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材料成型复习思考题(含完整答案版)

材料成型复习思考题(含完整答案版)
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《材料成形技术基础》复习思考题

第一篇铸造

1.何谓液态合金的充型能力?充型能力不足,铸件易产生的主要缺陷有哪些?

充型能力:液态金属充满铸型型腔,获得形状完整、尺寸精确、轮廓清晰铸件的能力。

充型能力不足,会产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。

提高充型能力的方法:1)选择凝固温度范围小的合金;2)适当提高浇注温度、充型压力;3)合理设计浇注系统结构;4)铸型预热,合理的铸型蓄热系数和铸型发气量;5)合理设计铸件结构。

2.影响液态合金充型能力的主要因素有哪些?

影响液态合金充型能力的主要因素有:流动性、铸型条件、浇注条件和铸件结构等。

3.浇注温度过高或过低,对铸件质量有何影响?

浇注温度过低,会产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。浇注温度过高,液态合金的收缩增大,吸气量增加,氧化严重,容易导致产生缩孔、缩松、气孔、粘砂、粗晶等缺陷。可见,浇注温度过高或过低,都会产生气孔。

4.如何实现同时凝固?目的是什么?该原则适用于何种形状特征的铸件?

铸件薄璧部位设置在浇、冒口附近,而厚璧部位用冷铁加快冷却,使各部位的冷却速度趋于一致,从而实现同时凝固。目的:防止热应力和变形。该原则适用于壁厚均匀的铸件。

注意:壁厚均匀,并非要求壁厚完全相同,而是铸件各部位的冷却速度相近。

5.试述产生缩孔、缩松的机理。凝固温度范围大的合金,其缩孔倾向大还是缩松倾向大?与铸铁相比较,铸钢的缩孔、缩松倾向如何?

产生缩孔、缩松的机理:物理机制是因为液态收缩量+凝固收缩量>固态收缩量(或写为:体收缩量>线收缩量);工艺原因则是由于补缩不足。

凝固温度范围大的合金,其缩松倾向大。与铸铁相比较,铸钢的缩孔、缩松倾向大。

6.试述冒口与冷铁的作用。

冒口:补缩、排气。冷铁:调整冷却速度。冒口:补缩、排气。冷铁:调整冷却速度。

7.一批铸钢棒料(Φ200×L mm),落砂清理后,立即分别进行如下的切削

加工:

(1)沿其轴线,在心部钻Φ80mm

加工后棒料长度为L1;

(2)将其车为Φ80mm的轴,

度为L2。

试分析L、L1、L2是否相等。

答案:L1>L>L2

8.

和大小。

①基体组织为F时,塑性、韧性较好,但强度、硬度较低。

基体组织为P时,塑性、韧性较低,但强度、硬度较高。

基体组织为F+P时,铸铁力学性能介于以上两种情况之间。

②G从片状→团絮状→球状,力学性能逐渐上升。G由大变小,以及G均布时,则力学性能↑。

9.试述孕育铸铁的生产原理。与普通HT相比:在力学性能上孕育铸铁有何特点?常用于什么场合?

生产原理:改善普通灰铸铁可从两方面考虑,基体由F→P;G由粗大→细小、均布。

孕育铸铁的强度较高,力学性能对璧厚的敏感性小,常用于静载下有较高强度的铸件,以及璧厚较大的中、小型铸件。

10.试分析:工艺上可采取哪些措施控制石墨化倾向?石墨化倾向对灰口铸铁的组织和力学性能会产生哪些影响?

控制碳当量;热处理:G化退火以及正火。

石墨化倾向大,石墨较粗大,灰口铸铁的基体组织倾向于形成F,故强度、硬度较低。反之则倾向于形成P,故强度、硬度较高。

11.试述铸造中常用的孕育剂、球化剂。球墨铸铁在球化处理后,为何还要进行孕育处理?

孕育剂:75硅铁。球化剂:稀土镁合金(RE-Mg)。

孕育处理可以促进石墨化倾向,还可使石墨球圆整、细化。

12.简述QT的铸造工艺特点。

成分接近共晶点,流动性好,但在铸型刚度较小时(也即退让性较好时),铸件容易产生缩孔、缩松等缺陷。

生产球铁件,铸型刚度较小时,采用冒口和冷铁,顺序凝固原则/定向凝固原则;铸型刚度很好时,不用冒口和冷铁,同时凝固原则。

容易产生夹渣和皮下气孔。

球铁的出炉温度高于1400℃。

13.试从以下几个方面比较球铁和可铁:C、Si含量;生产方法;力学性能;适用范围。

可铁:C、Si含量较低,生产时先获得白口,且多采用定向凝固原则(∵无G析出,体收缩大,缩孔、缩松倾向大),再经高温G化退火得到,力学性能较低,适用于受力较小的曲轴、连杆等。球铁:C、Si含量较高,生产时需经球化、孕育处理,力学性能较高,适用于受力较大的曲轴、连杆等。

注意:承受冲击、形状复杂的薄璧小件时选择KTH.

14.试分析比较普通灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁的化学成分、组织和性能特点。

普通灰铸铁、可锻铸铁和球墨铸铁的化学成分、组织和性能特点。

普通灰铸铁和球墨铸铁的成分均接近共晶成分,而可锻铸铁的碳当量低。

它们的基体可以是F,也可以是P,或F+P。

普通灰铸铁的强度低;KT和QT的强度较高,且具有一定的塑性和韧性,其中QT的强度最高。

15.试从力学性能、铸造工艺性能两个方面比较铸铁和铸钢,并叙述铸钢的应用范围。

铸铁铸造工艺性能较好,铸钢力学性能较好。

铸钢的应用范围:形状复杂难以用压力加工或切削的方法成形;力学性能要求较高,不能采用铸铁。

16.试述铸钢生产的一般特点。

铸钢的铸造性能差,易产生浇不足、气孔、缩松、缩孔、裂纹、夹渣和粘砂等缺陷。常采用以下措施:

(1) 铸型应具备高的耐火度、透气性、合理的紧实度。

(2) 合理选用凝固原则(一般,定向/顺序凝固;复杂件,复合凝固) 。

(3) 必须热处理。退火适于≥0.35%C或结构特别复杂的铸钢件;正火适于<0.35%C的铸钢件。

17.合理选择浇注位置与合理选择分型面,两者的目的是否相同?

选择浇注位置的目的是减少铸造缺陷,保证铸件的质量;选择分型面的目的是便于起模,简化铸造工艺。可见,两者的目的是不同的。

18.模样、铸件(毛坯)、零件三者在尺寸、形状、结构上有何区别?

19.试述起模斜度与结构斜度的作用和区别。

铸造斜度分为结构斜度和拔模斜度两种。它们的作用主要都是便于起模。

为了便于从铸型中取出模型,凡垂直于分型面的铸件壁应具有一定的倾斜度;为从芯盒中取出型芯的方便,铸件上相应的部位亦应由一定的倾斜度。

区别:结构斜度是在铸件结构设计阶段,在铸件非加工表面设置的;

拔模斜度是铸造工艺设计阶段,在制造模型与芯盒时,在铸件加工表面设置的。

起模斜度影响因素

1.模样材料:金属模↓,木模↑。

2.造型方法:机器造型α,较小。

3.起模高度:h↑,α↓。(注意,与模锻斜度不同)

4.所处位置:内壁,α较大

20.在铸造中,什么是叫芯头和芯座?它们的尺寸大小是否相同?

芯头是指砂芯的外伸部分,是型芯的定位、支撑和排气结构。芯头如图所示。芯头有垂直和水平芯头两种。芯座是指铸型中专为放置芯头的空腔。芯头和芯座尺寸主要有芯头长度L(高度H)、芯头斜度α、芯头与芯座装配隙s等。尺寸可参照教材。

21.人们常在铸件上设置加强肋并且在有孔的部位设置凸台。这样做的目的是什么?加强肋的厚度是否应大于或等于被加强壁的厚度?

在铸件上常设置加强肋并且在有孔的部位设置凸台。设置加强肋的目的是:①避免增加铸件壁厚;②保证铸件刚度。

设置凸台的目的是减小璧厚,使璧厚尽量均匀。加强肋的厚度应小于被加强壁的厚度。

22.试分析铸造应力的产生机理及防治措施。

铸造应力主要有热应力和收缩应力(或机械应力)两种。

热应力是因为铸件璧厚不均匀,各部分冷却速度不同,导致在同一时期铸件各部分收缩不一致而引起的应力。(内因)防止:同时凝固原则、去应力退火(人工时效)、反变形。

收缩应力(或机械应力)是因为合金的线收缩受到铸型、型芯、浇冒口系统的机械阻力而引起的内应力。(外因)防止:提高铸型以及型芯的退让性、去应力退火(人工时效)。

23.什么是定向凝固原则?其目的是什么?具有何种形状特征的铸件宜采用定向凝固?设计这类铸件时,应如何使其壁厚分布合理?

所谓顺序凝固/定向凝固,是使铸件按规定方向从一部分到另一部分逐渐凝固的过程。目的:减少缩孔、缩松倾向。通过在铸件不同部位放置冷铁、冒口,可实现顺序凝固/定向凝固。

铸件壁厚应合理分布:使铸件向一个方向逐渐均匀增厚。

24.试分析:为何铸件的壁厚既不能过大,也不能过薄?影响铸件壁厚的因素有哪些?

⑴璧厚既不能过大,也不能过小,因为,

过大储热量大

V冷↓↓

合金液充型能力↓;

过小

V冷↑↑,灰口铸铁的表位易产生白口组织。

⑵影响铸件壁厚的因素:

①液态合金的充型能力。铸造工艺上,规定了最小允许壁厚。

推荐了“临界壁厚” ≈ 3?最小允许壁厚。

②铸件的刚度。

增加铸件的刚度不能单靠增加壁厚,常常需要合理地设计铸件的截面形状。如加强肋(肋板的厚度,应小于被加强壁的厚度)。

加强肋,又称拉肋,防变形肋(提高刚度嘛)。强,行(形),发啦!

除了加强肋外,铸肋还有一类,称为割肋,又称收缩肋,防裂肋,以及激

冷肋。为便于记忆,用“收割机”“割裂”,

这两类铸肋,也即加强肋和割肋,它们的厚度都小于铸件的壁厚。

注意:热裂是在凝固后期、接近固相线的高温形成的。线收缩,也即固态收缩也是从凝固后期、接近固相线的高温开始的,而不是液态金属完全变为固态才开始的!!!

第二篇金属压力加工

1.为何承受重载、冲击的齿轮通常均采用锻造的方法制坯?(提示:三化)

材料组织细密化、成分均匀化、锻造流线分布合理化。

注意:使零件服役时最大切应力与锻造流线方向垂直。

2.试述如何利用下列物理现象来提高工件的力学性能:冷变形硬化;回复;再结晶。

冷变形硬化:提高强度、硬度和耐磨性,特别是对于塑性好,且不能用热处理强化的金属尤为重要;回复:消除应力,冷卷弹簧的去应力退火(250~300℃);再结晶:消除冷变形硬化,多次拉深中间的再结晶退火。

3.何谓锻造比?压力加工时,为什么要选择合适的锻造比?

锻造比:评价锻造过程中金属材料变形程度的参数。Y,恒大于1。

Y反映了锻件变形程度与锻件力学性能之间的关系。

Y↑,内部孔隙被焊合——组织细密化

偏折的碳化物、树枝晶被打碎——成分均匀化。

Y↑↑,锻造流线形成——各向异性

组织细密化达到极限,力学性能不能进一步↑

因此,要选择适当的锻造比。

4.如何评价金属材料的锻造性能?试分析加热温度、变形速度和应力性质对钢的锻造性能的影响。

锻造性能评价指标:塑性和变形抗力。

①温度:开始T℃↑材料的锻造性能↑

T℃↑↑两种情况过热——晶粒粗大(纠正方法:正火)

过烧——局部可切除,大面积则锻件报废

可见,过热和过烧是锻件加热时可能出现的缺陷,但过热可以修复,过烧却不能修复。

②变形速度

两对矛盾综合作用:内能散失——累积、加工硬化——再结晶

变形速度较小时,锻造性能↓;变形速度超过临界值后,锻造性能↑

③应力状态

(1)对塑性的影响:

压应力数目↑塑性↑——阻碍微裂纹产生、扩展

拉应力数目↑塑性↓——促使微裂纹扩展

(2)对变形抗力的影响

压应力数目↑,变形抗力↑

拉应力数目↑,变形抗力↓参见补充课件。

5试分析金属塑性变形的基本规律及其应用

(1)体积不变条件:塑性变形前后体积不变,ε1+ε2+ε3 = 0

应用:计算坯料质量和各种工序间的尺寸。

(2)最小阻力定律

变形过程中,物体各质点将向着阻力最小的的方向移动。即做最少的功,走最短的路。

应用:让金属按规定方向流动,以获得所需形状和尺寸的锻压件。

6.自由锻有何优点?什么情况下应采用自由锻?

优点:不用模具,可局部成形。

应用:①单件小批。②重型、特大型锻件。

7.试分析下列说法是否正确:

(a)随着碳含量的增加,钢的始锻温度增高。

(b)空气锤的规格是以其所能产生的最大冲击力来确定的,力的单

位为kg.f。

(c)水压机对锻件的作用力是静压力。

(d)过热是锻件加热过程中可能发生的不可挽回的缺陷。

随着碳含量的增加,钢的始锻温度↓,终锻温度在800℃左右。

空气锤的规格是以其落下部分的质量表示其吨位。(c)正确。

过热可用正火消除。

8.与蒸汽-空气锤相比,水压机有何优点?

与蒸汽-空气锤相比,水压机优点:⑴锻透深度大——细晶粒组织的锻件;⑵静压力——噪声低、震动小。

注:锻透深度大是因为变形速度慢,再结晶充分。

9.自由锻工序分为哪三类?各包含哪些基本内容?

辅助工序:切槽,切肩,倒棱。

基本工序:镦粗、拔长、冲孔、弯曲、扭转、错移,切割等。

精整工序:平整、校直。

10.绘制自由锻件图时,应考虑哪些主要因素?

①敷料:简化锻件形状,便于锻造。②加工余量。③锻件公差。

11. 掌握自由锻零件的结构工艺性原则。

总原则:形状不宜复杂。

①避免曲面相交的相贯体结构;避免锥体、斜面结构;不允许出现加强筋、凸台、丁字形截面和空间曲线形表面。

②对形状复杂件,可采用锻-焊、锻-机械连接等联合结构。

12. 模型锻造有何优点?什么情况下应采用模锻?

模锻优点:生产率高、尺寸精确等。

缺点:质量不能太大,小于150kg;设备、锻模成本高。

应用:大批大量生产,锻件质量小于150kg 。

长杆类锻件模锻,一般在平锻机上进行锻造,且锻造通孔模锻件的唯一方法。

13. 模锻的基本工艺过程包括哪几个阶段?

模锻的四个基本阶段:制坯、预锻、终锻、精整。

14. 胎模锻是否属于模锻?试述胎模锻的优点和适用范围。

胎模锻介于模锻和自由锻之间,故具有两者的部分优点。适于中、小批生产。

15. 模锻斜度有何作用?在模锻零件的哪类表面上必须设置模锻斜度?为什么模锻斜度应尽量采用3°、5°、7°、10°……等标准度数?

为便于锻件出模,垂直于分模面的表面必须有斜度,称为模锻斜度。外壁斜度一般取3°、5°、7°、10°等标准度数。内壁斜度应比外壁斜度大2°~5°,因为内壁冷缩,夹紧工件。模膛深度与相应宽度的比值(h/b)越大,则斜度越大。之所以取标准度数,是便于采用标准指状铣刀加工。

注意,对比铸造中的起模斜度,起模斜度影响因素

1.模样材料:金属模↓,木模↑。

2.造型方法:机器造型α,较小。

3.起模高度:h↑,α↓。(与模锻斜度不同)

4.所处位置:内壁,α较大

16.试述模锻圆角的作用。

圆角半径作用:①减少金属流动的阻力——有利于金属充满模锻。

②减轻应力集中——提高锻模寿命;

注意与铸造圆角的作用比较。

17.试分析比较自由锻件与模锻件设计的异同

相同点:都要考虑敷料、加工余量和公差。

不同点:模锻件要考虑分模面的选择、在加工表面设置模锻斜度和模锻园角、有孔的零件还要加上冲孔连皮,模锻件均应避免截面相差过大,薄壁、高

筋、凸起等结构,模锻件应避免深孔和多孔结构;模锻件减少余块,简化模锻工艺。自由锻件应避免空间曲面结构等。

18.在设计落料模时,如何确定凹、凸模的尺寸?

1)以落料件确定凹模尺寸,考虑磨损,凹模刃口尺寸应靠近落料件的最小极限尺寸。

2)以凹模尺寸为基准,减去间隙,设计凸模。

3)模具刃口尺寸精度比冲压件精度高2~3级。

加一题:在设计冲孔模时,如何确定凹、凸模的尺寸?

1)以冲孔件确定凸模尺寸,考虑磨损,凸模刃口尺寸应靠近孔的最大极限尺寸;

2)以凸模为基准,加上间隙,设计凹模。

3)模具刃口尺寸精度比冲压件精度高2~3级。

19.试述材料最小相对弯曲半径及其影响因素。

影响因素:

①塑性越好,则r min/t越小;

②t越小,则r min/t越小。

③板料的纤维方向与折弯线垂直时,r min/t最小。

20.试分析:拉深时,工件被拉穿的原因。应如何防止?

21.什么是复合冲模?它在结构上有何特点?

复合模:在模具的同一工位在压力机的一次形成中完成2个或2个以上的冲压模具。结构特点:有一个凸凹模(既可做凸模又可做凹模)。

第三篇焊接

0.焊接电弧是由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成的。

1.试述冶金连接的原理和特点。

冶金连接是通过加热或加压(或两者并用),并且用或不用填充材料,

使焊件达到原子结合,形成永久性接头的加工方法。

优点:焊缝体积小、重量轻、性能优越;

能简化复杂件、大型件的制造工艺,铸-焊、锻(压)-焊等联合

结构;

可修补铸件、锻件以及局部受损坏的零件;

缺点:会产生焊接应力和变形。

2.试述焊条药皮的主要作用。

焊接药皮是压涂在焊芯表面的涂料层,它对保证手工电弧焊的质量极为重要,其主要作用有:

①造气、造渣,起保护作用,防止气孔、夹渣;

②冶金作用,如脱氧、脱硫、脱磷和渗合金等;

③稳弧、脱渣等作用,以保证焊条具有良好的工艺性能,形成美观的焊缝。

3为什么碱性焊条一般均应采用直流反接?

碱性焊条含有的萤石,故一般均采用直流反接。――“简(碱)直反了”

4在强度级别相等的条件下,试从力学性能与工艺性能两个方面比较酸性焊条与碱性焊条。

碱性焊条与强度级别相同的酸性焊条相比,其熔敷金属的塑、韧性好,含氢量低。但碱性焊条的稳弧性较差,对锈、水、油污的敏感性大,容易产生气孔,有毒气体和烟尘多。

结论:在强度级别相等的条件下,酸性焊条(焊接)工艺性好些,碱性焊条的(焊缝)力学性能高些。

5试述结构钢焊条的选用原则。

主要考虑焊缝的力学性能要求。

①强度-按“焊缝与母材等强度级别”原则。

即:焊条熔敷金属强度不低于母材,且应相近,不宜高出太多。

②塑性、韧性-重要的焊缝、动载荷和结构刚度大时一般选用碱性焊条。

6试述不锈钢焊条的选用原则。

主要考虑焊缝的化学成分要求。遵循“焊缝与母材同化学成分类型”原则。

7掌握典型结构钢焊条:E4313和E5015的编号含义。

E表示焊条。前两位数字表示熔敷金属抗拉强度最小值。第三位数字表示焊条适用的焊接位置,0或1都表示适用于全方位焊接。第三、四位数字的组合表示药皮类型和焊接电流类型。E4313是典型的酸性焊条,其熔敷金属抗拉强度的最小值为420MPa,适合全方位焊接。药皮类型为高钛钾型,交、直流均可。E5015

是典型的碱性焊条,其熔敷金属抗拉强度的最小值为490MPa。适宜全方位焊接。药皮类型为低氢钠型。碱性焊条中含有CaF2,它可以降低焊缝中的含氢量。

8低碳钢焊接接头包括哪几个区域?

低碳钢焊接接头包括三个区域焊缝区、熔合区、和热影响区,而热影响区又细分为:过热区、正火区、部分相变区。熔合区和过热区均为“危险区”,正火可以消除“危险区”。

9试分析下面的说法是否正确:“焊接结构钢时,由于采用了‘与母材等强度原则’选择焊条,所以,其焊接接头的力学性能一定不会低于母材。

不对。焊接接头中的熔合区和过热区的力学性能最差,其性能可能低于母材。

10试述埋弧焊、电渣焊、电阻焊和钎焊四者之间的区别、各自的优点和适用范围。

前两种均为熔化焊,母材熔化;钎焊母材不熔化,钎料熔化。电阻焊为压力焊,焊接时需要施加压力,压力焊通常不需要焊剂,也不需要填料。

由于焊剂保持的原因,如果不采取特殊措施,埋弧自动焊通常只能用于平焊,而电渣焊为立焊。

埋弧自动焊优点:效率高、焊接质量好。应用:批量生产的中、厚板、平直、环状焊缝。

电渣焊优点:生产率高、焊接质量好、焊接厚件不用开坡口,应用:厚度30mm以上的厚板(最厚可达450mm)等。电阻焊优点:生产率高、焊接接头质量高、变形小。电阻焊包括点焊、缝焊和对焊,它们都属于压力焊。应用:点焊适合于薄板件的焊接,如汽车覆盖件等冷冲压件的焊接等。钎焊优点:接头光滑平整变形小、焊接适应性好、生产率高,应用:异性材料的焊接、电子、电器、硬质合金刀具等。

11什么是阴极破碎现象?它是不是氩弧焊焊接过程中的独有现象?为什么焊接重要的铝合金件多采用氩弧焊?试述氩弧焊的常用接法。

电弧中的阳离子受阴极电场加速,以很高的速度冲击阴极表面,使阴极表面的氧化膜破碎并清除掉,在惰性气体的保护下,形成清洁的金属表面,这种现象称为阴极破碎现象。它不是氩弧焊焊接过程中的独有现象。

氩弧焊不仅有良好的保护作用,且有阴极破碎作用,可去除氧化铝膜,使合金很好的熔合,焊接质量好,而在普通手弧焊条件下,由于氧化铝膜熔点高(约2050℃),难以去除氧化铝膜,故焊接重要的铝合金多采用氩弧焊。

氩弧焊的常用接法:参见课件。

可见,对重要的铝合金件进行氩弧焊时,可采用直流反接(熔化极氩弧焊)或交流(钨极氩弧焊)。

12试分析16、45钢、65钢的焊接性能和常用的焊接方法。

16钢:焊接性能好,几乎所有的焊接方法都可用。但低温或焊接大厚件时需预热。

45钢:淬硬倾向较大,焊接性能较差。焊前低温预热150~250℃,焊后缓冷,以减少热应力。

65钢:焊接性能差,焊前高温预热600~700℃,保温至不低400℃,施焊,焊后缓冷,立即去应力退火。

13埋弧焊和电渣焊的焊接过程有何区别?各适用于什么场合?

埋弧焊用焊剂进行渣保护,电弧在焊剂包围下燃烧,热效率高;由

于焊剂保持的原因,如果不采取特殊措施,埋弧自动焊通常只能用于平

焊。可焊接平直长焊缝和直径大于250mm的环焊缝。

电渣焊是利用电流通过熔渣时产生的电阻热加热并熔化焊丝和母材进行焊接的。焊接位置一般为立焊。电渣焊金属熔池的凝固速率低,气体和杂质较易浮出,故产生气孔、夹渣的倾向性较低。电渣焊热影响区大。电渣焊焊接厚件不用开坡口,适合焊接板厚大于30mm,特别是厚度大于100mm的焊件

14试分析铸铁焊接性能极差的原因。

铸件含碳量高,塑性极低,焊接性差。铸铁焊补的特点:

①强度低、脆性大,易裂。

②碳、硅剧烈氧化,产生气孔、硅酸盐夹杂物。

④快冷易出现白口组织,焊后难于机械加工。

15消除和减小焊接应力的措施有哪些?

⑴焊缝不要密集交叉,截面和长度也要尽可能小;

⑵合理的焊接顺序。“先短后长,先中间后两边”和对称焊接。

⑶焊接预热,焊中捶击,焊后热处理。

16试述铸铁的热焊法和冷焊法。它们各适用于什么情况?

热焊法:(与65钢相似)焊前高温预热600~700℃,保温至不低于400℃,施焊,焊后缓冷,立即去应力退火。采用铸铁焊条,焊缝为铸铁。应用:焊缝要求与母材同质、同力学性能的重要铸件。

冷焊法:不预热或低温预热采用Ni基焊条,原因为:Ni促进石墨化,熔合处不产生白口组织;焊缝软且塑性好,固态收缩后期,能以焊缝的塑性变形缓解应力,抗裂性好。

冷焊法应用:

①允许焊缝与母材不同材质

②焊后不需要切削加工(指焊缝)

③对焊缝的力学性能要求不高的铸铁件

高温局部预热会引发变形

17试分析焊接铝合金时易出现的缺陷。

1)氧化:Al2O3溶点2050℃,远高于铝的熔点660.4℃。

2)气孔:铝合金导热性↑↑,冷却速度↑↑,氢气来不及逸出。

18试述对厚的焊件开坡口的目的和基本原则。

目的:保证焊透、调整母材成份。

基本原则:①填充材料应最少;②坡口容易加工,且费用低;③具有好的可达性;④有利于控制焊接变形。

19焊接过程中,对焊件进行局部快速加热与冷却和焊缝冷却时的收缩受到阻碍是产生焊接应力的根本原因。

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材料成型设备试卷及答案

《材料成型设备》试卷A 一、名词解释(每词3分,共15分) 1、连续铸造 2、轧钢机 3、铸坯的液心压下技术 4、拉拔: 5、等离子焊枪 二、判断题(每题1分,共10分) ()1、一般认为,铸坯厚度不小于150mm时称为常规板坯连铸。()2、板带轧机的主要性能参数是轧辊名义直径。 ()3、LG-150表示成品最大外径为150mm的二辊周期式冷轧机管。()4、半钢轧辊是一种新型的轧辊材质,其含碳量比铸钢和铸铁要大。 ()5、轧机刚性是表示轧机抵抗弹性变形的能力。 ()6、空心辊可减少质量,提高动力控制性能,其强度不变。 ()7、预应力轧机发展很快,目前主要用于连轧小型、线型和板带材轧机。 ()8、塑化能力主要指在单位时间内所能塑化的物料量。 ()9、人字齿轮机的作用是将主电机的压力分配给相应的轧辊。 ()10、结晶器是一个水冷的铜模,有无即可。 三、填空题(每空1分,共20分) 1、连续铸造按结晶类型可以分为和。 2、到目前为止,生产板带的连续铸轧方法有很多种,在此情况下所用的连铸机根据其结 构特点可以分为、、。 3、轧机一般有三个部分组成,他们分别是、、。 4、轧辊的调整装置主要有和两种。 5、卷取机按其用途可分为:、、。 6、塑料注塑机主要有、、、等部分组成。 7、机架一般采用含碳碳量为ZG35材料。 8、空气锤既可以进行 ,又可以进行。 四、选择题(每题2分,共20分。注:其中1-5题 是单项选择题,6-10题是多项选择题。) 1、在铸造中,把“铸”和“轧”直接连成一条生产线的工艺流程称为()。 A 连铸连轧 B连续铸轧 C 连续铸造 2、轧辊的尺寸参数中,辊身直径用()表示。 A D B d C L 3、锻造时对金属加热的目的是( )。 A.消除内应力 B.提高强度 C.提高韧性 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 装 … … … … … … 订 … … … … … … 线 … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … 班 级 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 姓 名 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 学 号 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

材料成型复习题及答案

2-1 判断题(正确的画O,错误的画×) 1.浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。因此,浇注温度越高越好。(×) 2.合金收缩经历三个阶段。其中,液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因,而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。(O) 3.结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金,原因是这些合金的流动性好,且易形成集中缩孔,从而可以通过设置冒口,将缩孔转移到冒口中,得到合格的铸件。(O) 4.为了防止铸件产生裂纹,在零件设计时,力求壁厚均匀;在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量;在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。(O) 5.铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。所以当合金的成分和铸件结构一定时;控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。(×) 6.铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固,即开始凝固温度等于凝固终止温度,结晶温度范围为零。因此,共晶成分合金不产生凝固收缩,只产生液态收缩和固态收缩,具有很好的铸造性能。(×) 7.气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能,而且还降低了铸件的气密性。(O) 8.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。(O) 2-2 选择题 1.为了防止铸件产生浇不足、冷隔等缺陷,可以采用的措施有(D)。 A.减弱铸型的冷却能力;B.增加铸型的直浇口高度; C.提高合金的浇注温度;D.A、B和C;E.A和C。 2.顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量,通常顺序凝固适合于(D),而同时凝固适合于(B)。 A.吸气倾向大的铸造合金;B.产生变形和裂纹倾向大的铸造合金; C.流动性差的铸造合金;D.产生缩孔倾向大的铸造合金。 3.铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是(D);消除铸件中机械应力的方法是(C)。 A.采用同时凝固原则;B.提高型、芯砂的退让性; C.及时落砂;D.去应力退火。 4.合金的铸造性能主要是指合金的(B)、(C)和(G)。 A.充型能力;B.流动性;C.收缩;D.缩孔倾向;E.铸造应力;F.裂纹;G.偏析;H.气孔。

材料成型原理考试试卷B-答案

2.内应力按其产生的原因可分为 热应力 、 相变应力 和 机械应力 三种。。 11、塑性变形时不产生硬化的材料叫做 理想刚塑性材料 。 12、韧性金属材料屈服时, 密席斯屈服 准则较符合实际的。 13、硫元素的存在使得碳钢易于产生 热脆 。 14、应力状态中的 压 应力,能充分发挥材料的塑性。 15、平面应变时,其平均正应力 m 等于 中间主应力 2。 16、钢材中磷使钢的强度、硬度提高,塑性、韧性 降低 。 17、材料在一定的条件下,其拉伸变形的延伸率超过100%的现象叫 超塑性 。 18、材料经过连续两次拉伸变形,第一次的真实应变为 1=0.1,第二次的真实应变为 2=0.25,则总的真实应变 =0.35。 19、固体材料在外力作用下发生永久变形而不破坏其完整性的能力叫材料的 塑性 。 1、液态金属的流动性越强,其充型能力越好。 ( √ ) 2、金属结晶过程中,过冷度越大,则形核率越高。 ( √ ) 3、实际液态金属(合金)凝固过程中的形核方式多为异质形核。 ( √ ) 4、根据熔渣的分子理论,B>1时氧化物渣被称为碱性渣。 ( √ ) 5、根据熔渣的离子理论,B2>0时氧化物渣被称为碱性渣。 (√ ) 6、合金元素使钢的塑性增加,变形拉力下降。 ( × ) 7. 合金钢中的白点现象是由于夹杂引起的。 ( × ) 8 . 结构超塑性的力学特性为m k S 'ε=,对于超塑性金属m =0.02-0.2。 ( × ) 9. 影响超塑性的主要因素是变形速度、变形温度和组织结构。 ( √ ) 10.屈雷斯加准则与密席斯准则在平面应变上,两个准则是一致的。 ( × ) 11.变形速度对摩擦系数没有影响。 ( × ) 12. 静水压力的增加,有助于提高材料的塑性。 ( √ ) 13. 碳钢中冷脆性的产生主要是由于硫元素的存在所致。 ( × ) 14. 塑性是材料所具有的一种本质属性。 ( √ ) 15. 在塑料变形时要产生硬化的材料叫变形硬化材料。 ( √ ) 16. 塑性变形体内各点的最大正应力的轨迹线叫滑移线。 ( √ ) 17. 二硫化钼、石墨、矿物油都是液体润滑剂。 ( × ) 18.碳钢中碳含量越高,碳钢的塑性越差。 ( √ ) 3. 简述提高金属塑性的主要途径。 答:一、提高材料的成分和组织的均匀性 二、合理选择变形温度和变形速度 三、选择三向受压较强的变形方式 四、减少变形的不均匀性

材料成型基础期末复习习题集

材料成型基础习题集 一.解释名词 1.开放式浇注系统:内浇口的总截面积大于直浇口的截面积的浇注系统。合金在直浇口中不 停留而直接进入铸型的浇注系统。该浇注系统流动性好,但缺乏挡渣作用。 2.封闭式浇注系统:内浇口的总截面积小于直浇口的截面积的浇注系统。直浇口被合金灌满 而使渣漂浮在上部,具有较好的挡渣作用,但影响合金的流动性。 3.顺序凝固原则:通过合理设置冒口和冷铁,使铸件实现远离冒口的部位先凝固,冒口最后 凝固的凝固方式。 4.同时凝固原则:通过设置冷铁和补贴使铸件各部分能够在同一时间凝固的凝固方式。 5.孕育处理:在浇注前往铁水中投加少量硅铁、硅钙合金等作孕育剂,使铁水内产生大量均 匀分布的晶核,使石墨片及基体组织得到细化。 6.可锻铸铁:是白口铸铁通过石墨化退火,使渗碳体分解而获得团絮状石墨的铸铁。 7.冒口:是在铸型内储存供补缩铸件用熔融金属的空腔。 8.熔模铸造:用易熔材料如蜡料制成模样,在模样上包覆若干层耐火涂料,制成型壳,熔出 模样后经高温焙烧,然后进行浇注的铸造方法。 9.离心铸造:使熔融金属浇入绕水平轴、倾斜轴或立轴旋转的铸型,在惯性力的作用下,凝 固成形的铸件轴线与旋转铸型轴线重合的铸造方法。 10.锻造比:即锻造时变形程度的一种表示方法,通常用变形前后的截面比、长度比或高度比 来表示。 11.胎模锻造:是在自由锻设备上使用可移动模具生产模锻件的一种锻造方法。 12.拉深系数:指板料拉深时的变形程度,用m=d/D表示,其中d为拉深后的工件直径,D 为坯料直径。 13.熔合比:熔化焊时,母材加上填充金属一起形成焊缝,母材占焊缝的比例叫熔合比。 14.焊缝成形系数:熔焊时,在单道焊缝横截面上焊缝宽度(B)与焊缝计算厚度(H)的比值 (φ=B/H)。 15.氩弧焊:是以氩气作为保护气体的气体保护电弧焊。 16.电渣焊:是利用电流通过液体熔渣产生的电阻热做为热源,将工件和填充金属熔合成焊缝 的垂直位置的焊接方法。 17.点焊:是利用柱状电极在两块搭接工件接触面之间形成焊点而将工件焊在一起的焊接方 法。 18.冷裂纹敏感系数:依据钢材板厚、焊缝含氢量等重要因素对焊接热影响区淬硬性的影响程 度。 二.判断正误 1、垂直安放的型芯都要有上下型芯头. (√) 2、熔模铸造不需要分型面. (√) 3、型芯烘干的目的主要是为了提高其强度. (√) 4、确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝上. (╳) 改正:确定铸件的浇注位置的重要原则是使其重要受力面朝下. 5、钢的碳含量越高,其焊接性能越好. (╳) 改正:钢的碳含量越高,其焊接性能越差. 6、增加焊接结构的刚性,可减少焊接应力. (√)

材料成型设备试题

材料成型设备及其自动化 一、名词解释(每题3分,共15分) 1.“闷车”现象: 2.塑料注射成型机的注射量: 3.挤出机综合工作点: 4.压铸机的合模力: 5.曲柄压力机的标称压力: 二、填空题(每空1分,共20分) 1、曲柄压力机是通过曲柄连杆机构将电动机的运动转变成冲压生产所 需要的运动。 2、通用压力机常用的离合器可分为和两大类 3、过载会引起设备或模具的损坏,为了防范过载引起的事故,设备上应使用过载保护装置,常用的过载保护装置有 和两类。 4、液压机一般有和两部分组成。 5、液压机的工作原理是根据原理制成的,它利用来传递能量,以实现各种成形加工工 艺要求。 6、塑料挤出成型机型号SJ-65/25表示螺杆直径是:mm,长径比为:。 7、注射机按按外形特征可以分为、、角式注射成型机。 8、注射机的注射装置主要形式有、和往复螺杆式。 9、注射机的喷嘴按其结构分为和。 10、压铸机按熔炼炉的设置不同,可以分为和。 三、选择题(每项选择1.5分,共15分) 1、曲柄压力机滑块行程是曲柄半径或偏心轴销的偏心距的() ①两倍②一倍③四倍 2、为避免模具发生溢料而使制品形成飞边缺陷,在选用注塑机时,其锁模力必须()制品成形产生的胀模力。 ①小于②大于③等于 3、液压机最大行程是指()。 ①活动横梁能够移动的最大距离 ②主缸活塞能够移动的最大距离 ③活动横梁下表面到工作台上表面的距离 4、液压机型号YA32-315中,数值315是指液压机的:()。 ①最大行程为315㎜②标称压力为315×10KN ③标标压力为315KN 5、在锻造过程中,螺旋压力机的锻造原理是:() ①小能量多次锤击成形②一次冲击压力成形③静压力成形 6、为了保证注射成型时模具主流道衬套处不积存熔料,便于主流道凝料的起模, 1)模具主流道衬套始端的球面半径R2应( )注塑机喷嘴前端的球面 半径R1。 ①小于②大于③等于 2)模具主流道孔径d2应( )注塑机喷嘴孔径d1。 ①小于②大于③等于 7、高速自动压力机是指滑块每分种行程次数为:() ①100次/min 。 ②相同公称压力通用压力机的15~20倍。 ③相同公称压力通用压力机的5~9倍。 8、塑料挤出机挤出过程中,使塑料由固态变为融熔态是由于()的作用。 ①料筒外部的加热②螺杆剪切、摩擦热③料筒外部加热和螺杆剪切、摩擦热 9、立式冷压室压铸机可以用于()的生产。 ①铅、锡、锌等低熔点合金②锌、铝、镁和铜合金③铝、镁、铜合金及黑色金属 四、判断题(每小题1.5分,共15分) 1、成形是指液态或半固态的原材料在外界压力作用下,通过流动填充模具型腔的形状和尺寸相一致的制品。() 2、塑料注射成型加工过程中,其螺杆一直是连续转动的。() 3选用注射机的注射量要刚好等于模具每一模需要的注入的塑料量。() 4、液压机在行程的任何位置均可产生压力机额定的最大压力。() 5、塑料挤出机的螺杆长径比L/D中,L是指螺杆的全长。() 6、在塑料挤出机中,熔体的正流是料筒表面作用到熔体上的力产生的。()

材料成型及工艺基础考试题含答案.

《材料成形技术基础》考试样题答题页 (本卷共10页) 三、填空(每空0.5分,共26分) 1.( ) ( ) ( ) 2.( ) 3.( ) ( ) 4.( ) 5.( ) ( )6.( ) ( )7.( ) ( )8.( ) ( )9.( ) 10.( )11.( )12.( ) ( ) 13.( ) ( )14.( )15.( ) 16.( ) ( )17.( ) ( ) 18.( )19.( )20.( ) ( ) 21.( ) ( )22.( )23.( ) 24.( )25.( ) ( )26.( ) ( )27.( ) ( )28.( ) 29.( ) ( )30.( )31.( ) ( ) ( )32.( ) ( )

四、综合题(20分) 1、绘制图5的铸造工艺图(6分) 修 2、绘制图6的自由锻件图,并按顺序选择自由锻基本工序。(6分) 自由锻基本工序: 3、请修改图7--图10的焊接结构,并写出修改原因。 图7手弧焊钢板焊接结构(2分)图8手弧焊不同厚度钢板结构(2分) 修改原因:焊缝集中修改原因:不便于操作 图9钢管与圆钢的电阻对焊(2分)图10管子的钎焊(2分) 修改原因:修改原因:

《材料成形技术基础》考试样题 (本卷共10页) 注:答案一律写在答题页中规定位置上,写在其它处无效。 一、判断题(16分,每空0.5分。正确的画“O”,错误的画“×”) 1.过热度相同时,结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合金流动性好。这是因为在结晶时,结晶温度范围大的合金中,尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。F 2.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。T 3.HT100、HT150、HT200均为普通灰口铸铁,随着牌号的提高,C、Si含量增多,以减少片状石墨的数量,增加珠光体的数量。 4.缩孔和缩松都是铸件的缺陷,在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。T 5.铸件铸造后产生弯曲变形,其原因是铸件的壁厚不均匀,铸件在整个收缩过程中,铸件各部分冷却速度不一致,收缩不一致,形成较大的热应力所至。T 6.影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件

材料成型原理试卷一B试题教(学)案答案

重庆工学院考试试卷(B) 一、填空题(每空2分,共40分) 1.液态金属本身的流动能力主要由液态金属的、和等决定。 2.液态金属或合金凝固的驱动力由提供。 3.晶体的宏观生长方式取决于固液界面前沿液相中的温度梯度,当温度梯度为正时,晶体的宏观生长方式为,当温度梯度为负时,晶体的宏观生长方式为。 5.液态金属凝固过程中的液体流动主要包括和。6.液态金属凝固时由热扩散引起的过冷称为。 7.铸件宏观凝固组织一般包括、和 三个不同形态的晶区。 8.内应力按其产生的原因可分为、和三种。 9.铸造金属或合金从浇铸温度冷却到室温一般要经历、和 三个收缩阶段。

10.铸件中的成分偏析按范围大小可分为和二大类。 二、下列各小题均有多个答案,选择最适合的一个填于横线上(每空1分,共9分)。 1.塑性变形时,工具表面的粗糙度对摩擦系数的影响工件表面的粗糙度 对摩擦系数的影响。 A、大于;B、等于;C、小于; 2.塑性变形时不产生硬化的材料叫做。 A、理想塑性材料;B、理想弹性材料;C、硬化材料;3.用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称 为。 A、解析法;B、主应力法;C、滑移线法;4.韧性金属材料屈服时,准则较符合实际的。 A、密席斯;B、屈雷斯加;C密席斯与屈雷斯加; 5.塑性变形之前不产生弹性变形(或者忽略弹性变形)的材料叫做。A、理想弹性材料;B、理想刚塑性材料;C、塑性材料; 6.硫元素的存在使得碳钢易于产生。 A、热脆性;B、冷脆性;C、兰脆性; 7.应力状态中的应力,能充分发挥材料的塑性。 A、拉应力;B、压应力;C、拉应力与压应力;8.平面应变时,其平均正应力 m中间主应力 2。 A、大于;B、等于;C、小于;

#材料成型复习题(答案)

材料成型复习题(答案) 一、 1落料和冲孔:落料和冲孔又称冲裁,是使坯料按封闭轮廓分离。落料是被分离的部分为所需要的工件,而留下的周边是废料;冲孔则相反。 2 焊接:将分离的金属用局部加热或加压,或两者兼而使用等手段,借助于金属内部原子的 结合和扩散作用牢固的连接起来,形成永久性接头的过程。 3顺序凝固:是采用各种措施保证铸件结构各部分,从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,实现由远离冒口的部分最先凝固,在向冒口方向顺序凝固,使缩孔移至冒口中,切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺 同时凝固:是指采取一些工艺措施,使铸件个部分温差很小,几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺 4.缩孔、缩松液态金属在凝固过程中,由于液态收缩和凝固收缩,因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞,这种孔洞称为缩孔,而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔,简称缩松。 5.直流正接:将焊件接电焊机的正极,焊条接其负极;用于较厚或高熔点金属的焊接。 直流反接:将焊件接电焊机的负极,焊条接其正极;用于轻薄或低熔点金属的焊接。 6 自由锻造:利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形,从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。 模型锻造:它包括模锻和镦锻,它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内,然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。 7.钎焊:利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属,适当加热后,钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。 8.金属焊接性:金属在一定条件下,获得优质焊接接头的难易程度,即金属材料对焊接加工的适应性。 9,粉末冶金:是用金属粉末做原料,经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。 二、 1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。 2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。 3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。 4、影响金属焊接的主要因素有温度、压力。 5、粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成形、烧结、其他处理加工。 6、影响液态金属充型能力的因素有金属流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个方面。 7、金属材料的可锻性常用金属的塑性指标和变形抗力来综合衡量。 8、熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成,其中焊芯的主要作用为作为电源的一个电极,传导电流,产生电弧、熔化后作为填充材料,与母材一起构成焊缝金属等。 9、金属塑性变形的基本规律是体积不变定律和最小阻力定律。 10、一般砂型铸造技术的浇注系统结构主要由浇口杯,直浇道,横浇道,内浇道组成。 11、硬质合金是将一些难熔的金属碳化物和金属黏结剂

重庆理工大学材料成型原理试卷及答案

重庆理工大学考试试卷 材料成型原理(金属塑性成形部分) A 卷 共 7 页 一、填空题(每空1分,共 16 分) 1. 塑性成形中的三种摩擦状态分别是: 、 、 。 2. 物体的变形分为两部分:1) , 2) 。其中,引起 变化与球应力张量有关,引起 变化与偏应力张量有关。 3. 就大多数金属而言,其总的趋势是,随着温度的升高,塑性 。 4. 钢冷挤压前,需要对坯料表面进行 润滑处理。 5. 在 平面的正应力称主应力。该平面特点 ,主应力的方向与主剪应力方向的夹角为 或 。剪应力在 平面为极值,该剪应力称为: 。 6. 根据变形体的连续性,变形体的速度间断线两侧的法向速度分量必须 。 二、下列各小题均有多个答案,选择最适合的一个填于横线上(每空1分,共13分) 一般而言,接触面越光滑,摩擦阻力会越小,可是当两个接触表面非常光滑时,摩擦阻力反而提高,这一现象可以用哪个摩擦机理解释 。 A、表面凹凸学说; B、粘着理论; C、分子吸附学说 计算塑性成形中的摩擦力时,常用以下三种摩擦条件,在热塑性变形时,常采用哪个 。 A、库伦摩擦条件; B、摩擦力不变条件; C、最大摩擦条件 下列哪个不是塑性变形时应力—应变关系的特点 。 A、应力与应变之间没有一般的单值关系; B、全量应变与应力的主轴重合 C 、应力与应变成非线性关系 4. 下面关于粗糙平砧间圆柱体镦粗变形说法正确的是 。 A、I 区为难变形区; B 、II 区为小变形区; C 、III 区为大变形区 5. 下列哪个不是动可容速度场必须满足的条件 。 A、体积不变条件; B、变形体连续性条件; C、速度边界条件; D 、力边界条件 6. 韧性金属材料屈服时, 准则较符合实际的。 A、密席斯; B、屈雷斯加; C密席斯与屈雷斯加; 7. 塑性变形之前不产生弹性变形(或者忽略弹性变形)的材料叫做 。 A、理想弹性材料; B、理想刚塑性材料; C、塑性材料; 8. 硫元素的存在使得碳钢易于产生 。 A、热脆性; B、冷脆性; C、兰脆性; 9. 应力状态中的 应力,能充分发挥材料的塑性。 A、拉应力; B、压应力; C、拉应力与压应力; 10. 根据下面的应力应变张量,判断出单元体的变形状态。 ??????????=80001000010ij σ ??????????--=4-0001-2027-ij σ ????? ?????=10000000020-ij σ ( ) ( ) ( ) A 、平面应力状态; B 、平面应变状态; C 、单向应力状态; D 、体应力状态 11. 已知一滑移线场如图所示,下列说法正确的是: 。 A 、C 点和B 点的ω角相等,均为45°; B 、如果已知B 、 C 、 D 、 E 四点中任意点的平均应力,可以求解其他三点的平均应力; C 、D 点和E 点ω角相等,均为-25°

材料成型设备部分课后习题答案

第二章 2-1、曲柄压力机由那几部分组成?各部分的功能如何? 答:曲柄压力机由以下几部分组成:1、工作机构。由曲柄、连杆、滑块组成,将旋转运动转换成往复直线运动。2、传动系统。由带传动和齿轮传动组成,将电动机的能量传输至工作机构。3、操作机构。主要由离合器、制动器和相应电器系统组成,控制工作机构的运行状态,使其能够间歇或连续工作。4、能源部分。由电动机和飞轮组成,电动机提供能源,飞轮储存和释放能量。5、支撑部分。由机身、工作台和紧固件等组成。它把压力机所有零部件连成一个整体。6、辅助系统。包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。提高压力机的安全性和操作方便性。 2-2、曲柄压力机滑块位移、速度、加速度变化规律是怎样的?它们与冲压工艺的联系如何? 答:速度的变化规律为正弦曲线,加速度的变化规律为余弦曲线,位移的变化规律为 2-3、分析曲柄滑块机构的受力,说明压力机许用负荷图的准确含义 答:曲柄压力机工作时,曲柄滑块机构要承受全部的工艺力,是主要的受力机构之一 理想状态下滑块上受到的作用力有:工件成形工艺力F、连杆对滑块的作用力FAB、导轨对滑块的反作用力FQ,实际上,曲柄滑块机构各运动副之间是有摩擦存在的,考察摩擦的影响以后,各环节的受力方向及大小发生了变化,加大了曲轴上的扭矩。曲柄压力机曲轴所受的扭矩Mq除与滑块所承受的工艺力F成正比外,还与曲柄转角a有关,在较大的曲柄转角下工作时,曲轴上所受扭矩较大。 通过对曲柄滑块的受力分析,结合实际情况得出的许用负荷图用以方便用户正确选择设备。 2-5装模高度的调节方式有哪些?各有何特点?P19 三种调节方法有:1、调节连杆长度。该方法结构紧凑,可降低压力机的高度,但连杆与滑块的铰接处为球头,且球头和支撑座加工比较困难,需专用设备。螺杆的抗弯性能亦不强。2、调节滑块高度。柱销式连杆采用此种结构,与球头式连杆相比,柱销式连杆的抗弯强度提高了,铰接柱销的加工也更为方便,较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。3、调节工作台高度。多用于小型压力机。 2-6、比较压塌块过载保护装置和液压式过载保护装置。P23 压塌式过载保护装置结构简单,制造方便,但在设计时无法考虑它的疲劳极限,可能引起提前的剪切破坏,或者使压力只能工作在小于标称压力的情况下,降低设备使用效率。同时压塌式过载保护装置只能用于单点压力机,用于多点压力机时会因偏载引起某个压塌块先行剪切断裂。 液压式过载保护装置多运用于多点和大型压力机,其特点是过载临界点可以准确地设定,且过载后设备恢复容易。 2-7、开式机身和闭式机身各有何特点?应用于何种场合?P26 开式机身:操作空间三面敞开,工作台面不受导轨间距的限制,安装、调整模具具有较大的操作空间,与自动送料机构的连接也很方便。但由于床身近似C形,在受力变形时产生角位移和垂直位移,角位移会加剧模具磨损和影响冲压力质量,严重时会折断冲头。开式机身多用于小型压力机。 闭式机身:形成一个对称的封闭框形结构,受力后仅产生垂直变形,刚度比开式机身好。但由于框形结构及其它因素,它只能前后两面操作。整体机身加工装配工作量小,需大型加工设备,运输和安装困难。但采用组合机身可以解决运输和安装方面的困难。闭式机身广泛运用于中大型压力机。 2-9、转键离合器的操作机构是怎样工作的?它是怎样保证压力机的单次操作?P28 答:单次行程:先用销子11将拉杆5与右边的打棒3连接起来,后踩下踏板使电磁铁6通电,衔铁7上吸,拉杆向下拉打棒,离合器接合。 在曲轴旋转一周前,由于凸块2将打棒向右撞开,经齿轮带动关闭器回到工作位置挡住尾板,迫使离合器脱开,曲轴在制动器作用下停止转动,滑块完成一次行程. 2-10、分析摩擦离合器—制动器的工作原理P33 答:摩擦离合器是借助摩擦力使主动部分与从动部分接合起来,依靠摩擦力传递扭矩。而摩擦制动器是靠摩擦传递扭矩,吸收动能的。摩擦离合器--制动器是通过适当的连锁方式(即控制接合与分离的先后次序)将二者结合在一起,并由同一操纵机构来控制压力机工作的装置.

材料成型及工艺基础考试题含答案

( . . , [ ' 《材料成形技术基础》考试样题答题页 (本卷共10页) 三、填空(每空分,共26分)

1.( ) ( ) ( ) 2.( ) 3.( ) ( ) 4.( ) 5.( ) < ( )6.( ) ( )7.( ) ( )8.( ) ( )9.( ) 10.( )11.( )12.( ) ( ) 13.( ) ( )14.( )15.( ) 16.( ) ( )17.( ) ( ) 18.( )19.( )20.( ) ( ) 21.( ) ( )22.( )23.( ) 24.( )25.( ) ( )26.( ) — ( )27.( ) ( )28.( ) 29.( ) ( )30.( )31.( ) ( ) ( )32.( ) ( ) 四、综合题(20分) 1、绘制图5的铸造工艺图(6分) 修 2、绘制图6的自由锻件图,并按顺 序选择自由锻基本工序。(6分) ·

自由锻基本工序: 3、请修改图7--图10的焊接结构,并写出修改原因。 、 图7手弧焊钢板焊接结构(2分)图8手弧焊不同厚度钢板结构(2分) 修改原因:焊缝集中修改原因:不便于操作 ~ 图9钢管与圆钢的电阻对焊(2分)图10管子的钎焊(2分) 修改原因:修改原因: 《材料成形技术基础》考试样题 (本卷共10页) 注:答案一律写在答题页中规定位置上,写在其它处无效。 一、判断题(16分,每空分。正确的画“O”,错误的画“×”) 1.( 结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合2.过热度相同时,

金流动性好。这是因为在结晶时,结晶温度范围大的合金中,尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。F 3.采用顺序凝固原则,可以防止铸件产生缩孔缺陷,但它也增加了造型的复杂程度,并耗费许多合金液体,同时增大了铸件产生变形、裂纹的倾向。T 4.HT100、HT150、HT200均为普通灰口铸铁,随着牌号的提高,C、Si含量增多,以减少片状石墨的数量,增加珠光体的数量。 5.缩孔和缩松都是铸件的缺陷,在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。T 6.铸件铸造后产生弯曲变形,其原因是铸件的壁厚不均匀,铸件在整个收缩过程中,铸件各部分冷却速度不一致,收缩不一致,形成较大的热应力所至。T 7.影响铸件凝固方式的主要因素是合金的化学成分和铸件的冷却速度。F 8.制定铸造工艺图时,铸件的重要表面应朝下或侧立,同时加工余量应大于其它表面。T 9.铸造应力包括热应力和机械应力,铸造应力使铸件厚壁或

材料成型原理复习资料与试题库完整

1过冷度:金属的理论结晶温度和实际结晶温度的差值 2均质形核:在没有任何外来的均匀熔体中的形核过程 3异质形核:在不均匀的熔体中依靠外来杂质或者型壁面提供的衬底进行形核的过程 4异质形核速率的大小和两方面有关,一方面是过冷度的大小,过冷度越大形核速率越快。二是和界面有关界面和夹杂物的特性形态和数量来决定,如果夹杂物的基底和晶核润湿,那么形核速率大。 5形核速率:在单位时间单位体积生成固相核心的数目 6液态成型:将液态金属浇入铸型之,凝固后获得具有一定形状和性能的铸件或者铸锭的方法 7复合材料:有两种或者两种以上物理和化学性质不同的物质复合组成一种多相固体 8定向凝固:使金属或者合金在熔体中定向生长晶体的方法 9溶质再分配系数:凝固过程当中,固相侧溶质质量分数和液相侧溶质质量分数的比值 10流动性是确定条件下的充型能力,液态金属本身的流动能力叫做流动性 11液态金属的充型能力是指液态金属充满铸型型腔获得完整轮廓清晰的铸件能力 影响充型能力的因素:(1)金属本身的因素包括金属的密度、金属的比热容、金属的结晶潜热、金属的粘度、金属的表面力、金属的热导率金属的结晶特点。(2)铸型方面的因素包括铸型的蓄热系数、铸型的温度、铸型的密度、铸型的比热容、铸型的涂料层、铸型的透气性和发气性、铸件的折算厚度(3)浇注方面的因素包括液态金属的浇注温度、液态金属的静压头、浇注系统中的压头总损失和。12影响液态金属凝固过程的因素:主要因素是化学成分冷却速度是影响凝固过程的主要工艺因素液态合金的结构和性质以及冶金处理(孕育处理、变质处理、微合金化)等对液态金属的凝固也有重要影响 13液态金属凝固过程当中的液体流动主要包括自然对流和强迫对流,自然对流是由于密度差和凝固收缩引起的流动,由密度差引起的对流成为浮力流。凝固过程中由传热。传质和溶质再分配引起液态合金密度的不均匀,密度小的液相上浮,密度大的下沉,称为双扩散对流,凝固以及收缩引起的对流主要主要产生在枝晶之间,强迫对流是由液体受到各种方式的驱动力产生的对流,例如压力头。机械搅动、铸型震动、外加磁场。 14铸件的凝固方式:层状凝固方式(动态凝固曲线之间的距离很小的时候)、体积凝固方式(动态凝固曲线之间的距离很大的时候)、中间凝固方式(介于中间情况的时候)、 15影响铸件凝固方式的因素有二:一是合金的化学成分,二是铸件断面上的温度梯度。 16热力学能障动力学能障:热力学能障是右被迫处于高自由能过度状态下的界面原子产生的他能直接影响系统自由能的大小,动力学能障是由于金属原子穿越界面过程引起的,他与驱动力的大小无关,而仅仅取决于界面的结构和性质,例如激活自由能。单从热力学条件来看,液相的自由能已经大于固相的自由能,固相为稳定相,相变应该没有能障,但是要想液相原子具有足够的的能量越过高能界面,还需动力学条件,因此液态金属凝固过程中必须克服热力学和动力学两个能障。液态金属在成分、温度、能量、上不是均匀的,即存在成分、能量、结构

快速成型技术与试题---答案

试卷 2. 3.快速成型技术的主要优点包括成本低,制造速度快,环保节能,适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型(SLA)的成型效率主要与扫描速度,扫描间隙,激光功率等因素有关 5. 也被称为:3D打印,增材制造; 6.选择性激光烧结成型工艺(SLS)可成型的材料包括塑料,陶瓷,金属等; 7.选择性激光烧结成型工艺(SLS)工艺参数主要包括分层厚度,扫描速度,体积成型率,聚焦光斑直径等; 8.快速成型过程总体上分为三个步骤,包括:数据前处理,分层叠加成型(自由成型),后处理; 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高,加工周期短,成本低,高度技术集成等; 10.快速成型技术的未来发展趋势包括:开发性能好的快速成型材料,改善快速成形系统的可靠性,提高其生产率和制作大件能力,优化设备结构,开发新的成形能源,快速成形方法和工艺的改进和创新,提高网络化服务的研究力度,实现远程控制等; 11.光固化快速成型工艺中,其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构,支撑结构的主要作用是防止翘曲变形,作为支撑保证形状; 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议,是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成,每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中,用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单,应用很广泛。STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体,stl文件有两种:一种是ASCII明码格式,另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度,尺寸精度和表面精度,即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有:翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等;尺寸误差是指成型件与CAD模型相比,在x、y、z三个方向上尺寸相差值;表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型,因此不可避免地会产生台阶效应,使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似(除水平和垂直表

材料成型设备复习题参考答案1

材料成型设备复习题参考答案 第二章 2-1、曲柄压力机由那几部分组成?各部分的功能如何? 答:曲柄压力机由以下几部分组成:1、工作机构。由曲柄、连杆、滑块组成,将旋转运动转换成往复直线运动。2、传动系统。由带传动和齿轮传动组成,将电动机的能量传输至工作机构。3、操作机构。主要由离合器、制动器和相应电器系统组成,控制工作机构的运行状态,使其能够间歇或连续工作。4、能源部分。由电动机和飞轮组成,电动机提供能源,飞轮储存和释放能量。5、支撑部分。由机身、工作台和紧固件等组成。它把压力机所有零部件连成一个整体。 6、辅助系统。包括气路系统、润滑系统、过载保护装置、气垫、快换模、打料装置、监控装置等。提高压力机的安全性和操作方便性。 2-5装模高度的调节方式有哪些?各有何特点?P19 三种调节方法有:1、调节连杆长度。该方法结构紧凑,可降低压力机的高度,但连杆与滑块的铰接处为球头,且球头和支撑座加工比较困难,需专用设备。螺杆的抗弯性能亦不强。2、调节滑块高度。柱销式连杆采用此种结构,与球头式连杆相比,柱销式连杆的抗弯强度提高了,铰接柱销的加工也更为方便,较大型压力机采用柱面连接结构以改善圆柱销的受力。3、调节工作台高度。多用于小型压力机。 2-6、比较压塌块过载保护装置和液压式过载保护装置。P20-21 压塌式过载保护装置结构简单,制造方便,价格低廉,但在设计时无法考虑它的疲劳极限,可能引起提前的剪切破坏,或者使压力只能工作在小于标称压力的情况下,降低设备使用效率。压塌块破坏后还需要更换,降低了生产效率。同时压塌式过载保护装置只能用于单点压力机,用于多点压力机时会因偏载引起某个压塌块先行剪切断裂。 液压式过载保护装置多运用于多点和大型压力机,其特点是过载临界点可以准确地设定,且过载后设备恢复容易。

材料成形原理经典试题及答案

《材料成形基础》试卷(A)卷 考试时间:120 分钟考试方式:半开卷学院班级姓名学号 一、填空题(每空0.5分,共20分) 1. 润湿角是衡量界面张力的标志,润湿角?≥90°,表面液体不能润湿固体;2.晶体结晶时,有时会以枝晶生长方式进行,此时固液界面前液体中的温度梯度为负。3.灰铸铁凝固时,其收缩量远小于白口铁或钢,其原因在于碳的石墨化膨胀作用。 4. 孕育和变质处理是控制金属(或合金)铸态组织的主要方法,两者的主要区别在于孕育主要影响生核过程,而变质则主要改变晶体生长方式。 5.液态金属成形过程中在固相线附近产生的裂纹称为热裂纹,而在室温附近产生的裂纹称为冷裂纹。 6.铸造合金从浇注温度冷却到室温一般要经历液态收缩、固态收缩和凝固收缩三个收缩阶段。 7.焊缝中的宏观偏析可分为层状偏析和区域偏析。 8.液态金属成形过程中在附近产生的裂纹称为热裂纹,而在附近产生的裂纹成为冷裂纹。 9.铸件凝固方式有逐层凝固、体积凝固、中间凝固,其中逐层凝固方式容易产生集中性缩孔,一般采用同时凝固原则可以消除;体积凝固方式易产生分散性缩松,采用顺序凝固原则可以消除此缺陷。 10.金属塑性加工就是在外力作用下使金属产生塑性变形加工方法。

1.12.塑性变形时,由于外力所作的功转化为热能,从而使物体的温度升高的现象称为 温度效应。 2.13.在完全不产生回复和再结晶温度以下进行的塑性变形称为冷变形。 14.多晶体塑性变形时,除了晶内的滑移和产生,还包括晶界的滑动和转动。 3.15.单位面积上的内力称为应力。 4.16.物体在变形时,如果只在一个平面内产生变形,在这个平面称为塑性流平面。17.细晶超塑性时要求其组织超细化、等轴化和稳定化。18.轧制时,变形区可以分为后滑区、中性区和前滑区三个区域。19.棒材挤压变形时,其变形过程分为填充和挤压两个阶段。20.冲裁件的切断面由圆角带、光亮带、断裂带三个部分组成。 二、判断题(在括号内打“√”或“×”,每小题0.5分,共10分)1.酸性渣一般称为长渣,碱性渣一般称为短渣,前者不适宜仰焊,后者可适用于全位置焊。(√ ) 2.低合金高强度钢焊接时,通常的焊接工艺为:采取预热、后热处理,大的线能量。( x ) 3.电弧电压增加,焊缝含氮量增加;焊接电流增加,焊缝含氮量减少。(√ ) 4.电弧电压增加时,熔池的最大深度增大;焊接电流增加,熔池的最大宽度增大。( x ) 5.在非均质生核中,外来固相凹面衬底的生核能力比凸面衬底弱。( x ) 6.液态金属导热系数越小,其相应的充型能力就越好;与此相同,铸型的导热系数越小,越有利于液态金属的充型。(√ ) 7.在K0<1的合金中,由于逆偏析,使得合金铸件表层范围内溶质的浓度分布由外向内逐渐降低。(√ ) 8. 粘度反映了原子间结合力的强弱,与熔点有共同性,难熔化合物的粘度较高,而熔点较低的共晶成分合金其粘度较熔点较高的非共晶成分合金的低。 (√ ) 9.两边是塑性区的速度间断线在速端图中为两条光滑曲线,并且两曲线的距离即为速度间断线的间断值。(√ )

材料成型复习题答案

一、 1落料和冲孔:落料和冲孔又称冲裁,是使坯料按封闭轮廓分离。落料是被分离的部分为所需要的工件,而留下的周边是废料;冲孔则相反。 2 焊接:将分离的金属用局部加热或加压,或两者兼而使用等手段,借助于金属内部原子的结合和扩散作用牢固的 连接起来,形成永久性接头的过程。 3顺序凝固:是采用各种措施保证铸件结构各部分,从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度,实现由远离冒口的部分最先凝固,在向冒口方向顺序凝固,使缩孔移至冒口中,切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺 同时凝固:是指采取一些工艺措施,使铸件个部分温差很小,几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺 4.缩孔、缩松液态金属在凝固过程中,由于液态收缩和凝固收缩,因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞,这种孔洞称为缩孔,而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔,简称缩松。 5.直流正接:将焊件接电焊机的正极,焊条接其负极;用于较厚或高熔点金属的焊接。 直流反接:将焊件接电焊机的负极,焊条接其正极;用于轻薄或低熔点金属的焊接。 6 自由锻造:利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形,从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。 模型锻造:它包括模锻和镦锻,它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内,然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。 7.钎焊:利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属,适当加热后,钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。 8.金属焊接性:金属在一定条件下,获得优质焊接接头的难易程度,即金属材料对焊接加工的适应性。 9,粉末冶金:是用金属粉末做原料,经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。 二、 1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。 2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。 3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。 4、影响金属焊接的主要因素有温度、压力。 5、粉末压制生产技术流程为粉末制取、配混、压制成形、烧结、其他处理加工。 6、影响液态金属充型能力的因素有金属流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个方面。 7、金属材料的可锻性常用金属的塑性指标和变形抗力来综合衡量。 8、熔化焊接用焊条通常由焊芯和药皮组成,其中焊芯的主要作用为作为电源的一个电极,传导电流,产生电弧、熔化后作为填充材料,与母材一起构成焊缝金属等。 9、金属塑性变形的基本规律是体积不变定律和最小阻力定律。 10、一般砂型铸造技术的浇注系统结构主要由浇口杯,直浇道,横浇道,内浇道组成。 11、硬质合金是将一些难熔的金属碳化物和金属黏结剂粉末混合,压制成形,并经烧结而形成的一类粉末压制品 12、液态金属浇入铸型后,从浇注温度冷却到室温都经历液态收缩,固态收缩,凝固收缩三个互相关联的收缩阶段。 13、按照熔炉的特点,铸造合金的熔炼可分为冲天炉熔炼、电弧炉熔炼、感应电炉熔炼、坩埚炉熔炼等。 14、金属粉末的制备方法主要有矿物还原法、电解法、雾化法、机械粉碎法、研磨法等。 15、焊接过程中对焊件进行了局部不均匀加热,是产生焊接应力和变形的根本原因。 16、根据钎料熔点不同,钎焊可分为硬钎焊和软钎焊两大类,其温度分界为450℃。 17、固态材料的连接可分为永久性,非永久性两种。 18、铸造成型过程中,影响合金收缩的因素有金属自身的成分、温度、相变和外界阻力。 19、金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性,其评定的方法有碳当量法、冷裂纹敏感系数法。 20、按金属固态成形的温度将成形过程分为两大类其一是冷变形过程,其二是热变形过程,它们以金属的再结晶温度为分界限。 21、模锻时飞边的作用是强迫充填,容纳多余的金属,减轻上模对下模的打击,起缓冲作用。 三、 1、板料加工技术过程中冲裁凸、凹模和拉深凸、凹模有何不同。

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