化工机械制造试题

1、1 焊接接头的基本形式有几种，在设计制造时应尽量选用那种形式，为什么?焊接接头的基本形式有对接接头、T形（十字形）接头、角接头和搭接接头。在几种焊接接头的连接形式中，从接头的受力状态、接头的焊接工艺性能等多方面比较，对接接头是比较理性的焊接接头形式，应尽量选用。2 为什么焊接接头的“余高”称为“加强高”是错误的？ 余高增加，将使应力集中系数增大，即工作应力分布更加不均匀，造成焊接接头的强度下降。焊缝余高越高越不利，所以把“余高”称为“加强高”是错误的。3 以低碳钢为例说明焊接接头在组织、性能上较为薄弱的部位是哪个部位，为什么？热影响区的性能比母材焊前性能差，是焊接接头较为薄弱的部位。4 简述滚

2、压加工特点？ 要求滚压前的表面粗糙度不低于5um，表面清洁，直径方向有 0.020.03mm加工余量。滚压表面粗糙度为 0.630.16um。 滚压使零件加工表面硬化，而形状精度及位置精度主要取决于前道工序。 滚压对象是塑性的金属零件，且要求材料组织均匀。 滚压的生产率大大高于研磨和珩磨加工，所以常以滚压代替珩磨。5 什么是回火烧伤? 淬火烧伤？ 退火烧伤？ 对于淬火钢，当磨削区温度超过马氏体的转变温度时，工件表面原来的马氏体将转变成回火屈氏体或索氏体，这与回火，退火时的组织相近，使工件表面的硬度有所下降的情况称为回火烧伤。 当淬火钢表面温度超过临界温度时，马氏体将转变成奥氏体。若此时进行快速

3、冷却，则钢表面会出现二次淬火马氏体，其硬度比原来的回火马氏体高，但很薄，该情况为淬火烧伤。 在淬火烧伤的情况下，不进行冷却而以干磨，则因工件冷却缓慢，磨后工件表面硬度急剧下降此情况称为退火烧伤。6 机械加工表面质量包括哪些具体内容？零件的表面几何特性中，包括表面粗糙度和表面波度；物理力学性能，包括表面加工硬化，表面金相组织的变化和表面残余应力。7 加工表面质量对机器使用性能有哪些影响？ 对机器耐磨性的影响，疲劳强度的影响，耐腐蚀性能的影响，以及对配合性质的影响。8什么是过程装备？分几类？简述之过程装备主要是指化工，石油，制药，轻工，能源，环保和食品等行业生产工艺过程中所涉及的关键典型装备。可将

4、过程装备分为两类：分别是过程机器和过程容器，过程机器工作时各部件间有相对运动，俗称动设备。如泵，风机，离心机，压缩机；而过程容器工作时各部间不运动，俗称静设备，如换热器，反应器，塔器及储存容器。 9 分别简述压力容器按压力高低，按作用，按监督管理及壁厚分类。 答 按压力高低分为低压容器（L），中压容器（M），高压容器（H）和超高压容器（U）； 按作用分为反应压力容器（R），换热压力容器（E），分离压力容器（S）和储存压力容器（C）； 按监督管理分为第三类容器，第二类容器和第一类容器； 按壁厚分为薄壁容器和为厚壁容器。10 时效处理作用是什么？常见的时效处理有几种方法？简述之。 其作用是消除工件

5、内应力及其所引起的变形。常见的时效处理有4种； 高温时效、低温时效、热冲击时效、振动时效。高温时效：将工件经34h的时间均匀地加热到500600，保温46h后以每小时2050的冷却速度随炉冷却到100200取出，在空气中自然冷却，一般适用于毛坯或粗加工。低温时效：将工件均匀的加热到200300，保温36h后取出，在空气中自然冷却，一般使用于半精加工。热冲击时效：将加热炉预热到500600,保持恒温，然后将铸件放入炉内，当铸件的薄壁部分温度升到400左右，厚壁部分因热容量大而温度只升到150200左右，及时的将铸件取出，在空气中冷却。适用于中等应力的铸件。振动时效：用激振器或振动台使工件以一定的

6、频率进行振动来消除内应力，该频率可选择工件的固有频率或在其附近为佳。适用于最后精加工的时序工序。11 什么是冷压加工表面强化工艺？有哪些方法？ 答 指通过冷压加工的方法使其表层金属发生冷态塑性变形，以降低表面粗糙度，提高表面硬度，并在表层产生压缩残余应力的表面强化工艺。主要有滚压加工和喷丸强化方法。12 试分析切削加工时影响零件表面质量的因素？切削影响加工表面质量的工艺因素，一般可归纳为几何原因和物理原因。几何原因主要是指刀具相对工件做进给运动时，在加工表面留下的切削层残留面积。主要指加工表面粗糙度：包括刀具几何参数，工件材料，切削用量和切削液；物理原因是指表面层的冷作硬化和表面层的残余应力。

7、其中影响表面冷作硬化的因素有几何参数，切削用量和工件材料。13.如图，长圆柱销限制工件哪些自由度？ 长圆柱销限制除X方向移动和转动以外的4个自由度 14.如图所示，在铣床上加工工件台阶B，试分析应限制工件哪些自由度？如按图定位，只限制了工件哪些自由度？存在欠定位还是过定位？应限制的自由度为X和Z方向的移动，X、Y和Z方向的转动如图定位，只限制了Z方向的移动，X和Y方向的转动3个自由度，是欠定位 15.如图加工套类零件，试分析都限制工件哪些自由度？是否存在不完全定位、欠定位或过定位？长销的大端面限制X方向的移动， Y和Z方向的转动3个自由度，长销限制Z和Y方向的移动， Y和Z方向的转动4个自由度

8、。显然，Y和Z方向的转动自由度被重复限制，出现过定位。16.分析下列零件结构工艺正确性，如不合理，画出正确结构。（1） （2） （3） （4） 17.分析下列零件结构工艺正确性，如不合理，画出正确结构。（1） （2） （3） （4） 18.如图，试分析（1）图a和图b尺寸标注的正确性？（2）从机械加工的角度，哪个图尺寸标注较为合理？依据什么原则？（1）图a和图b尺寸标注都正确性（2）图a标注较为合理，从基准重合原则出发，表面B和表面C的加工，应选择A面（设计基准）作为定位基准。 1. 什么是机械加工经济精度？机械加工经济精度是指在正常的加工条件下所能保证的加工精度。2. 零件在机械加工是一般分

9、为几个加工阶段，分析花粉加工阶段的原因。零件在机械加工是一般分为：粗加工阶段、半精加工阶段和精加工阶段。原因：（1）保证加工质量 （2）合理使用机床设备 (3) 便于安排热处理工序3. 什么是基准？所谓基准就是零件上用已确定其他点、线、面的位置所依据的点、线、面。4. 什么是工件的残余应力？分析产生的原因和危害。 残余应力：残余应力是由于金属内部组织发生不均匀的体积变化而产生的。 产生的原因：由于热加工或冷加工导致金属内部组织发生不均匀的体积变化，具体表现在：（1）因工件个部分受热不均或受热后冷却速度不同而引起的残余应力。 （2）工件冷态受力较大而引起的残余应力。 （3）机械加工带来的残余应力

10、。 危害：具有残余应力的零件，其内部组织处于不稳定状态，丧失原有的加工精度。5. 什么是机械加工工艺系统？ 机械加工工艺系统是指机床、夹具、刀具和工件组成的系统。 6. 什么是机械加工质量？ 机械加工质量一般用加工精度和加工表面质量两方面的指标来表示。7. 什么是机械加工精度？ 机械加工精度是指零件在机械加工后实际几何参数与理想几何参数的符合程度，符合程度越高，加工精度也越高，误差越小。8. 如何选择定位时粗、精基准？ 1） 在选择粗基准是，一般应遵循下列原则：（1） 保证互相位置要求的原则（2） 保证加工表面加工余量合理分配的原则（3） 便于工件装夹的原则（4） 粗基准一般不得重复使用的原则

11、2） 选择精基准一般应遵循下列原则：(1) 基准重合原则（2） 基准统一原则（3） 自为基准原则（4） 互为基准原则（5） 保证工件定位准确、夹紧安全可靠、操作方便、省力可靠的原则。5-10 埋弧自动焊焊接16MnR钢时，试选择焊丝与焊剂。应选择HJ250型焊剂配用相应钢种的焊丝。5-12 气体保护电弧焊时，使用的保护气体主要有几种，其各自的特点是什么？ 保护气体主要有三种： 1 氩气：是惰性气体，易引弧，电弧燃烧稳定、柔和，其密度大，易形成良好的保护罩，又因为氩气的原子质量大，所以还具有良好的阴极清理作用。 2 氦气：是惰性气体，较氩气比不易引弧，电弧燃烧的稳定性、柔和性也不如氩气，但氩弧的

12、电压高于氩弧，所以氦弧的温度高，发热大且集中，同样条件下焊接速度比氩弧焊高30%40%，且可获得较大熔深和窄焊道，热影响区也显著减小。 3 二氧化碳气体：具有氧化性，来源广、价格低，但要注意其纯度应满足焊接要求。5-15 二氧化碳气体保护焊的特点。在选用焊丝时应注意的问题。 1 成本低，抗氢气孔能力强。 2 适合薄板焊接，可实现全位置焊接，广泛用于低碳钢，低合金钢等金属材料的一般结构焊接。 3 二氧化碳具有弱氧化性，能烧损有益元素如Mn、Si等。 在选用焊丝时应注意：焊接过程中易产生金属飞溅，使溶敷系数降低，浪费焊接材料，飞溅金属黏着导电嘴，引起送丝不畅，电弧不稳。5-16 电渣焊及其焊接特点

13、。 电渣焊是利用电流通过液体熔渣产生的电阻热作热源，将工件和填充金属熔合成焊缝的焊接方法。 电渣焊的主要特点是适合焊接厚件，且一次焊成，但由于焊接接头的焊缝区、热影响区都较大，高温停留时间长，易产生粗大晶粒和过热组织，接头冲击韧性较低，一般焊后须进行正火和回火处理。5-17 窄间隙焊及其焊接特点。 由于其焊接坡口的截面积比其它焊接方法有很小的缩小，故称之为“窄间隙焊”。 其特点如下。1 坡口狭小，大大减小焊缝截面积，提高了焊接速度，一般常用I型坡口，宽度约为8-12mm，焊接材料的消耗比其它焊接方法低。 2 主要适于焊接厚壁工件，焊接热输入量小，热影响区小，接头冲击韧性高。 3 由于坡口狭窄，

14、采用惰性气体保护，电弧作热源，焊后残余应力低，焊缝中含氢量，少，产生冷裂纹和热裂纹的敏感性也随之降低。 4 对于低合金高强度钢及可焊性较差的钢的焊接，可以简化焊接工艺。 5 可以进行全位置焊接。 6 与电渣焊和埋弧自动焊相比，同样一台设备的总成本可降低30%40%左右。5-25 解释下列概念：1）焊接线能量；2）焊接冷却时间85；3）可焊性；4）TIG、MIG； 1）焊接线能量：熔焊时由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量，又称为线能量。 2）焊接冷却时间8/5：是指焊接接头在800500这段温度范围内的冷却速度。 3）可焊性：是指材料在一定的焊接工艺条件下，能否获等优质焊接接头的难易程度和该焊

15、接接头能否在使用条件下可靠运行。 4）TIG：不熔化极（钨极）惰性气体保护电弧焊。 MIG：熔化极惰性气体保护电弧焊。5-5 焊接坡口的形状有几种，选择坡口主要考虑哪些问题？基本形式有：I形、V形、X形（双V形）、U形、双U形五种。选择坡口是应考虑：（1）选择不同形式的坡口其主要目的是保证全焊透。（2）被焊接材料的厚度。对于薄钢板可以直接利用钢板端部（此时相当于I形坡口）进行焊接；对于中、厚钢板的焊接坡口应同时考虑焊接的方法。如手工电弧焊和埋弧自动焊的最大一次熔透深度为68mm和1214mm，当焊接14mm厚的钢板时，若采用埋弧自动焊，则可以用I形坡口，若采用手工电弧焊，则可以设计为单面或双面

16、坡口。（3）应注意坡口的加工方法，如I形、V形、X形等坡口可以采用气割、等离子切割加工；而U形、双U坡口则需要刨边机加工。（4）不同的坡口焊接形式不同。如单面坡口比双面坡口变形大；V形坡口比U形坡口变形大。（5）应注意施焊时的可焊到性。如直径小的容器不宜设计为为双面坡口，而要设计为单面向外的坡口。（6）焊接时应注意使焊缝的填充金属尽量少。（7）复合钢板的坡口应有利于减少过渡层焊缝金属的稀释率。5-6 手工电弧焊的弧焊设备有几种，压力容器壳体焊接时选用哪几种，为什么？ 手工电弧焊的弧焊设备主要有三大类：弧焊变压器、弧焊发电机和弧焊整流器。 压力容器壳体焊接选用直流电焊机或弧焊整流器，因其电弧稳定

17、性好，易保证焊接质量。 5-7 焊条的组成及其作用。解释“E5015”和“J507”的含义。 焊条由焊芯（一定长度的金属丝）和药皮（外表涂有特殊作用的涂层）组成。 焊芯的作用：一是传导电流，维持电弧燃烧；二是本身熔化，形成焊缝的填充金属。 药皮的作用：主要有机械保护作用、冶金处理作用、工艺性能改善作用。 “E5015”中E（型号）表示结构钢焊条；50表示熔敷金属最低抗拉强度为490MPa；1表示适用于全位置焊接；5表示低氢钠型药皮、直流反接电源。 “J507”中J（牌号）表示结构钢焊条；50表示焊缝金属最低抗拉强度490Mpa；7表示低氢钠型药皮、直流反接电源。1. 分别写出阶梯轴（如图）在单

18、件小批量生产和中批量生产时的加工工艺过程。 阶梯轴加工工艺过程（单件小批量生产） 工序号工序内容设备123车端面，钻中心孔.车全部外圆.车槽与倒角铣键槽.去毛刺磨外圆车床铣床外圆磨床阶梯轴加工工艺过程（中批量生产）工序号工序内容设备工序号工序内容设备123铣端面车外圆.车槽与倒角铣键槽铣端面钻中心孔机床车床铣床45去毛刺磨外圆钳工台外圆磨床2.名词解释:1.工序:一个或一组工人，在一个工作地点对同一个（或同时对几个）工作所连续完成的那一部分工艺过程。2.机械加工工艺规程:将零件制造工艺过程和操作方法等内容写成技术文件，必须严格执行一种标准。3.基准:零件上用以确定其他点.线.面.的位置所依据的

19、点.线.面。4.夹紧:工件定位以后，必须用夹紧装置将工件固定，使其在加工过程中不致因切削力及离心力等作用，使定位位置改变的一种操作。5.焊接规范：在焊接工艺过程中所选择的各个焊接参数的综合，一般成为焊接规范。主要有焊接电流、焊接电弧电压、焊接速度、焊接线能量、焊条（焊丝）直径、焊接层数、焊接冷却时间、焊接预热温度等6.无塑性转变温度（NDT）：材料在接近屈服强度并在小缺陷的情况下，发生脆性破坏的最高温度。高于此温度一般不会发生脆性破坏。当温度低于此温度时，材料产生脆性断裂。二、选择题1要加工箱体上的各轴孔，在下列哪些机床上完成最好？A拉床 B钻床 C铣床 D组合机床2指出下列加工哪些属于“自为

20、基准”原则。A珩磨汽缸孔 B车床车孔 C刨削床身导轨面 D钻削车床主轴内孔3车床主轴加工过程中，在粗加工后精加工前安排时效处理，是为了A降低硬度 B减小变形 C消除应力 D提高效率4批量加工齿轮上的内花键，在哪种机床上加工最好？A铣床 B滚齿机 C拉床 D插床5车床主轴箱加工顶面时，常以主轴孔为定位基准，这是因为A装夹容易 B主轴孔为重要表面 C为了基准统一 D粗基准只能用轴孔6以下哪一项不是降低成本的措施：A扩大生产批量 B提高加工精度 C采用先进刀具 D减少专用设备7箱体支架之类零件大批量生产时，应选则哪种毛坯？A型材 B锻件 C焊接件 D铸件8以下各图哪一个存在工艺性问题？ A B C

21、D9拉削齿轮内花键时，应限制几个自由度，其中两个转动自由度应由谁来限制。A5，孔本身 B5，左端面 C6，孔本身 D6，左端面10大批量加工箱体一般采用哪种定位方式？A一面两孔 B支撑板与心轴组合 C三面支撑板 D支撑板与支撑钉组合二 1.D 2.A 3.C 4.C 5.B 6.B 7.D 8.B 9.A 10.A三 加工图示零件，保证设计尺寸，由于测量不方便，只好通过测量尺寸来保证，试求尺寸及上下偏差。解：为封闭环；L,为增环；为减环；封闭环基本尺寸： 即 封闭环的上偏差： 即 封闭环的下偏差： 故： 的上偏差： 的下偏差： 的尺寸： 一、 填空1、象质计基本上有三种类型：金属丝型、型、型。

22、2、射线透照质量等级，分为A、 和 级。3、在实际检测中，常用的探头有、双晶探头、聚焦探头等。4、焊接接头由焊缝区、 、 和基本母材四部分组成。5、工艺是指产品的制造的和。1.平板孔、槽型 2、AB B 3、直探头 斜探头 4、熔合面 热影响区 5、方法、手段二、 单项选择1、传播介质是影响超声波衰减的主要因素，在 介质中超声波衰减最严重。 （A）气体 （B）液体 （C） 固体2、磁粉检测灵敏度较高,能发现宽度仅为_m的表面裂纹. （A） 0.05 （B）0.1 （C） 0.153、一般采用氩氦混合气体保护焊时, 混合气体的体积比例是氦_.（A）50%60% （B70%80% （C）80%90

23、%4、在压力容器制造中,容器主要受压零部件，承压壳体的主焊缝，应采用 接头。 （A）对接 （B）T形 （C）搭接5、钢材的理论临界变形率范围为_ 。 （A）1%5% （B）5%10% （C）10%15%6、钢管冷弯后，对有冲击韧性要求的钢管，最大变形率大于 时要进行热处理。 （A）3% （B）5% （C）10%7、在磨削加工时,用直接观察磨削时的火花找正工件,此法遵循的是 原则。 （A）基准 重合 （B）基准统一 （C）自为基准8、车削加工过程中，工件截面产生心形曲线的形状误差,是由 引起的 （A）切削力作用点的变化 （B）切削余量的变化 （C）传动力的变化9、在交变载荷作用下,零件表面的粗造

24、度会降低疲劳强度,实验表明减小表面粗造度可以使疲劳强度提高_. (A) 20%25% (B) 30%40% (C) 45%50%10. 在保证产品装配精度的前提下,采用_装配方法能使零件加工精度降到最低.（A）互换法 （B）分组法 （C）修配法1.(A) 2.(B) 3.(B) 4.(A) 5.(B) 6.(B) 7.(C) 8.(C) 9.(B) 10.(C)二、 简答 1、比较气体保护焊的保护气体氩气与氦气的特点？在氩气中易引弧、电弧稳定，柔和、氦气较差; 同样电流和弧长,氦弧的电压明显高于氩弧,所以氦弧的温度高。 氩气比氦气的密度大，易形成良好的保护罩。 氩气比氦气原子质量大，具有良好的

25、阴极清理作用。 氦气价格昂贵。 2、表面加工方法选择时考虑的因素？加工表面的尺寸精度。 主要加工表面的形状精度。 主要加表面的相互位置精度 加工表面的粗糙度，力学性能物理性能 热处理及其它要求。 3. 滚压加工特点？要求滚压前的表面粗糙度Ra不低于5m，压前表面要清洁，直径方向加工余量为0.020.03mm。 滚压后表面粗糙度为Ra0.630.16m。 滚压使零件加工表面强化，而形状精度和位置精度主要取决于前道工序。 滚压对象是塑性的金属零件，并且要求材料组织均匀。 滚压的生产率大大高于研磨和珩磨加工。所以，常常以滚压代替珩磨。4 建立装配尺寸链的步骤？确定封闭环。查找组成环。画装配尺寸链图。

26、判别组成环的性质。组成环环数最小原则。）按封闭环的不同位置和方向分别建立装配尺寸链。三、 四、计算题1标准椭圆形状封头的展开计算，已知封头的公称直径Dg=1200mm,封头直边高度h=40mm,封头壁厚=10mm,试分别用等弧长法和经验法计算公式展开计算并比较结果。1.解：等弧长法展开公式Da=1.213Dg+1.5h 代入已知条件：Da=1.213*1200+1.5*40=1515.6(mm) 经验法展开公式：Do=1.19Dm+2h Dm=Dg+ 代入已知条件：Do=1.19*(1200+10)+2*40=1519.9(mm) 讨论：从两种方法计算结果看。非常接近，两种方法设什么差别。 2、把1题的标准椭圆形封头冲压成形，试计算出冲压力