热加工基础总复习题

第一章铸 造、名词解释施工将热态金属浇注到与零件的形状相适应的铸型型腔中冷却后获得铸件的方法。热应力：在凝固冷却过程中,不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力。收缩：铸件在液态、凝固态和固态的冷却过程中所发生的体积缩小现象，合金的收缩一般用体收缩率和线收缩率表小。金属型铸造：用重力浇注将熔融金属浇人金属铸型而获得铸件的方法。流动性：熔融金属的流动能力,仅与金属本身的化学成分、温度、杂质含量及物理性质 有关，是熔融金属本身固有的性质。二、填空题1 .常用的特种铸造方法有（熔模铸造）,（金属型铸造）、（压力铸造）,（低压铸造） 和（离心铸造）。2 .铸件的凝固方式是按（凝固区域宽度大小）来划分的，有（逐层凝固）、（中间凝固） 和（糊状凝固）三种凝固方式。纯金属和共晶成分的合金易按（ 逐层凝固）方式凝固。3.铸造合金在凝固过程中的收缩分三个阶段，其中（ 液态收缩和凝固收缩）收缩是铸件产生 缩孔和缩松的根本原因，而（固态收缩）收缩是铸件产生变形、裂纹的根本原因。4 .按照气体的来源，铸件中的气孔分为（ 侵入性气孔）、（析出性气孔）和（反应性气 孔）三类。因铝合金液体除气效果不好等原因，铝合金铸件中常见的“针孔”属于（ 析出性 气孔）o5 .铸钢铸造性能差的原因主要是（熔点高，流动性差）和（收缩大）。6 .影响合金流动性的内因有（液态合金的化学成分）外因包括（液态合金的导热系数） 和（黏度和液态合金的温度）。7,铸造生产的优点是（成形方便）、（适应性强）和（成本较低）。缺点是（铸件力学 性能较低）、（铸件质量不够稳定）和（废品率高）。三、是非题（c） 1.铸造热应力最终的结论是薄壁或表层受拉。（d） 2.铸件的主要加工面和重要的工作面浇注时应朝上。（e） 3.冒口的作用是保证铸件同时冷却。（）4.铸件上宽大的水平面浇注时应朝下。（）（）5铸铁的流动性比铸钢的好。（）（）6.含碳4. 3%的白口铸铁的铸造性能不如 45钢好。（）7.铸造生产特别适合于制造受力较大或受力复杂零件的毛坯。（）8.收缩较小的灰铁铸件可以采用定向（顺序）凝固原则来减少或消除铸造内应力。()9.相同的铸件在金属型铸造时，合金的浇注温度应比砂型铸造时低。()10.压铸由于熔融金属是在高压下快速充型，合金的流动性很强。()(d) 11.铸件的分型面应尽量使重要的加工面和加工基准面在同一砂箱内，以保证铸件精 度。()12.采用震击紧实法紧实型砂时，砂型下层的紧实度小于上层的紧实度。()13.由于压力铸造有质量好、效率高、效益好等优点，目前大量应用于黑色金属的铸造。()14.熔模铸造所得铸件的尺寸精度高，而表面光洁度较低。()15.金属型铸造主要用于形状复杂的高熔点难切削合金铸件的生产。四、选择题1 .形状复杂的高熔点难切削合金精密铸件的铸造应采用(b)(a)金属型铸造(b)熔模铸造(c)压力铸造2 .铸造时冒口的主要作用是(b)(a)增加局部冷却速度(b)补偿热态金属，排气及集渣提高流动性3 .下列易产生集中缩孔的合金成分是(c)(a) 0.77%C(b)球墨铸铁(c)4. 3%C4 .下列哪种铸造方法生产的铸件不能进行热处理，也不适合在高温下使用(b)(a)金属型铸造(b)压力铸造熔模铸造；内部有气泡5 .为了消几除铸造热应力，在铸造工艺上应保证(b)顺序(定向)凝固(b)同时凝固内浇口开在厚壁处6 .直浇口的主要作用是(a)(a)形成压力头.补缩(b)排气挡渣7 .在各种铸造方法中，砂型铸造对铸造合金种类的要求是(c)(a)以碳钢、合金钢为主(b)以黑色金属和铜合金为主(c)能适用各种铸造合金8 .由于(c)在结晶过程中收缩率较小，不容易产生缩孔、缩松以及开裂等缺陷，所以 应用较广泛(a)可锻铸铁(b)球墨铸铁(c)灰铸铁9 .灰口铸铁适合于制造床身、机架、底座、导轨等结构，除了铸造性和切削性优良外,还因为(b)(a)抗拉强度好(b)抗压强度好冲击韧性好10 .制造模样时，模样的尺寸应比零件大一个(c)(a)铸件材料的收缩量(b)机械加工余量(c)铸件材料的收缩量+机械加工余量11 .下列零件适合于铸造生产的有(a)(a)车床上进刀手轮(b)螺栓(c)自行车中轴12 .普通车床床身浇注时，导轨面应该(b)(a)朝上(b)朝下(c)朝左侧13 .为提高合金的流动性，生产中常采用的方法是(a)(a)适当提高浇注温度(b)加大出气口(c)延长浇注时间14 .浇注温度过高时，铸件会产生(b)(a)冷隔(b)粘砂严重(c)夹杂物15 .金属型铸造主要适用于浇注的材料是(b)(a)铸铁(b)有色金属铸钢五、综合分析题1 .何谓合金的充型能力？影响充型能力的主要因素有哪些？P3答：液态合金充满型腔、获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态合金的充型能力。影响充型能力的主要因素为：(1)合金的流动性；(2)铸型的充型条件；(3)浇注条件；(4)铸件结构等。2 .合金的充型能力不好时，易产生哪些缺陷？设计铸件时应如何考虑充型能力？答：合金的充型育旨力不好时(1)在浇注过程中铸件内部易存在气体和非金属夹杂物；(2)容易造成铸件尺寸不精确，轮廓不清晰；(3)流动性不好，金属液得不到及时补充，易产生缩 孔和缩松缺陷。设计铸件时应考虑每种合金所允许的最小铸出壁厚，铸件的结构尽量均匀对称。以保证 合金的充型能力。3 .为什么对薄壁铸件和流动性较差的合金，要采用高温快速浇注？答：适当提高液态金属或合金的浇注温度和浇注速度能改善其流动性，提高充型能力，因为 浇注温度高，浇注速度快，液态金属或合金在铸型中保持液态流动的能力强。因此对薄 壁铸件和流动性较差的合金，可适当提高浇注温度和浇注速度以防浇注不足和冷隔。4 .缩孔和缩松产生原因是什么？如何防止?答：缩孔缩松产生原因：铸件设计不合理，壁厚不均匀；浇口、冒口开设的位置不对或冒口 太小；浇注铁水温度太高或铁水成分不对，收缩率大等。主要原因是液态收缩和凝固态 收缩所致。防止措施：（1）浇道要短而粗；（2）采用定向凝固原则；（3）铸造压力要大；（4）铸造时间要适当的延长；（5）合理确定铸件的浇注位置、内浇口位置及浇注工艺。5 .什么是定向凝固原则和同时凝固原则？如何保证铸件按规定凝固方式进行凝固？答：定向凝固（也称顺序凝固）就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，在远离冒 口的部位安放冷铁，使铸件上远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固。同时凝固，就是从工艺上采取各种措施，使铸件各部分之间的温差尽量减小，以达到各 部分几乎同时凝固的方法。控制铸件凝固方式的方法：（1）正确布置浇注系统的引人位置，控制浇注温度、浇注速 度和铸件凝固位置；（2）采用冒口和冷铁；（3）改变铸件的结构；（4）采用具有不同蓄热系 数的造型材料。6 .哪类合金易产生缩孔？哪类合金易产生缩松？如何促进缩松向缩孔转化？答：逐层凝固的合金倾向于产生集中缩孔，如纯铁和共晶成分铸铁。糊状凝固的合金倾向于产生缩松，如结晶温度范围宽的合金。促进缩松向缩孔转化的方法有：（1）提高浇注温度，合金的液态收缩增加，缩孔容积增加；（2）采用湿型铸造。湿型比干型对合金的激冷能力大，凝固区域变窄，使缩松减少，缩孔 容积相应增加；（3）凝固过程中增加补缩压力，可减少绵松而增加缩孔的容积。第二章锻 压、名词解释塑性变形：材料在外力的作用下发生的不可回复的变形。加工硬化：金属的塑性变形导致其强度、硬度提高，而塑性和韧性下降的现象。纤维组织：热加工时,铸态组织中的各种夹杂物，由于在高温下具有一定塑性，它们会 沿着变形方向伸长，形成纤维分布，当再结晶时，这些夹杂物依然沿被伸长 的方向保留下来，称为纤维组织。可锻件：衡量材料能够进行压力加工难易程度的工艺性能,包括材料的塑性和变形抗力自由锻：只用简单的通用性的工具、或在锻造设备上的上、下砧间直接使坯料变形而获 得所需几何形状及内部质量的锻件的加工方法。、填空题1 .影响合金锻造性能的内因有（化学成分）和（组织结构）两方面，外因包括（变形温 度）、（变形速度）、（应力状态）和（润滑条件）。2 .冲压的基本工序包括（变核）和（分直）两大类。3 .绘制自由锻件图时应考虑（加工余量）、（公差）和（金块）等工艺参数问题。4 .锻压生产的实质是（利用金属在固态下的塑性成形）,所以只有（塑性好的）材料适 合于锻造。5 .模型锻造的基本方法包括（锤上模锻）和（其他设备上模锻）锻造。6 .热变形是指（金属再结晶）温度以上的变形。7 .金属的锻造性能决定于金属的（蹩庄）和变形的（变形抗力）。8 .锻造时，金属允许加热到的最高温度称（始锻温度）,停止锻造的温度称（终锻温度）9 .深腔件经多次拉深变形后应进行（再结晶退火）热处理。10 .自由锻锻造设备有（空气锤）、（蒸汽空气锤）和（压力机）三大类。11 .锻压加工方法的主要优点是（力学性能高、节约金属、生产率高、适应性广 ）,主要 缺点是（结构工艺性要求高、尺寸精度低、初期投资费用高 ）。12 .冲孔和落料的加工方法相同，只是作用不同，落料冲下的部分是（ Xn）,冲孔冲 下的部分是（废桂）。13 .金属在加热时可能产生的缺陷有（过热）、（过烧）和（皂山）等。14 .冲裁时板料分离过程分为（弹性变形阶段）、（塑性变形阶段）和（断裂分离阶段） 三个阶段。15 .20钢的锻造性能比T10钢（好），原因是（20钢的塑性好，变形抗力小）三、是非题（）1.锻压可用于生产形状复杂、尤其是内腔复杂的零件毛坯。（）2.在通常的锻造生产设备条件下，变形速度越大，锻造性越差。（）（）3.变形区的金属受拉应力的数目越多，合金的塑性越好。（）4.摩擦压力机特别适合于再结晶速度较低的合金钢和有色金属的模锻。（）5.为防止错模，模锻件的分模面选择应尽量使锻件位于一个模膛。（）6.拉深模和落料模的边缘都应是锋利的刃口。（）7.可锻铸铁零件可以用自由锻的方法生产。（）8.金属塑性成形中作用在金属坯料上的外力主要是压力和拉力。（）9.汽车外壳、仪表、电器及日用品的生产主要采用薄板的冲压成形。（）（）10.自由锻锻件的精度较模型锻造的高。（）11.碳钢比合金钢容易出现锻造缺陷。()12,金属材料加热温度越高，越变得软而韧，锻造越省力。()13.模锻件的侧面，即平行于锤击方向的表面应有斜度。()()14.自由锻件所需坯料的质量与锻件的质量相等。()15. 45钢的锻造温度范围是800-1200 Co()四、选择题1 .带凹档、通孔和凸缘类回转体模锻件的锻造应选用(c)(a)模锻锤(b)摩擦压力机(c)平锻机2 .薄板弯曲件，若弯曲半径过小会产生(c)回弹严重(b)起皱(c)裂纹3 .下列不同含碳量的铁碳合金锻造性最好(塑性好=含C量低)的是(b)(a) 0.770% C(b) 0.20% C(c) 1.2%C4 .下列三种锻造方法中，锻件精度最高的是(c) P129(a)自由锻(b)胎模锻(c)锤上模锻5 .下列三种锻造设备中，对金属施加冲击力的是( a)(a)蒸汽空气锤(b)曲柄压力机摩擦压力机6 .下列三种锻件的结构设计中，不能有加强筋、表面凸台及锥面结构的是( a)(a)自由锻件(b)锤上模锻件(c)压力机上模锻件7 .重要的巨型锻件(如水轮机主轴)应该选用(a)方法生产(a)自由锻(b)曲柄压力机上模锻锤上模锻8 .下列冲压工序中，凹凸模之间的间隙大于板料厚度的是(a)(a)拉深(b)冲孔(c)落料9 .冲裁模的凸模与凹模均有(a)(a)锋利的刃口(b)圆角过渡(c)负公差10 .在冲床的一次冲程中，在模具的不同部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为(b)(a)复合冲模(b)连续冲模(c)简单冲模五、综合分析题1 .碳钢在锻造温度范围内变形时，是否会产生冷变形强化？答：碳钢在锻造温度范围内变形时，若采用高速锤锻造，产生加工硬化的速率高而发生再结 品的速率较低时，也可能会产生冷变形强化。2 .热变形对金属组织和性能有什么影响？答：热变形使得金属的晶粒细化，组织致密，强度、塑性及韧性都得到提高。同时金属中出现流线组织，且表现为各向异性。3 .塑性差的金属材料进行锻造时，应注意什么问题？答：加热升温速度要慢，采用压力机上锻造，对坯料施加静压力，降低变形速度，使再结晶能充分的进行，防止产生加工硬化。第三章焊接一、名词解释热影响区：焊缝两侧,由于焊接热的作用组织和性能发生变化的区域。焊接：通过加热或加压,或两者并用，并且用或不用填充材料，使焊件达到原子结合的 一种加工方法。焊接电弧：焊件与焊条之间（或二电极之间，电极与焊件之间）的气体介质产生的强烈而持久的放电现象。酸性焊条：指焊条熔渣的成分主要是酸性氧化物（如 TiO2、Fe2 O3）的焊条。焊接性：指金属材料对焊接加工的适应性,即金属材料在一定焊接工艺条件下（焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式等），获得优质焊接接头的难易程度。二、填空题1 .按焊接过程的特点，焊接方法可归纳为（熔化焊）、（压力焊）和（红火）三大类。2 .焊接电弧由（阴极区）、（阳极区）和（弧柱区）三部分组成，其中（弧柱区）区的 温度最高。3 .焊条是由（煌芯）和（药电）两部分组成。4 .焊接接头的基本形式有（对接）、（搭接）、（角接）和（T型接头）四种。其中（M 接）接头最容易实现，也最容易保证质量，有条件时应尽量采用。5 .为防止普通低合金钢材料焊后产生冷裂纹， 焊前应对工件进行（）处理，采用（碱 性焊条）焊条，以及焊后立即进行（去应力退火）。6 .为减少焊接应力，在焊接时通常采用的工艺措施有（选择合理的焊接次序）、（焊前预热）、（采用小电流.快谏焊）、（锤击或碾压焊缝）和（焊后热处理）等。7 .焊接变形的基本形式有（收缩变形）、（角变形）、（弯曲变形）、（波浪变形）和 （扭曲变形）。8 .手工电弧焊时，焊条的焊芯在焊接过程中的作用是（ 也极）和（埴充金瓜）。9 .低碳钢的热影响区可分为（熔合区）、（过热区）、（正火区）和（部分相变区）区 等，其中（熔合区）和（过热区）区对焊接接头质量影响最大。三、是非题（）1.焊接结构在较差的条件下工作时应选用酸性焊条。()2.二氧化碳气体保护焊特别适合于焊接铝、铜、镁、钦及其合金。()3.埋弧自动焊、氮弧焊和电阻焊都属于熔化焊。()4:用直流弧焊电源焊接薄钢板或者有色金属时，宜采用反接法。()()5.焊接可以生产有密封性要求的承受高压的容器。()()6.增加焊接结构的刚性可以减少焊接应力。()7.在常用金属材料的焊接中，铸铁的焊接性能好。()8.压力焊只需加压，不需加热。四、选择题1 .低碳钢和低合金结构钢薄板的焊接最适宜的方法是(c)(a)氮弧焊(b)手工电弧焊(c) CO2焊2 .下列材料焊接性能最好的是(a)(a)16 Mn(b)铝合金(c) W18Cr4V3 .下列焊接方法属于压力焊的是(c)(a) CO2焊(b)氮弧焊(c)电阻焊4 .低碳钢和低合金结构钢时，选用焊条的基本原则是(a)(a)等强度原则(b)同成分原则(c)经济性原则5 .焊条药皮的主要作用是(b)(a)增加焊缝金属的冷却速度(b)起机械保护和稳弧作用(c)减小焊缝裂纹6 .下列焊接方法中，属于熔化焊的是(a)(a)埋弧焊(b)摩擦焊(c)电阻焊7 .电阻点焊和滚焊必须用(b)(a)对接(b)搭接角接8 .对焊缝金属进行保护的方式为气一法联合保护的焊接方法是(a)(a)埋弧焊(b)摩擦焊(c)电阻焊9 .下列几种焊条中，在焊接时一定要用直流焊机焊接的是(c)(a) E4303(b) E4315(c) E5015a)(b)夹渣10 .焊接过程中减少熔池中氢、氧等气体含量的目的是为了防止或减少产生(c)烧穿11 .一般气焊火焰的最高温度比电焊电弧火焰的最高温度(b)(a)高(b)低相等12 .酸性焊条是指药皮中的酸性氧化物与碱性氧化物之比(a)(a)大于1(b)小于1等于113 .焊接时，加热时间愈长，焊件的变形愈(a)(a)大(b)小(c)不变14 .手工电弧焊焊接薄板时，为防止烧穿，常采用的工艺措施之一是( b)(a)直流正接(b)直流反接(c)氢气保护15 .焊接形状复杂或刚度大的结构及承受冲击载荷或交变载荷的结构时，应选用(b)(a)酸性焊条(b)碱性焊条(c)两者均可五、综合分析题1 .焊缝形成过程对焊接质量有何影响？试说明其原因。答：(1)在焊缝的成形过程中，熔融金属的保护 对焊接质量有直接的影响,若保护不良，空 气中的氧、氮、氢会溶人液态金属中，引起气孔、夹渣、裂纹，损害金属的性能；(2)焊接过程中的热循环对焊接质量有影响,熔池金属由于温度过高，合金元素可能发 生蒸发或氧化，热影响区可能因过热导致晶粒粗大，使性能降低，不均匀的温度分 布，还会引起焊接变形和焊接应力，降低焊接质量；(3)焊缝的形状不规则，会造成应力集中，降低焊接质量；(4)焊接过程中，坡口间隙大小：焊接规范参数的变化，坡口表面的清洁程度 等对焊接 质量也会产生较大的影响。2 .熔焊、压焊、钎焊三者的主要区别是什么？何种最常用？答：熔化焊接是指焊接过程中，金属发生局部熔化，进行了化学冶金反应；压力焊是指在焊 接过程中，施加了压力作用，金属主要靠塑性变形来实现连接的；钎焊时，被焊接的金 属不熔化，利用熔点比被焊金属低的钎料熔化填满缝隙，形成焊缝。其中熔化焊最常用3 .简述电焊条的组成及其作用？答：电焊条有金属焊芯和药皮组成；焊芯的主要作用是作为电极和填充金属，用于导电和填充焊缝；药皮的主要作用：提高电弧燃烧的稳定性、防止空气对熔化金属的有害作用，对熔池脱 氧和加入合金元素，以保证焊缝金属的化学成分和力学性能。4 .电弧焊电源与一般电力电源的主要区别何在？为什么要有这种区别？答：一般电力电源要求电源电压不随负载的变化而变化，而焊接电源要求其电压随负载增大 而迅速降低，即具有陡降的特性以满足焊接的要求。