热加工答案(精品)

1、热处理（I）常用金属材料1. 什么是钢？什么是铁？钢按用途怎样分类？ 答：钢：指含碳量低于2.11%以下，以铁为基体与碳的合金。铁：当含碳量大于2.11%以上的合金称为铁。用途分类：结构钢，工具钢，特殊用途钢。2. 简述机械零件的形成生产过程。答：矿石一铁一钢（碳钢合金钢）一轧制成型一下料一锻造（毛坯）一热处理（退、正火）一机加工（成型）一热处理（淬、回火或化学处理）一零件 彳 . 列表综合 Q235、45、ZG40Cr、T10A、20CrMnTi、GCrl5。 W18Cr4V 等钢材的类别、 牌号成分、性能、用途。答：类别牌号主要成分性能用 途普通碳素结构钢 Q235 Q235 分 A.B.

2、C.D 四级 C:0.14? 0.22% Mn: 0.3 0.65%具有较高强度及冲击性能适用于建 筑、桥梁、压力容器等各类工程结 构用钢 碳素工具钢 T10A C:0.95? 1.04% Si:<0.35 Mn:W0.40 6 :<0.02 有较 高硬度、强度及耐磨性制造不受突然震动，在刃口上要求有 少许韧性的工 具，如刨刀冲 模、丝锥、板牙、手锯、尺寸等 渗碳钢 20CrMnTi C: 0.17-0.24% Si:0.17? 0.37 Mn:0.80? 1.10 具有较高强度和韧性较高的低温冲击性能承 受 高速中等重载荷、冲击及摩擦的重要零件，如齿轮、齿圈、齿轮轴十字头等铸造（

3、件）合金调质钢 ZG40CrC: 0.37-0.45 Si:0.17? 0.37 Mn:0.5? 0.80 具有较高 的强 度、塑性和韧性适应中等载荷和中等速度工作的零件，如汽车转向节、齿轮、轴、花键轴等高速钢 W18Cr4VC:0.70.8%W: 18%左右 Cr: 4%左右具 有较高硬度、红硬性 和高温强度适用于制造各种切削刀具碳素结构钢 45 C:0.420.50 Cr: <0.25 Mn: 0.500.80 强度较高、塑性和韧性尚好用于制造 承受负荷较大的小载面调质件和应力较小的 大型正火零件 4. 什么叫有色金 属？举实例说明铝和铜在机器制造中的用途。答：除黑 色以外的金属都称

4、为有 色金属。铝基合金：飞机大梁、螺旋浆等；铜基合金：推动 器、冷凝管、钟表 件等。探 5. 影响金属材料的使用性能有哪些？答：金属材料的使用 性能：强度 （抗折、抗拉、抗弯）、硬度、塑性，韧性。热处理（II）热处理理论基础及工艺概述1. 什么叫热处理？其作用是什么？答：热处理：将固态金属或合金工件放在一定介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保温一定时间后，以不同速度在不同的介质中冷却，获得所需的组织结构与性能的一种工艺方法。作用：改变金属材料表面或内部显微组织结构。 2. 什么是退火、正火、淬火、回火方法？各有什么作用？答：退火：将钢加热至 Ac3或Acl温度以上保温，然后随炉冷却或埋入灰中

5、缓慢 冷却；正火：将钢加热至高于 Ac3或Acm温度保温，空冷； 退火、正火作用：消除锻、铸 件内部应力防止工件开裂变形，细化内部组织；调整硬度利于切削加工；为今后热处理作准备。淬火：将钢加热至 Ac3 或 Acl 以上温度保温，冷却（水或油中）。 淬火作用：提高工件的硬度和强度，改 善某些物理性能，增加耐磨性。回火：将淬火 后的工件重新加热至低于相变点 的某一温度，保温、冷却。回火作用：消除内应力， 稳定内部组织及综合力学 性能。探 3.画出退火、正火、淬火、回火的热处理工艺曲 线。答：探 4.什么是 渗碳处理？其作用和实现的原理 是什么？答 : 渗碳处理 :将低碳 钢加热至高温， 使活性碳

6、原子渗入工件表面，淬火再加低温回火。作用：使工件表面 获得高硬 度，耐磨性和疲劳强度，而工件心部仍有高的塑性和韧性。原理：分解一吸 附 - 扩散。探 5?什么是氮化处理，说明其作用和原理。答：氮化处理：在一定温度下，一定介质中使活性氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺（常见有液体渗氮气体渗氮离子渗氮）。作用：使工件表面具有更高的硬度，耐磨性及抗红硬性。原理：分解一吸附一扩散。探 6?何为预备处理？何为最终热处理？举例说明。答：预备热处 理：毛坯件的退货或正火调质处理称为预备热处理；最终热 处理：零件的淬火一回火 或化学处理后工件；举例：支架 （ZG40Cr）:调质 一机加工一氮化座架：正火 一机

7、加工（成型）一高频淬火一回火热处理（III ）热处理设备1. 试说明 RX3459、NLQ-75-9 、Dm-100-13、 Rj2-55-6、 GGC50-2 设备的 含义、 工作原理、作用（或所能完成的工作）等。并把这些设备的功率、电压、相 数、 额定温度（或工作温度）、工作空间及重量等综合列于一表内。答：型号含义工作原理作用功率（KW）电压（V）相数额定温度（°C）工 作空间重量（ kg） RX3-45 -9 箱式加热电阻炉利用炉膛内电热元件发热，通过对流和辐射对工件加热 . 适应钢铁和有色金属件的退、正、淬、回火及固体渗碳等 .45 380 3 9501200X600 X40

8、0 3200 NLQ-75 -9 井式气 体渗碳 电阻 炉利用炉膛内电热元件发热， 通过对流和辐射对工件加热 . 用于渗碳、渗氮 等工件的化学 处理或整体处 理. 75 380 3 950 4>450X 900 3600 RJ2-55 -6井 式回火炉利用炉膛内电热元件发热，通过对流和 辐射对工件加热 . 用于淬火 后的 工件回火或时 效件 .55 380 3 650 4>3OOX 900 3000 DM-100 -13 电极式 盐浴炉工件浸没与工作温度下的液体熔盐（氯化钠、氯化钗、氯 化钾等盐类） 中进行加热 . 适应于要求较高无氧化件的处理。工件可悬挂加热、变形 小、 操作简单

9、 . 100 380 3 1300 200X200 2200 GGC50- 2 真空管 式高频 感应加 热 装置利用感应电流通过工件所产生的热效应使工件表面受到局部加热，快速加热、冷却的淬火方法 . 适用于工件的局部淬火或正火 .50 380 3 工作频率 200-250KHZ 2.井式 回火炉、井式氮化炉的工作过程或工作原理是什么？答：井式回火炉：用于淬火后的工件专用设备，工作过程原理：将淬火后的工件装 筐吊入炉内，根据零件的具体技术 要求事先设定好温度，加热、保温、冷却。井 式氮化炉过程原理：将工件清洗一装筐 一装炉一排气一加热一保温一冷却。可 倾式回转炉作用：用于链条、钢球等小件的渗 碳

10、淬火。将工件装入炉中通入渗 剂（煤油或甲醇等）中间炉胆可旋转不停翻动工件， 使活性碳原子均匀渗入工 件表面，此设备炉口可抬起低下。3. 高频淬火的作用是什么？简述其操作过程。答：高频淬火的作用：用于零件的局部淬火或正火。操作过程：将工件置于感应圈内，使工件表面产生一定频率的感应电流快速加热，迅速冷却。探4. 何为发 黑处理？其工艺过程如何？各道工序又有什么作用？答：发黑处理：将工件置于碱性溶液中，经加热保温一定时间后，使工件表面获得一层黑色保护膜（Fe3O4其过程称之为发黑。热处理 （IV ）热处理试验和操作1. 简述 ZG40Cr （采用当时生产中所处理的材料）热处理的整个工艺过程，并说明

11、各工序的作用。答：支架 （ZG40Cr）： 绑扎（便于淬火冷却）一装炉一加热（ 850°C）- 保温 （45-60 分）一油中速冷。2. 何为调质处理 ?处理后材料性能有何特点 ?生产中哪些零件要采用这种处理工 艺。答：淬火后的工件加高温回火称之为调质处理，处理后材料有适中的强度与韧性及综合良好的力学性能。例如：生产中有支架采用此工艺方法处理。探 3. 简述 HRC、 HBS、HV 的基本原理和操作过程。答：布氏硬度（HBS）:用一淬火钢球（直径为 Dmm）或硬质合金球对工件表血 施 加P公斤力，经规定保荷时间后，根据工件表面压痕直径小 d可求得表面 积F除P称 为布氏硬度。操作过程

12、：加载一卸载一测量压痕直径一杳表得布氏硬度值。洛氏硬度（HRC）：用一夹角为120°金刚石压头或淬火后钢球 C 1.588mm）对工件施加一定得理论数据称之为洛氏硬度。操作过压力经规定保荷时间，根据工件表面压痕深度所程：磨平工件表面一加载一卸荷一读取数 据。4. 热处理中易产生哪些缺陷？有什么危害？如何防止？答：产生缺陷：氧化、脱碳、过热、过烧。氧化，其危害：使金属消耗工件表面硬度不均匀；脱碳，其危害：使工件淬火后硬度、耐磨性、疲劳强度严重下降；氧化、脱碳防止措施：采用保护气氛加热或盐浴炉加热等方法。过热，其危害：使工件的塑性、韧性显著降低，冷却时易产生裂纹；防止措施：过热可通过正火

13、予以消除。过烧，其危害：钢强度低，脆性大，零件报废；探5.记录ZG40Cr经退火、正火、淬火，高温回火后的洛氏硬度值，经氮化或渗 碳 后的显微硬度值。对其结果作必 要的分析（同学自备报告纸一张）。答：退火：加热：820°C,保温：120分钟，冷却：随炉冷， HB : 160-200；正 火：加 热：860°C,保温：60分钟，冷却：空冷， HB :180-220;淬火：加热： 840°C,保温：45分钟，冷却：水， HRC>50;回火：加热：600°C,保温：90分钟；冷却：空 气，HRC: 20? 30；氮化件显微氮化层：0.01? 0.02。铸

14、造（ I ）铸造概述1. 进入铸工车间应注意哪些安全问题？答：（1 ）熟悉铸造各工种的安全技术规程，并在生产中严格遵守，避免事故的发生。（2）从事每项新的工作之前，应周密考虑在操作中可能发生的问题，做到防患于未来。（ 3）集体操作时，要讲究配合，互相督促，共同遵守安全操作规程。（4）随时保持工作场地的清 洁整齐，做好交接班的安全记录。C5）按规定穿戴好劳动保护用品。2. 用图表表示砂型铸造生产过程。答：砂型铸造工艺流程如下图所示。3. 机器造型与手工造型相比有何特点？答：用机器全部完成或至少完成型砂紧实操作的造型工序称机器造型。机器造型的实质是用机器进行紧砂和起模，根据紧砂和起模方式的不同，有

15、各种不同种类的造型机。按照机器成型机理和铸型特征可分为振击、压实、振压、射压、抛砂、气流紧实等各种造型方法。随着现代化大生产的发展，机器造型已代替了大部分的手工造型，机器造型不但生产率高，且铸件的的尺寸精度和表面质量高，加工余量小，而且质量稳定，劳动条件好，对环境污染小，是成批大量生产铸 件主要的造型方法。4. 标出铸型装配图及带浇注系统铸件的各部分名称，并分析浇注系统各部分作用。答：图 2 浇注系统中各部分的名称：1外浇口、 2直浇道、 3横浇道、 4 内浇道、 5气冒口。浇注系统各部分的作用如下：（1） 外浇口 :浇口承接来 自浇包的金属液体并将之引入直浇道，缓和金属液流对铸型的直接冲击，

16、还可挡住部分熔渣进入直浇道。 （2）直浇道 : 直浇道将来自外浇口的金属液引入横浇道，它提供足够的静压力头，以保证金属液克服各种流动阻力，在规定的时间内 充满型腔。 （3）横浇道 :横 浇道的作用除了向内浇道中分配液流外，主要起挡渣 作用，也称撇渣。 （4） 内浇道 : 内浇道控制金属液流入型腔的速度和方向，调节铸件各部分温度和 凝固的顺序。（5）气冒口：主要起到排气、补缩作用。7. 冒口有什么作用？如何放置？答：（ 1 ）冒口的作用是为防止产生缩孔、缩松，便于及时补缩。冒口是在铸型内储存供补缩铸件用的熔融金属的空腔。冒口中的金属液不断地补充铸件的收缩, 从而使铸件避免出现缩孔、缩松，冒口还有

17、排气和集渣的作用。（2）冒口一 般放置在铸件粗厚的地方以及铸件最高的地方。图 1 铸型装配图冷铁型腔 冒口排气道出气孔浇注系统型下型砂芯分型面图 2 浇注系统 铸造（ II ）型砂、整体有芯模及挖砂模造型1. 湿型砂的组成是什么？答：砂型铸造成用型（芯）砂是由原砂、粘结剂、水 份、辅加材料等原材料按照一定的比例配制而成的。探 2.型（芯）砂应具备哪些性能？ 答：型砂和芯砂应具备的主要性能如下：（ 1）湿（态）强度：湿（态）强度指湿型砂、芯砂在外力作用下不变形、不破坏的能力。强度过低，易造成塌箱， 铸件易形成 掉砂、砂眼等缺陷；强度过高，易使型（芯）砂透气性和退让性变斧 而铸件上形成气 孔、变形

18、、裂纹。 C2） 可塑性：可塑性是指型砂、芯砂在外力作用下变形，去除外力后能完整地保持已有形状的能力。可塑性好，造型操作 方便，制成的砂型形状准确、 轮廓清晰。可塑性与含水量、粘结剂的材质及数量有关。 （3） 透气性：透气性是指紧实的型砂能让气体通过而逸出的能力。若 透气性不好，易在铸件内部形成气孔等缺 陷。 （4）耐火性：耐火性指型（芯） 砂抵抗高温热作用的能力。耐火性斧，铸件易 产生粘砂。 （5） 退让性：退让 性指铸件在冷凝时，型（芯）砂可被压缩的能力。退 让性不好，铸件易产生内应 力或开裂，型（芯）砂越紧实，退让性越斧。（ 6）溃散性：溃散性型砂和芯砂在 浇注后，容易溃散的性能。溃散性

19、对清砂效率和劳动强度有 显著影响。3. 型芯的工作环境如何？常用的芯砂有哪些？答： （ 1） 型芯的工作环境是：在浇注过程中和浇注后，被高温熔融金属包围。因 此，芯砂应有更好的强度、透气性和耐火度。同时型芯还不应阻碍铸件凝固冷却 时的 收缩以及易于从铸件内部除去，所以芯砂还应有更好的退让性和溃散性。（2）常用的芯砂有油砂和树脂砂。4.通过挖砂造型说明为什么要设置分型面？答：铸件若按其结构形状来看，需要分模造型，但为了制造模样方便，或者将模样做成分开模后很容易损坏或变形，这时仍将模样做成整体。为了使模样能从砂型中取出来，可采用挖砂造型。如：手轮模型。挖砂造型一定要挖到模样的最大截面处。挖砂所形成

20、的分型面应平整光滑，坡度不能太陡，以便于顺利地开箱。铸造（III）铸造熔炼、浇注、清理及缺陷分析 1.简述冲天炉工作原理。答 : 冲天炉熔炼过程中，炉料从加 料口加入，自上而下运动，被上升的高温炉气预 热，温度升高，鼓风机鼓入炉内的空 气使底焦燃烧，产生大量的热。当炉料下落 到底焦顶面时，开始熔化。铁水在下落过 程中被高温炉气和灼热焦炭进一步加热 （过热），过热的铁水温度可达1600°C 左右，然后经过道流入前炉。此后铁水温 度稍有下降，最后出铁温度约为 1380-1430°C 把左右。 2.简述感应加热熔炼设 备的工作原理。答：感应加热熔炼设备是一种用于金 属熔化的设备。

21、它把金属 炉料置于堆锅中，在堆锅外面围绕一个感应线圈。当这个线 圈通以交流电时， 在线圈周围就产生穿过金属炉料的交变磁场，这一交变磁场又使堆 锅内的金属 炉料产生感应电动势，在垂直于金属炉料轴心平面上引起感应电流（涡 流），对 钢铁等铁磁材料，还由于磁滞作用，产生热量，使金属炉料加热、熔化。感 应 加热熔炼设备根据所使用的交流电频率的不同分为两种：工频感应炉（频率50Hz）和中频感应炉（频率 40010000Hz） o探 3.浇注过程中应注意哪些问题？ 答：铸件浇注工艺不合适或操作不当，常造成铸件气孔、冷隔，浇不到、缩孔、夹渣等缺陷，同时危及工人安全。（ 1 ）浇包准备：浇注前应根据铸件大小、

22、 是否进行炉前处理等情况选择合适的浇包。小浇包可由一人提着或几个人抬着浇注，容量大的浇包用吊车吊运。浇包使用前必须彻底烘干，防止盛入金属液后，金属液降温和引起沸腾飞溅。 C2） 浇注温度：浇注温度过高，铸件凝固时 冷却速度慢，造成晶粒粗大，还 易产生缩孔、粘砂等铸造缺陷。浇注温度偏低，熔融金属充型能力不足，铸件产生冷隔，浇不到等缺陷。确定浇注温度的基本 原则是：保证充型能力前提下，浇注温度尽可能低些。一般铸铁件浇注温度为1200-1400°,铸钢件为1520? 1620 °,薄壁复杂铸件取上限，厚大铸件 取下限。 （3） 浇注速度：过高的浇注速度，对铸型冲刷力大， 易发生喷

23、射飞溅 , 使金属氧化，一旦型腔中气体由于过快的浇注速度而来不及排出，造体反压力增加，反而产生浇不到或冷隔。浇注速度太慢，显然易产生浇不 用湿砂型铸造厚太平板类铸件时，浇注速度太慢，高温金属液长时间烘 易造成夹砂缺陷。（ 4） 其他：浇注时金属液不能断流，应保砂型中排出的气体应及时点燃，一方面有利排气，另一成型腔中气到、 冷隔。型腔上表面，的充满状态。等有害气体弥漫。探 4. 铸件落砂时的温度对铸件质量有何影响？答：铸件落砂时，铸件在砂型内应有足够的冷却时间，一般落砂温度在 间才可清砂，以保证铸件清理时有足够的强度、韧性，也避免浇注后冷 形、裂纹等缺陷。型内冷却时间与诸多因素有关，通常根据生产

24、烤持浇口杯 方面也防止 C0400 500 C 之却过快产生变 经验用图表来确定铸等原因需提早开型，落砂后件的型内冷却时间或出型温度。如因铸件结构或生产周期 铸件也宜埋置于干燥热砂或保温炉中缓冷到足够低 的温度。一般 10kg 左右的铸件浇 注lh后就可以落砂，100kg的铸件则需2- 4h的型内冷却时间。探 5. 怎样辨别气孔、缩孔、砂眼和渣眼四种缺陷？产生以上缺陷的主要原因各有哪 些？答： （ 1 ）气孔：在铸件内部、表面或近于表面处，内壁光滑，形状有梨形、腰圆形或针状，大气孔常孤立存在，小气孔成片聚集。产生气孔的主要原因有： a. 炉料潮湿、 锈蚀、油污，造成金属液含有大量气体。b.砂型

25、、砂芯透气性斧，含水份和发气物质太多，芯型未烘干，排气不畅。c.浇注温度过低，金属液中 气体不易排出。d.型砂、芯砂和涂料成分不当，与金属液发生反应，产生大量气体。C2）缩孔：通常隐藏在铸件上部或最后凝固部位，有时在机械加工中可 暴 露出来。缩孔形状不规则，孔壁粗糙。 产生缩孔的主要原因是金属在恒温或 很小的温度范围内结晶，铸件壁以逐层 凝固的方 式进行凝固。因铸型吸热，靠 近型腔表面的金属很快就降到凝固温度，凝固成一层外 壳，温度下降，合金逐 层凝固，凝固层加厚，内部的剩余液体，由于液态收缩和补充 凝固层的凝固收 缩，体积缩减，液面下降，铸件内部出现空隙，直到内部完全凝固， 在铸件 上部形成

26、缩孔。 （3）砂眼：铸件内部或表面包裹砂粒或砂块的孔洞。产生砂 眼 的主要原因有：a.合型前未吹净型腔内浮砂或合型后从浇昌口中掉入砂粒或砂块。b.合型时压坏砂芯或砂型。 c.浇注系统设计不合理或浇注速度过大，冲坏砂芯、砂型。d.型砂局部未春紧。（4）渣眼：在铸件表面或内部，有形状不规则的、内壁不光滑的孔眼，孔内全部或部分含有熔渣。a.浇注时，未很好挡 渣或浇注系统设计不合理，撇渣作用斧，浇注时熔渣 随金属液一起进入型腔。 b. 浇注温度过低，熔渣不易上浮。 c. 金属液含有大量的硫化物、氧化物和气体， 浇注后在铸件内形成气孔。铸造 （ IV ） 特种铸造1. 什么是特种铸造？特种铸造的种类有哪

27、些？答：特种铸造是指除砂型铸造方法之外的其他铸造方法的统称。目前特种铸造方法已发展到几十种，常用的有消失模铸造、熔模铸造、金属型铸造、离心铸造、压力铸造、低压铸造、陶瓷型铸造；此外，还有磁型铸造、石墨型铸造、负压铸造、连续铸造和挤压铸 造等。2. 简述消失模铸造的原理及工艺流程。答： （ 1 ） 消失模铸造是指采用聚苯乙烯泡沫塑料模样代替普通模样，造型后不取出模样，直接浇入金属液，在灼热液态金属的热作用下，泡沫塑料气化、燃烧而消失，金属液取代原来泡沫塑料模所占的空间位置（即型腔），冷却凝固后获得所需要铸件的生产方式。消失模铸造也称为负压干砂实型铸造。（ 2） 消失模铸造 的工艺流程如下图所示：

28、探 3.消失模铸造工艺与砂型铸造工艺比较有何特点？答：消失模铸造与砂型铸造相比具有下列特点： （1） 提高了铸件质量。干砂中不加入水分、粘结剂和其它附加物，消除了许多产生铸造缺陷的根源；干砂的 流动性好，可充填到气化模周围 的各个部分，无需舂实，提高了铸件的表面质 量；干砂的透气性和溃散性好，铸件不 易产生气孔、皱皮和热裂等缺陷。 （2） 增大铸件设计的自由度。消失模铸造由于模样 没有分型面，因而很多普通砂型 铸造难以实现的问题而在消失模铸造时却容易解决， 产品设计者可根据总体的 需要设计铸件的结构。 （3）提高铸件尺寸精度。消失模铸 造能避免普通砂型铸 造时因起模、组芯及合模型组合发泡成形预

29、发泡泡沫板材模型制 作泡沫模 型涂覆涂料涂层烘干埋箱造型负压浇注落砂清理旧砂处理铸件检验入 库原始 颗粒箱等引起的铸件尺寸误斧和缺陷，使铸件尺寸精度提咼（ 4）提咼 材料利用率。消失模铸造的冒口可设计在铸件上的任何位置，可制成所需的各 种形状，包括半球形 的暗冒口，可显著地提高冒口的金属利用率。（5）简化铸 件生产工序，缩短生产周期。降低劳动强度，改善劳动条件。因此，消失模铸 造主要适用于高精度、少余量、 复杂铸件的批量和单件生产。简述熔模铸造的原理及工艺流程。 答：熔模铸造是在易熔模样的表面包覆多层耐火材料，然后将模样熔去，制成无 分型 面的型壳，经焙烧、浇注而获得铸件的方法。熔模铸造的工艺

30、流程如下：（1） 制造压型：压型是制造熔模的模具。 （2） 制造熔模：利用蜡基材料和松香基材料作为模料。生产中常把由 50%石蜡 和 50%硬脂酸配成的糊状蜡基模料压人 压型，待其冷凝 后取出，然后将多个熔模焊在蜡制的浇注系统上制成熔模组。C3） 制造型壳：在熔模组表面浸涂一层石英粉水玻璃涂料或石英粉硅溶胶涂料, 然后撒一层细石英砂并浸入氯化胺溶液中硬化。重复挂涂料、撒砂、硬化4? 8 次，便制成5? 10mm 厚的型壳。型壳内面层撒砂粒度细小，外表层（加固层）粒度粗大。 （4）脱模、焙烧：通常脱模是把型壳浇口向上浸在80? 90°C 的热水 中或高温蒸汽中，模料熔化后从浇注系统溢出

31、。焙烧是把脱模后的型壳在800? 1100°C 的范围内焙烧，保温0. 5? 2h,以去除型壳内的残蜡和水分，并使型壳强度提高。C5）浇注、清理：型壳焙烧后应趁热浇注。冷却后去掉型壳，清理 型砂、毛刺，获得得所需铸件。锻压 （I） 锻压概况 1.锻造生产方式或种 类有哪些 ?各适合生产什么锻件？答：锻造生产方 式：自由锻、模锻和胎模锻。 自由锻，适合单件或小批量零件，或大型锻件；模锻， 适合大批量，小型锻件 ; 胎模锻，适合中批量锻件。2. 锻造生产的锻件有何显著特点？ 答：特点：优良的综合的力学性能3. 锻件加热有哪几种 ?简述其加热原理和特点。答：锻件加热有：火焰加热和电加热。其

32、中火焰加热使用燃料有煤、柴油、煤气和天然气等。电加热形式有电阻炉、接触电加热和感应电加热等。煤加热，原理：利用燃烧的煤进行热传导或辐射加热，特点：污染严重；油加热，原理 : 利用燃油的辐射或热 传导，特点：污染严重，成本高；电加热，原理：利用电阻的辐射或磁场感应加热，特点：速度快而且环境清洁。材料 45、 Q235、 T10A 各属于何种材料 ?并说明其性能、应用场合、锻造加热温度范围、加热火色。 .答：45,属于优质碳素结构钢，综合力学性能好，适合制造零件，加热温度范围：800-1200 C,加热火色：红色 淡黄；Q235,属于普通碳素结构钢，韧性、塑性优良，适用建筑行业或对韧性较高要求的零

33、件，加热温度范围：800 1280° C,加热火色：红色黄白；T10A,属于优质碳素工具钢，硬度高，适于制造各种工具、量具等，加热温度范围：770? 1150°C,加热火色：红色深 黄淡黄。5. 手工锻造时应掌握哪些要领？答：手工锻造掌握要领：锤工，做到稳、准、狠，钳工，对工件要夹牢、放平；加热在允许的范围内可高一些。思考：金属加热时有哪些常见缺陷？怎样防止？答：加热时常见缺陷及防止：氧化，快速加热，或减少与氧化之类酸性气体的接触；脱碳，高温区域的时间短一些；过热，严格控制温度及保温时间；过烧，严格控制温度及保温时间；裂纹，加热均匀些，减少应力集中的产生。锻压（ II ）鸭

34、嘴榔头方坯手工锻1. 制订鸭嘴榔头方坯锻造工序，并说明你在制订工序时考虑了哪些因素？答：工序：拔长，修整（辅助工序）。考虑因素：在拔长时一定要控制好送进量和宽厚比，防止夹层的产生，也防止“锻不透”的现象。2. 坯料为什么要进行拔长？答：使长度增加或截面减小，提高材料的力学性能。3. 锻件常用的冷却方法有哪些 ？冷却不当产生什么后果？答：冷却方法：空冷 ，堆冷，坑冷，随炉冷。冷却不当的后果：开裂，易变形，表面硬化思考：鸭嘴榔头方坯为什么要进行锻造 ？采用其它加工方法是否可行？答：鸭 嘴榔头方坯进行 锻造的原因：提高力学性能，提高材料利用率。其它加工方法 可行，如铳削加工、线 切割加工。锻压 （I

35、II）空气锤自由锻造示范 2何为机锻 十不打，其中哪三条最为重 要？答：机锻十不打：夹不牢不打，零件放不平不打，零件过烧不打，砧上有油不打，有水不打，偏锤不打，不听指挥不打，工件温度太低不打，零件放不正不打，空锤不打，空气锤运转异常不打。最为重要三条：夹不牢不打， 零件过烧不打，不听指挥不打。3?徹粗时容易产生哪几种缺陷 ？，如何校正？答：不正确打法及校正方法：徹弯，校正方法：凸面朝上，凹面朝下；徹歪，校正方 法：方正进行锻造 ; 鼓形，校正方法：90 °放平，四面90°翻转进行锻造；4. 何为胎模锻造？胎模锻造与自由锻比较有何特点？答：胎模锻，使用胎模在自由锻设备上来生产

36、模锻件。胎模锻与自由锻相比，锻件质量更高，能提高材料利用率，提高劳动生产率，降低生产成本。探5. 就机锻羊角榔头件，自行设计工艺卡，填写工艺卡片。（同学自备报告纸一张）锻压 （IV ）空气锤锻造鸭嘴榔头方坯1. 空气锤的吨位是怎样确定的 ？锤的落下部分指的是什么？答：空气锤的吨位是由落F部分质量确定的。锤的落下部分指：工作活塞，锤杆，锤头（上砥铁）2. 为什么拔长锻件总是在方截面下进行的？在拔长过程中为何要不断 90。翻 转锻件 ？拔长件端部产生中心凹陷的原因是什么？90°翻 转能有 陷的原因 力小于外围，外答：因为方截面下，金属向四周流动均匀，有利于金属向前流动。因为 效控制好宽厚

37、比，提高效率（加快金属的流动）。拔长件端部产生中心凹 是：材料内外金属承受的力大小不一样，即锻造力不够，中心部分受围金属往前流速超过内部金属流速。 3.有的锻件为什么要进行 反复的拔长和徹粗 ？拔长和徹粗有何异同？答：进行反复的拔长和徹粗的原因：反复拔长和徹粗能改善内部组织，提高材料的力学性能。拔长和徹粗的异同：拔长，长度增加，截面减小；徹粗，长度缩短，截面减小；相同点：都能改善 组织，提高材料力学性能。比较机锻和手工锻造鸭嘴榔头方坯工艺上有何不同 ？机锻与手工锻还有其 它什么不同？答：手锻工序：拔长，修整机锻工序：拔长其它不同：手锻时温度应比机锻高些，手锻的送进量应比机锻更小些。锻 压（V）

38、冲压、模锻参观1.简述冲压生产特点及应用。答：冲压生产特点：可生产复杂形状的零件或毛坯，冲压件具有较高的精度，较低的表面粗早读，质量稳定互换性好；耗材少，质量轻，强度高，钢度好；操作简单，生产率高，易实现自动化、机械化；冲模精度要求高，结构复杂，生产周期长，成本高，只适合大批量 生产。应用：日用品、汽车、航天航空、电 器、仪表等。2. 根据图示标出单轴冲床各部分的名称，并说明其运动原理。答：运动原理：电动机开启带动飞轮运动，曲柄连杆机构将飞轮的回转运动转换成滑块的上下直线运动；装在滑块底部的上模（凸模），在滑块的带动下作闭合和回程运动进行冲裁。3. 冲压基本工序有哪些 ?各完成什么工作？答：冲

39、压基本工序及完成工作内容：分离工序：材料的分离，成形工序：材料的变形。4. 根据图示标出冲压模各部分名称，并说明其冲压过程。答：冲压过程：装好凸模、凹模并调试好，将板料置于凹模之上，踩下踏板，使凸模沿导柱往下运动， 凸模和凹模闭合，板料分离。5. 什么是模锻 ?模锻与自由锻造比较有何特点？ . 答：模锻：是将加热后的金属置 于固定在专用设备上的模具的型腔内，在冲击力或静压的作用下，迫使金属在型腔内整体变形，从而获得工件的方法。模锻与自由锻造的特点：模锻与自由锻相比，生产率高，尺寸精度高，机械加工余量小。锻件的纤维组织分布更为 合理，操作简便，易于 实现机械化和自动化，适应中、小锻件的成批和大批

40、量 生产，但设备投资大，成本 高，生产周期长。焊接（ I ）弧焊初步 1.图示焊 接分类。简述焊接工艺特点。焊接熔 化焊压力焊钎焊气电铝电气等焊 子焊 离焊 钎 工焊 轻结构重量、结构护电焰摩浴焊焊烙子Is缝焊焊焊弧自半弧保动自焊护焊动焊焊答：焊接具有感节保省刊金属材料、减 件质量高、焊接材料厚度不受限制，接头密封性能和力学性 能好、生产率高、劳动条 件较好等优点。2. 简述电弧焊焊接过程。给出手弧焊操作线路示意图，并标注部分名称。答：手工电弧焊简称手弧焊，是利用电弧放电产生的热量熔化焊条和母材，从而获得牢固的焊接接头的一种手工操作的焊接方法。手工电弧焊以其操作灵 活、方便，设备 简单等优点而

41、被广泛采用。这种方法适用于焊接碳钢、低合金 钢、不锈钢、异种金属 材料、铸铁补焊以及各种金属材料的堆焊等。3. 简述电弧的产生和作用。电弧质量的好坏对焊接产生什么影响？答：焊接电弧是由焊接电源供给的，具有一定电压的两电极间或电极与母材（工件）间气体介质中强烈持久的放电现象。电弧引燃后，弧柱中就充满了高温电离气体，放出大量的热和强烈的光。它是电弧焊的热源。电弧质量的好坏直接影 响焊接质量。电 弧长度决定焊接电压，影响焊缝宽度。电弧越长，焊接电压越 高，焊缝越宽；但电弧 太长，则电弧挺度不足，飘忽不定，熔滴过渡时容易产生 飞溅，对电弧中的熔滴和熔 池金属保护不良，导致焊缝产生气孔；而电弧太短 ,

42、熔滴向熔池过渡时容易产生短路， 导致熄弧，使电弧不稳定，从而影响焊缝质 量。因此，焊接时尽量使电弧长度保持在 适当范围内。电弧长度随焊接电流和 焊接位置的变化而发生变化。电弧电压增大，在 焊缝宽度增加、熔深减少的同 时，电弧稳定性变斧，飞溅增大。所以一般情况下尽量 采用短弧焊，采用的电 弧电压在 18? 26V 之间。焊接电流大，则电弧长度也相应增 大。平焊时，根 据焊缝尺寸要求，拉长或缩短电弧，以得到要求的焊缝宽度。4. 用图表示焊缝各部分名称。图 4-1熔焊焊接接头图 42 焊缝各部分的名 称5. 如何引弧？引弧操作应注意那些方面？答：引弧就是开始焊接时使焊条和工件间产生稳定的电弧。引弧时

43、首先是焊条末端和工件表面接触形成短路，然后迅速将焊条向上提起 24mm 的距离，即可引 燃电弧。 引弧方法有敲击法和摩擦法两种。引弧时的两个过程既是短路和加空 载电压。探 6. 手弧焊机有哪几种？说明你在实习中使用的手弧焊机的型号和主要技术参 数。能 否把焊条和焊件连在普通变压器的两端进行起弧和焊接？为什么？答：按电源种类分 为：交流弧焊机和直流弧焊机两大类。其中直流弧焊机按变流 方式又分弧焊发电机、 弧焊整流器、逆变弧焊器。实习中使用的手弧焊机型号 为 BX3-300 交流弧焊机（增强 漏磁类、动圈式）主要技术参数：初级电压、 空载电压、工作电压、输入容量、电流 调节范围、负载持续率等。不能

44、，弧焊 变压器实际上是一台具有一定特性的变压器， 其主要特征是在等效次级回路中增 加阻抗，获得陡降的外特性，以满足焊接工艺的要 求。焊接变压器中可调感抗 的作用，不仅是用来获得下降特性，同时还用来稳定电弧 和调节焊接电流。7. 焊芯起到什么作用？对焊芯的化学成分有何要求？为什么要提这些要求？药皮起什么作用？试问用光丝能否进行焊接？若用，会产生什么后果和应采取什 么措施？ 答：焊条芯主要起传导电流和填补焊缝金属。对焊芯的化学成分和非金属杂质的多的作用，少将直接影响焊缝质量。因此，焊条芯的钢材都是经过专门冶 炼的，其钢号和 化学成分应 符合国家标准。焊条钢芯具有较低的含碳量和一定 含猛量，硅含量控

45、制较 严，有害元素磷、硫的含量低。牌号后面加“高”（ A ） 字，其磷、硫含量控制更严，不超过 0. 03%。焊条芯直径（即代表焊条直径）为 0 . 49mm ,其中直径为35mm 的焊条应用最普遍。焊条长度为 300450mmo 焊条药皮在焊接过程中的主要 作用是：提高焊接电弧的稳定性， 以保证焊接过程正常进行；造气、造渣，以防止空 气侵入熔滴和熔池；对焊缝 金属脱氧、脱硫和脱磷；向焊缝金属渗入合金元素，以提 高焊缝金属的力学性 能。在空气中不能用光丝进行焊接。用低碳钢光焊丝在空气中无 保护焊接时， 焊缝金属的成分和性能与母材和焊丝比较，发生了很大的变化。由于熔 化金属 与其周围的空气发生激

46、烈的相互作用，使焊缝金属中氧和氮的含量显著增加。 根据不同资料，含氮量可达 0.105%? 0.218%,比焊丝中含氮量高 20? 45 倍； 含氧量 为 0.14%? 0.72%,比焊丝高 735 倍。同时猛、碳等有益合金元素因烧 损和蒸发而减 少。这时焊缝的塑性和韧性急剧下降，但是由于氮的强化作用， 强度变化比较小。此 外，用光丝焊接时，电弧不稳定，焊缝中产生气孔。因此 这种光焊丝无保护焊接是没 有实用价值的。只有在惰性气体和真空下光丝能够 进行焊接。&你在实习中使用的焊条类型、型号和尺寸是什么？举例说明型号各部分的意义 是什么 ？ 答 ： 实 习 中 使 用 的 焊 条 类 型

47、是 ： 碳 钢 焊 条 型 号 是 ： E4303、 （ 牌 号 是 ： J422）3.2、L为350。CBU785规定碳钢焊条型号以字母 “ E加四位 数字组成， 如E4303。其中“E表示焊条，前面两位数字“43表示敷熔金属 抗拉强度最低值为420MPa（43 kgf/mm 2 ） ,第三位数字 “0表”示适合全位置焊 接，第三、四位数字组合“ 03表”示药皮为钛钙型和焊接电源交直流两用。此外，目前仍保留着焊条行业使用的焊条牌号，如 J422等。“J表不结构钢 焊条，前面两位数字 “42表示熔敷金属抗拉强 度最低值为420MPa第三位 数字“2表示药皮类型为钛钙型，交直流 两用。9.何谓酸

48、 性焊条和碱性焊条？ 它们的特点和应用有何不同？答：根据焊条熔渣化学性质的不 同，焊条分酸性 焊条和碱性焊条。药皮中含有多量酸性氧化物的焊条，熔渣呈酸性， 称为酸性 焊条，如E4303 （J422）型焊条；药皮中含有多量碱性氧化物的焊条，熔渣 呈碱性，称为碱性焊条，如 E5015 （J507）焊条。酸性焊条能交直流两用，焊接工艺 性好， 但焊缝金属冲击韧性较 , 适于焊接一般低碳结构钢。碱性焊条一般需用直流电 源，焊接工艺性较斧，对水分、铁锈敏感，使用时必须严格烘干，但焊缝金属抗裂性较好，适于焊接重要结构工件。焊接（II）不同空间位置手弧焊1. 简述钢板对接平焊步骤。答：焊前准备（坡口加工、坡

49、口清理、焊接材料准备、装配）线能量的选择。预热、层间保温及后热。焊后热处理。焊条使用。缺陷返修。2.在运条的基本操作中焊条应完成那几个运动？这些运动应满足什么要求？否则会产生什么后果？答：在运条的基本操作中焊条首先应：引弧、焊条朝熔池方向不断送进，目的为了维持所要求电弧长度。因此，焊条送进速度应等于焊条 熔化速度。送进速度比熔化 速度慢，电弧被逐渐拉长，严重时形成断弧；反之，如果焊条送进速度太快，电弧长度迅速缩短，最后导致焊条与焊件接触，形成短路，电弧熄灭。焊条沿焊接方向的移动速度，既焊接速度。太快电弧来不 及熔化足够的焊条和基本金属，造成焊缝断面 太小容易形成未焊透等现象；太 慢熔化金属堆积

50、过多，加大焊缝断面，并且焊件加热 温度过高，薄件则容易烧穿。焊条作横向摆动的目的是为了获得一定宽度的焊缝，当焊件开坡口时， 由于焊口较宽，通常应该采用摆动，使坡口两侧金属焊透。探 3?不同空间位置焊接各有什么特点？如何保证高难度空间位置的焊接质量？答：平焊位置最利于操作，劳动强度小，熔池中液体金属不会流失，成形美观，焊缝质量也易于保证。立焊、横焊与仰焊时因熔池金属有滴落的趋势，操作难度大，生产率低，质量也不易保证，（进行立焊、横焊、仰焊时的困难：在重力的作用下熔滴不易向熔 池过渡，熔池金属和熔渣向下流以致不能形成正常的焊缝。因 此，应适当增加电弧和 气流的吹力，以便把熔滴送向熔池并阻止金属和熔

51、渣下 流。）所以焊缝应尽可能安排 在乎焊接位置施焊。探 4. 比较管子对接手弧焊不同 焊接位置的焊接操作难度，分析如 何保证其焊接质量？答：水平固定管子的 焊接：由于焊缝是环形的，在焊接过程中经 过仰焊、立焊、平焊等几种位置， 焊条角度变化大，操作比较困难，所以应注意每个 环节操作要领。仰焊时熔化 金属向下坠落趋势，立焊过渡平焊位置，则向管子内部滴 落倾向，因而有时 熔透不均、产生焊瘤和外观不整齐。仰焊为了使熔化金属能熔化到 坡口中，主要 靠电弧吹力，所以增大焊接电流，电流较大使熔池面积增加熔化金属容 易下坠。 立焊过渡到平焊部位，往往操作不当而产生气孔、裂纹等缺陷。管子采用转 动 焊接，操作

52、简单、生产率高易保证焊接质量。5. 列表说明对接接头空间位置焊接的电流参数、生产率、焊接质量等方面异同。空间位置电流参数生产率焊接质量平焊1= （30? 60） d高较好立焊比平 焊小10%?15% 一般一般横焊比平焊小 10%? 15% 一般一般仰焊1= （ 30? 60）d较底一般6. 总结你在平焊、立焊操作中出现的焊接缺陷，并分析其产生原因和防止方法。 答：平焊操作手法不当，易在焊缝跟部产生未焊透、夹渣或焊瘤等缺陷。（正确焊 条角度和协调的运条动作）立焊因为重力作用下，焊条熔化所形成熔滴及熔池中熔化金属要向下淌，使焊缝成型困难。运条不当时，容易产生咬边及背面烧穿形成焊瘤。（较小焊条、焊条

53、角度、短弧焊接、操作姿势。）焊接 （III ）不同焊接接头型式和坡口型式平弧焊1. 用简图表示对接接头的坡口型式。对接接头的坡口形状2. 用简图表示手弧焊接头型式。常见焊接接头型式3. 焊接接头形式是根据什么情况来选择的？答：根据设计图纸的工艺要求及焊件材料成分、焊件厚度、结构的形状及使用条件不同等诸多原因来选择其接头形式及坡口形式。根据国家标准GB98588 规 定，焊接接头的基本形式可分为对接接头、 T 形接头、角接接头、搭接接头四种。4. 为什么焊件要开坡口 ？手弧焊工件厚度达到多少应开坡口 ？答：为了保证焊接强度，焊接接头处必须熔透。工件较薄时，电弧的热量足以从一面或两面熔透整个板厚，

54、板边可不作任何加工，只要在接口处留一定间隙，就能保证焊透，厚度大于 6mm 的工件，从两面焊也难以保证焊透时，就要将接口 边 缘加工成斜 坡，构成“坡口”。开坡口的目的是使焊条能伸人接头底部起弧焊接，以保证焊透。当钢板厚度在 6mm 以下，一般可不开坡口，只留有 1? 2mm 的焊缝间隙，但这并不 是绝对的，在较重要的结构中，当钢板厚度大于3mm 就要求开坡口了。5. 比较不同坡口型式的特点。对接接头的坡口形状答：当钢板厚度在 6nmi以下，一般不开坡口，只留有 1? 2mm的焊缝间隙。V形坡口 的钢板厚度为740mms时，特点是加工容易，但焊后角变形较大。X形坡口的钢板厚度为 12? 16m

55、m 可采用 X 形坡口也称为双面 V 形坡口。 X 形坡 口与 V 形坡口相比 较，具有在相同厚度下，能减少焊着金属量二分之一，焊后变形和产生内应力也较小。因此，这种坡口多用于大厚度及要求控制焊接变形 量的结构中。焊接时， X 型坡 口必须双面施焊，其他形式的坡口根据实际情况 , 可采用单血焊，也可采用双血焊。 U 形坡口的钢板厚度为 20? 60mm,当板 厚度为4060mm时，采用双面 U形坡口。U 形坡口特点是焊着金属量最少， 焊件产生变形小。焊缝金属中母材金属占的比例也 小。但这种坡口加工较难， 一般应用在较重要的焊接结构。探6.为提高生产率，能不能将原钢板的多层多道焊用粗焊条（26m

56、m）单层焊来 代替？为什么？答：不能。对于相同板厚焊接结构，采用多层多道焊可以有效地提高焊缝金属的 性 能。这种方法一方面由于每层焊缝变小而改善了凝固结晶的条件，另一方面， 更主要 的原因，是最后一层对前一层焊缝具有附加热处理的作用，从而改善了焊缝固态相变的组织。多层焊焊接已发展成为计算机控制线能量的多丝焊接，丝 间的距离，焊接参 数和层间厚度均由事先输入计算机的程序进行控制，可以获 得理想的焊接质量。 &熔化焊常见缺陷有哪些？分析其产生原因。怎样才能有防止这些缺陷的产生？如何修补？答：第一类裂纹：（焊接应力及其它致脆因素作用下，焊接 接头中局部地区金属 原子结合力遭到破坏形成的新界面

57、而产生的缝隙。）微观裂 纹、纵向裂纹、横向裂 纹、放射状裂纹、弧坑裂纹、间断裂纹群、枝状裂纹。第 二类孔穴：（熔池中的气泡 在凝固时未能逸出而残留下来所形成的空穴）气孔、 球形气孔、均布气孔、局部密集 气孔、链状气孔、条形气孔、虫形气孔、表血 气孔。第三类固体夹杂：（焊缝金属中 残留的固体夹杂物）夹渣、焊剂或熔剂 夹渣、氧化夹渣、皱纹、金属夹杂。第四类未 熔合和未焊透：（焊缝金属和 母材之间或焊道金属和焊道金属之间未完全熔化结合和 未完全熔透现象）未熔 合、未焊透。第五类形状缺陷：（焊缝表面形状与原设计几何 形状有偏斧）连 续和间断咬边、缩沟、焊缝超高、凸度过大、下塌、焊瘤、错边、角 度偏斧、 下垂、烧穿、未焊满、焊脚不对称、焊缝宽度不齐、表面不规则、等。第六 类 其它缺陷：（不能包括在 1? 5 类缺陷的其它缺陷）电弧擦伤、飞溅、钩飞溅、 表 面撕裂、磨痕、凿痕、打磨过量、定