工程材料与机械制造基础课后习题解答

《工程材料及机械制造基础》习题答案齐乐华主编

第一章材料日勺种类与性能(P7)

1、金属材料的使用性能包括哪些？

力学性能、物理性能、化学性能等。

2、什么是金属的力学性能？它包括那些重要力学指标？

金属材料的力学性能：金属材料在外力作用下所体现出来的与弹性和非弹性反

应有关或波及力与应变关系的性能。重要包括：弹性、塑性、强度、硬度、冲

击韧性等。

3、一根直径lOmni的钢棒，在拉伸断裂时直径变为8.5mm,此钢的抗拉强度

为450Mpa,问此棒能承受日勺最大载荷为多少？断面收缩率是多少？

F=35325N0二27.75%

4、简述洛氏硬度的测试原理。

以压头压入金属材料的压痕深度来表征材料的硬度。

5、什么是蠕变和应力松弛？

蠕变：金属在长时间恒温、恒应力作用下，发生缓慢塑性变形的现象。

应力松弛：承受弹性变形的零件，在工作过程中总变形量不变，但随时间日勺延长，

工作应力逐渐衰减的现象。

6、金属腐蚀口勺方式重要有哪几种？金属防腐的措施有哪些？

重要有化学腐蚀和电化学腐蚀。

防腐措施:

1）变化金属日勺化学成分；2）通过覆盖法将金属同腐蚀介质隔离；3）改善腐蚀

环境；4）阴极保护法。

第二章材料日勺组织构造（P26）

1、简述金属三种经典构造的特点。

体心立方晶格：晶格属于立方品系，在晶胞的1中心和每个顶角各有一种原子。每

个体心立方品格的原子数为：2个。塑性很好。

面心立方晶格：晶格属于立方晶系，在晶胞的8个顶角和6个面的中心各有一种

原子。每个面心立方晶格日勺原子数为：4个。塑性优于体心立方晶格的金属。

密排六方晶格：晶格属于六方棱柱体，在六棱柱晶胞的12个项角上各有一种原

子，两个端面的中心各有一种原子，晶胞内部有三个原子。每个密排六方晶胞原

子数为：6个，较脆

2、金属的实际晶体中存在哪些晶体缺陷？它们对性能有什么影响？

存在点缺陷、线缺陷和面缺陷。使金属抵御塑性变形的能力提高，从而使金属

强度、硬度提高，但防腐蚀能力下降。

3、合金元素在金属中存在的形式有哪几种？各具有什么特性？

存在的形式有固溶体和金属化合物两种。合金固溶在金属中引起固溶强化，使合

金强度、硬度提高，塑性、韧性下降。金属化合物提高合金的强度和硬度。

4、什么是固溶强化？导致固溶强化的原因是什么？

固溶强化：因溶质原子的溶入引起合金强度、硬度升高口勺现象。

原因：固溶体中溶质原子的溶入引起晶格畸变，使晶体处在高能状态。

5、简述聚合物大分子链日勺构造与形态。它们对高聚物日勺性能有何影响？

聚合物大分子链的构造分为线性构造和体型构造。线性构造具有良好日勺塑性和弹

性，加热可软化，冷却后变硬，易于成形，可反复使用。体型构造有很好的耐

热性、尺寸稳定和机械强度，但弹性、塑性低，脆性大，不能塑性加工，不能反

复使用。

6、陶瓷H勺经典组织由哪几种构成？它们各具有什么作用？

由晶体相、玻璃相和气相构成。晶体相晶粒细小晶界面积大，材料强度大，空位

和间隙原子可加速烧结时日勺的扩散，影响其物理性能；玻璃相起黏结分散的晶体

相减少烧结温度，克制晶体长大和充填空隙等作用；气相导致应力集中，减少强

度、减少抗电击穿能力和透明度。

7、从构造入手比较金属、高聚物、陶瓷三种材料日勺优缺陷。

8、金属结晶的基本规律是什么？

金属结晶由形核和长大两部分构成，并存在过冷度。

9、假如其他条件相似，试比较在下列铸造条件下，铸件晶粒日勺大小。

(1)金属型浇注与砂型浇注。金属型浇注晶粒小。

(2)铸成薄件与铸成厚件。铸成薄件晶粒小。

(3)浇注时采用振动与不采用振动。采用振动晶粒小。

10、过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小

有何影响？

冷却速度越快过冷度越大，使晶核生长速度不小于晶粒长大速度，铸件晶粒得到

时质量分数为40%的液态合金发生共晶反应，现规定：

（1）做出A-B合金相图；

（2）分析AH勺质量分数分布为20%、45%、80%等合金的结晶过程。

14、为何铸造合金常选用靠近共品点的合金？为何要进行压力加工H勺合金常选用

单相固溶体成分的合金？

近共晶点日勺合金熔点低，结晶范围小，铸造性能好。单相固溶体成分日勺合金具有

良好欧I塑性和小的变形抗力，可锻性好。

15、何谓a、丫、Fe3C>C、P、A、Ld、（Ld'）?它们的构造、组织形态、力学

性能有何特点？

Q为铁素体，Fc£为渗碳体，C为碳元素，P为珠光体，Y、A为奥氏体，Ld为

高莱氏体，（L'）为低温莱氏体。

a为体心立方构造，溶碳量低，强度、硬度低，塑性、韧性好。Y、A是碳在丫

-Fe中形成日勺间隙固溶体，为面心立方构造，溶碳量较大，是高温组织，硬度

较低，塑性较高，易于成形。Fe3c是铁和碳的金属化合物，含碳量6.69乐硬度

很高，脆性很大，塑性和韧性几乎为零。P是铁素体与渗碳体的机械混合物，碳

的分数为0.77%,具有良好的力学性能。Ld是奥氏体与渗碳体的机械混合物，（L.

'）是珠光体与渗碳体的机械混合物，含碳量4.3%,力学性能与渗碳体靠近。

16、碳钢与铸铁两者口勺成分、组织和性能有何差异？并阐明原因。

碳含量不不小于2.11%是碳钢，不小于2.11%是铸铁；碳钢中的碳与铁以金属化

合物向形式存在，而铸铁中的碳以游离石墨的形式存在；碳钢的力学性能很好,

其硬度、强度随含碳量日勺增长而增长，塑性、韧性随含碳量日勺增长而下降，铸铁

的力学性能取决于石墨的形状、大小及分布；铸铁日勺铸造性能优于碳钢；铸铁不

能进行压力加工，其焊接性能远不及碳钢。

17、分析碳的质量分数分别为0.20%、0.60%>0.80%、1.0%的铁碳合金从液态缓

慢冷至室温时的结晶过程和室温组织。指出这四种成分组织与性能的区别。

碳的质量分数为0.20%、0.60%的铁碳合金均属于亚共析钢，从液态缓慢冷

至室温时的结晶过程为：通过AC线时从液态中结晶出A,通过AE线时所有结晶

为A,通过GS线时由于贫碳有F析出，通过PSK线时剩余的A转变为P,室温

组织为P+F。并随碳的质量分数的增长P增长，F减少。

碳的质量成分分别为0.80%、1.0%的铁碳合金均属于过共析钢，从液态缓慢

冷至室温时的结晶过程为：通过AC线时从液态中结晶出A,通过AE线时所有结

晶为A,通过ES线时由于富碳有Fe3ClI析出，通过PSK线时剩余的A转变为P,

室温组织为P+Fe3CII。并随碳的质量分数的增长Fe3CII增长，P减少。

由于F、P、Fe3CII,的力学性能上的差异，随碳的质量分数的增长铁碳合

金的强度和硬度增长，而塑性和韧性下降。

18、渗碳体有哪5种基本形态，它们日勺来源和形态有何区别？

一次渗碳体是从液体中直接析出，呈长条形；二次渗碳体从奥氏体中析出，沿晶

界呈网状；三次渗碳体从铁素体中析出，沿晶界呈小片或粒状；共晶渗碳体是同

奥氏体有关形成，在莱氏体中为持续的机体；共析渗碳体同铁素体有关形成，呈

交替片状。

19、根据Fe-Fe3c相图，阐明产生下列现象的原因。

（1）碳日勺质量分数为1.0%的钢比碳日勺质量分数为0.5%的钢硬度高。

（2）低温莱氏体的塑性比珠光体的塑性差。

（3）捆扎物体一般用铁丝，而起重机起吊重物却用钢丝绳。

（4）一般要把钢材加热到高温下（1000"1250℃）进行热轧或铸造。

（5）钢合适于通过压力成形，而铸铁合适于通过铸导致形。

（1）钢随碳的质量分数的增长铁素体减少，而渗碳体增长。渗碳体口勺硬度比铁

素体的硬度高。

（2）低温莱氏体由珠光体和渗碳体构成，珠光体塑性很好，而渗碳体的J塑性儿

乎为零。

（3）捆扎物体需材料有一定的塑性，而起吊重物需材料有一定欧J强度和硬度。

钢材随碳日勺质量分数日勺增长强度、硬度增长，塑性、韧性下降。

（4）把钢材加热到高温下（1000~1250℃）,钢为单相奥氏体组织。其塑性好，

变形抗力小。

（5）加热到高温下（1000^1250℃）,钢为单相奥氏体组织。其塑性好，变形抗

力小利于压力成形；而钢的流动性差，在冷却的过程中收缩率大，铸造性能比铸

铁差。铸铁结晶温度范围窄，流动性好，在冷却H勺过程中收缩率小，铸造性能好；

但其属于脆性材料•，不能压力成形。

第三章金属热处理及表面改性（40）

1、钢的热处理的基本原理是什么？其目的和作用是什么？

钢的热处理是将钢在固态下、在一定的介质中旅以不一样的加热、保温和冷却

来变化钢的组织，从而获得所需性能的一种工艺。原理：同素异构转变；其目

的和作用：充足发挥材料的潜力，提高零件使用性能，延长使用寿命。改善材

料的加工性能。。

2、什么是持续冷却与等温冷却？两种冷却方式有何差异？试画出共析钢过冷奥

氏体的这两种冷却方式的示意图，并阐明图中各个区域、各条线的含义。

等温冷却：先将己奥氏体化的钢快冷至A1线如下一定温度，成为过冷奥氏体。

进行保温，使奥氏体在等温下进行组织转变。转变完后再冷却至室温。

持续冷却：将已奥氏体化的钢冷却，使其在温度持续下降的过程中发生组织转

变。

等温冷却所得组织单一，分为珠光体、贝氏体和马氏体。持续冷却所得组织不

均匀，是几种转变产物的复合。

示意图见书P30、P32。

3、A在等温冷却转变时，按过冷度的不一样可以获得哪些组织？

可以获得：珠光体、索氏体、托氏体（屈氏体）、贝氏体和马氏体。

4、退火的重要目的是什么？常用的退火措施有哪些？

退火的重要目的（1）减少钢的硬度，使其易于切削加工；（2）提高钢的塑性和

韧性，以易于切削和冷变形加工；（3）消除钢中的组织缺陷，为热锻、热轧或

热处理作好组织准备；（4）消除前一工序中所产生的内应力，以防变形或开裂。

常用的退火措施：完全退火、等温退火、球化退火（不完全退火）、均匀化退火

（扩散退火）、去应力退火和再结晶退火等。

5、完全退火与不完全退火在加热规范、组织转变和运用上有何不一样？为何亚

共析钢一般不采用不完全退火，共析钢不采用完全退火？

完全退火：将钢加热至Ac3以上30℃—50℃,保温一定期间，缓慢冷却H勺工艺。

奥氏体转变为珠光体和铁素体。合用于亚共折成分日勺中碳钢和中碳合金钢日勺铸、

锻件及热轧型材。目日勺：细化晶粒，消除内应力，减少硬度和改善切削加工性能。

不完全退火：将钢加热到Acl以上20℃—30℃,保温后，缓慢冷却口勺工艺。合

用于。共析或过共析钢。使P中的片状Fe3c和网状二次Fe3c球化，转变成球状

Fe3C目日勺：减少钢日勺硬度，改善切削加工性，并减少随即淬火时时形变、开裂

倾向，为淬火作组织准备。

6、正火与退火日勺重要区别是什么？怎样选用？

正火的冷却速度比退火稍快，过冷度稍大。组织较细，强度、硬度较高。

选用：（1）从切削加工性方面考虑，低碳钢用正火提高硬度，而高碳钢用退火

减少硬度，以便于切削加工。（2）从使用性能上考虑，对零件性能规定不高，可

用正火作为最终热处理；当零件形状复杂、厚薄不均时，采用退火；对中、低碳

钢，正火比退火力学性能好。（3）从经济上考虑，正火冷却不占用设备，操作简

便，生产周期短，能耗少，故在也许条件下，应优先考虑正火处理。

7、淬火口勺目的是什么？常用的淬火措施有哪几种？

淬火目的：提高钢口勺强度、硬度和耐磨性。措施有：单液淬火、双液淬火、分

级淬火、等温淬火等。

8、为何要进行表面淬火？常用日勺淬火措施有哪些？各用在什么场所？

为使零件表面具有高日勺硬度和耐磨性。分为感应加热淬火和火焰淬火。感应加热

淬火合适大批量生产，火焰淬火合适单件或小批量生产的大型零件和需要局部表

面淬火的零件。

9、淬透性与淬硬深度、淬硬性有哪些区别？影响淬透性日勺原因有哪些？

淬透性指钢在淬火时获得M的能力，在规定的淬火条件下决定着钢材淬硬深度和

硬度分布。而淬硬深度虽然取决于钢口勺淬透性，但规定条件变化，淬硬深度变化。

淬硬性是指钢在淬火时所获得的最高硬度，反应钢材在淬火时的硬化能力取决于

M日勺碳的质量分数。影响淬透性欧I原因有钢材的化学成分和A化条件（临界冷却

速度）。

10、回火的目的是什么？常用日勺回火操作有哪些？试指出多种回火操作得到日勺组

织、性能及运用范围？

回火的目H勺：（1）减少脆性；（2）消除或减少内应力，防止变形和开裂；（3）获

得工件所规定H勺使用性能；（4）稳定组织；

低温回火：150〜250℃0回火马氏体。高硬耐磨。刃具，轴承，冷作磨具等。

中温回火：350〜500℃0回火屈氏体。高的屈服极限，弹性极限和韧性。弹

簧，热作磨具。

高温回火（调质处理）：500〜650℃。回火索氏体。很好的综合机械性能。

连杆，轴，齿轮等。

11、什么是调质？调质的重要目的是什么？钢在调质后是什么组织？

调质：淬火后高温回火。目的：使钢得到综合日勺力学性能。调质后日勺组织为索氏

体。

12、指出下列工件的淬火及回火温度，并阐明回火后获得的组织及其大体硬度。

(1)45钢小轴(规定综合性能)

淬火温度Ac3以上30~50℃,回火温度500~650℃,回火后获得日勺组织为索氏体,

硬度大体为25~30HRC。

(2)60弹簧钢

淬火温度Ac3以上30、50℃,回火温度250~500℃,回火后获得的组织为贝氏体,

硬度大体为40~50HRC。

(3)T12铿刀

淬火温度Acl以上30〜50℃,回火温度150~250℃,回火后获得的组织为马氏体,

硬度大体为62飞5HRC。

13、化学热处理H勺基本过程是什么？常用的化学热处理措施有哪些？其目日勺是什

么？

过程：奖工件放在一定日勺活性介质中加热，保温，使介质中的活性原子渗透工件

的表层，从而变化表层的化学成分、组织和性能。常用的化学热处理措施有渗碳、

渗氮和碳氮共渗。目的是使工件心部有足够的强度和韧性，而表面具有高的硬度

和耐磨性；提高工件日勺疲劳强度和表面耐蚀性、耐热性等。

14、渗碳、渗氮的目口勺是什么？试述其应用范围，

渗碳的目的：提高工件表面口勺硬度、耐磨性和疲劳强度等。多用于低碳钢和低碳

合金钢制成的齿轮、活塞销、轴类零件等重要零件。

渗氮的目日勺：提高工件表面日勺硬度、耐磨性、耐蚀性和疲劳强度等。常用于在交

变应力下工作H勺多种构造件。

15、机床摩擦片用于传动或主轴刹车，规定耐磨性好。选用15钢渗碳后淬火，

规定渗碳层0.4〜0.5mm,淬火后硬度为40~45HRCc加工工艺路线如下，试阐明其

中各热处理工序的目H勺。

下料一机加工一先渗碳后淬火及回火一机加工一回火

渗碳后淬火提高表面口勺硬度和耐磨性；第一次回火得到回火索氏体，得到所需的

力学性能;；第二次回火消除加工硬化和残存应力并使摩擦片定型。

16、金属日勺氧化处理、磷化处理和钝化处理的目的是什么？试述他们在工业上的

实际运用状况。

氧化处理目的是：防止金属腐蚀及机械磨损，装饰产品；消除内应力。用于精密

仪器、仪表、工具、模具。

磷化处理目的是：使金属表面日勺吸附性、耐蚀性及减摩性得到改善。用于钢铁制

品油漆层日勺底层、冷加工过程中日勺减摩及零件的防锈。

钝化处理H勺目H勺是：提高金属表面耐蚀性及装饰效果。用于电镀层日勺处理工艺。

17、电火花表面强化和喷丸表面强化H勺目的和基本原理是什么？

电火花表面强化的目的：使金属表面物理和化学性能得到改善。基本原理：在

电极与工件间接上电源，由于振动器口勺作用使电极与工件间的放电间隙频繁变

化，电极与工件间不停产生火花放电，从而使使电机电极的材料黏结、覆盖在工

件上，在工件表面形成强化层。

喷丸表面强化日勺目的：提高材料的屈服强度及抗疲劳性能。基本原理：将大量高

运动的弹丸喷射到工件表面，使其表面产生强烈H勺塑性变形和压应力从而获得一

定厚度的强化层表面》

18、离子注入日勺基本原理是什么？试阐明离子注入的应用状况。

基本原理：将工件放入离子注入机中，在几十至几百千伏的电压下，把所需元素

的离子注入到工件表面。应用状况：提高工件的使用寿命、减少磨损速度和耐蚀

能力。

第四章钢铁材料及其用途（P53）

1、碳钢按质量和用途可分为几类？试举例阐明。

按钢中含碳量分为：低碳钢、中碳钢和高碳钢，低碳钢WcW0.25%,中碳钢Wc

在0.25%〜0.6%之间，高碳钢Wc20.6%。

按钢的质量分为：一般碳素钢，WsW0.055%,WpW0.045%；优质碳素钢，Ws

W0.040%Wp^O.040%；高级优质碳素钢，Ws^O.030%,Wp^O.035%0

按用途可分为：碳素构造钢和碳素工具钢，碳素构造钢如15、25、40等，碳素

工具如T7、T8等，碳的质量分数一般在0.60%以上。

2、分析阐明优质碳素构造钢中，为何碳的质量分数的差异会导致较大的性能差

异？

优质碳素构造钢由F、P、构成，而这两种组元力学性能差异很大，随碳口勺质量

分数的增长F减少，P增长，导致性能的差异。

3、合金钢中常常加入的合金元素有哪些？这些合金元素对钢口勺力学性能和热处

理工艺有何影响？

合金钢中常常加入的合金元素有钵、硅、铭、锲、钥、鸨、钮、钛、硼、磷和稀

土等。这些合金元素对钢的力学性能的作用：1）固溶强化铁素体；2）第二相强

化；3）细晶强化。对纲的热处理工艺日勺作用：1）提高钢的淬透性；2）提高钢

的回火稳定性；3）使纲获得特殊性能。

4、什么是合金调质钢？其重要用途是什么？其所含重要合金元素有哪些？

合金调质钢：其碳的质量分数在0.3%"0.6%,通过淬火+高温回火热处理后得到

回火索氏体的合金钢。重要用途：制造受力复杂，规定具有综合力学性能日勺重要

零件。所含重要合金元素有：Cr、Mn、Ni、Mo等。

5、优质碳素钢的牌号是怎样规定时？45钢的化学成分、抗拉强度、屈服强度分

别是多少？

优质碳素钢日勺牌号是两位数，表达该钢号平均H勺碳H勺质量分数的百分数。45

钢的化学成分为碳的质量分数在0.42~0.50%之间，Si在0.17~0.37之间，Mn

在0.5（H）.80之间,抗拉强度600Mpa,屈服强度355Mpa。

6、什么是合金渗碳钢和合金弹簧钢？常用H勺钢和有哪些？

合金渗碳钢：Wc在0.15〜0.25%,热处理方式渗碳后淬火加低温回火，常用钢种

20Cr、20CrMnSio合金弹簧钢：碳的质量分数在0.5~0.85%之间，经淬火、中温

回火后使用的钢种，，常用钢种65Mn、50CrVo

7、试述不锈钢、耐热纲以及耐磨钢的重要合金元素。

不锈钢重要合金元素：Cr、Ni>Tio耐热钢合金元素：Cr、Si、Alo耐磨钢合金

兀素：Mno

8、碳素工具钢H勺牌号是怎样规定的？碳素工具钢H勺重要用途是什么？

碳素工具钢的牌号为T+数字，其中数字表达碳H勺质量分数的千分之几。重要用

途是作手工工具及量具。

9、指出下列合金钢的类别、用途和各合金元素的质量分数及重要作用。

(1)40CrNiMo——合金调质钢，用作制造综合力学性能良好的零件，各合金元

素的质量分数均不不小于1.5%o

(2)60Si2Mn一一合金弹簧钢，用作制造弹性极限和疲劳极限规定高的零件，Si

质量分数为2%,Mn质量分数均不不小于1.5%o

(3)9SiCr—低合金工具钢，用作制造手工工具量具等，各合金元素的质量

分数均不不小于L5%。

(4)Crl2MoV—高合金工具钢，用作制造刀具，Cr质量分数为12%,Mo、V质

量分数均不不小于1.5%o

(5)37CrNi3一—合金调质钢，用作制造综合力学性能良好的零件，Cr质量分

数均不不小于1.5%,Ni质量分数为3%,

10、灰口铸铁可分哪几类？影响其组织和性能的原因有哪些？

分为：灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁特、蠕墨铸铁。

影响其组织的原因重要是工艺措施(在浇注前加入硅铁)。影响其性能的原因有:

基体组织，石墨的形态、数量、大小和分布。

11、试述灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁日勺重要用途？并阐明为何石墨日勺差异会带

来性能上日勺差异？

灰铸铁因石墨H勺存在，如同在钢的机体上分布有无数的孔洞，石墨的形态、数量、

大小和分布，决定其性能，石墨片越多越粗大，分布越集中，影响越大；

12、三块形状和颜色完全相似日勺铁碳合金，分别为15钢、60钢和白口铸铁，用

什么简便措施可迅速辨别它们？

用划痕法比较它们的硬度，硬度从低到高分别为15钢、60钢和白口铸铁。

13、灰铸铁中石墨是以什么形态存在于钢的基体上？对铸铁的使用性能有何影

响？

灰铸铁中石墨以片状存在于钢的基体上，因石墨的力学性能较低，如同在钢日勺机

体上分布有无数的孔洞，致使灰铸铁日勺抗拉强度、塑性、韧性比钢低得多。

14、什么是石墨化过程？影响石墨化过程的原因重要有哪些？

石墨化过程：碳以石墨日勺形式析出口勺过程。即铸铁中石墨形成的过程。影响石墨

化过程的原因重要有：化学成分和冷却速度。

15、灰铸铁按基体组织的差异可分为哪三种？性能上有何差异？

按基体组织的差异可分为：铁素体灰铸铁、珠光体灰铸铁和珠光体-铁素体灰铸

铁。珠光体灰铸铁力学性能最佳，珠光体-铁素体灰铸铁次之，铁素体灰铸铁性

能最差。

16、阐明下列铸铁牌号的含义。

17、怎样使铸铁中的石墨的形态成团絮状形式存在？可锻铸铁与否可锻?

用碳、硅含量较低日勺铁液浇注成白口铁铸件，再通过长时间的高温退火形成。

不可锻。

18、怎样通过“球化处理”使铸铁中石墨以球状形态存在？球墨铸铁常用H勺热处

理工艺布■哪些？

在浇注前向铁液中加入适量的球化剂和孕育剂，使碳呈球状析出。球墨铸铁常用

的热处理工艺一一回火。

19、什么是合金铸铁？耐蚀铸铁重要添加了哪些合金元素？

向铸铁中加入某些合金元素，从而获得具有特殊性能的铸铁。耐蚀铸铁重要添加

了Al、Si、Cr等合金元素。

第五章非铁材料（P72）

1、铝合金是怎样分类的？各类铝合金可通过哪些途径进行强化？

铝合金分为变形铝合金（防锈铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝合金）和铸

造铝合金（铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金）两大类。

防锈铝合金一一退火；硬铝合金一一淬火+自然时效：超硬铝合金一一淬火+人工

时效：锻铝合金一一淬火+人工时效；铝镁合金、铝镁合金、铝硅合金一一注火+

部分时效；铝铜合金、铝锌合金一一人工时效。

2、变形铝合金包括哪几类铝合金？用LY1作钾钉应在何状态下进行钾接？在何

时得到强化？

变形铝合金包括：防绣铝合金、硬铝合金、超硬铝合金、锻铝合金。用LY1作钾

钉应在淬火+自然失效状态下进行抑接。失效时得到强化。

3、铝合金的淬火与钢的淬火有何异同？从加热、冷却和组织强化等方面予以阐

明。

铝合金具有自淬火功能，其组织强化需经失效处理。而钢的淬火需经加热、保温

和冷却等过程，冷却速度不一样所得组织也不一样，只有冷却速度不小于临界冷

却速度才能得到所有日勺马氏体。

4、与纯铜相比，黄铜和青铜各有什么特点？有哪些用途？

黄铜是在纯铜基础上以锌为主加元素的铜合金，由于锌元素的加入，增长来合金

的强度和硬度，减少了合金的塑性和韧性，用做一般的零件、镀层等。青铜指

除锌和银以外日勺其他元素为重要合金元素的铜合金，由于这些元素时加入，使合

金具有某些特殊性能和良好日勺铸造性能。

5、钛合金分为儿类？钛合金的性能特点与应用是什么？

钛合金分为：。型钛合金、B型钛合金、。+B型钛合金。钛合金日勺性能特点是：

熔点高、密度小、比强度高、热强度高、断裂韧性较高、耐腐性高，但切削性差、

冷变形困难、硬度低、耐磨性差。重要用于航空、化工、造船及医疗行业。

6、与金属材料相比，工程塑料H勺重要性能特点是什么？

密度小，比强度大，耐蚀性、减摩性与自润滑性良好，绝缘性、耐电弧性、隔音

性、吸振性良好，好易于成型和加工。缺陷是强度、硬度、刚度低，耐热性、导

热性差，热膨胀系数大，轻易燃烧、老化。

7、简述制约高分子材料大量应用的原因，怎样深入提高其性能？

8、某厂使用库存数年的尼龙绳吊具时，在承受能力远不小于吊装应力时却发生

断裂事故，试分析其原因。

库存时间太长，因空气中氧气等作用而老化，使强度等下降。

9、对于下面列出的四种构件，选用下列那种塑料最合适？

构件：（1）电源插座；（2）飞机窗玻璃；（3）化工管道；（4）齿轮。

材料：（1）酚醛树脂；（2）尼龙（3）聚氯乙烯；（4）聚甲基丙烯酸甲脂。

电源插座（酚醛树脂）；飞机窗玻璃（聚甲基丙烯酸甲脂）；化工管道（聚氯乙烯）;

齿轮（尼龙）。

10、简述常用特种陶瓷材料的种类、性能特点及应用。

氧化铝陶瓷：熔点高，热强度大，抗氧化，并具有高日勺电阻率和低的热导率。重

要用作高温构造材料、绝缘、绝热材料、模具材料及切削刀具。

氧化被陶瓷：最大特点是导热性好，用于制作封烟、真空陶瓷和原子反应堆陶瓷。

氧化铸陶瓷：

氧化物陶瓷：耐高温。

碳化物陶瓷：具有很高的熔点、硬度和耐磨性，电耐高温能力差。

氮化物陶瓷：

硼化物陶瓷：硬度高，较高的耐化学侵蚀能力。

11、陶瓷材料力学性能有何特性？怎样深入改善其性能？

强度、硬度高，化学和热稳定性好，耐高温、耐腐蚀，绝电绝热，但韧性差。面

临的重要问题是“增韧”。

12、复合材料口勺性能有什么特点？

比强度和比模量高，抗疲劳性能和抗断裂性能好,减摩、耐磨、减振性能优良。

金属基复合材料具有高韧性和抗热冲击性能。此外，复合材料还具有耐辐射性、

蠕变性能高以及特殊H勺光、电、磁性能。

13、常用H勺增强纤维有哪些？试比较它们的性能特点。

14、与纤维增强塑料相比，纤维增强金属在性能上有何特点？举例阐明它们的用

途。

15、比较玻璃钢、碳纤维增强塑料、硼纤维增强塑料•、碳化纤维增强塑料和Kevlar

纤维增强塑料口勺性能特点，举例阐明它们的用途。

16、纳米材料具有什么样日勺性能特点？

纳米材料指在一维方向上日勺线度在PlOOnm之间的I单元和由此单元作构造单元

的材料，其具有小尺寸效应、表面效应和量子效应。

17、未来材料有何特点？其发展方向是什么？

第六章失效及选材（P79）

1、零件的失效形式重要有哪些？分析零件失效的重要目的是什么？

零件的失效形式：变形、断裂、腐蚀、磨损。分析零件失效的重要目的是为了：

对的的设计零件的构造形式、尺寸；对的的选择材料；对的的制定零件的加工

工艺；对时的安装及使用零件。

2.、选择零件材料应遵守哪些原则？在运用手册上日勺力学性能数据时应注意哪些

问题？

选择零件材料应遵守：使用原则、工艺原则和经济性原则。在运用手册上日勺力学

性能数据时应注意零件的使用性能，由零件日勺工作应力、使用寿命或安全性与力

学性能指标的关系，确定对力学性能指标规定的详细数字。

3、试述常用力学指标在选材中H勺意义。

可根据零件的H勺工作条件、失效形式及其对力学性能的规定进行选材。塑性材料

考虑屈服强度，脆性材料考虑抗拉强度。

4、零件的使用规定包括哪些？以车床主轴为例阐明其使用规定。

包括力学性能、工作温度、工作介质及其他特殊性能。

车床主轴：1）受弯曲、扭转。2）承受的应力和冲击不大，运转平稳。3）

滑动轴承、锥孔、外圆锥面处应有一定的耐磨性。

5、试确定下列齿轮日勺材料，并确定热处理方式。

（1）承受冲击的高速齿轮：选用20CrMnTi钢。铸造后正火，机加工后进行渗碳

+高频淬火+低温回火，以提高表面硬和耐磨性。

（2）小模数表用无润滑小齿轮：选用45,调质。

（3）农用受力小、无润滑大型直齿圆柱齿轮：选用QT500-7,正火。

6、分析断裂韧度在选材中日勺意义。

断裂韧度是材料抵御裂纹扩展的能力。一般零件在制造过程中都会或多或少日勺存

在某种缺陷和裂纹，有的重要零件或生产周期长、生产成本高日勺零件，为保证安

全及减少废品率，应选择断裂韧度好的材料

7、今有一储存液化气的压力容器，工作温度为-196℃,试回答问题，并阐明理

由。

（1）低温压力容器规定材料具有哪些力学性能？

低温下保持一定的韧性和强度，以满足容器日勺使用规定。

（2）在下列材料中选择何种材料较为合适？

低温合金高强度钢：奥氏体不锈钢：变形铝合金：黄铜；钛合金；工程塑料。

选择低温合金高强度钢（奥氏体不锈钢、变形铝合金），因此压力容器为低温压

力容器，在-196℃时要承受一定压力，需材料在低温下具有较高的强度和韧性，

低温合金高强度钢（樊氏体不锈钢）具有这种性能。

8、选择下列零件的材料并阐明理由，制定加工工艺路线并阐明各热处理工序口勺

作用。

机床主轴；像床镶杆；燃气轮主轴；汽车、拖拉机曲轴；中压汽轮机后叶片；钟

表齿轮；内燃机的火花塞；赛艇艇身。

第七章铸造（P109）

1、什么是液态合金时充型能力？它对铸件质量有何影响？与合金的流动

性有何关系？化学成分对合金的流动性有何影响？

充型能力：液态合金充斥铸腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。充型能

力强能获得质量好的铸件。合金的流动性好，充型能力强，反之充型能力强弱。

纯金属和共晶成分的合金在恒定温度下凝固，己凝固层和未凝固层之间界面分

明、光滑，对未凝固液体阻力小，流动性好，结晶温度范围窄的合金流动性好。

2、既然提高浇注温度能提高合金的充型能力，为何又要防止浇注温度太

高？

因浇注温度太高，合金液体在铸腔中液态收缩与凝固收缩的量大，易产生缩孔

与缩松。

3、液态合金浇入铸型后要经历哪几种收缩阶段？对铸件质量各有何影响？铸造

模样尺寸与哪个收缩阶段亲密有关？

液态合金浇入铸型后要经历：液态收缩；凝固收缩；固态收缩等三个收缩阶

段。液态收缩，体积的缩小仅体现为型腔内液面的减少；凝固收缩引起铸件的

缩孔与缩松；固态收缩引起铸件的内应力、变形，甚至裂纹。铸造摸样尺寸与

固态收缩亲密有关。

4、铸件中缩孔和缩松是怎样形成的？主线原因何在？怎样防止铸件的缩孔和缩

松？从工艺上看哪种更难防止？为何？

合金液体在逐层凝固时，因内部体积的收缩并得不到液体合金的补充，产生缩

孔。合金液体在糊状凝固时，因内部体积的收缩并得不到液体合金的补充，产

生缩松。从工艺上看缩松更难防止，因缩孔可采用次序凝固措施使其产生在冒

口中。而缩松是糊状凝固的产物，在糊状凝固时，已凝固的金属表面粗糙，阻

碍液体金属的流动，收缩所需金属液体更难得到补充。

5、生产上常常采用哪些措施来确定缩孔的位置？

合理的安顿冒口和冷铁的位置，使铸件按预定方向次序凝固。

6、何谓次序凝固原理？何谓同步凝固原理从工艺上怎样实现这两种凝固原理？

它们各合用于甚么场所?

次序凝固原则：通过设置冷铁、布置浇、冒口位置等措施。保证铸件各部按照远

离冒口的位置最先凝固，然后朝冒口的方向次序凝固，使冒口最终凝固日勺凝固原

则。

同步凝固原则：通过设置冷铁、布置浇口和冒口H勺位置等措施.使铸件各部分温

差尽量小日勺凝固过程。

次序凝固原则合用于铸件壁厚，易产生缩孔和缩松的合金。同步凝固原则合用于

壁厚均匀，结晶温度范围宽，致密度规定不高区III勺铸件，以防止铸件的I内应力、

变形及裂纹。

7、铸造内应力分为哪儿类？热应力是怎样形成的？在铸件不一样部位欧I应力状

态怎样？

铸造内应力分为热应力和机械应力。热应力是由于铸件壁厚不均.各部分日勺冷却

速度不一致，收缩量不一样，铸件内部彼此互相制约产生的应力。厚部、心部受

拉应力。薄部、表面受压应力，

8.铸件变形的原因何在？怎样防止铸件的变形？

铸件变形是由于内部存在内应力，铸件处在一种不稳定状态，厚的部分受拉应力,

薄日勺部分受压应力。当应力超过屈服极限铸件自身总是力图通过变形来减缓内应

力，铸件产生变形。防止铸件的变形：1）铸件H勺构造尽量对称；2）铸件日勺壁厚

尽最均匀；3）采用同步凝固原则；4）采用时效处理“

9、球墨铸铁在化学成分、力学性能和铸造工艺方面有何特点？

化学成分：wc=3.7〜4.0%.Wsi=2.0〜2.8%、wMn=0.6〜0.8%,ws<0.04%,

wPVO.1%,\vRe=O.03〜0.05%。

力学性能：抗拉强度、塑性、韧性、疲劳强度较高。

铸造性能良好，在浇注前需向铁液中加入适量的球化剂和孕育剂，使碳呈球状析

出。

10、分析如图7-49所示的槽型铸件的热应力形成过程，标出最终热应力状态,

并用虚线画出铸件的变形方向。

比匕三

图7-49题10图

在固态收缩过程中，由于下部温度下降得快，上部与下部收缩不均匀，因此产生

热应力。最终热应力为上拉下压。变形方向为沿对称轴向上凸。

11、铸造工艺图包括哪些内容？试确定如图7-50所示的机床床身的分型面和浇

注位置，并阐明原因。

铸造工艺图包括：铸件的浇注位置，分型面，型芯的数量、形状及固定措施，加

工余量，起模斜度、收缩率，浇注系统，冒口，冷铁的尺寸及布置，砂箱形状及

尺寸等。

图7-50题11图

12、图7-51所示日勺三种铸件应采用何种手工造型措施？试确定它们日勺分型面和

浇注位置。

13、熔模铸造有何优缺陷？和实型铸造相比有哪些不一样？

优缺陷：（1）可生产形状复杂及薄壁铸件；（2）铸件尺寸精度高;表面质量好；

（3）适应性广；（4）工艺过程复杂、不易控制，生产周期长，铸型的制造费

用高，铸件不适宜太大。

与实型铸造相比，工艺较复杂，需要两次造型，两次浇注，且不易控制；使用和

消耗的材料较贵。

14、金属型铸造、压力铸造、反压铸造和挤压铸造有何不一样？

金属型铸造：依托合金液重力将熔融金属浇入金属铸型而获得铸件日勺措施。

压力铸造:将熔融金属在压铸机中以高速压射入金属铸型内，并结晶日勺铸造措施。

反压铸造：用较低的压力使金属液自下而上充填型腔，并在压力下结晶以获得铸

件日勺铸造措施。

挤压铸造：对定量浇入铸型型腔中的液态金属施加较大日勺机械压力，使其成形、

凝固获得零件毛坯的一种工艺措施。

15、离心浇注有何优缺陷？重要合用于哪些场所

长处：工艺简朴，铸件组织致密，无缩孔、气孔、夹渣等缺陷，力学性能好，便

于铸造“双金属”铸件，铸造合金的种类不受限制。缺陷：铸件内表面质量差,

孔H勺尺寸不易控制。

重要合用于大批量生产灰铸铁及球墨铸铁管、汽缸套及滑动轴承等中空件，也可

浇注刀具、齿轮等成形铸件。

16、在大批量生产时，铝活塞、摄影机机身、机床机身、大直径铸铁管、汽轮机

叶片和薄壁波导管最合适采用哪一种铸造措施？

铝活塞、汽轮机叶片合适采用反压铸造；摄影机机身合适采用压力铸造；机床机

身合适采用砂型铸造；大直径铸铁管、薄壁波导管合适采用离心铸造

17、什么是铸件日勺最小壁厚？为何要规定铸件日勺最小壁厚？与否铸件壁厚越大越

好？

铸件的I最小壁厚指某种合金在一定日勺铸造工艺下能得到合格铸件日勺壁厚日勺最小

值。假如铸件H勺壁厚不不小于规定的最小壁厚，铸件将也许出现浇不到等缺陷,

而成为废品。铸件壁厚不是越大越好，而是根据使用规定选用，并需不小于铸件

的最小壁厚。

18、为何要设计铸件的构造圆角？图7-52铸件的构造设计与否合理？如不合理,

在不变化分型面和浇注位置日勺前提下加以修改。

图7-52题18图

为便于造型，防止铸件在尖角处产生裂纹和应力集中，防止因尖角在浇注时导致

冲砂、砂眼和黏砂等缺陷。图7-52铸件的构造设计不合理，孔不应当有上部圆

角，或者不铸出孔。

19、指出如图7-53所示铸件构造不合理之处，并加以改正。

20、为何要设计铸件日勺构造斜度？铸件的构造斜度与起模斜度有何异同？

为以便起模和防止损坏砂型。铸件的构造斜度是从使用角度考虑设计的，而起模

斜度是考虑铸造工艺规定附加的，如铸件啊构造斜度不小于起模斜度，可不在考

虑与起模斜度。

第八章压力加工（151）

1、常用的金属压力加工措施有哪些？各有何特点？

（1）轧制：使金属坯料通过一对回转轧相间的空隙产生变形。

（2）挤压：使金属坯料从挤压模的模孔中挤出而变形。

（3）拉拔：将金属坯料从拉拔模的模孔中拉出而变形。

（4）自由锻：将金属坯料放在上下砧板间受冲击力或压力而变形。

（5）模锻：将金属坯料放在模锻模膛内受冲击力或压力而变形。

（6）板料冲压：运用冲模，使金属板料产生分离或变形。

2、为何弹簧丝都采用冷拉、冷卷成形？在拉制过程中为何被拉过模孔而截面缩

小H勺钢丝其截面不会再缩小，也不会被拉断？

冷拉簧丝在冷拉过程中受挤压，表面形成压应力，有助于提高疲劳强度。弹簧重

要受剪应力，而冷拉簧丝纤维组织沿轴向分布，垂直于剪应力方向，有助于承受

剪应力。

冷卷成形是为了保持冷拉簧丝的特点。

被拉过模孔而截面缩小的钢丝其截面不会再缩小，也不会被拉断，是由于在模孔

时挤压下，金属发生冷变形，，材料时强度、硬度提高，塑性和韧性下降日勺原因。

3、纤维组织是怎样形成的？它的存在有何利弊？设计零件时怎样合理运用纤维

组织？

通过热变形时材料内部的夹杂物及其他非基体物质，沿塑性变形方向形成纤维

组织。它使材料顺纤维方向的强度、塑性和韧性增长，垂直纤维方向的同类性

能下降，力学性能出现各向异性。设计零件时应使纤维组织沿拉最大正应力方

向，而最大剪应力垂直于纤维方向，并尽量使纤维方向沿零件的轮廓分布而不

被切断。

4、何谓冷变形和热变形？纯铅丝和纯铁丝反复折弯会发生什么现象？为何？

材料在再结晶温度如下变形称为冷变形，反之为热变形。纯铅丝和纯铁丝反复折

弯会发生加工硬化（即强度、硬度增长，塑性、韧性下降）现象。这是由于金属

在外力作用下产生塑性变形，晶体与晶体间发生位移，使位错阻力增长所至。

5、何谓金属日勺可锻性？影响可锻性的原因有哪些？

金属的可锻性（铸造性能）：是衡量材料压力加工是易程度H勺工艺性能。包括塑性

和变形抗力。

影响可锻性的原因有：（1）金属的化学成分；（2）金属的组织构造；（3）变形温

度；（4）变形速度；（3）应力状态。

6、为何锻件的力学性能常优于铸件？

由于热变形可使金属的致密度提高，细化组织，提高其力学性能。

7、为何重要的轴类锻件在铸造过程中均安排有或粗工序？

为提高零件的铸造比，以提高纤维组织日勺明显程度及材料日勺致密度，破碎铸造状

态下的J树枝状组织，细化晶粒，到达提高其力学性能的目的。

8、在图8-54所示日勺两种砧铁上拔长时，其效果有何不一样？

（■）V形砧（b）平砧

图8-54题8图

图a比图b效果好，图a材料在V型砧铁作用下受压面较多，有助于纤维组织的

形成和阻碍内部缺陷的产生和扩展。图b材料在平砧铁材料表面层在两侧处在拉

应力状态，轻易产生垂直方向的裂纹。

9、试述自由锻、胎模锻和模锻日勺特点及合用范围。

自由锻特点：铸造时，金属可以沿上、下砧块向没有受到铸造工具工作表面

限制的各方向流动。（2）工具简朴，应用广泛，对设备规定低，生产周期短;

生产率低，尺寸精度不高，表面粗糙度高，对工人操作水平规定高，自动化程度

低。用于单件、小批量生产。

胎模锻特点：介于自由锻与模锻之间（1）不需用昂贵的设备，可扩大自由锻H勺

范围。（2）操作灵活，可局部成形。（3）胎模构造简朴，制造轻易。（4）胎

模锻尺寸精度不高，工人劳动强度大，胎模轻易损坏，生产率不高。。用于中、

小批量的小型锻件的生产。

模锻的特点：（1）锻件质量很好，力学性能较高。（2）锻件形状复杂，尺寸精

度高，表面质量很好。（3）生产率高，劳动强度小，操作简便，对工人技术规

定低，轻易实现机械化。（4）节省金属材料，锻件加工余量和公差较小。合用

于中、小型锻件的成批和大量生产。

10、对于如图8-55所示的零件采用自由锻制坯，试定性绘出锻件图，选择自由

锻工序，并绘出变形简图。

11、图8-56所示模锻零件日勺设计有哪些不合理的地方？应怎样改善？

图示模锻零件H勺设计不合理的地方：690H勺外圆表面为不加工面，但它没有倒

角、圆弧过度和拔模斜度等，齿轮齿形及外圆更不能不加工。

12、图8-57所示三种零件若分别进行单件、小批量和大批量生产时，应选用哪

种铸造措施制造？试定性绘出锻件图。

13、下列零件应选用何种铸造措施制坏?

（1）活扳手（大批量）：模锻

（2）大六角螺钉（成批）；模锻

（3）铳床主轴（成批）；自由锻

（4）起重机吊钩（单件）。自由锻

14、怎样确定冲孔模和落料模的刃口尺寸？用直径50nmi的冲孔模具来生产直径

50mma）落料件能否保证冲压件日勺精度？为何?

冲孔模和落料模规定凸模和凹模间有合理的间隙，其间隙一般为板厚日勺

用直径50mmH勺冲孔模具来生产直径50mmH勺落料件不能保证冲压件的精度，由于

工件上孔H勺尺寸取决于凸模的尺寸，而外形尺寸取决于凹模尺寸。

15、板料拉深时，怎样防止工件拉裂和边缘起皱？

①凸凹模欧I工作部分必须具有一定的圆角；②凸凹模间隙要合理；③控制拉

深系数；④设置压边圈；⑤涂润滑油。

16、冲模构造分为哪几类？各有何特点？

按每一次冲程完毕工序的多少可分为简朴模、持续模和复合模。

简朴模一次冲程只能完毕一道工序，构造简朴，成本低，生产率较低，重要用于

简朴冲裁件的批量生产；持续模在一次冲程内在模具口勺不一样位置上可以同步完

毕两道以上的工序，但构造复杂，成本高。合用于大批量生产精度规定不高日勺中

小型零件；复合模在一次冲程内在模具的同一位置上可同步完毕两道以上的工

序，零件加工精度，高生产率高，但模具制造复杂，成本高，合用于大批量生产。

17、试述如图所示冲压件的生产过程。

落料、冲孔、折弯

18、超塑成型与-一般塑性成型有何区别？常用的超塑成型措施有哪些？

超塑成型是运用材料在特定的I条件下所体现出的异常高日勺伸长率（超过10。%）

的能力来成形日勺，它比一般塑性成型所需载荷低得多，能成型出一般塑性成型不

能成形的高质量、高精度的I薄壁、薄腹板、高筋件和其他复杂件。常用措施有超

塑性模锻、超塑性无模拉拔、超塑性气压涨形和超型性涨形与扩散连接复合工艺

等。

19、简述摩擦压力机日勺工作原理。为何摩擦压力机上不适宜进行多模膛铸造？

摩擦压力机靠飞轮旋转所积蓄的能量转化为金属H勺变形能进行铸造日勺。电动机经

带轮、摩擦盘、飞轮和螺杆带动滑块做上、下往复运动，操纵机构控制左、右摩

擦盘分别与飞轮接触，运用摩擦力变化飞轮转向c因传动效率低，滑块上没有特

殊日勺安装上模日勺装置，多模膛铸造时易错边，因此不适宜进行多模膛铸造。

20、何谓精密锻模？它与一般锻模相比有何特点?

精密锻模精度比一般锻模高，用它可直接铸造出所需的产品零件。与一般锻模相

比没有飞边槽。

第九章焊接（177）

1、什么是焊接电弧？它由哪几种区域构成？各区产生的热量和温度怎样？什么

是正接和反接？

焊接电弧：由焊接电源供应的，具有一定电压的两电极间或电极与焊件间，在

气体介质中产生的强烈而持久的放电现象。电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三

部分构成。阳极区热量约占43%,温度约为2600K：阴极区热量约占36%,温度

约为2400K；弧柱区热量约占21%,温度可达6000~8000K。直流电源焊接时，正

接：工件为正极，焊条为负极；反接工件为负极，焊条为正极。

2、焊条由哪几部分构成？各部分作用怎样？其中为何具有钵铁？在其他电弧焊

工艺中，有无类似材料和作用？

焊条由金属焊芯和药皮两部分构成。焊芯日勺作用：①作为电级，起导电作用：②

作为焊缝日勺填充金属，与母材一起构成焊缝。药皮日勺作用：①稳定电弧；②产

生保护气体；③造渣，保护焊缝；④补充合金元素，提高焊缝金属日勺力学性能。

铸铁在焊接冶金过程中起脱气、去硫、渗合金等作用。在其他电弧焊工艺中，有

类似材料和作用，如钎焊中的钎剂。

3、什么是焊接热影响区？熔焊时低碳钢的I焊接热影响区一般分为那几种区？它

们对焊接接头质量有何影响？可采用什么措施来减少或消除热影响区？

热影响区：在焊接过程中，焊缝两侧金属因焊接热作用而产生组织和性能变化

的区域。低碳钢的焊接热影响辨别为溶合区、过热区、正火区和部分相变区。

溶合区：成分和组织极不均匀，强度下降塑性很差，是产生裂纹及局部脆性破

坏的发源地。过热区：具有过热组织或晶粒明显粗大的区域。过热区的塑性、

韧性差，轻易产生焊接裂纹。正火区：具有正火组织的区域。空冷后，金属发

生重结晶，晶粒细化，其力学性能优于母材。部分组织发生相变的区域。该区

的晶粒大小不均匀，力学性能稍差。对热影响区的大小、组织和性能可以通过

不一样的焊接措施，焊接规范等工艺措施加以控制，如减少焊接电流，但无法

消除。

4、什么是酸性焊条和碱性焊条？各有何特点？焊后焊接接头质量有何影响？各

在何种场所使用？

酸性焊条和碱性焊条区别在药皮日勺化学成分，酸性焊条药皮熔渣日勺重要成分是酸

性氧化物，碱性焊条药皮熔渣的重要成分是碱性氧化物。酸性焊条特点是氧化性

较强，易烧损合金元素，但电弧稳定，对焊件上的油污、铁锈不敏感，工艺性很

好；熔渣熔点较低，流动性好，有助于脱渣和焊缝的形成，但难以有效清除熔池

中日勺硫、磷杂质，轻易形成偏析，焊缝塑性和韧性稍差，渗合金作用弱，热裂倾

向大。酸性焊条适合多种电源，常用于一般钢构造件的焊接。碱性焊条氧化性弱，

脱硫、磷能力强，抗裂性好，但对油污、水锈等敏感性较大，易产生气孔，工艺

性较差。一般需要采用直流反接，重要用于压力容器等重要构造件口勺焊接。

5、产生焊接应力和变形的原因是什么？焊接应力与否一定要消除？怎样消除，

可采用哪些措施来消除？

焊接过程中，对焊件进行不均匀加热和冷却，是产生焊接应力和变形日勺主线原因。

焊接应力一定要消除。消除焊接应力措施有：选择合理日勺焊接次序，尽量使焊缝

自由收缩；锤击焊缝；加热减应区；焊前预热和焊后缓冷；焊后去应力退火。

6、焊接变形的基本形式有哪些？防止和减少焊接变形常采用哪些措施？如产生

变形怎样校正？

变形的形式：收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形、扭曲变形等。

防止和减少焊接变形常采用的措施：（1）合理选择焊件构造；（2）焊前预热,

焊后缓冷：（3）焊前组装时，采用反变形法；（4）刚性固定法；（5）预留收缩

变形量；（6）加热“减应区”；（7）安排合理的焊接次序；（8）锤击焊缝法；（9）

焊后热处理。校正措施有：（1）机械矫正法；（2）火焰矫正法。

7、埋弧自动焊与手工电