材料成型期末复习题

材料成型期末复习题
《材料成型基础》复习题
成型—利⽤局部变形使坯料或半成品改变形状的⼯序
⼀、⾦属液态成型
1. 何谓铸造**？铸造有哪些特点？试从铸造的特点分析说明铸造是⽣产⽑坯的主要⽅法？
答：熔炼⾦属，制造铸型，并将熔融⾦属浇⼊铸型，凝固后获得⼀定形状和性能铸件的成形⽅法，称为铸造1）可以⽣产出形状复杂，特别是具有复杂内腔的零件⽑坯，如各种箱体、床⾝、机架等。

2）铸造⽣产的适应性⼴，⼯艺灵活性⼤。

⼯业上常⽤的⾦属材料均可⽤来进⾏铸造，铸件的重量可由⼏克到⼏百吨，壁厚可由0.5mm到1m左右。

3）铸造⽤原材料⼤都来源⼴泛，价格低廉，并可直接利⽤废机件，故铸件成本较低。

缺点1）铸造组织疏松、晶粒粗⼤，内部易产⽣缩孔、缩松、⽓孔等缺陷，因此，铸件的⼒学性能，特别是冲击韧度低于同种材料的锻件。

2）铸件质量不够稳定。

2. 何谓合⾦的铸造性能**?它可以⽤哪些性能指标来衡量**？铸造性能不好，会引起哪些缺陷？
铸造性能——合⾦易于液态成型⽽获得优质铸件的能⼒。

合⾦的铸造性能包括⾦属的流动性、凝固温度范围和凝固特性、收缩性、吸⽓性等。

3. 什么是合⾦的流动性**？影响合⾦流动性的因素有哪些？（P2）
流动性流动性是指熔融⾦属的流动能⼒；合⾦流动性的好坏，通常以“螺旋形流动性试样”的长度来衡量
流动性的影响因素1）合⾦的种类及化学成分{1、越接近共晶成分，流动性就越好。

2、选⽤结晶温度范围窄的合⾦，以便获得⾜够的流动性。

}2）铸型的特点3）浇注条件
4. 从Fe－Fe3C相图分析，什么样的合⾦成分具有较好的流动性**？为什么？
越接近共晶合⾦流动性越好。

凝固温度范围越窄，则枝状晶越不发达，对⾦属流动的阻⼒越⼩，⾦属的流动性就越强
5. 试⽐较灰铸铁、碳钢和铝合⾦的铸造性能特点。

6. 铸件的凝固⽅式依照什么来划分？哪些合⾦倾向于逐层凝固？
1. 合⾦的凝固⽅式（1）逐层凝固⽅式（图1-5a）合⾦在凝固过程中其断⾯上固相和液相由⼀条界线清楚地分开，这种凝固⽅式称为逐层凝固。

常见合⾦如灰铸铁、低碳钢、⼯业纯铜、⼯业纯铝、共晶铝硅合⾦及某些黄铜都属于逐层凝固的合⾦。

2）糊状凝固⽅式（图1-5c）合⾦在凝固过程中先呈糊状⽽后凝固，这种凝固⽅式称为糊状凝固。

球墨铸铁、⾼碳钢、锡青铜和某些黄铜等都是糊状凝固的合⾦。

（3）中间凝固⽅式（图1-5b）⼤多数合⾦的凝固介于逐层凝固和糊状凝固之间，称为中间凝固⽅式。

中碳钢、⾼锰钢、⽩⼝铸铁等具有中间凝固⽅式。

7. 缩孔和缩松是怎样形成的？可采⽤什么措施防⽌？
形成缩孔和缩松的主要原因都是液态收缩和凝固收缩所致；防⽌措施：a）采⽤定向凝固的原则b）合理确定铸件的浇注位置、内浇道位置及浇注⼯艺c）合理应⽤冒⼝、冷铁和补贴
8. 合⾦收缩由哪三个阶段组成**？各会产⽣哪些缺陷？影响因素有哪些？如何防⽌？
1.液态收缩⾦属在液态时由于温度降低⽽发⽣的体积收缩。

2. 凝固收缩熔融⾦属在凝固阶段的体积收缩。

液态收缩和凝固收缩是铸件产⽣缩孔和缩松的基本原因。

3. 固态收缩⾦属在固态时由于温度降低⽽发⽣的体积收缩。

固态收缩对铸件的形状和尺⼨精度影响很⼤，是铸造应⼒、变形和裂纹等缺陷产⽣的基本原因。

⼆）影响收缩的因素1. 化学成分不同成分的合⾦其收缩率⼀般也不相同。

在常⽤铸造合⾦中铸钢的收缩最⼤，灰铸铁最⼩。

2. 浇注温度合⾦浇注温度越⾼，过热度越⼤，液体收缩越⼤。

3. 铸件结构与铸型条件铸件冷却收缩时，因其形状、尺⼨的不同，各部分的冷却速度不同，导致收缩不⼀致，且互相阻碍，⼜加之铸型和型芯对铸件收缩的阻⼒，故铸件的实际收缩率总是⼩于其⾃由收缩率。

这种阻⼒越⼤，铸件的实际收缩率就越⼩。

缩孔、缩松的防⽌措施
9. 何谓同时凝固原则和定向（顺序）凝固原则**？对图1所⽰阶梯型铸件设计浇注系统和冒⼝及冷铁，使其实现定向凝固。

凝固的原则同时凝固是指通过设置冷铁、布置浇⼝位置等⼯艺措施，使铸件温差尽量变⼩，基本实现铸件各部分在同⼀时间凝固
定向凝固，是使铸件按规定⽅向从⼀部分到另⼀部分逐渐凝固的过程
采⽤的是定向凝固，如图
10. 铸造应⼒有哪⼏种？如何形成的？如何防⽌铸造应⼒、变形和裂纹？
铸造应⼒在铸件的凝固以及以后的冷却过程中，随温度的不断降低，收缩不断发⽣，若收缩受阻，铸件内将产⽣应⼒，称为铸造应⼒，这是铸件产⽣变形或开裂的主要原因，将严重影响铸件的质量。

产⽣原因：a）热应⼒铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均衡的收缩⽽引起的应⼒。

b）固态相变应⼒铸件由于固态相变，各部分体积发⽣不均衡变化⽽引起的应⼒。

c）收缩应⼒铸件在固态收缩时，因受到铸型、型芯、浇冒⼝、箱挡等外⼒的阻碍⽽产⽣的应⼒。

铸造应⼒的防⽌和消除措施：a）采⽤同时凝固的原则b）提⾼铸型温度c）改善铸型和型芯的退让性d）进⾏去应⼒退⽕
铸件的变形防⽌：a) 采⽤反变形法b) 进⾏去应⼒退⽕c) 设置⼯艺筋铸件裂纹的防⽌
为有效地防⽌铸件裂纹的发⽣，应尽可能采取措施减⼩铸造应⼒；同时⾦属在熔炼过程中，应严格控制有可能扩⼤⾦属凝固温度范围元素的加⼊量及钢铁中的硫、磷含量。

11．灰铸铁最适合铸造什么样的铸件？举出⼗种你所知道的铸铁件名称及它们为什么不采⽤别的材料的原因。

答：灰铸铁的铸造⼯艺特点铸造性能好，⼯艺简单，成品率⾼。

适⽤于对强度、硬度和耐磨性要求较⾼的重要铸件，尤其是厚⼤铸件，如床⾝、凸轮、凸轮轴、⽓缸体和⽓缸套
12．可锻铸铁是如何获得的？为什么它只适宜制作薄壁⼩铸件？
答：可锻铸铁是⽩⼝铸铁通过⽯墨化或氧化脱碳可锻化处理，改变其⾦相组织或成分⽽获得的有较⾼韧性的铸铁；可锻铸铁的碳、硅质量分数低，熔点⽐灰铸铁⾼，凝固温度范围⼤，故铁液的流动性差，必须适当提⾼铁液的出炉温度，以防产⽣冷隔、浇不⾜等缺陷。

同时，可锻铸铁的凝固过程没有⽯墨化膨胀阶段，体积收缩和线收缩较⼤，易形成缩孔和裂纹等缺陷在设计铸件时除应考虑合理的结构形状外，在铸造⼯艺上应采⽤定向凝固的原则设置冒⼝和冷铁，适当提⾼型砂的耐⽕度，退让性和透⽓，为挡住熔渣，在浇注系统中应安放过滤⽹。

13. 什么是⼿⼯造型与机器造型**？各有何特点**？应⽤范围如何？各有哪些常⽤造型⽅法？
答：⼿⼯造型是全部⽤⼿⼯或⼿动⼯具完成的造型⼯序。

⼿⼯造型操作灵活、适应性⼴、⼯艺装备简单、成本低，但其铸件质量差、⽣产率低、劳动强度⼤、技术⽔平要求⾼，所以⼿⼯造型主要⽤于单件⼩批⽣产，特别
是重型和形状复杂的铸件。

⼿⼯造型⽅法可分为：两箱造型、三箱造型、脱箱造型、地坑造型、组芯造型
整模造型、分模造型、挖砂造型、假箱造型、活块造型、刮板造型
机器造型是指⽤机器全部完成或⾄少完成紧砂操作的造型⼯序。

机器造型铸件尺⼨精确、表⾯质量好、加⼯余量⼩，但需要专⽤设备，投资较⼤，适合⼤批量⽣产。

机器造型⽅法有：压实紧实、⾼压紧实、震击紧实、震压紧实、微震紧实、抛砂紧实、射压紧实、射砂紧实。

14．什么是特种铸造**？常⽤有哪些⽅法**？⾦属型铸造有何优越性和局限性**？
答：除砂型铸造以外的其他铸造，称特种铸造。

⾦属铸造的特点及应⽤范围：
1）⾦属型铸件冷却快，组织致密，⼒学性能⾼。

2）铸件的精度和表⾯质量较⾼3）浇冒⼝尺⼨较⼩，液体⾦属耗量减少，⼀般可节约15%－30%。

4）不⽤砂或少⽤砂。

⾦属型铸造的主要缺点是⾦属型⽆透⽓和退让性，铸件冷却速度⼤，容易产⽣浇不到、冷隔、裂纹等缺陷。

15．试述熔模铸造的主要⼯序，主要特点及适⽤范围如何？
主要⼯序：设计制造压型→蜡模制造→结壳→脱蜡与焙烧→浇注与清理
熔模铸造的主要特点及适⽤范围
1）铸件的精度和表⾯质量较⾼，尺⼨公差等级可达IT14-IT11，表⾯粗糙度Ra值可达12.5mm-1.6mm。

2）适⽤于各种合⾦铸件。

3）可制造形状较复杂的铸件，铸出孔的最⼩直径为0.5mm，最⼩壁厚可达0.3mm。

4）⼯艺过程较复杂，⽣产同期长，制造费⽤和消耗的材料费⽤较⾼，多⽤于⼩型零件（从⼏⼗克到⼏千克），⼀般不超过25kg。

16．压⼒铸造⼯艺有何优缺点？它与熔模铸造⼯艺的适⽤范围有何显著不同？
压铸的特点和应⽤1. 压铸优点：①铸件的尺⼨精度最⾼，表⾯粗糙度Ra值最⼩。

②铸件强度和表⾯硬度都较⾼。

③⽣产效率很⾼，⽣产过程易于机械化和⾃动化。

2. 压铸缺点：①压铸时，⾼速液流会包住⼤量空⽓，凝固后在铸件表⽪下形成许多⽓孔，故压铸件不宜进⾏较多余量的切削加⼯，以免⽓孔外露。

②压铸⿊⾊⾦属时，压铸型寿命很低，困难较⼤。

③设备投资⼤，⽣产准备周期长
17．什么是离⼼铸造？它在圆筒形铸件的铸造中有哪些优越性**？
答：将⾦属液浇进⾼速旋转的铸型内，使之在离⼼⼒作⽤下充型并凝固的⽅法，称为离⼼铸造。

18．试确定下列零件在⼤量⽣产条件下，最适宜采⽤哪⼏种铸造⼯艺：缝纫机头：⾦属型铸造，汽轮机叶⽚：低压铸造、铝活塞：挤压铸造，⼤⼝径铸铁污⽔管：离⼼铸造，柴油机缸套：离⼼铸造，摩托车汽缸体：压⼒铸造，车床床⾝：砂型铸造，⼤模数齿轮滚⼑：熔模铸造，汽车喇叭：挤压铸造，家⽤煤⽓炉减压阀：壳体铸造。

19. 为什么要规定铸件的最⼩壁厚值？如何确定最⼩壁厚？
20. 为什么铸件的重要加⼯⾯和主要⼯作⾯在铸件中应朝下**？
因为下部及侧⾯出现的缺陷的可能性少，组织致密。

减少产⽣⽓孔、夹砂、砂眼、结疤类缺陷
21. 为什么尽量使铸件全部或⼤部位于同⼀砂箱内**？
防⽌错型、飞翅、⽑刺等缺陷，保证铸件尺⼨的精确
22. 何谓铸造⼯艺图**？有何⽤途？
铸造⼯艺图是表⽰铸型分型⾯、浇冒⼝系统、浇注位置、型芯结构尺⼨、控制凝固措施（冷铁、保温衬板）等的图样。

指导加⼯
23．试确定图2所⽰铸件的浇注位置及分型⾯。

**
图2 铸件
24．浇注系统⼀般有哪⼏个基本组元组成**，各组元的作⽤是什么**？
浇注系统组成：浇⼝杯：承接来⾃浇包的⾦属液减轻⾦属液对铸型的冲击，阻⽌熔渣、杂物、⽓泡等进⼊直浇道，增加⾦属液的充型压⼒等。

直浇道：将来⾃浇⼝杯的⾦属液引⼊横浇道，保证⾦属液克服沿程的阻⼒损失
直浇道窝：缓冲⾦属液，有助于杂质和⽓泡上浮⾄横浇道顶部
横浇道：撇渣
内浇道：将⾦属液导⼊型腔控制⾦属液的速度和⽅向，调节铸件各部分温宿分布和凝固顺序。

25．什么叫芯头和芯座？它们起什么作⽤？其尺⼨⼤⼩是否相同？
26．冒⼝的作⽤是什么？简述其设置原则？
27．何谓封闭式、开放式、底注式及阶梯式浇注系统？它们各有什么优点？
28．在⽅便铸造和易于获得合格逐渐的条件下，图3所⽰铸件结构有何值得改进之处**？怎样改进**？
图3 设计不良的铸件结构
29. 快速成型技术主要有哪⼏种？简述其基本原理。

答：1、光固化⽴体造型2、分层物件制造3、选择性激光烧结4、熔融沉积造型
快速成型从零件的CAD⼏何模型出发，通过软件分层离散和数控成型系统，⽤激光束或其他⽅法将材料堆积⽽形成实体零
件。

由于它把复杂的三维制造转化为⼀系列⼆维制造的叠加，因⽽可以在不⽤模具和⼯具
的条件下⽣成⼏乎任意复杂的零部件，极⼤地提⾼了⽣产效率和制造柔性。

⼆、⾦属塑性成型
1. 什么叫⾦属塑性成型？⾦属塑性成型的主要⽣产⽅式有哪些**？为什么对某些重要的机械零件要进⾏锻造？（P68）
答：它是在外⼒的作⽤下，使⾦属产⽣塑性变性，从⽽加⼯成所需形状和尺⼨的⼯件的加⼯⽅法。

主要⽣产⽅式：体积成型：锻造、挤压、轧制、拉拔等。

板料成型：冲压。

2. 何谓加⼯硬化**？在热加⼯过程中是否也有加⼯硬化现象产⽣？（P70）
⾦属在冷变形时，随变形程度的增加，强度、硬度提⾼⽽塑性韧性下降的现象有，但加⼯硬化会被再结晶消除
3. 何谓再结晶**？它对⼯件的性能有何影响？（P70）
再结晶：T 再＝0.4T 熔，组织、性能恢复到变形前的⽔平。

影响：消除加⼯硬化增加⾦属的塑性
4. 区别冷变形和热变形的界限是什么**？钢在400℃温度下进⾏加⼯，是热变形还是冷变形**？
界限是再结晶温度；是冷变形因为他还没有达到再结晶温度
5. 可锻性良好的⾦属应具有哪些⼒学性能和组织状态**？哪些⼯艺条件影响⾦属的可锻性**？如何影响？（P72-73）
塑性⾼、变形抗⼒⼩则锻造性能好。

它决定于⾦属的本质和变形条件。

变形条件
1．变形温度变形温度低，⾦属的塑性差、变形抗⼒⼤，不但锻压困难，⽽且容易开裂。

提⾼⾦属变形时的温度，可使原⼦动能增加，原⼦间的结合⼒消弱，使塑性提⾼，变形抗⼒减⼩。

2．变形速度变形速度指单位时间内的变形程度，变形速度低时，⾦属的回复和再结晶能够充分进⾏，塑性⾼、变形抗⼒⼩；随变形速度的增⼤，回复和再结晶不能及时消除冷变形强化，使⾦属塑性下降，变形抗⼒增加，锻造性能变差。

常⽤的锻压设备不可能超过临界变形速度。

3．应⼒状态采⽤不同的变形⽅法，在⾦属中产⽣的应⼒状态是不同的。

应⼒状态对于塑性的影响为：压应⼒数⽬越多，塑性越好；拉应⼒数⽬越多，塑性越差；应⼒状态对于变形抗⼒的影响为：同号应⼒状态下的变形抗⼒⼤于异号状态下的变形抗⼒。

所以，在选择变形⽅法时，对于塑性⾼的⾦属，变形时出现拉应⼒有利于减少能量消耗；对于塑性低的⾦属应尽量采⽤三向压应⼒以增加塑性，防⽌裂纹。

6. 钢料加热温度不当时，易产⽣哪些缺陷**？如何防⽌？
温度过⾼时产⽣过热、过烧、脱碳和严重氧化等缺陷甚⾄使锻件报废，终锻温度过低，⾦属的加⼯硬化严重，变性抗⼒急剧增加，使加⼯难于进⾏，强⾏锻造，将导致短剑破裂报废。

7. 确定碳钢始锻温度和终锻温度的依据是什么**？
以合⾦状态图为依据。

8. 什么叫锻造⽐**？锻粗与拔长时的锻造⽐如何计算P72？
锻造⽐是锻造时变形程度的⼀种表⽰⽅式。

通常⽤变形前后的截⾯⽐、长度⽐或⾼度⽐来表⽰。

锻（镦）粗：H H 0，H 0为变形前的⾼度，H 为变形后的⾼度拔长：F F 0，F 0为变形前的横截⾯积，F 为变形后的横截⾯积
9. 什么叫⾃由锻**？其基本⼯序有哪些**？P76
只⽤简单的通⽤性⼯具，或在锻造设备的上、下砧间直接使坯料变形⽽获得所需的⼏何形状及内部质量的锻件，这种⽅法称为⾃由锻。

基本⼯序：拔长、镦粗、冲孔、扩孔、弯曲、切割、扭矩和错移等
10. 常⽤⾃由锻设备有哪⼏种？其⼯作原理与应⽤场合有何不同？、
⾃由锻设备：空⽓锤、⽔压机、蒸⽓－空⽓锤。

⾃由锻应⽤ —— 单件和⼩批量⽣产。

11. 什么叫模锻**？与⾃由锻相⽐有何优缺点？
模锻——将加热后的坯料放在模膛内受压变形⽽获得锻件的⼀种加⼯⽅法。

与⾃由锻相⽐：
1、⽣产率较⾼，模锻时，⾦属变形在模膛内进⾏，故能较快获得所需的形状。

2、模锻件的尺⼨精确，加⼯余量⼩；
3、可以锻造形状⽐较复杂的锻件；
4、模锻⽣产⽐⾃由锻消耗的⾦属材料少，切削加⼯⼯作量也少，有利于降低⽣产成本。

应⽤：中、⼩型锻件的成批和⼤量⽣产，缺点：1）受模锻设备吨位的限制；2）锻模成本⾼。

问题：⼩型锻件的中、⼩批量⽣产应采⽤⾃由锻还是模锻？或其他⽅法？
胎模锻在⾃由锻设备上使⽤⾮固定模具（胎模）⽣产模锻件的⼯艺⽅法。

特点：与⾃由锻相⽐：⽣产率⾼，精度⾼（余量⼩），与模锻相⽐：成本低（设备、模具）。

12. 锤上模锻时，多模膛模锻的模膛可分为⼏种？它们的作⽤是什么？为什么在终锻模膛周围要开设飞边槽？
13. 绘制模锻件图应考虑哪些问题？选择分模⾯与铸件的分型⾯有何异同？为什么要考虑模锻斜度和圆⾓半径？锤上模锻带孔的铸件时，为什么不能锻出通孔？
14. 什么是胎模锻？与⾃由锻相⽐有何优缺点**？
在⾃由锻设备上使⽤⾮固定模具（胎模）⽣产模锻件的⼯艺⽅法
与⾃由锻相⽐：①操作简便，⽣产率⾼；②锻件表⾯质量好；③⼒学性能好。

15. 板料冲压与锻造相⽐有何异同**？
同：都利⽤外⼒加压使⼯件变形
异：锻造是将原材料加热到⼀定温度然后使⽤⼯具锻打成型，是在⾼温的情况下成型, 可以细化制件中的晶粒。

冲压是将原材料⽤合适的冲压模具冲压成型,在常温下成型，且对厚度有⼀定要求。

16. 板料冲压有哪些基本⼯序**？冲压件的材料有什么要求？
冲压基本⼯序——分离（落料、冲孔、切断等，习惯统称为冲裁）、变形（弯曲、拉深、成型、翻边、收⼝等、冲压件的形状及尺⼨）
对落料件和冲压件的要求
(1)落料件的外形和冲孔件的孔形应简单、对称尽量⽤圆形、矩形避免长槽或细长悬臂结构。

注意排样，提⾼利⽤率。

(2)冲裁件的结构尺⼨（如孔径、孔距）必须考虑材料的厚度。

(3)冲裁件上的直线与直线、曲线与直线的交界处，均⽤圆弧连接。

最⼩园⾓半径如表。

对弯曲件的要求曲件形状应尽量对称，弯曲半径⼤于最⼩半径。

弯曲边H 〉2δ，可以先弯好后再切去。

为防⽌孔变形，孔的位置L>1.5~2δ3、拉深件的要求：外形简单、对称，深度不宜过⼤。

最⼩许可半径如，否则增加拉深次数和整形⼯作。

17. 试分析冲裁间隙对冲裁件质量、冲裁⼒和模具寿命的影响。

如何确定冲裁模具中凸凹模的尺⼨？
18. ⽤Φ50mm冲孔模具来⽣产Φ50mm落料件能否保证冲压件的精度**？为什么？
答：不能。

①落料时以凹模为准计算，凹模刃⼝的基本尺⼨接近落料件的最⼩极限尺⼨，凸模的基本尺⼨等于凹模刃
⼝基本尺⼨减去⼀个最⼩间隙值。

②冲孔时以凸模为准计算，凸模刃⼝的基本尺⼨接近冲孔件的最⼤极限尺⼨，凹模的基本尺⼨等于凸模的
基本尺⼨加⼀个最⼩合理间隙值。

19. 试⽐较圆筒形⼯件拉伸、翻边时变形特点的不同。

20. 挤压零件⽣产的特点是什么？
坯料在三向不均匀压应⼒作⽤下，从模具的孔⼝或缝隙挤出，使之横断⾯积减⼩、长度增加，成为所需制品的加⼯⽅法称为挤压
21. 轧制零件的⽅法有⼏种？各有什么特点？
22. 试述⼏种主要⾼能⾼速成形的特点
⾼速成型的特点模具简单零件精度⾼表⾯质量好可提⾼材料的塑性变形能⼒利于采⽤复合⼯艺⽅法：爆炸成形电液成形电磁成形
三、⾦属连接成型
1. 什么是焊接？焊接⽅法有哪些？各具有什么特点？
焊接：⽤加热、加压等⼯艺措施，使两分离表⾯产⽣原⼦间的结合与扩散作⽤，从⽽获得不可拆卸接头的材料成形⽅法。

1．熔化焊电弧焊（⼿⼯电弧焊、埋弧⾃动焊、⽓体保护焊）、电渣焊、电⼦束焊、激光焊、等离⼦弧焊等2．压⼒焊：电阻焊、摩擦焊、冷压焊、超声波焊、爆炸焊、⾼频焊、扩散焊等
3．钎焊：软钎焊、硬钎焊
2. 什么是焊接电弧**？其形成特点如何？（P123）
焊接电弧：在焊条末端和⼯件两极之间的⽓体介质中，产⽣强烈⽽持久的放电现象
焊接电弧的稳定燃烧—就是带点粒⼦产⽣、运动、复合、产⽣的动态平衡过程。

3. 焊条的作⽤是什么**？焊条药⽪有何成分功⽤？（P125）
焊条的作⽤：焊条芯：焊缝的填充材料—填充焊缝电极传导电流—导电
约⽪: 机械保护的作⽤冶⾦的作⽤稳定电弧的作⽤
4. 下列焊条型号或牌号的含义是什么？E4303；J422；J507。

5. 焊接接头由哪⼏部分组成**？各部分的组织和性能特点是怎样**？（P126）
焊接接头的组成：、焊缝区（熔池⾦属冷却结晶所形成的铸态组织。

属于铸造组织）；熔合区是焊缝和母材⾦属的交界区是焊缝向热影响区过渡的区域。

（强度、塑性、韧性极差，是裂纹和局部脆断的发源地。

）；焊接热影响区（焊缝两侧的母材，由于焊接热的作⽤，其组织和性能发⽣变化的区域）
减⼩和消除焊接热影响区的⽅法①⼩电流、快速焊接采⽤先进的焊接⽅法③焊前预热、焊后热处理（正⽕）焊接接头形式有对接、搭接、⾓接和T形接头
6. 常见焊接缺陷有哪⼏种**？其中对焊接接头性能危害最⼤的为哪⼏种**？（P150-151）
焊缝常见缺陷1、焊瘤；2、夹渣；3、裂纹；4、⽓孔；5、咬边；6、未焊透。

裂纹危害最⼤（百度来的答案）
7. 产⽣焊接应⼒与变形的原因是什么？焊接过程中和焊后的焊缝区纵向受⼒是否⼀样？清除和防⽌焊接应⼒有哪些措施？
焊接应⼒与变形产⽣的根本原因是：焊件(⼯件）在焊接过程中受到局部加热和快速冷却。

8. 说明埋弧⾃动焊、电渣焊**、CO2焊、氩弧焊点基本过程、特点和应⽤范围。

答：电渣焊→利⽤电流通过液态熔渣时产⽣的电阻热，同时加热熔化焊丝和⾦属母材的焊接⽅法；焊接热源：电阻热；保护介质：液态熔渣
特点：1）⼤厚度⼯件可⼀次焊成。

2）⽣产率⾼，成本低。

3）焊接质量好。

不易产⽣夹渣、⽓孔等缺陷。

4）热影响区⼤。

—焊后热处理。

应⽤：①适⽤于碳钢、合⾦钢、不锈钢等材料；②适⽤于厚⼤⼯件。

厚度⼤于40mm的⼤型结构件。

9. 什么是⾦属的焊接性？钢材的焊接性主要决定于什么因素？
⾦属材料的焊接性指被焊⾦属采⽤⼀定的焊接⽅法、焊接材料、⼯艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。

焊接性①⼯艺焊接性：焊接接头产⽣⼯艺缺陷的倾向。

尤其指出现各种裂纹的可能性②使⽤焊接性：焊接接头在使⽤中的可靠性。

包括⼒学性能及其它特殊性能影响焊接性的因素1）焊接⽅法2）焊接材料3）焊件化学成分4）⼯艺参数
10. 下列⾦属材料焊接时主要问题是什么？常⽤什么焊接⽅法和焊接材料？
普通低合⾦钢；中碳钢；珠光体耐热钢；奥⽒体不锈钢；铝及铝合⾦；铜及铜合⾦；钛及钛合⾦
低碳钢的焊接焊接性良好。

中碳钢：C<0.25~0.60% CE <0.4% 焊接性由良好CE =0.4%~0.60% 较差问题：焊缝区易产⽣热裂纹热影响区易产⽣冷裂纹
措施：焊前预热（150~250 ℃），焊后缓冷选⽤低氢型焊条焊件开坡⼝，且采⽤细焊条、⼩电流、多层焊
⾼碳钢：C>0.60%焊接性差。

问题：焊缝区易产⽣热裂纹热影响区易产⽣冷裂纹
措施：焊前预热（250~350 ℃），焊后缓冷。

选⽤低氢型焊条焊件开坡⼝，且采⽤细焊条、⼩电流、多层焊避免选⽤⾼碳钢作为焊接结构件。

焊补
普通低合⾦结构钢低强度普通低合⾦结构钢：σs<400MPaCE <0.4% 16Mn、09Mn2Si 焊接性良好
⾼强度普通低合⾦结构钢：CE <0.4%~0.5%σs>400Mpa15MnVN，18MnMoNb 14MnMoV焊接性较差
焊前预热（150~250 ℃），焊后缓冷；选⽤低氢型焊条；焊件开坡⼝，且采⽤细焊条、⼩电流、多层焊。

马⽒体钢的焊接：焊接性很差，易产⽣冷裂。

焊前预热，焊后缓冷。

常⽤氩弧焊、埋弧焊
铁素体钢的焊接：焊接性较差。

焊前低温预热，常⽤钨极氩弧焊、⼿弧焊。

奥⽒体钢的焊接：焊接性好。

适⽤多种焊接⽅法
焊接常⽤保护措施：焊前预热（150~250 ℃），焊后缓冷；选⽤低氢型焊条；焊件开坡⼝，且采⽤细焊条、⼩电流、多层焊。

1. 铝及铝合⾦的焊接特点1）易氧化；2）易产⽣⽓孔；3）易变形开裂4）接头易软化；焊接⽅法氩弧焊、⽓焊、钎焊、电阻焊
铜及铜合⾦的焊接特点1）难熔合2）易氧化3）易产⽣⽓孔4）易变形开裂焊接⽅法氩弧焊、⽓焊、钎焊、碳弧焊。

11.碱性焊条与酸性焊条有何不同？应如何选择**？
酸性焊条：在熔渣中以酸性氧化物为主（TiO2、SiO2、Fe2O3）酸性焊条适⽤⼀般的结构构件；碱性焊条：在熔渣中以碱性氧化物为主（K2O、Na2O、CaO、MnO）碱性焊条焊成的焊缝⾦属含氢量很低，抗裂性及强度好，适于焊接重要的结构钢或合⾦结构钢；
电焊条的选⽤：（1）根据被焊⼯件的强度选⽤（2）根据被焊⼯件的化学成分选⽤（3）根据被焊⼯件⼯作条件和结构选⽤（4）根据实际⽣产状况选⽤
12. 如图4所⽰的三种焊件，其焊缝布置是否合理？若不合理，请加以改正。

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图4 焊件的焊缝布置
四、⾮⾦属材料的成型
1. 塑料由什么组成？常⽤的⼯程塑料中，哪些是热塑性塑料**？哪些是热固性塑料**？
塑料的组成：①树脂: 塑料的主要组分②填充剂（填料）: 提⾼塑料的⼒学、电学性能或降低成本等。

③增塑剂: 提⾼塑料的可塑性和柔软性；④稳定剂: 提⾼塑料对热、光、氧等的稳定性，延长使⽤寿命。

⑤增⾊剂: 赋予塑料制品各种⾊彩；⑥润滑剂:提⾼塑料在加⼯成形过程中的流动性和脱模能⼒，同时可使制品光亮美观。

⑦固化剂: 与树脂发⽣交联反应，使受热可塑的线型结构变成热稳定好的体型结构。

⑧其他: 还有发泡剂、催化剂、阻燃剂等
热塑性塑料受热时软化或熔融、冷却后硬化，韧性好，可反复成形,包括聚⼄烯、聚氯⼄烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯醚、聚四氟⼄烯等。

热固性塑料在加热、加压并经过⼀定时间后即固化为不溶、不熔的坚硬制品，不可再⽣。

具有更好耐热性和抗蠕变能⼒,包括有酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、有机硅树脂等。

2. 塑料有哪些成型⽅法**？各适于成型哪⼀类制品**？
成型⽅法：注射成型，除氟塑料外⼏乎所有的热塑性塑料都可⽤来注射成型，成型三维复杂塑料制品；
模压成型法（压制成型）：主要⽤于热固性塑料制品的⽣产。

适⽤于形状复杂或带有复杂嵌件的制品，但⽣产率低、模具成本较⾼。

其制品主要⽤作机械零部件、电器绝缘件和⽇⽤品等，汽车配电盘、电器开关、餐具等挤出成型：挤出成形的⽣产效率⾼，可⾃动化连续⽣产，⼀般使⽤热塑性塑料作原料。

成型管材、板材、薄膜和中空制品。

吹塑成形（中空成型）成型⼯业⽣产及⽇常⽣活中使⽤的化学品包装容器、便携式⼯具箱，⽣活塑料瓶等3. 注射成形主要⽤于哪类塑料的成型**？⼀般有哪⼏个⼯艺步骤**？
注射成型主要⽤于热塑性塑料。

能⽣产形状复杂、薄壁、嵌有⾦属或⾮⾦属的塑料制品
⼯艺步骤加料→塑化→充模→保压→倒流→冷却→脱模
4. 橡胶的组成是什么？有什么⽤途？为什么要硫化？
5. 为什么橡胶在成形前要进⾏塑炼**？橡胶有哪些成型⽅法**？
为什么要塑练？降低它的弹性，增加其可塑性，并且获得适当的流动性，以满⾜混炼、压延、压出、成型、硫化以及胶浆制造、海绵制造等各种⼯艺加⼯过程要求
塑练：强迫⽣胶反复通过两个转速不同的滚筒之间的间隙，使之在强剪切⼒作⽤下长分⼦链被切断，相对分⼦量减⼩，从⽽流动性增加（即塑性增加）的⼯艺过程。

塑炼⼀般在螺杆式塑炼机或两辊式塑炼机上进⾏。

橡胶的成型⽅法：①压延②注射法③挤出④裁断⑤硫化
6. 胶粘剂的组成是什么？试述粘接⼯艺过程。

7. 陶瓷粉末的制备⽅法分为哪⼏类？简述各分类⽅法的基本原理。

各有何优缺点？
8. 陶瓷有哪些成型⽅法？
9. 陶瓷为什么要烧结？其原理是什么？
五、材料成型⼯艺的选择及检验
1. 什么是⽑坯？合理选择⽑坯有何重要性？⽑坯选择包括什么内容？
1零件⽑坯类型（1）按⽤途分：结构⽑坯、⼯具⽑坯、其它⽑坯。

（2）按加⼯⽅法分：型材、铸件、锻件、冲压件、焊接件、冷挤压件、粉末冶⾦件。

2. 常⽤零件⽑坯类型有哪⼏种**？其选择原则有哪些？
零件⽑坯类型
（1）按⽤途分：结构⽑坯、⼯具⽑坯、其它⽑坯。

（2）按加⼯⽅法分：型材、铸件、锻件、冲压件、焊接件、冷挤压件、粉末冶⾦件。

⽑坯选择的原则1.零件的使⽤性能及质量要求2.材料的⼯艺性能{①材料的⼯艺性对⽑坯选择的影响②零件的结构、形状与尺⼨⼤⼩对⽑坯⽣产⽅法选择的影响③零件性能的可靠性对⽑坯选择的影响④零件⽣产的批量对⽑坯选择的影响}3.选材经济合理性4.⽣产条件（可⾏性）。