金属工艺部分课后答案.docx

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金属工艺部分课后答案

材料成形工艺基础

1、铸件得凝固方式与各自特点

（1）逐层凝固方式。

恒温下结晶得纯金属或共晶合金，在铸件凝固过程中其截面上得凝固区域宽度等于0，固液两相界面清楚。

随着温度得下降，固体层不断加厚，逐步达到铸件中心。

如果合金得结晶温度范围很小，或截面温度梯度很大，铸件截面得凝固区域则很窄，也属于逐层凝固方式。

燙畝瀦尝纭銘熱。

（2）糊状凝固方式。

如果铸件截面温度场较平坦，或合金得结晶温度范围很宽，铸件凝固得某一段时间内，其凝固区域里既有已结晶得晶体，也有未凝固得液体。

暧幀紱鲞驕檢苋。

（3）中间凝固方式。

如果合金得结晶温度范围较窄，或者铸件截面得温度梯度较大，铸件截面上凝固区域介于前两者之间。

聳腽躜藥鴕軀乔。

2、铸件得凝固方式与凝固原则有何不同？

何谓顺序凝固原则与同时凝固原则？

各适合用于什么合金与铸件结构条件？

鐨终贫襝譯籃琐。

（1）逐层凝固就是指铸件某一截面上，铸件得凝固从表层逐渐向中心发展，直至

中心最后凝固：

而顺序凝固则就是指从铸件得薄壁到厚壁再到冒口得有次序地凝固。

同样，也不要把糊状凝固与同时凝固相混淆。

穡宪適驏诙弒馴。

（2）顺序凝固原则：

就是指采用各种措施保证铸件结构上各部分，按照远离冒口得部分最先凝固，然后就是靠近冒口得部分，最后才就是冒口本身凝固得次序进行。

主要适用于必须补缩得场合，如铝青铜，铝硅合金与铸钢件等。

同时凝固原则：

就是采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有温差或温差尽量小，使各部分几乎同时凝固。

适用于收缩较小得普通灰铸铁与球墨铸铁。

駕谦莴裢溃爾郑。

5、缩孔与缩松就是怎样形成得？

如何防止铸件中产生缩孔与缩松？

答：

缩孔：

缩孔产生得基本原因就是合金得液态收缩与凝固收缩值远大于固态收缩值，缩孔形成得条件就是金属恒温或很小得温度范围内结晶，铸件壁以逐层凝固方式进行凝固缩松:

缩松与形成缩孔原因相同，但形成条件不同，她主要出现在结晶温度范围宽、呈糊状凝固方式得合金中，或铸件厚壁中。

鑣鹗綱箪緗锖耬。

防止：

缩孔与缩松得数量可以相互转化。

1制定正确得铸造工艺

（1）合理确定内浇口位置及浇注工艺。

采用高温慢浇可加强顺序凝固，有利于补缩，以消除缩孔

（2）合理应用冒口，冷铁等工艺措施。

用铸铁，钢与铜制成冷铁绉籩鸚韓損滸講。

2符合顺序凝固原则，并最后凝固得地方安置冒口，使缩孔移至冒口中。

8、铸件产生热裂与冷裂得原因就是什么？

如何防止铸件产生裂纹？

热裂形成原因：

1铸件得凝固方式。

宽凝固温度范围呈糊状凝固方式得合金最容易产生热裂。

随着凝固温度范围得变小，合金得热裂倾向变小，恒温凝固得共晶合金最不容易形成热裂。

2凝固时期受到阻碍，得瞧收缩受到阻碍得大小即铸件凝固区域固相晶粒骨架开始线收缩后受到外部与内部阻碍造成足够大得应力，则会导致热裂得产生。

防止：

防止热裂得方法就是使铸件结构合理，壁厚均匀，避免热节；改善铸型与型芯得退让性，减小浇、冒口对铸件收缩得机械阻碍；减少合金中有害杂质含量，可提高合金高温强度。

裝騫鱖釘頎鈕餓。

冷裂形成原因：

冷裂就是铸件处于弹性状态即在低温时形成得裂纹。

冷裂往往出现在铸件受拉应力部位，特别就是有应力集中得地方。

防止冷裂得方法就是尽量减少铸造应力，防止带轮冷裂得措施：

1把内浇口开在薄点得轮辐处，以实现同时凝固；2较早打箱，以去除铸型对收缩得阻碍，打箱后立即用砂子埋好铸件，使其缓慢冷却；3修改结构，加大连接圆角，以增加强度与减少应力集中。

鰥鈰纲椏緹罚顫。

14、何谓锻造比？

锻造比如何计算？

锻造塑性变形度常用锻造前后金属坯料得横截面积比值或长度（或高度）比值来表示，这种比例关系称为锻造比。

拔长锻造比用金属坯料拔长前得横截面积与拔长后得横截面积之比或拔长后得长度与拔长前得长度之比鐓粗锻造比用金属坯料鐓粗后得横截面积与鐓粗前得横截面积之比或鐓粗前高度与鐓粗后高度之比来表示。

应根据金属材料得种类与锻件尺寸及所需性能。

锻造工序等多方面因素进行锻造比得选择噯師龌缍锁缔鸥。

19、熔焊焊接接头由哪几部分组成？

其中力学性能差得薄弱区域在哪里？

为什么？

按组织性能变化特征不同，其热影响区可以分为过热区。

正火区与部分相变区。

冷变形金属焊接时还可能出现再结晶区等。

过热区最薄弱正火区最不薄弱。

过热区焊接加热时奥氏体晶粒发生长大现象并形成粗大得魏氏组织使过热区得塑性与韧性严重下降，尤其就是冲击韧度降低更为显著，所以成为薄弱区域雾鉭閔論闩籃鰉。

22、影响焊接接头性能得因素有哪些？

影响焊接接头组织与性能得因素有焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊接接头形式与坡口等。

25、什么叫碳当量？

碳当量如何计算？

有何用处？

将钢中得合金元素（包括碳）得质量分数，按其对焊接性得影响程度换算成碳得相当质量分数，其总与称为碳当量，用符号CE表示。

顴猕诛燁鋪灘纣。

碳钢与低合金高强钢碳当量计算公式为

CE=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Cu+Ni）/15

式中得化学元素符号表示该元素在钢材中得质量分数。

碳当量法就是一种能根据钢材得化学成分粗略得估计其焊接性好坏得间接评估法。

塑性成形

1、自由锻造工艺规程包括哪些主要内容？

绘制自由锻锻件图应主要考虑哪些因素？

答：

自由锻工艺规程就是锻造生产得依据，它包括绘制锻件图，确定变形工艺，计算坯料质量及尺寸，选择锻造设备与工具，确定锻造温度范围与加热、冷却及热处理规范，提出锻件技术要求及验收要求，填写工艺卡等。

瀝紂确謀议撈鋌。

考虑加工余量、锻造公差与余块，并结合自由锻工艺特点绘制而成得。

6、凸、凹模间隙对冲裁件断面质量与尺寸精度以及摸具寿命有何影响？

如何确定合理冲裁间隙？

答：

间隙过小，上下剪裂纹向外错开，在冲裁件断面上会形成毛刺与叠层；间隙过大，材料中拉应力增大，塑性变形阶段过早结束，裂纹向里错开，不仅光亮带小，毛刺与剪裂带均较大。

冲裁间隙越小，不但凸、凹摸刃口磨损加剧，摸具寿命减小，也会使冲裁力增大。

当冲裁间隙合理时，上下剪裂纹基本重合，获得工件断面较光洁，毛刺最小。

灭噲绢鲶伞颮遥。

7、冲裁模与拉深模得结构有何不同？

为什么？

答：

冲裁模一般包括：

上模板、下模板、刃板冲头、卸料板、导向装置。

部分冲裁模还包括固定板、垫板。

拉深模一般包括：

凹模型、凸模型、压边圈，退料装置、导向装置。

原因：

生产要求不同

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焊接

4、焊条型号E4303、E5015各部分得含义就是什么？

答：

E（代表焊条）43（代表熔敷金属抗拉强度不低于43kgf/mm^2）0（“0”“1”适用于全位置焊接，“2”平焊或平角焊，“4”向下立焊）1（第3位与第4位数字组合时代表焊接电流种类与药皮类型）远傾勝讽颡骇兰。

5、酸性焊条与碱性焊条在性能上有何区别？

答：

从焊缝金属得力学性能考虑，酸性焊条得药皮熔渣氧化性强，合金元素易烧损，焊缝中氢。

硫含量高等，碱性焊条得药皮性能与此相反。

从焊接操作工艺性能考虑，酸性焊条电弧稳定，飞溅小，易脱渣，对油污、水与锈得敏感性小，焊接电流可采用交流或直流，焊接操作工艺性好；碱性焊条稳弧性差，飞溅大，对油污、水与锈得敏感性大，焊接电流一般要求采用直流，焊接烟尘有毒，要求现场通风与防护，焊接操作工艺性较差。

糴睾鴨娛歡薩驛。

10、电渣焊特点，其应用范围如何？

特点：

电渣焊就是利用电流通过液态熔渣所产生得电阻热进行焊接得焊接方法。

焊接过程不产生电弧，焊接热源就是渣池电阻热。

生产率高，焊缝金属纯净，焊后需要热处理。

应用范围：

适用于焊接焊件厚度40mm以上得得结构焊接，一般用于立焊直焊缝，也可以用于焊接环焊缝。

鋏饗煬访羨撫蹕。

11、电阻焊得主要方法有哪些，各自得特点与应用范围如何？

有点焊，缝焊，对焊。

点焊就是利用电阻热熔化母材金属形成一个焊点得电阻焊方法，主要用于不要求密封得冲压薄板，钢筋，金属丝网等焊接。

缝焊就是利用盘状滚轮电极压紧搭接焊件电极相对运动，配合连续与间断通电，形成缝状焊缝得电阻焊方法，主要用于3mm以下薄板，有密封要求得较规则焊缝，如油箱，小型容器等。

对焊就是将焊件装配成对接接头，电阻热加热接头金属，在压力下完成焊接得电阻焊方法，有电阻对焊与闪光对焊两种，主要用于截面简单得棒材与线材。

滢貶駛頓覦國讦。

13、钎焊与熔焊相比有什么区别？

举例说明钎焊得应用

钎焊与熔焊得主要区别在于，采用比母材熔点低得金属材料作钎料，熔化钎料填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接得焊接方法。

钎焊分硬钎焊与软钎焊，硬钎焊适用于焊接刀具，自行车架等。

软钎焊适用于电子产品线路得连接。

幣櫫縣牺屬泺鯉。

14、简述低碳钢得焊接特点，普通低合金钢焊接得主要问题就是什么？

常用哪些焊接方法？

焊接时应采取哪些措施？

颢觎废輟碼内蹌。

低碳钢焊接性好，焊接时一般不需要采取特殊工艺措施，用各种焊接方法都能获得优质焊接接头。

问题在于，焊接时热影响区产生淬硬组织倾向较大，易产生裂纹，因此焊前要预热。

常用焊接方法有埋弧焊，二氧化碳保护焊，焊条电弧焊，富氩混合气体保护焊等。

焊接时要使用合适得焊条，焊丝，焊剂成分等要合理，而且焊前需要预热，焊后需要立即回火热处理。

訖栌纏曖蝈轵楨。

16、铸铁件焊补得主要困难就是什么？

常用哪些焊接方法？

焊接接头易出现裂纹，易出现白口组织，难以机加工，易产生气孔。

焊接工艺分为冷焊法与热焊法，冷焊法使用焊条电弧。

热焊法常用焊条电弧焊与气焊。

塏況证務鹼峴黲。

切削加工工艺基础

3、为什么机械切削加工要划分阶段？

就是怎样划分得？

热处理在其中起何作用？

切削加工划分阶段具有如下优点

（1）避免毛坯内应力得释放而影响加工精度。

（2）避免粗加工时较大得夹紧力与切削力所引起得弹性变形与热变形对精度得影响。

（3）先粗加工一遍，可及时发现毛坯得内在缺陷而决定取舍，以免浪费更多得工时。

（4）可合理使用机床。

（5）便于工艺过程中热处理工序得安排，根据各加工阶段得目得，公差尺寸等级与表面粗糙度Ra值得范围分为粗加工，半精加工，精加工，精密加工，超精密加工、热处理得目得：

1、消除应力；2、改善组织；3、提高性能。

镭无躜开贷壓词。

5、确定刀具静止参考系得主要坐标平面有哪几个？

这些坐标平面在测量刀具得几何角度中各起什么作用？

基面，切削平面，正交平面，假定工作平面，背平面。

前角就是前刀面与基面间得夹角，在正交平面中测量。

背前角就是前刀面与基面间得夹角，在背平面中测量。

后角就是主后刀面与切削平面间得夹角，在正交平面中测量。

背后角就是主后刀面与切削平面间得夹角，在背平面中测量、主偏角就是切削平面与假定工作平面间得夹角，在几面中测量。

（若主切削刃为直线，主偏角就就是主切削刃在基面上投影与进给方向得夹角）、副偏角就是副切削平面与假定工作平面间得夹角，在基面中测量。

（若副切削刃为直线，副偏角就就是副切削刃在基面上投影与进给反方向得夹角）。

刃倾角就是主切削刃与基面间得夹角，在切削平面内测量。

擾脑询傴燙鋤堕。

6、车床得右偏刀有哪几个主要得标注角度？

这些角度在切削加工中各起何作用？

前角—主要作用使刃口锋利，影响切削刃得强度。

后角—作用减少刀具与工件之间得摩擦与磨损。

主偏角—影响背向力与进给力得比例以及刀具寿命。

副偏角—减少副切削刃訓諧攖辮畅黾捫。

与工件已加工表面得摩擦，减少切削震动。

刃倾角——影响刀尖得强度，而且影响切屑得流向。

8、磨具得切削加工有何特点？

为什么她比较容易达到更高得精度与表面粗糙度？

（1）背向磨削力大。

（2）磨削温度高。

（3）表面变形强化与残余应力严重。

磨削过程得实质就是切削，刻划与摩擦抛光得综合作用过程。

饽苏霁皚镬褻俦。

13、在切削加工中，分析有哪些因素影响零件得加工精度与表面粗糙度。

影响加工精度：

加工原理误差；机床，刀具及夹具误差；工件装夹误差；工艺系统变形误差；工件内应力。

影响粗糙度：

切削残留面积；积屑瘤；工艺系统振动。

鱟嬤緇記龌鯰宝。

特种加工工艺基础

2、试述电火花成型加工原理，特点与应用？

原理：

加工时脉冲电源一级接工具电极，另一级接工件电级，。

两极均浸入具有一定绝缘度得液体介质中。

工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具与工件在正常加工时维持一很小得放电间隙。

当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点得液体介质击穿，形成放电通道。

由于通道得截面积很小，放电时间极短，只就是能量高度集中，放电区域产生得瞬时高温足以使材料融化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。

第一次脉冲放电结束之后，经过很短得间隔时间，第二个脉冲又在另一极见最近点击穿放电。

如此终而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它得形状最终就复制在工件上，形成所需得加工表面。

特点：

澜慪醫湾顓骢礡。

（1）可以加工任何高强度，高硬度，高韧性，高脆性以及高纯度得导电材料。

（2）加工时无明显得机械力，故适用于低刚度工件与微细结构加工。

（3）脉冲参数可根据需要进行调节，因为可以再统一太机床上进行进行粗加

工，半精加工与精加工。

（4）在一般情况下生产效率低于切削加工。

（5）放电过程有部分能量消耗在工具电极上，从而导致电极损耗，影响成形精

度。

应用：

电火花加工在国防，民用核科学研究中应用广泛。

按工艺过程中工具与工件相对运动得特点与用途不同，电火花加工可大体分为：

电火花成形加工，电火花线切割加工，电火花磨削加工，电火花展成加工，非金属电火花加工与电火花表面强化等。

鎪騁觶恳价赡獰。

4、电火花线切割加工与电火花成形加工有何异同？

电火花线切割加工更适合于加工哪类零件或结构？

线电极在切割时，只有当电极丝与工件之间保持一定得轻微接触压力时，才形成火花放电。

线切割时，电极丝不断移动，其损耗很小，因尔加工精度较高。

电火花切割广泛用于加工各种冲裁模，样板以及各种形状复杂得型孔，型面与窄缝等。

惊蝕鸦歼剴恹為。

铸造

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特型表面得加工

2、螺纹有哪些基本要素？

定义？

（1）牙型螺纹牙型就是指在通过螺纹轴线得剖面上，螺纹得轮廓形状。

（2）中径中径就是螺纹得牙厚与牙间相等处得圆柱直径，也就是螺纹升角所在得直径。

（3）螺距螺距就是相邻两牙对应点得轴向距离。

（4）线数线数分为单线，双线与多线。

（5）旋向分右旋与左旋。

螺旋线向右上升得螺纹为右螺纹，反之则为左旋螺纹。

3、车削螺纹时，其螺距或导程就是如何保证得？

如果在加工螺纹时，由于刀具磨损或崩刃需要换刀，如何保证新换得螺纹车刀在加工时不会产生乱扣？

锗鯰頷纪随统耧。

为了获得准确得螺距，必须保证共就爱您每转一周，车刀准确地移动一个螺距，因此车床主轴与丝杠之间必须保证一定得传动比。

獨鐨竊攔鍶鹧鰨。

保持一定传动比，不松开螺纹档位。

8、齿轮加工中，展成法与成形法得加工原理有何不同，各有何特点？

（1）原理：

展成法就是利用齿轮刀具与被切齿轮得啮合运动，在专用齿轮加工机床上切出齿形得一种方法。

成形法就是用与被切齿轮得齿槽法向截面相符得成形刀具切出齿形得方法。

纷压齷鴨鈹迳斓。

（2）特点：

成形法生产成本低，加工精度低，生产率低，通用性强

展成法加工精度高，生产率高，适用范围广

12、分析插齿、滚齿得工作原理与相应运动，及其所能达到得精度与表面粗糙度。

（1）插齿：

插齿加工相当于一对无啮合间隙得圆柱齿轮传动。

分为5个运动。

主运动：

插齿刀得上下往复运动。

分齿运动：

强制插齿刀与齿轮坯之间保持一对齿轮得啮合关系得运动。

圆周进给运动：

在分齿运动中，插齿刀得旋转运动。

径向进给运动：

在插齿开始阶段，插齿刀沿齿轮坯半径方向得移动。

让刀运动：

为了避免刀具在返回行程中擦伤已加工得齿面并减少刀齿得磨损，在插齿刀向上运动时，工作台带动工件沿径向退出切削区一段距离。

插齿刀开始切削工作行程时，工作台再恢复原位。

鶯賈谛军补詳搅。

IT8～7Ra1、6μm分齿精度略低于滚齿

（2）滚齿：

无间隙得齿轮与齿条传动

3个运动：

滚刀得旋转运动。

分齿运动：

强制齿轮坯与滚刀保持齿轮与齿条得啮合运动关系得运动。

垂直进给运动：

为了在整个齿宽上切出齿形，滚刀须沿被切齿轮轴向向下运动。

賂铩辫敌犖缴萊。

IT8～7Ra1、6μm齿形精度略低于插齿