第4章连接成形
第三章 连接成形
3．焊条的牌号与型号(P134附表3-5、6)
(三) 焊接成形工艺设计
1.焊缝空间位臵、接头和坡口型式
(1) 焊缝的空间位臵
平焊 横焊
焊缝空间位臵有:
• 平焊缝
• 横焊缝 • 立焊缝 • 仰焊缝
立焊
仰焊
垂直平面，水平 方向上的焊接
垂直平面，垂直 方向上的焊接
倒悬平面，水平 方向上的焊接
水平面的焊 接
粗大的过热组织。
过热区是热 影响区中性能 最差的部位。 • 塑性差
• 韧度低
• 正火区： 焊后空冷使该区内的金属相当于进行了正火
处理，获得均匀而细小的铁素体和珠光体组织。
正火区是 热影响区中力 学性能最好的 区域。
• 塑性较高 • 韧度较高
• 不完全重结晶区(部分正火区)： 部分组织转变为奥氏体，冷却后获得细小铁 素体和珠光体，部分铁素体未发生相变，固该 区域晶粒大小不均匀。
(一) 氩弧焊
氩弧焊：利用惰性气体(氩气Ar)作为保护气
体的电弧焊。高温下，氩气不与金属起化学
反应，也不溶入金属。
氩弧焊机械保护作用好，电弧稳定性好， 金属飞溅小，焊接质量高。
按所用电极的不同，氩弧焊钨极(非熔 化极)和熔化极氩弧焊两种。
(二) 焊条
1．焊条的组成与作用
• 金属焊芯：作为电极，
产生电弧，并传导焊接电 流，焊芯熔化后作为填充 金属成为焊缝的一部分。
• 药皮：压涂在焊芯表
面的涂料层，主要作用
是保证电弧稳定燃烧。
2．焊条的种类
焊条可分为酸性焊条和碱性焊条。
• 酸性焊条：熔渣中以酸性氧化物为主。焊 缝塑性和韧度不高，且焊缝中氢含量高，抗 裂性差，但酸性焊条具有良好的工艺性。 • 碱性焊条(又称低氢焊条)：药皮中以碱性氧 化物与莹石为主，并含较多铁合金，焊缝力学 性能与抗裂性好，但碱性焊条工艺性较差。
材料成形工艺基础智慧树知到答案2024年江苏大学
材料成形工艺基础江苏大学智慧树知到答案2024年第一章测试1.“成形”指的是通过加工使材料具有了某种状态，其内涵较“成型”更加丰富。
（）A:对 B:错答案:A2.铸造、锻压和焊接，都有一个对坯料进行加热的过程，故都属于热加工工艺的范畴。
（）A:错 B:对答案:A3.云纹铜禁的主要成形工艺为砂型铸造。
（）A:错 B:对答案:A4.金属连接成形工艺一般可分为焊接以及铆接、黏结等。
（）A:对 B:错答案:A5.增材制造是一种金属液态成形工艺。
（）A:对 B:错答案:B6.“失蜡法”铸造是（）。
A:砂型铸造B:熔模铸造C:实型铸造D:压力铸造答案:B7.《梦溪笔谈》中记载了灌钢工艺中的（）。
A:生铁陷入法B:生铁覆盖法C:生铁冶炼法D:生铁提纯法答案:A8.秦始皇铜车马中铜马脖子上的项圈采用的连接工艺是（）。
A:钎焊B:黏结C:铸焊D:铆接答案:A9.非金属材料成形一般包括陶瓷材料成形、高分子材料成形和（）。
A:塑料成形B:橡胶成形C:复合材料成形D:胶黏剂成形答案:C10.材料成形工艺除非金属材料成形之外，一般还包括（）。
A:金属连接成形B:金属塑性成形C:金属液态成形D:增材制造答案:ABCD第二章测试1.合金收缩经历三个阶段，其中液态收缩和固态收缩是产生缩孔和缩松的基本原因。
（）A:错 B:对答案:A2.为防止铸件产生裂纹，在设计零件时一般力求壁厚均匀。
（）A:错 B:对答案:B3.选择分型面的第一条原则是保证能够起模。
（）A:对 B:错答案:A4.压力铸造可铸出形状复杂的薄壁铸件，是因为保持了一定工作温度的铸型提高了合金充型能力所致。
（）A:错 B:对答案:A5.起模斜度是为便于起模而设置的，并非零件结构所需要。
（）A:对 B:错答案:A6.合金的铸造性能主要包括（）。
A:充型能力和流动性B:充型能力和收缩C:流动性和缩孔倾向D:充型能力和变形倾向答案:B7.下面合金形成缩松倾向最大的是（）。
A:远离共晶成分的合金B:共晶成分的合金C:纯金属D:近共晶成分的合金答案:A8.灰口铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁在机械性能上有较大差别，主要是因为它们（）不同。
材料加工工艺习题【考研】【复习】
《材料加工工艺》考研习题第一章绪论第二章液态金属成形1.金属及合金的结晶包括哪两个基本过程？什么是均质形核和非均质形核？在实际铸造生产中铸造合金结晶的形核是以哪种形核为主，为什么？2.什么是液态金属的充型性能，它与哪些因素有关？铸造合金流动性的好与差对铸件质量有何影响？影响铸造合金流动性的主要因素有哪些？生产中如何采取措施提高铸造合金的流动性？3.铸造合金由液态冷却到室温时要经过哪三个收缩阶段？收缩对铸件质量有什么影响？其收缩大小与哪些因素有关？4.缩孔、缩松是铸件中的常见缺陷之一，哪些因素影响其形成？生产中如何采取措施进行防止？5.什么是铸造应力？铸造应力大小对铸件质量有什么影响？热应力是如何形成的？哪些因素影响其大小？生产中常采取哪些措施来防止和减小应力对铸件的危害？6.铸造合金中的气体主要来源于哪些方面？又以哪些形式存在于铸造合金中？对铸件质量有什么影响？7.铸造合金中的夹杂物是如何分类的？对铸件质有什么影响？如何防止和减小其对铸件的危害？8.湿型粘土砂的主要成分是什么？它有哪些优缺点？适合生产哪些铸件？9.湿型粘土砂的造型方法有哪些？试比较应用震击、压实、射压、高压、气冲和静压等各种造型方法的紧实的砂型紧实度分布（沿砂箱高度方向）。
为什么需要用高密度湿粘土砂型生产铸件？10.树脂自硬砂、水玻璃砂与粘土砂比较有哪些优点？各适用于哪些铸件的生产？11.砂芯的作用是什么？经常使用哪些粘结剂来制芯？常用的制芯工艺有哪些？12.砂型和砂芯涂料的作用是什么？其主要组成有哪些？13.什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于哪些场合？14.铸件的壁厚为什么不能太薄，也不能太厚，而且应尽可能厚薄均匀？为什么要规定铸件的最小壁厚？不同铸造合金要求一样吗？为什么？。
15.为便于生产和保证铸件质量，通常对铸件结构有哪些要求？16.何谓铸件的浇注位置？它是否指铸件上的内绕道位置？铸件的浇注位置对铸件的质量有什么影响？应按何原则来选择？17.试述分型面与分模面的概念？分模造型时，其分型面是否就是其分模面？从保证质量与简化操作两方面考虑，确定分型面的主要原则有哪些？18.试确定图2-116所示铸件的浇注位置及分型面。
材料成型内容要点(完整版)
《材料成形工艺基础》要点第一章金属的液态成形第一节液态成形理论基础1.三种凝固方式（逐层、糊状、中间）及其影响因素（结晶温度范围、温度梯度）2.合金的流动性及其影响因素（合金成分）a)为什么共晶合金的流动性好？3.合金的充型能力对铸件质量的影响（浇不足、冷隔）4.影响充型能力的主要因素（合金的流动性、浇注条件、铸型条件）5.合金收缩的三个阶段（液态、凝固、固态）6.缩孔、缩松产生的原因、规律（逐层：缩孔；糊状：缩松；位置：最后凝固部位）7.缩孔与缩松防止（定向凝固原则；措施：加冒口、冷铁）8.铸造应力产生的原因和种类（热应力、机械应力或收缩应力）9.热应力的分布规律（厚：拉；薄：压）及防止（同时凝固原则）10.铸造残余应力产生的原因（热应力）及消除措施（时效处理）11.铸件变形与裂纹产生的原因（故态收缩，残余应力）12.变形防止办法（同时凝固；反变形；去应力退火）13.热裂纹与冷裂纹的特征第二节液态成形方法1.常用手工造型方法（五种最基本的方法：整模、分模、活块、挖砂、三箱）的特点和应用（重在应用）2.机器造型：实现造型机械化的两个主要方面（紧砂、起模）3.熔模铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。
a)为什么熔模铸件精度高，表面光洁？b)为什么熔模铸造适合于形状复杂的铸件？c)为什么熔模铸造适合于难于加工的合金铸件？4.金属型铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。
a)为什么金属型铸件精度高，表面光洁？b)为什么金属型铸造更适合于非铁合金铸件的生产？5.压力铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。
6.低压铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。
7.离心铸造的原理（理解）、特点（理解）和应用。
第三节液态成形件的工艺设计1.浇注位置的概念及其选择原则（重在理解和应用）2.分型面的选择原则（重在理解和应用）3.铸造成形工艺参数（加工余量、拔模或起模斜度、收缩率）4.铸造工艺图（能用规定的符号和表达方式正确画出）第四节液态成形件的结构设计1.铸件壁厚设计（大于最小壁厚；小于临界壁厚；壁厚均匀；由薄到厚均匀过渡）a)为什么要大于最小壁厚？b)为什么要小于临界壁厚？c)壁厚不均匀会产生什么问题？2.铸件壁间连接（圆角；避免锐角）3.铸件筋条设计（避免十字交叉）4.铸件外形设计和铸件内腔设计（理解；重在应用）5.结构斜度的设计（结构斜度与起模斜度的区别；重在应用）第二章金属的塑性成形第一节塑性成形工艺基础1.常用的六类塑性成形方法（轧制、拉拔、挤压、自由锻、模锻、板料冲压）2.与铸造比较，塑性成形法的最显著的特点（性能好，但形状不能太复杂）3.塑性变形对金属组织和性能的影响（冷变形条件下和热变形条件下；纤维组织及其性能特点）4.金属可锻性的衡量指标（塑性、变形抗力）及影响因素（成分；组织；温度）5.金属加热缺陷（过热、过烧、脱碳、过渡氧化）与碳钢始锻温度（低于固相线200℃）第二节热锻成形工艺1.自由锻基本工序（镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转）2.自由锻件结构工艺性3.模锻的基本原理（理解）及特点4.胎模锻的概念及特点（理解）第三节板料冲压1.两大类基本工序（分离工序和变形工序）2.冲裁的概念；冲裁变形过程（弹性变形阶段、塑性变形阶段、断裂分离阶段）及冲裁件断面特征（塌角或圆角带；光亮带；断裂带）3.切断的概念4.弯曲变形的特点（内：压；外：拉）；弯曲的质量问题（弯裂；回弹）；弯裂的防止办法（限制最小弯曲半径；弯曲线与纤维方向垂直）；回弹的防止办法（模具角度比弯曲件角度小一个回弹角值）5.拉深的概念；拉深和冲裁工序所使用的凸、凹模之间的区别（间隙大小；圆角）拉深件质量问题（拉裂与起皱）6.拉深系数的概念及计算7.三类冲模的概念四种挤压方式第三章材料的连接成形第一节焊接成形工艺基础1.三大类焊接方法（熔化焊；压焊；钎焊）；2.熔焊的冶金特点（理解）及保证焊接质量的基本措施（保护焊接区；渗加合金元素；脱氧脱硫）；3.焊接接头的概念（焊缝加热影响区）；4.焊接热影响区的概念（焊接过程中，焊缝两侧受焊接热作用而发生组织与性能变化的区域）；5.低碳钢焊接热影响区的组成及其特点（熔合区；粗晶，性能差；过热区：粗晶，性能差；正火区：细晶，性能好；部分相变区：性能稍差）；6.焊接应力与变形产生的原因（局部加热）；7.防止和减少焊接应力的措施（焊前预热；焊接次序；焊后缓冷；焊后去应力退火）；8.焊接变形的形式（收缩变形；角变形；弯曲变形；扭曲变形；波浪变形）；9.防止和减小焊接变形的措施（刚性固定；反变形；焊接次序；焊前预热；焊后缓冷；矫正）；10.焊接缺陷的种类及其检验方法（理解）；第二节焊接方法1.焊条的组成及作用（焊芯和药皮；焊芯：作电极和焊缝的填充金属；药皮：稳定电弧燃烧；保护焊接区；渗加合金元素；脱氧脱硫）；a)为什么焊条药皮中要加脱氧剂？2.两种重要的焊条（J422、J507）；焊条选用原则（重在应用）3.埋弧焊的原理（理解）、特点和应用范围（水平位置焊接长直焊缝；大直径环形焊缝）b)埋弧焊的生产率为什么高于焊条电弧焊？c)埋弧焊与焊条电弧焊相比，为什么可以节省材料？d)埋弧焊为什么不能实现全位置焊接？4.氩弧焊的原理、特点及其应用；5.二氧化碳气体保护焊的原理、特点及其应用（注意与氩弧焊比较理解）e)二氧化碳保护焊时焊丝的成分有何要求，为什么？6.电渣焊的原理（电阻热）及其应用。
材料成形原理(第2版)(吴树森)第1章
凝固技术发展历程
最古老的艺术、技术之一 —— 冶铸技术 合釐配制、凝固控制、组织控制
我国在夏朝已进入青铜器时代。商朝青铜器铸造已 很发达。司母戊斱鼎是当时最大的青铜器。图案、文字 俱全,铸造相当精美。 曾候乙青铜器编钟，是距今2400 多年前戓国初期铸造的。 戓国时期的《考工记》记载：“釐有六齐：六分其 釐，而锡居其一，谓之钟鼎之齐；五分其釐，而锡居其 一，谓之斧斤之齐；四分其釐，而锡居其一，谓这戈戟 之齐；三分其釐，而锡居其一，谓之大刃之齐；五分其 釐，而锡居其二，谓之削杀矢之齐；釐，锡半，谓之鉴 燧之齐”。是世界上最早的合釐配比觃律。
2．对液态合釐流动阻力的影响 根据流体力学，Re＞2300为湍流（紊流），Re＜2300 为层流。Re的数学式为
Re
Dv
设f为流体流动时的阻力系数，则 有
64
64
当液体以层流斱式流动时，阻力系数大，流动阻力大。 釐属液体的流动成形，以紊流斱式流动最好，由于流动阻 力小，液态釐属能顺利地充填型腔，故釐属液在浇注系统 和型腔中的流动一般为紊流。但在充型的后期戒夹窄的枝 晶间的补缩流和细薄铸件中，则呈现为层流。
3．对凝固过程中液态合釐对流的影响 液态釐属在冷却和凝固过程中，由于存在温度差 和浓度差而产生浮力，它是液态合釐对流的驱动力。 当浮力大于戒等于粘滞力时则产生对流，其对流强 度由无量纲的栺拉晓夫准则度量，即
可见粘度η越大对流强度越小。液体对流对结晶 组织、溶质分布、偏析、杂质的聚合等产生重要影响。
其第一峰值不固态时的衍射线（第一条垂线）极为 接近，其配位数不固态时相当。 第二峰值虽仍较明显，但不固态时的峰值偏离增大， 而且随着r的增大，峰值不固态 时的偏离也越来越大。 当它不所选原子相距太远的距 离时，原子排列进入无序状态。
面点技术电子课件第四章成形技术
制法： ①把面粉分数次和，边和面边加入清水 600 克，并加入盐和碱面，面和好 后盖上湿布饧 30 分钟。面饧好后用力把面揉匀，使其软硬一致，最后揉成一 根粗面条。 ②用双手分别握住粗面条的两头，在面案上交叉搭扣，直到将面搭起有劲。 然后抓起两头，离案交叉搭扣，两胳膊上下晃动，一左搭扣，一右搭扣，反 复多次，将面条溜成粗细均匀时即可出条。
抻的用途很广，不仅制作一般拉面、龙须面要用此方法，制作金丝卷、银 丝卷、一窝丝、盘丝饼等都需要先将面团抻成条或丝后再制作成形。抻出的 面条形状可为扁条、棱角条、圆条等，按粗细可分为粗条、中细条、细条、 特细条等。
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抻面
原料：面粉 1 000 克，盐 13 克，碱面 15 克（随天气冷热增减），水 600 克。
凡是摊皮都要求张张厚薄、大小一致，不能粘锅和出现沙眼、破洞等。要 掌握好锅的温度，温度低不易结皮，温度高则皮易粘底。摊时还要往锅或铁 板上抹点儿油，这样便于将皮揭下来，但油不可过多。
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三、擀
擀是指运用橄榄杖、面杖、通心槌等工具将坯料制成不同形态面皮的一种 技法。它是面点制作的代表性技术。擀制的方法多种多样，如层酥、饺皮、 烧卖皮、馄饨皮等擀法均不同。擀常需与叠、切、包、捏、卷等连用，如花 卷、千层油糕等。几乎所有饼类制品都要用擀法成形。
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第三节 揉、包、卷、捏
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Hale Waihona Puke 一、揉揉又称搓，是一种比较简单的基本成形技术。揉是用双手互相配合，将下 好的剂子揉搓成圆形或半圆形的团子，一般用于制作高桩馒头、圆面包、寿 桃等。揉的方法有双手揉和单手揉两种，成品形状一般有蛋形、半球形、高 桩形等。
材料成型技术基础第2版课后习题答案
第一章金属液态成形1.①液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔，获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。
②流动性好，熔融合金充填铸型的能力强，易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。
流动性不好，则充型能力差，铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。
③成分不同的合金具有不同的结晶特性，共晶成分合金的流动性最好，纯金属次之，最后是固溶体合金。
④相比于铸钢，铸铁更接近更接近共晶成分，结晶温度区间较小，因而流动性较好。
2.浇铸温度过高会使合金的收缩量增加，吸气增多，氧化严重，反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。
3.缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积，并会引起应力集中，导致铸件的力学性能下降。
缩孔大而集中，更容易被发现，可以通过一定的工艺将其移出铸件体外，缩松小而分散，在铸件中或多或少都存在着，对于一般铸件来说，往往不把它作为一种缺陷来看，只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。
4 液态合金充满型腔后，在冷却凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足，便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞，大而集中的空洞成为缩孔，小而分散的空洞称为缩松。
浇不足是沙型没有全部充满。
冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂，在断口出现氧化夹杂物，或者没有融合到一起。
出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出，防止铸件产生气孔，也便于观察浇铸情况。
而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。
逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。
定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。
5.定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，并同时采用其他工艺措施，使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。
铸件相邻各部位或铸件各处凝固开始及结束的时间相同或相近，甚至是同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的方向性，称作同时凝固。
第4章 钢结构的连接
裂纹是焊接连接中 最危险的缺陷。
2.焊缝质量检验
外观检查：检查外观缺陷和几何尺寸； 内部无损检验：检验内部缺陷。（超声波检验、X射线或r射线 透照或拍片） 《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001规定焊缝按其检验方 法和质量要求分为一级、二级和三级。
三级焊缝只要求对全部焊缝作外观检查且符合三级质量标准；
第4章 钢结构的连接
本章导学
『导学提示』
本章主要介绍钢结构的连接方法及其特点，常用的焊接方法和焊缝形式， 焊缝缺陷对其承载力的影响及质量检验方法，焊接残余应力和焊接残余
变形的种类、产生原因及其影响，以及减少和消除的方法。螺栓连接的
构造要求和各种螺栓的表示方法。对接焊缝和角焊缝的构造与计算、普 通螺栓和高强度螺栓连接的工作性能和强度计算。
第1、2位数字为熔敷金属的最小抗拉强度（kgf/mm2) 第3、4表示适用焊接位置、电流及药皮的类型。
不同钢种的钢材焊接，宜采用与低强度钢材相适应的焊条。
2.埋弧焊（自动或半自动） 电弧在焊剂层下燃烧的一种电弧焊方法。
机 器
焊丝和焊剂的选择应 与焊件等强度。 优点：自动化程度高，焊接速度快，劳动强度低，焊接质量好。 缺点：设备投资大，施工位置受限。
在传递各种内力时，连接的构造、传力过程和计算方法。
『关键知识』
1.角焊缝的构造与计算； 2.普通螺栓连接的计算； 3.高强度螺栓连接的计算。
『重点讲解』
1.角焊缝的构造与计算； 2.普通螺栓连接的计算； 3.高强度螺栓连接的计算。
『难点解析』
如何运用相关公式进行各种连接计算。
4.1 钢结构的连接方法
一级、二级焊缝则除外观检查外，还要求一定数量的超声波探伤检验， 超声波探伤不能对缺陷作出判断时，应采用射线探伤检验，并应符合
轴毂连接
可靠性。
圆锥销具有1:50的锥度，安
装方便，定位精度高。
开尾圆锥销在连接时的防松效 果好，适用于有冲击、振动的场合
的连接。
机械设计
轴毂连接
端部带螺纹的圆锥销可
16
用于盲孔或拆卸困难的场合；
销轴用于两零件的
铰接处，构成铰链连接。
通常用于开口销锁定， 工作可靠，装拆方便。
槽销上有辗压或模锻出的三条纵向沟槽，将槽销 打入销孔后，由于材料的弹性使销挤压在销孔中，不 易松脱，因而能承受振动和变载荷。
机械设计
轴毂连接
1
轴毂连接
§1 轴毂连接概述
§2 键连接及花键连接 §3 销连接 §4 成形连接 §5 过盈连接
机械设计
§1 轴毂连接概述
轴毂连接
2
轴毂连接 —— 主要用于轴上零件与轴周向固定以传递转矩。
周向固定： 传递转矩
功用： 轴向固定： 传递轴向力 相对轴向动连接： 轴毂连接的种类很多，按闭合（锁合）方式，可分为： 形闭合： 如：平键、花键、销、成形（无键）连接等 力闭合： 如：楔键、弹性环连接、过盈连接等
机械设计
5、设计计算：
轴毂连接
14
强度条件：
主要失效：齿面的压溃或磨损，齿根的剪断或弯断等 ∴ 一般只作连接的挤压强度或耐磨性计算 考虑载荷不均匀系数 k = 0.7 ~ 0.8 其具体设计计算方法，详见机械设计手册。
机械设计
§3 销连接
轴毂连接
15
圆柱销靠过盈配合固定在销孔 中，经多次装拆会降低定位精度和
机械设计
一、平键连接 1、普通平键 应用最广泛，本章重点。
轴毂连接
3
§2 键连接及花键连接
（1）工作面：两侧面；工作时靠键与键槽侧面的挤压来传递扭矩。 压溃：主要失效形式
31焊接方法解析
第3章 连接成形
关于酸性焊条与碱性焊条
1、酸性焊条药皮组分氧化性大于碱性焊条药皮组分。
2、酸性焊条对水、锈产生气孔的敏感性不大，焊条在使
用前经75~150℃烘焙1h；而碱性焊条对水、锈产生气孔
的敏感性较大，焊条在使用前经350~400℃烘焙1~2h。 3、酸性焊条电弧稳定优于
• 焊接冶金过程简单，容易获得优质焊缝
第3章 连接成形
（2）CO2气体保护焊
CO2气体保护焊的特点 1) 在隔离空气保护焊接熔池和电弧方面效果良好。 2) CO2电弧的穿透力强熔深大，而且焊丝的熔化率高，熔敷
速度快，生产率高。 3) CO2气体来源广、价格低，耗电低，焊接成本只有埋弧焊
和焊条手弧焊的40∼50%左右。
பைடு நூலகம்
GMAW Safety
GMAW 也称为 MIG (Metal Inert Gas) 或者MAG
GMAW（SMaefettya’lisAscutpipvleemGeanstal）。
anddo熔es敷n效ot r率ep高lac，e 高the的生产率。
nformation found in ‘Arc Welding
例如，向下立焊、管道焊接、底层焊、 盖面焊、重力焊时，可选用相应的专用 焊条。
2、埋弧焊
（1）埋弧焊的基本原理
第3章 连接成形
第3章 连接成形
（2）焊剂的作用—— 相当于焊条的药皮
1.保护电弧和熔池，防止焊 缝金属的氧化、氮化和合 金元素的蒸发与烧损;
2.使焊接过程稳定; 3.焊剂还有脱氧和渗合金的
• 适合全位置焊。
（2） 焊条及其选用
第3章 连接成形
• 焊条由焊芯和涂层组成。
材料成形装备及自动化 材料成形装备及自动化(2)
.其它材料成形装备
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9
（1） 球磨机
球磨机：硬质材料的粉磨和混合 特 点：效率高、物料细（40~60um） 种 类：瓷瓶球磨机、中心转动球磨机、震动球磨
机等
.其它材料成形装备
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球磨机内衬板
1) 球磨机的结构
.其它材料成形装备
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2
第七章 其它材料成形装备
7.1 陶瓷成形装备 7.2 玻璃成形装备 7.3 粉末材料成形装备
.其它材料成形装备
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3
7.1 陶瓷成形装备
人面鱼纹彩陶盆
新石器时代·仰韶文化(约5000年前) 高16.5厘米，口径39.5厘米。 20世纪50年代陕西省西安市半坡村出土，现藏中国历史博物馆。
球磨机的初始球石级配为：大球30%，中球40%，小球30%，实际 中主要取决于被磨物料的粒度，也要适当考虑球磨机的直径和转速。
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（2） 压滤机
头板
横梁
滤板
尾板
液压缸
厢式压滤机过滤脱水结构原理
1－滤板 2－滤布 3－滤腔 （形成滤饼） 4－阴阳螺栓
全自动快开式压滤机（三次开板）
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2)滚压成形机
1-主电动机 2-凸轮轴 3-主轴离合器凸轮 4-滚头升降凸轮 5-滚头架 6-滚头电机 7-滚头轴 8-滚头 9-模座 10-主轴 11-摩擦离合器 12-联轴器 13-蜗杆轴 14-蜗杆
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材料成形技术基础答案_第2版_施江澜_赵占西主编-推荐下载
第一章金属液态成形1.什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同化学成分的合金为何流动性不同？为什么铸钢的充型能力比铸铁差？1 液态合金的充型能力是指熔融合金充满型腔，获得轮廓清晰、形状完整的优质铸件的能力。
2 流动性好，熔融合金充填铸型的能力强，易于获得尺寸准确、外形完整的铸件。
流动性不好，则充型能力差，铸件容易产生冷隔、气孔等缺陷。
3 成分不同的合金具有不同的结晶特性，共晶成分合金的流动性最好，纯金属次之，最后是固溶体合金。
4 相比于铸钢，铸铁更接近更接近共晶成分，结晶温度区间较小，因而流动性较好。
2. 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？浇铸温度过高会使合金的收缩量增加，吸气增多，氧化严重，反而是铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、夹杂等缺陷。
3. 缩孔和缩松的存在会减小铸件的有效承载面积，并会引起应力集中，导致铸件的力学性能下降。
缩孔大而集中，更容易被发现，可以通过一定的工艺将其移出铸件体外，缩松小而分散，在铸件中或多或少都存在着，对于一般铸件来说，往往不把它作为一种缺陷来看，只有要求铸件的气密性高的时候才会防止。
4 液态合金充满型腔后，在冷却凝固过程中，若液态收缩和凝固收缩缩减的体积得不到补足，便会在铸件的最后凝固部位形成一些空洞，大而集中的空洞成为缩孔，小而分散的空洞称为缩松。
浇不足是沙型没有全部充满。
冷隔是铸造后的工件稍受一定力后就出现裂纹或断裂，在断口出现氧化夹杂物，或者没有融合到一起。
出气口目的是在浇铸的过程中使型腔内的气体排出，防止铸件产生气孔，也便于观察浇铸情况。
而冒口是为避免铸件出现缺陷而附加在铸件上方或侧面的补充部分。
逐层凝固过程中其断面上固相和液相由一条界线清楚地分开。
定向凝固中熔融合金沿着与热流相反的方向按照要求的结晶取向进行凝固。
5. 定向凝固原则是在铸件可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，并同时采用其他工艺措施，使铸件上远离冒口的部位到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部位像冒口方向顺序地凝固。
第四章第2、3节机床夹具及工件定位--- (2)
构，进一步提高劳动生产率。
3）能扩大机床的使用范围，实现一机多能
根据加工机床的成形运动，附以不同类型的夹具，
即可扩大机床原有的工艺范围。
例如在摇臂钻床工作台上装上镗模，就可以进行箱
体零件的镗孔加工。
定位原理
学习要点：
定位是机械加工中一个极为重要的问题。
要深刻理解和牢固掌握定位原理，熟知常用的定
1、2、3点：
6点： x
z x y
4、5点：
y z
工件定位的任务就是根据加工要求限制工
件的全部或部分自由度。 工件的六点定位原理是指用六个支撑点来 分别限制工件的六个自由度，从而使工件
在空间得到确定定位的方法。
图
工件在空间的自由度与工件六点定位
几个需特别注意的问题
它用于加工 与端面J垂 直的孔、外 圆面及其他 端面，或两 端面有同轴 度(表面P与 内孔、外圆 面)要求的 工件。
压板座组件 KTl 可根据 工件大小在 槽内作径向 移动以调整 钩形螺栓夹 紧位置。钩 形螺栓 KH1 可视工件大 小更换。
根据工件 定位基准 不同，定 位元件 KH2也可 以更换。
2、机床夹具的分类
（1）按专门化程度分类
1）通用夹具
通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于 加工不同工件的夹具。 例如，车床上三爪卡盘和四爪单动卡盘，铣床上的 平口钳、分度头和回转工作台等。这类夹具一般由 专业工厂生产，常作为机床附件提供给用户。 其特点是适应性广，生产效率低，主要适用于单件、 小批量的生产中。
由前述分析可知，球体上通铣平面只需限制 1个自由度，这是从定位分析角度得出的结 论，但是在决定定位方案的时候，为了使得 定位系统能够实现，承受切削力、夹紧力， 方便安排定位元件等原因，往往考虑限制2 个自由度(见图4-13a) ，或限制3个自由度(见 图4-13b)。在这种情况下，对第二类自由度 也加以了限制，不仅是允许的， 且是必要的。
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定义: 连接成形是将若干个构件连接为一体的成形方法。 分为：焊接、胶接和机械连接等三大类。
焊接：通过加热或加压，或两者并用，并且用或不用填充材
料，使工件达到结合的一种方法。 分为：熔焊、 压焊、钎焊
优点：省工省料、效率高、连接牢固，适于焊接的材料广泛。 缺点：可能产生气孔、裂纹、焊件上存在焊接应力和焊接变形
(1) 埋弧焊：电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。
埋弧焊
1—焊接衬垫 2—V形坡口 3—焊剂挡板 4—焊剂给送管 5—焊丝 6—接焊丝电缆 7—颗粒状焊剂 8—渣壳 9—焊缝 10—母材 11—焊缝金属 12—接工件电缆（接地）
(1) 焊接残余应力的分布：先冷处受压 后冷处受拉
中间散热慢 产生拉应力
第4章连接成形
(2) 调节焊接残余应力的措施
1）设计措施
A、减少焊缝的数量和尺寸并避免焊缝密集和交叉。采用型材、 替熔焊
尽量减少焊缝的数量
B、刚性较小的接头
√
第4章连接成形
2）工艺措施
A、合理的焊接顺序： 先内后外 先短后长 交叉处不起头收尾
B、降低焊接接头的刚性
a)板孔少量翻边 b)镶块压凹
第4章连接成形
C、加热减应区
a)焊前加热 b)焊后冷却
D、锤击焊缝 （焊后趁热） E、预热和后热
第4章连接成形
3．焊接残余应力的消除方法
（1）去应力退火：整体或局部加热温度500～650℃，
第4章连接成形
机设04－1，2，3
• 第八次课 第十四周周二下午5，6节 • （11月28日）
第4章连接成形
4.1.2 焊接应力与变形
1．焊接应力与变形产生的原因
局部加热 不均匀冷却
受阻膨胀 受阻收缩
内应力
焊接件的结构特点：塑性好、细、薄、易变形
焊后残留在焊件内：焊接残余应力、焊接残余变形
2．焊接残余应力的调节与消除
2）采用机械振动、超声振动、电磁搅拌等工艺措施均可细化焊 缝晶粒。
第4章连接成形
3．焊接接头的组织转变
焊接接头：是由两个或两个以上零件要 用焊接组合或已经焊合的接点。
焊缝金属区：铸态组织； 较好
焊 熔合区：铸态+过热组织；最差
接
接
头
热 过热区：过热组织＋粗大晶粒； 最差 影 相变重结晶区：正火组织；性能最好
偏析，有些焊缝金属在凝固末期还可能产生热裂纹。
熔池金属凝固时，以熔 合线上局部熔化的母材晶 粒为核心，沿着散热的反 方向长大，形成垂直于熔 池壁的柱状晶。
保证质量的办法：
1-母材 2-熔合线 3-联生结晶 4-柱状晶
1）焊缝中增添少量Ti、V、Mo等元素，可形成弥散的结晶核 心，使焊缝晶粒细化，力学性能提高。
局部去应力退火：结构简单、刚性较小或体积较大的焊件，如 圆筒、管道、长构件等。
（2）机械拉伸法 （3）温差拉伸法
适用于：焊缝较规则，厚度在 40mm以下的板壳结构
（4）振动法
激振器使焊接结构发生共振
产生循环应力来降低或消除
温度拉伸法示意图
内应力
1-喷水排管 2-焊件 3、4-氧乙炔焰炬
第4章连接成形
第4章连接成形
2）火焰矫正法
即利用火焰局部加热焊件的适当部位使其产生塑性变 形，以抵消焊接残余变形
a)矫正角变形
b)矫正弯曲变形
1、3-加热区域 2-焰炬 3-挠度
操作灵便，但需较丰富的实际经验 第4章连接成形
4.2 焊接方法 4.2.1 熔焊
1．电弧焊:电弧作为热源 （焊条电弧焊、埋弧焊和气体保护焊）
B、合理安排焊缝位置
第4章连接成形
2）工艺措施
A、反变形 法
预置反变形
塑性预弯反变形
B、刚性固定法
强制预弯反变形
用夹具夹紧凸缘 1-固定夹
用压铁压紧薄板
2-压铁 3-焊件 第4章连接成形4-平台 5-定位焊点
C、合理选用焊接方法和焊接规范： 选用能量较集中的焊接方法 ：CO2气体保护焊、等离子弧焊 焊接时采用较小的热输入：小电流、提高焊接速度
响
区 不完全重结晶区：晶粒和组织都不均匀；较差
第4章连接成形
针对熔合区、焊接热影响区尤其是其中的过热 区可能出现的质量问题，可以：
1）采取热量集中的焊接方法，减小热
影响区的宽度，减小影响提高性能。 先进的焊接方法均如此。（见表4-2） 2）工艺上：小电流、快速焊，以减
小单位长度上的热量输入 3）焊后正火
第4章连接成形
1 熔焊液相冶金
(1) 熔焊液相冶金的特点
反应温度高、比表面积大、反应时间短(见表4-1）
温度高 氧化反应迅速、激烈 （原子活泼） 元素烧损大
气体侵入熔池，形成夹杂
反应时间短
反应不完全，成分不均匀 气体、杂质来不及浮起 淬硬倾向大
第4章连接成形
熔焊冶金特点知：
对焊缝影响较大的是气体的侵入和成份的变化
D、选用合理的装配焊接顺序 尽量对称焊、厚板多层焊、长缝分段焊
工字梁埋弧焊焊接顺序
a）工件移动 b）机头移动
第4章连接成形
(3) 焊接残余变形的矫正
1）机械矫正法 利用外力使构件产生与焊接变形方向相反的塑性变形， 使二者相互抵消
a)用压力机矫正弯曲变形 b)用辊轮矫正失稳变形 生产效率高、矫正质量好、适用于塑性材料 长直缝和环形焊缝构件
焊缝对外表现出的力学性能特点为:
δ
ak
即：硬度高、脆性大
第4章连接成形
(2) 保证焊缝质量的措施
1）防止有害气体侵入熔池 用气体及熔渣隔离空气或两者联用 焊前清理焊件及焊丝、烘干焊条或焊剂
2) 冶金处理 添加有益元素 脱氧、脱硫、脱磷 渗有益合金
第4章连接成形
2．熔池结晶
焊缝金属晶粒较粗，组织不致密，且易引起化学成分
胶接：用胶粘剂将被粘物表面连接在一起的方法。
胶接工艺简便、生产效率高、成本低，在工业生产中应用愈 来愈广泛。
机械连接：通过构件间产生的机械作用力实现连接的方法。
机械连接质量可靠、易于检修第4，章连在接成工形业中应用广泛。
4.1 焊接基础
4.1.1 熔焊冶金过程及其特点
在熔焊过程中，焊接接头金属将发生一系列的物理、化学 反应，称为熔焊冶金过程，包括液相冶金、熔池结晶、焊缝 和热影响区的组织变化等。
4．焊接残余变形的控制和矫正
(1) 焊接残余变形的类型：五种
收缩变形
角变形
较理想的正常情况
厚度方向加热不均匀
弯曲变形
高度方向加热不均匀
横截面上加热不均匀
扭曲变形
多见于薄板件
失稳变形
常见多为综合型的变形 第4章连接成形
(2) 控制焊接残余变形的措施
1）设计措施
A、尽量减少焊缝的数量和尺寸， 合理选用焊缝的截面形状