熱處理金屬工藝

熱處理金屬工藝金屬工藝.txt你站在那不要動！等我飛奔過去！雨停了天晴了女人你慢慢掃屋我為你去掃天下了你是我的聽說現(xiàn)在結(jié)婚很便宜，民政局9塊錢搞定，我請你吧你個笨蛋啊遇到這種事要站在我后面！跟我走總有一天你的名字會出現(xiàn)在我家的戶口本上。1、什么是鑄造合金的收縮性？有哪些因素影響鑄件的收縮性？答：合金在從液態(tài)冷卻至室溫的過程中，其體積或尺寸縮小的現(xiàn)象稱為收縮。從澆注溫度冷卻到室溫分為液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個階段。鑄件收縮的大小主要取決于合金成分、澆注溫度、鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型。

2、鑄件中產(chǎn)生縮孔和縮松的主要原因是什么？生產(chǎn)工藝上有哪些預防措施？答：鑄件中產(chǎn)生縮孔和縮松的主要原因是固態(tài)收縮。為了減小鑄件內(nèi)應力，在鑄件工藝上坷采取同時凝固原則。所謂同時凝固原則，就是采取工藝措施保證鑄件結(jié)構(gòu)上各部分之間沒有溫差或溫差盡量小，使各部分同時凝固。此外，還可以采取去應力退火或自然時效等方法，將殘余應力消除。

3、什么是鑄件的冷裂紋和熱裂紋？防止裂紋的主要措施有哪些？答：如果鑄件內(nèi)應力超過合金的強渡極限時，鑄件便會產(chǎn)生裂紋。裂紋分為熱裂和冷裂兩種。（1）熱裂：熱裂實在凝固后期高溫下形成的，主要是由于收縮收到機械阻礙作用而產(chǎn)生的。它具有裂紋短、形狀曲折、縫隙寬、斷面有嚴重氧化、無金屬光澤、裂紋沿晶界產(chǎn)生和發(fā)展等特性，在鑄鋼和鋁合金鑄件中常見。防止熱裂的主要措施是：除了使鑄件結(jié)構(gòu)合理外，還應合理選用型砂或芯砂的防結(jié)劑，以改善其退讓性；大的型芯可采用中空結(jié)構(gòu)或內(nèi)部填以焦炭；嚴格限制鑄鋼和鑄鐵中硫的含量；選用收縮率小的合金。（2）冷裂：冷裂是在較低溫度下形成的，常出現(xiàn)在鑄件受拉伸部位，特別是有應力集中的地方。其裂縫細小，成連續(xù)直線狀，縫內(nèi)干凈，有時呈輕微氧化色。壁厚差別大，形狀復雜或大而暴的鑄件易產(chǎn)生冷裂。因此，凡是能減少鑄件內(nèi)應力或降低合金脆性的因素，都能防止冷裂的形成。同時在鑄銅和鑄鐵中嚴格控制合金中的磷含量。

4、什么是砂型鑄造的手工造型和及其造型？各有什么特點？答：（1）手工造型：指全部用手工或手動

工具完成的造型工序。手工造型按起模特點分為整模、挖沙、分模、活塊、嵌箱、三箱等造型方法.手工造型方法比較靈活，適用性較強，生產(chǎn)準備時間較短，但生產(chǎn)率低、勞動強度大，鑄件質(zhì)量較差。因此，手工造型多用于單件小批量生產(chǎn)。（2）機器造型：指用機器完成全部或至少完成緊砂和起模操作的造型工序。機器造

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型可大大提高生產(chǎn)率和鑄件尺寸精度，降低表面粗糙度，減少加工余量，并改善工人勞動條件，目前正日益廣泛地應用于大批量生產(chǎn)中。

5、什么是澆注位置，澆注位置選擇一般性的原則是什么？答：鑄件的澆注位置是指澆注時鑄件在鑄型內(nèi)所處的空間位置。選擇澆注位置時應以保證鑄件質(zhì)量為主，一般應注意以下幾個原則：（1）應將鑄件上質(zhì)量要求高的表面或主要加工面，放在鑄型的下面。（2）對于一些需要補縮的鑄件，應把截面較厚的部分放在鑄型的上部或側(cè)面。（3）對于具有大面積的薄壁鑄件，應將薄壁部分放在鑄型的下部，同時盡量使薄壁立放或傾斜澆注，這樣有利于金屬的充填。（4）對于具有大平面的鑄件，應將鑄件的大平面放在鑄型的下面。

6、什么是分型面，分型面選擇一般性的原則是什么？答：分型面是指兩半鑄型相互接觸的表面。在選擇鑄型分型面時應考慮一下原則：（1）分型面應選在鑄件的最大截面上，并力求采用截面。（2）應盡量減少分型面的數(shù)量，并盡量做到只有一個分型面。（3）應盡可能減少活塊和型芯的數(shù)量，注意減少砂箱高度。（4）盡量把鑄件的大部分或全部放在一個砂箱內(nèi)，并把鑄件的重要加工面、工作面、加工基準面及主要型芯位于下型內(nèi)。

7、熔模鑄造和消失模鑄造的工藝過程、特點及其應用范圍。答：工藝過程：分為蠟模制造、型殼制造、焙燒澆注三個主要階段。特點：（1）尺寸精度高（IT11―14），表面質(zhì)量好（Ra2.5―3.2）；（2）無分型面，故清理工作量少；（3）能鑄出形狀復雜的薄壁件；（4）可以鑄造各種合金，尤其是高熔點、難切削的合金；（5）適合各種批量生產(chǎn)。應用范圍：適用于高熔點合金精密鑄件的成批、大量生產(chǎn)，主要用于形狀復雜、難以切削加工的小零件。

8、了解金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等鑄造的工藝過程、特點及其應用范圍。答：金屬型鑄造：金屬型鑄造是將液態(tài)金屬澆入金屬的鑄件中，并在重力作用下凝固成型以獲得鑄件的方法（噴刷涂料、金屬成型應保持一定的工作溫度、適合的出型時間）；特點：一型多鑄，鑄件的精度和表面質(zhì)量比砂型鑄造顯著提高；適用范圍：用于銅、鋁合金不復雜中小鑄件的大批量生產(chǎn)。壓力鑄造：簡

稱壓鑄，是在高壓下（比壓約為5---150MPa）將液態(tài)或半液態(tài)合金快速的壓入金屬鑄型中，并在壓力下凝固以獲得鑄件的方法（注入金屬、壓鑄、取出鑄件）；特點：①鑄件的精度及表面質(zhì)量較其他鑄造方法均高；②可壓鑄形狀復雜的薄壁件，或直接鑄出小孔、螺紋、齒輪等；③鑄件的強度和硬度都較高；④壓鑄的

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生產(chǎn)率較其他鑄造方法均高；⑤便于采用鑲鑄；適用范圍：壓力鑄造已在汽車、拖拉機、航空、兵器、儀表、電器、計算機、輕紡機械、日用品等制造業(yè)得到了廣泛應用，如汽缸體、箱體、化油器、喇叭外殼等鋁、鎂、鋅合金鑄件的大批量生產(chǎn)。低壓鑄造：是采用較壓力鑄造低的壓力將金屬液從鑄型的底部壓入并在壓力下凝固獲得鑄件的方法；特點：1）、澆注及凝固時的壓力容易調(diào)整、適應性強，可用于各種鑄型、各種合金及各種尺寸的鑄件。

2）、底注式澆注充型平穩(wěn)，減少了金屬液的飛濺和對鑄型的沖刷，可避免氣孔缺陷。

3)、鑄件在壓力下充型和凝固，其澆口能提供金屬液來補縮，因此鑄件輪廓清晰，組織致密。

4)、低壓鑄造的金屬利用率高，約90%以上。

5）、設(shè)備簡單，勞動條件較好，易于機械化和自動化。

適用范圍：主要用來鑄造一些質(zhì)量要求高的鋁合金和鎂合金鑄件。離心鑄造：定義：將金屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力作用下充型和凝固的鑄造方法；特點：①利用自由表面生產(chǎn)圓筒形或環(huán)形鑄件時，可省去型芯和澆注系統(tǒng)，因而省工、省料，降低了鑄件成本；②在離心力的作用下，鑄件呈由外向內(nèi)的定向凝固，而氣體和熔渣因密度較金屬小，則向鑄件內(nèi)腔移動而排出，故鑄件內(nèi)部極少有縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷；③便于制造雙金屬鑄件。適用范圍：離心鑄造是大孔徑鑄鐵管、汽缸套、銅套、雙金屬軸承的主要生產(chǎn)方法，鑄件的最大重量可達十多噸。在耐熱鋼輥道、特殊鋼的無縫管坯、造紙烘缸等鑄件生產(chǎn)中，離心鑄造已被采用。

9、拔模斜度與結(jié)構(gòu)斜度的區(qū)別：拔模斜度：為了在造型和制芯時便于起模，以免損壞砂型和型芯，在模樣、芯和的起模方向留有一定的斜度。

10、鑄造工藝對逐漸結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求（鑄件外形、內(nèi)腔、凸臺）答：1、盡量避免鑄件起模方向存有外部側(cè)凹，以便于起模。2、盡量使分型面為平面。3、凸臺和筋條結(jié)構(gòu)應便于起模。4、垂直分型面上的不加工表面最好有結(jié)構(gòu)斜度。5、盡量不用和少用型芯。6應有足夠的芯頭，以便于型芯的固定、排氣和清理。

11、鑄造性能對鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計的要求（壁厚、壁與壁的連接、加強筋）答：1、鑄件的壁厚。（1）鑄件應有適合

的壁厚。（2）鑄件的壁厚也應防止國寶，應大于規(guī)定的最小壁厚，以防澆不到或冷隔缺陷。（3）鑄件的內(nèi)壁散熱慢故應比外壁薄些，這樣才能使鑄件的各部分冷卻速度趨于一致，以防縮孔及裂紋的產(chǎn)生。（4）鑄件的壁厚應盡可能均勻，以防厚壁出金屬聚集，產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。2、壁的連接。（1）鑄件壁間轉(zhuǎn)角處

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一般應具有結(jié)構(gòu)圓角，銀直角連接處的內(nèi)側(cè)較易產(chǎn)生縮孔、縮松和應力集中。同時一些合金由于形成與鑄件表面垂直的柱狀晶，使轉(zhuǎn)角處的力學性能下降，較易產(chǎn)生裂紋。（2）為減小熱節(jié)和內(nèi)應力，應避免鑄件壁間銳角連接，而改用先直角接頭后再轉(zhuǎn)角的結(jié)構(gòu)。3、輪輻和筋的設(shè)計。（1）設(shè)計鑄件輪輻時，應盡量使其自由收縮，以防產(chǎn)生裂紋。（2）筋的布置有不同的形式。（3）防裂筋的應用。4、防止變形的設(shè)計。（1）細而長易變形的鑄件，應盡量設(shè)計成對稱截面。由于冷卻過程產(chǎn)生的熱應力互相抵消，從而使鑄件的變形大為減小。（2）為防止平板類鑄件的翹曲變形，可增設(shè)加強筋，以提高鑄件的剛度。

12、掌握加工硬化、回復和再結(jié)晶的概念。答：加工硬化：隨著金屬塑性變形的增加，強度和硬度生高，而塑性、韌性下降的現(xiàn)象。這一特性是：金屬通過冷軋、噴丸等強化硬度的理論根據(jù)。回復與再結(jié)晶加工硬化的金屬，會隨著溫度的生高而消除部分硬化組織的現(xiàn)象稱為“回復”。當溫度生高到某一臨界溫度時，硬化組織會全部消失，這一現(xiàn)象稱為“再結(jié)晶”。

13、掌握冷變形和熱變形的概念.答：冷變形：在結(jié)晶溫度下進行的變形；熱變形：在結(jié)晶溫度以上進行的變形。

14、掌握鍛造比的概念、金屬的可鍛性概念；了解鍛造溫度范圍。答：金屬的變形程度通常用鍛造比來表示，即Y拔=FO/F，Y鐓=HO/H。金屬的可鍛性是材料在鍛造過程中經(jīng)受變形而不開裂的能力。

15、理解自由鍛和模型鍛造的生產(chǎn)特點及應用。答：自由鍛：利用沖擊力或壓力使金屬在

上下兩個抵鐵之間產(chǎn)生變形，從而得到所需形狀及尺寸的鍛件的鍛造方法，自由鍛的工藝特點與應用范圍：自由鍛以所用設(shè)備簡單、工藝通用性強而得到廣泛應用，尤其對大型件，自由鍛是唯一的鍛造方法，只適合鍛造簡單形狀的鍛件，鍛件范圍：百克級------百噸級；與自由鍛相比具有如下優(yōu)點：1.生產(chǎn)率高，2.模鍛件尺寸精度高，加工余量小，因此，可以節(jié)省金屬，減少切削加工工作量，有些可作為零件直接使用，3.可以鍛造出形狀比較復雜的鍛件，分類：模鍛按使用的設(shè)備不同分為：錘上模鍛、胎膜鍛、壓力機上模鍛等。

錘上模鍛的結(jié)構(gòu)工藝性。答：原則：1.分模面合理，2.配合面加工，

其它面不加工；3.外形簡單，避免高筋、薄壁等；4.避免深孔、多孔結(jié)構(gòu)。尤其小孔；5.應用鍛---焊組合簡化模鍛工藝。

17、焊條電弧焊時,低碳鋼焊接接頭的組成\各區(qū)域金屬的組織與性能有何特點?答:1.焊接接頭由焊縫金屬和熱影響區(qū)組成.(1)焊縫金屬:焊接加熱時，焊縫處的溫度在液相線以上

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，母材與填充金屬形成共同熔池，冷凝后成為鑄態(tài)組織，在冷卻過程中，液態(tài)金屬自熔合區(qū)向焊縫的中心方向結(jié)晶，形成柱狀晶組織。由于焊條芯及藥皮在焊接過程中具有合金化作用，焊縫金屬的化學成分往往優(yōu)于母材，只要焊條和焊接工藝參數(shù)選擇合理，焊縫金屬的強度一般不低于母材強度。（2）熱影響區(qū)：在焊接過程中，焊縫兩側(cè)的金屬因焊接熱作用而產(chǎn)生組織和性能變化的區(qū)域。2、低碳鋼的熱影響區(qū)分為熔合區(qū)、過熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變區(qū)。（1）熔合區(qū)：位于焊縫與基本金屬之間，部分金屬焙化部分未熔，也稱半融化區(qū)。加熱溫度約為1490-1530攝氏度，此區(qū)成分及組織不均勻，強度下降，塑性很差，是產(chǎn)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1100-1490攝氏度，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850-1100攝氏度，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727-850攝氏度。只有部分組織發(fā)生轉(zhuǎn)變，冷卻后組織不均勻，力學性能較差。

18、電阻對焊：焊接過程是先施加頂鍛壓力（10-15mpa），使工管件接頭緊密接觸，通電加熱至塑性狀態(tài)，然后施加頂鍛壓力(30-50mpa),同時斷電，使焊件接觸出阿紫啊壓力下產(chǎn)生塑性變形而焊合。電阻對焊操作簡便，街頭外形光滑，但對焊件緞面加工和清理要求高，否則會造成接觸面加熱不均勻，產(chǎn)生氧化物夾雜、焊不透等缺陷，影響焊接質(zhì)量。因此電阻對焊一般只用于焊接直徑小于20mm，截面簡單和受力不大的工件。

19、激光焊的原理是什么？有何特點和用途？答：激光焊利用聚焦的激光束作為能源宏基工件所產(chǎn)生的熱量進行焊接，激光焊具有如下特點：（1）激光束能量密度大，加熱過程極短，焊點小，熱影響區(qū)窄，焊接變形小，焊件尺寸精度高；（2）可以焊接常規(guī)焊接方法難以焊接的材料；（3）可以在空氣中焊接有色金屬，而不需要外加保護氣體（4）激光焊設(shè)備較復雜，成本高。激光焊可以焊接低合金高強度鋼、不銹鋼、銅鎳鈦合金等；異種金屬以及非金屬材料；

目前主要用于電子儀表、航空、航天、原子核反應堆等領(lǐng)域。

20、電子束焊接的基本原理是什么？有何特點及用途？答：電子束焊接利用在真空中聚焦的高速電子束轟擊焊接表面，使之瞬間融化并形成焊接接頭。特點：①能量密度大，電子穿透力強；②焊接速度快，熱影響區(qū)小，焊接變形小；③真空保護好，焊縫質(zhì)量高

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，特別適用于活潑金屬的焊接。電子束焊接用于焊接低合金鋼、有色金屬、難熔金屬、復合材料、異種材料心臟瓣膜等，薄板、厚板均可。特別適用于焊接厚件及要求變形很小的焊件、真空中使用器件、精密微型器件等。

21、銅鋁及其合金的焊接特性是什么？答：銅及其合金采用一般的焊接方法焊接性很差的原因是：裂紋縱向大，氣孔傾向大，容易產(chǎn)生焊不透缺陷及合金元素易氧化。通常采用氬弧焊、氣焊、手弧焊和釬焊等方法，以氬弧焊的焊接質(zhì)量最好。鋁及其合金采用一般的焊接方法焊接性很差的原因是：極易氧化，易產(chǎn)生氣孔，易產(chǎn)生裂紋，通常采用氬弧焊、電阻焊、氣焊和釬焊等方法。

22、焊條電弧焊的接頭形式主要有哪些？答：焊條電弧焊的接頭基本形式有4種：對接接頭、角接接頭、T形接頭和搭接接頭。（1）對接接頭受力較均勻，焊接質(zhì)量易于保證，應用最廣，應優(yōu)先選用。（2）角接接頭和T形接頭受力情況較對接接頭復雜，，