金屬工藝學(xué)總復(fù)習(xí)課件

1、金屬工藝學(xué) 總復(fù)習(xí)考試題型名詞解釋：5小題，每小題3分，共15分選擇題：10小題，每小題1分，共10分填空題：共30空左右，每空1分，共30分改錯(cuò)題：共3題，每題4分，共12分問答題：30分左右第一篇 金屬材料導(dǎo)論金屬材料力學(xué)性能指標(biāo)的含義、表示方法（符號(hào)）強(qiáng)度包括抗拉強(qiáng)度b、屈服點(diǎn)（或屈服強(qiáng)度）s 。 塑性：定義，表征塑性好壞的指標(biāo)伸長率（）、斷面收縮率（）。硬度：布（HB）、洛（HR系列，最常用的為HRC）、維氏硬度(HV)材料的力學(xué)性能指標(biāo)沖擊韌性：沖擊韌度（ak） 疲勞強(qiáng)度：-1 純鐵的晶體結(jié)構(gòu)常見金屬的晶體結(jié)構(gòu)有體心立方(fcc) 、面心立方（bcc）、密排六方（hcp）。純鐵的晶體

2、結(jié)構(gòu)有體心立方（-Fe、-Fe）面心立方（-Fe）。實(shí)際金屬的晶體缺陷點(diǎn)缺陷，包括空位、間隙原子、置換原子。線缺陷，主要是位錯(cuò)。面缺陷，主要有金屬晶體表面，晶界、相界、亞晶界等。金屬的結(jié)晶結(jié)晶速度與過冷度（T）的關(guān)系： T，結(jié)晶速度，晶粒越細(xì)。金屬結(jié)晶過程形核和長大。晶粒對金屬材料力學(xué)性能的影響：晶粒越細(xì)，金屬材料的強(qiáng)度、硬度越高，塑性、韌性越好。鋼的分類按含碳量高低：低碳鋼（ wc0.25% ）、中碳鋼（ 0.25%wc0.60% ）、高碳鋼（ wc0.60% ）工具鋼屬于高碳鋼。常用碳素工具鋼： T10A 平均含碳量為1%的優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼。鋼中雜質(zhì)元素：Si、Mn（有益元素），S、P（有害

3、元素）零件選材的一般原則：滿足使用性能要求滿足工藝性能要求滿足經(jīng)濟(jì)性要求鋼的熱處理鋼的熱處理：是指在固態(tài)將鋼加熱到一定溫度，保溫一段時(shí)間，而后冷卻，以獲得所需組織和性能的工藝方法。鋼熱處理過程三階段：加熱、保溫和冷卻。馬氏體：C在-Fe中過飽和固溶體。鑄造合金鑄造性能包括合金的流動(dòng)性、收縮性、偏析和吸氣性能等。合金的充型能力：是指液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰鑄件的能力。充型能力不足會(huì)產(chǎn)生澆不足、冷隔等缺陷。液態(tài)合金流動(dòng)性與合金的充型能力間的關(guān)系。合金的流動(dòng)性影響合金流動(dòng)性的因素有哪些？常用合金中鑄鐵和硅黃銅的流動(dòng)性最好，鋁硅合金次之，鑄鋼最差。共晶成分的合金流動(dòng)性最好。合金的凝

4、固方式逐層凝固、糊狀凝固、中間凝固方式。金屬凝固方式與鑄件質(zhì)量間的關(guān)系 逐層凝固方式合金的充型能力強(qiáng)，補(bǔ)縮性能強(qiáng)，便于防止縮孔和縮松，鑄件質(zhì)量高。糊狀凝固方式合金液流動(dòng)性差，不易補(bǔ)縮，鑄件在鑄造工程中所產(chǎn)生的缺陷較多，難以獲得結(jié)晶堅(jiān)實(shí)的鑄件，鑄件質(zhì)量差。鑄造合金的收縮合金收縮的三個(gè)階段：液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮鑄件產(chǎn)生縮孔、縮松的主要原因：液態(tài)收縮、凝固收縮合金產(chǎn)生應(yīng)力、變形和開裂的主要原因：固態(tài)收縮砂型鑄造整模造型：適用于鑄件最大截面靠一端且為平面的鑄件。分模造型：常用于生產(chǎn)最大截面在中部（或圓形）的鑄件。挖砂造型：主要用于分型面不是平面的單件、小批鑄件的生產(chǎn)。假箱造型：用于成批生產(chǎn)需要

5、挖砂造型的鑄件。活塊造型：主要用于生產(chǎn)帶有突出部分且難以起模的、單件、小批鑄件的生產(chǎn)。 砂型鑄造造型方法按自動(dòng)化程度可分手工造型、機(jī)器造型。砂型鑄造最基本的工序造型。特種鑄造及鑄件中的氣孔主要包括熔模鑄造、壓力鑄造、金屬型鑄造、離心鑄造等。熔模鑄造的工藝過程。壓型制造型殼制造焙燒、澆注等。析出性氣孔、侵入性氣孔、反應(yīng)性氣孔。鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工藝性1.避免外形側(cè)凹2.去掉不必要圓角，盡量使分型面為平面3.盡量減少活塊的數(shù)量4.起模方便、簡單5.盡量不用或少用型芯金屬的可鍛性可鍛性：衡量金屬通過塑性加工獲得優(yōu)質(zhì)鍛件難易程度的工藝性能。衡量金屬可鍛性的指標(biāo)：塑性和變形抗力金屬可鍛性的影響因素：金屬材料本

6、質(zhì)（化學(xué)成分和組織）、變形條件（變形溫度、變形速度和應(yīng)力狀態(tài)）金屬材料的冷變形與熱變形再結(jié)晶溫度以上的變形稱為熱變形，再結(jié)晶溫度以下的變形稱為冷變形。 再結(jié)晶溫度: T再=0.4T熔（K）。能判斷某金屬材料在某一溫度下加工是屬于熱加工還是冷加工！鍛造鍛造工藝包括自由鍛、模鍛、胎膜鍛。胎膜類型：扣模 、套筒模 、合模。鍛前對金屬預(yù)熱的目的是什么？模膛包括制坯模膛、模鍛模膛。其中模鍛模膛又包括預(yù)鍛模膛和終鍛模膛。避免錐面或斜面避免相貫線避免凸臺(tái)、加強(qiáng)筋做成組合件鍛件結(jié)構(gòu)的工藝性 避免加強(qiáng)筋、工字形、橢圓形等復(fù)雜表面自由鍛件避免叉形件內(nèi)部的臺(tái)階板料沖壓沖壓的基本工序：分離工序、變形工序。分離工序：落

7、料、沖孔、切斷變形工序：彎曲、脹形、拉深、翻邊凸凹模間隙對沖壓件質(zhì)量和模具壽命的影響：間隙過大：沖壓件斷面質(zhì)量差，光亮帶小一些，剪裂帶和毛刺均較大，但模具壽命長。間隙過?。簺_壓件斷面質(zhì)量好，光亮帶增大，但毛刺也增大，模具磨損嚴(yán)重，壽命受影響。焊接焊接是指通過加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充材料，借助金屬原子間的結(jié)合與擴(kuò)散，使分離的金屬材料牢固連接在一起。電弧焊焊接接頭的組織和性能焊接熱影響區(qū)：指焊縫附近因焊接熱作用而發(fā)生組織和性能變化的區(qū)域。焊接熱影響區(qū)包括熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。 熔化區(qū)是焊接接頭性能最薄弱的區(qū)域。焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因：焊件局部不均勻加熱，造成焊接過

8、程的加熱和冷卻受到周圍冷金屬的拘束，不能自由膨脹和收縮。焊接變形焊接變形形式：尺寸收縮、角變形、彎曲變形、扭曲變形、波浪變形等。焊接變形的防止與消除的措施：焊縫對稱分布、采用反變形、采用對稱焊和分段倒退焊、 采用多層多道焊、固定定位焊等。普通電焊條的組成：焊芯和藥皮電焊條藥皮的作用：a.幫助引弧，使電弧穩(wěn)定；b.產(chǎn)生熔渣和氣體，保護(hù)溶池金屬不被氧化；c.向焊縫內(nèi)滲入合金元素，提高焊縫強(qiáng)度。焊條的種類：堿性焊條和酸性焊條。焊接氣體保護(hù)焊：氬弧焊和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。電阻焊包括點(diǎn)焊、縫焊、對焊、凸焊。對焊形式：電阻對焊和閃光對焊。釬焊包括硬釬焊、軟釬焊。含碳量越低，焊接性能越好。低碳鋼焊接性能優(yōu)于

9、中碳鋼和高碳鋼。焊接工件結(jié)構(gòu)工藝性切削加工基礎(chǔ)常見機(jī)床切削加工過程的主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)切削用量三要素：切削速度（vc）、切削深度（ap）、進(jìn)給量（f）。切削速度（vc）的計(jì)算：刀具材料刀具材料的性能要求： 較高硬度； 足夠強(qiáng)度和韌性； 較好的耐磨性； 較高的耐熱性或紅硬性； 較好的工藝性； 成本低，來源廣；常用刀具材料工具鋼（高碳鋼）：碳素工具鋼（T10A）、低合金工具鋼（9SiCr）高速鋼（ W18Cr4V ）、硬質(zhì)合金（YG、YT）刀具切削幾何參數(shù)三面：前刀面、主后刀面、副后刀面兩刃：主切削刃、副切削刃一尖：刀尖（兩刃的交點(diǎn)）刀具的結(jié)構(gòu)整體式、焊接式、機(jī)夾式金屬切削過程切屑的形成過程切屑的種

10、類：帶狀切屑、節(jié)狀切屑、崩碎切屑。切削瘤的控制（影響因素、控制措施）切削熱切削熱的產(chǎn)生：（1）切屑層的金屬發(fā)生彈性變形、塑性變形而產(chǎn)生大量的熱（2）切屑與刀具前刀面產(chǎn)生的摩擦（3）工件與刀具后刀面產(chǎn)生的摩擦切削熱的傳導(dǎo)：絕大多數(shù)傳給切屑（5086），以切屑形式散熱。刀具磨損刀具磨損過程的三個(gè)階段：初期磨損階段、正常磨損階段、急劇磨損階段。刀具耐用度的主要影響因素：刀具材料、刀具角度、是否加冷卻液刀具耐用度與切削三要素的關(guān)系：切削速度（V），切削用量（f、p），切削溫度，刀具磨損，耐用度。其中切削速度（V）影響最大。金屬切削過程切削加工性：指材料加工的難易程度。切削液的作用：冷卻、潤滑。切削液的

11、類型：水基切削液（以冷卻作用為主）、油基切削液（以潤滑為主）。粗加工：冷卻、降溫水基切削液精加工：潤滑，減小摩擦，提高表面質(zhì)量 油基切削液切削加工性切削加工性是指材料被切削加工的難易程度。切削用量的選用原則及切削用量如何選用？機(jī)床分類及機(jī)床型號(hào)表示的含義 如CA6140 C-類代號(hào)(車床類機(jī)床) A-結(jié)構(gòu)特性代號(hào) 6-組代號(hào)(落地及臥式車床組) 1-系代號(hào)(臥式車床系) 40-主參數(shù)(最大工件回轉(zhuǎn)直徑的1/10) 車削加工加工零件類型：回轉(zhuǎn)體零件主運(yùn)動(dòng)：工件的旋轉(zhuǎn)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：刀具移動(dòng)加工范圍：外圓面、孔、圓錐面、退刀槽、切斷、端面、倒角、內(nèi)螺紋、外螺紋、滾花、成形面。鉆削鉆孔工具：麻花鉆，麻花鉆

12、工作部分由切削部分和導(dǎo)向部分組成。鉆孔屬于粗加工，加工精度低，表面粗糙度較大。引偏：在切削力作用下，由于鉆頭剛度很差，導(dǎo)向性不好，很容易彎曲，引起孔徑擴(kuò)大、孔軸偏斜、孔徑不圓等的現(xiàn)象。擴(kuò)孔和鉸孔對于孔徑大于30mm的孔，先鉆后擴(kuò)。鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔加工精度比較：鉆孔（粗加工）擴(kuò)孔（半精加工）鉸孔（精加工）孔徑小于1mm的微小孔，電火花線切割鏜孔箱體類、殼體類零件上的孔或孔系的加工。鏜孔加工精度高，易保證各孔間的位置度。刨削加工刨削加工設(shè)備：牛頭刨、龍門刨加工范圍：平面、槽、成形面刨削加工精度低，表面質(zhì)量較差。屬于粗加工。刨削加工是平面加工主要方法之一。拉削加工加工設(shè)備：拉床加工刀具：多齒拉刀加工精度高，表面粗糙度小。銑削加工銑削加工是平面加工的主要工藝方法之一。加工設(shè)備：銑床（立式銑床、臥式銑床、龍門銑）加工范圍：平面、槽、齒輪、銑削方式：周銑、端銑，其中周銑包括順銑、逆銑，常用