金属工艺学考试答案(比较完整)

金属工艺学1.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？答：决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。

合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。

2.何谓合金的收縮？影响合金的收縮的因素有哪些？答：合金在浇注、凝固直至冷却至室温过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。

影响合金收縮的原因有化学成分、浇注温度、铸件的结构和铸件条件。

3.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？答：同时凝固原则：将内浇道开在薄壁处，在远离浇道处放置冷铁，那么，薄壁处因被高温金属液加热而凝固减缓，厚壁处因冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。

定向凝固原则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。

4 试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。

答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。

石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属的割裂就愈严重。

从而抗拉强度低、塑性差，但良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。

石墨化不充分易产生白口，铸铁硬脆难以切削加工，石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。

5 影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？答：主要因素：化学成分和冷却速度铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同其组织和性能不同。

在厚壁处冷却速度较慢，易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差：而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。

6为什么普通灰铸铁热处理效果不如球墨铸铁好？普通灰铸铁常用的热处理方法有哪些？其目的是什么？答：普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏程度不能依靠热处理来消除或改进：而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。

常用的热处理：时效处理，目的是消除内应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。

7试述电阻对焊和闪光对焊的过程,为什么闪光对焊为固态下的连接接头。

电阻对焊：先将焊件夹紧并加压，然后通电使接触面温度达到金属塑性变形温度，接触面金属在压力下产生塑性变形和再结晶，形成固态焊接接头闪光对焊：闪光对焊的关键是先通电后接触，当温度分布达到合适的状态后，立刻施加顶锻力，将对接处所有液态物质全部挤压，使纯净的高温金属互相接触，在压力下产生塑性变形和再结晶，形成固态连接接头。

8.壳型铸造与普通砂型铸造有何区别？它适合于什么零件的生产？（不考）答：砂型铸造是用模样和型砂制造砂型的一种工艺砂型直接承受液态金属作用的只是表面一层仅属毫米的砂壳，其余的砂只起支撑这一层砂壳的作用。

而壳型铸造是用酚醛树脂砂制造薄壳砂型成型芯的方法。

壳型铸造多用来生产液压件，凸轮轴、曲轴、耐蚀泵体、集装箱角件等钢铁铸件，壳芯用来生产汽车、拖拉机、液压阀体等铸件。

9压力铸造工艺有何优缺点？它与熔模铸造工艺的适应范围有显著的不同？（不考）答：压力铸造的有点：a.生产率高，便于实现自动化、半自动化b.铸件的尺寸精度高、表面粗糙度低，并可直接铸出极薄件或带有小孔、螺纹的铸件。

c.铸件冷却快，晶粒细小，表层紧实，铸件的强度高、硬度高d.便于采用嵌铸法(又称镶铸法)压力铸造的缺点:1.压铸机费用高，压铸型制造成本极高，工艺准备时间长，不适宜单件、小批生产。

2.由于压铸型寿命原因，目前压铸尚不适合于铸钢、铸铁等高熔点，合金的铸造3压铸件内部常存在气孔，縮孔和縮松。

压力铸造在汽车、拖拉机、航空、仪表、纺织、国防等工业部门中已广泛应用于低熔点非铁金属的小型、薄壁，形状复杂的大批量生产。

而熔模铸造则用于航天飞行器、飞机、汽轮机、泵、汽车、拖拉机和机床上的小型精密铸件的复杂刀具生产。

10低压铸造的工作原理压力铸造有何不同？为何铝合金采用低压铸造？答：低压铸造是介于金属型铸造和压力铸造之间的一种铸造方法，它是在0.02-0.07MPA的低压下将金属液注入型腔，并在压力下凝固成形的铸件。

低压铸造的浇注压力和速度便于调节，可适应不同材料的铸型，同时，充型平稳，对铸件的冲击力小，气体较易排除，尤其能有效克服铝合金针孔缺陷。

11什么是离心铸造？它在圆筒形铸件中有哪些优越性？圆盘状铸件及成形铸件应采用什么形式的离心铸造？答：将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使其在离心力作用下充填铸型和凝固而形成铸件的工艺称为离心铸造。

在圆筒铸件的铸造有点：1.可省去型芯，浇注系统和冒口2.补缩条件好，铸件组织致密，力学性能好。

圆盘状铸件采用立式离心铸造，成形铸件采用成形件的离心铸造。

12试述分型面与分模面的概念。

分模两箱造型时，其分型面是否就是其分模面？答：分型面是指两半铸型或多个铸型相互接触、配合的表面分模面是分模时两箱的接触面分模两箱造型时，其分型面不一定是分模面13.浇注位置对铸件的品质有什么影响？应按什么原则来选择？浇注位置不当会造成铸件产生夹渣、气孔等缺陷或浇不到、冷隔缺陷浇注位置的选择应以保证铸件品质为主，兼顾造型、下芯，含箱及清理操作便利等方面，切不可牺牲铸件品质来满足操作便利。

14试述结构斜度与起模斜度的异同点。

答：同：结构斜度和起模斜度都是便于铸造而设计的倾斜异：结构斜度是进行铸件结构设计时设计者自行确定的，其斜度是没有大小一般是没有限制的。

反之起模斜度有限制15什么是最小阻力定律答：金属在受外力作用发生塑性变性时，如果金属质点在几个方向上都可以流动，那么金属质点就优先沿着阻力最小的方向流动。

16轧材中的纤维组织是怎样形成的？它的存在对制作零件有何利弊答：钢锭在压力加工中产生塑性形变时，基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状将沿着变形方向被拉长，呈纤维形状。

其中，纤维状的杂质不能再结晶而消失，在塑性变形后被保留下来，这种结构叫做纤维组织。

纤维组织的存在使零件分布状况不能通过热处理消除，只能通过不同方向上的锻压成形才能改变。

同时，我们也可以利用纤维组织的方向性，加固零件使零件不易被切断。

17如何确定模锻件分模面的位置？（必考）答：模锻件分模面要保证以下原则：a．要保证模锻件能从模膛中取出b．按选定的分模面制成锻模后，应使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致。

c．最好把分模面选在模膛深度最浅的位置处d．选定的分模面应使零件所加的敷料最少e．最好使分模面为一个平面，上下锻模的模膛深度基本一致，以便于锻模制造18 凸、凹模间隙对冲裁件断面品质和尺寸精度有何影响？答：凸凹模间隙过小：冲裁件断面形成第二光亮带，凸凹模受到金属挤压作用增大，增加了材料与凸凹模之间摩擦力，使冲裁件尺寸略有变化，即落料外形尺寸增大，冲孔件孔腔尺寸缩小，不能从最短路径重合凸凹模间隙过大：冲裁件切断面的光亮带减小，圆角带与锥度增大，形成厚而大的拉长毛剌，同时翘曲现象严重，尺寸有所变化，落料件外形尺寸缩小，冲孔件内腔尺寸增大凹凸模间隙合理：冲裁件断面光良带占板厚的1/2—1/3，圆角带、断裂带和锥度均很小，零件尺寸几乎与模具一致19翻边件的凸缘高度尺寸较大，而一次翻边实现不了时，应采取什么措施？答：可采用先拉深，后冲孔、再翻边的工艺来实现。

20辊锻与模锻相比有什么优缺点？答：辊锻比模锻的优点：a设备简单，吨位小，投资少。

b震动小。

噪声低、劳动条件好c.模具价格低廉，加工容易d。

锻件力学性能好e.材料利用率高缺点：1.锻件尺寸精度不高2.可锻造形状较简单21挤压零件生产的特点是什么？答：a.可提高金属坯料的塑性b.可挤压出各种形状复杂、深孔、薄壁、异形截面的零件c.零件精度高，表面粗糙度低d.挤压变性后零件内部的纤维组织是连续的，提高零件力学性能22轧制零件的方法有几种？各有什么特点？答：四种纵轧，轧辊轴线与坯料轴线互相垂直横轧，轧辊轴线与坯料轴线互相平行斜轧，轧辊轴线与坯料轴线相交成一定角度楔横轧，利用轧件辊轴线与坯料轴线平行，轧辊的辊面上镶有楔形凸棱，并作同向旋转的平行轧辊对沿轧辊轴向送进的抷料进行轧制的成型工艺24.CO2气体保护效果怎样？为什么CO2气体保护可除氢，而且易产生飞溅？答：CO2气体密度大，受热后体积膨胀大，所以隔离空气、保护焊接熔池和电弧方面的效果较好因CO2是氧化性气体，在高温下易分解称CO和O2，所以可除去氢。

CO和O2导致合金元素的氧化、熔池金属的飞溅和CO气孔25.焊接接头有哪几个部分组成？各部分的组织和性能特点怎样？焊接接头由焊缝区和热影响区组成焊缝：晶粒以垂直熔合线的方向向熔池中心生长为柱状树枝晶。

低熔点物将被推向焊缝最后结晶部位，形成成分偏析区热影响区:熔合区，成分不均，组织为粗大的过热组织或淬硬组织，是焊接热影响区中性能很差的部分过热区，晶粒粗大，塑性差，易产生过热组织，是热影响区中性能最差的部位正火区，正火区因冷却时奥氏体发生重结晶而转变为珠光体和铁素铁，所以晶粒细小，性能好部分变相区，存在铁素体和奥氏体两相，晶粒大小不均，性能较差焊接热影响区是影响焊接接头性能的关键部位。

焊接接头的断裂往往出现在热影响区，尤其是熔合区及过热区26酸性焊条和碱性焊条有什么不同？各应用于什么场合？答：酸性焊条药皮不含CaF2,生成的气体主要为H2和CO，脱硫。

脱磷能力差，焊缝氢含量高。

韧性差。

碱性焊条药皮含有大量的CaCo3和CaF2,生成的气体主要为CO和CO2，脱硫。

脱磷能力强，焊缝氢含量低。

韧性好酸性焊条用交直流电源焊接，碱性焊条只能用直流电源焊接27接触点焊的热源是什么？为什么会有接触电阻？接触电阻对点焊熔核的形成有什么影响？怎样控制接触电阻大小？热源：当电流从两极流过焊件时，焊件因均有较大的接触电阻而集中产生电阻热原因：接触面上存在的微观凹凸不平，氧化物等不良导体膜，使电流线弯曲变长，实际导体面积减小，产生接触电阻。

影响：接触电阻导致熔核偏向厚板或导热差的材料。

方法;可以通过控制焊体表面粗糙度、氧化程度、电极压力的大小来控制接触电阻的大小28什么是点焊的分流和熔核偏移？怎样减少和防止这种现象？分流：因已焊点形成导电通道，焊接电流一部分将从已焊点流过，使得焊点电流减少的现象熔核偏移：在焊接不同厚度或不同材质的材料时，因薄板或导热性好的材料吸热少，散热快而导致熔核偏向厚板或导热差的材料的现象方法：对不同的材质和板厚的材料应满足不同的最小点的距离要求，防分流；可采用特殊的电极和工艺垫片的措施，防止核偏移29钎焊和熔焊的、最本质的区别是什么？钎焊根据什么而分类？答：区别：钎焊在低于构件的熔点的温度下进行，而熔焊是在达到材料的熔点才可以进行钎焊是根据材料的熔点和受力而分类30试述钎焊的特点及应用范围，钎料有哪几种？答：特点：a.钎焊过程中，工件加热温度较低，组织和力学性能变化很小，变形也小。