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1、铸造：将熔融金属浇入铸型的型腔中，待其冷却凝固后获得一定形状和性能铸件的成形方法。2、液态合金的充型能力熔融合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力。3、定向凝固（顺序凝固）是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，使铸件上远离冒口的部位先凝固然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。4、同时凝固采取必要的工艺措施，使铸件各部分冷却速度尽量一致。5、铸造热应力铸件在凝固和冷却过程中，不同部位由于不均衡的收缩而引起的应力称热应力。6、铸造机械应力铸件在冷却过程中因收缩受到铸型、芯子及浇注系统的机械阻碍而产生的应力。7、熔模铸造用易熔材料制成模样，然后在其表面涂挂若干层耐火材料，待其硬化干燥后，将模样熔去后而制成型壳，再经焙烧、浇注而获得铸件的一种方法。8、金属型铸造利用重力浇注法将液态金属浇入金属铸型中，并在重力下结晶凝固而生产铸件的一种铸造方法。9、压力铸造熔融的金属在高压作用下高速充填铸型，并在压力下凝固结晶获得铸件的方法。10、离心铸造：将金属液浇入高速旋转的铸型中，使液体金属在离心力作用下充填铸型并凝固成形的一种铸造方法。1、一般情况下，相同材料的铸件力学性能比锻件差。2、合金的铸造性能通常以充型能力和收缩性两个指标来衡量。3、若液态合金的流动性越好，则充型能力好。铸造时由于充型能力不足，易产生浇不足和、冷隔铸造缺陷。提高浇注温度、浇注压头，降低铸型的冷却能力，可以提高充型能力。但液态金属的浇注温度高，缩孔（松）倾向大。4、同种合金，化学成份不同，凝固温度区间不同，结晶温度范围宽的金属，其流动性差。结晶温度范围愈小，其流动性愈好。共晶成分合金的流动性好。5、灰铸铁的流动性比铸钢好。由于普通灰铸铁结晶时析出石墨，因此普通灰铸铁的收缩较小。普通灰铸铁件生产时，工艺上一般采取同时凝固。6、铸钢收缩较大，一般设置冒口、采用定向凝固原则，提高砂型退让性以减小应力；铸钢熔点高、流动性差，铸件最小壁厚应大于灰铸铁，需选用颗粒大而均匀的硅砂造型，一般采用干型。7、根据铸件凝固区域宽度的不同，凝固方式有逐层凝固、中间凝固和糊状凝固三种类型。铸件凝固方式主要取决于铸件断面上的温度梯度和铸件结晶温度范围。8、铸造成形时，合金的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。铸件中的缩孔（松）是由于合金的液态收缩和凝固收缩造成的。缩孔分布于铸件的上部或最后凝固地方。缩松分布于铸件的中心轴线地方。9、同种合金，凝固温度范围越大，铸件产生缩松的倾向大，铸件产生缩孔的倾向小。凝固温度范围越小，铸件产生缩孔的倾向比缩松大。锡青铜易产生缩松-40-\n10、为防止铸件产生缩孔，充分发挥冒口的补缩作用，常采用定向（顺序）凝固方式。但定向（顺序）凝固、冒口补缩，减少了铸件的缩孔倾向，增大了铸件的应力倾向。11、缩松使铸件承受气压和液压时会渗漏。通过选择结晶温度范围较窄的合金，可有效防止铸件产生缩松。提高铸件冷却速度，可使缩松转化为缩孔。12、铸件中的收缩应力是由于固态收缩引起的。铸造应力可分为热应力和机械应力。铸件在冷却过程中因收缩受到铸型、芯子及浇注系统的机械阻碍而产生的应力称为机械应力，为减小机械应力，应提高砂型和型芯的退让性差。铸件在凝固和冷却过程中，由于不同部位的不均衡收缩引起的内应力称为铸造热应力，为防止铸件产生热应力，铸件应采用同时凝固原则。13、铸件厚壁处产生的热应力是拉应力。薄壁处产生的热应力是压应力。铸件内部的压应力易使铸件产生伸长变形。拉应力易使铸件产生缩短变形。14、影响铸铁件石墨化的主要因素有化学成分和冷却速度。碳、硅对铸铁石墨化起强烈促进作用，硫阻碍石墨化，磷对铸铁石墨化影响不大。冷却速度越大，易得到白口组织。15、灰铸铁的石墨形态是片状，球墨铸铁的石墨形态是球形，可锻铸铁的石墨形态是团絮状。16、为防止铸件产生热裂，应控制铸钢、铸铁中的含S（硫）量。为防止冷裂，应控制含P(磷)量。17、灰铸铁和球铁在浇注前孕育处理时，常加入的孕育剂是75Si-Fe。孕育剂的主要作用是作为石墨的结晶核心。灰口铸铁孕育处理的目的是使石墨细小、均匀，获得珠光体组织。18、球墨铸铁的生产过程是：首先熔化铁水，然后在浇注前进行球化处理和孕育处理。常用的球化剂是Re-Mg(稀土镁合金)。铸铁经球化处理成球墨铸铁后，强度、塑性均提高。但球墨铸铁的缩孔、缩松倾向比普通灰铸铁大。19、可锻铸铁生产时，需先获得白口组织的铸铁坯件，然后再经过石墨化退火，使其组织的渗碳体转变成为石墨。可锻铸铁适宜制造薄壁小件。20、铸铁熔炼时，常采用冲天炉。铸钢熔炼时，常采用电弧炉。铝合金熔炼时，常用坩埚炉。21、铝合金熔炼时易氧化吸气，因此熔炼过程中需进行精炼处理。Cu合金熔炼时，无需加脱氧剂的Cu合金是铝青铜和黄铜，因为Al、Zn是很好的脱氧剂。22、砂型铸造时，手工造型适用于小批量的铸件生产，机器造型适用于大批量铸件的生产。23、砂型铸造时，型芯的主要作用是获得铸件的内孔或局部外形。芯头的作用是定位、支撑、排气。垂直型芯下芯头斜度比上芯头小，但高度大。24、铸造工艺设计时，铸件的重要工作面或主要加工面应放在下面或侧面，因为铸件上表面最易产生气孔、夹渣、砂眼等缺陷。顶面的加工余量应比底面大。25、为避免浇不足，铸件的薄壁部分置于铸型下部。为防止铸件产生夹砂、浇不足，铸件的薄壁大平面应尽量朝下。为防止错箱，应尽量使铸件全部或大部分放在同一砂箱中。26、铸件设计结构圆角的目的主要是为了防止铸件产生裂纹。27、砂型铸造时，铸件壁厚若小于规定的最小壁厚时，铸件易出现浇不足与冷隔。但铸件壁厚超过一定的范围，壁厚越厚，铸件组织越疏松、晶粒粗大，铸件强度越低。-40-\n28、砂型铸造时，整模造型用于最大截面在一端，且为平面的铸件；单件小批生产有等截面的大、中型回转体铸件时，采用刮板造型。将模型沿最大截面处分开，造出的铸型型腔一部分位于上箱，一部分位于下箱的造型方法是分模造型。挖砂造型时，挖砂的深度应达到模样最大截面处。29、形状复杂（尤其是内腔特别复杂）、体积也较大的毛坯常用砂型铸造方法，铸造生产成本低、适应性广。铸造大型铸铁支座、机床床身，适宜采用砂型铸造；熔模铸造用于成批生产熔点高、切削加工性差、精度要求高的铸件，例如：叶片、高速钢铣刀等。30、金属型无透气性、无退让性、冷却速度大，为防止铸件产生产生冷隔、浇不足、裂纹、气孔等缺陷，保护金属型，浇注前铸型必须预热，型腔表面必须喷刷涂料，铸件在型腔内停留的时间应尽量短。金属型铸造，铸件组织致密，但铸铁件易产生白口组织。金属型不宜铸造形状复杂件和大型薄壁件，用于大批量生产铜、铝、镁等有色合金铸件，例如：铝合金活塞。31、压力铸造适于大批量生产小型、薄壁、非铁金属铸件，不适宜浇厚大件、高熔点合金。压力铸造精度高，但压铸件不能热处理，不适合在高温下使用。32、离心铸造便于浇注双金属铸件、空心回转体型铸件，例如：汽缸套、中空的铸铁管、双金属轴承、大口径铸铁污水管等。1、什么是液态合金的充型能力？它与合金的流动性有何关系？不同化学成分的同一种合金为何流动性不同？为什么共晶成分的金属流动性比较好？液态合金充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。合金的流动性好，充型能力愈强，愈便于浇注薄而复杂的铸件。同种合金，若化学成分不同，则凝固方式不同。具有共晶成分的合金结晶时是逐层凝固，已结晶固态内表面较光滑，对金属的流动阻力小，故流动性好，充型能力强。而结晶时为糊状凝固或中间凝固时，由于初生的树枝晶阻碍了金属液的流动，故流动性差，充型能力差。共晶成分的金属是恒温结晶，结晶是从表层向中心逐层凝固，凝固层表面较光滑，对尚未凝固的金属的流动阻力小，故流动性好；共晶成分时，熔点低，因而流动性好。2、既然提高浇注温度可以提高液态金属的充型能力，但为何要防止浇注温度过高？浇注温度过高时，一方面铸件的液态收缩增大，使铸件易产生缩孔、缩松缺陷；熔炼、浇注时，液态金属的气体溶解量大大增加，使铸件易产生气孔缺陷；铸件粘砂严重；另一方面铸件的冷却速度下降，导致结晶时，形核率下降，铸件晶粒粗大，机械性能下降。3、简述铸造生产中改善合金充型能力的主要措施。（1）适当提高浇注温度。（2）保证适当的充型压力。（3）使用蓄热能力弱的造型材料。如砂型。（4）预热铸型。（5）使铸型具有良好的透气性。4、缩孔与缩松对铸件质量有何影响？为何缩孔比缩松较容易防止？-40-\n缩孔和缩松使铸件的有效承载面积减少，且在孔洞部位易产生应力集中，使铸件力学性能下降；缩孔和缩松使铸件的气密性、物理性能和化学性能下降。缩孔可以采用顺序凝固通过安放冒口，将缩孔转移到冒口之中，最后将冒口切除，就可以获得致密的铸件。而铸件产生缩松时，由于发达的树枝晶布满了整个截面而使冒口的补缩通道受阻，因此即使采用顺序凝固安放冒口也很无法消除。5、简述缩孔产生的原因及防止措施。凝固温度区间小的合金充满型腔后，由于逐层凝固，铸件表层迅速凝固成一硬壳层，而内部液体温度较高。随温度下降，凝固层加厚，而内部剩余液体由于液态收缩和补充凝固层的凝固收缩，体积减小，液面下降，铸件内部产生空隙，形成缩孔。措施：（1）使铸件实现“定向凝固”，按放冒口。（2）合理使用冷铁。6、简述缩松产生的原因及防止措施。出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件中，被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。措施：（1）尽量选用凝固区域小的合金或共晶合金。（2）增大铸件的冷却速度，使铸件以逐层凝固方式进行凝固。（3）加大结晶压力。7、什么是定向凝固原则和同时凝固原则？它们需采用什么措施来实现？各适用于哪种场合？定向凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，使铸件上远离冒口的部位先凝固然后是靠近冒口的部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。同时凝固就是采取必要的工艺措施，使铸件各部分冷却速度尽量一致。实现定向凝固的措施是：设置冒口；合理使用冷铁。实现同时凝固的措施：将浇口开在铸件的薄壁处，在厚壁处可放置冷铁以加快其冷却速度。定向凝固广泛应用于收缩大或壁厚差较大的易产生缩孔的铸件，如铸钢、高强度铸铁和可锻铸铁等。同时凝固应用于收缩较小的合金(如碳硅质量分数高的灰铸铁)和结晶温度范围宽，倾向于糊状凝固的合金(如锡青铜)，同时也适用于气密性要求不高的铸件和壁厚均匀的薄壁铸件。8、铸造应力有哪几种？形成的原因是什么？如何减小和消除铸造应力？铸造应力有热应力和机械应力两种。热应力是铸件在凝固和冷却过程中，由于铸件的壁厚不均匀、各部分冷却速度不同，以至在同一时期内铸件各部分收缩不一致而引起的。机械应力是铸件在冷却过程中因收缩受到铸型、芯子及浇注系统的机械阻碍而产生的应力。（1）合理设计铸件的结构，铸件尽量形状简单、对称、壁厚均匀。（2）尽量选用线收缩小、弹性模量低的合金。（3）采用同时凝固的工艺。（4）改善铸型、型芯的退让性，合理设置浇冒口。-40-\n（5）铸件时效处理。9、铸件热应力分布规律是什么？如何防止铸件变形？铸件薄壁处受压应力，厚壁处受拉应力。（1）减小铸造应力。合理设计铸件的结构，铸件尽量形状简单、对称、壁厚均匀。尽量选用线收缩小、弹性模量低的合金。采用同时凝固的工艺。改善铸型、型芯的退让性，合理设置浇冒口。铸件时效处理。（2）反变形法。10、简述铸件浇注位置的选择原则。（1）铸件的重要加工面应朝下或位于侧面。（2）铸件宽大平面应朝下。（3）面积较大的薄壁部分应置于铸型下部或垂直、倾斜位置。（4）易缩孔件，应将截面较厚的部分置于上部或侧面，便于安放冒口。（5）应尽量减少型芯的数量，且便于安放、固定和排气。、11、简述熔模铸造的工艺过程，其应用场合。包括蜡模制作、铸型型壳的制取、金属浇注、铸件清理等四个主要过程。主要用于生产精度要求高、形状复杂，机械加工困难的小型零件，例如汽轮机及燃汽轮机叶片、切削刀具、仪表元件、汽车、拖拉机及机床零件等。12.简述金属型铸造的工艺特点及应用场合。金属型导热速度快、无退让性和透气性，铸件易产生浇不足、冷隔、气孔、裂纹及白口等缺陷。金属型铸造主要用于成批、大量生产铝合金、铜合金等非铁合金的中、小型铸件，如活塞、缸体、液压泵壳体、轴瓦和轴套等。对于黑色金属铸件，只限于形状简单的中小件。13、金属型铸造有何优越性？为什么金属型铸造未能广泛取代砂型铸造？优越性：（1）可“一型多铸”，便于实现机械化和自动化生产，生产率高；（2）铸件表面精度高（IT12～IT16），粗糙度值低（Ra25～12.5μm）（3）组织致密，铸件力学性能高（4）劳动条件得到显著改善。金属型铸造成本高，周期长，工艺要求严格，铸件易出现浇不足、冷隔、裂纹等缺陷，易产生白口现象。因此金属型铸件外形不易复杂，不适宜生产铸铁件，主要用于铜、铝合金铸件的大批量生产。故它不能取代砂型铸造。14、为什么采用压力铸造生产的铸件不能安排大余量的机械加工和热处理？由于压力铸造是液态金属高压高速充型，因而金属液流包裹住大量的空气，最后-40-\n以气孔的形式留在压铸件中，若压铸件进行大余量的机械加工，会使铸件气孔暴露出来，使铸件的表面粗糙度提高。另一方面，压铸件表层组织致密，晶粒细，具有较好的力学性能，若进行大余量的机械加工，则使铸件的力学性能下降。由于充型速度快，型腔中的气体难以排出，压铸件易产生皮下气孔。若铸件进行热处理，则气孔中气体产生热膨胀压力，可能使铸件表面起泡或变形。16、下列铸件在大批量生产时，以什么铸造方法为宜？钢背铜套轴承、汽缸套：离心铸造铝活塞：金属型铸造汽车啦叭：压力铸造汽轮机叶片：熔模铸造摩托车汽缸体低压铸造机床床身、缝纫机机头：砂型铸造17、简述影响铸铁件石墨化的主要因素。（1）化学成分：碳形成石墨，又促进石墨化。C、Si强烈促进石墨化，S阻碍石墨化，P、Mn影响不显著。（2）冷却速度：缓冷时，石墨可顺利析出。反之，则易产生白口。18、试从铸造性能、机械性能、使用性能等方面分析形状复杂的车床床身采用普通灰铸铁的原因。普通灰铸铁铸造性能好，流动性好，适宜铸造形状复杂的铸件。车床床身使用时只承受压应力，不承受冲击，普通灰铸铁可以满足要求。普通灰铸铁具有较好的减震性、耐磨性，缺口敏感性小，切削加工性好。19、铸件结构设计时，对壁厚有何要求？为什么？铸件结构设计时，壁厚应合理并力求均匀。壁厚过薄，铸件易产生浇不足、冷隔缺陷；过厚，在壁中心处形成粗大晶粒，并产生缩孔、缩松缺陷。若壁厚相差过大，易形成热应力，使厚壁与薄壁连接处产生裂纹因此应采用逐步过渡。20、为什么要规定铸件的最小壁厚？灰铸铁件的壁厚过大或局部过薄会出现哪些问题？铸件壁太薄，金属液注入铸型时冷却过快，很容易产生冷隔、浇不足、变形和裂纹等缺陷。为此，对铸件的最小壁厚必须有一个限制。灰铸铁件壁厚过大，易引起石墨粗大，使铸件力学性能下降；还会造成金属浪费。灰铸铁件壁厚局部过薄，除产生冷隔、浇不足、变形和裂纹等缺陷外，还会形成白口组织。21、铸件壁间转角处为何要设计结构圆角？直角连接处形成金属积聚，而内侧散热条件差，较易产生缩松和缩孔；在载荷作用下，直角处的内侧易产生应力集中；内圆角可防止金属液流将型腔尖角冲毁。直角连接时，因结晶的方向性，在转角的分角线上形成整齐的分界面，分界面上集中了许多杂质，使转角处成为铸件的薄弱环节。圆角连接可美化铸件外形，避免划伤人体；圆角过渡，金属流动阻力小，有利于液态金属充型。-40-\n22、铸件结构设计时，为什么要尽量避免有过大的水平面？铸件的水平大平面上液面上升速度慢，且散热面积大，因此铸件易产生浇不足等缺陷；平面型腔的上表面砂型由于受高温金属液长时间的烘烤，砂型膨胀开裂，铸件易产生夹砂缺陷；水平大平面铸件由于金属液体的冷却速度快，不利于气体和非金属夹杂物的排除，铸件易产生气孔、夹杂缺陷。1、分析图示轨道铸件的热应力分布，并用虚线表示出铸件的变形方向。工艺上如何解决？轨道上部较下部厚，上部冷却速度慢，而下部冷却速度快。因此，上部产生拉应力，下部产生压应力。变形方向如图。反变形法。2、如图所示轴座铸件，材质为HT100，小批量生产。选择铸型种类。按造型工序的方法和模样特征分类，应采用何种造型方法？在图中标出分型面、浇注位置、砂芯、加工余量、不铸孔及拔模斜度。a.轴架一b.轴座一c.手柄d.支座e.三通f.支架-40-\ng.绳轮h..轴架二i.轴座二j.平皮带轮a.砂型铸造。手工造型，整模造型。b.砂型铸造。手工分模造型（Ⅰ）或手工整模挖砂造型（Ⅱ）。c.砂型铸造。手工造型，分模造型d.砂型铸造。手工造型，整模造型。e.砂型铸造。手工造型，分模造型f.砂型铸造。手工造型，整模造型。g.砂型铸造。手工造型，分模造型h.砂型铸造。手工造型，分模造型。i.砂型铸造。手工造型，分模造型。j.砂型铸造。手工造型，分模造型。-40-\n3、如图底座铸铁零件，其浇注位置、分型面有两种方案，请选择最佳方案并说明理由。方案(Ⅱ)最佳。理由：方案(Ⅰ)是分模造型，上下铸件易错边，铸件尺寸精度差。方案(Ⅱ)是整模造型,铸件尺寸精度高。内腔无需砂芯成型，它是靠上、下型自带砂芯来成形。-40-\n4、如图铸件有三种分型面，哪种方案较合理？为什么？第三种方案较合理。方案一：分模造型，铸件尺寸精度低（零件的上半部和下半部易错箱，分型面有间隙）；需砂芯成型方案二：分模造型；无需砂芯成型。方案三：整模造型，铸件尺寸精度高；无需砂芯成型。5、如图支架零件，材质为HT200，采用砂型铸造生产。（1）从铸件结构工艺性方面进行分析，该结构是否合理？若不合理，请说明理由并改正。（2）在你认为合理的结构图中标出铸造分型面和浇注位置。（1）结构不合理。该结构的内腔需要型芯成型。砂芯为悬臂砂芯，型芯稳固性不好，需芯撑支撑；型芯排气不好；型芯不易清理。改正后如右图。6、图示为机床床身和大平面铸件，它们各自都有两种浇注位置工艺方案，问哪一种工艺方案较为合理？为什么？机床床身：(a)合理铸件的主要工作面和重要工作面应朝向。因为铸件上表面易产生气孔、夹渣、砂眼等缺陷，且组织不如下表面致密。大平面铸件：(a)合理浇注时，若大平面朝上，则在大平面上易产生夹砂缺陷。7、下图为砂型铸件的结构，请改正其结构不合理之处，并说明理由。a.盖罩b.轴承座c.支腿铸件-40-\nd.凸台设计e.端盖f.铸钢筋g.平板h..托架i.罩盖j.车轮k.砂型铸件一l.凸台设计m.壁连接n.圆角设计o.砂型铸件二a.大的水平面，不利于金属液体的充填，易造成浇不足、冷隔等缺陷；不利于金属夹杂物和气体的排除，易造成气孔、夹渣缺陷；大平面型腔的上表面，因受高温金属液的长时间烘烤，易开裂使铸件产生夹砂结疤缺陷。b.轴孔和支臂内腔必须分别采用两个型芯来形成。其中支臂型芯呈悬臂式，安装时需用芯撑支承，型芯的固定、排气和清理都困难。若将上述两个型芯设计成一个整体，这样既可解决型芯的固定、排气和清理，还可减少型芯数量，降低了型芯成本。c.铸件外形应力求简单，尽量不用活块和型芯。上凸台妨碍起模，需采用活块或型芯或三箱造型。将外凸改为内凸，有利于外形起模，且不影响内腔成形。d.凸台结构应便于起模。图示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。将凸台延长到分型面，省去了活块或芯。e.减少铸件分型面的数量，可以降低造型工时，减少错箱、偏芯等缺陷，提高铸件的尺寸精度。f.设计时应尽量分散和减少热节，避免多条筋互相交叉，防止产生热应力和缩孔与缩松。g.薄而大的平板件，收缩时易产生翘曲变形,设置几条筋之后便可避免变形；另外在大平面上设筋还有利于合金充型，防止铸件产生夹砂缺陷以及提高零件的散热能力。h.分型面处有不必要的外圆角，须采用挖砂或假箱造型。去掉外圆角，可便于整模造型。i.铸件有一内凸缘，欲形成此铸件的内腔，需使用芯子。去除内凸缘，则可通过自带芯来形成内腔，使工艺过程大大简化。j.每条轮辐与另一条成直线排列，收缩时互相牵制、彼此受阻，铸件无法通过变形自行缓解，易-40-\n于产生裂纹。采用奇数轮辐时，若内应力很大，可通过轮缘的微量变形来缓解；采用弯曲轮辐，铸件的内应力可通过轮辐本身的微量变形来缓解，从而避免裂纹的产生。k.铸件薄厚不均，在壁厚处易形成热节，致使厚壁处易产生缩孔、缩松等缺陷；因各部分冷却速度不同，铸件易形成热应力，使厚壁与薄壁连接处易产生裂纹。l.凸台结构应便于起模。图示的下凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。将所有凸台做成如图整体结构，有利于起模。m.砂型中锐角连接处容易形成冲砂、砂眼、裂纹等缺陷。n.分型面处有不必要的外圆角，须采用挖砂或假箱造型。去掉外圆角，可便于整模造型。o.铸件上部太厚，易形成缩孔；壁厚不均匀易造成热应力。可减小上部壁厚，同时设加强筋。无铸造圆角，拐弯处易应力、开裂。设圆角。abcdefghijklmno8、如图下列二个铸件存在结构不合理之处。请改正并说明理由。a.熔模铸件b.金属型铸件a.注蜡后无法从压型中抽出金属芯，蜡模制造困难。-40-\nb.铸件的内腔内大外小，金属芯难以抽出，且Ф18mm×110mm的小孔也因过深而难以抽芯。9、图示铸件的两种结构设计，应选择哪一种较为合理？为什么？零件一：(b)合理。b图的分型面是一平面，可减少造型工作量，降低模板制造费用。零件二:(a)合理。a图的凸台便于起模，而b图所示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。10、图示三个铸件采用砂型铸造，它们各有两种结构设计，问：哪一种较为合理？为什么？零件一：(b)合理。(a)图中需用两个型芯。右边的型芯需芯撑支撑，型芯稳固性不好；排气不好；铸件不易清理。(b)图只需一个型芯，它有三个芯头支撑，型芯稳固；排气良好；铸件易清理。零件二：(a)合理。薄而大的平板件，收缩时易产生翘曲变形,设置几条筋之后便可避免变形；另外在大平面上设筋还有利于合金充型，防止铸件产生夹砂缺陷以及提高零件的散热能力。零件三：(b)合理。(a)图每条轮辐与另一条成直线排列，收缩时互相牵制、彼此受阻，铸件无法通过变形自行缓解，易于产生裂纹。(b)图采用弯曲轮辐，铸件的内应力可通过轮辐本身的微量变形来缓解，从而避免裂纹的产生。11、图示三个铸件，它们各有两种结构设计，问：哪一种较为合理？为什么？-40-\n零件一：(b)合理。(b)凸台便于起模，而(a)图所示的凸台需用活块或增加外部芯子才能起模。零件二：(a)合理。(b)铸件壁过厚，易在壁中心处形成粗大晶粒，并产生缩孔、缩松、等缺陷。零件三：(b)合理。(a)图铸件的内腔内大外小，金属芯难以抽出，且Ф18mm×110mm的小孔也因过深而难以抽芯。12、图示三个砂型铸造零件，它们各有两种结构设计，问：哪一种较为合理？为什么？零件一：(a)合理。(b)图分型面处设有不必要的外圆角，需采用挖砂或假箱造型才能成型。零件二：(b)合理。(a)壁厚不均匀，各部分冷却速度不同，易形成热应力而使厚壁与薄壁连接处产生裂纹；厚壁处形成热节，易使厚壁处产生缩孔、缩松。零件三：(b)合理。(a)两臂的设计不在同一平面内，分型面不平直，使制模、造型困难。13、图示三个铸件采用砂型铸造，它们各有两种结构设计，问：哪一种较为合理？为什么？-40-\n零件一：(b)合理。(b)分型面是一平面，可减少造型工作量，降低模板制造费用。零件二：(a)合理。(b)壁厚不均匀，各部分冷却速度不同，易形成热应力而使厚壁与薄壁连接处产生裂纹；厚壁处形成热节，易使厚壁处产生缩孔、缩松。零件三：(b)合理。(a)结构为框形结构，内腔需要砂芯成型。一方面增加生产成本，另一方面砂芯的安放、排气、清理不方便。（b）图为工字形结构，无需砂芯即可成型。1、锻压：对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变零件尺寸、形状并改善性能，以获得毛坯或零件的加工方法。2、锻造性：衡量材料经受压力加工时难易程度的一种工艺性能。3、镦粗：沿工件轴向进行锻打，使其高度减小，横截面积增大的锻造工序。4、拔长：垂直于工件的轴向进行锻打，使毛坯横截面积减小，长度增大的锻造工序。5、敷料(余块)：为了简化锻件形状以便于进行自由锻造而增加的这一部分金属6、锤上模锻：将上模固定在锤头上，下模紧固在模垫上，通过随锤头作上下往复运动的上模，对置于下模中的金属坯料施以直接锻击来获取锻件的锻造方法7、滚挤模膛：锤上模锻的制坯模膛中，用来减小某部分的横截面积以增大另一部分的横截面积的模膛。8、冲孔连皮：模锻时不可能锻出通孔，孔内留有一薄层金属，这层金属称为冲孔连皮。9、胎膜锻：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。10、板料冲压：利用冲模在压力机上使板料分离或变形，从而获得冲压件的成形工艺11、冲裁：使板料沿模具的封闭刃口产生分离的工序。12、落料：板料冲压的冲裁工序中，冲落部分为成品，余料为废料的工序。13、板料冲孔：将板料冲出一定内形的带孔零件，冲下部分是废料14、板料拉深：使平面板料成形为中空形状零件的冲压工序。15、拉深系数：拉深件直径与毛坯直径的比值，即m=d/D。16、连续冲模：在冲床的一次冲程中，在模具的不同部位上同时完成数道冲压工序的模具。17、简单冲模：在一个冲压行程只完成一道工序的冲模，1、评价金属的可锻性能，常用塑性和变形抗力来衡量。金属的塑性越大，变形抗力越-40-\n小，则其锻造性好。2、金属的可锻性（锻造性能）取决于金属的本质和变形条件。金属的本质包括化学成分、组织、晶粒大小。3、金属坯料在压应力状态下，变形抗力大，塑性好。挤压时金属材料承受三向压应力。4、锻造比越大，金属坯料的变形程度越大。5、锻件的纤维组织使锻件在性能上具有方向性，纤维组织不可用热处理消除，也不可经锻造消除，但可多次锻造使其合理分布。在设计制造锻件时，应使锻件所受正应力与纤维方向一致，使锻件所受切应力与纤维方向垂直。流线的最佳分布是沿锻件轮廓。6、自由锻用于大型零件的锻造及单件小批量锻件。自由锻工序可分为基本工序、辅助工序和精整工序三大类。最常采用的自由锻基本工序是镦粗、拔长和冲孔。压肩属于自由锻辅助工序。7、锻造生产中，使坯料高度减小、横截面积增大的工序称为镦粗。镦粗的锻造比等于坯料镦粗前与镦粗后的高度之比。镦粗常用于锻造齿轮坯、凸缘、圆盘等高度小、截面积大的锻件。8、自由锻生产中，使坯料横截面积减小，长度增加的工序称为拔长。拔长锻造比等于坯料拔长前与拔长后的截面积之比。拔长常用于锻造轴类和杆类锻件。9、自由锻锻件坯料冲孔时，坯料的高度应小于坯料直径。生产套类零件时，内孔的成形工艺是：先冲孔再芯轴拔长。生产环类零件时，内孔的成形工艺是先冲孔再扩孔。10、绘制锻件图时，为简化锻件形状，便于进行锻造而增加的那部分金属称为敷料（余块）。11、常用的自由锻造设备有空气锤、蒸汽锤和液压机等。锻造小型锻件常用空气锤。锻造大型锻件常用水压机。空气锤是自由锻常用设备，500Kg空气锤指的是落下部分质量为500Kg。12、锻件坯料加热的目的是提高坯料塑性和降低坯料变形抗力。锻造时，坯料加热温度过高会产生过热、过烧现象。若终锻温度过低，则锻件会产生冷变形强化现象。终锻温度过高，会引起锻件产生晶粒粗大现象。13、利用自由锻设备生产模锻件的锻造方法称为胎膜锻，胎模结构较锤上模锻简单，它适用于多品种小型锻件的中、小批量生产。14、小型锻件的大批量生产采用模锻。模锻生产效率高、操作简单、锻件尺寸精度高。锤上模锻的模膛根据其功用不同，可分为制坯模膛和模锻模膛两大类。模锻模膛分为预锻模膛和终锻模膛两种。预锻模膛与终锻模膛相比，预锻模膛圆角和斜度应大些，无飞边槽、冲孔连皮。终锻模膛的形状与锻件相同，但终锻模膛的尺寸比锻件放大一个收缩量。15、在坯料长度基本不变的前提下，用来减小某部分的横截面积以增大另一部分的横截面积的锤上模锻制坯模膛称为滚挤模膛。截面相差较大的轴、杆类模锻件制坯时，常需要拔长+滚压。16、模锻无法锻出通孔，一般需在孔中留下一层厚度为4～8mm的金属，这层金属称为冲孔连皮。为便于从模膛取出锻件，模锻件上平行于锤击方向（垂直于分模面）的表面必须有斜度。由于锤上模锻件的内壁冷却收缩时与模壁夹紧，外壁冷却收缩时与模壁分离，所以模锻件内壁斜度应比外壁大。-40-\n为使金属易于充满模膛，提高模膛使用寿命，在锤上模锻件两平面交角处，一般均需做成圆角。17、由于曲柄压力机的滑块行程不变，因此它不适宜进行滚压、拔长等制坯工序。平锻机锻件与锤上模锻件相比，平锻机锻件没有飞边和冲孔连皮，平锻机适于锻造带凹档、通孔和凸缘类回转体的模锻件。18、冲压生产的基本工序有分离工序和变形工序两大类。剪切、落料、冲孔、冲裁属于板料冲压分离工序，弯曲、拉深、胀型、翻边属于板料冲压变形工序。19、冲裁变形过程可分为弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段。20、板料冲压时，坯料按不封闭轮廓分离的工序叫切断，坯料按封闭轮廓分离的工序叫冲裁。板料冲裁包括 落料和冲孔两种分离工序。冲裁工序中，冲落部分为成品，余料为废料的工序称为落料。冲裁工序中，冲落部分为废品的工序称为冲孔。21、板料冲裁时，凹模刃口尺寸等于凸模刃口尺寸加间隙。落料工序中，凹模刃口尺寸取决于落料件的尺寸。冲孔工序中的凸模刃口尺寸取决于冲孔件的孔的尺寸。22、板料弯曲时，若弯曲半径过小则工件会产生裂纹。应尽可能使弯曲线与板料的纤维方向垂直。为保证成品件的弯曲角度，模具的角度应比成品件角度小一个回弹角。23、板料拉深时，拉深系数越小，表示板料变形程度越大，变形阻力越大。当拉深件因拉深系数太小而不能一次拉深成形时，应采用多次拉深工艺。24、板料冲压的变形工序中，在带孔的平板坯料上用扩孔的方法获得凸缘的工序称为翻边。25、在冲床的一次冲程中，在模具的不同部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为连续冲模。一次行程中完成一道工序的冲模是简单冲模。一次冲压行程中，同一部位上同时完成数道冲压工序的模具是复合冲模。1、什么是金属的可锻性？可锻性以什么来衡量？简要叙述影响可锻性的因素。金属的锻造性是衡量材料经受压力加工时的难易程度的一种工艺性能。锻造性的好坏，常用金属的塑性和变形抗力两个指标来衡量。塑性高，变形抗力低，则锻造性好；反之，则锻造性差。金属的锻造性取决于金属的本质和变形条件。2、简述化学成分和金相组织对金属可锻性的影响。纯金属的可锻性比合金好；碳钢的含碳量越低，可锻性好；钢中有形成碳化物的元素时，可锻性显著下降。纯金属及固溶体的可锻性好，碳化物的可锻性差；铸态柱状组织和粗晶结构的可锻性不如晶粒细小而均匀的组织。3、简述变形速度对塑性和变形抗力的影响。①当变形速度小于临界值a，随着变形速度的增大，塑性下降。变形速度增大，使金属冷变形强化趋于严重；在热加工时来-40-\n不及再结晶以消除材料变形时产生的形变强化。于是，材料的加工硬化作用逐渐积累，使金属塑性下降，变形抗力增大。②当变形速度大于临界值a，随着变形速度的增大，金属的塑性也随着增加。金属在变形过程中会将变形时的动能转变为热能，当变形速度很大时，热能来不及散发，使金属温度升高（“热效应”），有利于金属的塑性提高，变形抗力下降。4、简述应力状态对塑性和变形抗力的影响。在三向应力状态下，压应力的数目越多、数值越大，金属的塑性越高；拉应力的数目越多、数值越大，则金属的塑性越差。因为，拉应力易使滑移面分离，在材料内部的缺陷处产生应力集中而破坏；压应力有利于滑移面上缺陷的封闭和消除。压应力会增加金属变形过程中的内部摩擦，使形抗力增大；拉应力状态下，变形抗力小。5、纤维组织的存在对金属力学性能有哪些影响？在零件设计中应注意哪些问题？纤维组织使金属在性能上具有各向异性。金属在平行纤维方向上，塑性和韧性提高，垂直纤维方向上，塑性和韧性下降。设计和制造零件时，应使①零件在工作中产生的最大正应力方向与纤维方向重合②最大切应力方向与纤维方向垂直③.纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量不切断纤维组织。6、简述锻造前坯料加热的目的和要求。金属锻造时，始锻温度和终锻温度过高或过低各有何缺点？金属坯料加热的目的是提高其塑性和降低其变形抗力，亦即提高其锻造性。对坯料加热要求在保证坯料均匀热透的前提下，用最短的时间加热到所需的温度，以减少金属的氧化和降低燃料的消耗。始锻温度过高会出现出现过热、过烧现象；始锻温度过低，加热次数多，生产率低。终锻温度过低，再结晶无法进行，冷变形强化现象无法消除，变形抗力大，塑性降低，甚至在锻件上产生裂纹及损坏设备、工具；终锻温度过高，坯料变形后晶粒长大，形成粗大组织，使锻件力学性能下降。7、简述自由锻造的成型特点及其基本工序。自由锻造的成型特点是：生产所用工具简单，具有较大的通用性，应用范围较为广泛，是生产大型和特大型锻件的唯一成型方法，锻件精度低，生产率低，劳动强度大、条件差，要求工人技术水平较高。其基本工序为：镦粗拔长冲孔弯曲扭转错移切割。8、模锻与自由锻相比，有何优点？（1）生产效率高。（2）模锻件尺寸精确，表面粗糙度低，加工余量小。（3）模锻可锻造形状较复杂件。-40-\n（4）操作简单，易于实现机械化、自动化生产。（5）大批量生产时，成本较低。9、预锻模膛和终锻模膛的作用有何不同？预锻模膛的结构与终锻模膛有何不同？什么情况下需要预锻模膛？预锻模膛的作用是使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸，有利于金属充满终锻模膛；同时减少了终锻模膛的磨损，以延长锻模的使用寿命。终锻模膛的作用是使金属坯料最终变形到锻件所要求的形状与尺寸。预锻模膛的圆角、斜度和高度比终锻模膛大；无飞边槽。只有在锻件形状复杂、成形困难且批量较大的情况下，才设置预锻模膛。10、简述锤上模锻时飞边槽和冲孔连皮的作用。是否各种模膛都要有飞边槽？飞边槽可增加金属从模膛中流出阻力，促使金属更好地充满模膛；容纳多余的金属；缓冲作用，减弱对上下模的打击，防止锻模开裂。设计冲孔连皮可使锻件更接近于零件形状，减少金属消耗和机械加工时间；还可以减轻锻模的刚性接触，起到缓冲作用，避免锻模的损坏。不是所有模膛都要有飞边槽，只有终锻模膛才设飞边槽。11、为什么要考虑模锻斜度和圆角半径？锤上模锻带孔的锻件时，为什么不能锻出通孔？为便于从模膛中取出锻件，模锻件上平行于锤击方向的表面必须具有斜度。圆弧过渡有利于金属的变形流动，使金属易于充满模膛，提高锻件质量，并且可以避免在锻模上的内角处产生裂纹，减缓锻模外角处的磨损，提高锻模使用寿命。孔内留有留有冲孔连皮的目的，是为了使锻件更接近于零件形状，减少金属消耗和机械加工时间，同时，冲孔连皮还可以减轻锻模的刚性接触，起到缓冲作用，避免锻模的损坏。12、简述锤上模锻时，锻件分型面的选择原则。(1)分模面应选在锻件最大尺寸水截面上，便于锻件从模膛中取出。(2)上下模沿分模面的模膛轮廓一致，便于发现错模现象。(3)尽量使模膛深度最浅。(4)分模面最好为平面，应使锻件上所加敷料最少。(5)尽可能使上下模膛深度一致。13、何谓板料冲压？板料冲压的特点有哪些？板料冲压是利用冲模在压力机上使板料分离或变形，从而获得冲压件的成形工艺。板料冲压的特点①可获得尺寸精确、表面光洁、形状复杂的冲压件。②冲压件具有质量轻、强度高和刚性好的优点。③冲压生产操作简单，生产率高，易于实现机械化和自动化。④冲压模具结构复杂，精度高，制造费用相对较高。14、拉深模的圆角半径和模具间隙对拉深质量有何影响？-40-\n拉深模的圆角半径过小，坯料流动阻力大，弯曲处易产生应力集中，板料易拉穿。模具间隙过大，拉伸件容易起皱，拉深件尺寸精度低；间隙过小，坯料与凹模间的摩擦力增大，易拉穿工件和擦伤工件表面，凹模刃口磨损加重，模具寿命降低。15、拉深件在拉深过程中易产生哪两种主要缺陷，它们产生的原因是什么？如何解决？起皱。原因：由于较大的切向压应力使板料失稳造成的。措施：模具通常采用压边圈将凸缘部分压紧。拉裂。原因：筒底部圆角区在拉深时有少量变薄，当拉应力超过材料的抗拉强度时，此处将被拉裂。措施：凸凹模刃口加工成圆角；凸凹模之间间隙合理；选择合理的拉深系数；加润滑。16、用φ250×1.5板料能否一次拉深为直径φ50的拉深件？应采取哪些措施才能保证正常生产？(板料极限拉深系数为0.5)因为：所以此件不能一次拉深成形。应采取的措施是：①多次拉深（可安排4～5次）；②每次拉深后，对工件进行退火处理，保证足够的塑性；③加润滑剂，减少摩擦阻力。17、板料弯曲时常产生哪两种质量缺陷？如何防止？板料弯曲时常产生弯裂、回弹质量缺陷。弯裂措施：弯曲模弯曲半径要大于限定的最小弯曲半径；尽可能使弯曲线与坯料纤维方向垂直。回弹措施：模具的角度应比零件的角度小一个回弹角。1、图示锻造零件，单件小批量生产，原始坯料为圆钢，所有面均加工。问：采用何种锻造方法？需采用哪些工序才能锻成？定性地绘出锻件图（在原图上绘出）。a.轴一b.轴二-40-\nc.阶梯轴(坯料尺寸Φ140×220mm)d.圆盘e.轴套一f.轴套二g.齿轮h.套筒a.锻造方法：自由锻。工序：下料、拔长、压肩（两端）、局部拔长（两端）、切头（两端）b.锻造方法：自由锻。工序：下料、拔长、两端压肩、局部拔长、切头。c.锻造方法：自由锻。工序：下料、切肩、拔长、局部镦粗、切肩、局部拔长、切断d.锻造方法：自由锻。工序：下料、镦粗、局部（漏盘）（环垫）镦粗、滚圆。e.锻造方法：自由锻。工序：下料—镦粗—环垫镦粗—冲孔—修整。f.锻造方法：自由锻。工序：下料、镦粗、冲孔、扩孔。g.锻造方法：自由锻。工序：下料、镦粗、局部镦粗、冲孔h.锻造方法：自由锻。工序：下料、镦粗、冲孔、芯轴拔长、压肩、局部拔长abcde-40-\nfgh2、图示锻造零件，大批量生产，原始坯料为圆钢，所有面均加工。试确定锻造方法及锻造工序（工步），并绘制锻件工艺简图。a.轴套一b轴套二c.齿轮a.锻造方法：锤上模锻。工序：下料—镦粗—终锻—切飞边—冲孔连皮。b.锻造方法：锤上模锻。工序：下料—终锻—切飞边—冲孔连皮。c.锻造方法：锤上模锻。工序：下料、镦粗、预锻、终锻、切除飞边、冲孔连皮。3、简述锤上模锻件分型面的选择原则。标出下图所示锤上模锻件的分模面。应取最大截面为分模面，保证锻件顺利地从模膛取出；上下两模沿分模面的模膛轮廓一致，容易发现错模现象，及时调整锻模位置。应使模膛深度最浅；锻件上所加的敷料最少；分模面尽量为一平面。-40-\n4、如图所示的三个连杆零件，大批量生产，采用锤上模锻成型，原始坯料为圆钢。试确定分模面及锻造工序。(a)(b)(c)(2)零件一：下料—拔长—滚挤—预锻—终锻—切边—冲孔连皮零件二：下料—拔长—滚挤—弯曲—预锻—终锻—切边零件三：下料—拔长—滚挤—弯曲—预锻—终锻—切边—冲孔连皮5、下图为三种胎模结构示意图。写出这三种胎模的名称，并指出它们各主要应用于何类锻件？(a)合模。适用于各类锻件的最终成形，尤其适用于形状较复杂的非回转体锻件，如连杆、叉形件等。(b)套模。用于齿轮、法兰等盘类锻件的成形。(c)扣模。用于非回转体锻件的整体或局部成形或为合模锻造制坯。6、图示两个零件，大批量生产，材质为08F钢。（1）试确定成形方法（2）确定两个零件的成形工序（排序）。-40-\n（a）零件一（厚2mm）（b）零件二(1)成形方法：板料冲压。(2)工序：a.落料－冲底板的二孔－弯曲－冲立壁的二孔。b.剪切－落料－拉深－冲孔－翻边7、如图所示垫圈，产量1000件。（1）试确定冲裁模的类型和冲压工序。（2）若模具单面间隙为0.05mm，计算模具的刃口尺寸。（1）采用简单冲裁模。冲压工序：落料、冲孔。（2）落料：落料凹模刃口尺寸为50－0.1=49.9mm落凸模刃口尺寸=50mm－2×0.05＋0.1=50mm冲孔：冲孔凸模刃口尺寸为15＋0.1=15.1mm冲孔凹模刃口尺寸=15+2×0.05－0.1=15mm8、如图所示a为油封内夹圈，如图所示b为油封外夹圈，形状相同而尺寸不同，均为冲压件。试通过计算分别制定出两个零件的冲压工艺方案（材料的极限圆孔翻边系数K0=0.68）。提示：d0=d-2[H-0.43R-0.22t]式中d0—冲孔直径，mmd—翻边后的孔内径，mmH—从孔内测量的竖直边高度，mmR—圆角半径，mmt—板料厚度，mm-40-\n图a：d0=d-2[H-0.43R-0.22t]=92-2×[8.5-0.43×4-0.22×2]=79.32mmK=79.32/92=0.862＞K0=0.68冲压工艺方案：落料Φ133、冲孔Φ79.32、翻边图b：d0=d-2[H-0.43R-0.22t]=92-2×[18.5-0.43×4-0.22×2]=59.32mmK=59.32/92=0.645＜K0=0.68第一次翻边后孔尺寸59.32÷0.68=87.23取80mm冲压工艺方案：落料Φ133、冲孔Φ59.32、第一次翻边孔尺寸Φ80、第二次翻边孔尺寸Φ929、改进下列自由锻零件的结构，并说明理由。abcdefghia.几何体的交接处不应形成空间曲线。b.锻件的横截面积有急剧变化或形状较复杂时，应设计成由数个简单件构成的组合体，每个简单件锻制成形后，再用焊接方式构成整体零件。c.几何体的交接处不应形成空间曲线d.自由锻无法锻出加强筋-40-\ne.自由锻无法锻出凸台f.几何体的交接处不应形成空间曲线。g.锻件的横截面积有急剧变化或形状较复杂时，应设计成由数个简单件构成的组合体，每个简单件锻制成形后，再用机械联接方式构成整体零件h.自由锻无法锻出锥体结构。i.自由锻无法锻出锥体结构。abcdefghi10、改进下列模锻零件的结构，并说明理由。abcefa.零件轮辐过于扁薄，薄壁部分金属模锻时容易冷却，不易充满模膛。非加工表面间所形成的角应按模锻圆角来进行设计。零件上与锤击方向平行的非加工表面，应设计出模锻斜度。b.为减少敷料，简化模锻工艺，对复杂锻件可采用锻-焊组合工艺。c.-40-\n零件的凸缘太薄、太高，中间下凹太深，不易于模锻成形。应增加凸缘厚度，同时使零件的最小截面与最大截面之比小于0.5。d.采用模锻方法无法锻出多孔结构，齿轮上的四个Φ20mm的孔只能采用机加工成形e.避免零件具有薄壁、高筋、凸起等不良结构，使锻模的制造和锻件的取出都容易，使金属易于充满模膛。11、改进下列板料冲压成形件件的结构，并说明理由。ab.弯曲件一(先冲孔，后弯曲)c.消音器d.弯曲件二e.多向弯曲件a.排样应合理，使废料最少。b.先冲孔后弯曲时，孔应远离变形区L≥(1～2)t。而图中孔到变形区距离L=9-2-3-4=0，先冲孔后弯曲时，孔易变形。c.尽量简化拉深件结构，以便减少工序，节约材料，降低成本。d.直边过短不易弯曲成形，应使弯曲件的直边高H＞2t。图中H=12-4-3=5＜2t。改为15mm可满足要求-40-\n28、指出下列塑性成形件的结构不合理之处，并说明合理。(a)零件的凸缘太薄、太高，中间下凹太深，不易于模锻成形；(b)零件过于扁薄，薄壁部分金属模锻时容易冷却，不易充满模膛；(c)应避免长槽与细长悬臂结构，否则制造模具困难、模具使用寿命短1、焊接：通过加热或加压或同时加热加压，并且用或不用填充材料使工件达到原子结合状态的一种工艺方法。2、焊接电弧：指在电极与工件之间的气体介质中长时间的放电现象。3、焊接热影响区：受焊接热循环的影响，焊缝附近的母材组织和性能发生变化的区域，称为焊接热影响区。3、电渣焊：利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热进行焊接的一种熔焊方法。4、压焊：焊接过程中必须对焊件施加压力（加热或不加热）以完成焊接的焊接方法。5、电阻焊：是利用电流通过焊件及其接触处所产生的电阻热，将焊件局部加热到塑性或熔化状态，在压力下形成焊接接头的方法。6、钎焊：采用比母材熔点低的金属材料作钎料，将焊件和钎料加热到高于钎料熔点，低于母材熔化温度，利用液态钎料润湿母材，填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接焊件的的工艺方法7、软钎焊：钎料熔点＜450℃，接头强度＜200MPa的钎焊。8、硬钎焊：钎料熔点﹥450℃，接头强度﹥200MPa的钎焊。9、焊接性：是指材料在一定的焊接方法、焊接材料、焊接工艺参数和结构形式条件下获得具有所需性能的优质焊接接头的难易程度。-40-\n10、酸性焊条：药皮熔渣中酸性氧化物较碱性氧化物多的焊条。11、碱性焊条：药皮熔渣中碱性氧化物较酸性氧化物多的焊条。12、热焊法：焊前将铸件整体或局部预热到600～700℃，焊补后缓冷的工艺。1、按焊接过程的物理特点，焊接方法可分为熔焊、压焊和钎焊三大类。CO2气体保护焊、氩弧焊、焊条手工电弧焊、埋弧焊、电渣焊、等离子弧焊属于熔化焊；点焊、缝焊、电阻对焊、闪光对焊、摩擦焊属于压焊。2、焊接电弧中，电弧电压为16～35V，弧柱区温度最高，阳极区产生的热量最多。阳极区温度高于阴极区。3、采用直流电源焊接时，直流正接是指焊件接弧焊机的正极，焊条接_负极，用于焊厚大件；直流反接是指焊条接正极，焊件接弧焊机的负极，用于焊接薄板件。4、焊接接头由焊缝区、熔合区与焊接热影响区组成，其中对焊接接头有不利影响的区域是熔合区和过热区。焊缝两侧金属因焊接热作用而发生组织性能变化的区域称为焊接热影响区。焊接热影响区中，机械性能最差的是过热区，机械性能优于母材的区域是正火区。5、焊接应力使薄板局部失稳而引起的变形是波浪变形。焊后矫正焊接变形的方法有机械矫正法和火焰加热矫正法。6、手工电弧焊时，熔渣的熔点稍低于被焊金属的熔点。手弧焊适于焊接3～20mm的碳钢、低合金钢结构钢。7、埋弧自动焊可采用大电流，因此生产率比手弧焊高。埋弧焊热量集中，熔深大，厚度20～25mm的工件可不开坡口进行焊接。埋弧焊适用于批量焊接6～60mm厚的水平直焊缝及大环焊缝，适于焊接碳钢、低合金结构钢。8、常用的气体保护焊有氩弧焊和CO2气体保护焊。氩弧焊按电极种类可分为钨极氩弧焊和熔化极氩弧焊两种，氩弧焊主要用于焊接易氧化的有色金属和合金钢，钨极氩弧焊适宜焊接0.5～6mm薄板，熔化极氩弧焊适宜焊接6～25mm中厚板。CO2气体保护焊用于1～30mm厚的低碳钢和低合金结构钢。9、电渣焊是利用电流通过熔渣所产生的电阻热作为热源进行焊接的一种焊接方法。电渣焊适宜焊接厚度为40～450mm10、等离子弧切割用于切割熔点高且很坚硬的金属，可焊接很薄的箔材。11、常用的电阻焊有点焊、缝焊与对焊三种。对焊有电阻对焊和闪光对焊两种。点焊用于4mm以下的低碳钢、合金钢、铜合金、铝镁合金等薄板，如汽车驾驶室、车厢、电器、仪表。缝焊用于厚度0.1～2mm有气密性要求的低碳钢、不锈钢、耐热钢、铝合金等，如油箱、净化器和管道等。电阻点焊和缝焊时，焊接接头必须采用搭接。12、钎焊时，焊件不熔化，钎料熔化，软钎焊常用于焊接常温下工作的电子产品、仪表。钎焊接头强度低、焊件热影响区小、焊件应力变形小-40-\n13、焊条（手工）电弧焊的电焊条由焊芯和药皮组成。焊芯的作用是电极与补充金属。电焊条药皮作用是机械保护，脱氧、硫、磷、渗合金，稳定电弧。碱性焊条具有较好的脱氧、除硫、去氢和去磷作用以及机械性能较高，焊缝抗裂性好，但对水、锈不敏感，稳弧性差，一般采用直流反接。酸性焊条焊接工艺性能好，焊缝含氢量高，氧化性强，合金元素烧损大，焊缝的塑性和韧度不高，成本低。焊条牌号J422中，“42”表示焊缝金属抗拉强度≥420MPa。14、焊接普通结构钢时，焊条的选用原则是按等强度原则选择，焊接不锈钢、耐热钢时，焊条的选用原则是按等成分原则选择。15、钢的可焊性可依据碳当量大小来估计，碳当量值小于0.4%时，钢材的焊接性能良好。低碳钢和强度等级较低的低合金钢的焊接性好。铸铁的焊接性比低碳钢差。铜合金、铝合金焊接性差。焊接高碳钢时，焊接接头中易产生裂纹，热裂纹出现在熔合区，冷裂缝出现在热影响区。16、铸铁件修补时常采用的焊接方法是手弧焊、气焊17、黄铜工件气焊时，采用氧化焰的其目是防止锌在高温时蒸发。18、焊接时，开坡口的主要目的是为了保证工件焊透。19、焊条潮湿易使焊缝产生气孔。手弧焊时，操作最方便、焊缝质量最易保证、生产率又高的焊缝空间位置是平焊。超声波检验可用于检验焊缝内部。1、什么是焊接电弧？电弧的组成是什么？采用直流焊机进行电弧焊时，什么是直流正接？什么是直流反接？它它们各适用于哪一类焊件？焊接电弧是电极与工件之间的强烈而持久的气体放电现象。电弧的组成：焊接电弧由阴极区、阳极区和弧柱区3部分组成。当工件接阳极，焊条接阴极时，称为直流正接。由于工件受热较大，因此适合焊接厚大工件。当工件接阴极，焊条接阳极时，称为直流反接。由于工件受热较小，适合焊接薄小工件和有色金属件。2、什么是焊接热影响区？低碳钢焊接时热影响区分为哪些区段？性能最差的是哪些区域？焊接热影响区是指焊缝两侧因焊接热作用而发生组织性能变化的区域。低碳钢热影响区分为熔合区、过热区、正火区和部分相变区。性能最差的区域是：熔合区、过热区3、产生焊接应力和变形的原因是什么？焊接应力如何消除？焊接变形如何矫正？产生原因：(1)受阻加热及冷却；(2)不均匀收缩；(3)组织应力。消除应力措施：(1)捶击焊缝；(2)焊后热处理（去应力退火）；(3)机械拉伸法。矫正方法：(1)机械矫正(2)火焰矫正4、简述氩弧焊的特点和应用。（1）焊接质量优良。-40-\n（2）氩弧焊电弧稳定，飞溅小，焊缝致密，表面没有熔渣，而且成形美观，焊接变形小。（3）明弧可见，便于操作，容易实现全位置自动焊接。（4）焊接成本较高。（5）氩气无冶金作用，焊前清理要求严格。用于易氧化的非铁金属及其合金、稀有金属及其合金、高强度合金钢、不锈钢、耐热钢等。5、铝镁合金钨极氩弧焊时应采用什么电源？为什么？采用交流电源。当焊件接负极时（即交流电的负半周），焊件表面接受正离子的撞击，使焊件表面的Al2O3、MgO等氧化膜被击碎而去除，从而保证焊件的焊合，但钨极烧损严重。当焊件接正半周时，可使钨极得到一定的冷却，从而减少其烧损。6、等离子弧焊的带电粒子流在运动过程中受到哪几种“压缩效应”的作用？详细解释这几种“压缩效应”。（1）机械压缩效应：是使经高频振荡使气体产生电离形成的电弧通过喷嘴细孔道，弧柱被强迫压缩。（2）热压缩效应：是水冷喷嘴以及通入一定压力的冷气（氩气、氮气）使电弧外层冷却，迫使带电粒子流（离子和电子）向弧柱中心收缩。（3）磁压缩效应：是无数根平行导线（带电粒子在弧柱中的运动）所产生的自身磁场，使这些导线相互吸引，电弧被进一步压缩。7、钎焊时钎剂的作用是什么？常用的钎剂有哪些?作用：清除被焊金属表面的氧化膜及其它杂质，改善钎料的润湿性；保护钎料及焊件不被氧化。软钎焊焊剂：松香或氯化锌溶液。硬钎焊焊剂：硼砂、硼酸等。8、何谓金属材料的焊接性？它包括哪几个方面？金属材料的焊接性是指采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及结构形式条件下，获得优质焊接接头的难以程度。它包括两个方面：一是工艺焊接性，指焊接接头产生工艺缺陷的倾向，尤其是出现各种裂纹的可能性；二是使用焊接性，指焊接接头在使用中的可靠性，包括接头的力学性能及其它特殊性能。9、根据碳当量的高低，钢材焊接性能可分为哪三种？（1）C当量＜0.4%，钢材塑性好，钢的淬硬和冷裂倾向不大，焊接性良好。（2）C当量=0.4～0.6%,钢材塑性下降,淬硬倾向明显,焊接性较差。（3）C当量＞0.6%,钢材塑性低,淬硬倾向强,焊接性很差。10、低合金结构钢的焊接特点是什么？（1）热影响区有淬硬倾向。钢的强度级别愈高，淬硬倾向愈大，导致热影响区脆性增加，塑性、韧性下降。-40-\n（2）随钢的强度级别增加，接头中的氢含量较高，同时热影响区易出现淬硬组织，焊接接头的应力较大，产生冷裂纹的倾向加剧。11、中碳钢的主要焊接特点是什么？焊条电弧焊接中碳钢时应选用何种焊条？焊前和焊后应采取何种措施？特点：热影响区易产生淬硬组织和冷裂纹；焊缝金属产生热裂纹倾向较大。应选用抗裂能力较强的低氢型焊条。措施：焊前必须预热；焊后采用去应力退火或正火热处理。12、焊条的焊芯和药皮在电弧焊中分别起什么作用？焊芯作用：（1）作为电极，起导电作用；（2）作为焊缝的充填金属；药皮作用：（1）对熔池进行机械保护；（2）去除熔池金属中的杂质并添加有益的合金元素；（3）提高电弧燃烧的稳定性。13、酸性焊条有何特点？它适用于哪一类焊件？特点：(1)氧化性强，合金元素烧损大，焊缝的塑性和韧度不高。(2)焊缝中氢含量高，抗裂性差。(3)具有良好的工艺性，对油、水、锈不敏感，交直流电源均可用。(4)成本低。用于一般结构件的焊接。14、碱性焊条有何特点？它适用于哪一类焊件？特点：(1)脱氧、除氢、渗金属作用强，(2)焊缝中氢含量较低，有益元素较多，有害元素少，焊缝力学性能与抗裂性好。(3)工艺性较差（电弧稳定性差），对油污、水、锈较敏感，抗气孔性能差，一般要求采用直流焊接电源。(4)成本较高。主要用于焊接重要的钢结构或合金钢结构。15、焊接时，焊条的选用原则是什么？①考虑母材的力学性能和化学成分焊接低碳钢和低合金结构钢时，应根据焊件的抗拉强度选择相应强度等级的焊条，即等强度原则；焊接耐热钢、不锈钢等材料时，则应选择与焊接件化学成分相同或相近的焊条，即同成分原则。②考虑结构的使用条件和特点对于承受动载荷或冲击载荷的焊件，或结构复杂、大厚度的焊件，为保证焊缝具有较高的塑性和韧度，应选择碱性焊条。③考虑焊条的工艺性对于焊前清理困难，且容易产生气孔的焊件，应当选择酸性焊条；如果母材中含碳、硫、磷量较高，则应选择抗裂性较好的碱性焊条。④考虑焊接设备条件如果没有直流焊机，则只能选择交直流两用的焊条。-40-\n16、焊接接头开坡口的目的是什么？X形坡口与V形坡口相比有何特点？开坡口目的：使接头根部焊透；使焊缝成形美观；通过坡口大小调节焊缝中母材金属与填充金属的比例，使焊缝达到所需的化学成分。当工件厚度相同时，X形坡口比V形坡口需要填充的金属量少；焊后应力和变形小；但加工比较费工时，需要双面焊。1、在图中标出图示T字形焊接梁可能出现的焊接变形方向，并说明原因。列举矫正变形的工艺方法。变形方向如图虚线。T形梁焊缝集中在下部，焊缝分布不对称。焊后焊缝冷却收缩受到低温部分的阻碍。焊缝区纵向受拉应力，远离焊缝区受压应力。焊缝区产生压缩变形，远离焊缝区产生拉伸变形。矫正：火焰矫正法；机械矫正法。3、如图所示的拼焊板件是否合理？为什么？如不合理，应怎样改变？其合理的焊接次序是什么？不合理。焊缝密集交叉，会造成金属过热，加大热影响区，使组织恶化；焊接应力大。焊缝布置如图。焊接次序是：先焊垂直焊缝，然后焊两条水平焊缝。4、现有厚4mm、长1200mm、宽800mm的钢板3块，需拼焊成一块长1800mm、宽1600mm的矩形钢板，问如图所示的结构设计是否合理？若不合理，请改正并说明理由。为减小焊接应力与变形，其合理的焊接次序应如何安排？-40-\n不合理。焊缝布置如图。焊缝布置尽可能分散，避免密集交叉。焊缝集中分布容易使接头过热，力学性能降低，甚至出现裂纹。焊接次序是：1与2、3与4先焊接，最后焊水平横焊缝。5、如图下列两种结构件应采用何焊接顺序？如不采用此顺序可能会出现何种问题？焊件一：焊接顺序：1-2-3-4-5-6-7-8。可减少角变形。（温度分布均衡，开始焊接时产生的便形可被后来焊接部位的变形所抵消）。如不采用此顺序可能会出现角变形。焊件二：焊接顺序：1-2。如采用2-1，则焊1时，焊件Ⅰ、Ⅱ横向收缩收缩受阻产生应力，甚至造成焊缝交叉处产生裂纹。6、判断如图所示焊接结构工艺性是否合理？为什么？如不合理，请在原图上修改。不合理。焊缝应避开应力集中的转角位置，以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造成过大的应力而开裂。焊缝布置尽可能分散，避免密集交叉。焊缝集中分布容易使接头过热，力学性能降低，-40-\n甚至出现裂纹。修改后如图7、给下列焊接件选择一合适的焊接方法。备选焊接方法：埋弧自动焊、CO2气体保护焊、电阻对焊、氩弧焊、软钎焊、焊条（手工）电弧焊焊件焊接方法壁厚2mm，材料为20钢的低压容器CO2气体保护焊电子线路板软钎焊机床床身（低碳钢，单件生产）焊条（手工）电弧焊厚4mm的铝合金板件氩弧焊φ30mm的45钢轴对接电阻对焊锅炉炉身环缝埋弧自动焊8、给下列材料或结构的焊件选择一合理的焊接方法。备选焊接方法为：氩弧焊、电渣焊、闪光对焊、焊条（手工）电弧焊、点焊、钎焊焊件焊接方法Q235钢支架焊条（手工）电弧焊硬质合金刀头与45钢刀杆钎焊不锈钢氩弧焊厚度为3mm的薄板冲压件点焊壁厚60mm的大型构件电渣焊钢轨接长（对接）闪光对焊9、给下列焊接件选择一合适的焊接方法。备选焊接方法为：埋弧自动焊、硬钎焊、闪光对焊、CO2气体保护焊、电渣焊、点焊焊件焊接方法16Mn自行车车架连接硬钎焊16Mn自行车钢圈对接闪光对焊汽车驾驶室点焊家用液化石油气罐环缝埋弧自动焊-40-\n重型机床的机座（厚100mm）电渣焊壁厚1mm，材料为20钢的容器CO2气体保护焊10、给下列焊接件选择一合适的焊接方法。备选焊接方法：埋弧自动焊、缝焊、氩弧焊、钎焊、焊条（手工）电弧焊、等离子弧焊焊件焊接方法厚3mm的紫铜板焊件氩弧焊采用低碳钢的厂房屋架焊条（手工）电弧焊厚0.1mm的Ti合金焊件等离子弧焊16Mn压力容器（直径300mm，厚10mm）埋弧自动焊硬质合金刀头与45钢刀杆钎焊壁厚1mm的汽车油箱缝焊11、给下列焊接件选择一合适的焊接方法。备选焊接方法为：焊条（手工）电弧焊、点焊、氩弧焊、对焊、钎焊。焊件焊接方法精密仪表钎焊Q235薄板冲压件点焊钢板厚度为6mm的45钢焊条（手工）电弧焊铝合金重要结构件氩弧焊断面相同的钢管对接对焊12、给下列焊接件选择一合适的焊接方法。备选焊接方法：等离子弧焊、氩弧焊、闪光对焊、CO2气体保护、电渣焊、焊条（手工）电弧焊焊件焊接方法16Mn压缩空气贮存罐(厚5mm、直径为180mm)CO2气体保护焊厚10mm的镍铬不锈钢钢板氩弧焊减速器箱体（低碳钢，单件生产）焊条（手工）电弧焊厚0.05mm的金属薄箔焊接等离子弧焊45钢钢结构（厚300mm）电渣焊13、给下列焊件选择一合适的焊接方法。备选焊接方法为：焊条（手工）电弧焊、钎焊、缝焊、埋弧自动焊、氩弧焊、电渣焊。-40-\n焊件焊接方法45钢钢结构（厚300mm）电渣焊灰口铸铁的补焊焊条（手工）电弧焊汽车油箱缝焊电器部件钎焊不锈钢钢板氩弧焊14、用下列板材制作圆筒形低压容器，试分析其焊接性如何？并选择焊接方法。（1）Q235钢板，厚20mm，批量生产（2）20钢钢板，厚2mm，批量生产（3）45钢钢板，厚6mm，单件生产（4）紫铜板，厚4mm，单件生产（5）铝合金板，厚20mm，单件生产（6）镍铬不锈钢钢板，厚10mm，小批量生产（1）因为C%＜0.4%，所以可焊性好。选用埋弧自动焊（2）因为C%=0.2%＜0.4%，所以可焊性好。选用缝焊或CO2气体保护焊（3）因为C%=0.45%，所以可焊性一般。选用手工电弧焊（4）紫铜为有色金属，可焊性差。选用氩弧焊（5）铝合金为有色金属，可焊性差。选用氩弧焊（6）镍铬不锈钢为高合金钢，可焊性差。选用氩弧焊15、改正如图所示三个焊接件的结构不合理之处，说明理由。abcdefghi(a)焊缝应尽量避开最大应力部位，以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造成过大的应力而开裂。-40-\n(b)焊缝应尽量避开机械加工面，以避免焊接应力和变形对已加工表面精度的影响。(c)结构设计时尽量采用大尺寸板料及合适的型钢或冲压件，以减少焊缝数量，焊件所受的热量相应减少，因此变形减小。(d)焊缝尽可能分散布置，避免密集交叉。焊缝集中分布容易使接头过热，力学性能降低，甚至出现裂纹。(e)焊缝位置应考虑焊接所需要的施焊操作空间。点焊时应考虑电极安放。(f)焊缝应避开应力集中的转角位置，以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造成过大的应力而开裂。(g)焊缝应尽量避开最大应力部位，以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造成过大的应力而开裂。(h)焊缝布置尽可能分散，避免密集交叉。焊缝集中分布容易使接头过热，力学性能降低，甚至出现裂纹。焊缝位置尽可能对称分布，焊缝的对称布置可以使各条焊缝的焊接变形相抵消，对减小焊接变形有明显的效果。(i)焊缝位置应考虑焊接所需要的施焊操作空间。手工电弧焊时需考虑留有一定焊接空间，以保证焊条的运行自如。修改后结构如图。abcdefghi16、改正下图所示两个焊接件的结构不合理之处，说明理由。（在原图上修改）（a）焊缝布置尽可能分散，避免密集交叉。焊缝集中分布容易使接头过热，力学性能降低，甚至出现裂纹。-40-\n（b）焊缝位置应考虑焊接所需要的施焊操作空间。手工电弧焊时需考虑留有一定焊接空间，以保证焊条的运行自如。修改后如图。17、如图焊接结构，何种较合理？简要分析其原因。(1)a合理焊缝位置应考虑各焊接过程中对熔化金属的保护。埋弧焊时应考虑接头处容易存放焊剂、保持熔融合金和熔渣。(2)a合理焊缝位置应考虑焊接所需要的施焊操作空间。手工电弧焊时需考虑留有一定焊接空间，以保证焊条的运行自如。18、如图焊接结构，何种较合理？简要分析其原因。(1)a合理焊缝位置应考虑焊接所需要的施焊操作空间。点焊时应考虑电极安放。(2)a合理焊缝位置应考虑各焊接过程中对熔化金属的保护。气体保护焊时应考虑气体的保护效果。19、如图所示的三种焊接件，它们各有两种结构，问：何种结构较合理？为什么？-40-\n焊件一：(b)合理。焊缝应避开应力集中的转角位置，以防止焊接应力与外加应力相互叠加，造成过大的应力而开裂。焊件二：(a)合理。焊缝布置尽可能分散，避免密集交叉。焊缝集中分布容易使接头过热，力学性能降低，甚至出现裂纹。焊件三：(b)合理。焊缝位置尽可能对称分布，焊缝的对称布置可以使各条焊缝的焊接变形相抵消，对减小焊接变形有明显的效果。-40-