機械工程實訓報告2011(焊接鍛壓)(思考題答案)

1、二、思考題1、什么是鍛壓？有什么特點？鍛壓是利用外力使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，獲得所需尺寸、形狀及性能的毛坯或零件的加工方法。鍛壓是鍛造和沖壓的總稱。其特點主要為：（1）改善金屬的組織、提高力學性能。（2）材料的利用率高。 （3）較高的生產(chǎn)率。（4）毛坯或零件的精度較高。（5）鍛壓所用的金屬材料應(yīng)具有良好的塑性，以便在外力作用下，能產(chǎn)生塑性變形而不破裂。（6）不適合成形形狀較復雜的零件。2、用于鍛壓加工的材料主要應(yīng)具有哪些性能？（2、3題重復）主要是塑性好、變形抗力小的材料。3、鍛壓加工對零件的機械性能有何影響？主要是塑性好、變形抗力小的材料。4、鍛壓加熱的目的是什么？（與20題重復）鍛造前對壞

2、料加熱的目的是使鍛件發(fā)生組織變化，提高材料的塑性變形能力，適宜鍛造成型。5、加熱時可能出現(xiàn)哪些缺陷？怎樣避免？（1） 過熱、過燒（2） 氧化脫碳（3） 晶粒粗大、開裂等合理控制加熱溫度和保溫時間，不要高于始鍛溫度及過長時間保溫。6、什么是加熱規(guī)范？（可去除，與7題重復）7、什么是鍛造溫度范圍、始鍛溫度和終鍛溫度？鍛造溫度：鍛造時允許的最高加熱溫度。終鍛溫度：停止鍛造的溫度。鍛造溫度范圍：對工件實施鍛造成型的合適溫度區(qū)間，即始鍛溫度和終鍛溫度得范圍。8、測量加熱溫度有哪幾種方法？常用的是哪種方法？（可去除）（1）溫度計法：通過加熱爐上的熱電偶溫度計，顯示爐內(nèi)溫度；也可使用光學高溫計測工件的溫度。

3、（2）目測法餓：根據(jù)坯料顏色和明亮度不同來判別溫度。9、為什么低于終鍛溫度的坯料不能再繼續(xù)鍛造？低于終鍛溫度的坯料內(nèi)部產(chǎn)生脆性的化合物，材料塑性降低，容易斷裂。10、過熱對鍛件質(zhì)量有何影響？如何補救？過熱使材料組織粗大，宜氧化脫碳，力學性能下降。可以采用完全退火進行補救。11、什么是自由鍛造？有哪些基本工序？自由鍛造：鍛造過程中，金屬坯料在上、下抵鐵間受壓變形時，可朝各個方向自由流動，不受限制，其形狀和尺寸主要由操整理的技術(shù)來控制。 自由鍛的基本工序 ： （1）墩粗 是使壞料高度減小、橫截面積增大的工序。 （2）拔長 是使坯料橫截面積減小、長度增大的工序。 （3）沖孔 是使坯料具有通孔或盲孔的

4、工序。 （4）彎曲 是使坯料軸線產(chǎn)生一定曲率的工序。 （5）扭轉(zhuǎn) 是使坯料的一部分相對于另一部分繞其軸線旋轉(zhuǎn)一定角度的工序。 （6）錯移 是使坯料的一部分相對于另一部分平移錯開的工序。 （7）切割 是分割坯料或去除鍛件余量的工序。12、鐓粗的方法有幾種？規(guī)則是什么？有完全鐓粗和局部鐓粗。規(guī)則是：（1） 被鐓粗坯料的高度與直徑之比應(yīng)小于2.53，否則會鐓彎。（2） 鐓粗的始鍛溫度應(yīng)采用允許的最高溫度，并應(yīng)燒透。（3） 鐓粗的兩端面要平整且與軸線垂直，否則易鐓歪。（4） 錘擊力要足夠大，否則可能產(chǎn)生細腰形。13、拔長有幾種？分別用于什么類型的鍛件生產(chǎn)？整體拔長：用于長度較大的軸類或桿類零件生產(chǎn)。局

5、部拔長：用于長度較大的軸類或桿類零件生產(chǎn)。心軸拔長：用于筒形零件生產(chǎn)。14、鍛件的冷卻方法有幾種？特點是什么？冷卻方法有三種：空冷：鍛后置于空氣中冷卻，冷速快，晶粒細?？永洌哄懞笾糜谏晨踊蛳鋬?nèi)堆在一起冷卻，冷速稍慢。爐冷：鍛后置于原加熱爐中冷卻，隨爐冷卻，冷速極慢。15、自由鍛造和胎模鍛造有什么特點？自由鍛的特點及應(yīng)用 （1）自由鍛工藝靈活，工具簡單，設(shè)備和工具的通用性強，成本低。 （2）應(yīng)用范圍較為廣泛，可鍛造的鍛件質(zhì)量由不及1kg到300t。在重型機械中，自由鍛是生產(chǎn)大型和特大型鍛件的唯一成型方法。 （3）鍛件精度較低，加工余量較大，生產(chǎn)率低。故一般只適合于單件小批量生產(chǎn)。自由鍛也是鍛制大

6、型鍛件的唯一方法。胎模鍛是用自由鍛的設(shè)備，并使用簡單的非固定模具（胎模）生產(chǎn)模鍛件的一種工藝方法。與自由鍛相比，胎模鍛具有生產(chǎn)率高、粗糙度值低、節(jié)約金屬等優(yōu)點；與模鍛相比，他又節(jié)約了設(shè)備投資，大大簡化了模具制造。但是胎模鍛生產(chǎn)率和鍛件質(zhì)量都比模鍛差，勞動強度大，安全性差，模具壽命低。因此，這種鍛造方法只適合于小型鍛件的中、小批量生產(chǎn)。16、說明沖床由哪些部分組成？機械式?jīng)_床的主要工作機構(gòu)由：滑塊驅(qū)動機構(gòu)（包括曲軸、偏心齒輪、凸輪等）、連桿和滑塊組成。17、說明沖模由哪些部分組成？沖壓凸模和沖壓凹模等。18、沖壓的基本工序有哪些？板料沖壓的基本工序可分為：沖裁、拉深、彎曲和成形等。19、過燒對鍛

7、件質(zhì)量有何影響？如何防止？過燒使材料的局部熔化，產(chǎn)生裂紋等缺陷，使零件成廢品?？刂萍訜釡囟群捅貢r間，不要高于始鍛溫度及過長時間保溫。20、鍛造前對壞料加熱的目的是什么？如果保溫時間過長會產(chǎn)生什么缺陷？鍛造前對壞料加熱的目的是使鍛件發(fā)生組織變化，提高材料的塑性變形能力，適宜鍛造成型。加熱保溫時間過長造成的缺陷主要有：（4） 過熱（5） 過燒（6） 晶粒粗大等21、40鋼的始鍛溫度、終鍛溫度是多少？某同學在工件溫度為600度時仍在鍛造，合適嗎？為什么？40鋼的始鍛溫度約11001200，終鍛溫度約800。工件溫度為600時仍在鍛造，顯然是不合適的。因為此時材料中有硬脆的化合物存在，材料的塑性降低

8、，變形抗力增大，容易開裂。22、為什么機器上承受重載及沖擊載荷的重要零件多以鍛件為坯？鍛造生產(chǎn)，零部件經(jīng)過“千錘百煉“，組織致密，晶粒細小，缺陷減少，并產(chǎn)生合理的纖維組織，使材料的力學性能，尤其是強度和韌性顯著提高，因此承受重載及沖擊載荷的重要零件多以鍛件為坯。23、下列金屬材料哪些可以進行鍛壓加工？（Q235A；36鋼； H62 ：HT200）Q235A；36鋼； H62四、思考題1、焊接有什么特點？焊接是利用加熱或加壓（或加熱和加壓），并且用（或不用）填充材料，借助于金屬原子的結(jié)合與擴散，使分離的兩部分金屬牢固地、永久地結(jié)合起來的工藝。焊接方法可以拼小成大，還可以與鑄、鍛、沖壓結(jié)合成復合工

9、藝生產(chǎn)大型復雜件。優(yōu)點：（1） 焊接質(zhì)量好。（2） 焊接適用性強。（3） 省工、省料成本低，生產(chǎn)率高。（4） 焊接設(shè)備投資少。缺點：（1） 焊后零件不可拆。（2） 焊接工藝不當，接頭組織和性能變壞。存在殘余應(yīng)力和變形。2、金屬的焊接方法有哪些？通常按照焊接過程的特點分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類。3、什么是焊接電?。?電弧是在焊條（電極）和工件（電極）之間產(chǎn)生強烈、穩(wěn)定而持久的氣體放電現(xiàn)象。4、說明電弧的構(gòu)造，并標注三個區(qū)域的溫度。電弧由陰極區(qū)、陽極區(qū)和弧柱區(qū)三部分組成。陰極是電子供應(yīng)區(qū)，溫度約2400K；陽極為電子轟擊區(qū)，溫度約2600K；弧柱區(qū)是位于陰陽兩極之間的區(qū)域，溫度較高，一般為50

10、00K50 000K。5、手工電弧焊設(shè)備有哪幾種？各有什么特點？焊條電弧焊的主要設(shè)備是手弧焊機，常用的手弧焊機有交流和直流兩類。（1）交流弧焊機該焊機的空載電壓為6090V，工作電壓2030V，滿足電弧正常燃燒的需要。其結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、容易維修、價格低，但電弧穩(wěn)定性較差。在我國交流焊機使用非常廣泛。（2）直流弧焊機既彌補了交流弧焊機電弧穩(wěn)定性不好的缺點，又具有噪音小、省電、省料、效率高、制造維修簡單等優(yōu)點，但價格比交流焊機高。6、說明手工電弧焊焊條的結(jié)構(gòu)及其作用。焊條是由焊芯和藥皮兩部分組成。（1）焊芯 焊芯采用焊接專用金屬絲。焊芯有兩個作用，一是作為電極導電；再者其熔化 后作為填充金屬，

11、與熔化的母材共同組成焊縫金屬。（2）藥皮 焊條藥皮是壓涂在焊芯表面上的涂料層。原材料有礦石、鐵合金、有機物和化工產(chǎn)品等。藥皮的主要作用有三方面：改善焊接工藝性，如藥皮中含有穩(wěn)弧劑，使電弧易于引燃和保持燃燒穩(wěn)定；對焊接區(qū)起保護作用，藥皮中含有造渣劑、造氣劑等，產(chǎn)生氣體和熔渣，對焊縫金屬起雙重保護作用；起冶金處理作用，藥皮中含有脫氧劑、合金劑、稀渣劑等，使熔化金屬順利進行脫氧、脫硫、去氫等冶金化學反應(yīng)并補充被燒損的合金元素。7、舉例說明焊條的牌號，說明牌號的符號和數(shù)字的意義。焊條牌號是焊條生產(chǎn)行業(yè)統(tǒng)一的焊條代號。焊條牌號用一個大寫漢語拼音字母和三個數(shù)字表示，如J422、J507等。拼音表示焊條的大

12、類，如“J”表示結(jié)構(gòu)鋼焊條，“Z”表示鑄鐵焊條；前二位數(shù)字代表焊縫金屬抗拉強度等級，單位為kgf/mm2；末尾數(shù)字表示焊條的藥皮類型和焊接電流種類，15為酸性焊條，6、7為堿性焊條。8、選用焊條時應(yīng)考慮哪些原則？焊條的選用原則： （1）等強度原則 應(yīng)使焊縫金屬與母材具有相同的使用性能。焊接低、中碳鋼或低合金鋼的結(jié)構(gòu)件，按照“等強”原則，選擇強度級別相同的結(jié)構(gòu)鋼焊條。 （2）若無等強要求，選強度級別較低、焊接工藝性好的焊條。 （3）焊接特殊性能鋼(不銹鋼、耐熱鋼等)和非鐵金屬，按照“同成分”、“等強度”原則，選擇與母材化學成分、強度級別相同或相近的各類焊條。焊補灰鑄鐵時應(yīng)選擇相適應(yīng)的鑄鐵焊條。9

13、、手工電弧焊的焊前準備有哪些？（1）準備手工電弧焊工具：焊鉗、面罩、清渣錘、鋼絲刷、焊接電纜和勞動保護用品等。 （2）清理焊接接頭：焊接前接頭處應(yīng)該除盡鐵銹和油污等，以便于引弧、穩(wěn)弧和保證焊縫質(zhì)量。10、什么叫焊接坡口？目的是什么？常見的坡口形式有哪些？焊接前，把兩焊件間的待焊處加工成所需的幾何形狀的溝槽稱為坡口。開坡口的目的是使焊件接頭根部焊透，同時焊縫美觀，此外，通過控制坡口的大小，來調(diào)節(jié)焊縫中母材金屬與填充金屬的比例，以保證焊縫的化學成分。手工電弧焊對接接頭坡口的基本形式是I形坡口（或稱不開坡口）、Y形坡口、雙Y形坡口、帶鈍邊U形坡口等四種，不同的接頭形式有各種形式的坡口，其選擇主要根據(jù)

14、焊件的厚度。11、手工電弧焊的焊接規(guī)范有哪些內(nèi)容？如何正確選擇此規(guī)范？焊條電弧焊的主要工藝參數(shù)有：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓及焊接速度等。他們的選擇直接影響到焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率。焊接工藝參數(shù)的選擇：（1）焊條直徑 選擇焊條直徑主要依據(jù)焊件厚度，同時考慮接頭形式和焊接位置等，在保證焊接質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能選用大直徑焊條，以提高生產(chǎn)率。（2）焊接電流 焊接電流是焊條電弧焊的主要工藝參數(shù)，它的選擇主要是依據(jù)焊條的直徑。直徑越大，電流越高。（3）電弧電壓 電弧電壓由弧長決定。電弧長則電壓高，反之則低。正常的電弧長度是小于或等于焊條的直徑，即所謂的短弧焊。（4）焊接速度 焊接速度指單位時間內(nèi)焊接電弧沿

15、焊接方向移動的距離。焊條電弧焊時，一般不規(guī)定焊接速度，由焊工憑經(jīng)驗掌握。12、手工電弧焊引弧方法有哪幾種？（與20題重復）引弧有敲擊法和摩擦法等。13、手工電弧焊引弧后焊條應(yīng)做哪三個基本運動？1向下送進；2左右擺動；3沿焊接方向移動。14、焊接的空間位置有哪幾種？一般焊接空間位置有四種：平焊 、立焊、橫焊和仰焊，15、焊接變形類型有哪幾種？造成各類焊接變形的原因是什么？常見的焊接殘余變形的基本形式有：尺寸收縮、角變形、彎曲變形、扭曲變形和翹曲變形五種。焊接過程中，焊接接頭區(qū)域受不均勻的加熱和冷卻，加熱的金屬受周圍冷金屬的約束，不能自由膨脹和收縮，即焊接殘余應(yīng)力，導致焊接殘余變形。16、為了防止

16、焊接變形應(yīng)采取什么措施？預防焊接變形的方法為了控制焊接變形，在設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)時，應(yīng)合理地選用焊縫的尺寸和形狀，盡可能減少焊縫的數(shù)量，焊縫的布置應(yīng)力求對稱。在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，通常可采用以下工藝措施： （1）反變形法 根據(jù)經(jīng)驗或測定，在焊接結(jié)構(gòu)組焊時使工件反向變形，以抵消焊接變形。 （2）剛性固定法 剛性大的結(jié)構(gòu)焊后變形一般較小；當構(gòu)件的剛性較小時，利用外加剛性拘束以減小焊接變形的方法稱為剛性固定法。 （3）選擇合理的焊接方法和焊接工藝參數(shù) 選用能量比較集中的焊接方法，如采用CO2焊、等離子弧焊代替氣焊和手工電弧焊，以減小薄板焊接變形。 （4）選擇合理的裝配焊接順序 焊接結(jié)構(gòu)的剛性通常是在裝配、焊接過程中逐漸增大的，結(jié)構(gòu)整體的剛性要比其部件的剛性大。因此，對于截面對稱、焊縫布置也對稱的簡單結(jié)構(gòu)，采用先裝配成整體，然后按合理的焊接順序進行生產(chǎn)，可以減小焊接變形，最好能同時對稱施焊。17、何謂焊縫？何謂焊接接頭？焊接過程中局部受熱熔化的金屬形成熔池，熔池金屬冷卻凝固形成焊縫。用焊接方法連接的接頭稱焊接接頭，它由焊縫和熱影響區(qū)組成。18、手弧焊有哪幾種接頭形式？接頭形式可分為對接、搭接、角接和T形接等。19、用手弧焊對接平焊 4mm的板料（Q235A