機械制造基礎

1、簡答題第12章什么是液態(tài)合金的流動性？影響合金流動性的因素有哪些？它與液態(tài)合金的充型能力有何關系？為什么鑄鋼的充型能力比鑄鐵差？液態(tài)合金的流動能力成為流動性?；瘜W成分、鑄型的結構和性質、澆注條件。液態(tài)合金的流動性好，易充滿型腔，有利于氣體和非金屬夾雜物上浮和對鑄件進行補縮；流動性差，則充型能力差，鑄件易產生澆不到、冷隔、氣孔和夾渣等缺陷。鋼的含碳量比鐵低，鑄鐵的結晶溫度區(qū)間比鑄鋼大，凝固過程中的固液斷面固液相區(qū)的寬度增加，流動性更好，所以充型能力好?？s孔和縮松對鑄件質量有何影響？為何縮孔比縮松較容易防止？縮孔和縮松使鑄件手里的有效面積減小，而且在孔洞處易產生應力集中，可使鑄件力學性能大大減低，

2、以致成為廢品?？s孔是鑄件最后凝固部位容積較大的孔洞，采用順序凝固加冒口的方法就可以防止，但縮松是分散在鑄件沒區(qū)域內的細小縮孔，分部面積很大，所以不好防止什么是順序凝固原則和同時凝固原則？兩種凝固原則各應用于哪種場合？所謂順序凝固是使逐漸遠離冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口凝固同時凝固原則是盡量減少鑄件各部位間的溫度差，使其均勻的冷卻加冒口，安防冷鐵。這兩種凝固方式適合于收縮率較小的灰鐵件鑄造。鐵水在砂型里面凝固的時候，順序凝固一般都是薄壁部分先凝固，厚壁的部分后凝固，也就是鑄件壁厚凝固冷卻速度有差異；而同時凝固指的是鑄件所有壁厚凝固冷卻速度溫差較小，一般會在熱節(jié)部位采用

3、冷鐵激冷的方式，迫使熱節(jié)部位快速凝固，這種凝固方式適合于薄壁、壁厚較均勻的鑄件。同時凝固原則適用鋁青銅，鋁硅合金和鑄鋼件。順序凝固適用灰鑄鐵，錫青銅等第13章影響金屬的鍛造性能的因素有哪些？提高金屬鍛造性能的途徑是什么？材料性質的影響（化學成分、金屬組織）加工條件的影響（變形溫度、變形速度、應力狀態(tài)）在壓力加工過程中，要根據具體情況，盡量創(chuàng)造有利變形條件，充分發(fā)揮金屬塑性，降低其變形抗力，以達到塑性成形加工的目的。什么是纖維組織？纖維組織的存在有何意義？在冷變形過程中，晶粒沿變形方向拉長而形成的組織稱為纖維組織。纖維組織的存在使金屬在性能上具有了方向性，沿纖維方向塑性和韌性提高；垂直纖維方向塑

4、性和韌性降低。纖維組織的穩(wěn)定性很高，故在制造零件時，應使纖維沿輪廓方向分布。直徑300的低碳鋼板能否一次拉伸成直徑100的圓筒？為什么？應如何處理？不能；100/300=0.330.50.8；可采用多次拉伸工藝，在一兩次拉伸后，應安排工序間的退火工序。影響金屬鍛造性能的主要因素是什么？主要取決于金屬的塑性大小熱加工對金屬的組織和性能有何影響？（1）熱加工能使鑄態(tài)金屬中的氣孔、疏松、微裂紋焊合，提高金屬的致密度；減輕甚至消除樹枝晶偏析和改善夾雜物、第二相的分布等；提高金屬的機械性能，特別是韌性和塑性。（2）熱加工能打碎鑄態(tài)金屬中的粗大樹枝晶和柱狀晶，并通過再結晶獲得等軸細晶粒，而使金屬的機械性能

5、全面提高。但這與熱加工的變形量和加工終了溫度關系很大，一般來說變形量應大些，加工終了溫度不能太高。（3）熱加工能使金屬中殘存的枝晶偏析、可變形夾雜物和第二相沿金屬流動方向被拉長，形成纖維組織（或稱“流線”），使金屬的機械性能特別是塑性和韌性具有明顯的方向性，縱向上的性能顯著大于橫向上的。因此熱加工時應力求工件流線分布合理。重要的軸類鍛件在鍛造過程中常安排有墩粗工序，為什么？因為鍛件存在縮孔宿松等缺陷，合理的鐓粗工序能焊合內部缺陷，以滿足技術要求。模鍛件為何要有斜度、圓角及沖孔連皮斜度：便于從模膛中取出鍛件；圓角：增大鍛件強度，使鍛造時金屬易于充滿模膛，避免鍛模上的內尖角處產生裂紋，減緩鍛模外尖

6、角處的磨損，從而提高鍛模的使用壽命。落料模與拉伸模的凸凹模間隙和刃口結構有何不同？為什么？落料模的凸模、凹模的間隙只是要根據所沖壓的材料的厚度和材料的性質而定；而拉伸模具的凸模和凹模的間隙則是要加兩個所要拉伸材料的厚度。落料的凸凹模的刃口，因為要將材料剪切下來，所以都是尖銳的刀口：而拉伸模的凸模、凹模的刃口，都是圓弧的R,以便于所拉伸材料的流入。拉伸模通常都做成落料拉伸一體的結構形式，將兩道工序一次完成。第14章低碳鋼焊縫熱影響區(qū)包括哪幾個部分？簡述其組織和性能。熱影響區(qū)包括半熔化區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。1）半熔化區(qū)位于焊縫與基本金屬之間，部分金屬焙化部分未熔，也稱半熔化區(qū)。加熱溫度約

7、為14901530。C,此區(qū)成分及組織極不均勻，強度下降，塑性很差，是產生裂紋及局部脆性破壞的發(fā)源地。2）過熱區(qū)緊靠著熔合區(qū)，加熱溫度約為11001490C。由于溫度大大超過Ac3,奧氏體晶粒急劇長大，形成過熱組織，使塑性大大降低，沖擊韌性值下降25%75%左右。3）正火區(qū)加熱溫度約為8501100C,屬于正常的正火加熱溫度范圍。冷卻后得到均勻細小的鐵素體和珠光體組織，其力學性能優(yōu)于母材。4）部分相變區(qū)加熱溫度約為727850C。只有部分組織發(fā)生轉變，冷卻后組織不均勻，力學性能較差。簡述酸性焊條、堿性焊條在成分、工藝性能、焊縫性能的主要區(qū)別。1）從焊縫金屬力學性能方面考慮，堿性焊條焊縫金屬力學

8、性能好，酸性焊條焊縫金屬的塑性、韌性較低，抗裂性較差。這是因為堿性焊條的藥皮含有較多的合金元素，且有害元素硫、磷、氫、氮氧比酸性焊條含量少，故焊縫金屬力學性能好，尤其是沖擊韌度較好，抗裂性好，適于焊接承受交變沖擊載荷的重要結構鋼件和幾何形狀復雜、剛度大、易裂鋼件；酸性焊條的藥皮熔渣氧化性強，合金元素易燒損，焊縫中氫、硫等含量較高，故只適于普通結構鋼件焊接。2）從焊接工藝性考慮，酸性焊條穩(wěn)弧性好，飛濺小，易脫渣，對油污、水銹的敏感性小，可采用交、直流電流，焊接工藝性好；堿性焊條穩(wěn)弧性差，飛濺大，對油污、水銹敏感，焊接電源多要求直流，焊接煙霧有毒，要求現場通風和防護，焊接工藝件較差。填空題：第十二

9、章1、鑄件的凝固方式有（逐層凝固）,（中間凝固）和（糊狀凝固）。其中恒溫下結晶的金屬或合金以（逐層凝固）方式凝固，凝固溫度范圍較寬的合金以糊狀凝固）方式凝固。2、縮孔產生的基本原因是（液態(tài)收縮）和（凝固收縮）大于（固態(tài)收縮），且得不到補償。防止縮孔的基本原則是按照（順序凝固）原則進行凝固。3、鑄造應力是（熱應力）,（機械應力），（相變應力）的總和。防止鑄造應力的措施是采用（同時凝固）原則。4、在確定澆注位置時，具有大平面的鑄件，應將鑄件的大平面朝（下）。5、為有利于鑄件各部分冷卻速度一致，內壁厚度要比外壁厚度（?。?、鑄件上垂直于分型面的不加工表面，應設計出（起模斜度）。第十三章1、衡量金屬

10、鍛造性能的指標是塑性），（變形抗力）。2、鍛造中對坯料加熱時，加熱溫度過高，會產生（過熱）、（過燒）等加熱缺陷。3、沖孔時，工件尺寸為（凸）模尺寸；落料時，工件尺寸為（凹）模尺寸。4、畫自由鍛件圖，應考慮（敷料）、（加工余量）及（鍛造公差）三因素。5、板料彎曲時，彎曲部分的拉伸和壓縮應力應與纖維組織方向（堊行）。6、拉伸時，容易產生（拉裂）、（起皺）等缺陷。7、彎曲變形時，彎曲模角度等于工件角度（+/乂1回彈角，彎曲圓角半徑過小時，工件易產生（蠻裂）O8、拉伸系數越大工件變形量越（?。爸虚g退火”適用于拉伸系數較（?。r。9、鋼在常溫下的變形加工是（冷）加工，而鉛在常溫下的變形加工是（熱）加

11、工。第十四章1、J422焊條可焊接的母材是（結構鋼），數字表示（焊縫抗拉強度420Mpa.酸性）。2、焊接熔池的冶金特點是（熔池溫度高熔池凝固快）。3、直流反接指焊條接（陽）極，工件接（陰）極。4、按藥皮類型可將電焊條分為（酸、堿）兩類。5、20鋼、40鋼、T8鋼三種材料中，焊接性能最好的是（20鋼），最差的是（18鋼）。6、改善合金結構鋼的焊接性能可用（預熱）、（控制焊接工藝參數）等工藝措施。7、酸性焊條的穩(wěn)弧性比堿性焊條（妊）、焊接工藝性比堿性焊條（好）、焊縫的塑韌性比堿性焊條焊縫的塑韌性（差）。8、常用的電阻焊方法除點焊外，還有（縫焊），（對焊）。選擇題：第十二章1、（逐層凝固）的合金，

12、鑄造時合金得流動性較好，充型能力強。2、防止和消除鑄造應力的措施是采用（同時凝固原則）。3、縮孔一般發(fā)生在以（逐層凝固）的合金中。4、縮松一般發(fā)生在以（糊狀凝固）的合金中。5、合金液體的澆注溫度越高，合金的流動性（越妊），收縮率（越大）。6、鑄件冷卻后的尺寸將比型腔的尺寸（?。?、生產滑動軸承時，采用的鑄造方法應是（離，心鑄造）。8、模樣越高，起模斜度取值越（?。瑑缺谛倍缺韧獗谛倍龋ù螅?。9、零件的結構斜度是在零件的（非加工面上）上設置的。第十三章1、材料的鍛造比總是（1）。2、沖壓拉伸時，拉伸系數總是（1）。3、自由鍛件的加工余量比模鍛件（大）。4、0100mm鋼板拉伸成075mm的杯子

13、，拉伸系數是（0.75）。5、零件的所受最大切應力方向應與其纖維組織的方向呈0度）。6、鉛在室溫下變形（是冷變形）（鉛熔點327C）7、鍛造時出現（過燒）缺陷即為廢品。8、提高鍛件鍛造性能，可以通過（使用高速錘9、模鍛件質量一般（150kg）。第十四章1、汽車油箱生產時常采用的焊接方法是縫焊）。2、焊接時剛性夾持可以減少工件的（變形）。3、結構鋼件選用焊條時，不必考慮的是（工人技術水平）。4、鋁合金板最佳焊接方法是（氬弧焊）。5、結構鋼焊條的選擇原則是（焊縫強度不低于母材強度）。6、車刀刀頭一般采用的焊接方法是（鋼釬焊）名詞解釋第十二章流動性：液態(tài)合金的流動能力（液態(tài)合金本身的屬性）。充型能力

14、：液態(tài)合金充滿型腔，形成輪廓清晰、形狀和尺寸符合要求的優(yōu)質鑄件的能力（取決于液態(tài)合金本身的流動性，也與外間條件有關）?？s孔：集中在鑄件上部或最后凝固部位、容積較大的孔洞?？s松：多呈倒圓錐形，內表面粗糙，分散在鑄件某些區(qū)域內的細小縮孔。分型面：兩半鑄型相互接觸的表面。收縮率：體收縮率：單位體積收縮量；線收縮率:單位長度收縮量起模斜度：為了使模樣（或型芯）易于從砂型（或芯盒）中取出，凡垂直于分型面的立壁，制造模樣時必須留出一定的傾斜度。結構斜度：結構斜度是在零件的非加工面上設置的，直接標注在零件圖上，且斜度值較大。第十三章1、冷加工與熱加工:冷加工：金屬在再結晶溫度以下的塑性加工（鋼在常溫下加工）

15、；熱加工：金屬在再結晶溫度以上進行的加工變形（鉛在常溫下加工）。2、鍛造性能：金屬材料在鍛壓加工中能承受塑性變形而不破裂的能力。3、纖維組織：在冷變形過程中，晶粒沿變形方向拉長而形成的組織（可通過再結晶退火消除）。4、鍛造比：用變形前后的截面比，長度比或高度比來表示。5、模鍛斜度：為了使鍛件易于從模膛中取出，鍛件上與分模面垂直的部分需帶一定斜度，外壁斜度通常為7，內壁斜度應較外壁斜度大2-3。6、拉伸：利用模具沖壓坯料，使平板沖裁坯料變形成開口空心零件的工序。7、回彈角：材料成形后，一般會產生回彈。但回彈究竟多少，這就和成形結構，條件:模具閉合高度等）以及材質有很大的關系，很難精確的知道。因此

16、，在放回彈時，可多放12度，這樣沖出來即使角度偏大，要調回來也比較容易；要是角度偏小，只好改成形入子角度了?；貜椧话惴?5度，在不同的情況下選取不同的回彈角。8、沖孔連皮：需要鍛出的孔內須留連皮（及一層較薄的金屬）,以減少模膛突出部位的磨損，連皮厚度通常為4到8mm,孔徑大時取值較大。第十四章1、焊接熱影響區(qū)：在焊接熱循環(huán)的作用下，焊縫兩側因焊接熱而發(fā)生全相組織和力學性能變化的區(qū)域。2、酸性焊條：藥皮中含有大量酸性氧化物。3、堿性焊條：藥皮中含有大量堿性氧化物。4、電阻焊：是將焊件組合后通過電極施加壓力，利用電流通過焊件及其接觸處所產生的電阻熱，將焊件局部加熱到塑性或熔化狀態(tài)，然后在壓力下形成

17、焊接接頭的焊接方法。5、釬焊：利用熔點比母材低的填充金屬熔化后，填充接頭間隙并與固態(tài)的母材相互擴散，實現連接的焊接方法。6、焊接性能：金屬材料對焊接加工的適應能力。7、碳當量：將鋼中的合金元素（包括碳）的含量按其對焊接性影響程度換算成碳的影響，其總和成為碳當量。簡答題（提綱內）第12章特種鑄造都有哪些方法？（熔模鑄造.金屬型鑄造，壓力鑄造，低壓鑄造，離心鑄造）什么是合金的流動性和充型能力？（液態(tài)合金的流動能力稱為流動性。液態(tài)合金充滿型腔形成輪廓清晰、形狀和尺寸符合要求的優(yōu)質鑄件的能力，稱為液態(tài)金屬的充型能力。）它對鑄件的質量有何影響？（液態(tài)合金的流動性好，易于充滿型腔，有利于氣體和非金屬夾雜物

18、上浮和對鑄件進行補鎖。流動性差，則充型能力差，鑄件易產生交不到、冷隔、氣孔和夾渣等缺陷。）其大小是怎樣衡量的？（合金的流動性通常用螺旋形流動性試樣衡量，澆注的試樣越長，其流動性越好。）了解影響流動性的因素是什么？（化學成分，鑄件的結構和性質，澆注條件）鑄件凝固方式。（逐層凝固，中間凝固，糊狀凝固）解釋合金收縮定義.（液態(tài)合金在凝固和冷卻過程中體積和尺寸減小的現象稱為合金的收縮）分哪幾個階段？（液態(tài)收縮，凝固收縮，固態(tài)收縮）縮孔和縮松的定義、形成部位、原因（縮孔是集中在鑄件上部或最后凝固部位，容積較大的孔洞，是由于合金的液態(tài)收縮和凝固收縮得不到補充而產生的?？s松是分散在某些區(qū)域的細小縮孔，主要出

19、現在呈糊狀凝固方式的合金中或斷面較大的鑄件壁中，是被樹枝狀晶體分隔開的封閉的液提取收縮難以得到補縮所致。）按形成原因鑄造應力有哪幾種？（熱應力，機械應力，相變應力）鑄件裂紋的分類？（熱裂，冷裂）掌握概念：順序凝固（是在鑄件可能出現縮孔的擴大位置，通過安放冒口等工藝措施，是鑄件上遠離冒口的部位最先凝固，接著是靠近冒口的部位凝固，冒口本身最后凝固。），同時凝固（是指采用一些工藝措施盡量減小鑄件各部位間的溫度差，是鑄件各部位同時冷卻凝固。），拔模斜度（是為了方便出模而在模膛兩側設計的斜度。）P249鑄造工藝對鑄件結構的要求。（鑄件的外形必須力求簡單、造型方便；合理設計鑄件內腔；分型面盡量平直；鑄件要

20、有結構斜度）第13章基本概念：鍛造性能、.過熱、過燒、最小阻力定律、增加敷料應力狀態(tài)與塑性的關系。謂鍛造比？原始坯料長150mm，若拔長到450mm時.其鍛造比是多少？（拔長時鍛造比為y=F0/F1或y=L1/L0式中F0,L0拔長前鋼錠或鋼坯的橫斷面積和長度；F1,L1拔長后鋼錠或鋼坯的橫截面積和長度。）拉深的易破裂部位拉深系數總拉深系數的計算？（拉伸件直徑d與柸料直徑D的比值稱為拉伸系數;總拉伸系數等于每次拉伸系數的乘積）自由鍛有哪些工序？自由鍛結構工藝性P271。（自由鍛造的基本工序包括鐓粗、拔長、沖孔、彎曲、扭轉、錯移、切割及鍛接等）錘上模鍛的制坯模膛有哪幾種？預鍛模膛和終鍛模膛的作用

21、有何不同？（鐓粗臺、壓扁面、撥長模膛、錕壓模膛、成形模膛、彎曲模膛；預鍛模膛的作用是使坯料變形到接近于鍛件的形狀和尺寸，這樣再進行終鍛時金屬容易充滿終鍛模膛，同時減少了終鍛模膛的磨損，延長了終鍛模膛的壽命。終鍛模膛的作用是使坯料最后變形到鍛件所要求形狀和尺寸。對于形狀復雜或批量較大的模鍛件需要預鍛模膛。）彎曲變形區(qū)的應力狀況。何謂彈復現象？對彎曲件有何影響？怎樣消除這些影響？第14章焊縫中的氫、氧、氮有何危害？（焊縫金屬中含氫量高時,會導致金屬的脆化和冷裂紋等問題；含氧量高時，導致金屬的強度、塑性和韌性都急劇下降，尤其會引起冷脆等質量問題，還可能產生氣孔；含氮量高時，在焊縫中易形成氣孔，還會使

22、焊縫金屬的強度、硬度提高，而塑性、韌性下降，特別是低溫韌性急劇降低。）說明焊接接頭的組織和性能。（熔焊的焊接接頭由焊縫和熱影響區(qū)組成。焊縫組織是由液態(tài)金屬結晶的鑄態(tài)組織，熱影響區(qū)是指在焊接熱循環(huán)的作用下，焊縫兩側因焊接熱而發(fā)生金相組織和力學性能變化的區(qū)域。熱影響區(qū)一般包括半熔化區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。）焊條由什么組成各組成部分的作用.焊條的分類。（焊芯、藥皮；焊芯作用一是作為電極傳導電流，二是其熔化后成為填充金屬，與熔化的母材共同組成焊縫金屬。藥皮作用一是改善焊接工藝性，二是對焊接區(qū)其保護作用，三是其冶金處理作用；焊條按用途不同分為十大類：結構鋼焊條、鉬和鉻鉬耐熱鋼焊條、低溫鋼焊條、不

23、銹鋼焊條、堆焊焊條、鑄鐵焊條、鎳及鎳合金焊條、銅及銅合金焊條、鋁及鋁合金焊條、特殊用途焊條，其中結構鋼焊條分為碳鋼焊條和低合金焊條。）埋弧自動焊、氬弧焊的特點及應用。（1生產率高、成本低；2焊接質量好、穩(wěn)定性高；3勞動條件好；4埋弧焊適應性較差；5設備費用一次性投資較大。埋弧自動焊適用于成批生產的中、厚板結構件的長直及環(huán)焊縫的平焊。1.用氬氣保護可焊接化學性質活潑的非鐵金屬及其合金或特殊性能鋼，如不銹鋼等；2電弧燃燒穩(wěn)定，飛濺小，表面無熔渣，焊縫成形美觀，焊接質量好；3電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，焊縫周圍氣流冷卻，熱影響區(qū)小，焊后變形小,適宜薄板焊接；4明弧可見，操作方便，易于自動控制，可實現各種位置焊接；5氮氣價格較貴，焊件成本高。氮弧焊主要適用于焊接鋁、鎂、鈦及其合金、稀有金屬、不銹鋼、耐熱鋼等,脈沖鎢極氮弧焊還適用于焊接0。8mm-下的薄板。）鎢極和熔化極氬弧焊有何異同？（1、鎢極氮弧焊焊接電流不能太大，一般適用于焊接小于4m