《成型技术基础》作业

《成型技术基础》作业 一、判断题 1. 缩松是铸件的气孔。                                    （ ×  ） 2. 自由锻是一种不用任何辅助工具的可以锻造任何形状的零件的锻造方法。 （  ×  ） 3. 铸造是指将液态合金浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待冷却凝固后获得毛坯或零件的生产方法。                （  √   ） 4. 铸件在冷却凝固过程中由于体积收缩得不到补充而在最后凝固部位形成的倒圆锥形孔洞称为缩孔。                                （  √  ） 5. 低碳钢的强度、硬度低，但具有良好的塑性、韧性及焊接性能。（   √   ） 6. 塑性是金属材料产生塑性变形而不被破坏的能力。          （ √   ） 7. 可锻铸铁比灰铸铁的塑性好，因此可以进行锻压加工。    （  √  ）                                                      8. 随塑性变形程度的增大，金属强度和硬度上升而塑性和韧性下降的现象称为加工硬化。                                          （  √  ） 9. 板料冲压是利用冲模使液态金属成型的加工方法。          （   ×  ） 10. “同时凝固”这种工艺措施可以有效的防止应力、变形和缩孔缺陷。（  ×  ） 11. 普通钢和优质钢是按其强度等级来区分的。                （  ×  ） 12. 金属的塑性变形主要通过位错的滑移进行。                （  √   ） 13. 金属的晶粒越细小，其强度越高，但韧性变差。            （ ×  ） 14. 弹簧钢的最终热处理应是淬火+低温回火。                  （   ×  ） 15. 奥氏体的塑性比铁素体的高。                            （  √  ） 16. 钢的含碳量越高，其焊接性能越好。                      （  ×  ） 17. 锻造加热时过烧的锻件可用热处理来改正。                （ ×  ） 18. 给铸件设置冒口的目的是为了排出多余的铁水。            （ ×  ） 19. 薄板件的波浪形变形主要是焊缝局部应力较大而引起的。    （  √  ） 20. 一般把金属的焊接分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。      （  √  ） 二、问答题和分析题 1. 在金属结晶过程中采用哪些措施可以使其晶粒细化？、 答：增加过冷度、变质处理、附加震动。 2. 最常见的晶体结构有哪几种？下列金属各具有哪些晶体结构。 α-Fe      δ-Fe    γ-Fe  答：常见的晶体结构有，体心立方晶格、面心立方晶格、密排六防晶格。 其中，α-Fe为体心立方晶格，δ-Fe为体心立方晶格，γ-Fe为面心立方晶格。 3. 什么叫金属的同素异晶转变？室温下和1200°C的铁分别是什么晶格？ 答：金属在固态下由一种晶格类型转变为另一种晶格类型的变化称为金属的同素异晶转变；室温下和1200°C的铁分别是面心立方晶格的γ-Fe和体心立方晶格的α-Fe。 4. 什么是液态合金的充型能力？影响充型能力的因素有哪些？ 答：液态合金的充型能力是指液态合金充满铸型型腔，获得尺寸正确、形状完整、轮廓清晰的铸件的能力。 影响充型能力的因素主要有合金的流动性、浇注温度、充型压力、铸型条件。 5. 铸件缩孔形成的原因是什么？什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各采取什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于哪种场合？ 答：1）铸件缩孔形成的原因是液态金属填满铸型后，合金液逐渐冷却，铸件面先冷却形成硬壳，里面的液态金属冷却收缩而形成凹陷，最后凝固成倒锥形缩孔。2）顺序凝固原则就是使铸件按递增的温度梯度方向从一个部分到另一个部分依次凝固。在铸件可能出现缩孔的热节处，通过增设冒口或冷铁等一系列工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，靠近冒口部位后凝固，最后冒口本身凝固。主要适用于纯金属和结晶温度范围窄、靠近共晶成分的合金，也适用于凝固收缩大的合金补偿。3）同时凝固原则就是从工艺上采取必要的措施，使铸件各部分冷却速度尽量一致。将浇口开在铸件的薄壁出，以减少该处的冷却速度，而在壁厚处可放置冷铁以加快其冷却速度。主要适用于缩孔、缩松倾向较小的灰口铸铁等合金。 6. 常用的热处理方法有哪些？回火的目的是什么？常用的回火操作有哪些？ 答：1）常用的热处理方法有退火、正火、淬火、回火。2）回火的目的是消除淬火钢中马氏体和残留奥氏体的不稳定性及冷却过快而产生的内应力，防止变形和开裂；促使马氏体转变为其他合适的组织，从而稳定零件的组织及尺寸；调整硬度，提高钢的韧性。3）常用的回火有低温回火、中温回火、高温回火。 7. 什么叫加工硬化现象？试分析它在生产中的利与弊。 答：当用手反复弯铁丝时，铁丝越弯越硬，弯起来越费力，这个现象就是金属塑性变形过程中的加工硬化。在生产中，加工硬化一方面能强化金属，尤其是纯金属及某些不能用热处理方法强化的合金。另一方面，加工硬化给进一步加工带来困难，且使工件在变形过程中产生裂纹，不利于压力加工的进行。 8. 下列牌号各表示哪种钢或铸铁？牌号中的各组数字表示什么意义？ 1） Q235； 2）T10；3）HT250；4）QT400-15 2） 答：Q235，普通碳素钢，屈服强度235MP; T10,优质碳素工具钢，平均含碳量1%； HT250，灰口（孕育）铸铁，最低抗拉强度250MP； QT400-15,球墨铸铁，最低抗拉强度400MP，延伸率15%。 9. 始锻温度过高或终锻温度过低在锻造时会引起什么后果？写出45号钢的锻造温度范围。 答：始锻温度过高容易脱碳，甚至烧坏，终锻温度过低容易产生冷作硬化，使坯料表面的硬度增大，如果继续锻造会引起裂纹甚至断裂。45号钢的锻造温度范围为1200℃-800℃。 10. 自由锻工艺规程包括哪些内容？ 答：自由锻工艺规程包括：锻件图的绘制、坯料计算、正确变形工序、选择设备。 11. 冲压基本工序包括哪些？什么叫冲孔和落料？两者有何区别？ 答：冲压基本工序包括分离工序和变形工序。冲孔是用冲模沿封闭曲线冲切，冲下部分是废料，剩下部分是工件。落料是用冲模沿封闭曲线冲切，冲下部分是工件，剩下部分是废料。两者刚好相反。 12. 什么是焊接电弧？它由哪几个区域组成？各区产生的热量和温度如何？什么是正接和反接？ 答：焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间而稳定的放电现象，即在局部气体介质中有大量电子（或离子）流通过的导电现象。它由阴极区、阳极区、弧柱区三部分组成。产生热量比例分别为38%、42%、20%。温度分别为2400K、2600K、6000-8000K。正接时焊接电源正极、焊条接电源负极；反接时焊接电源负极，焊条接电源正极。 13. 什么是焊接热影响区？熔焊时低碳钢的焊接热影响区一般分为那几个区？它们对焊接接头质量有何影响？可采用什么措施来减少或消除热影响区？ 答：焊接热影响区是指焊缝两侧受到热的影响而发生组织和性能变化的区域。熔焊时低碳钢的焊接热影响区一般分为四个区：熔合区、过热区、正火区、部分相变区。 熔合区加热的温度位于液固两相线之间，成分及组织极不均匀，强度、塑性及韧性极差，对接头的性能起着决定性的不良影响；过热区温度很高，晶粒急剧长大，最后得到粗大晶粒的过热组织，致使塑性、冲击韧性显著下降，易产生裂纹；正火区金属产生重结晶，冷却后得到均匀细小的正火组织，力学性能优良；部分相变区珠光体和部分铁素体发生重结晶使晶体细化，而部分铁素体未发生重结晶，得到较粗大的铁素体晶粒，其力学性能稍差。 改善热影响取得措施有，适当的冷却速度、进行焊后热处理。 14. 焊接接头的基本形式有哪几种？为什么厚扳焊接时要开坡口？常见的坡口形式有四几种？ 答：焊接接头的基本形式有四种：对接接头、角接接头、搭接接头、T形接头。 厚扳焊接时要开坡口的原因是为了焊透。 常见的坡口形式有不开坡口、Y形坡口、双Y形坡口、U形坡口。 15. 从减少焊接应力考虑，拼焊如图1所示的钢板时，应怎样确定焊接顺序？并理由。 图 1 答：焊接顺序为2-3-4-1，这样能最大限度的减少焊接应力。 16. 粉末冶金包括哪些工艺过程？并简要说明。 答：包括1）粉末混合，将金属或合金粉末与润滑剂、增塑剂等相混合，以获得各种组分均匀分布的粉末混合物。2）金属粉末压制成型，是指在常温下用的比压将粉末成型为压坯。3）烧结，将压坯或松装粉末体置于适当的气氛中，在低于其主要成分熔点的温度下保温一定时间，以获得具有所需密度、强度和各种物理及力学性能的材料或制品的工序。4）后处理，为提高制品的物理性能、力学性能、耐腐蚀性、形状尺寸精度而作的后期处理工作。 17. 塑料的成形方法主要有哪些？其适应范围及工艺过程如何？ 答：主要有：1）注射成型，主要适用于热塑性塑料和部分流动性好的热固性塑料。工艺过程包括加料、熔融塑化、施压注射、冲模冷却、制品脱模。2）挤出成型，适用于大多数热塑性塑料。包括原料的塑化、成型、定型三个过程。 3） 压制成型，主要用于热固塑料加工，包括模压法和层压法。 4） 真空成型，能加工大尺寸的薄壁塑件。 18. 陶瓷的生产过程包括哪几个过程？ 答：陶瓷的生产过程包括备料准备、成型、坯体干燥、烧结、后续加工等五个过程。 19. 快速成型技术有哪些应用？ 答：快速成型技术有：新产品的开发、快速模具制造、医学仿生制造。 20. 在铁—碳相图（如图2）中，有四条重要的特征线，合金冷却通过下列特征线： 1）通过ECF水平线，发生____共晶_______反应，C点称为_____共晶点________，生成_莱氏体_，其含碳量为__4.3%_________。 2）通过PSK水平线，发生___共析_________反应，S点称为___共析点___________，生成_____珠光体_____________,其含碳量为____0.77%_______。 3）ES线又称为___Acm线____________，它是__碳在A中的固溶线___，奥氏体冷却到此线时，开始析出______二次渗碳体_________。 4）GS线又称为_____A3线_______________，奥氏体冷却到此线时，开始析出_____铁素体__________。 图 2