金属工艺简答题(8页).doc

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1、-金属工艺简答题-第 8 页2.钢在淬火后为什么应立即回火？三种回火的用途有何不同？ 答：立即回火的主要目的是消除火内应力，以降低钢的脆性，防止产生裂纹，同时也使钢获得所需的力学性能。低温回火目的是降低淬火钢的内应力和脆性，但基本保持淬火所获得高硬度和高耐磨性。中温回火目的是使钢获得高弹性，较高硬度和一定的韧性。高温回火淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。调制处理使钢的韧性显著提高，因此调质处理的钢获得强度及韧性都较好的力学性能。3、下列牌号钢各属于哪类钢？试说明牌号中数字和符号的含义，其中哪些牌号钢的焊接性能好？15 40 Q195 Q345 CrWMn 40Cr 60Si2Mn答：

2、（1）碳素结构钢： 15 40 ； 普通碳素结构钢： Q195低合金高强钢： Q345；合金工具钢： CrWMn；合金结构钢： 40Cr 60Si2Mn。（2）15，40钢含义：含碳量分别为0.15%，0.4%的碳素结构钢。Q195：屈服强度为195MPa的普通碳素结构钢。 Q345：屈服强度等级为395MPa的低合金高强钢。CrWMn：含碳量大于1%，而含Cr、W、Mn合金元素均不足1.5%的合金工具钢。40Cr：含碳量0.4%左右,而Cr合金元素含量不足1.5%的结构钢。60Si2Mn：含碳量0.6%左右，Si含量为2%，Mn含量小于1.5%结构钢。（3）含碳量越低,含合金元素量越低焊接性

3、能越好,因此15，Q195，Q395钢的焊接性能好。1.比较铸造和金属塑性加工（锻造、扎制等）生产的特点应用。2. 比较铸造和金属塑性加工（锻造、扎制等）生产的特点应用。1.铸造定义：将液态合金浇注到与零件的形状、尺寸相适应的铸型中，待其冷却凝固，以获得毛坯或零件的生产方法，叫作铸造。特点：适应性强；成本低；机械性能较差；废品率较高；劳动条件差，劳动强度大。应用 用于制造受力较简单，形状复杂的零件毛坯。4、既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？ 答：浇注温度过高时，一方面铸件易产生缩孔、缩松、气孔，铸件粘砂严重； 另一方面铸件的冷却速度下降，导致晶粒粗大，使铸

4、件机械性能下降。 故在保证充型能力足够的前提下，浇注温度不宜过高。 7、什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需用什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于哪种场合？ 答：定向凝固原则：在铸件厚大部位安放浇口和冒口，使铸件远离冒口处先凝固，尔后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身凝固。 实现措施：安放冒口和冷铁。 应用场合：收缩大的合金，如铝青铜、铝硅合金和铸钢件。 同时凝固原则：在铸件薄壁处安放浇口，厚壁处安放冷铁，使铸件各处冷却速度一致,实现同时凝固。 实现措施：浇口开在铸件壁薄处并在铸件壁厚处安放冷铁。 应用场合：灰铸铁、锡青铜等收缩小的合金。9.浇注位置选择和分型面的选择哪个重要？若

5、发生矛盾如何统一？答：铸件的浇注位置正确与否对铸件质量影响很大，是制订主轴方案时必须优先考虑的，但原则是难以全面满足的，质量要求很高的铸件，应在满足浇注位置的前提下考虑造型工艺的简化。没有特殊质量要求的一般铸件，则以简化工艺，提高经济效益为主要依据，不必过多考虑铸件的浇注面。分型面更重要一些，主要考虑效率和质量。9.什么是铸造工艺图？铸造工艺图上包括哪些内容？答：铸造工艺图是在零件图上用各种工艺符号及参数表示出铸造工艺方案的图形。浇注位置，铸型分型面，型芯的数量、形状、尺寸及其固定方法，加工余量，收缩率浇注系统，起模斜度，冒口和冷铁的尺寸和布置等 。10.为什么铸件要有结构圆角？答: 直角连接

6、处形成金属积聚，而内侧散热条件差，较易产生缩松和缩孔；在载荷作用下，直角处的内侧易产生应力集中；直角连接时，因结晶的方向性，在转角的分角线上形成整齐的分界面，分界面上集中了许多杂质，使转角处成为铸件的薄弱环节。圆角连接可美化铸件外形，避免划伤人体；内圆角可防止金属液流将型腔尖角冲毁。 11.铸造浇注位置的选择：质量要求高的表面和重要的加工面在应朝下或在侧面。易产生缩孔的铸件厚的部分应朝上. 大的平面或大而薄的平面应朝下。型芯数量要少，便于型芯的固定和排气。12. .铸造分型面选择原则：应尽量使分型面平直，数量少。应尽量使铸型只有一个分型面，以便采用工艺简便的两箱造型。应避免不必要的型芯和活块，

7、以简化造型工艺。应尽量使铸件全部或大部分置于下箱。这不仅便于造型，下芯，合型，也便于保证铸件精度。型腔及主要型芯位于下箱。分型面：是指铸型组元之间的结合面。应使造型工艺简化应尽量使铸件的全部或大部置于同一砂箱中，以保证的铸件精度。上述诸原则，对于具体铸件来说多难以全面满足，有时甚至互相矛盾。因此，必须抓住主要矛盾，全面考虑，至于次要矛盾，则应从工艺措施上设法解决。分型面更重要一些，主要考虑效率和质量。13. 铸造拔模斜度与结构斜度的区别：拔模（起模）斜度：为了在造型和制芯时便于起模，以免损坏砂型和型芯，在模样、芯和的起模方向留有一定的斜度。在零件设计中所确定的非加工表面斜度为结构斜度。15金属

8、型铸造有何优越性？金属型铸造特点及应用： 实现“一型多铸”。 铸件精度高，表面质量好。 铸件机械性能高。 劳动条件好。 铸型制造成本高，周期长 铸造工艺要求严格。主要用于大批量生产形状不太复杂，壁厚较均匀的有色金属铸件。16. 压力铸造的主要优点有：1）铸件的精度及表面质量较其他方法均高。通常，不经机械加工即可使用。2）可压铸形状复杂的薄壁件，或直接铸出小孔，螺纹，齿轮等。3）铸件的强度和硬度都较高。4）压铸的生产率较其他铸造方法均高。5）便于采用镶铸。主要用于有色合金形状复杂、薄壁小铸件的大批量生产。1.金属塑性加工定义：利用金属在外力作用下所产生的塑性变形,来获得具有一定形状、尺寸和机械性

9、能的原材料、毛坯或零件的生产方法.目的：获得具有一定形状,尺寸和机械性的原材料毛坯和零件。特点及应用：1）、压力加工件机械性能高。2)、材料利用率高。3)、不易获得形状复杂的锻件。用于制造形状较简单，受力复杂的零件毛坯。2. 影响充型能力的主要因素如下：1）合金的流动性（其中以化学成分的影响最为显著）2）浇注条件（浇注温度：温度越高则充型能力越强。和充型压力：压力越大则充型能力越强。）3）铸型填充条件（铸型材料，铸型温度，铸型中的气体，铸件结构） 5、 如何提高金属的塑性？最常用的措施是什么？ 答：金属的塑性和金属的本质、加工条件有关。为提高金属的塑性，常采用的措施有： 选用纯金属和低碳钢。

10、使金属组织为固溶体。 提高金属塑性变形温度。 提高塑性变形的速度 使金属在三向受压条下变形。其中最常用的措施是提高金属塑性变形的温度。实际生产中常采用加热的方法使金属发生再结晶，从而获得良好的塑性，最常采用再结晶退火8.如何确定分模面的位置？为什么模锻生产中不能直接锻出通孔？ 答：分模面是上下模或凹凸模的分界面。分模面可以是平面也可以是曲面。确定分模面 分模面的选择原则：a.便于锻件取出且分模面为平面；b. 使上下模膛深度最浅；c. 上下模膛沿分模面轮廓一致；d. 使锻件上加余块最少。模锻件上的通孔是不可能在终锻时直接锻出，否则上下锻模就会直接对挤，模具就会损坏。所以在孔的正断面上要保留一层金

11、属，称为连皮。 9.自由锻的特点: 1）所用设备、工具简单、通用、成本低、灵活性大。2）锻件大小不限，是制造大型锻件的唯一方法。3）锻件精度低，形状不能太复杂。4）生产率低，劳动强度大，对工人技术水平要求高。主要用于品种繁多的单件小批生产。10.胎模锻定义：是在自由锻造设备上使用可移动的锻模(胎模) 生产模锻件的一种工艺方法。胎膜锻特点: (1) 与自由锻比较： 锻件较自由锻件复杂,尺寸精 度更高,机加工余量较少,材料利用利高； 生产率高； 机械性能更好(胎模内应力状态较好)。(2) 与模锻比较： 工艺灵活； 模具结构更简单； 设备简单,经济； 更换模快,生产周期缩短,成本降低。适于小批量生产

12、，用自由锻成形困难，模锻又不经济的形状复杂的锻件。12比较落料和拉深所用凹凸模结构及间隙有什么不同?为什么？答：落料模的凸模、凹模的间隙只是要根据所冲压的材料的厚度和材料的性质而定；而拉伸模具的凸模和凹模的间隙则是要加两个所要拉伸材料的厚度。落料的凸凹模的刃口，因为要将材料剪切下来，所以都是尖锐的刀口：而拉伸模的凸模、凹模的刃口，都是圆弧的R，以便于所拉伸材料的流入。1.绘制锻件图应考虑的几个主要因素是什么？答：对自由锻件而言，应考虑：敷料；锻件余量；锻件公差。 对模锻件而言，应考虑：分模面；余量、公差和敷料；模锻斜度；模锻圆角半径。2.与自由锻相比，模锻具有哪些优点？答：模锻具有锻件精度高、

13、结构更复杂、表面粗糙度低、生产效率以及要求操作者技术水平低等优点。但是模锻不能锻造巨型锻件，而且模具成本高，不适应单件小批量生产。3、镦粗时的一般原则是什么？（1）为防止坯料镦粗时弯曲，坯料原始高度应小于其自身直径的2.5倍（2）坯料端面应平整并于轴线垂直（3）如坯料高度于直径之比较大，或锤击力不足，就可能产生双鼓形。4、锻造前坯料加热的目的是什么？目的在于提高塑性和降低变形抗力，一般说来，随温度升高，金属材料地塑性提高，但加热温度太高，会使锻件质量下降，甚至成废品。1. 焊接定义：是在两块金属之间，用局部加热或加压等手段借助于金属内部原子间的结合力，使金属连接成牢固整体的一种加工方法。特点：

14、1）.与作为金属连接方法的铆接相比：省工省料、密封性好、劳动条件好。2）.与作为零件成形工艺的铸、锻相比 能化大为小，拼小成大，简化铸、锻、冲工艺, 被喻为神奇的“钢铁裁缝”。 可制造双金属结构 焊接时局部加热，而产生焊接残余应力和焊接变形。 焊接缺陷的隐避性，易导致焊接结构的意外破坏。2. 电弧焊：是在具有一定电压的两电极间或电极与工件之间的气体介质中，产生强烈而持久的放电现象，即在局部气体介质中有大量电子流通过的导电现象。直流正接是将工件接到电源的正极，焊条接到负极；直流反接是将工件接到电源的负极，焊条接到正极。正接时工件的温度相对高一些。注意：交流电没有正接与反接。3.焊条药皮的作用：（

15、1）引燃电弧 2）稳定电弧3）保护焊缝4）焊缝中渗入合金元素。 药皮中一般都有锰铁，因为锰能除氧、脱硫，产生熔渣，保护焊缝；降低电弧气氛和熔渣的氧化性，使焊缝金属获得必要的合金成分。其它电弧焊中，起到药皮作用的是：埋弧焊-焊剂；气体保护焊中-气体（CO2、氩气等）；等离子弧焊接-离子气体（氩气）。4.产生焊接应力与变形的原因是什么？在焊接过程中和焊接以后，焊缝区纵向受力是否一样？焊接应力是否一定要消除？消除的方法有哪些？ 答：在焊接过程中，由于焊件各部分的温度不同，冷却速度不同，热胀冷缩和塑性变形的程度不同，因而导致内应力、变形、裂纹的产生。 焊缝区纵向受力大小和方向均不一样。 焊接应力一定要

16、消除。采取以下措施可以防止或消除焊接应力： 焊接不要有密集交叉,截面和长度也要尽可能小,以减少焊接局部加热,从而减少焊接应力.采取合理的焊接顺序,使焊缝能够自由收缩,以减少应力. 采用小能量,多层焊,也可减少焊接应力. 焊前预热可以减少工件温差,也能减少残余应力.当焊缝还处于较高温度时,锤击焊缝使金属伸长,也能减少焊接残余应力.焊后进行消除应力的退火可消除残余应力。4.焊接变形有哪些基本形式？焊前为预防和减小焊接变形有哪些措施？ 答：焊接变形的基本形式： 纵向和横向收缩变形角变形 弯曲变形 扭曲变形 波浪变形。焊前为预防焊接变形的措施：焊件采用对称结构或大刚度结构.焊缝对称分布采用小电流、多层

17、焊。5.试分析厚件多层焊时，为什么有时用小锤对红热状态的焊缝进行锤击？答：用小锤对红热状态的焊缝进行锤击原因有： 通过锤击，松弛由于热影响区收缩引起的拉应力；细化焊缝区的晶粒，使得焊缝区力学性能得到改善； 锤击红热态焊缝时，可以焊合焊缝内的微裂纹、孔洞等缺陷，提高焊缝的力学性能； 锤击焊缝，清除覆盖在焊缝上的焊渣。7. 试比较电阻对焊和摩擦焊的焊接过程特点有何不同？各自的应用范围如何？ 答：不同点：电阻对焊是利用电阻热使两个工件在受压条件下在整个接触面上焊接起来的一种方法。 摩擦焊是利用工件间摩擦产生的热量，在受压条件下焊接成型。相同点：在受压条件下成型端面与端面的焊接；无需焊接材料；焊接表面

18、不需清洁。 不同点：热源不同，摩擦焊利用摩擦热，电阻焊利用电阻热。对工件截面大小、形状要求不用，摩擦焊可以焊接同种金属，也可以焊接不同种金属，工件可以等截面积，也可不同截面积，但需要一个焊件为圆形或管形；电阻对焊要求同种金属等截面焊接。焊件大小不同，摩擦焊件直径可以从 2mm 至150mm，而电阻焊件一般直径大小于 20mm。摩擦焊设备复杂，一次行投资大，电阻对焊设备简单。8.钎焊和熔化焊实质差别是什么？钎焊的主要使用范围有哪些？钎焊与熔化焊相比有何特点？ 答：钎焊是利用熔点比焊件低的钎料作为填充金属，加热时钎料熔化，熔化的钎料将焊件连接起来的一种焊接方法。 熔化焊是熔化的母材和焊条形成熔池，

19、冷却后将两焊件连接起来的焊接方法。 钎焊根据所用钎料熔点不同，可分为硬钎焊和软钎焊。硬钎焊主要用于受力较大的钢铁和铜合金构件的焊接，以及工具、刀具的焊接；软钎焊主要用于接头强度较低、受力不大、工作温度较低的工件，如精密仪表、电气部件、异种金属构件等。 与熔化焊相比，钎焊的特点：1）工件受热影响小，变形小，组织和力学性能变化小； 2）接头光洁，工件尺寸精确；3）可焊接异种金属，不铜截面大小和形状的工件； 4）可同时焊多条甚至上千条焊缝； 5）设备简单。1. 切削运动包括主运动和进给运动，切削（用量）三要素包括切削速度、进给量和背吃刀量。2、对刀具材料的性能有哪些要求？答：较高的硬度。足够的强度和

20、韧度，较好的耐磨性，较高的耐热性,以便在高温下仍能保持较高硬度较好的工艺性,以便于制造各种刀具。切屑种类：带状切屑、节状切屑、崩碎切屑、粒状切屑。切屑热量来源：切屑变形所产生的热量，是切削热的主要来源切屑与刀具前面之间的摩擦所产生的热量工件与刀具后面之间的摩擦所产生的热量。7.磨削为什么能达到较高的精度和较小的表面粗糙度值？答：磨粒上较锋利的切削刃,能够切下一层很薄的金属,切削厚度可以小到微米；磨削所用的磨床,比一般切削加工精度高，刚度及稳定性较好,并且具有微量进给机构,可以进行微量切削；磨削时切削速度很高，当磨粒以很高的切削速度从工件表面切过时,同时有很多切削刃进行切削，每个磨刃仅从工件上切

21、下极少量的金属，残留面积高度很小,有利于形成光洁表面。11.试述磨削的工艺特点？答：（1）加工精度高、表面粗糙度小。（2）径向分力Fy大；（3）磨削温度高（4）砂轮有自锐性。12.何谓积屑瘤，它是如何形成的？对切削加工有哪些影响答：(1)形成：积屑瘤是由于切屑前刀面在切削过程中剧烈磨擦而形成的。（2）影响：粗加工时有益，积屑瘤起保护刀具的作用：使表面质量下降，精加工尽量避免瘤的产生。13.切削液的主要作用是什么?切削加工中常用的切削液有哪几类?如何选用？切削液主要作用有四个：润滑，冷却，清洁，防锈。一般分为。两大类：水基切削液：主要起冷却作用；油基切削液：切削油，主要起润滑作用；1）粗加工时，

22、主要要求冷却。2）精加工时，应选用润滑作用较好的切削液。14.何谓钻孔时的“引偏”？试举出几种减少引偏的措施。答：所谓引偏是指钻孔时，由于钻头弯曲而引起孔径扩大、孔不圆或孔的轴线歪斜等现象。减少的措施有：预钻锥型定心坑.用钻套为钻头导向；钻头的两个主切削刃尽量刃磨对称。16.加工要求精度高表面粗糙度低的紫铜小轴或铝合金轴件外圆时,选用哪种加工工艺,为什么？答：应选用车削或铣削的加工工艺。由于这些零件材料的硬度较低，塑性较大，若采用砂轮磨削，软的磨屑会堵塞砂轮，难以得到很光亮的表面，。采用人造金刚石车刀，在精密机床上加工；1、在零件的加工过程中，为什么常把粗加工和精加工分开进行？答：这是与它们的

23、目的所决定的，粗加工的目的是切除各加工表面的大部分加工余量，并完成精基准的加工，而精加工的目的是获得符合精度和表面粗糙度要求的表面。粗加工时，背吃刀量和进给量大，切削力较大，切削热较高，工件受力变形、受热变形及内应力重新分布，将破坏已加工的表面，同时，粗加工时，还可以发现毛坯缺陷，避免因对不合格毛坯继续生产而造成的浪费。15周铣法中顺铣比逆铣有哪些优点？实际生产中采用哪种方法？为什么？答：逆铣A图:0到max，刀具磨损大；铣削力上抬工件，不利于安装。顺铣B图：max到0，摩擦力小，保护刀具，增加精度铣削力下压减少工件的振动。水平分力引起工作台窜动，甚至打刀。不宜用于带黑皮零件的粗加工。一般情况

24、，特别是有硬皮的铸件或锻件毛坯，应采用逆铣。15若用周铣法铣削带黑皮铸件或锻件平面，为减少刀具磨损，应采用顺铣还是逆铣，为什么？答：应采用逆铣，因为铸件或锻件平面带有黑皮时，硬度一般较高，而顺铣时，铣齿首先接触黑皮，对铣齿产生较大的冲击力，而逆铣时，铣齿首先接触已加工表面，切削力逐渐增大，铣齿的引入及退出非常顺利，因此，逆铣比较适合于带有黑皮的零件表面的加工。14.车刀的主要角度试画出这些角度。将外圆车刀的主要角度，前角10，后角8，主偏角60，副偏角10，刃倾角4画在下图中6.请标出下图中何为缩孔、何为缩松？各应如何消除？答：缩孔：呈倒锥形，内腔粗糙，是集中在铸件上部中心处或最后凝固部位容积较大的孔洞。缩松：呈小圆柱形，内腔光滑，位于铸件中心截面处或分散在铸件某区域内的细小缩孔，称为缩松。消除缩孔：采用顺序凝固方法，使用冷铁或冒口。消除缩松应尽量采用近共晶成分或结晶温度范围窄的合金。