实验方案集锦

1、综合实验（材料成型与控制工程专业）实验教学大纲课程编号 085059英文名称  Comprehensive Experiments for Material Moulding and Control Engineering 课程学分 3学时 60周学时 20实验项目数 28教材名称 材料成型与控制工程专业实验指导书主编 郑州大学出版社  郑州大学材料科学与工程学院自编教材 开课院系 材料科学与工程学院面向专业 材料成型与控制工程课程简介:     

2、;综合实验是材料成型与控制工程专业学生在已开设专业课实验的基础上开设的实验。主要有以下内容（根据实际情况进行调整）：    1.综合性的专业课实验。因材料成型与控制工程专业面很宽，各门专业课的课时较少，课内的验证性、演示性实验无法充分安排。这些专业课的实验在综合实验中完成，并且加入综合性、设计性的实验内容和实验项目，旨在培养学生的知识综合能力和综合素质。     2.独立的专业综合实验。主要有焊接生产工艺综合实验和合金熔炼综合实验，进行材料和工艺设计与加工、材料处理、试样制备和性能检测的一整套实验。焊接部分：根据要

3、焊接的构件，设计焊接生产工艺，包括选取焊接方法和焊接材料、确定焊接工艺规范及合适的预热和焊后热处理制度；按照制订的焊接工艺焊接试件；进行适当的焊后热处理；最后通过母材和焊缝的化学成分分析、焊接接头金相组织观察、焊接接头力学性能试验验证焊接工艺是否正确。铸造部分：根据设定的应用领域和性能要求，选取相应铝合金，设计合金的化学成分，配料后熔炼浇铸试样，确定适当的热处理工艺，最后通过成分化验、观察金相组织和检验力学性能验证所得材料是否符合设计规定的性能要求。教学目标与基本要求:     本课程为材料成型与控制工程专业毕业班学生所设，目的是要求学生对实验进行自行设

4、计、自行操作，培养学生的创新能力，激发学生学习的主观能动性。    通过一种材料或工艺从设计、熔炼浇铸或焊接、处理到性能检测的试验，使学生了解根据工况条件设计材料和工艺的一般过程，调动学生查阅资料和思考问题的主动性，同时将前期所学相关专业课的内容加以贯通。要求学生掌握材料和工艺设计、合金熔炼浇铸或焊接、热处理工艺制定的规范和依据、试样制备及金属材料力学性能检测的实验操作过程，实验前提交材料或工艺设计方案、试验方案、热处理工艺规程、力学性能检测方案等材料，实验过程中，应尽可能让每个学生进行操作并互相协作，掌握材料和工艺的设计与加工、处理及性能测定的实验方法

5、和操作，最后共同讨论、分析实验结果。每人写出完整的实验报告并作实验结果的综合分析。鼓励学生提出新材料、新工艺、新设备的实验方案并提供指导和实验条件，鼓励优秀学生搞发明创造。    每学期所提出的实验内容可根据当学期的原材料情况、教学时间安排、学生人数情况作出适当调整。实验项目与学时分配序实验项目名称学时要求类型类别主要用品套数实验室08505901  水分含量对型砂透气性、湿压强度的影响 2 必做 综合 专业课 1 材料成型实验室(铸造)08505902  原沙基本性能测定&

6、#160;2 选做 综合 专业课 2 材料成型实验室(铸造)08505903  埋弧焊设备与工艺实验 2 必做 综合 专业课 1 材料成型实验室(焊接)08505904  钨极氩弧焊工艺实验 2 必做 综合 专业课 1 材料成型实验室(焊接)08505905  CO2气体保护焊短路过渡工艺 2 选做 验证 专业课 1 材料成型实验室(焊接

7、)08505906  铸铁金相组织观察 2 选做 综合 专业课 10 材料学金相实验室08505907  灰铸铁的孕育及球墨铸铁的球化及孕育处理 2 选做 演示 专业课 1 材料成型实验室0850专业英语5908  低碳钢焊接接头组织分析 2 必做 验证 专业课 1 材料成型实验室（焊接）08505909  结构钢焊接接头性能分析 2 必做 验证&

8、#160;专业课 1 材料成型实验室（焊接）08505910  铸造合金应力框试验 2 必做 综合 专业课 4 材料成型实验室(铸造)08505911  差动变压器式位移传感器工作特性的测定 2 必做 综合 专业基础课 1 材料成型实验室(铸造)08505912  等强度悬臂梁应变参数测定 2 必做 综合 专业基础课 1 材料成型实验室(铸造)08505913

9、60;震动参数测定 2 选做 综合 专业基础课 1 材料成型实验室(铸造)08505914  热电偶的效验 2 选做 综合 专业基础课 1 材料成型实验室(铸造)08505915  弧焊变压器的剖析与交流电弧的电压电流波形测试 2 必做 综合 专业课 1 材料成型实验室（焊接）08505916  可控硅弧焊整流器分析与测试 2 必做 演示 专业课&

10、#160;1 材料成型实验室（焊接）08505917  不锈钢焊接接头的晶间腐蚀实验 4 选做 综合 专业课 2 材料成型实验室(焊接)08505918  合金结构钢冷裂倾向的测定 4 选做 演示 专业课 1 材料成型实验室(焊接) 08505919  焊接工艺与控制综合实验 20 选做 综合 专业课 1 材料成型实验室(焊接)08505920  铸造造型材料综合实验

11、 20 选做 综合 专业课 1 材料成型实验室(铸造)08505921  铝合金熔炼浇注 15 选做 设计 专业课 1 材料成型实验室08505922  铝合金的T4处理 15 选做 综合 专业课 1 材料成型实验室08505923  铝合金的金相组织观察 15 选做 综合 专业课 1 材料成型实验室08505924  

12、;铝合金的力学性能检验 15 选做 综合 专业课 1 材料成型实验室08505925  管对接接头焊接工艺试验  30 选做 设计 专业课 1 材料成型实验室08505926  管对接焊接接头焊后热处理 10 选做 综合 专业课 1 材料成型实验室08505927  管对接焊接接头金相组织观察 10 选做 综合 专业课 1 材料

13、成型实验室08505928  管对接焊接接头力学性能检验 10 选做 综合 专业课 1 材料成型实验室主要参考书与资料: 1.曹文龙.铸造工艺学.北京:机械工业出版社,1997年10月 2.姜焕中.电弧焊与电渣焊.北京:机械工业出版社,1992年10月3.陈平昌.材料成型原理.北京:机械工业出版社,2002年7月4.陆文华,李隆基,黄良余.铸造合金及其熔炼.北京:机械工业出版社,2005年7月5.张文钺.焊接冶金学(基本原理).北京:机械工业出版社,2005年4月6.周振丰.焊接冶金学(金属焊接性).北京:机械工业

14、出版社,1995年10月7.汪金龙.材料工程测试技术.郑州:河南科学技术出版社,1996年9月8.郑宜庭.弧焊电源.北京:机械工业出版社,2002年1月9.安阁英.铸件形成理论.北京:机械工业出版社,1992年5月考核方式与成绩评定:  结合实验过程中的表现和实验报告综合评阅。课程负责人 汤文博大纲撰写人 汤文博，赵靖宇，赵红亮审核人  孙玉福 综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505901项目名称 水分含量对型砂透气性、湿压强度的影响面向专业 材料成型与控制工程课程名称 材料成型

15、工艺与控制教材、实习指导名称 铸造工艺学实验指导书所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室(铸造)实验类别 专业课实验类型 综合实验要求 必做难易程度 中等计划学时 2学分 .1实验套数 1每组人数 6最多容纳人数 12实验项目简介： 粘土型砂含水量是一项重要的性能指标，它不仅影响型砂的湿压强度和透气率，而且还影响一些其他性能。因此，生产上必须严格控制型砂含水量在一个最合适的数值。但因原沙的颗粒大小不同、旧砂比例不同、加入粘土和煤粉数量不同等。型砂的吸水特性也不

16、同，因此不同型砂的含水量不是一个固定值，需根据具体情况调整，目前多采用测定型砂紧实率来判断是否达到最适宜适度。本试验通过对同种砂型在不同含水量下的个性能的测定，观察其数据的变化，总结规律并得到最适宜的含水量。实验目的： 1、掌握型砂水分、透气率、湿压强度和紧实率的测定方法。2、了解不同水分含量对湿压强度、透气率的影响。3、了解含水量与紧实率及其他性能参数的关系，掌握判断型砂适宜湿度的方法。对实验原理与方法的要求： 要掌握教材上相关章节的基本知识，熟知专业术语，对涉及到的概念定义（如：紧实率，标准试样等等）有清楚地认识。了解含水量对型砂性能影响的重要性，掌握粘土型砂浇铸是对湿压强度、透气率的要求

17、。对操作技能与仪器设备的要求： 要求有较强的动手能力、思路清晰，有分析问题、解决问题的能力和团队配合精神。掌握天平的用法及注意事项，了解混砂机的用途和基本结构，学会冲样器的使用及标准试样的换算制作，学会测定标准试样的透气率和湿压强度。实验仪器有：混砂机、冲样器、透气性测定仪、湿压强度测定仪、红外线干燥仪、钢板尺、搪瓷盘、天平、样杯、筛子、台秤、勺子、量筒、滴管、汽油刷等对实验报告的要求： 1、记录自己及同组同学（不同含水量）的实验结果（含水量、紧实率、标准试样重、透气率、湿压强度），用表格表示；2、绘制含水量与透气率、紧实率、湿压强度的关系曲线；3、思考题：试分析上述四条曲线变化规律（即含水量

18、与紧实率、标准样重、透气率、湿压强度的关系）综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505902项目名称 原沙基本性能测定面向专业 材料成型与控制工程课程名称 材料成型工艺与控制教材、实习指导名称 铸造工艺学实验指导书所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室(铸造)实验类别 专业课实验类型 综合实验要求 选做难易程度 容易计划学时 2学分 .1实验套数 2每组人数 6最多容纳人数 6实验项目简介

19、： 原砂是型（芯）砂的骨干，原沙性能直接影响到型砂的性能个逐渐质量。因此，生产中必须队原砂的基本性能进行检验。主要的性能有：原砂的含泥量、颗粒大小及分布、性状及表面状态等。本次试验要求学生自己动手进行各项性能的检测，本针对教材上有关章节，加深对原沙性能重要性的理解。实验目的： 1、了解原砂各基本性能的意义；2、掌握原砂各基本性能的测定原理、方法。对实验原理与方法的要求： 要掌握教材上相关章节的基本知识，熟知专业术语，对涉及到的概念定义（如：含泥量，粒度等等）有清楚地认识。并通过教材上的讲解初步了解试验用仪器设备、测定方法等。对操作技能与仪器设备的要求： 要求有较强的动手能力，耐心，细心。学会使

20、用洗砂机、筛砂机、烘箱、光学天平、偏光显微镜等仪器。使用仪器设备：洗砂机、电炉、洗砂杯，虹吸管、天平、漏斗、移液管、滤纸、玻璃棒、烘箱、浓度为5%的焦磷酸钠溶液、摆动式筛砂、软毛刷、蜡光纸、放大镜、偏光显微镜等。对实验报告的要求： 1、整理实验数据：含泥量、颗粒组成、颗粒形状及表面状态，并制定成表；2、用文字表示测定的原砂的牌号、3、评价测定的原砂质量如何？提出适用范围；4、分析试验中存在的问题，产生的原因及改进措施；综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505903项目名称 埋弧焊设备与工艺实验面向专业 材料成型与控制工程，材料科学

21、与工程课程名称 材料成型工艺与控制教材、实习指导名称 材料成型与控制工程专业实验指导书（焊接部分）所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室(焊接)实验类别 专业课实验类型 综合实验要求 必做难易程度 中等计划学时 2学分 .1实验套数 1每组人数 8最多容纳人数 10实验项目简介： 埋弧自动焊设备是焊接压力容器、锅炉及大型结构构件的主要设备，它具有自动化程度高，焊接规范大，焊接质量高，生产效率高安全的特点。其焊接规范挂包括焊接电流；电弧电压；焊接速度变

22、化对焊缝成形的工艺是提高焊接质量的重要保证。并分析自动化焊接以电弧电压反馈自动调节系统的控制过程。实验目的： 一、熟悉埋弧焊机MZ11000的工作原理。二、了解焊机电路图原理及动作顺序。三、掌握埋弧焊焊接工艺。四、了解影响埋弧焊工艺的因素。对实验原理与方法的要求：     熟悉埋弧焊机MZ11000的工作原理，包括焊接主电源的工作原理、电气控制原理、焊接程序控制原理，了解常见故障及排除方法；掌握埋弧焊焊接工艺，了解影响埋弧焊工艺的因素，掌握焊接电流、电弧电压、焊接速度对焊缝成形的影响。对操作技能与仪器设备的要求：    &#

23、160;要求按照焊机说明书接好电缆，选择焊接工艺参数，进行焊接操作。所需设备为埋弧焊机MZ11000一套，消耗材料为H08A焊丝、熔炼焊剂HJ431及烧结焊剂SJ502、不同厚度的低碳钢钢板。对实验报告的要求：     1、分析埋弧焊机MZ11000的主电源的工作原理；    2、分析埋弧焊机MZ11000的电气控制原理和焊接程序控制原理，总结常见故障及排除方法；    3、总结埋弧焊焊接操作程序，分析影响埋弧焊工艺的因素；    4、

24、整理改变焊接电流、电弧电压、焊接速度、干伸长等工艺参数进行焊接的实验结果，分析得出一定焊丝直径的最佳焊接规范。综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505904项目名称 钨极氩弧焊工艺实验面向专业 材料成型与控制工程，材料科学与工程课程名称 材料成型工艺与控制教材、实习指导名称 材料成型与控制工程专业实验指导书（焊接部分）所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室(焊接)实验类别 专业课实验类型 综合实验要求 必做难易程度 较难计划学时

25、0;2学分 .1实验套数 1每组人数 8最多容纳人数 10实验项目简介：   钨极氩弧焊在焊接结构钢及不锈钢时，一般采用直流正极性接法，即工件为正，钨极为负。正极性接法有下列特点：一、钨极发热量小，工件发热量大，一方面可减小钨极烧损，另一方面可获得较大熔深，焊缝成型好；二、钨极作为阴极，易发射电子，电弧稳定；三、无阴极雾化作用，在工件氧化膜致密或过多情况下电弧不稳定，焊缝成型受到影响。反极性接法有如下特点：一、钨极正极发热量大，易烧损、电流流量小，而工件发热量小，熔深浅，变形大。二、工件作为阴极发射电子困难，电弧不稳定。三、工作作为阴

26、极具有阴极雾化作用，能自动清除工件上的氧化膜，能焊接铝、镁等金属。实验目的： 一、了解钨极氩弧焊机的基本构成及使用方法。二、掌握钨极氩弧焊正、反极性接法时具有的特点及应用场合。三、分析利用脉冲电流、调控电流波形对焊缝成形质量的影响。对实验原理与方法的要求：     要求了解钨极氩弧焊机的基本构成及使用方法，掌握钨极氩弧焊正、反极性接法和交流钨极氩弧焊所具有的特点及应用场合，了解脉冲电流对焊缝成型质量的影响。改变焊接电流的大小和极性，改变脉冲电流的幅值、基值、频率、占空比，观察在A3钢板和铝合金板焊接时对焊接质量的影响。对操作技能与仪器设备的要求：

27、60;   要求按照焊机说明书接好电缆，选择焊接工艺参数，掌握钨极氩弧焊的操作方法。所需设备为交直流钨极氩弧焊机、氩气瓶和砂轮机，消耗材料和工具为各种直径的钨极、200×100×3的A3钢板、200×100×3的铝和铝合金板、电弧面罩、砂纸等。对实验报告的要求：     1、总结钨极氩弧焊机的基本构成及使用方法。    2、分析钨极氩弧焊正、反极性接法和交流钨极氩弧焊所具有的特点及应用场合。    3、整理

28、改变焊接电流的大小和极性，改变脉冲电流的幅值、基值、频率、占空比，在A3钢板和铝合金板焊接的实验结果，分析焊接电流的大小和极性、脉冲电流波形对焊缝成形质量的影响。    4、讨论结构钢和不锈钢TIG焊时为什么采用直流正接，而铝合金采用交流TIG焊。综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505905项目名称 CO2气体保护焊短路过渡工艺面向专业 材料成型与控制工程，材料科学与工程课程名称 材料成型工艺与控制教材、实习指导名称 材料成型与控制工程专业实验指导书（焊接部分）所属院系

29、 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室(焊接)实验类别 专业课实验类型 验证实验要求 选做难易程度 较难计划学时 2学分 .1实验套数 1每组人数 8最多容纳人数 10实验项目简介：   CO2气体保护焊是汽车制造薄板及管道全位置焊等生产中应用较广泛的方法，短路过渡特点是电压低、电流小（细丝CO2电弧焊时熔滴呈短路过渡），焊接过程中，焊丝末端的熔滴长大到一定的大小和熔池表面接触，造成焊接回路短路、电弧熄灭，由于电磁挤压力和表面强力的作用，焊丝末端和溶池中间形

30、成金属小桥，使熔池过渡，在短路电流峰值作用下使缩颈破断，进而熔滴完全进入熔池，焊丝末端出现间隙，电弧又重新复燃。实验目的： 一、熟悉CO2气体保护焊的设备及工作原理。二、了解CO2气体保护焊短路过渡的特点。三、通过实验找到减小CO2焊的飞溅及稳定性的最佳规范参数。对实验原理与方法的要求：     熟悉E450焊接整流器的工作原理、送丝机构原理、焊枪控制原理，了解常见故障及排除方法；掌握CO2焊焊接工艺，了解影响CO2焊工艺的因素，掌握焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气流量对焊缝成形的影响。对操作技能与仪器设备的要求：    

31、; 要求按照焊机说明书接好电缆，选择焊接工艺参数，进行焊接操作。所需设备为E450焊接整流器1台，E6/1型送丝机构1台，示波器1台，预热干燥器1只，CO2气瓶1只，减压表1只。消耗材料为H08Mn2SiA镀铜焊丝、低碳钢钢板。对实验报告的要求：     1、分析E450焊接整流器的工作原理和E6/1型送丝机构原理及焊枪控制原理。    2、分析CO2焊的焊丝不同、焊丝直径不同时，主要规范参数有何不同。    3、总结CO2焊常见故障及排除方法，分析采用什么措施防止

32、导电嘴被飞溅堵塞。    4、整理改变焊接电流、电弧电压、焊接速度、保护气流量等工艺参数进行焊接时的实验结果，分析CO2焊的焊缝外形有何特点，怎样改善焊缝外形。综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505906项目名称 铸铁金相组织观察面向专业 材料成型与控制工程,材料科学与工程课程名称 合金及熔炼教材、实习指导名称 铸造合金及熔炼、合金及熔炼试验指导书所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料学金相实验室实验类别 专业课实验类型 综

33、合实验要求 选做难易程度 容易计划学时 2学分 .1实验套数 10每组人数 1最多容纳人数 10实验项目简介： 本实验项目的主要内容是在金相显微镜下观察各种铸铁的金相组织，从而加深学生对铸铁组织及铸铁组织（特别是石墨形态）与性能关系的了解。具体内容包括：灰铸铁石墨形态及基体组织的观察；球墨铸铁石墨球化等级及基体组织的观察；可锻铸铁白口铸坯组织及退火后石墨形态及基体组织的观察。实验目的： 1、了解各种铸铁的金相组织；2、加深对铸铁组织与性能之间关系的理解，特别是深化了解石墨形态对铸铁性能的影响。对实验原理与方法的要求： 1、掌

34、握金相组织观察与分析的基本原理；2、掌握铸铁组织与铸铁性能关系规律的基本原理。对操作技能与仪器设备的要求： 1、掌握铸铁金相制样技能和铸铁金相组织观察技能；2、铸铁金相制样设备：砂轮机、抛光机；3、铸铁组织观察仪器：4×型金相显微镜。对实验报告的要求： 1、简述灰铸铁六种石墨形态的形成条件，并分别画出六种石墨形态；2、简述石墨形态对铸铁性能的影响；3、简述灰铸铁和球墨铸铁在组织及性能方面的主要差别。 综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505907项目名称 灰铸铁的孕育及球墨铸铁的球化及孕育处理面向专业 材料成型与控制工程

35、,材料科学与工程课程名称 合金及熔炼教材、实习指导名称 铸造合金及熔炼、合金及熔炼试验指导书所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室实验类别 专业课实验类型 演示实验要求 选做难易程度 较难计划学时 2学分 .1实验套数 1每组人数 10最多容纳人数 10实验项目简介： 本实验通过对灰铸铁的原铁水进行孕育处理，观察孕育处理对铸铁白口倾向的影响及对灰铸铁组织及性能的影响；对球墨铸铁通过球化及孕育处理，观察其试样断口的变化及性能的变化，从而加深对灰铸铁孕育

36、处理和球墨铸铁球化及孕育处理工艺的理解。实验目的： 1、了解灰铸铁孕育处理的作用、机理及目的；2、了解球墨铸铁球化及孕育处理的工艺过程，并加深对球墨铸铁球化及孕育处理的作用及机理的理解。对实验原理与方法的要求： 1、掌握铸铁孕育处理的基本原理；2、掌握球墨铸铁石墨球化的原理和孕育处理的作用。对操作技能与仪器设备的要求： 1、本实验为演示性实验，只要求学生现场观察，学生应具有观察分析各种铸铁组织断口的技能；2、容量15Kg的中频感应电炉；3、相关试样（三角试样、断口观察试样等）。对实验报告的要求： 1、简述灰铸铁孕育处理的工艺过程；2、简述灰铸铁孕育处理对原铁水的要求及孕育处理前铸铁组织及性能的

37、变化；3、简述球墨铸铁球化及孕育处理的工艺过程；4、球墨铸铁球化后为什么必须进行孕育处理，孕育处理的目的是什么？其他特殊要求： 由于试验装备不够完善，本实验暂未开出。现正积极准备有关条件，条件成熟后将开出。综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505908项目名称 低碳钢焊接接头组织分析面向专业 材料成型与控制工程，材料科学与工程课程名称 材料成型原理教材、实习指导名称 材料成型与控制工程专业（焊接部分）实验指导书所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室（焊接）实验类别 

38、专业课实验类型 验证实验要求 必做难易程度 一般计划学时 2学分 .1实验套数 1每组人数 8最多容纳人数 10实验项目简介：     焊接接头分为焊缝和热影响区。焊缝金属经过熔化、化学冶金、凝固和固态相变，有可能产生夹渣、偏析、气孔、裂纹，铸造型的组织明显不同于母材。热影响区是在焊接热循环的作用下，组织和性能发生变化的区域，由熔合区、粗晶区、细晶区不完全重结晶区等几部分组成。实验目的： 一、掌握焊缝结晶与缺陷（偏析、气孔、裂纹）之间的关系。二、初步掌握焊接接头显微组织的分析

39、方法。对实验原理与方法的要求：     焊接接头分为焊缝和热影响区。焊缝金属经过熔化、化学冶金、凝固和固态相变，有可能产生夹渣、偏析、气孔、裂纹，铸造型的组织明显不同于母材。热影响区是在焊接热循环的作用下，组织和性能发生变化的区域，由熔合区、粗晶区、细晶区不完全重结晶区等几部分组成。    观察焊缝宏观组织，包括焊缝外形、鳞片、偏析、气孔、裂纹等；观察与分析低碳钢焊缝及近缝区一次组织及熔合线“联生结晶”特征；观察与分析低碳钢热影响区各区的二次组织。    宏观试样用目测或用放

40、大镜观察，微观试样用金相显微镜观察，先从低倍观察接头全貌，再用高倍观察局部组织特征。对操作技能与仪器设备的要求： 微观试样用金相显微镜观察，先从低倍观察接头全貌，再用高倍观察局部组织特征。宏观试样用目测或用放大镜观察。主要设备器具：金相显微镜、放大镜。对实验报告的要求： 1、描绘焊缝宏观组织特征，包括焊缝外形、鳞片、偏析、气孔、裂纹等，分析缺陷和宏观组织之间的关系。2、描绘和分析低碳钢焊缝及近缝区一次组织及熔合线“联生结晶”特征。3、描绘和分析低碳钢热影响区各区的二次组织特征。    综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号

41、0;08505909项目名称 结构钢焊接接头性能分析面向专业 材料成型与控制工程，材料科学与工程课程名称 材料成型原理教材、实习指导名称 材料成型与控制工程专业（焊接部分）实验指导书所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室（焊接）实验类别 专业课实验类型 验证实验要求 必做难易程度 中等计划学时 2学分 .1实验套数 1每组人数 8最多容纳人数 10实验项目简介： 不论是低碳钢还是低合金钢，在焊接过程中，由于焊接和热循环的作用，在焊

42、缝附近的热影响区内引起了复杂的组织变化，以及由此产生的性能变化。而性能特点是硬度越高，塑性越低、韧性越差。该项目是在显微组织中用硬度计测定焊接接头内硬度变化的规律。实验目的： 一、了解焊接接头性能分析方法。二、初步掌握焊接接头成分、组织、性能之间的关系。对实验原理与方法的要求：     焊接接头上的热影响区是在焊接热循环的作用下，组织和性能发生变化的区域，由熔合区、粗晶区、细晶区不完全重结晶区等几部分组成，性能特点是硬度越高，塑性和韧性越差。    实验要求观察和分析焊接接头机械性能的试验方法，测定低碳钢和调质钢的

43、焊接接头硬度变化规律。对操作技能与仪器设备的要求：     观察焊接接头机械性能试样的取样方法和试验方法，测定低碳钢和调质钢的焊接接头硬度变化规律。从焊缝中心向母材每隔0.5mm测一个点。    主要设备器具：维氏硬度计、金相显微镜对实验报告的要求： 1、整理实验结果，绘出低碳钢和调质钢的焊接接头硬度分布图。2、分析低碳钢焊接接头硬度变化规律和组织特征之间的关系。3、分析调质钢焊接接头硬度变化规律和组织特征之间的关系。综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505910项目名称

44、 铸造合金应力框试验面向专业 材料成型课程名称 材料成型原理教材、实习指导名称 材料成型原理所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室(铸造)实验类别 专业课实验类型 综合实验要求 必做难易程度 容易计划学时 2学分 .1实验套数 4每组人数 4最多容纳人数 16实验项目简介： 本实验通过测量具有较大残余铸造应力的框形铸件在应力消失后的应变值，来计算框形铸件中的残余应力的大小。并据此分析、了解铸件中不同璧厚部分内应力是如何产生的。实验

45、目的： 了解壁厚不同但相互连接在一起的框形铸件内应力的种类及大小。对实验原理与方法的要求： 测量出应力框中应力消失后的应变量，通过胡克定律计算出狂想铸件内的应力的大小，并分析产生这种应力的原因。对操作技能与仪器设备的要求： 要求操作者熟练掌握砂轮机、手锯、千分尺的使用。对实验报告的要求： 简述框形铸件中残余应力产生的原因不同壁厚铸件中残余应力的种类测量应力消失后应变值的大小，通过胡克定律计算残余应力的大小。综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505911项目名称 差动变压器式位移传感器工作特性的测定面向专业 材料科学与工程 材料成型

46、与控制工程课程名称 材料工程测试技术教材、实习指导名称 <材料工程测试技术>实验指导书所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室(铸造)实验类别 专业基础课实验类型 综合实验要求 必做难易程度 中等计划学时 2学分 0.1实验套数 1每组人数 8最多容纳人数 8实验项目简介： 利用以下几种仪器设备：差动变压器式位移传感器测位计XD 1信号发生器 DA-16晶体管毫伏表 测量出位移与电压位移与频率电压与频率的一一对应数据，从中了解差动变压器式位

47、移传感器的工作特性实验目的： 深化理解差动变压器式位移传感器的基本特性及使用方法,熟悉并掌握XD1 信号发生器和DA-16 晶体管毫伏表的操作使用.对实验原理与方法的要求： 熟悉差动变压器式位移传感器的设计原理，熟知差动相敏检波电路，并会设计其它形式的位移传感器熟悉实验装置和识别传感器的引出线，能看图连接线路对操作技能与仪器设备的要求： 熟悉所用仪器设备的使用原理，测定位移与输出电压的关系测定不同激磁电源频率下，输出电压的对应数据测定不同输入电压下，不同位移与输出电压的对应数据对实验报告的要求： 画出位移输出电压关系曲线，并求出该传感器的灵敏度画出激磁电压频率输出电压关系曲线画出在不同电压下位

48、移输出电压的关系曲线问题讨论：（）为什么存在零点电压，如何克服？ （）为什么两个次级线圈要反向串接？如果仅用一个次级线圈传感器能否工作？对测试结果有何影响？综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505912项目名称 等强度悬臂梁应变参数测定面向专业 材料科学与工程,材料成型与控制工程课程名称 材料工程测试技术教材、实习指导名称 材料工程测试技术实验指导书所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室(铸造)实验类别 专业基础课实验类型 综合实验要求 必做难易

49、程度 中等计划学时 2学分 0.1实验套数 1每组人数 8最多容纳人数 8实验项目简介： 给等强度悬臂梁上施加一定的载荷，利用以下设备:1 TJ-1型高级不锈钢等强度梁一套  2 8120型丝式电阻应变片  3 YJB-1A型静态电阻应变仪  4Y6D-3A 型动态电阻应变仪  5 SC-16型光线示波器  6 P20RC-B预调平衡箱  7 JWD-2型直流温压电源测量出纵截面和横截面上的应力变化根据测得数据，计算

50、材料弹性模量，材料泊松比用电吹风加热应变片，观察应变片的温度特性变化实验目的： .掌握应变片传感器的贴片技术,并进行实际操作.对课堂上所学习的电阻应变片传感器的工作原理、结构、种类、工作特性等问题进行深入探讨.进一步掌握等强度悬臂梁式弹性元件的原理结构及特点.了解动静态电阻应变仪SC-16型光线示波器的原理、结构及用法测定动、静态应变参数对实验原理与方法的要求： 了解等强度悬臂梁的设计原理，熟知最大加载量最大断面应力梁厚及等强度梁的斜率等的计算，理解等强度悬臂梁的加工制造机理能正确粘贴应变片，熟悉各种设备的使用原理，了解半桥和全桥的测量原理，能看图连接线路对操作技能与仪器设备的要求： 正确粘贴

51、应变片贴片表面光洁度，用有机试剂清除表面油污，涂薄薄一层胶粘贴应变片，用手指施压挤去多余胶水，了解防潮防热处理静态参数测定用半桥电路测量给梁施加一定的载荷，测量出对应的纵向横向应力变化动态参数测定对实验报告的要求： 根据各部分实验的数据结果，画出它们的表格及记录曲线对所得数据进行处理和分析实验过程中有何感想，有什么新的发现，自己的改进方法说明在温度特性实验中，你所得到的结果，并说明为什么会得到这样的结果，其原理何在？做静态标定实验中，你所得到的非线性度，滞后差以及后效分别有多大，说明得到这些数据的原因本实验中，对于不是的电阻应变片，对测得的数据进行修正，原因是什么？如果我们所使用的电阻应变片，

52、其灵敏系数，对于所得数据需不需要进行修正，如何修正？综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505913项目名称 震动参数测定面向专业 材料科学与工程,材料成型与控制工程课程名称 材料工程测试技术教材、实习指导名称 材料工程测试技术实验指导书所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室(铸造)实验类别 专业基础课实验类型 综合实验要求 选做难易程度 中等计划学时 2学分 0.1实验套数 1每组人数 8最多容纳

53、人数 8实验项目简介： 本实验由三大部分组成,操纵箱 振动台和记录仪表.操纵箱的主要功能有两个:一是产生正弦波信号源,二是通过专用四芯电缆给震动台激磁线圈供电.振动台由磁路系统 运动系统 磁屏蔽系统及馈线插座四部分组成,它的动力学原理是载流导体在恒稳磁场中产生电动力,从而使振动台的运动系统产生加速度运动,固定在振动台上的传感器也随之运动,传感器将振动信息传递出来,由记录仪表显示.实验目的： 1 了解本实验中产生振源所使用的电磁震动台的工作原理.2 了解本实验所使用的压电加速度传感器的结构形式,工作原理以及有关的各方面内容.3 了解本实验中所用传感器相配套的各种二次仪表的工作特性.4

54、对振动参数(位移 速度 加速度)进行测定.对实验原理与方法的要求： 了解操纵箱的设计原理,理解振动台的设计原理,熟知操纵箱 振动台 加速度传感器 阻抗变换器 积分放大器 六线测震仪 光线记录示波器的使用性能.能自己设计连接线路.对操作技能与仪器设备的要求： 1 检查所有线路是否配套连接好.2 检查传感器的固定情况及接线.3 开启操纵箱,调节不同的激磁频率和振幅旋扭,对振动参数进行测定.对实验报告的要求： 1 记录各种实验数据,并画出 a v x 和f 之间的关系曲线,并作以说明.2 本实验中为什么要使用阻抗变换器和积分放大器? 是否还可以使用其它类型的放大器,如若可以,还需要做哪些相应变换?3

55、 不同的YD传感器,从测试结果上有何差异,为什么有这些差异?4 本次实验中你的心得体会以及改进方法.综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505914项目名称 热电偶的效验面向专业 材料科学与工程,材料成型与控制工程课程名称 材料工程测试技术教材、实习指导名称 材料工程测试技术实验指导书所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室(铸造)实验类别 专业基础课实验类型 综合实验要求 选做难易程度 较难计划学时 2学分 0.1实验

56、套数 1每组人数 8最多容纳人数 8实验项目简介： 热电偶校正实验,主要是通过实验使学生了解并掌握热电偶的测温,特别是校正的方法和原理.首先,了解并熟悉热电偶校正的实验装置组成,包括温控及电势测量装置;掌握被测热电偶和标准热电偶之间的电势矫正关系,从而学会正确校正热电偶的方法和原理.实验目的： 通过实验了解一般热电偶的校验方法,以及所需的仪器装置的设计原理及使用步骤.通过该实验,也使学生了解热电偶测温的有关技术,如冷端温度补偿,分度表的查找与温度转换,同时也初步了解温度控制的方法.对实验原理与方法的要求： 1 按图检查接线是否良好.2 调节温度调节器至400

57、60; ,升温 ,待温度恒定后用电位差计读标准热电偶的电势值,然后将开关换向,读被检热电偶的电势值.3 每隔50  -100  升温一次,读取一个校验点.对操作技能与仪器设备的要求： 实验设备由以下几台组成:1 管式炉一台                 2  UJ-37(或UJ-31)电位差计一台.     

58、;                  3 WZK可控硅温度控制器一台.   4 冰点器 一只.                       5 标准泊 10-铂

59、热电偶一只.    6 被校工业用铂 10-铂热电偶一只.对实验报告的要求： 1 测量在名义温度下的标准热电偶的温度与被核热电偶的温度,从而确定标准热电偶与被核热电偶之间的温度测量误差.2 回答电位差计的工作原理综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 08505915项目名称 弧焊变压器的剖析与交流电弧的电压电流波形测试面向专业 材料成型与控制工程，材料科学与工程课程名称 材料成型设备与控制教材、实习指导名称 材料成型与控制工程专业实验指导书（焊接部分）所属院系 材料科学

60、与工程学院所属实验室 材料成型实验室（焊接）实验类别 专业课实验类型 综合实验要求 必做难易程度 中等计划学时 2学分 0.1实验套数 1每组人数 8最多容纳人数 10实验项目简介： 弧焊变压器的主要特点是，在等效次级回路中增加了电抗获得了陡降的外特性，以满足弧焊工艺的要求。根据不同的分类方式，弧焊变压器可以分为多种类型。本实验结合实验室的动铁式变压器BX1300为例进行实验。实验目的： 一、了解并掌握BX1300型弧焊变压器的构造和工作原理，并对其它类型的弧焊变压器有个了解。二、测定BX130

61、0型弧焊变压器的外特性。三、观察并分析交流电弧的电压、电流波形。四、测定BX1300型弧焊变压器的调节特性。对实验原理与方法的要求：     掌握BX1300型弧焊变压器的构造和工作原理，并对其它类型的弧焊变压器有个了解。测定BX1300型弧焊变压器的外特性和调节特性，观察并分析交流电弧的电压、电流波形。对操作技能与仪器设备的要求：     熟悉电路图和各元件的作用，连接好电路，正确使用示波器观察电弧电压、电流波形。主要仪器设备有BX1300型弧焊变压器、示波器、电压表、电流表、互感器等。对实验报告的要求：

62、60;   1、分析BX1300型弧焊变压器的构造和工作原理，并简要分析其它类型的弧焊变压器。    2、整理实验结果，绘制BX1300型弧焊变压器的外特性和调节特性曲线，并加以分析。    3、描绘交流电弧的电压、电流波形，分析理论上的波形和实际波形有何差异并解释其原因。    4、分析影响手工焊电弧再引燃电压大小和熄弧时间长短的因素。  综合实验（材料成型与控制工程专业）实验项目教学基本要求项目编号 085059

63、16项目名称 可控硅弧焊整流器分析与测试面向专业 材料成型与控制工程，材料科学与工程课程名称 材料成型设备与控制教材、实习指导名称 材料成型与控制工程专业实验指导书（焊接部分）所属院系 材料科学与工程学院所属实验室 材料成型实验室（焊接）实验类别 专业课实验类型 演示实验要求 必做难易程度 中等计划学时 2学分 0.1实验套数 1每组人数 8最多容纳人数 10实验项目简介：     可控硅弧焊整流器是目前常

64、用的弧焊电源中电路原理较为复杂的一种直流电源，该电源包括由主电路、触发电路、控制电路、引弧及推力电流电路组成。通过实物对照寻找与电路图对应的元件及功能、电路板、变压器、电抗器,测试电路关键点波形,分析掌握可控硅弧焊整流器的原理。实验目的： 一、分析可控硅弧焊整流器的结构组成。二、分析ZX5400型可控硅弧焊机洋细电路原理。三、测定ZX5400型各点电流或电压波形。四、了解常用电路测试手段和使用方法。对实验原理与方法的要求：     可控硅弧焊整流器包括由主电路、触发电路、控制电路、引弧及推力电流电路组成。通过实物对照寻找与电路图对应的元件及功能、电路板、变压器、电抗器,正确使用示波器测试电路关键点波形,分析掌握可控硅弧焊整流器的原理。对操作技能与仪器设备的要求：     熟悉ZX5-400可控硅弧焊整流器电路组成，通过实物对照