1、熱加工基礎總復習題第一章鑄造 一、名詞解釋鑄造：將熱態(tài)金屬澆注到與零件的形狀相適應的鑄型型腔中冷卻后獲得鑄件的方法。熱應力：在凝固冷卻過程中，不同部位由于不均衡的收縮而引起的應力。收縮：鑄件在液態(tài)、凝固態(tài)和固態(tài)的冷卻過程中所發(fā)生的體積縮小現象，合金的收縮一般用體收縮率和線收縮率表示。金屬型鑄造：用重力澆注將熔融金屬澆人金屬鑄型而獲得鑄件的方法。流動性：熔融金屬的流動能力，僅與金屬本身的化學成分、溫度、雜質含量及物理性質有關，是熔融金屬本身固有的性質。 二、 填空題1手工造型的主要特點是（適應性強）（設備簡單）（生產準備時間短）和（模樣成本低），在（成批）和（大量）生產中采用機械造型。2. 常用

2、的特種鑄造方法有（熔模鑄造），（金屬型鑄造）、（壓力鑄造），（低壓鑄造）和（離心鑄造）。3鑄件的凝固方式是按（凝固區(qū)域寬度大?。﹣韯澐值模校ㄖ饘幽蹋?、（中間凝固）和（糊狀凝固）三種凝固方式。純金屬和共晶成分的合金易按（逐層凝固）方式凝固。4鑄造合金在凝固過程中的收縮分三個階段，其中（液態(tài)收縮和凝固收縮）收縮是鑄件產生縮孔和縮松的根本原因，而（固態(tài)收縮）收縮是鑄件產生變形、裂紋的根本原因。5按照氣體的來源，鑄件中的氣孔分為（侵入性氣孔）、（析出性氣孔）和（反應性氣孔）三類。因鋁合金液體除氣效果不好等原因，鋁合金鑄件中常見的“針孔”屬于（析出性氣孔）。6鑄鋼鑄造性能差的原因主要是（熔點高，流動

3、性差）和（收縮大）。7影響合金流動性的內因有（液態(tài)合金的化學成分）外因包括（液態(tài)合金的導熱系數）和（黏度和液態(tài)合金的溫度）。8鑄造生產的優(yōu)點是（成形方便）、（適應性強）和（成本較低）。缺點是（鑄件力學性能較低）、（鑄件質量不夠穩(wěn)定）和（廢品率高）。三、是非題 1鑄造熱應力最終的結論是薄壁或表層受拉。 ( × ) 2鑄件的主要加工面和重要的工作面澆注時應朝上。 (× ) 3冒口的作用是保證鑄件同時冷卻。 (× ) 4鑄件上寬大的水平面澆注時應朝下。 (P ) 5鑄鐵的流動性比鑄鋼的好。 (P ) 6含碳43的白口鑄鐵的鑄造性能不如45鋼好。( ×) 7鑄造

4、生產特別適合于制造受力較大或受力復雜零件的毛坯。(× ) 8收縮較小的灰鐵鑄件可以采用定向(順序)凝固原則來減少或消除鑄造內應力。 (×) 9相同的鑄件在金屬型鑄造時，合金的澆注溫度應比砂型鑄造時低。(× ) 10壓鑄由于熔融金屬是在高壓下快速充型，合金的流動性很強。(P ) 11鑄件的分型面應盡量使重要的加工面和加工基準面在同一砂箱內，以保證鑄件精度。(P ) 12采用震擊緊實法緊實型砂時，砂型下層的緊實度小于上層的緊實度。(× ) 13，由于壓力鑄造具有質量好、效率高、效益好等優(yōu)點，目前大量應用于黑色金屬的鑄造。(× ) 14熔模鑄造所得鑄

5、件的尺寸精度高，而表面光潔度較低。(× ) 15金屬型鑄造主要用于形狀復雜的高熔點難切削合金鑄件的生產。(× )四、選擇題 1形狀復雜的高熔點難切削合金精密鑄件的鑄造應采用( b ) (a)金屬型鑄造(b)熔模鑄造(c)壓力鑄造 2鑄造中，設置冒口的目的( d ) (a) 改善冷卻條件 (b)排出型腔中的空氣 (c)減少砂型用量 (d)有效地補充收縮 3下列易產生集中縮孔的合金成分是( a ) (a) 0 77C(b)球墨鑄鐵(c)43C 4下列哪種鑄造方法生產的鑄件不能進行熱處理，也不適合在高溫下使用( b ) (a)金屬型鑄造(b)壓力鑄造(c)熔模鑄造 5為了消幾除鑄

6、造熱應力，在鑄造工藝上應保證( b ) (a)順序(定向)凝固 (b)同時凝固 (c)內澆口開在厚壁處 6直澆口的主要作用是( a ) (a)形成壓力頭，補縮(b)排氣(c)擋渣 7在各種鑄造方法中，砂型鑄造對鑄造合金種類的要求是( c ) (a)以碳鋼、合金鋼為主 (b)以黑色金屬和銅合金為主 (c)能適用各種鑄造合金 8由于( c )在結晶過程中收縮率較小，不容易產生縮孔、縮松以及開裂等缺陷，所以應用較廣泛 (a)可鍛鑄鐵(b)球墨鑄鐵(c)灰鑄鐵 9灰口鑄鐵適合于制造床身、機架、底座、導軌等結構，除了鑄造性和切削性優(yōu)良外，還因為(b ) (a)抗拉強度好(b)抗壓強度好(c)沖擊韌性好

7、10制造模樣時，模樣的尺寸應比零件大一個( c ) (a)鑄件材料的收縮量 (b)機械加工余量 (c)鑄件材料的收縮量機械加工余量 11下列零件適合于鑄造生產的有( a ) (a)車床上進刀手輪(b)螺栓(c)自行車中軸 12普通車床床身澆注時，導軌面應該( b ) (a)朝上(b)朝下(c)朝左側 13為提高合金的流動性，生產中常采用的方法是( a ) (a)適當提高澆注溫度(b)加大出氣口(c)延長澆注時間 14澆注溫度過高時，鑄件會產生( b ) (a)冷隔(b)粘砂嚴重(c)夾雜物 15金屬型鑄造主要適用于澆注的材料是( b ) (a)鑄鐵(b)有色金屬(e )鑄鋼16鑄造時不需要使用

8、型芯而能獲得圓筒形鑄件的鑄造方法是( b ) (a) 砂型鑄造 ( b) 離心鑄造 (c) 熔模鑄造 (d) 壓力鑄造17車間使用的劃線平板,工作表面要求組織致密均勻,不允許有鑄造缺陷。其鑄件的澆 注位置應使工作面( b ) (a) 朝上 (b) 朝下 (c) 位于側面 (d) 傾斜 五、綜合分析題 1.何謂合金的充型能力？影響充型能力的主要因素有哪些？P3答：液態(tài)合金充滿型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰的鑄件的能力，稱為液態(tài)合金的充型能力。 影響充型能力的主要因素為： (1)合金的流動性；(2)鑄型的充型條件；(3)澆注條件；(4)鑄件結構等。2.合金的充型能力不好時，易產生哪些缺陷？設計鑄件時

9、應如何考慮充型能力？答：合金的充型能力不好時澆不到，冷隔(1)在澆注過程中鑄件內部易存在氣體和非金屬夾雜物；（2)容易造成鑄件尺寸不精確，輪廓不清晰；(3)流動性不好，金屬液得不到及時補充，易產生縮孔和縮松缺陷。 設計鑄件時應考慮每種合金所允許的最小鑄出壁厚，鑄件的結構盡量均勻對稱。以保證合金的充型能力。3.為什么對薄壁鑄件和流動性較差的合金，要采用高溫快速澆注？答：適當提高液態(tài)金屬或合金的澆注溫度和澆注速度能改善其流動性，提高充型能力，因為澆注溫度高，澆注速度快，液態(tài)金屬或合金在鑄型中保持液態(tài)流動的能力強。因此對薄壁鑄件和流動性較差的合金，可適當提高澆注溫度和澆注速度以防澆注不足和冷隔。4.

10、縮孔和縮松產生原因是什么？如何防止？答：縮孔縮松產生原因：鑄件設計不合理，壁厚不均勻；澆口、冒口開設的位置不對或冒口太??；澆注鐵水溫度太高或鐵水成分不對，收縮率大等。主要原因是液態(tài)收縮和凝固態(tài)收縮所致。 防止措施： (1)澆道要短而粗；(2)采用定向凝固原則；(3)鑄造壓力要大；(4)鑄造時間要適當的延長；（5)合理確定鑄件的澆注位置、內澆口位置及澆注工藝。5.什么是定向凝固原則和同時凝固原則？如何保證鑄件按規(guī)定凝固方式進行凝固？答：定向凝固（也稱順序凝固）就是在鑄件上可能出現縮孔的厚大部位安放冒口，在遠離冒口的部位安放冷鐵，使鑄件上遠離冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固。 同時凝固，就是

11、從工藝上采取各種措施，使鑄件各部分之間的溫差盡量減小，以達到各部分幾乎同時凝固的方法。 控制鑄件凝固方式的方法：（1）正確布置澆注系統的引人位置，控制澆注溫度、澆注速度和鑄件凝固位置；(2)采用冒口和冷鐵；(3）改變鑄件的結構；(4)采用具有不同蓄熱系數的造型材料。6.哪類合金易產生縮孔？哪類合金易產生縮松？如何促進縮松向縮孔轉化？答：逐層凝固的合金傾向于產生集中縮孔，如純鐵和共晶成分鑄鐵。糊狀凝固的合金傾向于產生縮松，如結晶溫度范圍寬的合金。 促進縮松向縮孔轉化的方法有： (1)提高澆注溫度，合金的液態(tài)收縮增加，縮孔容積增加； (2)采用濕型鑄造。濕型比干型對合金的激冷能力大，凝固區(qū)域變窄，

12、使縮松減少，縮孔容積相應增加； (3)凝固過程中增加補縮壓力，可減少縮松而增加縮孔的容積。7.圖2-2-1是兩種T型鑄件，試分析鑄件中熱應力分布情況，并畫出熱應力引起的彎曲。 8圖2-2-2為應力框鑄件，凝固冷卻后沿A-A線鋸斷，此時斷口間隙大小會產生什么變？試分析原因。 如變形圖可知，間隙大小會增大。 9鑄鋼的鑄造性能如何？鑄造工藝上的主要特點是什么？ 答：鑄造性能：鋼液的流動性差；鑄鋼的體積收縮率和線收縮率大；易吸氣氧化和粘砂；鑄鋼的鑄造性能較差，易產生縮孔和裂紋等缺陷。 工藝特點：鑄鋼件在鑄造工藝上必須首先考慮補縮問題，防止產生縮孔和裂紋等缺陷，鑄件壁厚要均勻，避免尖角和直角結構，還可設

13、置鑄造小肋（防止鑄件結構內側因收縮應力而產生熱裂）、提高型砂和型芯的退讓性、多開內澆道、設置冒口和冷鐵。10金屬型鑄造為何能改善鑄件的力學性能？灰鑄鐵件用金屬型鑄造時，可能遇到哪些問題？答：金屬型鑄造采用耐高溫的金屬做鑄型，其型芯一般也用金屬制成。故鑄型和型芯都不具有退讓性，且導熱性好，鑄件冷卻速度快，所以組織細密，力學性能高。 問題：澆不到、冷隔、裂紋等。11壓力鑄造、低壓鑄造和擠壓鑄造的工藝特點及應用范圍有何不同？壓力鑄造工藝特點：1）鑄件的尺寸精度最高，表面粗糙度Ra值最小。2）鑄件強度和表面硬度都較高。3）生產效率很高，生產過程易于機械化和自動化。應用：非鐵合金鑄件，發(fā)動機氣缸體、氣缸

14、蓋、變速箱箱體、發(fā)動機罩、儀表和照相機的殼體與支架、管接頭、齒輪低壓鑄造的特點：1.液體金屬充型比較平穩(wěn) 2.鑄件成型性好 3.鑄件組織致密力學性能高 4.提高了金屬液的工藝出品率5.勞動條件好，設備簡單，易實現機械化和自動化應用：低壓鑄造主要用來鑄造質量要求高的鋁合金、鎂合金鑄件，也可用于薄壁殼體類鋼制鑄件。如氣缸體、氣缸蓋、高速內燃機的鋁活塞等形狀較復雜的薄壁鑄件。擠壓鑄造特點：液態(tài)金屬利用率高、工序簡化和質量穩(wěn)定等優(yōu)點，是一種節(jié)能型的、具有潛在應用前景的金屬成形技術。擠壓鑄造技術已成功地用于汽、摩托車制造業(yè),航空及兵工領域,在儀表、五金工具 、建筑等行業(yè)中也已大量應用。 12下列鑄件在大

15、批量生產時，采用什么鑄造方法為佳？鋁活塞：金屬型鑄造汽缸套：離心鑄造汽車喇叭：壓力鑄造縫紉機頭：砂型鑄造汽輪機葉片：熔模鑄造車床床身：砂型鑄造大模數齒輪滾刀：熔模鑄造帶輪及飛輪：砂型或離心大口徑鑄鐵管：離心發(fā)動機缸：壓力鑄造或低壓鑄造 13何為鑄件結構斜度？與起模斜度有何不同？圖2-2-5所示結構是否合理？如何改進？ 答：鑄件結構斜度為鑄件上垂直于分型面的不加工表面，為起模方便和鑄件精度所具有的斜度。鑄件的結構斜度與起摸斜度不容混淆。結構斜度是在零件設計時直接在零件圖上標出，且斜度值較大；起模斜度是在繪制鑄造工藝圖時，對零件圖上沒有結構斜度的立壁給予很小的起模斜度（0.5°3.0&#

16、176;）圖中內腔上方的小孔斜度不合理，模型不易從砂型中取出。14為什么鑄件會產生熱裂紋？影響鑄件產生熱裂紋的主要因素是什么？收縮較大的金屬（特別是鑄鋼件），由于高溫時（即凝固期或剛凝固完畢時）的強度和塑性等性能低，是產生熱裂的根本原因。影響熱裂紋的主要因素有： (1)鑄件材質 結晶溫度范圍較窄的金屬不易產生熱裂紋，結晶溫度范圍較寬的金屬易產生熱裂紋?；诣T鐵在冷凝過程中有石墨膨脹，凝固收縮比白口鑄鐵和碳鋼小，不易產生熱裂紋，而白口鑄鐵和碳鋼熱裂傾向較大。硫和鐵形成熔點只有985的低熔點共晶體并在晶界上呈網狀分布，使鋼產生“熱脆”。 (2)鑄件結構 鑄件各部位厚度相差較大，薄壁處冷卻較快，強度增

17、加較快，阻礙厚壁處收縮，結果在強度較低的厚處（或厚薄相交處）出現熱裂紋。(3)鑄型阻力鑄型退讓性差，鑄件高溫收縮受阻，也易產生熱裂紋。 (4)澆冒口系統設置不當 如果鑄件收縮時受到澆口阻礙；與冒口相鄰的鑄件部分冷凝速度比遠離冒口部分慢，形成鑄件上的薄弱區(qū)，也都會造成熱裂紋。15請指出圖2-2-6鑄件結構各有何缺點？應如何改進設計。a設計忽略了分型面盡量平直的要求，在分型面上增加了外圓，結果必須采用挖沙造型，將最大截面放在上面，便可采用簡單的整模造型了。b設計內腔因出口直徑縮小，需采用型芯，將內腔最大直徑D通到底，就可以采用自帶型芯形成的內腔。c原設計鑄件各部分壁厚相差過大，壁厚處會產生金屬局部

18、集聚形成熱節(jié)，凝固收縮時形成縮孔，將孔00通到底，壁厚可均勻，減少缺陷。d原設計為空心球體，型芯取不出來，應在分型面上增加兩個工藝孔，便于型芯的安放和取出。e原設計壁厚差別過大f法蘭尺寸大于立壁直徑，不便于整模造型，將上面法蘭尺寸設計成與立壁直徑相同。第二章鍛壓 一、名詞解釋 塑性變形：材料在外力的作用下發(fā)生的不可回復的變形。 加工硬化：金屬的塑性變形導致其強度、硬度提高，而塑性和韌性下降的現象。 纖維組織：熱加工時，鑄態(tài)組織中的各種夾雜物，由于在高溫下具有一定塑性，它們會沿著變形方向伸長，形成纖維分布，當再結晶時，這些夾雜物依然沿被伸長的方向保留下來，稱為纖維組織。 可鍛性：衡量材料能夠進行

19、壓力加工難易程度的工藝性能，包括材料的塑性和變形抗力。 自由鍛：只用簡單的通用性的工具，或在鍛造設備上的上、下砧間直接使坯料變形而獲得所需幾何形狀及內部質量的鍛件的加工方法。 二、填空題 1.影響合金鍛造性能的內因有（化學成分）和（金屬組織）兩方面，外因包括（變形溫度）、（變形速度）、（應力狀態(tài)）和（坯料表面質量）。 2.沖壓的基本工序包括（變形）和（分離）兩大類。 3.繪制自由鍛件圖時應考慮（加工余量）、（公差）和（余塊）等工藝參數問題。 4.鍛壓生產的實質是（利用金屬在固態(tài)下的塑性成形），所以只有（塑性好的）材料適合于鍛造。 5.模型鍛造的基本方法包括（錘上模鍛）和（其他設備上模鍛）鍛造。

20、6.熱變形是指（金屬再結晶）溫度以上的變形。 7.金屬的鍛造性能決定于金屬的（塑性）和變形的（變形抗力）。 8.鍛造時，金屬允許加熱到的最高溫度稱（始鍛溫度），停止鍛造的溫度稱（終鍛溫度） 9深腔件經多次拉深變形后應進行（再結晶退火）熱處理。 10.自由鍛鍛造設備有（空氣錘）、（蒸汽空氣錘）和（壓力機）三大類。 11.鍛壓加工方法的主要優(yōu)點是（力學性能高、節(jié)約金屬、生產率高、適應性廣），主要缺點是（結構工藝性要求高、尺寸精度低、初期投資費用高）。 12沖孔和落料的加工方法相同，只是作用不同，落料沖下的部分是（工件），沖孔沖下的部分是（廢料）。 13.金屬在加熱時可能產生的缺陷有（過熱）、（過燒

21、）和（氧化）等。 14.沖裁時板料分離過程分為（彈性變形階段）、（塑性變形階段）和（斷裂分離階段）三個階段。 15. 20鋼的鍛造性能比T10鋼（好），原因是（T10鋼是結構鋼，塑性差）。 16模型鍛造包括(錘上模鍛)、(胎模鍛)、( 壓力機上模鍛 )和( 其他設備 )鍛造等。 三、是非題 1鍛壓可用于生產形狀復雜、尤其是內腔復雜的零件毛坯。(× ) 2在通常的鍛造生產設備條件下，變形速度越大，鍛造性越差。(P )00 3變形區(qū)的金屬受拉應力的數目越多，合金的塑性越好。(× ) 4摩擦壓力機特別適合于再結晶速度較低的合金鋼和有色金屬的模鍛。(× ) 5為防止錯模，

22、模鍛件的分模面選擇應盡量使鍛件位于一個模膛。(× ) 6拉深模和落料模的邊緣都應是鋒利的刃口。(× ) 7可鍛鑄鐵零件可以用自由鍛的方法生產。(× ) 8金屬塑性成形中作用在金屬坯料上的外力主要是壓力和拉力。(× ) 9汽車外殼、儀表、電器及日用品的生產主要采用薄板的沖壓成形。(P ) 10自由鍛鍛件的精度較模型鍛造的高。(× ) 11碳鋼比合金鋼容易出現鍛造缺陷。 (× ) 12金屬材料加熱溫度越高，越變得軟而韌，鍛造越省力。(× ) 13模鍛件的側面，即平行于錘擊方向的表面應有斜度。(P ) 14自由鍛件所需坯料的質量與

23、鍛件的質量相等。(×) 1545鋼的鍛造溫度范圍是800-1200。(P ) 16變形溫度越高，鍛造性越好。( × ) 四、選擇題 1帶凹檔、通孔和凸緣類回轉體模鍛件的鍛造應選用( c ) (a)模鍛錘(b)摩擦壓力機(c)平鍛機 2薄板彎曲件，若彎曲半徑過小會產生( c ) (a)回彈嚴重(b)起皺(c)裂紋 3下列不同含碳量的鐵碳合金鍛造性最好的是( b ) (a) 0770C (b) 020C (c) 1 2%C 4下列三種鍛造方法中，鍛件精度最高的是( c ) (a)自由鍛(b)胎模鍛(c)錘上模鍛 5下列三種鍛造設備中，對金屬施加沖擊力的是( a ) (a)蒸汽空

24、氣錘(b)曲柄壓力機(c)摩擦壓力機 6下列三種鍛件的結構設計中，不能有加強筋、表面凸臺及錐面結構的是( a ) (a)自由鍛件(b)錘上模鍛件(c)壓力機上模鍛件 7重要的巨型鍛件(如水輪機主軸)應該選用( a )方法生產 (a)自由鍛(b)曲柄壓力機上模鍛(c)錘上模鍛 8下列沖壓工序中，凹凸模之間的間隙大于板料厚度的是( a ) (a)拉深(b)沖孔(c)落料 9沖裁模的凸模與凹模均有( a ) (a)鋒利的刃口(b)圓角過渡(c)負公差 10在沖床的一次沖程中，在模具的不同部位上同時完成數道沖壓工序的模具，稱為( b ) (a)復合沖模(b)連續(xù)沖模(c)簡單沖模 五、綜合分析題 1下

25、列零件(圖2-2-11 )若批量分別為單件、小批量、大批量生產時，可選擇哪些鍛造方法加工？哪種加工方法最好？(a) 單件胎模鍛 小批量胎模鍛 大批量模鍛 單件還是自由鍛經濟，模鍛質量最好、效率最高，大批生產合適。 (b) 單件胎模鍛、小批量胎模鍛 大批量模鍛 單件還是自由鍛經濟，模鍛質量最好、效率最高，大批生產合適。 (c ) 單件自由鍛 小批量胎模鍛 大批量模鍛 單件還是自由鍛經濟，模鍛質量最好、效率最高，大批生產合適。 2熱變形對金屬組織和性能有什么影響？答：熱變形使得金屬的晶粒細化，組織致密，強度、塑性及韌性都得到提高。同時金屬中出現流線組織，且表現為各向異性。3碳鋼在鍛造溫度范圍內變形

26、時，是否會產生冷變形強化？答：碳鋼在鍛造溫度范圍內變形時，若采用高速錘鍛造，產生加工硬化的速率高而發(fā)生再結晶的速率較低時，也可能會產生冷變形強化。4塑性差的金屬材料進行鍛造時，應注意什么問題？答：加熱升溫速度要慢，采用壓力機上鍛造，對坯料施加靜壓力，降低變形速度，使再結晶能充分的進行，防止產生加工硬化。5模鍛的設備主要有哪些？其特點及應用范圍如何？答：模鍛的設備主要有以下幾種。 (1)模鍛錘：對金屬主要施加沖擊力。變形速度快，鍛件質量高，材料的利用率高，并且成本較低，適合大批量生產。 (2)壓力機：對金屬主要施加靜壓力，金屬在模膛內流動緩慢，在垂直于力的方向上容易變形，有利于對變形速度敏感的低

27、塑性材料的成形，并且鍛件內外變形均勻，鍛造流線連續(xù)，鍛件力學性能好。6圖2-2-12所示各模鍛件的分模面選擇是否合理？并簡述理由。 7錘上模鍛能否直接鍛出通孔？如何鍛出通孔？答：不能直接鍛出通孔，要留沖孔連皮，鍛造后用切邊壓力機切除。8在曲柄壓力機上能否實現拔長、滾擠等變形工序？并簡述理由。答：不可以。曲柄壓力機工作時滑塊行程較小，在滑塊的一個往復行程中完成一個工件的變形，故不適于加工長軸類鍛件。拔長、擠壓等制坯工序需在其他設備上完成。9用什么方法能保證將厚度為1.5mm,直徑為250mm的低碳鋼鋼板加工成直徑為50mm的筒形件？答：采用多次拉深。在拉深工序間安排退火處理，以消除加工硬化現象。

28、在多次拉深過程中，拉伸系數不斷增大，確保筒形件質量和生產順利進行。10比較落料和拉深工序凸凹模結構及其間隙有什么不同？答：落料是分離工序，凹模與凸模邊緣是鋒利的刃口，而拉深是變形工序，凸凹模邊緣為圓角。落料的凸凹模間隙小于板的厚度，且凸凹模間隙要求合適，這樣上下裂紋重合一致，沖裁力、卸料力和推件力適中，模具才具有足夠的壽命，落料的尺寸幾乎與模具一致，且塌角、毛刺和斜度均很小。過大或過小的間隙都會影響模具的使用壽命和零件的質量。 拉深的凸模和凹模間隙比落料時凸凹模的間隙大，一般大于板料的厚度。11試述沖裁間隙對沖裁件的質量和沖模壽命的影響。答：當落料件的凸凹模間隙過小時，上下裂紋向外錯開。凸凹模

29、受到金屬的擠壓作用增大，從而摩擦力增大，加劇了凸、凹模的磨損，降低了模具壽命。但零件光面寬度增加，塌角、毛刺、斜度等都有所減小，工件質量較高。當間隙過大時，上、下裂紋向內錯開。斷面光面減小，塌面與斜度增大，形成厚而大的拉長毛刺，且難以去除，同時沖裁的翹曲現象嚴重。但是，推件力與卸料力大為減小，甚至為零，材料對凸、凹模的磨損大大減弱，所以模具壽命較高。落料的凸凹模間隙合適時，上下裂紋重合一致，沖裁力、卸料力和推件力適中，模具具有足夠的壽命，切斷面的塌角、毛刺和斜度均很小，零件的尺寸幾乎與模具一致。 12沖壓模的種類有哪些？指出各自的特點及應用范圍。答：(1)簡單沖模：結構簡單，容易制造，適用于沖

30、壓件的小批量生產； (2)連續(xù)沖模：可以循環(huán)多次沖模，生產效率高，易于實現自動化。但要求定位精度高，制造復雜，成本較高； (3)復合沖模：最大特點是模具中有一個凸凹模。適用于產量大、精度高的沖壓件，但模具制造復雜、成本高。 13指出下列自由鍛件(如圖2-2-14所示 )結構工藝性的不合理處，并提出改進意見。答：(a) , (d)自由鍛不能鍛出曲面相交的復雜結構；(b)自由鍛應避免錐體結構(c)自由鍛不能鍛出凹凸不平的輻板；(e)自由鍛應避免加強筋結構。輻板處應該加厚。模鍛件應避免高筋和凸起結構。38.如圖13-32所示工件，材料為Q235鋼，b=445MPa，板厚t=3mm.試計算落料和沖孔凸

31、、凹模刃口部分的尺寸，并計算沖裁力。 圖6第三章焊接 一、名詞解釋 熱影響區(qū)：焊接和切割過程中，材料因受熱的影響（但未熔化）而發(fā)生金相組織和力學性能變化的區(qū)域。 焊接：通過加熱或加壓，或兩者并用，并且用或不用填充材料，使焊件達到原子結合的一種加工方法。 焊接電?。汉讣c焊條之間（或二電極之間，電極與焊件之間）的氣體介質產生的強烈而持久的放電現象。 酸性焊條：指焊條熔渣的成分主要是酸性氧化物（如TiO2、Fe2 O3）的焊條。 焊接性：指金屬材料對焊接加工的適應性，即金屬材料在一定焊接工藝條件下（焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數和結構形式等），獲得優(yōu)質焊接接頭的難易程度。 二、填空題 1.按焊接

32、過程的特點，焊接方法可歸納為（熔化焊）、（壓力焊）和（釬焊）三大類。 2.焊接電弧由（陰極區(qū)）、（陽極區(qū)）和（弧柱區(qū)）三部分組成，其中（弧柱區(qū)）區(qū)的溫度最高。 3.焊條是由（焊芯）和（藥皮）兩部分組成。 4.焊接接頭的基本形式有（對接）、（搭接）、（角接）和（T型接頭）四種。其中（對接）接頭最容易實現，也最容易保證質量，有條件時應盡量采用。 5.為防止普通低合金鋼材料焊后產生冷裂紋，焊前應對工件進行（預熱）處理，采用（堿性焊條）焊條，以及焊后立即進行（去應力退火）。 6.為減少焊接應力，在焊接時通常采用的工藝措施有（選擇合理的焊接次序）、（焊前預熱）、（采用小電流，快速焊）、（錘擊或碾壓焊縫）

33、和（焊后熱處理）等。 7焊接變形的基本形式有（收縮變形）、（角變形）、（彎曲變形）、（波浪變形）和（扭曲變形）。 8手工電弧焊時，焊條的焊芯在焊接過程中的作用是（電極）和（填充金屬）。 9.低碳鋼的熱影響區(qū)可分為（過熱區(qū)）、（細晶區(qū)）、（不完全重結晶區(qū)）和（再結晶區(qū)）區(qū)等，其中(熔合區(qū))和（過熱區(qū)）區(qū)對焊接接頭質量影響最大。 10，焊縫位置的布置原則包括（焊縫位置應便于操作）、（焊縫盡量分散，避免密集交叉）、（焊縫盡量對稱分布）、（焊縫布置應避開最大應力與應力集中位置）和（焊縫應盡量遠離機械加工面）五個方面。 11手工電弧焊是以（電弧）做熱源，其特點是（手工電弧焊靈活，可以進行全位置施焊，可焊

34、任意形狀的焊縫，可以焊接較薄較小的工件，但是，手工電弧焊生產率低，太厚或太薄的工件捍接時質量難以保證，焊接質量受操的技術水平限制，質量不穩(wěn)定）。 12.請按化學性質對以下焊條進行分類： （1）E4315（酸性）；（2）E5015（堿性）。 三、是非題 1焊接結構在較差的條件下工作時應選用酸性焊條。(P ) 2二氧化碳氣體保護焊特別適合于焊接鋁、銅、鎂、欽及其合金。(× ) 3埋弧自動焊、氬弧焊和電阻焊（壓焊）都屬于熔化焊。(× ) 4:用直流弧焊電源焊接薄鋼板或者有色金屬時，宜采用反接法。(P ) 5焊接可以生產有密封性要求的承受高壓的容器。(P ) 6增加焊接結構的剛性可

35、以減少焊接應力。( × ) 7在常用金屬材料的焊接中，鑄鐵的焊接性能好。(× ) 8壓力焊只需加壓，不需加熱。 (× ) 四、選擇題 1低碳鋼和低合金結構鋼薄板的焊接最適宜的方法是( c ) (a)氬弧焊(b)手工電弧焊(c) CO2焊 2下列材料焊接性能最好的是( a ) (a)16 Mn (b)鋁合金(c) W18Cr4V 3下列焊接方法屬于壓力焊的是( c ) (a) CO2焊(b)氬弧焊(c)電阻焊 4低碳鋼和低合金結構鋼時，選用焊條的基本原則是( a ) (a)等強度原則(b)同成分原則(c)經濟性原則 5焊條藥皮的主要作用是(b ) (a)增加焊縫金屬

36、的冷卻速度 (b)起機械保護和穩(wěn)弧作用 (c)減小焊縫裂紋 6下列焊接方法中，屬于熔化焊的是( a ) (a)埋弧焊(b)摩擦焊(c)電阻焊 7:電阻點焊和滾焊必須用( b ) (a)對接(b)搭接(c)角接 8對焊縫金屬進行保護的方式為氣渣聯合保護的焊接方法是( a ) (a)埋弧焊(b)摩擦焊(c)電阻焊 9下列幾種焊條中，在焊接時一定要用直流焊機焊接的是( c ) (a) E4303(b) E4315(c) E5015 10焊接過程中減少熔池中氫、氧等氣體含量的目的是為了防止或減少產生( a ) (a)氣孔(b)夾渣(c)燒穿 11一般氣焊火焰的最高溫度比電焊電弧火焰的最高溫度( b )

37、 (a)高(b)低(c)相等 12酸性焊條是指藥皮中的酸性氧化物與堿性氧化物之比( a ) (a)大于1(b)小于1(c)等于113焊接時，加熱時間愈長，焊件的變形愈( a )(a)大(b)小(c)不變14手工電弧焊焊接薄板時，為防止燒穿，常采用的工藝措施之一是( b )(a)直流正接(b)直流反接(c)氫氣保護15焊接形狀復雜或剛度大的結構及承受沖擊載荷或交變載荷的結構時，應選用( b )(a)酸性焊條(b)堿性焊條(c)兩者均可五、綜合分析題1(1)為保證產品質量、提高生產率等，焊縫布置的一般工藝原則有哪些方面？原則：1)焊縫布置應盡量分散，且不宜過長。2)焊縫的位置應盡量對稱布置，否則會

38、由于焊縫不在中心引起彎曲變形；3)應盡量減少構件或焊接接頭部位的應力集中，避免尖角焊縫；4)焊縫應避開最大應力和應力集中的部位；5）對于不同厚度鋼板的受力對接接頭，若兩板的厚度差不超過表3-10規(guī)定數字時，接頭的基本形式和尺寸按厚板選??；超過規(guī)定數字時，厚板上應單面或雙面削薄，其削薄長度L大于3厚度差。6 )在滿足使用要求的前提下，應盡量減少焊縫對結構附加應力的影響。(2)焊縫形成過程對焊接質量有何影響？試說明其原因。答：1）在焊縫的成形過程中，熔融金屬的保護對焊接質量有直接的影響，若保護不良，空氣中的氧、氮、氫會溶人液態(tài)金屬中，引起氣孔、夾渣、裂紋，損害金屬的性能；2）焊接過程中的熱循環(huán)對焊

39、接質量有影響，熔池金屬由于溫度過高，合金元素可能發(fā)生蒸發(fā)或氧化，熱影響區(qū)可能因過熱導致晶粒粗大，使性能降低，不均勻的溫度分布，還會引起焊接變形和焊接應力，降低焊接質量； 3）焊縫的形狀不規(guī)則，會造成應力集中，降低焊接質量； 4）焊接過程中，坡口間隙大小，焊接規(guī)范參數的變化，坡口表面的清潔程度等對焊接質量也會產生較大的影響。2熔焊、壓焊、釬焊三者的主要區(qū)別是什么？何種最常用？答：熔化焊接是指焊接過程中，金屬發(fā)生局部熔化 ，進行了化學冶金反應；壓力焊是指在焊接過程中，施加了壓力作用，金屬主要靠塑性變形來實現連接的；釬焊時，被焊接的金屬不熔化，利用熔點比被焊金屬低的釬料熔化填滿縫隙，形成焊縫。其中熔

40、化焊最常用。3直流電弧的極性指的是什么？了解直流電弧極性有何實用意義？答：直流電弧的極性是指工件與電弧陰極或陽極的接法，正接是將工件接陽極，焊條接陰極，這時電弧的熱量主要集中在焊件上，有利于加快焊件熔化，保證足夠幾的熔深，適用于焊接較厚的工件；反接是將工件接陰極，焊條接陽極，適用于焊接有色金屬及薄鋼板。4電弧焊電源與一般電力電源的主要區(qū)別何在？為什么要有這種區(qū)別？答：一般電力電源要求電源電壓不隨負載的變化而變化，而焊接電源要求其電壓隨負載增大而迅速降低，即具有陡降的特性以滿足焊接的要求。5當采用光焊芯焊接時，焊縫區(qū)域發(fā)生了怎樣的冶金反應？答：當采用光焊芯焊接時，焊縫區(qū)域發(fā)生的冶金反應有金屬的氧

41、化、氫、氮的溶解等。6釬焊和熔焊的主要區(qū)別在哪里？與熔焊相比，釬焊具有哪些主要優(yōu)缺點？適用于什么情況？答：釬焊是利用熔點比母材低的釬料熔化填滿縫隙形成焊接接頭，母材不熔化；熔化焊是用焊條或焊絲（或不用），母材發(fā)生局部熔化形成焊接接頭。 釬焊的優(yōu)點：生產率高、焊接變形小、焊件尺寸精確、可焊接異種金屬、易于實現機械化和自動化；缺點：焊縫強度低，耐熱溫度不高，焊前對焊件清理要求較嚴，不適于大型構件。 適合于焊接小而薄，且精度要求高的零件，廣泛應用于機械、儀表、電子、航空、航天等部門。7為表2-2-2所列產品選擇焊接方法。 8什么是酸性焊條和堿性焊條？從焊條的藥皮組成、焊縫力學性能及焊接工藝等方面比較

42、其差異及適用性。答：酸性焊條是指焊條藥皮熔渣中的主要成分是酸性氧化物，氧化性較強，易燒損合金元素，對焊件上的油污、鐵銹不敏感，焊接工藝性能好，熔渣熔點低，流動性好，易脫渣，焊縫成形好，但難以有效清除熔池中S、P雜質，熱裂傾向大；常用于一般鋼結構的焊接。 堿性焊條是指焊條藥皮熔渣中的主要成分是堿性氧化物和鐵合金，氧化性弱，脫S、P能力強，抗裂性好，對油污、水銹等的敏感性較大，易產生氣孔，焊條的焊接工藝性差，一般要求直流反接，主要用于重要構件的焊接（如壓力容器）。 9為表2-2-3所列的各項選擇適宜的焊接方法。10中碳鋼、強度較高的低合金結構鋼的焊接性能低于低碳鋼，主要表現在哪里？它們在焊接時，工

43、藝上和焊條選擇上有何共同特點？焊前預熱和焊后緩冷起何作用？若某碳鋼與某低合金結構鋼的力學性能相同，宜選哪一種材料作焊接結構？答：中碳鋼、強度較高的低合金結構鋼的焊接性能低于低碳鋼，主要表現在：中碳鋼、強度較高的低合金結構鋼的碳當量大于低碳鋼的碳當量；共同點：焊接方法上沒有特殊要求，常用的焊接方法有手工電弧焊、埋弧自動焊、CO2焊、電阻焊。 （1）低碳鋼焊接時，在零度以下低溫焊接厚件時，須預熱焊件，厚度超過50mm，焊后須進行熱處理，以消除內應力；在焊條選擇上，一般選擇酸性焊條，對重要結構構件，應選擇低氫型焊條（E5o15、ESO16等）。 （2）中碳鋼、強度較高的低合金結構鋼焊接時，需要采取特殊的工藝措施。通常選用抗裂性好的低氫型焊條，焊前預熱、焊后緩冷和進行去應力退火；采用細焊條、小電流、開坡口、多層焊，焊條要烘干，坡口處應清理干凈。 焊前預熱和焊后緩冷的作用：焊前預熱可以減少焊件各部位的溫差，降低焊接應力，有利于防止焊接裂紋的產生；焊后緩冷可以避免接頭淬硬組織的產生，降低焊接接頭的焊接應力，防止焊接裂紋的產生。 若某碳鋼與某低合金結構鋼的力學性能相同，宜選某低合金結構鋼材料做焊接結構。 11高強度低合金