材料成型铸锻焊习题与讲解

第二章铸造一、思考题1.什么叫铸造?为什么铸造在机械生产中得到广泛应用?(1)可生产形状复杂的零件2)3)成本低4)节省金属及切削加工工作量2.铸件机械性能为何较锻件低?组织粗大，内部常存在缩孔适应性好、缩松、气孔、偏析等缺陷3.铸造工艺图包括哪些内容?浇注位置、分型面、加工余量、拔模斜度、、不铸的孔、槽、型芯的结构个数、芯头结构、尺寸、浇冒口等4.典型的浇注系统由哪几部分组成?(补缩5.何谓合金的（熔融金属本身的流动能力。）影响的因素有哪些?（.合金种类、?(•外浇口、直浇口、横浇口、内浇口、出气孔)冒口的作用是什么)流动性，化成学分、浇注温度）合金流动性不足时，铸件容易产生哪些缺陷?（冷隔、浇不足）6.何谓合金的收缩?（熔融金属在铸型中影响收缩的因素有哪些?（1）化成学分2）浇注温度3）铸件结构7.何谓铸造内应力，其分布规律如何?（厚臂处承受拉应力，8.根据组织特征划分，常用的铸铁有几种?（白口铁，灰铁，球铁，可点如何?9.为什么10.铸钢的铸造性能如何?（1.钢水流动性高）什么场合宜使用铸钢?（受力大且形状复杂的零件）11.生产铸铁件，（冲天炉）铸钢件（电弧炉感应电炉）和有色金属铸件（坩埚炉）所用的熔炉有哪些12.名词解释浇注位置：浇注时，铸件在铸型中：分开的铸型的接触面(正确的打√，错误的打×)1.当过热度相同时，亚共晶铸铁的流动性随含碳量的2选择浇注位置时，应使零件的重要工作面朝上。(×)3.熔模铸造不需分型面。(√)4.铸钢常用熔炉为电弧炉及感应电炉。(√)5.可锻铸铁可以进行锻造。(×)6.为了获得铸件内腔，不论砂型铸造7.由于流动性差，铸钢件必须采用大尺寸冒口。(×)凝固和冷却过程中，其体积和尺寸减少的现象4）铸型条件压应力）铁）各自性能）薄臂处承受特说铸铁是脆性材料?（延伸率<o,5%）可锻铸铁可以锻造吗?(不)差2.收缩大、应力裂纹缩松缩孔倾向大3.熔点?所处的位置分型面二、判断题增多而提高。(√)、金属型铸造、离心铸造均需使用型芯。(×)

三、选择题1.冷却速度对各种铸铁的组织、性能均有影响，其中对()影响极小，所以，它适于生产厚壁或壁厚不均匀的大型铸件。A．灰铁B．可铁C．球铁√D．孕育铸铁2.HT100、KTH300—06、QT400—18的机械性能各不相同，主要原因是它们的()不同。A．基体组织B．铸造性能√C．石墨形态3.从图2—1所示灰铸铁件上的不同部位切取l、2、3号标准拉力试棒。经测试后，三者的抗拉强度应符合()。A．σ＝σ2＝σ3B．σ1＞σ2＞σ3D．σ3＞σ2＞σllC．σ＞σ2＜σ3l四、试从下列几个方面定性比较灰铁、可铁、球铁与铸钢。合金种类灰铸铁球墨铸铁可锻铸铁铸钢含碳量组织机械性能铸造性能213442311234钢的基体+片状石墨+球状石墨+团状石墨钢的基体钢的基体F+P五、填空题l.机器造型均2.合金的铸造性能是指合金在铸造3.液体合金的流动性是指液体金属本身的流动能力，液体合金流动性不足，铸件易产生浇不足和冷隔等铸造缺陷。4.影响液体合金流动性的主要因素为浇注温度及合金的成分。5.铸造合金的收缩由液态收缩、固态收缩三阶段组成。其中液态收缩、凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因；固态收缩则是铸件产生铸造内应力、变形及裂纹的基本原因。6.铸造内应力分布的规律是铸件厚壁处承受拉应力，薄壁处承受压应力；采用模板进行两箱造型，即只允许一个分型面。过程中所表现出来的流动性和收缩性。凝固收缩和铸件变形的规律是厚壁处内凹，薄壁处外凸。状石墨的形成时刻是液体金属结晶时，可铁中的团絮状石墨的形成时刻易吸气、易氧化。7.可锻铸铁主要用于制造用于生产形状复杂的薄壁受力小件。8.球铁中球是固态石墨化退火时。9.铸铜与铸铝的熔炼特点是10.在设计铸件结构时，凡是垂直于分型面的不加工表面应具有结构斜度七、填空比较下面几种铸造方法：铸造方法砂型铸造金属型铸造压力铸造熔模铸造比较项目不限低熔点的有色金低熔点的有色难加工的金属适用金属属金属为主3212铸件精度及表面质量不限批量大批量不限适用批量八、将某一成分铁水浇成三角形试块后，用金相检查其断面组织，可分为五个区域，（如图2—3）若区Ⅰ为白口组织，区域Ⅴ为铁素体基体灰铸铁，试填写Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ区域的组织。第三章锻压一、思考题1.何谓塑性变形(不可逆的变形)?塑性变形的实质是什么?(晶内滑移的基础上，晶粒间产生了相互转动和滑动)2.什么叫加工硬化?（随着塑性变形量的增加，金属的强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象称为加工硬化）加工硬化对金属组织及机械性能的影响如何?（强硬度增加，塑韧性下降）3.何谓锻造比?（表示金属变形程度的参数）说明锻造比对于金属组织和机械性能的影响。4.纤维组织是如何形成的?（随塑性变形量增加，原来的等轴晶沿变形方向逐渐伸长，当变形量很大时，晶粒被拉成纤维状，再结晶后成为细小等轴晶，这种组织称为纤维组织）它对机械性能有何影响?（各向异性）能否消除纤维组织?（不能）5.评价金属可锻性好坏的指标是什么?（塑性和流变应力）影响可锻性的因素是什么?8.名词解释再结晶冷变形后的金属，加热到一定温度，破碎的晶粒重新转变为无畸的过程重结晶即同10.板料冲压有哪些特点?.生产效率变的等轴晶粒素异晶转变高；.成本低；.制品重量轻、刚度和强度高.表面质量好、尺寸精度高.；形状可十分复杂；.操作方便，易实现机械化和自动化等优点；.但冲模的结构复杂，制造周期长成本高.；冷冲压只适合于大批量生产。二、填空l.金属材料的冷热变形是以再结晶温度为界限的。2.金属材料在冷变形下会发生现象，强硬度增加，塑韧性下降。3.在热变形中金属同时进行着两个过程，但往往加工硬化随加工硬化时被再结晶过程所消除。4.金属材料的可锻性常由变形抗力金属的性质及变形条件条件两个因素。和塑性两个指标综合衡量，可锻性决定于5.压力加工的主要生产方法有自由锻模锻冲压拉拔挤压六种。6.板料冲压工序分为分离工序和变形工序两大类。7.冲裁工序中，冲下部分为工件(成品)，周边为废料时称为落料工序，相反时称为轧制冲孔工序。8.拉深系数m是指拉深后的工件直径与拉深前坯料直径的比值。m值越小，则变形程度越大。在多次拉深中，因考虑材料产生加工硬化，往往要插入中间再结晶退火工序。10.合理利用纤维组织应遵守两个基本原则，纤维方向应与零件轮廓相符合而不被切断；使零件所受的最大拉应力与纤维方向一致，最大切应力与纤维方向垂直。11.单晶体塑性变形的实质是晶内的滑移。12.拉深时，可能产生拉穿和起皱两种缺陷13.板料弯曲时，如果弯曲圆角半过小，会出现弯裂14.板料冲压中的落料工序和拉伸工序的上、下模形状相似。但由于凸凹模间隙不同和凸凹模的圆角半径不同这两种因素，使之获得截然不同的工。径。艺效果。15.一般在多次拉深中，应安排再结晶退火硬化现象，否则，则易产生拉穿和起皱16.板料弯曲时，其纤维方向应与弯曲线垂直，否则易发生弯裂。17.常用自由锻设备为锻锤及压力机及冲床工序。以改善由于冷变形而产生的加工。。18.常用冲压设备为剪床。三、选择题1.纤维组织使材料的机械性能呈现方向性，沿纤维方向A，垂直于纤维方向(D)。A．抗拉强度最高B．屈服强度最高C．疲劳强度最高D．抗剪强度最高2.为了简化锻件，将小孔台阶等不予锻出而添加的那部分金属，称为(C)。A．余量B．收缩量C．敷料D．料头3.对于带通孔A．飞边B．毛刺C．冲孔连皮D．冲孔料芯4.终锻放大了一个(AA．冷却收缩量B．加工余量C．氧化皮量D．飞边量、凹档、小模锻件，模锻时不可能冲穿。终锻后孔内留下一薄层金属，称为(C)。模膛形状与锻件相适应，但尺寸比锻件)。5.锻模沿分模面设置飞边槽，A．便于取出锻件B．便于金属充满模膛和排出多余金属C．节约材料D．节约能量6.碳素钢之所以可以锻是由于它在高温时处于塑性好、变形抗小力的(B)组织。A．铁素体B．奥氏体7.硬币的制造方法为(C)。A．砂型铸造B．模锻C．冲压主要作用是(B)。造，C．珠光体D．渗碳体D．切削加工8.凡具有一定塑性的金属才能用压力加工方法成形，得到所需要的产品。如(B)就不能采用压力加工方法成形。A．低碳钢B．灰铸铁C．铝合金D．铜合金9.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(C)方法的成形效果最好。A．轧制B．拉10.用直径6.5mm的Q235线材制成直径2mm的钢丝，需要多次冷拔，为利进行，通常应(B)。拔C．挤压D．自由锻造使冷拔能顺A．增加润滑B．进行工序间再结晶退火D．降低变形速度C．使用有利于变形的模具11.对同一种金属用不同方式进行压力加工，其中(D)时，A．自由锻B．轧制C．拉D．挤压12.有一批大型锻件，因晶粒粗大，不符合质量要求。经技术人员分析，产生问题的原因是(A)。变形抗最力大。造拔A．始锻温度过高B．终锻温度过高C．始锻温度过低D．终锻温度过低13.用钢锭锻造锻件，为了能够充分打碎铸态晶粒，获得优良的机械性能，其锻造比应选(D)。

A．1~1.2B．1.2~1.514.用下列方法生产钢齿轮时，使用寿命最长，强度最好的为(D)。A．精密铸造齿轮B．利用厚板切削的齿轮C．利用圆钢直接加工的齿轮D．利用圆钢经镦粗后加工的齿轮。C．1.5~2.0D．2.0~5.015.45钢加热后，锻造时呈块状碎裂，完全丧失了可锻性。这是由A．过热B．过烧C．热应力D．氧化E．脱碳16.某厂一台空气压缩机中重6kg的曲轴断裂了，因买不到配件，自行制造。锻造车间制坯，选用的设备应该是(A)。(B)引起的。A．空气锤B．摩擦压力机C．平锻机D．蒸汽一空气模锻锤17.镦粗、拔长、冲孔工序属于(C)A．精整工序B．辅助工序C．基本工序18.大批量生产外径为50mm、内径为25mm、厚为2mm的垫圈。为保证孔外与圆的同轴度应选用(C)。A．简单模B．连续模C．复合模四、填表锻造方法锻件大小锻件复杂程度锻件精度生产率适用批量单件中中中、小批量高批量自由锻不限低低低胎模锻中小件中模锻中小件高高五、判断题(正确的打√，错误的打×)1.金属塑性变形时只产生形状的变化，基本上不发生体积的变化。(√)2.塑性是金属固有的一种属性，它不随压力加工方式的变化而变化。(×)3.冷拔可4.金属经热锻并冷却后，锻件内部的晶粒沿变形方向拉长，进行再结晶退火，便获得细晶组织。(×)5.只有经过的钢，才会在加热时产生回复与再结晶。没有经过冷变形的钢，即使把它加热到再结晶温度以上，也不会产生再结晶。(√)6.金属的塑性越好，抗力越大、金属可锻性越好。反之则差。(×)7.以钢锭为坯料时，选择锻造比是十分重要的；若以轧材(如圆钢)为坯料，选则意义不大。(√)8.某批锻件经检查。发现由于纤维组织分布不合理而不能应用。若对这批锻件当的热处理，可以使锻件重新得到应用。(×9.合金钢及部分铜、铝合金塑性较差。为了以提高产品的强度和表面质量。(√)并产生碎晶。若对该锻件冷变形变形择锻造比进行适)提高其塑性变形能力，可采用降低变形速11.自由锻是单件、小批生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的唯一方法。重型机械制造中具有特别重要的作用。零件的所有表面上，都应该给出加工余量和锻件公差。自由锻及模锻的特点。1.自由锻件（1）镦粗（2）冲孔（3）扩孔2.冲压件（孔较深时）（1）落料（2）拉深（3）冲孔翻边孔较浅时落料冲孔翻边3.冲压件（1）落料（2）冲孔（3）弯曲七、问答题1.可锻性的影响因有素哪些？规律如何？（一）金属本质1.化学成分钢的含碳量高，合金元素的含量高，可锻性下降2.组织结构：纯金属，单相固溶体好；细晶，少夹杂，强化相弥散分布，可锻性好（二）变形条件1.变形2.变形速度，温度，在一定范围内，变形温度越高，可锻性越好3.应力状态：三向应力中，拉应力个数越多，金属的塑性越低，变形抗力越小；三向应力中，压应力个数越多，金属的塑性越好，变形抗力越大。3.同是45钢，为什么锻件比铸件机械性能高？锻造压和了气孔缩松裂纹、细化了晶粒、均匀了成分八、图3—3为自由锻毛坯，请改动其结构不合理之处，使其符合自由锻结构工艺性。作为自由锻件本身结构复杂。第四章焊接一、思考题1.常用的焊接方法有哪些?应用范围如何?2.手工电弧焊为什么不能用光焊丝进行焊接?（保护3.酸性焊条工艺性能?各有何特点?(氧化烧损严重，吸气多)焊条药皮对保证焊缝质量能起什么作用、脱氧、合金化）与碱性焊条的特点和应用场合有何不同?酸性焊条：熔渣呈酸性；好；力学性能差，成本低，生产率高。用于一般结构件。碱性焊条：熔渣呈碱性；工艺性能差；力学性能好，成本高，生产率低。用于重要结构件。4.试比较埋弧焊（质量好，生产率高，用于中等厚度的平直长焊缝的焊接）、CO2气体保护焊（质量一般，生产率高，成本低。可全方位焊接，可焊薄板，用于焊接低碳钢，低合金结构钢）、氩弧焊（质量最高、成本高，可全方位焊接，可焊薄板，用于有色金属和高合金钢的焊接）电阻焊（质量好，生产率高，可焊薄臂结构或中小件）和钎焊的特点和应用范围（1.钎焊接异种材料。3.可焊接各种精密、复杂、微型的焊点的限制）5.产生焊接应和焊接变形?（预热、缓冷、后热，锤击，反变形，6.焊接接影响?1.半熔化区（熔合区）（塑韧性差）4.部分相变区（性能基本不变）5.再结晶区头组织性能变化少，应力、变形小，光洁美观。2.可焊接材料范围广，也可焊件。钎焊接头强度低，工作温度受到焊料熔力与变形的主要原因是什么?（不均匀的加热）如何消除或减少焊接应力退焊，跳焊等）头由哪几部分组成，（焊缝金属、热影响区）它们对焊接接头的力学性能有何2.过热区（塑韧性差）3.正火区（性能好）7.何谓焊接热影响区?低碳钢的热影响区组织有何变化?焊后如何消除热影响区的粗晶和组织不均匀性?（正火）8.为什么良好的易淬火钢的性为什么较差?（淬火马氏体的9.铸铁的焊接特点如何?（易白口、易开裂、易流失）低碳钢有可焊性?（含碳量低，塑韧性好，不易开裂；不易产生气孔）可焊脆性大，易裂）10.铜和铜合金的焊接特点如何?1.铜的导热性很强，2.铜的线胀系数比钢大10%左右，3.铜在液态时能溶解大量氢，4.铜在液态时和离温时，容易氧化生成Cu2Oo结晶时，Cu2O和Cu形成低熔点共晶体，存在于晶界，易引起热裂纹。5.铜合金中的或蒸发。11.铝和铝合金的焊接特点如何2.容易产生气孔3.容易焊穿4.焊接的热某些无素很易于氧化?1.容易氧化裂倾向12.有一把硬质合金车刀刀头，因某种原因改铜钎焊为铅钎焊是否可行?若改为手弧焊又是否可行?（不）为什么?（铅焊后工作温度太低；手弧焊开裂）二、为下列两表中的产品选择焊接方法表l序号焊接产品适宜方法可用方法12345Q235：160×3000×20角钢、槽钢组成的厂房构架重型机械厚大断面的拼焊减速器箱体的单件生产埋弧焊手弧焊电渣焊手弧焊硬钎焊采煤机截齿上焊接硬质合金刀头表2序号1焊接产品焊接方法对焊，摩擦焊点焊，缝焊摩擦焊同径圆棒间的对焊薄冲压钢板搭接异种金属对接234铝合金的重要结构铜与钢的焊接氩弧焊5钎焊三、用下列五种板料制成容器，请选用最佳焊接方法1.Q235钢板，厚10mm。2.20钢板，厚1mm。3.45钢板，厚5mm。焊接方法：CO2气体保护焊焊接方法：缝焊CO气体保护焊焊接方法：24.1Crl8Ni9钢板，厚10mm。焊接方法：氩弧焊5.紫铜板，厚5mm。焊接方法：氩弧焊四、填空1.根据焊接的工艺过程特点，焊接方法可以分为熔化焊、压力焊、钎焊三大类。2.常见的熔化焊方法有手弧焊、气焊、埋弧焊CO2气体保护焊氩弧焊、电渣焊。3.手弧焊焊条由两部分组成。其中焊芯起导电和填充金属作用，药皮起引弧、保护和脱氧、合金化作用。4.金属的可焊性是指被焊金属材料在采用一定的焊接工艺方法、焊接材料、工艺参数及结构型式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。5.钢的碳当量越大，其裂纹气孔倾向越大，可焊性越差6.中碳钢焊接时有一定的裂纹倾向，因此常用碱性焊条焊接，并且在焊接前进行预热，焊后进行缓冷7.铸铁可焊性很差，其主要原因是①焊接加热快，冷却快，焊缝易形成白口，②铸件本身强度低，塑性差，易产生裂纹。。。8.手工电焊条药皮中加入锰铁是为了脱氧、合金化9.铜及铜合金常用的焊接方法为气焊、氩弧焊、钎焊。氩弧焊。。10.铝及铝合金最好的焊接方法为五、选择题1.电焊条药皮的主要作用之一是(B)。A．防止生锈B．稳定焊接电弧C．增大焊接电流D．降低焊接温度2.热影响区使焊接接头(D)。A．强度增加B．弹性增加C．塑性增加D．脆性增加3.低碳钢焊接接头的破坏常首先出现在(B)。A．母材B．熔合区或过热区C．正火区4.从焊等厚度钢板长焊缝一般采(C用(D)；铸铁(壁薄)的补焊宜采用(B)。A．手工电弧焊B．气焊C．埋弧焊D．氩弧焊E．电5.钎焊(C)。A．加热速度快B．接头强度高C．热影响区小或没有D．焊6.采用性碱焊条焊接比采用酸性焊条焊接突出的优点是(C)A．对焊接设备要求不严B．对焊接清洁不敏感C．焊缝抗裂性能好D．焊接效率高，经济性好D．不完全正火区)；铝合金容器应采接质量和经济方面考虑，中渣焊的优点之一是前和焊后要求清洁不严7.焊接时在被焊工件的结合处产生(B)，使分离的工件连为一体。A．机械力B．原子间结合力C．粘结力D．A、B和C8.氩弧焊A．铝合金结构B．不锈钢结构C．耐热钢结构D．低碳钢结构9.钎焊按(C)分为软钎焊和硬钎焊两大类。A．接头强度B．接头硬度C．钎料熔点D．钎料硬度10.焊接时一般要对被焊区进行保护，以防止空气的有害影响。如焊接低碳钢时，手焊(A)；电渣焊(B)；氩弧焊(C)；闪光对焊(E)；钎焊(D)；埋弧焊(A)。的焊接质量好，但焊接成本高，所以(D)一般不用氩弧焊焊接。弧A．采用气渣联合保护B．采用渣保护C．采用气体保护D．采用熔剂保护E．不采取保护措施F．采用真空保护11.对于重要结构，承受冲击载荷或在低温下工作的结构，焊因是(D)。A．焊缝含氢量低C．焊缝金属抗裂性好接时应选用性碱焊条，原B．焊缝金属韧性高D．A、B和C12.如图4—l所示，厚板，开×型坡口多层焊，为减焊接变形，合理的焊接顺序为)。A.abcdD.cdab图4-1六、判断题(正确的打√，错误的打×)1.焊接电弧与电焊的氧—热量更集中，温度更高。(×))乙炔火焰一样，都是气体燃烧现象，不同的是前者燃烧更激烈，2.在熔化焊焊接接头中，是不同的。(√)热影响区是不