《材料成型工艺基础》部分习题答案
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1.14熔焊时,如果高温焊接区暴露在空气中,会有什么结果?为保证焊缝质量可采取哪些措施?答:①会使焊接区的液态金属发生剧烈的氧化反应和氮化反应。
熔入熔池的氧化物,冷凝时因固溶度下降而析出,易成为焊缝中的夹杂物。
不熔入液态金属的氧化物,会浮出熔池进入渣中,造成合金元素的烧损。
氮化物与铁形成脆性的Fe4N 化合物,使焊缝塑形与韧性下降。
②保证措施:1)在焊接过程中对熔化金属进行有效地保护,使之与空气隔离。
例气保护、熔渣保护、气渣联合保护。
对于激光焊和电子束焊,还可采用真空保护。
2)对焊接熔池进行脱氧、脱硫、脱磷处理,清除进入熔池中的有害杂质。
3)对焊接金属添合金,以补偿合金元素的烧损。
1.16焊接变形有哪几种基本形式?如何控制和矫正焊接变形?答:①收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形和波浪变形。
②控制焊接变形的措施:1)反变形法2)刚性固定法3)强迫冷却法4)采用合理的焊接顺序(先焊接收缩率较大的焊缝,采用对称焊、分段焊)③矫正焊接变形的方法:1)机械矫正2)火焰矫正外1 焊接方法分哪三大类?答:熔焊、压焊、钎焊。
外2 焊接接头的组成?答:焊缝、熔合区和热影响区。
外3焊接接头中力学性能最差的薄弱部位?答:熔合区和过热区。
外4 见第一部分的末页4.3埋弧焊与手弧焊(就是焊条电弧焊)相比有哪些优点?其工艺有何特点?应用有何限制?为什么?①优点:1)生产率高,比焊条电弧焊提高5~10倍2)焊缝质量好,且成形美观3)成本低4)劳动条件好②工艺特点:1)适应性差,通常只适应于水平位置焊接直缝和环缝2)对焊前准备要求严,工件坡口加工要求高,装配间隙要求均匀。
③应用限制主要用于批量生产的厚度范围为6~60mm,焊接时,焊接处应处于水平位置。
因为只有在水平位置,焊剂才能在电弧区堆覆。
4.4说明下列焊丝、焊条牌号的含义?J422 J427 J507 H08 H08MnA①J422就是E4303熔敷金属抗拉强度大于等于420MPa,Ti---Ga型药皮,酸性焊条,电流种类为交流或直流。
1.铸件在冷却过程中,若其固态收缩受到阻碍,铸件内部即将产生内应力。
按内应力的产生原因,可分为应力和应力两种。
2.常用的特种铸造方法有:、、、、和等。
3.压力加工是使金属在外力作用下产生而获得毛坯或零件的方法。
4.常用的焊接方法有、和三大类。
5.影响充型能力的重要因素有、和等。
6.压力加工的基本生产方式有、、、、和等。
7.热应力的分布规律是:厚壁受应力,薄壁受应力。
8.提高金属变形的温度,是改善金属可锻性的有效措施。
但温度过高,必将产生、、和严重氧化等缺陷。
所以应该严格控制锻造温度。
9.板料分离工序中,使坯料按封闭的轮廓分离的工序称为;使板料沿不封闭的轮廓分离的工序称为。
10.拉深件常见的缺陷是和。
11.板料冲压的基本工序分为和。
前者指冲裁工序,后者包括、、和。
12.为防止弯裂,弯曲时应尽可能使弯曲造成的拉应力与坯料的纤维方向。
13.拉深系数越,表明拉深时材料的变形程度越大。
14.将平板毛坯变成开口空心零件的工序称为。
15.熔焊时,焊接接头是由、、和组成。
其中和是焊接接头中最薄弱区域。
16.常用的塑性成形方法有:、、、、等。
16.电阻焊是利用电流通过焊件及接触处所产生的电阻热,将焊件局部加热到塑性或融化状态,然后在压力作用下形成焊接接头的焊接方法。
电阻焊分为焊、焊和焊三种型式。
其中适合于无气密性要求的焊件;适合于焊接有气密性要求的焊件;只适合于搭接接头;只适合于对接接头。
1.灰口铸铁的流动性好于铸钢。
()2.为了实现顺序凝固,可在铸件上某些厚大部位增设冷铁,对铸件进行补缩。
()3. 热应力使铸件的厚壁受拉伸,薄壁受压缩。
()4.缩孔是液态合金在冷凝过程中,其收缩所缩减的容积得不到补足,在铸件内部形成的孔洞。
()5.熔模铸造时,由于铸型没有分型面,故可生产出形状复杂的铸件。
()6.为便于造型时起出模型,铸件上应设计有结构斜度即拔模斜度。
()7.合金的液态收缩是铸件产生裂纹、变形的主要原因。
()8.在板料多次拉深时,拉深系数的取值应一次比一次小,即m1>m2>m3…>mn。
填空题1.常用毛坯的成形方法有铸造、、粉末冶金、、、非金属材料成形和快速成形.2.根据成形学的观点,从物质的组织方式上,可把成形方式分为、、.1.非金属材料包括、、、三大类.2.常用毛坯的成形方法有、、粉末冶金、、焊接、非金属材料成形和快速成形3.钢的常用热处理工艺有退火、、、4.快速成形的主要工艺方法有立体光固化、、、三维打印等。
作业2 铸造工艺基础专业_________班级________学号_______姓名___________2-1 判断题(正确的画O,错误的画×)1.浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。
提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。
因此,浇注温度越高越好。
(×)2.合金收缩经历三个阶段。
其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。
(O)3.结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。
铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金,原因是这些合金的流动性好,且易形成集中缩孔,从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件。
(O)4.为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时,力求壁厚均匀;在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。
(O)5.铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。
所以当合金的成分和铸件结构一定时;控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。
(×)6.铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。
共晶成分合金由于在恒温下凝固,即开始凝固温度等于凝固终止温度,结晶温度范围为零。
因此,共晶成分合金不产生凝固收缩,只产生液态收缩和固态收缩,具有很好的铸造性能。
(×)7.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。
气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还降低了铸件的气密性。
《材料成型工艺基础》部分习题答案《材料成型工艺基础》部分习题答案《材料成型工艺基础》部分习题答案②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。
③方法:对不同的材质和板厚的材料应满足不同的最小点距的要求;可采用特殊电极和工艺垫片的措施,防止熔核偏移。
⑷.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?答:电阻对焊:先将焊件夹紧并加压,然后通电使接触面积温度达到金属的塑性变形温度(950℃~1000℃),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:先通电,后接触。
开始时因个别点接触、个别点通电而形成的电流密度很高,接触面金属瞬间熔化或气化,形成液态过梁。
过梁上存在电磁收缩力和电磁力及斥力而使过梁爆破飞出,形成闪光。
闪光一方面排除了氧化物和杂质,另一方面使得对接触的温度迅速升高。
当温度分布达到合适的状态后,立刻施加顶锻力,将对接处所有的液态物质全部挤出,使纯净的高温金属相互接触,在压力下产生塑性变形和再结晶,形成固态连接接头。
第十二章⑴.钎焊和熔焊最本质的区别是什么?钎焊根据什么而分类?答:①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时进行。
②钎焊是根据材料的熔点和受力而分类。
⑵.试述钎焊的特点及应用范围。
钎料有哪几种?答:①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。
接头光滑平整、焊件尺寸精确;b.可焊接性能差异大的异种金属,对焊件厚度没有严格限制;c.对焊件整体加热钎焊时,可同时钎焊由多条接头组成的、形状复杂的构件,生产率很高;d.钎焊设备简单,生产投资费用少。
②范围:焊接精密仪表,电器零部件,异种金属构件,某些复杂薄板结构。
③类型:硬钎焊、软钎焊。
第十三章⑴.什么叫焊接性?怎样评价和判断材料的焊接性?答:焊接性:被焊金属在一定的焊接方法、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,即金属材料在一定的焊接工艺条件下,表现出“好焊”和“不好焊”的差别。
材料成型⼯艺基础作业题答案铸造部分作业⼀1、名词解释:铸造、铸型、型芯头、起模斜度、铸造圆⾓、铸造⼯艺图答:铸造:熔炼⾦属,制造铸型,并将熔融⾦属浇⼊铸型、冷却凝固后获得⼀定形状和性能铸件的成型⽅法。
铸型:决定铸件形状的容器。
型芯头:(为了在铸型中⽀承型芯的空腔),模样⽐铸件多出的突出部分称为型芯头。
起模斜度:凡垂直于分型⾯的⽴壁,制造模样时必须留出的⼀定的倾斜度。
铸造圆⾓:模样上相交壁的交⾓处做成的圆弧过渡。
铸造⼯艺图:按规定的⼯艺符号或⽂字,将铸造⼯艺⽅案、⼯艺参数、型芯等绘制在零件图上形成的图。
2、造型⽅法主要有哪两种?答:造型的⽅法主要有⼿⼯造型和机器造型。
3、整模、分模、挖砂、活块、刮板和三箱造型各适⽤于铸造什么样的零件?答:整模造型适合⼀端为最⼤截⾯且为平⾯的铸件;分模造型适合最⼤截⾯在中部的铸件;挖沙造型适合分型⾯为曲⾯的单件铸件;活块造型适合单件,⼩批量⽣产带有凸出部分难以起模的铸件;刮板造型适合等截⾯的或回转体的⼤、中型铸件的单件货⼩批量⽣产;三箱造型适合单件、⼩批量⽣产具有两个分型⾯的铸件。
4、为什么铸件的重要加⼯⾯在铸型中应朝下?答:位于铸型下⾯的区域由于重⼒的作⽤,其质量⼀般⽐上⾯区域的好,将铸件重要加⼯⾯在铸型中朝下,可避免重要加⼯表⾯出现⽓孔、砂眼、缩孔、缩松等铸造缺陷。
5、⼤⾯积的薄壁铸件应放在铸型的什么位置?为什么?答:⼤⾯积的薄壁铸件应放在铸型的下部或侧⾯,因为这样可以避免浇不到、冷隔等缺陷。
6、为什么尽量使铸件全部或⼤部位于同⼀个砂箱中?答:使铸件全部或⼤部位于同⼀个砂箱中,可以保证铸件尺⼨精度,避免错箱等缺陷。
7、浇注位置选择的原则有哪些?答:浇铸位置的选择原则有:(1)铸件的重要加⼯⾯或重要⼯作⾯应处于底⾯或侧⾯;(2)铸件的⼤平⾯应尽可能朝下或采⽤倾斜浇铸;(3)铸件的薄壁部分应放在铸型的下部或侧⾯;(4)铸件的厚⼤部分应放在顶部或分型⾯的侧⾯。
8、铸型分型⾯的选择原则是什么?答:铸型分型⾯选择原则有:(1)应保证顺利起模;(2)分型⾯的数⽬应尽量少;(3)应尽量减少型芯、活块数量;(4)铸件尽可能放在⼀个砂箱内,或将重要加⼯⾯、加⼯的基准⾯放在同⼀砂箱内。
材料成型工艺基础第二版课后答案【篇一:《材料成型工艺基础》部分习题答案】class=txt>第一章⑵.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:①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。
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。
②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。
⑷.何谓合金的收縮?影响合金收縮的因素有哪些?答:①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象,称为收縮。
②影响合金收縮的因素:化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。
⑹.何谓同时凝固原则和定向凝固原则?答:①同时凝固原则:将内浇道开在薄壁处,在远离浇道的厚壁处出放置冷铁,薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢,厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快,从而达到同时凝固。
②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。
第二章⑴ .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,对金属基体的割裂就愈严重。
灰铸铁的抗拉强度低、塑性差,但有良好的吸震性、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。
⑵.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:①主要因素:化学成分和冷却速度。
②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同,其组织和性能也不同。
在厚壁处冷却速度较慢,铸件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。
⑸.什么是孕育铸铁?它与普通灰铸铁有何区别?如何获得孕育铸铁?答:①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。
《材料成形技术基础》考试样题(本卷共10页)注:答案一律写在答题页中规定位置上,写在其它处无效。
一、判断题(16分,每空0.5分。
正确的画“O”,错误的画“×”)1.过热度相同时,结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合金流动性好。
这是因为在结晶时,结晶温度范围大的合金中,尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。
F2.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。
T3.缩孔和缩松都是铸件的缺陷,在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。
T4.铸件铸造后产生弯曲变形,其原因是铸件的壁厚不均匀,铸件在整个收缩过程中,铸件各部分冷却速度不一致,收缩不一致,形成较大的热应力所至。
T5.影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件的冷却速度。
F6.制定铸造工艺图时,铸件的重要表面应朝下或侧立,同时加工余量应大于其它表面。
T7.铸造应力包括热应力和机械应力,铸造应力使铸件厚壁或心部受拉应力,薄壁或表层受压应力。
铸件壁厚差越大,铸造应力也越大。
F8.为了防止铸钢件产生裂纹,设计零件的结构时,尽量使壁厚均匀;在合金的化学成分上要严格限制硫和磷的含量。
T9.用压力铸造方法可以生产复杂的薄壁铸件,同时铸件质量也很好。
要进一步提高铸件的机械性能,可以通过热处理的方法解决。
F10.铸件大平面在浇注时应朝下放置,这样可以保证大平面的质量,防止夹砂等缺陷。
T11.自由锻的工序分为辅助工序、基本工序和修整工序,实际生产中,最常用的自由锻基本工序是镦粗、拔长、冲孔和轧制等。
T12.制定铸造工艺图时,选择浇注位置的主要目的是保证铸件的质量,而选择分型面的主要目的是简化造型工艺。
T13.把低碳钢加热到1200℃时进行锻造,冷却后锻件内部晶粒将沿变形最大的方向被拉长并产生碎晶。
如将该锻件进行再结晶退火,便可获得细晶组织。
T14.纤维组织使金属的机械性能具有方向性。
1.金属材料的机械性能通常用哪几个指标衡量?答:强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳极限等。
2.何谓同素异晶转变,纯铁不同温度下的晶格变化如何?答:同素异晶转变:金属在固态下,随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现象称为同素异晶转变。
纯铁在1538。
C结晶为σ-Fe ,体心立方结构;温度降到1394。
C时,σ-Fe转变为γ-Fe,面心立方结构;降到912。
C时,γ-Fe转变为α-Fe,为体心立方结构3.从状态图看含碳0.4%、0.9%的碳钢在室温下由哪些组织构成?答:0.4%由铁素体(F)+珠光体(P)0.9%由二次渗碳体(Fe3CⅡ)+珠光体(P)4. 淬火的目的是什么?答:淬火的主要目的是使奥氏体化后的工年获得尽量多的马氏体(或下贝氏体组织),然后配以不同的温度回火获得各种需要的性能。
例如:提高钢件的机械性能,诸如硬度、耐磨性、弹性极限、疲劳强度等,改善某些特殊钢的物理或者化学性能,如增强磁钢的铁磁性,提高不锈钢的耐蚀性等。
5.某弹簧由优质碳素钢制造,应选用什么牌号的钢?应选用怎样的热处理工艺?答:含碳量在0.6%-0.9%之间,65、70、85、65Mn.65Mn淬火+中温回火6.从下列钢号中,估计出其主要元素大致含量20 45 T10 16Mn 40Cr答:0.2%C 、0.45%C、1.0%C,Mn≤0.4%,Si≤0.35、0.16%C,Mn1.2%-1.6% 、0.4%C,0.8-1.1%Cr7.简述铸造成型的实质及优缺点。
答:铸造成型的实质是:利用金属的流动性,逐步冷却凝固成型的工艺过程。
优点:1.工艺灵活生大,2.成本较低,3.可以铸出外形复杂的毛坯缺点:1.组织性能差,2机械性能较低,3.难以精确控制,铸件质量不够稳定4.劳动条件太差,劳动强度太大。
8.合金流动性取决于哪些因素?合金流动性不好对铸件品质有何影响?答:合金流动性取决于 1.合金的化学成分 2.浇注温度 3.浇注压力 4.铸型的导热能力5.铸型的阻力合金流动性不好:产生浇不到、冷隔等缺陷,也是引起铸件气孔、夹渣和缩孔缺陷的间接原因。
第一章金属材料与热处理1、常用的力学性能有哪些?各性能的常用指标是什么?答:刚度:弹性模量E强度:屈服强度和抗拉强度塑性:断后伸长率和断面收缩率硬度:冲击韧性:疲劳强度:2、4、金属结晶过程中采用哪些措施可以使其晶粒细化?为什么?答:过冷细化:采用提高金属的冷却速度,增大过冷度细化晶粒。
变质处理:在生产中有意向液态金属中加入多种难溶质点(变质剂),促使其非自发形核,以提高形核率,抑制晶核长大速度,从而细化晶粒。
7、9、什么是热处理?钢热处理的目的是什么?答:热处理:将金属材料或合金在固态范围内采用适当的方法进行加热、保温和冷却,以改变其组织,从而获得所需要性能的一种工艺。
热处理的目的:强化金属材料,充分发挥钢材的潜力,提高或改善工件的使用性能和加工工艺性,并且可以提高加工质量、延长工件和刀具使用寿命,节约材料,降低成本。
第二章铸造成型技术2、合金的铸造性能是指哪些性能,铸造性能不良,可能会引起哪些铸造缺陷?答:合金的铸造性能指:合金的充型能力、合金的收缩、合金的吸气性;充型能力差的合金产生浇不到、冷隔、形状不完整等缺陷,使力学性能降低,甚至报废。
合金的收缩合金的吸气性是合金在熔炼和浇注时吸入气体的能力,气体在冷凝的过程中不能逸出,冷凝则在铸件内形成气孔缺陷,气孔的存在破坏了金属的连续性,减少了承载的有效面积,并在气孔附近引起应力集中,降低了铸件的力学性能。
6、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹?防止裂纹的主要措施有哪些?答:热裂是在凝固末期,金属处于固相线附近的高温下形成的。
在金属凝固末期,固体的骨架已经形成,但树枝状晶体间仍残留少量液体,如果金属此时收缩,就可能将液膜拉裂,形成裂纹。
冷裂是在较低温度下形成的,此时金属处于弹性状态,当铸造应力超过合金的强度极限时产生冷裂纹。
防止措施:热裂——合理调整合金成分,合理设计铸件结构,采用同时凝固原则并改善型砂的退让性。
冷裂——对钢材材料合理控制含磷量,并在浇注后不要过早落砂。
材料成形工艺基础_江苏大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.为了减小铸造时的机械应力,型砂应具备足够的( )。
答案:退让性2.模样的作用是形成铸件的( )。
答案:外形3.某种合金的塑性较低,但又要用压力加工方法成形。
此时,以选用()方法效果最好。
答案:挤压4.终锻模膛的尺寸、形状与锻件相近,但比锻件放大一个( )。
答案:收缩率5.落料时,凹模刃口的公称尺寸()。
答案:等于落料尺寸6.青铜器主要的成形工艺是()。
答案:金属液态成形7.低碳钢焊接接头中,力学性能最好的是( )。
答案:正火区8.下列材料的焊接性能最好的是()。
答案:20钢9.下列金属材料中,最适宜作为焊接构件的是( )。
答案:Q345(16Mn)10.含碳量为4.3%的铁碳合金具有()。
答案:良好的铸造性11.焊接时通过焊渣对被焊区域进行保护以防止空气有害影响的焊接方法是( )。
答案:电渣焊12.生产中提高合金流动性常采用的方法是( )。
答案:提高浇注温度13.对厚度为2mm的06Cr18Ni11Ti钢进行焊接,用( )的工艺方法能得到最好的焊接头。
答案:氩弧焊14.有一零件用黄铜及碳钢两种材料制成,分别加工成形后进行连接,一般可采用( )。
答案:电阻焊15.焊补小型薄壁铸件的最适宜的焊接方法是()。
答案:电弧焊16.大批量生产汽车储油箱,要求生产率高、焊接质量好、经济性好,应该选用()。
答案:缝焊17.成批焊接生产硬质合金车刀,一般采用()方法。
答案:钎焊18.二氧化碳气体保护焊适宜焊接的材料是( )。
答案:低碳钢19.容易获得良好焊缝成型的焊接位置是()。
答案:平焊位置20.选区激光熔化技术(SLM)工艺是采用激光束加工()材料逐层叠加成型。
答案:粉末21.砂型铸造时,铸件壁厚若小于规定的最小壁厚时铸件易出现()。
答案:浇不足冷隔22.浇注系统是为填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道,通常由浇口杯、()组成。