注温度等。
[填空题]
25在压铸中,对各阶段的压射比压和压射速度有什么要求?
参考答案:
压铸过程中,作用在液体金属上的压力不是—个常数,它是随着压铸过程的不同而变化的,液体金属在压室及压型中的变动情况可分为四个阶段。
第一阶段I-慢速封孔阶段:
压射冲头以慢速向前移动,液体金属在较低压力的作用下推向内浇口。
低的压射速度是为了防止液态金属在越过压室浇注孔时溅出和有利于压室中气体的排出,减少液体金属卷入气体。
此时压力Pd只用于克服压射缸内活塞移动和压射冲头与压室之间的摩擦阻力,液体金属被推至内浇口附近。
第二阶段Ⅱ-充填阶段:
二级压射时,压射活塞开始加速,并由于内浇口处的阻力而出现小的峰压,液体金属在压力Pt的作用下,以及高的速度在很短时间内充填型腔。
第三阶段Ⅲ-增压阶段:
充型结束时,液体金属停止流动,由动能转交为冲击压力。
压力急剧上升,并由于增压器开始工作,使压力上升至最高值。
这段时间极短,一般为0.02—0.04s,称为增压建压时间。
第四阶段Ⅳ-保压阶段,亦称压实阶段:
金属在最终静压力作用下进行凝固,以得到组织致密的铸件。
由于压铸时铸件的凝固时间很短,因此,为实现上述的目的,要求压缩机构在充型结束时,能在极短时间内建立最终压力,使得在铸件凝固之前,压力能顺利地传递到型腔中去。
[填空题]
26焊条药皮由什么组成?
各有什么作用?
参考答案:
1、稳弧剂主要使用易于电离的钾、钠、钙的化合物,如碳酸钾、碳酸钠、大理石、长石和钾(或钠)水玻璃等,以改善引弧性能,提高电弧燃烧的稳定性。
2、造渣剂其组成是金红石、大理石、钛百粉、长石、菱苦土、钛铁矿、锰矿等,其主要作用是在焊接过程中形成具有一定物化性能的熔渣覆盖于熔池的表面,不让大气侵入熔池,且有冶金作用。
3、造气剂用糊精、淀粉、纤维素等有机物,或碳酸钙等无机物做造气剂。
这些物质在电弧热的作用下分解出CO和H2等气体包围在电弧与熔池周围,起到隔绝大气、保护熔滴和熔池的作用,并影响熔滴过渡。
4、脱氧剂主要应用锰铁、硅铁、钛铁、铝铁和石墨等,脱去熔池中的氧。
锰铁还兼起脱硫作用。
5、合金剂主要应用锰铁、硅铁、铬铁、钼铁、钒铁和钨铁等铁合金,向熔池中渗入合金元素,使焊缝得到必要的化学成分。
6、粘结剂常使用钾、钠水玻璃。
将上述各种药皮成分按配比制成粉末,有粘结剂调和后牢固地涂在焊芯上,从而制成焊条。
[填空题]
27与手弧焊相比,埋弧自动焊有什么特点?
参考答案:
埋弧自动焊与手弧焊相比,有以下特点:
(1)生产率高埋弧自动焊使用的光焊丝可通过较大的电流(100A以上),能得到计较高的熔敷速度和较大的熔深;焊丝很长,卷成盘状,焊接过程中连续施焊,节省了更换焊条的时间。
所以,它比手弧焊的生产率提高5~10倍。
(2)焊接质量高而且稳定埋弧自动焊焊剂供给充足,电弧区保护严密,熔池保持液态时间较长,冶金过程进行得较为完善,气体和杂质易于浮出,同时,焊接规范自动控制调节,所以,焊接质量高而稳定,焊缝成形美观。
(3)节省焊接材料对于较厚的焊件(30~25mm),可不开坡口,一次焊透,焊丝填充量减少,节约了由于加工坡口而消耗的金属材料;而且没有焊条头的浪费,飞溅很少。
(4)改善了劳动条件埋弧自动焊看不见弧光,焊接烟雾很少。
焊接时,只要焊工调整管理埋焊机就自动进行焊接。
由于以上特点,埋弧自动焊在工业生产中已得到广泛应用,它最适于焊接批量较大的长直焊缝和较大直径的环形焊缝。
但埋弧焊也有不足之处,如焊短焊缝和曲折焊缝时,不如手弧焊灵活;在焊接位置上仅用于平焊;对于狭窄位置及薄板焊接,埋弧自动焊也受到一定限制。
[填空题]
28焊接冶金过程有何特点?
焊接过程中为什么要对焊接区进行有效保护?
参考答案:
焊接冶金过程特点:
电弧焊时,被熔化的金属、熔渣、气体三者之间进行着一系列物理化学反应,如金属的氧化与还原,气体的溶解与析出,杂质的去除等。
因此,焊接熔池可以看成是一座微型冶金炉。
但是,焊接冶金过程与一般的冶炼过程不同,主要有以下特点。
(1)冶金温度高:
容易造成合金元素的烧损与蒸发;
(2)冶金过程短:
焊接时,由于焊接熔池体积小(一般2~3cm3),冷却速度快,液态停留时间短(熔池从形成到凝固约10s),各种化学反应无法达到平衡状态,在焊缝中会出现化学成分不均匀的偏析现象。
(3)冶金条件差:
焊接熔池一般暴露在空气中,熔池周围的气体、铁锈、油污等在电弧的高温下,将分解成原子态的氧、氮等,极易同金属元素产生化学反应。
反应生成的氧化物、氮化物混入焊缝中,使焊缝的力学性能下降;空气中水分分解成氢原子,在焊缝中产生气孔、裂缝等缺陷,会出现“氢脆”现象。
上述情况将严重影响焊接质量,因此,必须采取有效措施来保护焊接区,防止周围有害气体侵入金属熔池。
[填空题]
29焊接变形的基本形式有哪些?
参考答案:
焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和扭曲变形等。
[填空题]
30焊接应力与变形产生的原因是什么?
减少焊接应力与变形的工艺措施主要有哪些?
参考答案:
焊接过程中,对焊件进行不均匀加热和冷却,是产生焊接应力和变形的根本原因。
减少焊接应力与变形的工艺措施主要有:
1、预留收缩变形量根据理论计算和实践经验,在焊件备料及加工时预先考虑收缩余量,以便焊后工件达到所要求的形状、尺寸。
2、反变形法根据理论计算和实践经验,预先估计结构焊接变形的方向和大小,然后在焊接装配时给予一个方向相反、大小相等的预置变形,以抵消焊后产生的变形。
3、刚性固定法焊接时将焊件加以刚性固定,焊后待焊件冷却到室温后再去掉刚性固定,可有效防止角变形和波浪变形。
此方法会增大焊接应力,只适用于塑性较好的低碳钢结构。
4、选择合理的焊接顺序尽量使焊缝自由收缩。
焊接焊缝较多的结构件时,应先焊错开的短焊缝,再焊直通长焊缝,以防在焊缝交接处产生裂纹。
如果焊缝较长,可采用逐步退焊法和跳焊法,使温度分布较均匀,从而减少了焊接应力和变形。
5、锤击焊缝法在焊缝的冷却过程中,用圆头小锤均匀迅速地锤击焊缝,使金属产生塑性延伸变形,抵消一部分焊接收缩变形,从而减小焊接应力和变形。
6、加热“减应区”法焊接前,在焊接部位附近区域(称为减应区)进行加热使之伸长,焊后冷却时,加热区与焊缝一起收缩,可有效减小焊接应力和变形。
7、焊前预热和焊后缓冷预热的目的是减少焊缝区与焊件其他部分的温差,降低焊缝区的冷却速度,使焊件能较均匀地冷却下来,从而减少焊接应力与变形。
[填空题]
31什么是钎焊?
钎焊是如何分类的?
钎焊的接头形式有何特点?
参考答案:
钎焊是利用熔点比母材低的金属作为钎料,加热后,钎料熔化,焊件不熔化,利用液态钎料润湿母材,填充接头间隙并与母材相互扩散,将焊件牢固的连接在一起。
根据钎料熔点的不同,将钎焊分为软钎