材料成型工艺小题训练.doc

小题
一、 选择题（38分，每空1 分。单向选择。将正确答案的序号写在相应空格内）
1．压力加工的操作工序中，工序名称比较多，属于自由锻工序的是（ A ），属于板料冲压工序的是（ B ）。
A． 镦粗、拔长、冲孔、弯曲； B. 拉深、弯曲、冲孔、翻边；
C． 镦粗、拔长、冲孔、轧制； D．拔长、镦粗、挤压、翻边。
2．加工硬化是由塑性变形时金属内部组织变化引起的，加工硬化后金属组织的变化有（ C ）。
Ａ．晶粒沿变形方向伸长； B．滑移面和晶粒间产生碎晶；
C．A和B和D； D．晶格扭曲，位错密度增加； D．A和B。
3．焊接工字梁结构，截面如图1
所示。四条长焊缝的正确焊接
顺序是（d ）。
Ａ．a－b－c－d；
Ｂ．a－c－b－d；
Ｃ．a－d－b－c；
Ｄ．a－d－c－b。 图1工字梁截面图

4．用CO2气体保护焊的方法焊接低碳钢时，应采用（ ）焊丝。
Ａ．H08MnSiA； Ｂ．H08MnA； Ｃ．H08MnSi； Ｄ．H08Mn2Si。
5．某铸件在成形过程中，内部产生了气孔。气孔的特征多为分散小圆孔，表面光亮，直径为0.5～2.0mm，或者直径更大，分布较广，有时遍及整个铸件截面，均匀分布，此种气孔是（ D ）。
Ａ．侵入气孔； Ｂ．析出气孔； Ｃ．反应气孔； Ｄ．Ａ和Ｂ。
6．某成分铁水浇注的铸件其牌号为HT100，若仍用该铁水浇注出牌号为HT200的铸件，应采用的措施是（ ）。
Ａ．孕育处理； Ｂ．降低铸件冷却速度；
Ｃ．提高铸件的冷却速度； Ｄ．增加C、Si含量。
7．HTl00、KTH300-06、QT400-18的力学性能各不相同，主要原因是它们的（ B ）不同。
A．基体组织； B．碳的存在形式； C．铸造性能； D．石墨形态。
8．灰口铸铁（HT）、球墨铸铁（QT）、铸钢（ZG）三者铸造性能的优劣顺序（ A ）。
A．HT＞QT＞ZG； B．ZG＞QT＞HT；C．HT＞ZG＞QT； D．QT＞ZG＞HT。
9．砂型铸造可以生产各种合金铸件，熔模铸造适于生产（ ），压力铸造适于生产（ D ）。
Ａ．可锻铸铁件； Ｂ．灰口铸铁件； Ｃ．铸钢件；
Ｄ．低熔点的非铁合金铸件； Ｅ．球墨铸铁件。

13Ｃ．在厚壁处质量好； Ｂ．焊缝金属含氢量少；
．如图2所示Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四
种成分的铁碳合金中，铸造性
能最好的合金是（ ）；
锻造性能最好的合金是（ ）。

图2简化的铁-碳相图

14．平锻机上模锻所使用的锻模由三部分组成，具有两个相互垂直的分模面，因此平锻机最适于锻造（ ）。
A．无孔盘类锻件； B．带头部杆类锻件； C．连杆类锻件； D．A和C。
15．有一批经过热模锻变形的中碳钢锻件，锻造后发现有裂纹，主要原因是（ ）。
Ａ．始锻温度过低； Ｂ．终锻温度过高；
Ｃ．终锻温度过低； D．锻造后冷却速度过慢。

16．冲压模具结构由复杂到简单的排列顺序为（ ）。
Ａ、复合模－连续模－简单模； Ｂ、简单模－复合模－连续模；
Ｃ、连续模－复合模－简单模； Ｄ、简单模－连续模－复合模。

17．倒车齿轮是汽车上一个重要零件，
其外形如图3。大量生产时毛坯
是经锻造方法生产的，这种锻件
适于在（ ）上锻造。
Ａ．平锻机； Ｂ．热模锻曲柄压力机；
Ｃ．利用胎模在自由锻锤；
Ｄ．蒸气－空气模锻锤。
图3 倒车齿轮

18．曲柄压力机上模锻适合锻造（ ）变形的锻件。
Ａ．拔长、弯曲； Ｂ．镦粗、弯曲；
Ｃ．镦粗、拔长； Ｄ．镦粗、滚压。
19．设计冲孔模具时，凹模尺寸应等于（ ）。
Ａ．工件孔的尺寸； Ｂ．工件外形的尺寸＋2倍间隙尺寸；
Ｃ．工件孔的尺寸＋2倍间隙尺寸； Ｄ．工件孔的尺寸－2倍间隙尺寸。
20．厚１mm直径Φ300mm的钢板，经拉深制成外径为Φ110mm的杯形零件，由手册中查得材料的拉深系数m1＝0.60，m2＝0.80，m3＝0.82，m4＝0.85。该零件要经过（ ）拉深才能制成。
Ａ．１次； Ｂ．２次； Ｃ．３次； Ｄ．４次。
21．低碳钢的焊接热影响区中，对接头性能影响最不利的是（ C ）。

Ａ．熔合区、过热区； Ｂ．熔合区、部分相变区；
Ｃ．过热区、部分相变区； Ｄ．熔合区、过热区、部分相变区。
22．对中碳钢在退火状态下进行焊接，其热影响区的组织由焊缝起应是（ ）。
Ａ．熔合区－过热区－正火区－部分相变区；
Ｂ．熔合区－淬火区－部分淬火区－未受影响区；
Ｃ．熔合区－淬火区－部分淬火区－回火区－未受影响区；
Ｄ．熔合区－淬火区－部分相变区－未受影响区。
23．焊接电弧分三个区，其中温度最高的是（ A ）。
Ａ．阳极区； Ｂ．阴极区； Ｃ．弧柱区。

24．熔化焊一般需对焊接区进行保护，点焊和缝焊时是（ D ）。
Ａ．熔渣保护； Ｂ．气体保护； Ｃ．真空保护； Ｄ．无保护。
25．焊条牌号“结422”中，“结”表示结构钢焊条，前两位数字“42”表示（ ）。
Ａ．焊缝金属的σb≥420MPa； Ｂ．被焊结构钢的σb≥420MPa；
Ｃ．焊缝金属的σs≥420MPa； Ｄ．焊条芯金属的σb≥420MPa。
26．埋弧自动焊比手工电弧焊的生产率高，主要原因是（ ）。
Ａ．焊接过程实现了自动化； Ｂ．可以采用大电流密度焊接；
Ｃ．节省了更换焊条的时间； Ｄ．工人的生产劳动条件得到改善。
27．气体保护焊的焊接热影响区一般都比手工电弧焊的小，原因是（ ）。
Ａ．保护气体保护严密； Ｂ．焊接电流小；
Ｃ．保护气体对电弧有压缩作用； Ｄ．焊接电弧热量小。
28．试根据下列条件选择适宜的焊接方法：厚度为10mm的低合金钢钢板上水平直长焊缝用（ D ）；厚度为5mm的低碳钢板短焊缝用（ ）；厚度5mm的铝合金板焊缝用（ ）。
Ａ、CO2气体保护焊； Ｂ、氩弧焊； Ｃ、点焊；
Ｄ、埋弧自动焊； Ｅ、缝焊。
29．如图4所示应力框铸件，在室温下，各杆的应力状态为（ ）。若用钢锯沿Ａ－Ａ线将Φ30杆锯断，此时
断口间隙将（ ）。断口间隙
变化的原因是各杆的应力（ ），
导致Φ30杆（ ），
Φ10杆（ ）。
A、Φ30杆受压、Φ10受拉；
B、Φ30杆受拉、Φ10杆受压。
C、增大； D、减小；
Ｅ、缩短； Ｆ、不变；
G、消失； H、伸长；
图4应力框铸件

三、填空题（26分，每空0.5分）

四、综合题（20分，题图见答题页
1. 图5 所示零件采用砂型铸造方法生产，材料HT200，100件。试绘制铸造工艺图。
（６分）
2. 图6所示零件（全部加工表面）采用自由锻生产，请绘制自由锻件图，并按顺序选择自由锻基本工序。（6分）
3. 请修改图7 所示手弧焊钢板焊接结构并写出修改原因（2分）；请修改图8手弧焊不同厚度钢板结构并写出修改原因（2分）；请修改图9钢管与圆钢的电阻对焊结构，并写出修改原因（2分）；请修改图10管子的钎焊结构，并写出修改原因（2分）。

《材料成形技术基础》考试样题答题页
（本卷共10页）
四、综合题（20分）
1、绘制图5的铸造工艺图（6分）

修
2、绘制图6的自由锻件图，并按顺序选择自由锻基本工序。（6分）
自由锻基本工序：

3、请修改图7--图10的焊接结构，并写出修改原因。

图7手弧焊钢板焊接结构（2分） 图8手弧焊不同厚度钢板结构（2分）
修改原因： 焊缝集中 修改原因： 不便于操作

图9钢管与圆钢的电阻对焊（2分） 图10管子的钎焊（2分）
修改原因： 修改原因：
2-1 判断题（正确的画O，错误的画×）
1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此，浇注温度越高越好。 （×）
2．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。 （O）
3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。 （O）
4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。 （O）
5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。 （×）
6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。 （×）
7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。 （O）
8．采用顺序凝固原则，可以防止铸件产生缩孔缺陷，但它也增加了造型的复杂程度，并耗费许多合金液体，同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。 （O）

2-2 选择题
1．为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷，可以采用的措施有（ D ）。
A．减弱铸型的冷却能力； B．增加铸型的直浇口高度；
C．提高合金的浇注温度； D．A、B和C； E．A和C。
2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（ D ），而同时凝固适合于（ B ）。
A．吸气倾向大的铸造合金； B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金；
C．流动性差的铸造合金； D．产生缩孔倾向大的铸造合金。
3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（ D ）；消除铸件中机械应力的方法是（ C ）。
A．采用同时凝固原则； B．提高型、芯砂的退让性；
C．及时落砂； D．去应力退火。
4．合金的铸造性能主要是指合金的（ B ）、（ C ）和（ G ）。
A．充型能力；B．流动性；C．收缩；D．缩孔倾向；E．铸造应力；F．裂纹；G.偏析；H.气孔。
5．如图2-1所示的A、B、C、D四种成分的铁碳合金中，流动性最好的合金是（ D ）；形成缩孔倾向最大的合金是（ D ）；形成缩松倾向最大的合金是（ B ）。
图2-1 图2-2
6．如图2-2所示应力框铸件。浇注并冷却到室温后，各杆的应力状态为（H ）。若用钢锯沿A-A线将φ30杆锯断，此时断口间隙将（A ）。断口间隙变化的原因是各杆的应力（C ），导致φ30杆（E ），φ10杆（D ）。
A．增大； B．减小； C．消失； D．伸长； E．缩短；F．不变；
G．φ30杆受压，φ10杆受拉； Ｈ．φ30杆受拉，φ10杆受压。
7．常温下落砂之前，在图2-3所示的套筒铸件中（F ）。常温下落砂以后，在该铸件中（ C ）。
A．不存在铸造应力；
B．只存在拉应力；
C．存在残余热应力；
D．只存在压应力；
E．存在机械应力；
F．C和E。
图2-3

砂型铸造工艺
4-1 判断题（正确的画O，错误的画×）
1．芯头是砂芯的一个组成部分，它不仅能使砂芯定位、排气，还能形成铸件内腔。 （× ）
2．机器造型时，如零件图上的凸台或筋妨碍起模，则绘制铸造工艺图时应用活块或外砂芯予以解决。 （× ）
3．若砂芯安放不牢固或定位不准确，则产生偏芯；若砂芯排气不畅，则易产生气孔；若砂芯阻碍铸件收缩，则减少铸件的机械应力和热裂倾向。 （× ）
4．制定铸造工艺图时，选择浇注位置的主要目的是保证铸件的质量，而选择分型面的主要目的是在是保证铸件的质量的前提下简化造型工艺。 （O）
5．浇注位置选择的原则之一是将铸件的大平面朝下，主要目的是防止产生缩孔缺陷。 （× ）

4-2 选择题
1．如图4-1所示的零件采用砂型铸造生产毛坯。与图中所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分型方案相适应的造型方法分别为（ C ）、（ D ）、（ B ）、 B ）。其中较合理的分型方案是（Ⅳ ）。
A． 整模造型；B．分模造型；C．活块造型；D．挖砂造型； E．三箱造型。
图4-1
2．如图4-2所示的具有大平面铸件的几种分型面和浇注位置方案中，合理的是（ A ）。
图4-2

4-4 应用题
1．绳轮（图4-3），材料为HT200，批量生产。绘制零件的铸造工艺图。
图4-3

2．衬套（图4-4），材料为HT200，批量生产。绘制零件的铸造工艺图，并在用双点划线绘制的零件轮廓图上定性画出模型图和铸件图。

图4-4

铸件图
作业5 特种铸造与零件的铸造结构工艺性
5-1 判断题（正确的画O，错误的画×）
1．分型面是为起模或取出铸件而设置的，砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造所用的铸型都有分型面。 （× ）
2．铸造生产的显著优点是适合于制造形状复杂，特别是具有复杂内腔的铸件。为了获得铸件的内腔，不论是砂型铸造还是特种铸造均需使用型芯。 （× ）
3．熔模铸造一般在铸型焙烧后冷却至600～700℃时进行浇注，从而提高液态合金的充型能力。因此，对相同成分的铸造合金而言，熔模铸件的最小壁厚可小于金属型和砂型铸件的最小壁厚。 （O ）
4．为避免缩孔、缩松或热应力、裂纹的产生，零件壁厚应尽可能均匀。所以设计零件外壁和内壁，外壁和筋，其厚度均应相等。 （× ）
5．零件内腔设计尽量是开口式的，并且高度H与开口的直径D之比（H/D）要小于1，这样造型时可以避免使用砂芯，内腔靠自带砂芯来形成。 （O ）

5-2 选择题
1．用化学成分相同的铸造合金浇注相同形状和尺寸的铸件。设砂型铸造得到的铸件强度为σ砂；金属型铸造的铸件强度为σ金；压力铸造的铸件强度为σ压，则（C ）。
A．σ砂＝σ金 =σ压； B．σ金＞σ砂＞σ压；
C． σ压＞σ金＞σ砂； D．σ压＞σ砂＞σ金。
2．铸件上所有垂直于分型面的立壁均应有斜度。当立壁的表面为加工表面时，该斜度称为 （ A ）。
A．起模斜度； B．结构斜度； C．起模斜度或结构斜度。
3．在铸造条件和铸件尺寸相同的条件下，铸钢件的最小壁厚要大于灰口铸铁件的最小壁厚，主要原因是铸钢的（B ）。
A．收缩大； B．流动性差； C．浇注温度高； D．铸造应力大。

5-3 应用题
下列零件采用砂型铸造生产毛坯，材料为HT200。请标注分型面；在不改变标定尺寸的前提下，修改结构上不合理处，并简述理由。
１． 托架（图5-1）
图5-1

作业7 自由锻
7-1 判断题（正确的画O，错误的画×）
１．自由锻是单件、小批量生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的唯一方法。因此，自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用。 （O ）
2．绘制自由锻件图时，应考虑填加敷料和加工余量，并标出锻件公差。也就是说，在零件的所有表面上，都应给出加工余量。 （× ）
3．自由锻冲孔前，通常先要镦粗，以使冲孔面平整和减少冲孔深度。 （O ）

7-2 选择题
1．镦粗、拔长、冲孔工序都属于（C ）。
A．精整工序；B．辅助工序；C．基本工序。
2．图7-1所示锻件，用自由锻锻造，坯料的直径为φ140mm，长度为220mm，其基本工序是（ A ）。
A．拔长φ100→局部镦粗→拔长φ60→切断；
B．整体镦粗→拔长φ100→拔长φ60→切断；
C．拔长φ100→拔长φ60→局部镦粗→切断；
D．局部镦粗→拔长φ100→拔长φ60→切断。 图7-1

7-3 应用题
1．试分析如图7-2所示的几种镦粗缺陷产生的原因（设坯料加热均匀）。
双腰鼓形 镦弯 镦歪
锻锤吨位小， 高径比过大（＞2.5)， 端面不平行与轴线不垂直
（a） （b） （c）
图7-2
2．如图7-3所示的整体活塞采用自由锻制坯。试在右侧双点划线绘制的零件轮廓图上定性绘出锻件图，选择合理的坯料直径（现有圆钢直径有：φ120、φ110、φ100、φ90、φ80、φ70），并说明理由，拟定锻造基本工序，在表7-1中画出工序简图。
坯料直径：φ100 选择原因：局部镦粗时保证高径比＜ 2.5

图7-3

4．如图7-5所示，通常碳钢采用平砧拔长，高合金钢采用V型砧拔长，试分析砧型对钢的变形有何影响?
V型砧使压应力数目增多，提高金属的可锻性，适合于拔长塑性较差的高合金钢。
图7-5

5．如图7-6所示支座零件，采用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。

图7-6
6．图7-7所示零件，采用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。
图7-7

作业8 模锻与板料冲压
专业_________班级________学号_______姓名___________
8-2 选择题
1．锻造圆柱齿轮坯100件，为提高生产率决定采用胎模锻。应选用（ C ）。
A．扣模； B．合模； C．筒模。
2．平锻机上模锻所使用的锻模由三部分组成，具有两个相互垂直的分模面，因此平锻机最适于锻造（ C ）。
A．连杆类锻件； B．无孔盘类锻件； C．带头部杆类锻件； D．A和C。
3．拉深变形在没有压板的条件下，板料进入凹模前受（ B ）。在有压板的条件下，板料进入凹模前受（ C ）。
A．两向拉应力，一向压应力； B．一向拉应力，一向压应力；
C．两向压应力，一向拉应力； D．三向压应力。
4．厚1mm直径φ350的钢板经拉深制成外径为φ150的杯形冲压件。由手册中查得材料的拉深系数ml＝0.6，m2＝0.80，m3＝0.82，m4＝0.85。该件要经过（ C ）拉深才能制成。
A．一次； B．两次； C．三次； D．四次。
5．大批量生产外径为φ50mm，内径为φ25mm，厚为2mm的零件。为保证孔与外圆的同轴度应选用（ C ）。
A．简单模； B．连续模； C．复合模。
6．设计冲孔凸模时，其凸模刃口尺寸应该是（ A ）。
A．冲孔件孔的尺寸； B．冲孔件孔的尺寸＋2z（z为单侧间隙）；
C．冲孔件孔的尺寸－2z； D．冲孔件尺寸－z。
7．压力加工的操作工序中，工序名称比较多，属于自由锻的工序是（ C ），属于板料冲压的工序是（ D ）。
A. 镦粗、拔长、冲孔、轧制； B. 拔长、镦粗、挤压、翻边；
C. 镦粗、拔长、冲孔、弯曲； D. 拉深、弯曲、冲孔、翻边。
8．冲压模具结构由复杂到简单的排列顺序为（D
Ａ、复合模－简单模－连续模； Ｂ、简单模－连续模－复合模；
Ｃ、连续模－复合模－简单模； Ｄ、复合模－连续模－简单模。
8-3 应用题
1．图8-2所示的常啮合齿轮，年产15万件，锻坯由锤上模锻生产。试图8-2（a）上修改零件不合理的结构，在图8-2（b）上定性绘出齿轮结构修改后的锻件图。
图8-2
（a）

（b）
2．如图8-3所示冲压件，采用厚l.5mm低碳钢板进行批量生产。试确定冲压的基本工序，并在表8-1中绘出工序简图。
图8-3

表8-1
序号
工序名称
工 序 简 图
1

2

3

4
落料

冲孔

弯曲

翻边

3．如图8-4所示冲压件，采用厚l.5mm低碳钢板进行批量生产。试确定冲压的基本工序。
图8-4
基本工序：
4．图8-5（a）所示为油封内夹圈，图8-5（b）所示为油封外夹圈，均为冲压件。试分别列出冲压基本工序，并说明理由。（材料的极限圆孔翻边系数K＝0.68）。
［提示］ d0 = d1 – 2［H - 0.43R - 0.22t］
式中：d0―冲孔直径（mm）；d1―翻边后竖立直边的外径（mm）；H―从孔内测量的竖立直边高度（mm）；R―圆角半径（mm）；t―板料厚度（mm）。
（a） （b）
图8-5
图8-5（a）基本工序： 图8-5（b）基本工序：

原因： 原因：
翻边系数k0＝0.86＞0.68，可以直接翻边；翻边系数k0＝0.65＜0.68，不能直接翻边；
作业9 熔化焊工艺基础与焊接方法
9-2 选择题
1．下列几种牌号的焊条中，（ C ）和（ E ）只能采用直流电源进行焊接。
A．结422；B．结502；C．结427；D．结506；E．结607；F．结423。
2．对于重要结构、承受冲击载荷或在低温下工作的结构，焊接时需采用碱性焊条，原因是碱性焊条的（D ）。
A．焊缝抗裂性好；B．焊缝冲击韧性好；C．焊缝含氢量低；D．A、B和C。
3．气体保护焊的焊接热影响区一般都比手工电弧焊的小，原因是（ C ）。
A． 保护气体保护严密； B．焊接电流小；
C．保护气体对电弧有压缩作用； D．焊接电弧热量少。
4．氩弧焊的焊接质量比较高，但由于焊接成本高，所以（ C ）一般不用氩弧焊焊接。
A． 铝合金一般结构；B．不锈钢结构；C．低碳钢重要结构；D．耐热钢结构。
5．焊接工字梁结构，截面如图9-1所示。
四条长焊缝的正确焊接顺序是（ B ）。
Ａ．a－b－c－d；Ｂ．a－d－c－b；
Ｃ．a－c－d－b；Ｄ．a－d－b－c。 图9-1工字梁截面图
6．焊接电弧中三个区产生的热量由多到少排列顺序是（ D ），温度由高到低的排列顺序是（ B ）。
Ａ、阴极－阳极－弧柱；Ｂ、弧柱－阳极－阴极；Ｃ、阴极－弧柱－阳极；
Ｄ、阳极－阴极－弧柱；Ｅ、阳极－弧柱－阴极；Ｆ、弧柱－阴极－阳极。
7．结422焊条是生产中最常用的一种焊条，原因是（ D ）。
Ａ．焊接接头质量好； Ｂ．焊缝金属含氢量少；
Ｃ．焊接接头抗裂性好；Ｄ．焊接工艺性能好。
8．埋弧自动焊比手工电弧焊的生产率高，主要原因是（ D ）。
Ａ、实现了焊接过程的自动化； Ｂ、节省了更换焊条的时间；
Ｃ、A和B； Ｄ、可以采用大电流密度焊接。
9．酸性焊条得到广泛应用的主要原因是（ D ）。
Ａ、焊缝强度高； Ｂ、焊缝抗裂性好；
Ｃ、焊缝含氢量低； Ｄ、焊接工艺性好。
10．焊条牌号“结422”中，“结”表示结构钢焊条，前两位数字“42” 表示 （ C ）。
Ａ、焊条的σb≥420MPa； Ｂ、结构钢的σb≥420MPa；
Ｃ、焊缝的σb≥420MPa； Ｄ、焊条的σb＝420MPa。
9-3 填空题
作业10 金属焊接性与焊接结构设计
10-2 选择题
1．不同金属材料的焊接性是不同的。下列铁碳合金中，焊接性最好的是（ D ）。
A．灰口铸铁； B．可锻铸铁； C．球墨铸铁；
D．低碳钢； E．中碳钢； F．高碳钢。
2．焊接梁结构，焊缝位置如图10-l所示，结构材料为16Mn钢，单件生产。上、下翼板的拼接焊缝A应用（ B ）方法和（ E ）焊接材料；翼板和腹板的四条长焊缝B宜采用（ A ）方法焊接，使用的焊接材料为（ H ）；筋板焊缝C应采用（ A ）方法焊接，焊接材料为（ E ）。
A．埋弧自动焊； B．手工电弧焊； C．氩弧焊； D．电渣焊； E．结507；
F．结422； G．结427； H．H08MnA和焊剂431； I．H08MnSiA；
J．H08A和焊剂130。
图 10-1

10-3 填空题
1．图10-2所示为汽车传动轴，由锻件45钢和钢管Q235钢焊接而成。大批量生产时，合适的焊接方法为（ CO2气体保护焊 ）；使用的焊接材料为（H08MnSiA ）。
图10-2 　　　　 　　　　　　图10-3
2．汽车车轮由轮圈和辐板组成，材料均为Q235钢，如图10-3所示。大批量生产时，轮圈由卷板机卷成，再经（ 闪光对焊 ）焊接而成；而轮圈与辐板则用（ CO2气体保护焊 ）焊接连为一体，焊接材料为（H08MnSiA ）。

10-4 应用题

1．在长春地区用30mm厚的16Mn钢板焊接一直径为20m的容器。16Mn的化学成分如下：C＝0.12～0.20％；Si＝0.20～0.55％；Mn＝1.20～1.60％；P、S＜0.045％。
（1）计算16Mn的碳当量；
（2）判断16Mn的焊接性；
（3）夏季施工时是否需要预热?冬季施工时是否需要预热？如需预热，预热温度应为多少?
=0.16+1.40/6 =0.39 16Mn的焊接性良好
夏季施工时不需要预热。冬季施工时需要预热，预热温度应100-150℃。

2．修改焊接结构的设计(焊接方法不变)
（1）钢板的拼焊（电弧焊），如图10-4。

图10-4
（2）用钢板焊接工字梁（电弧焊），如图10-5。

图10-5
（3）钢管与圆钢的电阻对焊，如图10-6。

图 10-6

（4）管子的钎焊，如图10-7。
图10-7
4、图三所示双联齿轮，批量为10件/月，材料为45钢，试：
1)根据生产批量选择锻造方法。
(2)绘制该零件的锻件图。
(3)分析该零件的锻造生产工序。

（1） 选用自由锻；
（2） P 79
（3） 镦粗、压肩、拔长打圆。
5、试分析图四所示平板对焊过程中，尺寸和焊接应力的变化情况？

参考书 P133-134 建议画图分析
画图分析时注意焊接中的母材总长大于L，焊后冷却时母材总长小于L，作图时体现出来才能更好的说明拉压应力的产生及部位。
6、试分析图五所示零件的冲压过程。

答：落料、拉深、第二次拉深、冲孔、翻边。

7、图六所示的轴类零件，批量为15件/月，材料为40Cr钢，试：）
(
1)根据生产批量选择锻造方法。
(2)绘制该零件的锻件图。
(3)分析该零件的锻造生产工序。

(1)自由锻造
(2)可参考书P79 图3.14
(3)压肩，拔长，打圆；压肩，拔长，打圆；压肩，拔长，打圆。
8、试分析图七所示铸件：
(1)哪些是自由收缩，哪些是受阻收缩?
(2)受阻收缩的铸件形成哪一类铸造应力?
(3)各部分应力属什么性质(拉应力、压应力)?

答：
（1）第一列是自由收缩 ，第二列第三列是受阻收缩。
（2）第二列是机械阻碍应力（临时应力），第三列是热应力（残余应力）
（3）第二列过程中都是拉应力，铸件取出后应力消失，第三列上面的零件开始时上部是压应力，下部是拉应力，凝固后上拉下压。下面的零件相反。
9、分析题图1-1所示的自由锻件、题图1-2所示的铸件和题图1-3示的焊接连接件结构是否合理？请图示改善方案。

题图1-1 铸造构件 题图1-2 自由锻连杆锻件图 题图1-3 焊接构件
题图1-1见书P83 图3.15，题图1-2不方便起模改成书P69图2.18（d）图，题图1-3三板交接处易产生热应力，在交接处去掉一个三角形。
10、如题图3-1所示两块材质、厚度相同，宽度不同的钢板，采用相同规范，分别在其长边侧面各焊一条焊缝，哪块的应力和变形大？为什么？

答：板宽的钢板所受应力大但变形小，因为板的上下边缘温差大，故应力大；变形抗力大，故变形小。
板窄的钢板所受应力小但变形大，因为板的上下边缘温差小，故应力小；变形抗力小，故变形小。
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