金属工艺学考试资料

冲型：液态合金填充铸型的过程充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确，轮廓清晰逐渐的能力。

冲型不足产生的缺陷：浇不足，冷隔。

浇不足：在型腔被填满之间，形成的晶粒将充型的通道堵塞，金属液被迫停止流动，铸件产生浇不足。

冷隔：虽然工件充型完整，但在某断面处可能是从两个方向填充的液态合金，在此断面处存在有未完全融合的接缝。

合金流动性：液态合金本身的流动能力。

影响合金流动性的因素：化学成分的影响最为显著，纯金属和共晶成分合金流动性好，结晶温度范围宽的合金流动性差。

铸件凝固方式：逐层凝固，糊状凝固，中间凝固。

影响铸件凝固方式的因素：合金的结晶温度范围和铸件的温度梯度是影响铸件凝固方式的主要因素，一般结晶温度范围越窄，越趋向于逐层凝固，越宽越趋向于糊状凝固。

合金的收缩过程：液态收缩，凝固收缩，固态收缩。

影响合金收缩大小的因素：化学成分，浇注温度，铸件结构和铸型条件。

缩孔：铸件内形成的较大的空腔。

缩松：铸件内分散在一定区域内的细小缩孔群。

影响缩孔缩松形成的因素：合金液态收缩和凝固收缩越大，浇注温度越高，铸件越厚，缩孔容积越大；结晶温度范围越窄的合金，缩孔倾向大，缩松倾向小；结晶温度范围越宽的合金，缩孔倾向小，缩松倾向大。

缩孔缩松的防止方法：保证顺序凝固，在铸件厚大部位增设冷铁。

铸件防止应力变形的方法：尽可能使铸件的壁厚设计均匀，形状对称；在铸造工艺上采用同时凝固原则，以使冷却均匀；采用“反变形”法工艺，用“反变形”抵消铸件产生的变形。

灰口铸铁熔炼炉料的组成：金属料，回炉铁，废钢，铁合金，燃料，溶剂。

铸钢生产的工艺特点：强度高，有塑性即韧性，适于制造形状复杂的大铸件；熔点高，容易氧化，流动性差；收缩率大，是铸铁的三倍，易产生浇不足、缩孔等缺陷。

粘接剂：粘土，水玻璃。

完整合格砂型应包括：恰当的分型面，足够的沙层厚度，合理的浇注系统，良好的气体输出通道，通气孔应畅通。

典型浇注系统组成部分：外浇口，直浇口，横浇口，内浇口。

开放式浇注系统：浇口断面比（F直浇口）<(F横）<(F内）封闭式浇注系统：浇口断面比（F直浇口）>(F横）>(F内）冒口的作用：储存多余金属液，补缩防止缩孔缩松。

铸件结构设计遵循的原则：1 铸件外形结构设计时，应便于取出模型；避免外部侧凹，分型面应尽量平直，合理设计凸台和避免侧壁具有妨碍拔模的局部凹陷结构。

2 铸件内腔结构设计时应尽量避免或减少型芯使用；尽量减少型芯使用，尽量便于型芯固定，设计铸件应合理确定结构斜度。

熔模铸造工艺过程：熔模制造结壳脱蜡（熔模）浇注落砂清理金属型铸造按照分型面位置的不同，可分为整体式，垂直式，水品分型式，和复合分型式。

加工硬化：金属随变形程度的增加，强度硬度上升，塑性韧性下降的现象。

恢复温度：冷变形强化是一种不稳定的现象，将冷变形后的金属加热到一定温度后，因原子的活动能力增强，使原子恢复到平衡位置，晶内残余应力大大减小，这种现象称为恢复，该温度称为恢复温度。

再结晶温度：在恢复温度的基础上，当温度继续升高到该金属的熔点（开式温度）的0.4倍时，金属原子获得更多的热能，使塑性变形后金属被拉长了的晶粒重新生核、结晶，变为变形前的晶格结构相同的新等轴晶粒，这一现象称为…，该温度为……锻造比的意义：改变坯料组织，使其更紧密；细化晶粒；消除偏析。

金属的可锻性是衡量材料在经受压力加工时，获得优质零件的难易程度的一个工艺性能。

影响金属材料可锻性因素：1金属的本质。

化学成分的影响，金属组织的影响。

2加工条件。

变形温度的影响，应变速率的影响。

3应力状态的影响。

体积不变定律：金属在进行压力加工时变形前体积等于变形后体积。

最小阻力定律：金属在进行压力加工时，金属如果可以向各方向变形时，则最大的变形是向着大多数质点遇到最小阻力的方向运动而产生变形。

锻件加热时产生的缺陷：裂纹，表面氧化和脱碳，过热与过烧。

自由锻拔长规则：1从大直径圆截面延伸拔长至小圆截面时，应先正方形延伸到一定尺寸后在倒棱滚圆。

2延伸扁方形坯料锻件时，应控制高度方向的压缩比，若宽度大于2.5-3的厚度时，延伸时会弯曲。

自由锻件结构工艺性：避免椎体及斜面的锻造结构；避免设计成几个件的空间曲线交线结构；避免加强筋及凸台等结构，工字型截面成空间曲线形表面；避免设计成截面大小急剧变化形状。

模锻：锤上模锻;曲柄压力机上模锻；摩擦螺旋压力机上模锻；胎膜锻。

锤上模锻：1模锻模膛（终锻模膛、预锻模膛）2制坯模膛（拔长模膛、滚压模膛、弯曲模膛、切断模膛）板料冲压加工范围：板材厚小于8mm采用冷态下直接进行冲压，超过8-10mm的采用热冲压冲压工序:1分离工序（剪切，冲裁，修整，切断）2变形工序（拉伸，弯曲，胀形，翻边）冲材件的排样：排样是指冲材件在条料或带料上合理的分布。

有塔边的排样是在各个落料间均有一定尺寸的塔边，优点是毛刺小，而且是在同一个平面上，冲材件尺寸精确，质量较高，但材料消耗多。

无塔边排样是利用落料件形状的一个边作为另一个落料件的边缘，材料利用率高，但毛刺不在同一平面上，而且尺寸不易控制，适用于冲材件质量要求不高的场合。

冲模分类及构造：1简单冲模：冲床一次行程中只完成一个工序的冲模。

2连续冲模：冲床一次行程中，在冲模的不同部位，同时完成几个工序的冲模。

3复合冲模：冲床一次行程中，在冲模的同一部位，同时完成几道冲压工序的冲模。

冲压件结构工艺性注意问题：1.，对冲裁件的要求：落料件的外形和冲孔件的孔形应力要求简单对称，应避免出现长槽或细长悬臂结构；冲裁件的结构尺寸，空间局不能小于板材厚度；冲裁件上直线与直线，曲线与曲线的交接处，均应用圆弧连接，以避免尖角处因应力集中而产生裂纹。

2，对弯曲件的要求：弯曲件形状应尽量对称，弯曲半径不能小于材料允许的最小弯曲半径；弯曲边的平直部分H>2δ;弯曲带孔件时，为避免孔的变形，孔边距弯曲边的距离应大于（1.5-2）δ。

3，对拉伸件的要求：拉伸件的外形应简单对称，深度不易过大，拉伸件的圆角半径在不增加工艺程序的情况下，应选取适当的最小允许半径。

焊接方法分类：1，熔化焊：气焊、电弧焊（手工电弧焊、埋弧电弧焊、气体保护焊）电渣焊、激光焊。

2，压力焊：电阻焊（电焊、缝焊、对焊）、摩擦焊、爆炸焊、（冷压焊）3，钎焊：软钎焊、硬钎焊。

正接是将工件接到电源的正极，焊条（或电极）接到负极。

反接是将工件接到电源的负极，焊条（或电极）接到正极。

电焊机的空载电压就是焊接时的引弧电压（50-90V），工作电压是指电弧稳定燃烧时的电压（16-35V）。

电焊冶金过程特点：焊接电弧和熔池金属的温度高于一般的冶金温度，气体活跃，导致金属烧损和形成有害杂质；金属熔池小，四周都是冷金属，熔池液态时间短，大约10秒左右，各种化学反应难以达到平衡，化学成分不均匀，杂质来不及浮出，以产生夹渣和气孔。

手工电弧焊的特点：焊接设备简单，易维护；使用方便；应用范围广泛。

影响焊缝质量因素：焊前的清理工作；电弧的稳定性和长短；焊接范围（电流），焊接操作技术；焊后冷却速度及焊后热处理等。

为保证焊缝质量应采取的措施：对焊缝区进行保护，以防止空气进入焊缝区，因此不能用光焊条焊接；在焊条皮药中加入锰铁等有用元素，以弥补有用元素的烧损，提高焊缝性能，进行脱S，脱P和脱氧，除空气中的氧外，工件表面的锈迹，水分，油渍，都分解出氧气，因此应仔细清理。

减少焊接应力及变形措施：反变形法；合理的焊接次序；加预量法；刚性加持法。

矫正焊接变形的方法：机械矫正法，火焰矫正法。

焊条皮药作用：提高电弧燃烧稳定性，防止空气对熔化金属的有害作用。

酸性焊条特点：适合各种电源，操作性好，电弧稳定，成本低，但焊缝强度低，渗合金作用弱，不宜承受重载和要求高强度的重要构件。

碱性焊条特点：用直流电源，焊缝强度高，抗冲击能力强，操作性差，电弧不稳定，成本高，只适合焊接重要构件。

焊条的选择原则：低碳钢和低合金钢构件，一般要求焊缝金属与母材等强度；同一强度等级的酸性焊条和碱性焊条，对于要求塑性好，冲击韧度高，抗裂能力强或低温性能好的结构选用碱性焊条，如构件受力不复杂，母材质量好，选酸性焊条；低碳钢与低碳合金钢焊接，可按异种钢接头中强度较低的钢材来选用相应焊条；铸钢件易产生焊接裂纹，应选用碱性焊条，焊接不锈钢或对耐热钢等有特殊要求的钢材，应选用相应专用焊条。

氩弧焊是以氩气作为保护气体的气体保护焊。

氩弧焊分类：钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、钨极脉冲氩弧焊。

纤焊是利用熔点比焊件低的纤料做填充金属，加热时纤料熔化而将工件连接起来的焊接方法，分为硬纤焊和软纤焊。

铜及铜合金焊接特点：1，导热性高，焊前需预热，否则易造成焊不透缺陷。

2，易形成夹渣，膨胀系数大，收缩率也大，易产生较大焊接应力，产生开裂。

3，吸气性强，工件易产生气孔。

4，铜的电阻极小，不适于电阻焊。

5，易氧化，使焊工中毒。

6，焊缝易塌陷。

铝及铝合金焊接特点：防氧化；大电流；热膨胀大；易变行；焊缝易塌陷。

（识图）焊缝的布置：1，焊缝布置应尽量分散。

焊缝的位置尽可能对称布置。

3，焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置。

4，焊缝应尽量避开机械加工表面。

5，焊缝位置应便于焊接操作。

常见焊接缺陷：裂缝；未焊透；夹渣；气孔；焊接外型尺寸不符合要求，过大或过小。

焊接检验：破坏性检验或不破坏性检验外观检验：指用肉眼或低倍放大镜检查焊缝是否有可见的缺陷，外行尺寸、裂缝、未焊透等。

内部检查：磁粉检验；着色检验；超声波检验；X射线和γ射线检验；密封性检验水压式检验。

机床基本组成：主传动部位；进给传动部位；工作安装部位；道具安装装置；支撑件；动力源。

（识图）车削零件结构工艺性：保证装夹方便、稳定可靠；零件结构应有足够的刚度；尽量减少装夹次数；有进度要求的表面最好一次性装夹加工；尽量减少安装次数；便于退刀和进刀。

钻削工艺特点：容易产生引偏；排屑困难；切削热不易扩散。

（识图）钻削件结构工艺性：应避免在斜面上钻孔；应避免钻削不完整孔；应避免设计成弯曲的孔，不利于加工；应避免孔设计的过深，影响排屑，铸件上钻孔的地方与铸件壁要错开一定距离，要有足够的加工空间。

刨削零件结构的切削加工工艺性原则：便于装夹；便于加工（零件结构应有足够的刚度）；便于进刀和退刀，留有越程槽；减少机床调整次数。

拉孔定位采用浮动支撑定位。

铣削方式：周铣削（逆铣削，顺铣削）用圆柱铣刀的圆周刀齿加工平面；端铣法（对称铣削法，不对称铣削法）用端铣刀的端面刀齿加工平面。

（识图）铣削结构工艺性：减少机床调整次数；减少加工难度；尽量采用标准参数；便于加工，零件结构应有足够的强度。