金属工艺学第五版邓文英部分课后习题解答(机讲义械制造基础)-课件PPT(精)
金属工艺学第五版cp(5)课件
金属材料在建筑行业中具有良好的耐久 性、美观性和经济性等特点，能够满足
建筑物的长期使用和安全性能要求。
在建筑行业中，金属材料的加工工艺也 是多种多样的，如切割、弯曲、钻孔等 ，这些工艺能够保证建筑物的质量和美
观性。
04
金属工艺发展
新材料的发展
01
02
03
高强度轻质材料
如钛合金、铝合金等，广 泛应用于航空、汽车和体 育器材等领域。
将淬火后的金属加热到适当温度并保温一 段时间，然后缓慢冷却至室温，以稳定组 织、降低内应力和脆性。
03
金属工艺应用
机械制造中的应用
金属材料在机械制造中占据着重要的地位，如钢铁、铜、铝等。它们被广泛用于制 造各种机械设备、机床、工具等。
金属材料具有良好的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等特点，能够满足机械制造中的 各种需求。
在机械制造中，金属材料的加工工艺也是非常重要的，如铸造、锻造、焊接、切削 加工等，这些工艺直接影响到机械产品的质量和性能。
航空航天中的应用
航空航天工业对材料的要求非常高，需要具备轻质、高强度、耐高温等 特点。金属材料，如钛合金、铝合金、镍合金等，在航空航天领域中得 到了广泛应用。
这些金属材料能够满足航空航天领域中的各种极端条件，如高真空、高 温度、强辐射等，同时还能够保证机械设备的可靠性和安全性。
05
金属工艺实践
实验操作指导
实验目的
通过实验操作，掌握金属工艺的基本原理和技能，培养实践能力和创新思维。
实验设备
金属材料、工具、测量仪器等。
实验步骤
介绍实验前的准备、实验过程的方法和注意事项，以及实验后的整理和总结。
实验安全
强调实验过程中的安全注意事项，确保实验过程的安全可控。
金属工艺学习题
金属工艺学第五版课后习题答案本文件自己制作，版权所有，请勿侵犯金属材料的主要性能（1）什么是应力？什么是应变？（2）缩颈是如何产生的？发生在拉伸曲线哪个阶段？（3）对于具有力学性能要求的零件，为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求，而极少标注其他力学性能要求?（4）布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？（5）下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？铁碳合金（1）什么是过冷现象?过冷度指什么？（2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？（3）什么是同素异晶转变？室温和1100度的纯铁晶格有何不同（4）（5）试绘简化的铁碳合金状态图（6）分析在缓慢冷却下，亚共析钢和过共析钢的结晶过程和室温组织？钢的热处理（1）什么是正火，退火？他们的特点和用途有何不同？（2）亚共析钢的淬火温度该如何选择？温度过高或过低有何弊端？（3）碳钢在油中淬火，后果如何？为什么合金钢通常不在水中淬火？（4）钢在淬火后为什么不立即回火？三种回火的用途有何不同？（5）钢锉，汽车大弹簧，车床主轴，发动机缸盖螺钉的最终热处理有何不同？（6）生活用手缝针，汽车变速箱齿轮盖采用那种热处理？为什么？第四章工业用钢（1）下列牌号钢个属于哪类钢？试说明数字于符号的关系？哪些焊接性能好？15 40 Q195 Q345 CrWMn 40Cr 60Si2Mn（2）比较碳素工具钢与合金工具钢，以及适用场合有何不同？（3）填表（4）仓库中混存三种规格相同的20钢，45钢，T10钢，请提出一种最为简便的区分方法？（5）现拟制造如下产品，请选出适合的钢号？六角螺钉，车床主轴，钳工錾子，液化石油气灌，活扳手，脸盆，自行车弹簧，门窗合页（7）下列该选用哪些钢号？宜采用哪种热处理？汽车板簧，台钳钳口，自行车轴档铸造铸造工艺基础（1）为什么铸造师毛皮生产中的重要方法？试从铸造的特点并结合示例分析？（2）什么是液态合金的冲型能力？他与合金的流动性有何关系？不同成分的合金为何流动性不同？（3）某定型生产的后铸铁件，投产以来质量基本稳定，但近一段时间浇不到和冷隔缺陷突然增加，是分析其可能的原因？（4）既然提高浇注温度可以改善冲型能力，那么为什么又要防止浇注温度过高?（5）缩孔和缩松有何不同？为何缩孔比缩松较容易防止？（6）什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则适用场合有何不同？（7）某铸件时常产生裂纹缺陷，如何鉴别其裂纹性质？如果属于热烈，应该从哪些方面寻早产生原因？（8）上册P49（9）如何区分气孔，缩孔，砂眼，夹渣缺陷？存在铸造缺陷的铸件是否属于废品？常用合金铸件的生产（1）试从石墨的存在分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征？（2）影响铸铁石墨化因素是什么？为什么铸铁牌号不用化学式表示？（3）灰铸铁最适合制造哪类铸件？试举例车床上十种灰铸铁件名称？示例说明选用灰铸铁，而不选用铸钢的原因？（4）HT100，HT150,HT200,HT300,的显微组织有何不同？为什么HT150.HT200灰铸铁应用最广？（5）某产品的灰铸铁件壁厚有5mm25mm两种。
金属工艺学(第五版上册)课后答案
1、说明σS 、σ0.2 、σb、σ－1 、δ％、αk、45-50HRC、300HBS的名称含义答案：见教材。
45-50HRC表示洛氏硬度为45-50；300HBS表示布氏硬度为300.2、解释应力与应变的概念答：应力：物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。
应变：物体受力产生变形时，体内各点处变形程度一般并不相同。
用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。
为此可在该点处到一单元体，比较变形前后单元体大小和形状的变化。
1、说明晶粒粗细对力学性能的影响。
一般情况下，晶粒越细小，金属材料的强度和硬度越高，塑性和韧性越好。
因为晶粒越小，晶界越多。
晶界处的晶体排列是非常不规则的，晶面犬牙交错，互相咬合，因而加强了金属间的结合力。
工业中常用细化晶粒的方法来提高金属材料的机械性能，称为细晶强化。
晶粒的大小与过冷度和变质处理密切相关：过冷度：过冷度越大，产生的晶核越多，导致晶粒越细小。
通常采用改变浇注温度和冷却条件的办法来细化晶粒。
变质处理：也叫孕育处理。
金属液中晶核多，则晶粒细小。
通常采用浇注前添加变质剂的办法来促进晶核产生，以拟制晶粒长大。
2、你如何理解相与组织，指出Fe -C状态图中的相与组织。
相与组织相是指材料中结构相同、化学成分及性能同一的组成部分，相与相之间有界面分开。
“相”是合金中具有同一原子聚集状态，既可能是一单相固溶体也可能是一化合物；组织一般系指用肉眼或在显微镜下所观察到的材料内部所具有的某种形态特征或形貌图像，实质上它是一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体的总称。
因此，相与组织的区别就是结构与组织的区别，结构描述的是原子尺度，而组织则指的是显微尺度。
合金的组织是由相组成的，可由单相固溶体或化合物组成，也可由一个固溶体和一个化合物或两个固溶体和两个化合物等组成。
金属工艺学_邓文英_第五版_课后习题参考答案
第一章（p11）1.什么是应力？什么是应变？答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2．缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。
缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度？库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。
布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。
；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。
第五题下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么?σb抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。
σ2.0规定残余拉伸强度σ1-疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。
σ应力它指试样单位横截面的拉力。
a K冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章（p23）(1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么？答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。
（2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。
金属工艺学习题及部分解答
69、实际生产中哪些典型零件适用于液态模锻方法成形？液态模锻与压力铸造有哪些异同？
70、高能率成形的各种方法中有哪些共同特点？说明电液成形和电磁成形的基本原理。
71、充液拉深与传统拉深相比它具有哪些特点？
72、什么是聚氨酯成形？常用的聚氨酯成形工艺有哪几种？
10、有四个材料、外形完全一样的齿轮，但制作方法不同，试比较它们中哪种使用效果最好？哪种最差？为什么？
（1）铸出毛坯，然后切削加工成形；
（2）从热轧厚钢板上取料，然后切削加工成形；
（3）从热轧圆钢上取料，然后切削加工成形；
（4）从热轧圆钢上取料后锻造成毛坯，然后切削加工成形。
11、金属经冷变形后，组织和性能发生了哪些变化？分析加工硬化存在的利与弊。有何办法来消除加工硬化？
46、锻造比对锻件质量有何影响？锻造比越大，是否锻件质量就越好？锻造汽轮机转子轴一类重要锻件时，为什么要进行中间镦粗工序？
47、如图所示的两种砧铁上拔长时，效果有何不同？
48、预锻模膛和终锻模膛的作用有何不同？什么情况下需要预锻模膛？飞边槽的作用是什么？
49、各类模膛在同一块锻模上应如何布置？为什么？
81、叙述摩擦焊的基本原理并画出原理示意图，用基本原理解释摩擦焊是否可以焊非金属？
82、等离子弧焊的带电粒子流在运动过程中受到哪几种“压缩效应”的作用？详细解释这几种“压缩效应”。
83、铸铁、铜及铜合金、铝及铝合金在焊接时，各容易出现哪几种缺陷？如何预防？
84、在点焊2mm厚的结构钢板，焊点之间的距离选为10mm，该焊接工艺合理吗？为什么？
96、如下图所示用埋弧焊焊大直径环缝时，为什么焊丝和焊件中心线要偏离一定距离a？如果焊丝在焊件中心线的右侧偏离而不是左侧，焊接效果相同吗？为什么？
金属工艺学第五版课后答案
金属工艺学第五版课后答案1、说明σS 、σ0.2 、σb、σ－1 、δ％、αk、45-50HRC、300HBS的名称含义答案：见教材。
45-50HRC表示洛氏硬度为45-50；300HBS表示布氏硬度为300.2、解释应力与应变的概念答：应力：物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。
应变：物体受力产生变形时，体内各点处变形程度一般并不相同。
用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。
为此可在该点处到一单元体，比较变形前后单元体大小和形状的变化。
1、说明晶粒粗细对力学性能的影响。
一般情况下，晶粒越细小，金属材料的强度和硬度越高，塑性和韧性越好。
因为晶粒越小，晶界越多。
晶界处的晶体排列是非常不规则的，晶面犬牙交错，互相咬合，因而加强了金属间的结合力。
工业中常用细化晶粒的方法来提高金属材料的机械性能，称为细晶强化。
晶粒的大小与过冷度和变质处理密切相关：过冷度：过冷度越大，产生的晶核越多，导致晶粒越细小。
通常采用改变浇注温度和冷却条件的办法来细化晶粒。
变质处理：也叫孕育处理。
金属液中晶核多，则晶粒细小。
通常采用浇注前添加变质剂的办法来促进晶核产生，以拟制晶粒长大。
2、你如何理解相与组织，指出Fe -C状态图中的相与组织。
相与组织相是指材料中结构相同、化学成分及性能同一的组成部分，相与相之间有界面分开。
“相”是合金中具有同一原子聚集状态，既可能是一单相固溶体也可能是一化合物；组织一般系指用肉眼或在显微镜下所观察到的材料内部所具有的某种形态特征或形貌图像，实质上它是一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体的总称。
因此，相与组织的区别就是结构与组织的区别，结构描述的是原子尺度，而组织则指的是显微尺度。
合金的组织是由相组成的，可由单相固溶体或化合物组成，也可由一个固溶体和一个化合物或两个固溶体和两个化合物等组成。
金属工艺学课后习题答案
第一章铸造1.什么是铸造？铸造包括哪些主要工序？答:将熔融金属液浇入具有和零件形状相适应的铸型空腔中，凝固后获得一定形状和性能的金属件的方法称为铸件。
2.湿型砂是由哪些材料组成的？各种材料的作用是什么？答:湿型砂主要由石英砂、膨润土、煤粉、和水等材料所组成，也称潮模砂。
石英砂是型砂的主体,是耐高温的物质。
膨润土是粘结性较大的一种粘土，用作粘结剂，吸水后形成胶状的粘土膜，包覆在沙粒表面，把单个砂粒粘结起来，使型砂具有湿态强度。
煤粉是附加物质,在高温受热时，分解出一层带光泽的碳附着在型腔表面，起防止铸铁件粘砂的作用。
沙粒之间的空隙起透气作用。
3。
湿型砂应具备哪些性能？这些性能如何影响铸件的质量?答：对湿型砂的性能要求分为两类：一类是工件性能,指型砂经受自重、外力、高温金属液烘烤和气体压力等作用的能力，包括湿强度、透气性、耐火度和退让性等。
另一类是工艺性能，指便于造型、修型和起模的性能，如流动性、韧性、起模性和紧实率等。
4.起模时，为什么要在模样周围的型砂上刷水?答：手工起模时在模样周围砂型上刷水的作用是增加局部型砂的水分，以提高型砂韧性.5。
什么是紧实率？紧实率是如何反应湿型砂的干湿程度及性能的?对手工造型型砂的紧实率要求是多少?答：是指一定体积的松散型砂试样紧实前后的体积变化率，以试样紧实后减小的体积与原体积的百分比表示. 过干的型砂自由流入试样筒时，砂粒堆积得较密实,紧实后体积变化较小，则紧实率小. 过湿的型砂易结成小团，自由堆积是较疏松，紧实后体积减小较多，则紧实率大。
对手工型和一般机器型的型砂，要求紧实率保持在45%～50％。
6。
什么是面砂?什么是背砂？它们的性能要求和组成有何不同？答：与模样接触的那一层型砂，称为面砂，其强度、透气性等要求较高，需专门配制。
远离模样在型砂中起填充作用加固作用的型砂称为背砂，一般使用旧砂.7。
型砂反复使用后，为什么性能会降低？恢复旧砂的性能应采取什么措施?答：浇注时，砂型表面受高温铁水的作用，砂粒碎化、煤粉燃烧分解，部分粘土丧失粘结力,均使型砂的性能变坏. 落砂后的旧砂，一般不直接用于造型,需掺入新材料，经过混制，恢复砂型的良好性能后才能使用.8。
金属工艺学课后习题答案
精心整理
金属工艺学课后习题答案
主编：邓文英郭晓鹏
P.141
(1)何为生产过程、工艺过程、工序？
答：生产过程：由原材料制成各种零件并装配成机器的全过程，包括原材料的运输 保管、生产准备、制造毛坯、切削加工、装配、检验及试车、油漆
和包装等；
工艺过程：在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）的形状、尺寸或性能， 使之变成成品的过程，又包括若干道工序。
程。
（8（9（6）.a （3（2（3（4）粗车另一端外圆至φ18*64
（5）半精车该外圆至φ16*65
（6）精车该外圆至φ16*65
铣立式铣床粗-精铣方头
热淬火后低温回火35HRC
钳修研中心孔。
金属工艺学第五版邓文英部分课后习题解答(机械制造基础)31页PPT
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
6.为什么铸件要有结构圆角？图示铸件上哪些圆角不 够合理？应如何修改？ p81
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
7.下图所示的支架件在大批量生产中该如何改进其设 计才能使铸造工艺得以简化？ p81
尽量避免铸件起模方 向存有外部侧凹，以 便于起模。
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
9.试用内接圆方法确定下图所示铸件的热节部位？在 保证尺寸H的前提下如何使铸件的壁厚尽量均匀？
p81
铸造：第四章 砂型铸件的结构设计
10.分析下图中砂箱箱带的两种结构各有何优缺点？ 为什么？ p81 a：结构简单，但交叉 接头处热节较大，易 产生裂纹。 b：交错接头的热节较 小，可缓解内应力， 抗裂性较好，但结构 较复杂。
压力加工：第三章 板料冲压
2 用φ50冲孔模具来生产φ50落料件能否保证冲压件的精度？
为什么？
p138
不能保证冲压件的精度。因为φ50冲孔模具的凸模直 径为50mm，凹模的直径为50+Z mm，而φ50落 料件所要求的凹模直径为50mm，所以此模具生产的落 料件直径大于50mm。
焊接：第一章 电弧焊
压力加工：第二章 锻造
7 图示零件采用锤上模锻制造，加工：第二章 锻造
11 下列制品该选用哪种锻造方法制作？ p127
活搬手（大批量）：锤上模锻 铣床主轴（成批）：曲柄（摩擦）压力机 模锻 大六角螺钉（成批）：摩擦压力机模锻 起重机吊钩（小批）：胎模锻 万吨轮主传动轴（单件）：自由锻
焊接：第四章 焊接结构设计
金属工艺第五版课后题重点
机加基础-(1)??? 试说明下列加工方法的主运动和进给运动：①车端面——主：工件旋转，进给：刀具沿端面向内运动。
②在车床上钻孔——主：工件的旋转，进给：钻头的直线移动③在车床上镗孔：主：工件的旋转，进给：镗刀的直线运动。
④在钻床上钻孔——主：钻头的旋转，进给：钻头的直线移动。
⑤在镗床上镗孔——主：镗刀的旋转，进给：镗刀的直线运动。
⑥在牛头刨床上刨平面——主：刨刀的直线运动，进给：工件的直线运动⑦在龙门刨床上刨平面——主：工作台与工件间的往复运动，进给：返回行程中才有刀架运动。
⑧在铣床上铣平面——主：铣刀旋转，进给：工件直线移动。
⑨在平面磨床上磨平面——主：砂轮的旋转，进给：工件平面的运动。
⑩在内圆磨床上磨孔——主：工件的旋转，进给：砂轮的旋转进给。
（4）对刀具材料的性能有哪些基本要求？①较高的硬度②足够的强度和韧度③较高的耐磨性④较高的耐热性⑤较好的工艺性（5）高速钢和硬质合金在性能上的主要区别是什么？各适合制造何种刀具？主要区别：高速钢是含W,Cr.V等合金元素较多的合金工具钢。
硬质合金钢是以高硬质高熔点的金属碳化物（wcTic等作基体以金属Co等作粘合剂）用粉末冶金的方法制成的一种合金高速钢的耐热性和耐磨性，虽低于硬质合金钢，但强度和韧度却高于硬质合金，工艺性能较硬质合金好，而且价格比硬质合金低，硬质合金钢允许的切削速度比高速钢高数倍刀具：硬质合金钢制成各种形式的刀片，焊接或机械夹固在车刀、刨刀、铣刀等的刀柄上使用高速钢广泛地用制造形状较为复杂的各种刀具，如麻花钻、铣刀、拉刀、齿轮刀具和其他成形刀具等。
（6）简述车刀的前角、后角、主偏角、副偏角和刃倾角的作用。
前角，它的大小根据工件材料、刀具材料和加工性质来选择。
当取较大前角时，切削刃锋利，切削轻快，即切削层材料变形小，切削力也小，但当前角过大时，切削刃和刀头的强度、散热条件和受力状况变差、使刀具磨损加快，耐用度降低，甚至崩刃损坏。
后角，后角的主要作用是减少刀具后面与工件表面的摩擦，并配合前角改变切削刃的锋利与强度，后角大，摩擦小，切削刃锋利，但后角过大将使切削刃变弱，散热条件变差，加速刀具磨损；后角过小，虽切削刃强度增加，散热条件变好，但摩擦加剧。
机械制造工艺基础部分课后答案ppt课件
2.采用同时凝固以便冷却均匀，或用“反变形”工艺。 3.采用如下图所示结构。或增加外圆角，减小热节。
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2
1.1.11 某铸件时常产生裂纹缺陷，如何区分其性质？如果属于热裂 纹，应该从那些方面寻找原因？
4.应为非机械加工面，模锻的尺寸精度 高和表面粗糙度底，所示处不用于配合。
2.4.4 用Φ50冲孔模具来生产Φ50落料件能否保证冲压件的精度？为什么？
答：不能。冲孔模的设计以凸模为基准，考虑到磨损，凸模取合乎公差要求的 最大值，因而，使用冲孔模，来生产落料件，尺寸偏大。
2.4.5 用Φ250×1.5板料能否一次拉深成直径为Φ50的拉深件？应采取哪些措 施才能保证正常生产？如果为多次拉深，请设计每次拉深系数。
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图 2-57 不同的零件
2.2.9 图2-58所示零件采用模锻方法制坯，设计上有哪些不合理的地方？为什 么？
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不合理的地方如图：
1.应设计为圆角，减小金属流动时的摩 擦阻力和使金属液充分的填满模膛；
2.应有一定的拔模斜度,便于拔模；
3.应设计得更厚，不然金属容易冷却， 不易充满模膛；
答：（对焊丝、焊剂、焊条牌号不做要求） （1）可焊性较好，采用批量生产, 小件使用CO2焊，选用 H08Mn2SiA焊丝加强脱氧和合金化，大件用埋弧焊选用H08A或 H08MnA焊丝和HJ431焊剂； （2）可焊性良好，采用缝焊（板厚小于3毫米，无密封要求，应 选用电阻点焊，有密封要求，选用缝焊）； （3）可焊性不大好，采用手弧焊，使用J607，或J707焊条； （4）铜的焊接性较低碳钢低。可选用氩弧焊焊丝选用特制的紫铜 焊焊丝。焊剂主要成分是硼砂和硼酸。 （5）焊接性不好，采用氩弧焊，专用铝合金焊丝； （6） 镍、铬的加入使合金钢中的碳当量增加, 可焊性差, 应采用 氩弧焊，选用Ni-Cr不锈钢焊丝，也可采用手弧焊，采用不锈钢焊 条。