材料成型工藝基礎(chǔ)考試復(fù)習要點

1、-藝復(fù)習資料13上午九到一點號公教樓4071鑄件的凝固方式及其影響因素凝固方式：（I ）逐層凝固方式（2）糊狀凝固方式（3）中間凝固方式低碳鋼近共晶成影響因素：（I）合金的結(jié)晶溫度范圍：結(jié)晶溫度范圍越小，凝固區(qū)域越窄，越傾向于逐層凝固。 分鑄鐵傾向于 逐層凝固,高碳鋼、遠共晶成分鑄鐵傾向于 糊狀凝固。（2）逐漸的溫度梯度：在合金的結(jié)晶溫度范圍已定時，若鑄件的溫度梯度f由小到大，則凝固區(qū)由寬變窄，傾向于逐層凝固。2鑄造性能含義及其包括內(nèi)容，充型能力含義，影響合金流動性因素（合金種類、成分、澆注條件、鑄型條件）鑄造性能：合金鑄造成形獲得優(yōu)質(zhì)鑄件的能力，、合金的鑄造性能：主要指合金的流動性、收縮性和

2、吸收性等 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 的鑄件的能力。影響合金流動性因素：（I）合金的種類?；诣T鐵、硅黃銅流動性最好，鋁合金次之，鑄鋼最 差。（2）合金的成分。同種合金，成分不同，其結(jié)晶特點不同，流動性也不同。（3）澆注溫度越高，保持液態(tài)的時間越長，流動性越好；溫度越高，合金粘度越低，阻力越小，充型能力越強。 在保證充型能力的前提下溫度應(yīng)盡量低。生產(chǎn)中薄壁件常采用 較高溫度,厚壁件采用 較低澆注溫度,（4）I.鑄型的蓄熱能力越強，充型能力越差2. 鑄型溫度越高，充型能力越好3. 鑄型中的氣體阻礙充型3合金的收縮三階段，縮孔、縮松、應(yīng)力、變形、裂紋產(chǎn)生階段I.收縮。合金從

3、液態(tài)冷卻至常溫的過程中，體積或尺寸縮小的現(xiàn)象。合金的收縮過程可分為三階段（I ）液態(tài)收縮（2 ）凝固收縮（3 ）固態(tài)收縮縮孔（1）形成條件：金屬在 恒溫或很窄的溫度范圍內(nèi)結(jié)晶，鑄件壁以 逐層凝固方式凝固。金的液態(tài)收縮和凝固收縮值大于固態(tài)收縮值，且得不到補償。（3）縮松（1）（2 ）產(chǎn)生原因：是合(2)形成部位:形成條件:形成部位:在鑄件最后凝固區(qū)域，次區(qū)域也稱熱節(jié)。形成鑄件最后凝固的收縮未能得到補足，或者結(jié)晶溫度范圍寬的合金呈域較寬，液、固兩相共存，樹枝晶發(fā)達，枝晶骨架將合金液分割開的小區(qū)難以得到補縮所致。 一般出現(xiàn)在鑄件壁的軸線區(qū)域、熱節(jié)處、冒口根部和內(nèi)澆口附近，也常分布在集中縮孔的 下方。

4、糊狀凝固，凝固區(qū)其熱應(yīng)力形成過程分三階段第一階段。兩者都塑性變形，無熱應(yīng)力；第二階段，一塑性一彈性，仍無熱應(yīng)力；第三階段，兩者均彈性變形，冷卻慢的受拉，快的受壓。鑄件的變形：殘留鑄造應(yīng)力超過鑄件材料的屈服極限 時產(chǎn)生的翹曲變形。后部、心部受拉應(yīng)力，出現(xiàn)內(nèi)凹變形。薄部、表面受壓應(yīng)力，出現(xiàn) 外凸變形。鑄件的裂紋：當鑄件應(yīng)以超過金屬的 強度極限時。鑄件便產(chǎn)生裂紋，分為 熱裂和冷裂。4鑄造內(nèi)應(yīng)力分類及其各自產(chǎn)生原因熱應(yīng)力：鑄件在凝固和冷卻過中，不同部位由于不均衡的收縮 而引起的應(yīng)力，稱熱應(yīng)力收縮應(yīng)力：鑄件在固態(tài)收縮時，因受鑄型、型芯、澆而產(chǎn)生的應(yīng)力稱收縮應(yīng)力固態(tài)下發(fā)生相變的合金，由于部分冷卻速度不同，

5、至怖變溫度的時間不同，而且發(fā)生相變程度不同由此產(chǎn)生的應(yīng)力5什么是定向凝固原則？什么是同時凝固原則？其目的是什么？需要采取什么措施來實現(xiàn)?定向（順序）凝固：就是在鑄件上可能出現(xiàn)縮孔的厚大部位安放冒口，使鑄件上遠離宜口的部位先凝固然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。遠離冒口7冒口附近7冒口本身同時凝固：就是采取必要的工藝措施，使鑄件各部分冷卻速度盡量一致。如鑄實現(xiàn)定向凝固的措施是:設(shè)置冒口 ；合理使用冷鐵。它廣泛應(yīng)用于收縮大或壁厚差較大的易產(chǎn)生縮孔的鑄件， 鋼、咼強度鑄鐵和可鍛鑄鐵等。實現(xiàn)同時凝固的措施是:將澆口開在鑄件的薄壁處，在厚壁處可放置冷鐵以加快其冷卻速度。它應(yīng)用于收縮較小

6、的合金（如碳硅質(zhì)量分數(shù)高的灰鑄鐵）和結(jié)晶溫度范圍寬，傾向于糊狀凝固的合金（如錫青銅）， 同時也適用于氣密性要求不高的鑄件和壁厚均勻的薄壁正確布置澆注系統(tǒng)的引入位置，控制澆注溫度、澆注速度和鑄件凝固位置; 采用冒口和冷鐵；改變鑄件的結(jié)構(gòu)； 采用具有不同蓄熱系數(shù)的造型材料?？刂畦T件凝固方式的方法：（1）（2）（3）（4）6防止或減少鑄件應(yīng)力與變形的措施?合理設(shè)計鑄件結(jié)構(gòu)在設(shè)計鑄件時應(yīng)盡量使鑄件形狀簡單、對稱、壁厚均勻。盡量選用先收縮率小、彈性模量小的合金 采用同時凝固的工藝 設(shè)法改善鑄型型芯的 退讓性，合理設(shè)置澆冒口 對鑄件進行時效處理。自然時效熱時效（去應(yīng)力退火）和共振時效1熔模鑄造工藝過程，特

7、點及適用范圍，（不可用金屬型）工藝過程：制造蠟?zāi)?制殼7脫蠟7熔燒7澆注 工藝特點：（I）鑄得的精度和質(zhì)量高。（2）可制造 形狀復(fù)雜 的鑄件。(3) 適用各種合金鑄件，尤其是 高熔點和難以加工的高合金鋼，如耐熱合金, 不銹鋼，磁鋼等。(4) 生產(chǎn)批量不受限制，單件小批量大批量均可使用。成本高精密鑄件.主要有汽輪機，燃(5) 工藝過程較復(fù)雜，生產(chǎn)周期長，使用費和消耗的材料費較貴。= 適用范圍：熔摸制造適用于制造形狀復(fù)雜，難以加工的高熔點合金既有特殊要求的氣輪機葉片，切削刀具，儀表原件，汽車，拖拉機及機床等零件的生產(chǎn)2金屬性鑄造應(yīng)采取怎么樣的工藝措施來保證產(chǎn)品質(zhì)量(預(yù)熱、噴涂料、控幵型、提高澆注溫

8、度)150C）。金屬型的預(yù)熱(預(yù)熱溫度一般不低于涂料(耐火涂料的厚度為0.30.4mm)利用涂料厚度的厚薄，來調(diào)節(jié)鑄件的冷卻速度，保護金屬型，防止高溫金屬液對 型壁的沖蝕和熱擊；利用涂料儲氣排 氣。控制開型時間。提高澆注溫度和防止鑄件產(chǎn)生“白口”。鑄件特點、應(yīng)用范圍(1)(2)(3)(4)2鑄造特點：(1)可承受多次澆注，便于實現(xiàn)機械化生產(chǎn)；(2) 鑄件精度和表面質(zhì)量高；(3) 鑄件的結(jié)晶組織致密機械性能高，鑄件質(zhì)量穩(wěn)定，廢品率低。(4) 金屬型成本高，周期長，鑄造主藝嚴格，3適用范圍適用于大批量生產(chǎn)有色金屬鑄件，如鋁合金活塞、汽缸體等。3離心鑄造特點及應(yīng)用概念特點：(1)利用旋轉(zhuǎn)表面生產(chǎn)圓筒

9、形鑄件，省去型芯和澆注系統(tǒng)，大大簡化生產(chǎn)過程節(jié)約了金屬,(2) 離心力作用：鑄件由外向內(nèi)的順序凝固,而氣體和殘渣因比重輕向內(nèi)腔移動而排除，鑄件組織致密, 極少有縮孔、氣孔、夾渣等缺陷。偏析,(3) 合金的充型能力強便于流動性差的合金及薄件的生產(chǎn)，便與制造雙金屬件。但是鑄件易產(chǎn)生 鑄件內(nèi)表面較粗糙。內(nèi)表面尺寸不易控制。應(yīng)用：離心鑄造主要用于大批量生產(chǎn)管、套類零件。如鑄鐵管、銅套、氣缸套等。4壓力鑄造的特點及應(yīng)用(薄壁、精密件、鑲嵌件、不能熱處理)特點：(I)鑄件精度高；可以做形狀復(fù)雜的薄壁件;(2) 力學性能好；(3) 生產(chǎn)率高 50 - 150 次/小時；大批量生產(chǎn)，而且不能進行切削余量加工，

10、防止孔洞外漏。(4) 但設(shè)備投資大，鑄型周期長，只適用于 應(yīng)用：用于生產(chǎn)有色金屬的精密鑄件。第四章1鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求(理解工藝要求鑄造性能要求)工藝要求：1外形設(shè)計應(yīng)避免外形凹，簡化工藝2外形設(shè)計凸臺應(yīng)考慮便于造型3減少型芯數(shù)量，利于型芯的固定排氣和清理4應(yīng)合理確定結(jié)構(gòu)的斜度性能要求：1鑄件壁厚的設(shè)計(1)鑄件的壁厚厚度要合理，鑄件壁厚介于臨界壁厚和最小壁厚之間(2 )鑄件壁厚應(yīng)均勻，避免厚大截面，使過熱(3) 鑄件內(nèi)壁應(yīng)薄于外壁，內(nèi)外壁厚差約10-30 %2鑄件壁鏈接(1)鑄件的各壁之間應(yīng)均勻過度，兩個非加工表面所形成的內(nèi)角應(yīng)設(shè)計成圓角（2）避免銳角連接（3）減緩肋、輔收縮的阻礙3避免鑄件

11、大的水平平面結(jié)構(gòu)4避免鑄件產(chǎn)生翹曲變形5對鑄鋼件，審查實現(xiàn)定向凝固的可行性2澆注位置選擇原則.分型面選擇原則澆注：1鑄件的重要加上面應(yīng)朝下或位于側(cè)面2鑄件的寬大平面應(yīng)朝下3鑄件局部薄壁部位朝下4利于鑄件順序凝固和補縮厚大部位在上5應(yīng)盡量減少型芯的數(shù)量，便于型芯安放、固定和排氣分型：1型面的確定應(yīng)能方便、順利的取出模樣或鑄件，分型面一般選在鑄件的2分型面應(yīng)避免曲折，數(shù)量應(yīng)少，最好是一個，最大截面處且為平面3最適宜采取哪種鑄造方法鋁合金活塞發(fā)動機銫背銅套 鑄鐵水管車床床身 汽輪機葉片原型鑄造; 離心鑄造; 離心鑄造; 砂型鑄造； 熔模鑄造第五章1冷熱變形的含義，變形后組織性能特點冷變形：金屬在再結(jié)

12、晶溫度以下進行的塑性變形 特點：熱變形 特點：1晶粒沿變形方向被拉長2晶粒破碎3晶粒擇優(yōu)取向，形成變形織構(gòu)4殘余內(nèi)應(yīng)力:金屬在再結(jié)晶溫度以上進行的塑性變形1金屬致密度提高f2組織細化，力學性能提高f3出現(xiàn)鍛造流線區(qū)別在于塑性變形在再結(jié)晶溫度2回復(fù)與再結(jié)晶含義,殘余應(yīng)力大大減小的現(xiàn)象回復(fù)：將 冷成形后的金屬加熱至一定溫度后，使原子回復(fù)到平衡位置，晶內(nèi)組織與性能：（1）（2）（3）使晶格畸變J減輕或消除，但晶粒的大小和形狀并無改變消除了晶格扭曲J及大部分 內(nèi)應(yīng)力J 力學性能變化不大，強度、硬度塑性略有提高，內(nèi)應(yīng)力大大降低 再結(jié)晶：塑性變形后金屬被拉長了的晶粒岀現(xiàn) 重生核、結(jié)晶，變?yōu)榈容S晶粒的現(xiàn)象

13、組織與性能：（1）再結(jié)晶通過形核、長大的方式進行。得到 細小均勻等軸晶粒（2）消除了殘余應(yīng)力J和加主硬化J現(xiàn)象，塑性f提高，再結(jié)晶退火3鍛造流線對性能影響事如何利用?抗拉強度較高，而垂直于流線鍛造流線使金屬性能呈現(xiàn)異向性：沿著流線方向（切向） 方向（法向）抗拉強度較低。合理利用纖緋組織：（1）應(yīng)使零件在工作中所受的最大正應(yīng)力方向與纖維方向重合（2）最大切力方向與零件的 輪廓相符合，盡量不被切斷4什么是金屬的可鍛性，影響可鍛性的因素？各自如何起作用?。是衡量金屬通過塑性加工獲得優(yōu)質(zhì)零金屬的可鍛性：金屬材料在受鍛壓后，可改變自己的形狀而不產(chǎn)生破裂件難易程度的工藝性能影響因素：(1)金屬的本質(zhì)a化學

14、成分 純金屬，合金 碳化物形成元素使塑性加工性下降b金屬組織 純金屬和固溶體，碳化物 粗晶粒，均勻細小晶粒(2 )加工條件a變形溫度鍛造溫度始鍛溫度越高，可鍛性好b變形速度，速度增加，一方面，回復(fù)和再結(jié)晶來不及進行，塑性下降，變形抗力增加；另一方面，熱效應(yīng)明 顯，塑性提高，變形抗力下降。變形速度較 小時，以強化為主，較大時以熱效應(yīng)為主c應(yīng)力狀態(tài) 壓應(yīng)力f數(shù)目越多，塑性越好d胚料表面質(zhì)量 表面粗糙度J低，塑性越好第六早1自由鍛工序，特點，制定自由鍛工藝規(guī)程的主要內(nèi)容？工藝余塊含義?工序：(1)基本工序用來改變胚料的 形狀尺寸的主要工序，主要包括：鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、扭轉(zhuǎn)、錯移、 切割(2)

15、輔助工序 為了完成基本工序而進行的 預(yù)先變形工 序，主要包括：壓鉗口、倒棱、壓肩(3) 修整工序用來提高鍛件尺寸及位置 精度的工序，主要包括：校正、滾圓、平整特點：自由鍛根其所用設(shè)備分為手工自由鍛和機器自由鍛，手工自由鍛只能生產(chǎn)小型鍛件，生產(chǎn)效率低，機器自由鍛則是自由鍛的主要生產(chǎn)方法，重型鍛唯一可行的生產(chǎn)方法收是自由鍛工藝規(guī)程：繪制鍛件圖7計算胚料的重量和尺寸7確定變形工步7選定設(shè)備和工貝7確定鍛造溫度范圍7加熱、 冷卻及熱處理的方法及規(guī)范等繪圖7計算7工步7設(shè)備7鍛溫7熱處理多余的工藝余塊：為了簡化鍛件形狀而加上去的那部分金屬=2與自由鍛相比，模鍛有什么特點？模膛分類？飛邊、沖孔連皮含義？拔

16、長、滾壓模膛作用？胎模鍛特點(1)由于有模膛引導(dǎo) 金屬的流動性，鍛件的形狀可以比較復(fù)雜(2) 鍛件內(nèi)部的 鍛造流線比較完整，從而提高了零件的力學性能f和使用壽命f(3) 鍛件表面光潔，尺寸精度高，節(jié)約材料的切削加工工時因此生產(chǎn)率較高操作簡單易于實現(xiàn)機械化生產(chǎn) 批量越大成本越低(4) 模鍛是整體成形，摩擦阻力大，故只適用于中小型鍛件的成批或大批生產(chǎn)模膛分類：1模鍛模膛2制胚模膛只能鍛成 盲孔，中間留有一定厚度的 金屬層 橫截面積J，以增加該部分的長度 f 橫截面積J，以增加另一部分的橫截面積f飛槽邊錘上模鍛鍛模上的組成部分，用以增加金屬從模膛中流出的 阻力，促使金屬充滿模，同時容納多余的金屬沖孔

17、連皮：模鍛件上的通孔，不能直接鍛出， 拔長模鍛的作用：用它來減少坯料某部分的 液壓模鍛的作用：用它來減少坯料某部分的3模鍛件為什么要有斜度和圓角？與模膛深度有什么關(guān)系？內(nèi)外斜度和圓角取值有何不同？(1)為取出模鍛件，在 平行于錘擊方向 的表面設(shè)計斜度。當模膛深度與寬度的比值越大T時，斜度越大。內(nèi)壁 斜度比外壁斜度大2-5(2 )為增加鍛件強度，使鍛造時金屬易于充填模膛，避免裂紋J，減輕鍛模磨損J，設(shè)計圓角。模膛深度越深 f，圓角半徑取值越大f。內(nèi)圓角半徑是外圓角半徑的2-3倍4自由鍛件、模鍛件結(jié)構(gòu)設(shè)計原則自由鍛件：(1)(2)(3)(4)(5)零件結(jié)構(gòu)應(yīng)力要求簡單鍛件上不應(yīng)有 錐面體或者斜面結(jié)

18、構(gòu)X 幾何體的交接處不應(yīng)形成空間曲線X 避免加筋、凸臺X采用鍛、焊、鍛、螺紋連接工藝模鍛件：(1)(2)(3)(4)(5)第十章必須貝有合理的 分模面，以保證模鍛件易于從鍛模中取出、余塊最少、模鍛容易制造零件上與錘擊方向平行的非加工表面，應(yīng)設(shè)計出模鍛斜度、圓角為了使金屬容易充滿模膛和減少工序，零件外形力求簡單、平直和對稱，盡量避免零件截面間差別過大或具有薄壁高筋凸起結(jié)構(gòu)X在零件結(jié)構(gòu)允許的條件下，設(shè)計時盡量避免有深孔或多孔結(jié)構(gòu)在可能條件下，采取鍛焊組合工藝，以減少余塊，簡化工藝1常用焊接方法分類，釬焊含義,分類：1熔化焊2壓力焊3釬焊釬焊：采用比母材料 熔點低的材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于

19、釬料熔點，低于母材熔點的溫度，利用液態(tài) 釬料濕潤母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接的焊接方法，T釬料T加工T母料),酸2焊接組成，各部分作用們焊條型號與牌號含意，選用原則(等強度、等成分焊條：有藥皮和焊芯兩部分組成。 焊芯：起導(dǎo)電和填充焊縫的作用 焊條藥皮：性焊條、堿性焊條各自特點及應(yīng)用場合?提高電弧 穩(wěn)定性，防止空氣對熔化金屬的有害作用對 熔池脫氧，加入合金元素，以保證焊縫金屬的化 學成分力學性能，焊條型號:焊條牌號:有國際標準分別規(guī)定各類焊條的代號：是焊條行業(yè)統(tǒng)一的條代號5離子弧是怎么產(chǎn)生的?(1 )機械壓縮效應(yīng)、(2) 熱收縮效應(yīng)(3) 磁收縮效應(yīng)第十一章1金屬材料的可焊性，怎樣