见习铸造师之铸件形成理论思考题
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1、高温金属浇入铸型后,金属和铸型有哪些相互作用?从而又可能出现哪些铸造缺陷?(列举5种以上铸造缺陷〕。
热作用、机械作用、物理化学作用。
缺陷:夹砂结疤、毛刺、粘砂、鼠尾、气孔、型壁移动、胀砂、砂眼、浇不足。
2、何谓微观膨胀、宏观膨胀?影响它们的主要因素有哪些?微观膨胀:砂粒的膨胀能被湿粘土膜的收缩所抵消,或砂粒间相互间相对移动的力小于型砂外部阻力以致仅减少砂粒间的空隙,并不引起型砂尺寸变化的阶段。
宏观膨胀:当砂粒的间隙难以减小,或使砂粒间相互移动的力大于砂型外部阻力时,砂型外部尺寸发生变化。
影响因素:砂型紧实度高、硅石粉含量高、砂粒粗细和粒度过于集中一个筛或相邻两个筛、加热速度快则微观减小,宏观增大,加入粘结剂或附加物高温下收缩或烧失以及采取颗粒分散的原砂则微观延长宏观减小。
3、试述夹砂的形成机理及预防措施。
答:(1)铸型表面沙层受热发生膨胀,再砂层表面产生压缩应力,沙粒不能重新排列时砂型表面就会受到破坏而发生夹砂结疤缺陷。
(2)铸型中浇入金属后,铸型表面产生很薄的干燥层,紧接干燥层产生高水层,其强度远比湿型本体底。
铸型表层受热膨胀,强度低的高水层中产生应力集中而出现裂纹,由鼠尾进一步发展成夹砂结疤。
(3)因为铸型的高水层强度较低,以及由于铸型表面干燥层膨胀而与铸型本体分离,能自由滑动,所以就夹砂结疤而言,其最容易产生的条件是浇注时间过长、铸件壁厚和外形平坦处。
措施:(1)、造型材料方面:①原砂;选用力度分散的硅砂做原砂、选用热膨胀系数小和烧结点低的石英—长石砂、非石英质砂;②粘结剂:选用热湿拉强度高、热压应力低的膨润土;增加膨润土、有效粘土含量;采用水玻璃、树脂砂等③水分:尽量降低型砂含水量;④附加物:加入一定量的煤粉、木屑等造型方面:①对于回用砂应保证有效粘土、有效煤粉含量;控制含泥量;②应保证混砂时间③避免压勺来回压大平面、少涮水多扎通气孔、在容易夹砂部分划出沟槽或插钉子浇注方面:应快浇使金属再型内有一定的上升速度,避免高温金属液长时间烘烤型腔4、阐述机械粘砂的形成机理、影响因素和防止措施答:是指铸件的部分或整个表面粘附着一层砂粒和金属的机械混合物,是由于金属渗入铸型表面的微孔形成的。
铸件形成理论基础习题答案铸件形成理论基础习题答案铸造是一种重要的金属加工方法,广泛应用于各个行业。
在学习铸造过程中,理解铸件形成的基本原理是非常重要的。
下面,我们将针对一些常见的铸件形成理论基础习题,提供详细的解答。
1. 什么是铸件形成的基本原理?铸件形成的基本原理是将熔化的金属或合金倒入铸型中,通过冷却凝固形成所需的零件。
这个过程主要包括四个步骤:铸型的制备、熔炼金属的准备、铸型填充和凝固收缩。
2. 铸型的制备有哪些常见的方法?常见的铸型制备方法包括砂型铸造、金属型铸造、石膏型铸造和陶瓷型铸造等。
其中,砂型铸造是最常用的方法,通过将铸型材料与模具进行填充、压实和硬化,形成具有所需形状和尺寸的铸型。
3. 熔炼金属的准备过程中需要注意哪些问题?熔炼金属的准备过程中需要注意以下几个问题:首先,要选择适合的熔炼设备和燃料,确保金属能够充分熔化;其次,要控制熔炼温度,以保证金属的质量和流动性;最后,要进行必要的炼化处理,如除气、除杂等,以提高金属的纯度和性能。
4. 铸型填充的基本原理是什么?铸型填充是指将熔化的金属或合金倒入铸型中的过程。
在填充过程中,金属液通过重力、压力或真空力等作用,充满整个铸型腔体,形成所需的零件形状。
填充的关键是要保证金属液的流动性和填充性能。
5. 凝固收缩对铸件形成有何影响?凝固收缩是指铸件在冷却凝固过程中由于体积变化而产生的收缩现象。
凝固收缩对铸件形成有重要影响,主要表现在以下几个方面:首先,凝固收缩会导致铸件尺寸缩小,因此在设计铸件时需要考虑收缩量;其次,凝固收缩还会引起铸件内部的应力和缺陷,如热裂纹、气孔等,因此需要采取相应的措施来避免这些问题的发生。
6. 如何控制铸件的凝固收缩?为了控制铸件的凝固收缩,可以采取以下几种措施:首先,选择合适的浇注系统和冷却方式,以控制凝固的速度和方向;其次,通过设计合理的铸件结构和尺寸,减少凝固收缩的影响;最后,可以采用凝固缩放补偿技术,通过在铸型中设置特殊的缩放部位,来补偿凝固收缩带来的尺寸变化。
一、名词解释1、(铸造用原砂中的)泥份;2、钙膨润土活化处理;3、铸件工艺出品率;4、通用冒口;5、浇注系统:6、铸造收缩率;7、起模斜度;8、角形系数;9、(有机粘结剂)比强度;10、封闭式浇注系统;11开放式浇注系统;12、粘土型砂;13、紧实率;14、侵入气孔;15、破碎指数;16、铸件的浇注位置;17、化学粘砂;18、机械粘砂;19、型砂的流动性;20、型砂的透气性;21、宏观膨胀;22、覆模砂;23、特种砂;24、型砂的残留强度;25、铸造工艺设计;26、铸造工艺方案;27、剩余压力角,28、冷芯盒法,29、热冷芯盒法,30、工艺出品率二、问答题1、试述夹砂的形成机理及预防措施。
2、侵入气孔的形成条件、形成机理及预防措施3、阐述机械粘砂的形成机理、影响因素和防止措施。
4、怎样防止化学粘砂?5、简述CO2硬化的钠水玻璃砂的硬化机理。
6、何谓“紧实率”?为什么要测定紧实率,如何测定?(按实验操作详述)。
7、为什么要测定粘土型砂的湿强度?详细说明测定粘土型砂的湿强度实验步骤。
8、型砂的透气性的高低受到哪些因素影响?9、高温金属浇入铸型后,金属和铸型有哪些相互作用?从而又可能出现哪些铸造缺陷?(列举5种以上铸造缺陷)。
10、壳芯砂常用什么树脂作粘结剂、硬化剂?在壳型、壳芯生产和浇注时,常会出现那些问题?11、何谓水玻璃“模数”?铸造生产使用水玻璃时,如何提高或降低水玻璃的模数?举例说明。
12、何谓微观膨胀、宏观膨胀?影响它们的主要因素有哪些?13、何谓型砂的含泥量?它对型砂性能有哪些影响?14、试说明膨润土、普通粘土的主要矿物成分?其结晶结构有何区别?15、有的工厂在配制膨润土砂时加入苏打,加苏打起什么作用?配制普通粘土砂时,要不要加苏打?16、湿型砂中加入煤粉起什么作用、对煤粉有什么要求?17、在铸钢件生产中,型砂是否需要加入煤粉?为什么?18、为保持湿型砂性能稳定,日常生产中应检测哪些主要性能?19、铸造用砂的耐火度,烧结点的意及其对铸件质量的影响为何?20、非石英质铸造用砂的主要特点是哪些?举例说明之。
镇江丹徒职教中心金属液态形成原理复习题第1章液态金属的结构和性质一、判断题(正确的在括号中画√,错误的画×)1、只要金属流动性好,铸件就不会产生浇不足缺陷。
(×)2、金属一熔化,原子间的结合就全部破坏。
(×)3、温度起伏是指铸件各处温度的差异。
(×)4、钠可以很好地吸附于硅的表面,所以说“钠是表面活性元素”。
(×)二、选择题1、影响液态金属粘度的因素主要有温度、化学成分和杂质。
2、在弯曲液面上作用有附加压力,当液面为球形时,该压力可表示为p=2σ/r。
3、温度接近熔点的金属液,其结构类似于固态的结构。
4、液态金属的平均间距比固态稍大 ,其配位数比固态要小。
5、纯金属的表面张力一般随温度的升高而减小,而灰铸铁的表面张力则相反。
6、使用黑烟涂料是为了调整铸型的热阻,从而改变液态金属流动时间以提高充填能力。
三、问答题1、液态金属的表面张力有哪些影响因素?试总结它们的规律。
2、总结温度、原子间距(或体积)、合金元素或微量元素对液体粘度 高低的影响。
第2章液态金属的流动性与充型能力一、判断题1、金属液本身的流动能力称为充型能力。
(×)2、金属液的充型能力仅与金属液的化学成分、温度、杂质含量及物理性质有关。
(×)二、问答题1、影响液态金属充型能力的因素有哪些?如何提高液态金属的充型能力?2、某飞机制造厂的一牌号Al-Mg合金(成分确定)机翼因铸造常出现“浇不足”缺陷而报废,如果你是该厂工程师,请问可采取哪些工艺措施来提高成品率?3、铸型蓄热系数(b)较小时,在其它条件不便的情况下,定性指出对下列项目的影响:2①充型能力②铸件形成机械粘砂③使铸件的断面温度梯度④使铸件凝固方式⑤铸件形成缩松⑥铸件的热应力第3章铸件的凝固一、判断题1、安放冒口一般应遵循顺序凝固原则。
(√)2、铸件的凝固方式主要取决于合金本身特性,与其它条件则影响不大。
(×)(温度梯度)3、金属凝固温度低,铸型蓄热系数也小时,铸件内温度梯度也小。
随着我国制造业的快速发展,铸造行业作为机械制造的重要基础工艺,在工业生产中扮演着至关重要的角色。
为了让我对铸造工艺有更深入的了解,提高实践操作能力,学校安排了为期两周的铸造实习。
在这两周的时间里,我有幸参观了铸造车间,学习了铸造的基本知识,并亲自参与了铸造工艺的操作过程。
二、实习目的1. 了解铸造行业的现状和发展趋势。
2. 掌握铸造的基本原理和工艺流程。
3. 熟悉铸造设备的使用和维护。
4. 培养实践操作能力,提高动手能力。
三、实习内容1. 铸造基础知识在实习的第一天,我们学习了铸造的基本知识,包括铸造工艺的分类、铸造材料的选用、铸造缺陷的成因及防止方法等。
通过学习,我对铸造工艺有了初步的认识,了解了铸造工艺在机械制造中的重要性。
2. 铸造设备实习期间,我们参观了铸造车间,了解了铸造设备的种类和功能。
包括熔炼设备、造型设备、浇注设备、冷却设备等。
通过实地观察和师傅的讲解,我对铸造设备的工作原理和操作方法有了更深入的了解。
3. 铸造工艺流程在实习的第二周,我们学习了铸造工艺流程。
包括熔炼、造型、浇注、冷却、清理等环节。
通过师傅的指导和实际操作,我掌握了铸造工艺的基本步骤和注意事项。
4. 实践操作在实习的最后阶段,我们进行了实践操作。
首先,我们学习了如何制作砂型,包括砂箱的组装、型砂的配比、造型工具的使用等。
然后,我们进行了熔炼、浇注、冷却等操作。
在实践过程中,我遇到了很多问题,但在师傅的耐心指导下,我逐渐掌握了操作技巧。
1. 知识收获通过实习,我对铸造行业有了更深入的了解,掌握了铸造的基本原理和工艺流程。
同时,我也学习了铸造设备的使用和维护方法,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
2. 技能收获在实习过程中,我亲自参与了铸造工艺的操作,提高了自己的动手能力。
通过实践,我学会了如何制作砂型、熔炼、浇注、冷却等操作,为今后从事铸造工作打下了基础。
3. 思想收获通过实习,我深刻体会到理论与实践相结合的重要性。
2.铸造合金成形基本原理1.试述液态金属的充型能力和流动性之间在概念上有什么区别?充型能力是指液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。
流动性是指液态铸造合金自身的流动能力。
首先,充型能力取决于铸造合金的流动性,同时又受外界条件的影响,如铸型性质、浇注条件、铸件的结构等,是各种因素的综合反映。
2. 铸件的凝固方式有几种?凝固方式对铸件的质量有何影响?如何对铸件的凝固方式进行控制?(1)三种:逐层凝固、体积凝固(粥状凝固)和中间凝固。
(2)a.逐层凝固产生缩松的倾向小,这类合金的补缩性好,集中缩孔比较容易消除,有益于消除热裂,可以得到比较致密的铸件。
b.体积凝固会在铸件中形成许多分散的小缩孔,即缩松,这样的合金铸件产生热裂的倾向性很大。
c.中间凝固方式的合金铸件的缩松倾向和热裂倾向介于逐层凝固和体积凝固方式之间。
(3)a.凝固区域(固+液区域)越大,越趋向于体积凝固b.铸件断面温度梯度越大,则趋向于层状凝固含碳量升高时,钢由层状转变为体积,铸铁由体积变为层状3. 何谓合金的收缩?其影响因素有哪些?铸造合金在液态、凝固态和固态的冷却过程中,由于温度降低而引起的体积减小现象,称为收缩。
影响因素:合金本身的特点、铸造工艺特点、铸件结构形状、液态合金溶解的气体量。
4. 铸造内应力、变形和裂纹是如何形成的?如何消除铸件的应力?如何防止铸件裂纹的产生?(1)内应力:铸件凝固后在冷却过程中,由于温度下降将继续收缩。
有些合金还会发生固态相变而引起收缩或膨胀,这导致铸件的体积和长度发生变化。
若这种变化受到阻碍,就会在铸件内产生应力,称为铸造应力。
1)热应力:铸件在冷却过程中,由于铸件各部分冷却速度不同,导致在同一时刻各部分收缩量不同,铸件内彼此相互制约便产生热应力。
2)相变应力具有固态相变的合金铸件,由于在冷却过程中散热和冷却条件不同,铸件各部分达到固态相变温度的时间也不同,因而各部分相变的程度不一样,相变产物往往具有不同的比容,由此而引起的应力称为相变应力。
《材料成形技术基础》总复习思考题——铸造成形一、基本概念1、液态金属的充型能力,2、缩孔,3、缩松,4、冒口,5、铸件收缩,6、同时凝固,7、顺序凝固,8、逐层凝固,9、体积凝固(糊状凝固),10、铸造应力,11、铸件的化学成分偏析。
二、是非判断1、铸造成形时,提高液态金属的过热度可提高其流动性。
()2、液态收缩和凝固收缩大于固态收缩是产生缩孔和缩松的根本原因。
()3、为防止铸件产生裂纹,零件结构设计时应力求璧厚均匀。
()4、选择铸造分型面的首要原则是保证能够起模。
()5、铸造起模斜度是便于造型时起模而设置的,并非零件结构所必须的。
()6、熔模铸造、气化模铸造(实型铸造)都属于砂型铸造。
()7、金属液体在高速、高压充型是压力铸造的重要特点。
()8、压力铸造、真空铸造、低压铸造、金属型铸造均属于永久型铸造。
()9、压铸件可以进行热处理强化,以提高机械性能。
()10、采用型芯可获得铸件内腔,因此所有铸造方法中均要采用型芯。
()11、为了便于造型,铸件结构设计时,所有垂直于分型面的非加工面应给出结构斜度。
()12、铸造圆角主要是为了减少热节,同时也美观。
()13、为减少铸造件收缩应力,砂型应具备足够的退让性。
()14、金属型铸造的铸件比砂型铸造的铸件更容易产生残余应力。
()15、大批量生产铸铁水管时,应优先采用的铸造方法是离心铸造。
()16、铸造合金中,流动性最好的是铸铁,最差的是碳钢。
()17、机器造型只能采用两箱造型的工艺方法,并要避免活块的使用。
()18、为提高铸件的强度,可以尽量增大铸件的璧厚。
()19、铸件零件图就是铸造工艺图。
()三、选择填空(单选)1、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2、消除铸件中残余应力的方法是()。
A、同时凝固B、减缓冷却速度C、时效处理D、及时落砂3、形成缩松倾向大的合金是()。
A、纯金属B、逐层凝固方式的金属C、糊状凝固方式的金属D、中间凝固方式的金属4、为了保证铸件的质量,顺序凝固常用于()铸件的生产。
重点:砂型铸造的造型方法和和工艺过程问题:1、常见的砂型铸造造型方法有哪些,完成教材P62页中的第6题。
2、普通砂型铸造按砂型来分,可分为哪三类?3、试述砂型铸造的工艺过程。
壳型铸造:重点:壳型铸造的工艺过程和工艺控制及其工艺特点。
问题:1.壳型铸造对壳型材料有何要求?2.壳型铸造中哪些因素对铸件的质量有较大影响,如何控制?3.壳型铸造能生产大中型铸件吗?金属型铸造:重点:金属型铸造的工艺过程和工艺控制及其工艺特点。
问题:1. 金属型铸造中哪些因素对铸件的质量有较大影响,如何控制?2. 金属型铸造能生产球铁、灰铁或铸钢件吗?其铸造性能如何,应采取哪些措施?3. 金属型铸造生产薄壁小件时会产生什么问题?熔模铸造:重点:熔模铸造的工艺过程和工艺控制及其工艺特点。
问题:1.熔模铸造用模料的状态有哪几种,各对铸件有哪些优缺点?2.熔模铸造对型壳材料的要求有哪些?3.大型件进行熔模铸造成形,会产生什么问题?气化模铸造:重点:气化模铸造的工艺过程和工艺控制及其工艺特点。
问题:1.哪些浇注工艺因素对气化模铸件的质量有较大影响,如何控制?2.浇注过程中泡沫塑料燃烧或气化,会产生什么影响,如何控制?3.防止气化模铸钢件增碳缺陷的方法有哪些?离心铸造:重点:离心铸造的工艺过程和工艺控制及其工艺特点。
问题:1.离心铸造的铸件凝固顺序如何,需要浇注系统和冒口吗?2.离心铸造的工艺控制有哪些,如何控制?3.离心铸造的铸件内表面质量如何?怎样解决?压力铸造:重点:压力铸造的工艺过程和工艺控制及其工艺特点。
问题:1.压铸工艺过程控制有哪些,如何进行控制?2.高熔点合金(如铜、黑色金属)进行压力铸造,会产生什么问题,如何解决?3.压力铸造的铸件能进行热处理吗?如何解决这一问题?低压铸造:重点:低压铸造的工艺过程和工艺控制以及工艺特点。
问题:1.低压铸造时,如何控制铸件的凝固顺序,是否需要加冒口?2.低压铸造中造型材料的通气性要求如何?3.简述低压铸造过程的工艺控制。
第二章铸造一、思考题1、什么就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流动性有何不同?为什么铸钢的充型能力比铸铁差?2、某定型生产的薄铸铁件,投产以来质量基本稳定,但就是最近一时期浇不足与冷隔缺陷突然增多,试分析其原因。
3、既然提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力,但就是为什么又要防止浇注温度过高?4、缩孔与缩松对铸件质量有何影响?为何缩孔比缩松比较容易防止?5、区分以下名词: 缩孔与缩松浇不足与冷隔出气口与冒口6、什么就是顺序凝固原则?什么就是同时凝固原则?各需采用什么措施来实现?上述两种凝固原则各适用于那种场合?7、试用下面轨道铸件分析热应力的形成原因,并用虚线表示出铸件的变形方向。
8、为什么手工造型仍就是目前的主要造型方法?机器造型有那些优越性?适用条件就是什么?9、试绘下列铸件的铸造工艺图。
(材料:HT200;单件小批生产)10、什么就是熔模铸造?述其大致工艺过程?11、为什么熔模铸造就是最有代表性的精密铸造方法?它有那些优越性?12、金属型铸造有何优越性?为什么它未能广泛替代砂型铸造?13、压力铸造有何优缺点?它与熔模铸造适用范围有何显著不同?14、某公司开发的新产品中有如图所示的铸铝小连杆。
请问:试制样机时,该连杆宜采用什么铸造方法?当年产量为1万件时,宜采用什么铸造方法?当年产量超过10万件时,则应改选什么铸造方法?15、什么就是离心铸造?它在圆筒件铸造中有那些优越性?成形铸件采用离心铸造的目地就是什么?16、下列铸件在大批量生产时采用什么铸造方法为宜:①铝发动机活塞______________②缝纫机机头______________③汽轮机叶片______________④气缸套______________⑤摩托车发动机缸体_____________ ⑥铣床立柱______________⑦大口径铸铁水管______________⑧暖气散热片______________⑨小型铝合金仪器支架______________ ⑩铣刀刀体______________17、什么就是铸件的结构斜度?它与拔摸斜度有何不同?下面铸件的结构就是否合理,应如何改正?18、图示铸件在大批量生产时,其结构有何特点?该如何改进?19、图示水嘴在结构上哪处不合理?请改正。
铸造成形——思考题与习题,p4812 浇注系统有哪几部分组成?各单元的主要功用是什么?参考答案:(1)浇注系统浇注系统是铸型中使液态金属充填型腔的通道。
浇注系统设置不当,常使铸件产生冲砂、夹砂、缩孔、缩松、裂纹、冷隔,以及气孔等多种缺陷,甚至会使铸件报废。
因此,正确的设计浇注系统,对提高铸件质量及降低生产成本具有重要意义。
浇注系统的结构一般情况下,浇注系统的结构由:浇口杯、直浇道、横浇道和内浇道组成。
对于某些复杂铸件的浇注系统,除上述四个组元外,尚可增加其他组元;而对于某些简单铸的浇注系统可以少于四个组元。
(2)浇口杯的作用:1)承接来自浇包中的金属液,便于浇注;2)缓和金属液的冲击,将金属液平稳导入直浇道;3)挡渣,防止气体卷入;4)提高充型压力头。
直浇道的作用:1)将液态金属从浇口杯引入横浇道和内浇道;2)提供足够的压力头,使金属液能够克服沿程阻力在规定的时间内充满铸型。
横浇道作用:1)将金属液均匀、平稳地引入内浇道;2)挡渣,又称撇渣道。
内浇道的作用:1)调节铸型、铸件的温度分布和凝固顺序;2)控制充型速度和方向,改善流量分布;3)协助横浇道挡渣。
19 图示铸件的两种结构应该选哪种?为什么?参考答案:(a)×,分型面复杂。
(b)∨,分型面简单。
(c)×,左边图;需要型芯。
∨,左边图;避免不必要的型芯。
20 请分析暖气片的构造,试拟定铸造工艺。
参考答案:暖气片的铸造工艺:模具设计-----模具制造----压蜡-----修蜡-----组数-------制壳(沾浆)-----脱蜡----型壳焙烧------化性分析---浇注----清理-----热处理-------机加工-----成品入库。
铸造生产流程大体就是这样总的来说可以分为压蜡、制壳、浇注、后处理、检验。
压蜡包括(压蜡、修蜡、组树)。
压蜡---利用压蜡机进行制作腊模;修蜡---对腊模进行修正;组树---将腊模进行组树。
思考题1、什么叫砂型、型砂?2、砂型紧实度不足会出现什么问题?3、砂型的微孔半径和孔隙率的关系图示?4、孔隙率在很大程度上决定着铸型的那些性能?5、影响多孔系的孔隙率和微孔尺寸的主要因素有哪些?6、砂型的主要工作条件是什么?接触区及其影响因素?7、影响传热的因素有那些?8、砂型与比热容的因素?9、砂型实效热导率与温度的关系?10、砂型(干,湿)在受热过程中的水分迁移现象。
1)分析上述曲线的物理意义,影响水分凝聚区厚度的因素。
2)凝聚区的湿压强度及变形率的影响因素。
11、铸型膨胀的影响因素有哪些?12、分析夹砂结疤缺陷形成的机理及防止措施。
13、毛刺?形成的机理及防止措施。
14、砂眼?形成的机理及防止措施。
15、型壁移动?影响因素和防止措施。
16、侵入性气孔?形成条件、机理及防止措施。
17、反应性气孔?形成的机理及防止。
18、机械粘砂和化学粘砂?形成条件,影响因素及防止措施。
19、湿砂的性能要求及检测原理。
20、湿型砂用原材料及其对型砂性能的影响。
(硅砂?颗粒组成(AFS细度、累计曲线)、形状、硅砂的烧结点?非石英质原砂?附加物?种类)21、粘土?活化处理及方法。
(表面电荷和交换性阳离子)22、粘土的矿物分,结晶特征,吸附水分,粘结机理。
(“桥”说,“表面联结”机理)23、粘土受热后的变化。
(典型脱水曲线,差热曲线)24、粘土的鉴别方法。
25、粘土的膨润值、吸水比与热湿拉强度的关系。
26、膨润土焙烧温度与湿强度的关系。
27、粘土的吸附水分有哪几种?特性?影响结合水量的因素?28、铸铁件和铸钢件在配方性能特点上有哪些区别?29、有色合金铝、镁件在型砂配方上有何性能特点?30、高压造型的砂型有何特点?(在性能上)31、旧砂有何特性?砂处理的目的?32、湿型砂的混制工艺如何控制?33、钠水玻璃模数的意义。
34、钠水玻璃的模数、密度、含固量和粘度之间的关系?35、模数对钠水玻璃结构及其物理化学性质的影响?36、改变钠水玻璃M大小的方法有哪两种?37、试从水解反应或酸盐反应过程分析钠水玻璃的硬化机理。
铸件形成理论习题答案1. 液态金属的结构和性质1、加热时原子距离的变化如图1—2所示,试问原子间的平衡距离R0与温度有何关系? R0、R1、R2…..的概念?答:温度的变化,只改变原子的间距,并不改变原子间的平衡位置,即R0不变。
而R0,R1,R2….是温度升高时,原子振动的中心位置。
因为温度升高,振幅加大但曲线(W-R)是不对称的,所以振幅中心发生变化。
2、图1-1纵坐标表示作用力,金属原子的运动可以看成是一种振动,其振动在图中如何表示的?物质受热后为什么会膨胀?答:振幅在图中的表示:如图1-2中数条的平行线。
加热时,能量增加,原子间距增加,金属内部空穴增加,即产生膨胀。
3、图1-1中的Q是熔化潜热吗?在熔化温度下,金属吸收热量而金属温度不变,熔化潜热的本质是什么?答:Q不是熔化潜热。
在熔化温度下金属吸收热量①体积膨胀做功②增加系统内能(电阻,粘性都发生突变)原子排列发生紊乱。
在熔点附近,原子间距为R1,能量很高,但是引力大,需要向平衡位置运动,当吸收足够能量----熔化潜热时,使原子间距>R1,引力减小,结合键破坏,进入熔化状态,熔化潜热使晶粒瓦解,液体原子具有更高的能量而金属的温度并不升高。
(使晶粒瓦解,并不是所有结合键全部破坏)4、通过哪些现象和实验说明金属熔化并不是原子间的结合力全部被破坏?答:(1)体积变化:固态—气态:体积无限膨胀。
固态到液态,体积仅增加3~5%,原子间距仅增加1~1.5%。
(2)熵值变化:△Sm/△S 仅为0.13~0.54%(3)熔化潜热:原子结合键只破坏了百分之几(4)X线衍射分析:液态金属原子分布曲线波动于平衡密度曲线上下第一峰位置和固态衍射线极为相近,其配位数也相近,第二峰值亦近似。
距离再大,则与固态衍射线远了,液态金属中原子的排列在几个原子间距的范围内,与其固态的排列方式基本一致。
5、纯金属和实际金属在结构上有何异同?试分析铸铁的液态结构。
《铸件形成理论基础》复习思考题(小字体)[1]《铸件形成理论基础》复习思考题(仅供复习参考)1. 液态金属凝固的基本概念。
2. 影响液态金属凝固过程的主要因素?3. 研究液态金属凝固过程的主要目的和意义?4. 金属的液态结构具有哪些特点?5. 液态金属的粘度?粘度本质是什么?影响粘度的因素有哪些?6. 何谓界面?何谓液态金属的表面张力?表面张力产生的原因是什么?7. 试推导表面张力引起的附加压力的表达式。
8. 影响界面张力的因素有哪些?它们如何影响界面张力?9. 何谓正吸附?何谓负吸附?10. 界面张力对铸件成型及凝固过程有哪些重要的影响?11. 什么是热力学能障?什么是动力学能障?12. 铸件晶体结构的形成,由哪两个阶段组成?13. 何谓自发形核?何谓非自发形核?14. 试推导自发形核与非自发形核过程中,临界晶核半径r *均与r **非、自发形核临界形核功ΔG *均与非自发形核临界形核功ΔG **非的表达式。
15. 晶体生长主要受哪些因素影响?16. 简要叙述晶体生长的原子过程。
17. 晶体能够不断生长的条件是什么?18. 什么是动力学过冷?写出其表达式。
19. 何谓结晶潜热?20. 晶体生长过程中,界面上的热量的变化由三部分组成?21. 固-液界面的结构从原子的尺度来看可以分为哪两大类?22. 何谓粗糙界面、平整界面?23. 晶体的生长方式可以分为哪三类?24. 连续生长----粗糙界面的特点有哪些?25. 侧向生长----平整界面的生长特点有哪些?26. 从缺陷生长的特点有哪些?27. 何谓单相合金、多相合金?28. 什么是溶质元素的再分配?分配系数k 的含义是什么?29. 试推导固相中没有扩散,液相中均匀混合的条件下,固、液相的质量分数之间的关系的表达式。
(提示:s C 'f S +L C 'f L = C 0)30. 何谓晶内偏析?31. 试推导固相中没有扩散,液相中均匀混合的条件下,非平衡结晶时的杠杆定律的表达式。
金属工艺学热加工思考题(铸造部分)班级姓名学号一、判断题::以下各题如认为正确,请在题尾括号内打“√”,如认为错误,则打“×”。
1、铸造的实质使液态金属在铸型中凝固成形。
………………………………………………………………()2、随着铸造生产的发展,砂型铸造将逐步被特种铸造所取代。
……………………………………………()3、浇注时,铸件的厚大部分应尽可能置于型腔的下部。
……………………………………………………()4、为了提高铸件的刚度和强度,通常采用的措施是:增设加强肋而不是增加壁厚。
………………………()5、对某垂直于分型面的非加工表面(例如某箱体的侧立面),如果在铸件设计时不宜设置结构斜度,则在进行铸造工艺设计时,允许对该面设置起模斜度。
…………………………………………………………………()6、铸件加工余量完全取决于铸造合金的种类和铸件的最大尺寸。
……………………………………………()7、当浇注条件和铸件结构相同时,同一化学成分的液态合金在金属型和砂型中具有相同的充型能力。
…()8、芯子只能确定铸件的内部形状。
………………………………………………………………………………()二、单选题:以下各题请将正确的备选答案的序号填入题尾括号内。
1、下列铸造方法,使用无分型面铸型的是:()①砂型铸造;②金属型铸造;③压力铸造;④熔模铸造。
2、在设计铸造零件时,应尽可能设置结构斜度的表面是:()①平行于分型面的非加工表面;②平行于分型面的加工表面;③垂直于分型面的非加工表面;④平行于分型面的加工表面。
3、用金属型和砂型铸造的方法生产同一个零件毛坯,一般:()①金属型铸件,残留应力较大,力学性能高;②金属型铸件,残留应力较大,力学性能差;③金属型铸件,残留应力较小,力学性能高;④金属型铸件,残留应力较小,力学性能差。
4、在垂直型芯中,与上芯头相比较,下芯头的特点是:()①斜度大,高度大;②斜度小,高度大;③斜度小,高度小;④斜度大,高度小。
填空1、在确定铸件壁厚时,一般应综合考虑以下三个方面:保证铸件达到所需要的()和()尽可能节约金属;铸造时没有多大困难。
2、铸造工艺方案设计的内容主要有:(造型、造芯方法)(铸型种类选择)(浇注位置的确定)(分型面的确定)等。
3、目前铸造方法的种类繁多,按生产方法可分为(砂型铸造),(特种铸造 )两大类。
4、铸件的内壁应(薄)外壁。
5、分型选择时,应尽可能使铸件全部或大部置于(同一半铸型)内。
6、确定浇注位置时,重要部位应该向(下)7、浇注系统按位置分类,主要分为(底)注式,(顶)注入式(中间)注入式三种形式。
8、按冒口在铸件位置上分类,主要分为(顶)冒口与(侧)冒口之分。
9、确定砂芯基本原则之一,砂芯应保证铸件(内腔)尺寸精度。
10、封闭式浇注系统,内浇口应置于横浇口(下)部。
11、开放式浇注系统,内浇口应置于横浇口(上)端。
12、根据原砂的基本组成,铸造原砂可分为(石英砂)和(非石英砂或特种砂)两类。
13、原砂的颗粒组成包括()、( )、()和()等。
14、镁砂是菱镁矿高温锻烧冉经破碎分选得到的,主要成分是(氧化镁mgo)。
15、铬铁矿砂是将铬铁矿破碎得到的砂粒,主要矿物有铬铁矿、镁铬铁矿和铝镁铬!矿,因此也决定了它的主要化学成分是(cr2o3 )。
16、蒙脱石和高岭石结构中有两个基本结构单位,即(硅氧四面体)和(铝氧八面体)。
17、水玻璃是由(sio2)和( Na2o)为主要组分的多种化合物的水溶液。
18、水玻璃砂硬化的方式有(化学硬化)和(物理硬化)等。
19、水玻璃砂存在的突出问题是(出砂性差)、(铸铁件粘砂)、(型芯表面粉化)和(砂芯抗吸湿性差)等。
20、水玻璃砂的常用物理再生方法包括(干法)和(湿法)两种。
21、目前,用树脂砂制芯时主要有3种硬化方式,即(加热硬化)、(吹气硬化)和(自硬化)。
22、壳型工艺中,型砂所用的粘结剂是(酚醛)树脂,潜硬化剂为(乌洛托品)。
23、热芯盒工艺中,呋喃I型树脂砂使用的潜硬化剂为(氯化铵和尿素的水溶液);呋喃II型树脂砂所使用的潜硬化剂为 ( 乌洛托品)。
皖西机械厂1、简述DISA造型线工作流程。
2、绘制DISA造型线所用的模板(2~3块)。
3、壳型工艺中,型砂所用的粘结剂是什么树脂?,潜硬化剂是什么?4、热芯盒工艺中,呋喃I型树脂砂使用的潜硬化剂是什么?呋喃II型树脂砂所使用的潜硬化剂又是什么?5、绘制壳芯机所用的砂芯芯盒模具(2~3副)。
合力叉车1、试述铸造成形的实质及其优缺点。
2、灰铸铁最适合铸造什么类型的铸件?试例举出至少五种在本次实习过程中你所见到的铸铁件名称,简要说明这些零件为什么不采用别的合金材料生产。
3、什么叫做铸件的浇注位置?铸件的浇注位置对生产铸件的质量有何影响,应按照什么原则选择?4、什么叫做分型面?什么叫做分模面?两者有何联系和区别?5、什么叫做冒口?冒口应该设置在铸件的什么部位?其作用是什么?6、什么叫做芯头和芯座?它们是起什么作用的?7、浇注系统一般由哪几个基本组元组成?各组元的作用是什么?8、在这次生产实习过程中,你见到了哪几种造型方法和制芯方法?9、在这次生产实习过程中,你见到了哪几种造型材料和制芯材料?它们分别用于哪种造型方法和制芯方法中?10、描述EPC-V法生产QT450-10铸件的工艺过程。
11、描述V法生产叉车平衡重的工艺流程。
12、简述冲天炉熔炼的特点和基本过程。
13、试写出冲天炉熔炼时所要用到的主要炉料种类并简要说明它们的作用。
14、简述球墨铸铁的熔炼与球化处理工艺过程。
15、常见的炉前检验方法有哪几种?16、简述垂直分型无箱射压造型机的主要部件组成和造型工艺过程。
17、试画出合力叉车铸造中心树脂砂造型线的平面布置简图并对主要的工艺设备加以标注,说明其功能。
18、简要叙述你在参观铸造生产厂后的感想。
科振1、科振公司采用的主要焊接方法是什么?用于什么类型的产品与材质?2、CO2气体保护焊或活性气体保护杆(MAW)具有什么工艺特点?3、科振公司在钢板下料中采用了哪几种热切割方法?4、比较这几种热切割方法的割口质量、适用材质类型及切割厚度差别?锻压实验室1、上述成形过程所使用的设备名称?其工作原理是什么?2、上述成形过程共使用了几副模具?每副模具的作用是什么?3、上述成形过程中利用了几种板料成形工艺?整个工艺流程是什么?4、在上述工艺中,为什么需要两次拉伸工艺?美菱1、塑料气动成型的分类2、结合实例说明塑料气动成型的工艺过程3、泡沫塑料的分类4、选择某一泡沫塑料制品简述其发泡原理和工艺5、在美菱公司看到了哪些冲压工艺和设备?选择一典型零件说明其工艺流程,并绘制一一幅模具结构图合肥锻压1、金属塑性成形装备的分类2、液压机的构成、种类、工艺特点和使用范围3、机械压力机构成、种类、工艺特点和使用范围4、合锻公司所用的大型加工设备安凯车桥1、在重型汽车后桥的制造中应用了哪几种热成形方法?2、在安凯集团的车间里应用了哪几种焊接方法?3、请用简图示意车桥桥壳埋弧自动焊的接头型式及施焊方式。
金工实习报告之铸工实习报告试题
以下是关于《金工实习报告之铸工实习报告试题》,供大家学习参考!
评阅结果教师签字
1、简述砂型铸造生产工序的流程。
2、说出型砂应具有的性能?型砂主要由哪几部分组成?写出湿型铸件型砂配比。
3、浇注系统组成与作用。
作用作用作用;
作用;
作用;
作作用;
作用;
作作用。
4、基本造型方法及适用范围
1)造型,适用于;
2)造型,适用于;
3)造型,适用于;
4)造型,适用于;
5)造型,适用于;
6)造型,适用于。
5、砂芯的主要作用是芯头的作用是;
芯骨的作用是。
6、说出四种铸造缺陷的特点及其防止措施。
7、什么是分型面?对下列铸件选定分型面位置并用标出,标注砂芯与芯头。
&说出熔化铸造合金的3种设备并比较其优缺点。
铸件形成理论
1.何谓热力学能障和动力学能障?如何克服?
热力学能障是由被迫处于高自由能过渡状态下的界面原子
所产生,它能直接影响到系统自由能的大小,界面自由能即属于这种情况,动力学能障是由金属原子穿越界面过程所引起的,它与驱动力的大小无关,而取决于界面内的结构和性质,激活自由能即属于这种情况。
液态金属在成分、温度、能量上是不均匀的,即存在成分、相结构、和能量三个起伏,也正是这三个起伏才能克服凝固过程中的热力学能障和动
力学能障,使凝固过程不断的进行下去。
2、从原子尺度看,决定液固界面微观结构的条件是什么?各种界面结构与其生长机理和生长速度之间有何联系?
3、纯金属的宏观长大方式有几种?什么因素决定纯金属的宏观长大方式?
4、纯金属凝固时固液界面的结构分哪两类?为何又称为小平面界面与非小平面界面?
5、傅里叶第二导热定律和菲克第二扩散定律的数理方程,并指出方程中个物理量的含义
6、设状态图中液相线和固相线均为直线,证明溶质再分配系数为常数
7、用一共晶型合金浇注水平细长圆棒试样,画出再平衡凝固时沿试棒长度方向溶质的在分配曲线图,表明各特征值,
并建立溶质再分配过程的溶质分配规律
8、Al-Cu相图的主要参数是C E=33%,CSM=5.65%Cu,TM=660℃,TE=548℃,用Al-1%Cu合金浇注一水平细长圆棒试样,使其从左到右单向凝固,并保持固液界面为平界面,当固相无Cu 扩散,液相中Cu充分混合时,求:
(1)凝固10%时,固液界面的和。
(2)共晶体所占的比列
(3)画出沿棒长度方向Cu的分布曲线图,标明各特征值8、将上题改为当固相无Cu的扩散,液相中Cu有扩散而达到稳定态凝固时,求:
(1)固液界面的和
(2)固液界面的温度
(3)固液界面保持平界面的条件(cm2/s)
(4)画出沿试棒长度方向Cu的分布曲线图,并标明各特征值
9、什么是溶质再分配?溶质再分配对液态金属成型有何重要意义?
10、何为成分过冷?形成成分过冷的临界条件是什么?
11、为什么过冷度是液态金属凝固的驱动力?为什么动力学过冷度是金属晶体生长的驱动力?何为热过冷和成分过
冷?如何来理解成分过冷的本质?
12、影响成分过冷范围的因素有哪些?它对材质或成型产品
(铸件)的质量有何影响?
13、成分过冷的大小受哪些因素的影响?它又是如何影响着晶体的生长方式和结晶状态的?所有的生长方式都仅仅由
成分过冷因素决定么?
14、根据成分过冷大小,单项合金凝固时界面的基本生长方式分那四种?何为内生生长,何为外生生长?
15、试说明共晶合金的分类
16、什么是共生共晶和离异共晶
17、在普通工业条件下,为什么非共晶成分的合金往往能获得100%的共晶组织?用相图说明之。
这与单项合金无扩散、液相均匀混合凝固产生的共晶组织有何不同?
18、为什么通常希望获得细等轴晶的组织?
19、铸件的典型宏观凝固组织有哪几部分构成?各部分的形成机理及影响因素是什么?
20、中心等轴晶的生核途径有哪几种?
21、“高温熔炼,低温浇注”的科学原理是什么?
22、低温浇注与提高金属的充型能力之间的矛盾如何解决?
23、常用生核剂有哪些种类?其作用条件及机理分别是什么?
24、试分析影响铸件宏观凝固组织的因素?
25、何为孕育衰退?如何防止?
26、快速凝固晶态合金的组织和性能特征有哪些?
27、定向凝固的主要工艺参数是什么?实现定向凝固技术的方法有哪些?
28、定向凝固技术有哪些应用?
29、Cu-Sn合金凝固时,1)为何会形成枝晶偏析?2)用何表达式可以表述其枝晶偏析规律?3)如何防止或减轻其偏析?
30、考虑溶质再分配,在同一幅图中画出一维体单项固溶体合金自左至右单项凝固分别按照四种不同凝固模式下完全凝固后固相的溶质分布曲线,并在图上表明凝固模式。
然后根据所画图形,讨论正常偏析和逆偏析的形成过程。
31、什么是工艺出品率?为何铸铁件的工艺出品率可以达到90%以上?而铸钢件的一般为60%左右?
32、为何我们做实验室的铝合金可以不用砂箱?而铸铁件成型必须使用砂箱?
33、铸钢和球墨铸铁的收缩过程有何不同?
34、铸造和金收缩有那几个阶段的收缩变化?产生缩孔的根本原因?
35、再铸件成型过程中为何要控制浇注速度和浇注温度?
36、分析灰铸铁和球墨铸铁产生缩孔和缩松的倾向。
37、何时采用顺序凝固原则?何时采用同时凝固原则?为何在有的铸件生产时,需要采用不同种类的型砂来造型?38、宏观缩松和显微缩松在形态、分布特征和形成过程上有
何区别?与气体析出相伴生成的显微缩松的形成条件
是什么?对铸件质量有何影响?如何防止和消除显微缩松?
39、试从相变理论讨论气体的生核和生长过程,并阐述衬底的湿润能力对气泡生核和脱离的影响?
40、气缸体(HT200)因存在气孔而泄露,用电子探针检查发现气孔处Al、Si、Mn、Ca等元素含量较高,试判断该气孔的性质及产生途径。
41、铸件中的皮下气孔有哪些共同特点?其产生机理是什么?皮下气孔形成过程分那几个阶段?在每个阶段哪些因素起主导作用?
42、铸件中气孔缺陷分哪几类?潮湿地区或雨季生产铝合金铸件容易产生大量析出性气孔缺陷,试分析其原因及防治措施。
43、试分析金属中气体与夹杂物的关系、
44、试述浇注前和浇注过程中形成的非金属夹杂物在生产过程中有何异同?其成分和组成有何异同?
45、气孔和金属夹杂物对铸件质量有何有害影响?
46、铸件凝固过程中形成的非金属夹杂物与微观偏析有何联系?
47、在铸造生产过程中,通常采用“高温出炉,低温浇注”工艺(静置处理),这种措施对获得优质铸件有何作用?
48、工型铸件和T型铸件的铸造工艺相同时,哪种铸件残余应力大?(工型)哪种铸件易产生挠曲变形,(T型),为什么?并讨论其防治措施(4条)。
49、以T字杆件为例,说明热应力形成过程。
以球形件为例,说明相变应力形成过程。
50、消除铸件残余应力的方法有哪些?
51、铸件常见的变形方式有哪几种?
52、分析铸件变形的影响因素和防止铸件变形的措施。
53、分析典型铸件的弯曲变形。
54、试分析热裂与偏析、缩孔之间的关系。
55、从铸造工艺方面一般可采取哪些措施防止铸件变形和冷裂的产生?
*56、晶间液膜的形态对形成热裂纹有何影响?共晶成分的合金在凝固后期也有液膜的存在,为什么产生热烈的倾向小?合金中存在能生成低熔点物质的元素,增大合金的热烈倾向性,但合金在凝固末期存在一定的液体又可防止热裂,试分析之。
57、什么是脆性温度区间?在脆性温度区间内为什么金属的塑性很低?
58、什么是铸造冷裂纹?以灰铸铁为例,分析其冷裂纹产生的机理。