金属基本工艺部分课后答案.doc

材料成形工艺基本
1.铸件凝固方式和各自特点
(1) 逐级凝固方式。恒温下结晶纯金属或共晶合金，在铸件凝固过程中其截面上凝固区域宽度等于0，固液两相界面清晰。随着温度下降，固体层不断加厚，逐渐达到铸件中心。如果合金结晶温度范畴很小，或截面温度梯度很大，铸件截面凝固区域则很窄，也属于逐级凝固方式。
(2) 糊状凝固方式。如果铸件截面温度场较平坦，或合金结晶温度范畴很宽，铸件凝固某一段时间内，其凝固区域里既有已结晶晶体，也有未凝固液体。
(3) 中间凝固方式。如果合金结晶温度范畴较窄，或者铸件截面温度梯度较大，铸件截面上凝固区域介于前两者之间。
2.铸件凝固方式和凝固原则有何不同？何谓顺序凝固原则和同步凝固原则？各合用于什么合金和铸件构造条件？
（1） 逐级凝固是指铸件某一截面上，铸件凝固从表层逐渐向中心发展，直至
中心最后凝固：而顺序凝固则是指从铸件薄壁到厚壁再到冒口有顺序地凝固。同样，也不要把糊状凝固与同步凝固相混淆。
（2） 顺序凝固原则：是指采用各种办法保证铸件构造上各某些，按照远离冒口某些最先凝固，然后是接近冒口某些，最后才是冒口自身凝固顺序进行。重要合用于必要补缩场合，如铝青铜，铝硅合金和铸钢件等。 同步凝固原则：是采用工艺办法保证铸件构造上各某些之间没有温差或温差尽量小，使各某些几乎同步凝固。合用于收缩较小普通灰铸铁和球墨铸铁。
5.缩孔和缩松是如何形成如何防止铸件中产生缩孔和缩松？
答：缩孔：缩孔产生基本因素是合金液态收缩和凝固收缩值远不不大于固态收缩值，缩孔形成条件是金属恒温或很小温度范畴内结晶，铸件壁以逐级凝固方式进行凝固 缩松:缩松和形成缩孔因素相似，但形成条件不同，她重要出当前结晶温度范畴宽.呈糊状凝固方式合金中，或铸件厚壁中。
防止：缩孔和缩松数量可以互相转化。
1制定对的锻造工艺（1）合理拟定内浇口位置及浇注工艺。采用高温慢浇可加强顺序凝固，有助于补缩，以消除缩孔（2）合理应用冒口，冷铁等工艺办法。用铸铁，钢和铜制成冷铁
2符合顺序凝固原则，并最后凝固地方安顿冒口，使缩孔移至冒口中。
8.铸件产生热裂和冷裂因素是什么如何防止铸件产生裂纹？
热裂形成因素：1铸件凝固方式。宽凝固温度范畴呈糊状凝固方式合金最容易产生热裂。随着凝固温度范畴变小，合金热裂倾向变小，恒温凝固共晶合金最不容易形成热裂。2凝固时期受到阻碍，得看收缩受到阻碍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和内部阻碍导致足够大应力，则会导致热裂产生。防止：防止热裂办法是使铸件构造合理，壁厚均匀，避免热节；改进铸型和型芯退让性，减小浇.冒口对铸件收缩机械阻碍；减少合金中有害杂质含量，可提高合金高温强度。
冷裂形成因素：冷裂是铸件处在弹性状态即在低温时形成裂纹。冷裂往往出当前铸件受拉应力部位，特别是有应力集中地方。防止冷裂办法是尽量减少锻造应力，防止带轮冷裂办法：1把内浇口开在薄点轮辐处，以实现同步凝固；2较早打箱，以去除铸型对收缩阻碍，打箱后及时用砂子埋好铸件，使其缓慢冷却；3修改构造，加大连接圆角，以增长强度和减少应力集中。
14.何谓锻造比？锻造例如何计算？
锻造塑性变形度惯用锻造先后金属坯料横截面积比值或长度（或高度）比值来表达，这种比例关系称为锻造比。拔长锻造比用金属坯料拔长前横截面积与拔长后横截面积之比或拔长后长度与拔长前长度之比鐓粗锻造比用金属坯料鐓粗后横截面积与鐓粗前横截面积之比或鐓粗前高度与鐓粗后高度之比来表达。应依照金属材料种类和锻件尺寸及所需性能。锻造工序等多方面因素进行锻造比选取
19.熔焊焊接接头由哪几某些构成？其中力学性能差薄弱区域在哪里？为什么？
按组织性能变化特性不同，其热影响区可以分为过热区。正火区和某些相变区。冷变形金属焊接时还也许浮现再结晶区等。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魏氏组织使过热区塑性和韧性严重下降，特别是冲击韧度减少更为明显，因此成为薄弱区域
22.影响焊接接头性能因素有哪些？
影响焊接接头组织和性能因素有焊接材料、焊接办法、焊接工艺参数、焊接接头形式和坡口等。
25.什么叫碳当量？碳当量如何计算？有何用处？
将钢中合金元素（涉及碳）质量分数，按其对焊接性影响限度换算成碳相称质量分数，其总和称为碳当量，用符号CE表达。
碳钢和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
式中化学元素符号表达该元素在钢材中质量分数。
碳当量法是一种能依照钢材化学成分粗略预计其焊接性好坏间接评估法。
塑性成形
1.自由锻造工艺规程涉及哪些重要内容？绘制自由锻锻件图应重要考虑哪些因素？
答：自由锻工艺规程是锻造生产根据，它涉及绘制锻件图，拟定变形工艺，计算坯料质量及尺寸，选取锻造设备和工具，拟定锻造温度范畴和加热、冷却及热解决规范，提出锻件技术规定及验收规定，填写工艺卡等。
考虑加工余量、锻造公差和余块，并结合自由锻工艺特点绘制而成。
6.凸、凹模间隙对冲裁件断面质量和尺寸精度以及摸具寿命有何影响？如何拟定合理冲裁间隙？
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和叠层；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，不但光亮带小，毛刺和剪裂带均较大。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，上下剪裂纹基本重叠，获得工件断面较光洁，毛刺最小。
7.冲裁模与拉深模构造有何不同？为什么？
答：冲裁模普通涉及：上模板、下模板、刃板冲头、卸料板、导向装置。某些冲裁模还涉及固定板、垫板。
拉深模普通涉及：凹模型、凸模型、压边圈，退料装置、导向装置。
因素：生产规定不同
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焊接
4、焊条型号E4303、E5015各某些含义是什么？
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”合用于全位置焊接，“2”平焊或平角焊，“4”向下立焊）1（第3位和第4位数字组合时代表焊接电流种类和药皮类型）
5、酸性焊条和碱性焊条在性能上有何区别？
答：从焊缝金属力学性能考虑，酸性焊条药皮熔渣氧化性强，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、水和锈敏感性小，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、水和锈敏感性大，焊接电流普通规定采用直流，焊接烟尘有毒，规定现场通风和防护，焊接操作工艺性较差。
10.电渣焊特点，其应用范畴如何？
特点：电渣焊是运用电流通过液态熔渣所产生电阻热进行焊接焊接办法。焊接过程不产生电弧，焊接热源是渣池电阻热。生产率高，焊缝金属纯净，焊后需要热解决。应用范畴：合用于焊接焊件厚度40mm以上构造焊接，普通用于立焊直焊缝，也可以用于焊接环焊缝。
11.电阻焊重要办法有哪些，各自特点和应用范畴如何？
有点焊，缝焊，对焊。点焊是运用电阻热熔化母材金属形成一种焊点电阻焊办法，重要用于不规定密封冲压薄板，钢筋，金属丝网等焊接。缝焊是运用盘状滚轮电极压紧搭接焊件电极相对运动，配合持续和间断通电，形成缝状焊缝电阻焊办法，重要用于3mm如下薄板，有密封规定较规则焊缝，如油箱，小型容器等。对焊是将焊件装配成对接接头，电阻热加热接头金属，在压力下完毕焊接电阻焊办法，有电阻对焊和闪光对焊两种，重要用于截面简朴棒材和线材。
13.钎焊和熔焊相比有什么区别？举例阐明钎焊应用
钎焊与熔焊重要区别在于，采用比母材熔点低金属材料作钎料，熔化钎料填充接头间隙并与母材互相扩散实现连接焊接办法。钎焊分硬钎焊和软钎焊，硬钎焊合用于焊接刀具，自行车架等。软钎焊合用于电子产品线路连接。
14.简述低碳钢焊接特点，普通低合金钢焊接重要问题是什么？惯用哪些焊接办法焊接时应采用哪些办法？
低碳钢焊接性好，焊接时普通不需要采用特殊工艺办法，用各种焊接办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，因而焊前要预热。惯用焊接办法有埋弧焊，二氧化碳保护焊，焊条电弧焊，富氩混合气体保护焊等。焊接时要使用适当焊条，焊丝，焊剂成分等要合理，并且焊前需要预热，焊后需要及时回火热解决。
16.铸铁件焊补重要困难是什么？惯用哪些焊接办法？
焊接接头易浮现裂纹，易浮现白口组织，难以机加工，易产气愤孔。焊接工艺分为冷焊法和热焊法，冷焊法使用焊条电弧。热焊法惯用焊条电弧焊和气焊。
切削加工工艺基本
3.为什么机械切削加工要划分阶段？是如何划分？热解决在其中起何作用？
切削加工划分阶段具备如下长处（1）避免毛坯内应力释放而影响加工精度。
（2）避免粗加工时较大夹紧力和切削力所引起弹性变形和热变形对精度影响。（3）先粗加工一遍，可及时发现毛坯内在缺陷而决定取舍，以免挥霍更多工时。（4）可合理使用机床。（5）便于工艺过程中热解决工序安排，依照各加工阶段目，公差尺寸级别和表面粗糙度Ra值范畴分为粗加工，半精加工，精加工，精密加工，超精密加工.热解决目：1、消除应力；2、改进组织；3、提高性能。
5.拟定刀具静止参照系重要坐标平面有哪几种？这些坐标平面在测量刀具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。前角是前刀面与基面间夹角，在正交平面中测量。 背前角是前刀面与基面间夹角，在背平面中测量。 后角是主后刀面与切削平面间夹角，在正交平面中测量。 背后角是主后刀面与切削平面间夹角，在背平面中测量.主偏角是切削平面与假定工作平面间夹角，在几面中测量。（若主切削刃为直线，主偏角就是主切削刃在基面上投影与进给方向夹角）.副偏角是副切削平面与假定工作平面间夹角，在基面中测量。（若副切削刃为直线，副偏角就是副切削刃在基面上投影与进给反方向夹角）。 刃倾角是主切削刃与基面间夹角，在切削平面内测量。
6.车床右偏刀有哪几种重要标注角度？这些角度在切削加工中各起何作用？
前角—重要作用使刃口锋利影响切削刃强度。 后角—作用减少刀具与工件之间摩擦和磨损。主偏角—影响背向力与进给力比例以及刀具寿命。 副偏角—减少副切削刃
与工件已加工表面摩擦，减少切削震动。 刃倾角——影响刀尖强度，并且影响切屑流向。
8.磨具切削加工有何特点？为什么她比较容易达到更高精度和表面粗糙度？
(1)背向磨削力大。 （2）磨削温度高。 （3）表面变形强化和残存应力严重。 磨削过程实质是切削，刻划和摩擦抛光综合伙用过程。
13.在切削加工中，分析有哪些因素影响零件加工精度和表面粗糙度。 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。

特种加工工艺基本
2.试述电火花成型加工原理，特点和应用？
原理：加工时脉冲电源一级接工具电极，另一级接工件电级，。两极均浸入具备一定绝缘度液体介质中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具和工件在正常加工时维持一很小放电间隙。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间近来点液体介质击穿，形成放电通道。由于通道截面积很小，放电时间极短，只是能量高度集中，放电区域产生瞬时高温足以使材料融化甚至蒸发，以致形成一种小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，通过很短间隔时间，第二个脉冲又在另一极见近来点击穿放电。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，它形状最后就复制在工件上，形成所需加工表面。 特点：
（1） 可以加工任何高强度，高硬度，高韧性，高脆性以及高纯度导电材料。
（2） 加工时无明显机械力，故合用于低刚度工件和微细构造加工。
（3） 脉冲参数可依照需要进行调节，由于可以再统一太机床上进行进行粗加
工，半精加工和精加工。
（4） 在普通状况下生产效率低于切削加工。
（5） 放电过程有某些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特点和用途不同，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，非金属电火花加工和电火花表面强化等。
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构造？
线电极在切割时，只有当电极丝和工件之间保持一定轻微接触压力时，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型孔，型面和窄缝等。
锻造
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特型表面加工
2.螺纹有哪些基本要素？定义？
（1）牙型 螺纹牙型是指在通过螺纹轴线剖面上，螺纹轮廓形状。
（2）中径 中径是螺纹牙厚与牙间相等处圆柱直径，也是螺纹升角所在直径。
（3）螺距 螺距是相邻两牙相应点轴向距离。
（4）线数 线数分为单线，双线和多线。
（5）旋向 分右旋和左旋。螺旋线向右上升螺纹为右螺纹，反之则为左旋螺纹。
3.车削螺纹时，其螺距或导程是如何保证？如果在加工螺纹时，由于刀具磨损或崩刃需要换刀，如何保证新换螺纹车刀在加工时不会产生乱扣？
为了获得精确螺距，必要保证共就爱你每转一周，车刀精确地移动一种螺距，因而车床主轴和丝杠之间必要保证一定传动比。
保持一定传动比，不松开螺纹档位。
8.齿轮加工中，展成法与成形法加工原理有何不同，各有何特点？
（1）原理：展成法是运用齿轮刀具与被切齿轮啮合运动，在专用齿轮加工机床上切出齿形一种办法。成形法是用与被切齿轮齿槽法向截面相符成形刀具切出齿形办法。
（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，合用范畴广
12.分析插齿、滚齿工作原理和相应运动，及其所能达到精度和表面粗糙度。
（1）插齿：插齿加工相称于一对无啮合间隙圆柱齿轮传动。
分为5个运动。主运动：插齿刀上下往复运动。分齿运动：强制插齿刀与齿轮坯之间保持一对齿轮啮合关系运动。圆周进给运动：在分齿运动中，插齿刀旋转运动。径向进给运动：在插齿开始阶段，插齿刀沿齿轮坯半径方向移动。让刀运动：为了避免刀具在返回行程中擦伤已加工齿面并减少刀齿磨损，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。
IT8～7 Ra1.6μm 分齿精度略低于滚齿
（2）滚齿：无间隙齿轮和齿条传动
3个运动：滚刀旋转运动。分齿运动：强制齿轮坯与滚刀保持齿轮与齿条啮合运动关系运动。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。
IT8～7 Ra1.6μm 齿形精度略低于插齿