轧制生产工艺过程：由钢坯轧制成具有一定规格和性能的钢材的一系列加工工序的组合—称为轧钢生产工艺过程。
制定轧钢工艺原则：质量要求、技术要求、提高产量、降低成本
1.板带产品的使用特点①可任意剪裁、弯曲、冲压、焊接、制成各种制品构件，使用灵活方便；②可弯曲、焊接成各类复杂断面的型钢、钢管、大型工字钢、槽钢等结构件；
③表面积大，故包容覆盖能力强。
中厚板生产流程
料原检查----原料清理---加热---除磷---轧制---矫直----冷却----表面检查修磨（h<=50mm,横切—切边—切定尺。H>=50mm火焰切割切头切尾切定尺）
两架四辊可逆式轧机组成的双机座厚板轧机是现代厚板轧机的最佳方式，其主要原因：2台四辊轧机可以合理地分配轧制道次和压下量，提高轧机产量；粗轧机座用四辊机座提供给精轧机座的中间板坯凸度小，提高产品精度；有效地实施控制轧制；粗轧机座的辊身长度加长，满足横轧宽展需要，又可在粗轧机座上生产更宽的产品规格。
中厚板加热的目的①提高钢的塑性，降低变形抗力；②使坯料内外温度均匀；③改变金属的结晶组织，保证生产需要的机械和物理性能
加热工艺制度
①加热温度：满足轧制工艺规范的温度；②加热速度：单位时间内钢在加热时的温度变化③加热时间：精确确定困难，影响因素多④炉温制度及炉内气氛的选择与控制
中厚板轧制过程三个阶段的任务
(1)除鳞（成型轧制）.除氧化铁皮（一次，二次氧化铁皮）：FeO、Fe3O4、Fe2O3
（2）粗轧（展宽轧制）将板坯或扁锭展宽到所需要的宽度并进行大压缩延伸
(3)精轧（伸长轧制）控制钢板厚度板形控制表面质量和性能
中厚板压下规程设定内容.中厚板轧制规程主要包括压下制度、速度制度、温度制度和辊型制度。
轧制规程设计----根据钢板的技术要求、原料条件、温度条件和生产设备的实际情况，运用数学公式或图表进行人工计算或计算机计算，来确定各道次的实际压下量，空载辊缝，轧制速度等参数，并在轧制过程中加以修正和应变处理，达到充分发挥设备潜力，提高产量，保证质量，操作方便，设备安全的目的。
道次分配规律：二/四辊轧机，由于不受咬入条件的限制，除磷道次之后可以采用大压下量轧制，随着钢坯温度降低，逐渐变小，最后1~2道次为保证板形和厚度精度，用较小的压下量。双机架的粗轧机承担总变形量的75%以上。
速度制度及速度制度如何确定？
一是可逆式轧制时的转向变化，转速可调的形式；二是转向固定，转速可调的形式。二辊、四辊可逆式中厚板轧机可以随时改变轧辊的转向和转速。采用可以调速，可以逆转的轧制速度制度。可以缩短轧制周期、提高轧机产量.
可逆式轧制时转向变化、转速可调的轧制速度图有以下两种：
在成形轧制和展宽轧制道次，由于轧件尚短，所以采用三角形速度图，在伸长轧制阶段采用梯形速度图。三角形速度没有等速轧制阶段，轧制节奏时间比梯形速度图短，条件允许情况下，尽可能采用三角形速度图，只有当电机能力不足或轧件过长，轧辊转速达到最高转速仍轧不完轧件时，才采用梯形速度图。
温度制度有哪几项，怎样确定？
（1）加热制度
温度指标有：t加℃、t开℃、t终℃，t开℃可以检测和控制，指板坯表面温度。确定顺序为：先确定，t开℃、t终℃，再计算出加热炉至轧机的温度来决定，一般t加℃=（50~100℃）+t开℃
计算道次的温降：高温时轧件温度降可以按辐射散热计算，认为对流和传导所散失的热量大致与变形功所转化的热量相抵消
（2）冷却温度制度.开始冷却温度，尽量接近终轧温度；终了冷却温度相变温度以下；冷却速度对组织转变和力学性能有影响
3热带钢连轧机的生产工艺
原料加热—除磷—定宽—粗轧---剪切---除磷----精轧---表面检查---冷却—卷曲
定宽压力机的特点.宽度调整能力大，减少了连铸板坯的宽度规格，节约加热炉能源，控制板坯表面温度下降,成材率提高
层流冷却目的：终扎温度在800---900度，而成卷温度不能高于600---650度，从末架轧机到卷取机之间轧件要快速降温。
层流冷却方式：层流冷却装置是利用虹吸原理，靠低压虹吸管造成的稳定下落的水柱冷却带钢，如果装置的高度调整的恰当，则水柱具有一定的动能，当接触带钢表面时，既不反弹，也不飞溅，而从冲击点向四周流散而扩大冷却面积，又因水柱具有一定动能，因此能冲破带钢表面的蒸汽膜，使水流得到充分的利用，提高冷却效果。一般装置内水压保持在0.03~0.3MPa。
层流冷却特点：与水幕冷却相比，层流冷却占地面积大，控制系统复杂，对水质要求高。粗轧机型式：二辊式+四辊式轧机，粗轧机组变形量要占总变形量的70~80%。一般规律：第一道不要过大，中间道次采用大压下率，最后道次为控制厚度和板型要适当减小压下率。精轧(机)精轧机组为5~7架四辊轧机或HC轧机组成。
（1）除鳞：
在飞剪与第一架轧机之间设置高压水除鳞箱，精轧机前几架之间设高压水喷嘴。中间带坯在进入精轧机组前的运输过程中会产生再生氧化铁皮，精轧除磷箱的作用就是利用22MPa的高压水除去再生氧化铁皮，避免成品带钢表面的铁皮压入、麻点等缺陷，使生产的带钢表面光洁平整。
（2）速度制度
带钢热连轧机组末架轧机的速度曲线图
1点为穿带开始时间，选用速度10m/s的穿带速度；2点表示带钢头部出末架轧机后开始第一级加速，a=0.05~0.1m/s2；3点为带钢咬入卷取机后开始第二级加速，a=0.05~0.2m/s2；
4点带钢以工艺制度设定的最高速度轧制；5点为带钢尾部离开连轧机组中的第三架时，机组开始减速，速度将到15m/s；
6点为以15m/s速度轧制等待抛出；
7点表示带钢尾部离开精轧机组开始第二级减速，降到穿带速度；
8点为开始以穿带速度等待下一条钢带；
9点表示第二条开始穿带
（3）各机架速度的确定：首选确定末架速度，然后应用秒流量相等的原则。根据各机架轧出的厚度和前滑值求出各机架的速度。
（4）轧机尺寸：精轧机组头几架的轧制力矩较大。为保证工作辊扭转强度，要求增大工作辊，支撑辊直径。有利于轧辊的冷却和减少磨损，提高轧机刚度和提高液体摩擦轴承的承载能力。后几架则采用较小直径的工作辊。
冷轧板带钢特点：与热轧相比，冷轧板带材具有具有尺寸精度高，表面好，组织性能好，有利于生产组织性能产品，如硅钢板，汽车板。
冷轧板带钢的优势1）可生产厚度更小的薄板：冷轧时板材横端面B和H之比2）带材沿宽度和长度方向能获得均匀的厚度，板形更好。3）冷轧时采用的轧辊表面光洁硬度大，可得到表面质量好，表面光洁的产品。4）带材经冷轧后，进行不同的热处理，可以得到不同机械性能的产品。
冷轧板带钢的轧制工艺特点
1）加工温度低，钢在轧制过程中产生加工硬化2）冷轧中采用工艺冷却与润滑（工艺冷润）3）冷轧中采用张力轧制
消除加工硬化的措施：软化热处理（再结晶退火，固溶处理），恢复塑性。
⑴冷轧的作用：
①防止带钢在轧制过程中跑偏（保证正确对中轧制）；②使所轧带钢保持平直（包括在轧制过程中保持板形平直以及轧后板形良好）；
③降低轧件的变形抗力，便于轧制更薄的产品。④起适当调整冷轧机主电机负荷的作用。平整的目的作用
⑴消除材料的屈服平台，防止加工时的拉伸应变；⑵提高材料的强度极限，扩大塑性加工范
围。平整量不同钢种的机械性能产生一定幅度的变化；⑶矫正板材的形状；⑷根据用户的要求生产表面粗糙度不同的带钢，对镀层板加工成光滑表面，而对涂层板加工层表面打毛均匀的表面。
硅钢片的分类
1.硅钢片按其含硅量分为:低硅和高硅。低硅片含硅
2.8％以下，它具有一定机械强度，主要用于制造电机，俗称电机硅钢片；高硅片含硅量为2.8％-4.8％，它具有磁性好，但较脆，主要用于制造变压器铁芯，俗称变压器硅钢片。2.按生产加工工艺可分热轧和冷轧两种，冷轧又可分晶粒无取向和晶粒取向两种。
取向硅钢热轧工艺特点
取向硅钢采用高温加热、高温轧制、高终轧温度和低温卷取的三高一低工艺制度。
影响硅钢质量因素.原料的化学成分及纯净度、铸造组织、热轧工艺、冷轧及热处理工艺都是影响硅钢最终产品质量的重要因素。
冷轧前原料准备的重要性:在硅钢生产各环节中，冶炼的作用占40%，热轧占40%，而冷轧及热处理仅占20%的作用。
板形:板形（shape）就是板材的形状，具体指板带材横截面的几何形状和在自然状态下的表观平坦度，即板凸度和板面平直度。
板形的分类：⑴理想板形⑵潜在板形⑶表观板形⑷双重板形
影响板形的因素：1轧制力的变化；2来料板凸度的变化；3原始轧辊的凸度4板宽度；5张力；6轧辊接触状态；7轧辊热凸度的变化。
（3）消除轧辊弹性变形影响的措施：
弯辊控制法：以控制轧辊弹性变形为手段的辊形调整方法。技术原理是：利用液压装置对轧辊辊颈施加液压弯辊力，瞬时地改变轧辊的有效凸度，从而改变承载辊缝形状和轧后带钢的延伸横向分布，以达到板形控制的目的。
正弯（弯辊力与轧制载荷的方向相同，轧辊挠度减小）负弯（弯辊力与轧制载荷的方向轧辊挠度增加.
轧辊横移原理：通过上下中间辊沿相反方向的相对横移，改变工作辊与中间辊的接触长度，使工作辊和支撑辊在板宽范围之外脱离接触，从而有效地消除了有害接触弯矩，与此同时，也增强了工作辊弯辊的控制效果。
板带钢厚度波动的原因：轧制压力，原始辊缝和油膜厚度等的因素对实际厚度的产生影响，P的波动最重要。
影响P的原因：⑴温度变化的影响：实际是温度差对厚度波动的影响，温度波动主要是通过金属变形抗力和F的影响而引起厚度差(2)来料厚度和机械性能的波动，通过影响总p的变化和轧机弹跳引起h的变化。(3)辊缝变化的影响：轧制时因轧辊的热膨胀，轧辊的磨损和轧辊偏心等造成辊缝发生变化，直接影响实际轧出厚度。(4)速度变化的影响:通过摩擦系数，K，轴承油膜厚度来改变轧制压力和压下量而起作用。热轧:对k影响大，f影响小；冷轧：k影响小，f影响大；(5)张力变化的影响：张力是通过影响应应力状态，以改变金属变形抗力，从而引起厚度变化。无厚度控制时，热轧带钢的头尾将出现厚度增大的区段
板宽缺陷的形式和种类：⑴板头尾宽度收缩，呈鱼尾状，由边部侧压而形成。⑵斜梢，它是由不同轧制温度引起的，头部温度高，宽展小，尾部温度低，宽展大；（全长比较）⑶宽度波动。由水印，缺口及压力波动引起；⑷扩展，由水平辊轧制而形成。
宽度控制由以下几个部分组成,1粗轧带钢目标宽度的确定2粗轧各立辊开口度的预设定及轧后修正；3精轧宽度的控制；4宽度控制及其自适应；5短行程控制（SSC）；6宽度前馈控制（PWC）；7自动宽度控制（AWC）。
精轧成品宽度控制主要在粗轧机中实现。
2.板带材的生产特点
①平辊轧出②形状简单③轧制压力大
坯料加热的目的：提高塑性，降低变形抗力，有利于轧制
减少加热缺陷的措施：应该正确控制炉膛的气氛（氧化性，还原性，中性），炉膛压力（正压力，负压力），减少在高温停留时间等是减少氧化铁皮损失，防止出现过热和过烧等缺陷的重要条件。
料重的计算：1）切定尺严格的型材，如：钢轨、保收得率GP=glnkp g重量∕m l是长度n 是定尺数2）保头尾温差、控制公差，用于小型和线材（温降快）GP=FVtrkp F是断面积V速度t是时间r是比重kp=1/(1-(a+b+c))，a:烧损b：切损c：取样轧废等损失
辊缝s : 实际轧钢时两辊环间的间距,包括预设定和弹跳值作用: （1）辊缝可以减少轧槽的切入深度，提高轧辊强度。（2）增加轧辊的重车次数，延长轧辊使用寿命。（3）留出足够大的辊缝，调整s，同孔型可轧出不同断面尺寸的轧件，同时对由于孔型设计不周或孔型磨损等因素引起的问题，增加了调整的余地。
侧壁斜度y: 垂直的侧壁是没有的.用侧壁和轧辊轴线的垂直夹角正切值表示
形成喇叭口引导轧件进入孔型，出轧槽不易缠辊，利于脱槽。有宽展余地，防止耳子，共用性好。增加轧辊寿命，重车量与斜度的关系：△D=2a/sinυ。
圆角:孔型角部的圆弧,分内（槽底）、外圆角（槽口）
作用: 内------ 减少角部温降，引起的磨损和角部开裂；减少角部应力集中，提高轧辊强度；
调整孔型实际面积和尺寸，改变宽展量和充满度；防止耳子出现尖锐折线，形成折迭外------ 防止咬入不正时辊环切割轧件，出现表面缺陷；异型孔中减少应力集中，提高辊环强度
槽底凸度f：箱形孔型将槽底作成梯形或弧形凸起
作用：轧件在辊道上运行平稳；提高轧槽寿命；翻钢后轧制，抵消单鼓变形，侧面平直，防止出耳子
原料尺寸考虑因素：1）咬人条件2）最后一道次允许轧制时间的长短3）成品长度的定尺倍数4）坯料的公用性
轧钢生产工艺过程：原料—加热—轧制—精轧
孔型的配置方法配辊压力：压力是上下轧辊工作直径的差1）零压力配置时，保证三条线重合2）“压力”配置时，保证轧制线和中性线重合，它们和轧辊中线的距离关系x=△D/4 上压力时，轧制线在轧辊中线的下方，轧件下弯下压力时，轧制线在轧辊中线的上方，轧件上弯；画出上、下轧辊轴线、间距为轧辊平均直径D，求轧辊中线。选择△D，由x=△D/4计算轧制线距中线的距离和方位。求孔型中性线、并使之与轧制线重合。确定孔型各部分与轧辊直径与尺寸。采用斜配时、将中性线绕中线转一个角度后，再标注尺寸
型钢生产工艺过程—棒线材;原料:初轧坯或连铸坯。断面尽可能小，长度尽可能大（重量大），随着轧机能力的提高，目前的轧件断面也在增加，已达150mm或者更大，最长22m。坯料重可以提高成材率，提高产量，减少设备冲击。例如420和1800公斤坯料相比，成材率分别为97.35%和98.82%.由于轧后成卷供应，不能进行探伤，所以对原料要求较严格，表面要清理，内部要探伤加热:采用测进侧出或端进侧出步进式加热炉，和轧机紧靠，头部轧制，尾部在炉内加热，高于头部20℃，快速加热，无氧化加热
轧制：1）小辊径（150～220mm)，有利于延伸和降低轧制力2）高转速（有利于减少温降，提高产量和成材率），9000n/m 3）多机架(采用单道次轧制)，一般21～28架轧机，过多不好，过少也不好4）细分工（粗轧）低速、大变形，0.3m/s左右。中轧：成品和调整断面。精轧：单槽、多线、高速、小变形，保证温度和精度，速度达130~140m/s。
精整:STELMOR连续冷却线，在下部有风机鼓风，上部有保温盖，根据不同的钢种采用不同的工艺，灵活，节能。采用轧后穿水冷却快速降温，经过吐丝机后平铺在输出辊道上，后部又是风冷线。其它冷却线不常用，但各有特色
孔型设计原则：1）选择合理的孔型系统2)充分利用钢的高温塑性，把变形量和不均匀变形尽量放在前几道次，然后顺轧制程序逐道减小变形量，这样对轧制成型过程有利。3）尽可能采用形状简单的孔型，专用孔型的数量要适当。4）在多品种的型钢轧机上，多选用共用性好的孔型。5）各机架间的道次数分配，翻钢及移钢次数和程序应合理6）轧件在孔型中力求有良好的稳定性。7）孔型在轧辊上有合理的配置，便于轧机调整且有较强的公共性。孔型设计的基本步骤1) 了解产品的技术条件钢种特性，变形抗力，摩擦，膨胀产品标准：断面形状、尺寸、公差、压差、性能现厂情况：原料，轧机，平面布置等
2) 选择合理的孔型系统: 每种孔型系统各有优缺点，影响到产量，质量，方案对比 举例：轧制υ16m 圆钢的成品孔：方-椭-圆 Δ±0.9
万能孔型 Δ±0.26；椭圆-椭-圆 Δ±0.07
3)计算道次并合理分配在各架轧机上：n= =
μ平 由经验定 ： υ630，υ500×2，υ400×2 →方 μ=1.21～1.23
υ580×4 →圆 μ=1.2～1.264 υ430×2,υ300×5 →圆 μ=1.12～1.26 各架道次分配原则: 负荷均匀;轧机节奏（第一根咬入到第二根钢咬入）相似第一道和最后一道走下轧制线成品道次和成品前分配在不同的机架上
4) 分配延伸系数 : 原则:考虑塑性,咬入,辊强,电机,孔型磨损,成型等因素
开始道次 f ↓ , 塑性↑,咬入为主； 无铁皮后, 辊径大，延伸为主；高温大压下，温度下降后，以精确尺寸为主， μ↓
校核 : μ总=μ1·μ2·μ3·…·μn
5) 轧件面积计算:F1 =
6) 孔型尺寸: 由铁型→孔型，确定圆角,斜度,高度,宽度
7)孔型在轧辊上配置: 辊环宽度 ,绘图标尺寸 8) 检验校核: 咬入辊强,电机负荷,充满度,稳定性
9) 轧辊辅件设计:检查样板
,导卫装置的设计 型钢轧机 ：按轧辊的名义直径，可以分为大中小型型钢轧机。大型轧机：Ф650以上，有时把Ф750～900的也叫轨梁轧机；中型轧机：Ф350～650；小型轧机：Ф250～320。 横列式：主要生产各种型材线材和开坯生产，一台交流电机带几架3辊水平轧机，上下线穿梭轧制，设备简单，品种灵活，投资少，不可调速，一架和末架速差大，移钢时间长，精度低，半闭口机架，孔型多L/D 大，自动化程度低。
全连续：时间短，速度快，可轧制小规格，轻型薄壁产品，坯料重量大，成材率高，产量高，品种少，电机多，投资大，控制系统复杂
顺列式：轧机布置比较分散，由于不连轧，随轧件延伸，机架间的距离加大，厂房很长，机架数目多，投资大。
棋盘式 ：适于中小型型钢生产 半连续式：常用于合金钢或旧有设备改造
钢管的概念：凡是两端开口并具有中空封闭型断面，且长度与断面周长成较大比例的钢材，统称为钢管。而比值较小的钢材称为管段或管件。
钢管的特性：（1）输送流体（2）做结构件
按产品尺寸分类： （1）特厚管：D/S ≤10；（2）厚壁管： D/S ＝10～20
（3）薄壁管： D/S ＝20～404）极薄壁管： D/S ≥40
管坯的选择：(1)连铸圆坯，(2)轧坯，(3)铸(锭)坯，(4)锻坯
坯料的截断方式一般有四种：⑴ 剪断，⑵ 火焰切割，⑶ 折断，⑷ 锯断
加热时间的确定：τ＝Kjr·Dp （s ） Dp:管坯直径（方坯以边长计），mm ； Kjr ：管坯单位加热时间（加热速度），s/mm(直径)； 与钢种和设备有关： 环形炉： 碳钢 ：Kjr ＝30～33s/mm; 一般合金钢：Kjr ＝36～48s/mm; 不锈钢、高合金钢：Kjr ＝42～60s/mm; 环型加热炉的优、缺点; 优点：1）适合加热圆形管坯，适应多种不同直径和长度的复杂坯料；2）管坯加热时间短、受热均匀、加热质量好；3）炉底转动，坯料与炉底无相对滑动，氧化铁皮不易脱落，且炉子装出料炉门在一侧，密封好，冷空气吸入少、氧化铁皮少；4）管坯放置位置灵活（可放料也可空出），便于更换管坯规格，操作灵活。5）机械化和自动化程度高。缺点:1）炉子占用车间面积大；2）管坯在炉底上呈辐射状间隔布料，炉底面积的利用较差；3）炉子结构复杂，维修困难，造价高。
管坯定心：是指在管坯前端面钻孔或冲孔。
定心目的：使顶头鼻部正确地对准管坯轴线，防止穿孔时穿偏；减小毛管壁厚不均；改善二次咬入条件
定心方式：a ：热定心：效率高，应用广； b ：冷定心：效率较低，仅用于穿孔性能较差的平总μμln ln 平
μln ln ln 0n
F F -10μF
钢材，如高合金钢，高碳钢及重要用途的钢材。
管坯穿孔：斜轧穿孔（圆轧坯，圆连铸坯）；纵轧穿孔(方轧坯，方铸坯，多角锭)
曼乃斯曼穿孔机：轧辊，导板，顶头
狄舍尔穿孔机：轧辊，导盘，顶头
孔腔：旋转横锻、横轧或斜轧实心工件时，工件产生的纵向内撕裂。
二辊斜轧穿孔时的孔腔形成理论：切应力理论：认为中心撕裂是管坯中心受交变的剪切应力作用的结果，断裂为韧性破裂。正应力理论：:认为中心破裂是管坯中心受横向拉应力作用的结果，属于脆性断裂。综合应力理论:认为孔腔形成是由于中心金属受交变的切应力和很大的拉应力共同作用的结果，属于韧、脆性断裂。
影响孔腔形成的因素:
(1)钢的自然塑性(化学成分、冶炼质量、组织状态等): 塑性↑，可穿性↑，孔腔↓。
(2)送进角α:若α↑，变形区↓，交变应力↓，孔腔↓。
(3)穿孔温度t℃：无论t℃↑还是t℃↓，使塑性↓，孔腔↑。
(4)封闭孔型的椭圆度系数ξ：(ξ=导板间距/轧辊间距，曼：ξ不能太小，否则不利于变形；狄：ξ可小些，且变形好些。)，若ξ↑，横向σy↑，孔腔↑(交变τ↑)。
(5)顶前压缩量△h：若△h↑，不均匀变形↑，σy↑，交变τ↑，孔腔↑。
(6)轧辊的入口锥角β1：若β1↓，变形较均匀，附加应力不易产生，孔腔↓。
(7)主动导盘：有利于纵向变形，变形不均匀性↓，孔腔↓。
(8)轧辊磨损：增加滑动，光转不走，从而使交变τ↑，孔腔↑。
凡是增加不均匀变形的因素，凡是使金属塑性变差的因素，都能促进孔腔形成。
二辊斜轧穿孔的咬入条件：1）旋转条件：管坯旋转动力矩＞管坯旋转阻力矩
前进条件：管坯轴向咬入力＞管坯轴向阻力
二次咬入条件：也必须同时满足旋转和前进的条件
1）旋转条件：由于旋转条件只是增加一项顶头的惯性阻力矩，因为顶头是从动的，其值相对较小，故影响不大，因而前进条件等同于一次咬入。
2）前进条件：需克服顶头的轴向阻力Q0
送进角：轧辊轴线与轧制线在包含轧制线的垂直平面上投影之间的夹角
变形区的组成及作用：Ⅰ穿孔准备区：从管坯开始咬入到与顶头鼻部接触止，即轧实心管坯。作用：⑴顺利实现管坯一次咬入；⑵为二次咬入积累足够的剩余摩擦力。⑶径向压缩，一部分横向变形，一部分纵向延伸，因而管坯头部形成一个喇叭口状的凹陷(即疏松区)。Ⅱ穿孔区：从金属与顶头相遇开始到顶头的平整段为止。
作用：实现穿孔并使毛管减壁。主要是纵向变形(延伸)较大，因为，辊表面与顶头越来越近，被压缩的金属向纵向、横向运动，但横向有导板(导盘)的阻挡，因此，纵向变形是主变形，变形量可达到5左右。Ⅲ辗轧区(平整区)，与顶头平整段对应的部分。作用：辗轧(均整)管壁，改善管壁的尺寸精度和内外表面质量(顶头母线与辊母线平行)。Ⅳ转圆区(归圆区)，平整段后，轧辊与毛管接触的部分。作用：靠轧辊的旋转加工把椭圆形毛管转圆。变形特点：实际上是塑性弯曲变形，但由于该区较短且变形量不大，一般不与考虑。
轧管机常用孔型系统：椭圆孔型，带圆弧侧边的圆孔型。
自动轧管时的变形过程：三个阶段①压扁变形：开始，四点接触，塑性弯曲变形；②减径变形：轴向延伸，管壁有所增加；③减壁变形：顶头参与，壁厚减薄，延伸增加。
采用短而固定顶头轧管时的变形特点：在其横截面上产生严重的变形不均.因为：在孔型顶部，在顶头作用下，管壁被压缩，纵向延伸增加，管壁减薄。在孔型开口处，由于侧壁有斜度，宽展向内、外壁发展，所以，管壁厚增加，因而轴向延伸降低，导致管边部产生轴向拉应力，顶部产生轴向压应力，壁厚严重不均。
克服横向变形不均的措施
<1>合适的宽高比。薄管取小值，若太小，易出“楞子”，甚至咬入困难；太大，尺寸不精，不均变形严重。
<2>轧制温度要准确。温度无论升高或降低，都会使金属的塑性降低，导致横裂缺陷。
<3>采用多面孔型。尽量与实际情况吻合，减少横向变形不均。
<4>适当的压下量。至少轧两2～3道次，（碳：2道；合：3道）
<5>合适的顶头锥角rt。一般rt=7～12°（常用的12°15′）。太大，正面阻力大，不利于
二次咬入；太小，摩擦阻力大。
<6>顶头润滑，以降低摩擦阻力。（加NaCl，在1100℃升华，液化后做润滑剂。）
<7>设均整工序。靠扩径改善横向壁厚不均，可提高均匀度18～20%。
钢管的定（减）径及张力减径就是钢管空心体不带芯棒的连轧过程
定径的作用：在较小的减径率条件下，将钢管轧成合格的尺寸精度和真圆度的成品管。
减径的作用：除起定径的作用外，尚有较大的减径率，以实现大口径管料生产小口径钢管的目的。
张力减径的作用：除起减径的作用外，还利用机架间的张力来达到减壁的作用
无张力定、减径时经多机架二辊轧制，有可能出现钢管“内方”缺陷。经过多机架三辊轧制，有可能出现钢管“内六方”缺陷。
减少“内方”或“内六方”的措施：
①采用三辊式定、减径机，采用三辊时的“内六方”缺陷比二辊的“内方”缺陷更接近圆形；
②调整定、减径机使钢管轧制时产生小的旋转，以使各架辊缝不固定在钢管横断面四点上，可以减少横向壁厚不均；
③带微张力轧制，促进金属延伸，减少横向壁厚不均；
④各机架间呈不同角度布置，即后机架与前机架成某一较小的角度(会使设备布置复杂化，较少采用)。
定减径时减径率的分配原则：始轧、终轧变形量较小，中轧变形量较大；一般，5～7架定径机总减径率：εD=3～15%；12架定径机总减径率：εD=30%左右，单机最大减径率为3～5%，经常被控制在3～3.5%以下；24架减径机的总减径率：εD≤45%，单机最大减径率也被控制在3～3.5%以下，超过此值则会出现内方缺陷；对于成品架；（易变形，尺寸不易控制，所以取0）；首架及成品前架：（首架小，易咬入；成品前架要保证精度）中间各架平均分配：通常平均减径率。
轧制编制表内容：①成品尺寸及技术标准。②管坯尺寸及技术条件。③各轧机的变形分配。（穿孔、轧管、均整、定减径等的μ、△s）④轧后钢管或毛管尺寸。（D外、L、s）
⑤工具尺寸及轧机调整参数等。
编制的方法：顺轧制法：由原料→成品，新、旧车间均可采用；逆轧制法：由成品→原料，适宜新设计的车间；中间开花法：以自动轧管机为中心向两头验算，管坯、设备及工序已定型的情况下采用。(现场多采用中间开花法)
自动轧管机的调整:二辊必须水平，防止孔型错位，出现蛇形弯。如：管向左弯。说明右边压下量大了，不水平，上调右边压下螺丝。
出、入口导管轴线必须与孔型中心线重合。如：咬入时台头，轧出时低头，说明轧制线高了。应调整受料槽高度。
“管转”说明孔型左右错位，调整方法是钢管向哪边转，上辊就向哪边串。顶头圆柱带中心线应与轧辊中心线重合。
一、外表面缺陷:（1）外折坯料外表面原有的缺陷（裂纹、皮下气泡、夹杂等），经穿孔的螺旋运动轧制后，将其折叠在一起。（2）发纹钢质不良（皮下气泡、夹杂等）引起的，穿孔轧制后，呈螺旋状细如毛发的裂纹（肉眼看不见，酸洗后出现）（3）离层钢管内表面出现互不焊合，彼此分离的现象，由于管坯中存在非金属夹杂物（硫、氧化物等）引起的，这种情况对轴承钢最不利，轴承要求内表面耐磨，如出现离层则强度下降。（4）压痕钢管表面出现凹坑，主要由于坯料表面质量不佳、氧化铁皮或工具磨损屑压在钢管表面造成的。（5）划伤直道：定径工具磨损造成的。螺旋道：穿孔、均整机磨损造成的，重的穿孔机磨损，轻的均整机磨损。（6）耳子、棱子轧管机过充满造成的。（轻者为棱子、重者为耳子）（7）轧折
钢管进定（减）径机时，如果均整后直径大于定（减）径机孔型宽或压下量过大时，会使薄壁管外管壁折进去，产生轧折。
二、内表面缺陷（1）内折:1）过早形成孔腔2）定心孔太小、太深；3）穿孔顶头鼻子堆了（2）内滑道顶头磨损造成的。（3）内裂1）钢质不良2）冷却不均，内表面通过顶头冷却水冷却，会造成冷却不均。
圆钢成品孔型设计：
R= [d-（0~1.0） Δ-] 1.007~1.02）d 圆钢的公称直径，Δ允许负偏差 BK=[d+（0.5~1.0）Δ+]（1.007~1.02）θ=30°
R…= 外圆角r=0.5~1 ，或按照表查
精轧孔型设计之圆钢成品前孔：以方-椭圆-圆为例进行孔型设计的方法
h ＝(1.4-1.41)a ；b ＝(1.41-1.42)a ；R ＝(0.19-0.2)a ；r ＝(0.1-0.15)a ；当a ＜34mm 时，s ＝1.5-4mm ，当a ＞34mm 时，s ＝4-6mm ，查表求得hk,Bk,a 的数据，然后构成孔型尺寸
每道次的尺寸计算： 则方孔的个数为n/2
A h a
2
1)(4sin 2ρθρθ--Sin Cos s R μμln ln 总
=n μ03F F =3
3F a =432μμμ?=方211
μμμ?=方n μμμμ????=211h ??β2
2h ??β)(111h A A h A b A b -?+=??+=?+=ββ
材料成型工艺 （Material Molding Process） 课程代码：（07310060） 学分：6 学时：90（其中：讲课学时78：实验学时：12） 先修课程：材料成型原理、金属学及热处理、机械设计基础 适用专业与培养计划：材料成型及控制工程专业2012年修订版培养计划 教材：《金属材料液态成型工艺》、贾志宏主编、化学工业出版社、第一版； 《金属材料焊接工艺》、雷玉成主编、化学工业出版社、第一版； 《冲压工艺与模具设计》、姜奎华主编、机械工业出版社、第一版开课学院：材料科学与工程学院 课程网站：（选填） 一、课程性质与教学目标 （一）课程性质与任务（需说明课程对人才培养方面的贡献） 《材料成型工艺》是材料成型及控制工程专业的主干课程之一。该课程主要任务是学习液态成型、塑性成型及焊接成型的工艺原理、方法、特点、质量影响因素及其规律、质量控制、适用范围等。学习过程中侧重于实际经验、工程技术及其理论知识的综合应用。通过系统学习，在掌握成型工艺过程基本规律及其物理本质的基础上，学生能够根据不同的零件需求，灵活选择和全面分析成型工艺、完成合理的工艺设计；同时，针对成型过程中出现的质量问题进行科学分析，找到解决措施，消除和减少工件质量缺陷； 本课程以数学、物理、化学、物理化学、力学、金属学与热处理、材料成型原理等作为理论基础，主要应用物理冶金、化学冶金、成形力学理论，系统阐述金属材料成型工艺过程的相关现象及其影响因素、规律、形成机制；同时，还汇总了大量的工程技术经验和实用技术。 通过本课程的学习，可以为材料成型工艺课程设计、金属综合性实验、毕业设计等后续课程学习奠定必要的基础知识。 （二）课程目标（需包括知识、能力与素质方面的内容，可以分项写，也可以合并写） 1. 掌握铸造成型、冲压成型和焊接成型工艺过程所涉及的主要物理原理； 2. 掌握各种成型方法的工艺特点及应用范围，能够根据实际产品需要选择高效、优质低成本的成型工艺方法；
水工艺设备基础复习参考 一、填空题 1、在水处理工艺中，搅拌器的形式多种多样，应根据工艺要求来选用，常用的搅拌器有：浆式 搅拌器、推进式搅拌器、涡轮搅拌器等。 2、合金工具钢9SiCr钢表示：平均含碳量为0.9%，硅和铬的平均含量小于1.5% 。 3、陶瓷的最大缺点是脆性，它是阻碍陶瓷作为结构材料广泛应用的首要问题，是当前的重要研究课题。 4、机械性能主要指材料的弹性、塑性、强度和韧性。 5、焊接的方法很多，大体可分为三大类：即熔化焊、压力焊和钎焊。 6、膜组件主要分为板式膜组件、管式膜组件、螺卷式膜组件和中空纤维膜组件。 7、Ni－Mo合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。最有名的哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。 8、机械传动的主要方式有齿轮传动、带传动和链传动。 9、离子交换膜的基本性能交换容量和含水率。 10、物质的导热系数值不仅因物质的种类、结构成分和密度而异，而且还和物质温度、 湿度和压力等因素有关。 11、HSn65-3表示的意义为: 含铜65%、含锡3％的锡黄铜。 12、金属发生应力腐蚀的三个必要条件是：敏感金属、特定介质和一定的静应力。 13、改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：一种是去除介质中有害成分；另一种是加缓蚀剂。 14、吸附装置分为固定床、移动床和流化床。
15、通常可将极化的机理分为活化极化、浓差极化和电阻极化。 16、反渗透、超滤、微滤和纳滤设备都是依靠膜和压力来进行分离的。 17、按照化学成分钢主要可分为碳钢和低合金钢。 18、30CrMnSi的意义是：平均碳含量低于0.3%，铬锰硅三种合金元素均小于1.5% 19、金属材料的基本性能是指它的物理性质、化学性质、机械性能和工艺性能。 20、高分子化合物的合成中，最常见的聚合反应有加聚反应和缩聚反应。 21、腐蚀防护设计除正确选材外，具体还包括防蚀方法选择、防蚀结构设计、防蚀强度设计以及满足防蚀要求的加工方法。 22、按照作用原理不同，电化学保护分为阴极保护和阳极保护。 23、根据缓蚀剂的不同作用特点，缓蚀机理共分为吸附理论、成膜理论、电极过程抑制理论。 24、金属切削加工分为钳工和机械加工两个部分。 25、热量传递有三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。 26、导热过程的单值条件一般有几何条件、物理条件、时间条件和边界条件。 27、凝结换热是蒸汽加热设备中最基本的换热过程。 28、按形状区分，封头分为凸形封头、锥形封头和平板形封头 29、按换热设备的换热方式可分为直接式、蓄热式和间壁式换热设备 30、污泥处理设备主要包括污泥浓缩设备、污泥脱水设备和污泥焚烧设备。 31、从使用角度看，法兰连接可分为两大类，即压力容器法兰和管法兰。
水工艺设备基础 一、填空题（每空1分，共20分） 1、在水处理工艺中，搅拌器的形式多种多样，应根据工艺要求来选用，常用的搅拌器有：浆式搅拌器、推进式搅拌器、涡轮搅拌器等。 2、Ni－Mo合金是耐盐酸腐蚀的优异材料。最有名的哈氏合金（0Cr16Ni57Mo16Fe6W4）能耐室温下所有浓度的盐酸和氢氟酸。 3、热量传递有三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。 4、改变介质的腐蚀特性一般有两种途径：一种是去除介质中有害成分；另一种是加缓蚀剂。 5、从使用角度看，法兰连接可分为两大类，即压力容器法兰和管法兰。 6、按换热设备的换热方式可分为直接式、蓄热式和间壁式换热设备 7、水处理工艺中，最常用的三种膜分离设备为电渗析设备、反渗透设备和超滤设备。 8、吸泥机排泥方式有虹吸、泵吸和空气提升。 二、单选题（每题1分，共10分） 1、陶瓷最大的缺点是（ A ）。 A．脆性 B．易腐蚀 C．韧性差 D．熔点低 2、水处理工艺设备发生的腐蚀多属于（ B ）。 A．局部腐蚀 B．全面腐蚀 C．应力腐蚀 D．微生物腐蚀 3、渗透压与溶液的，和有关，而与无关。（ B ） A．膜、浓度、温度、溶液性质 B．浓度、温度、溶液性质、膜 C．温度、膜、浓度、溶液性质 D．溶液性质、浓度、膜、温度 4、法兰连接的失效主要表现为（ A ）。 A．发生泄漏 B．出现缝隙 C．螺栓松动 D．以上皆是 5搅拌式设备有多种形式，哪个不是按功能分的（ A ）。 A．水利搅拌设备 B．混合搅拌设备 C．搅动设备 D．分散搅拌设备 6、传统的容积式换热器的优点不包括（ D ）。 A．兼具换热、贮热功能 B．阻力损失小 C．结构简单、管理方便 D．节能 7、曝气的主要作用有（ D ）。 A．充氧 B．搅拌 C．混合 D．以上都是 8、下列气浮分离设备应用做广泛的是（ B ）。 A．微孔布气气浮设备 B．压力溶气气浮设备 C．电解气浮设备 D．射流气浮设备 9、下列不是排泥设备种类的是（ C ）。 A．行车式 B．螺旋输送式 C．平板式 D．中心传动式 10、下列设备不属于计量设备的是（ D ）。 A．转子流量计 B．电磁流量计 C．超声流量计 D．电动流量计 三、多选题（每题2分，共20分） 1、高分子材料主要包括哪几种？（ ACD ） A．树脂 B．塑料 C．合成纤维 D 合成橡胶 2、发生应力腐蚀的三个必要条件（ BCD ）。 A．一定空气湿度 B．敏感的合金 C．特定的介质 D．一定的静应力 3、卧式容器的支座主要有、和三种。（ BCD ） A．耳式支座 B．鞍座 C．圈座 D．支承式支座 4、水工艺中常用的机械搅拌设备主要有哪几种？（ ABD ） A．溶液搅拌设备 B．混合搅拌设备 C．分散搅拌设备 D．絮凝搅拌设备。 5、水处理中常用的曝气设备有（ ABCDE ） A．表面曝气设备 B．鼓风曝气 C．水下曝气 D．纯氧曝气 E．深井曝气 6、换热器的选型需综合考虑的因素有（ ABCE ）
《工程材料及成形技术》课程习题集班级：________________ 姓名：________________ 学号：________________ 2013年2月——5月
习题一工程材料的性能 一、名词解释 σs：σb：δ：ψ：E：σ-1：αk： HB： HRC： 二、填空题 1、材料常用的塑性指标有（δ）和（ψ）两种，其中用（ψ）表示塑性更接近材料的真实变形。 2、检验淬火钢成品的硬度一般用（洛氏硬度HRC），而布氏硬度是用于测定（较软）材料的硬度。 3、零件的表面加工质量对其（疲劳）性能有很大影响。 4、表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是（ak ），其单位是（ J/cm2 ）。 5、在外力作用下，材料抵抗（塑性变形）和（断裂）的能力称为强度。屈服强度与（抗拉强度）比值，工程上成为（屈强比）。 三、选择题 1、在设计拖拉机缸盖螺钉时，应选用的强度指标是（ A ） A．σs b．σb c．σ-1 2、有一碳钢支架刚性不足，解决办法是（ C ） A．用热处理方法强化 b．另选合金钢 c．增加截面积 3、材料的脆性转化温度应在使用温度（ B ） A．以上 b．以下 c．相等 4、在图纸上出现如下硬度技术条件标注，其中哪种是正确的？（ B ）A．HB500 b．HRC60 c．HRC18
四、简答题 1、下列各种工件应采取何种硬度试验方法来测定其硬度？（写出硬度符号） 锉刀： HRC 黄铜轴套：HB 供应状态的各种非合金钢钢材： HB 硬质合金刀片：HV 耐磨工件的表面硬化层： HV 调质态的机床主轴：HRC 铸铁机床床身：HB 铝合金半成品 HB 2、在机械设计中多用哪两种强度指标？为什么？ 常用σs ： σb ： 原因：大多数零件工作中不允许有塑性变形。但从零件不产生断裂的安全考虑，同时也采用抗拉强度。 3、设计刚度好的零件，应和什么因素有关？ （1）依据弹性模量E 选材，选择E 大的材料 （2）在材料选定后，主要影响因素是零件的横截面积，不能使结构件的横截面积太小。一些横截面积薄弱的零件，要通过加强筋或支撑等来提高刚度。 交作业时间： ε σe E =0A P e =σ0L L ?=ε00EA PL L =?
《材料成形工艺基础》自学指导书 一、课程名称：材料成形工艺基础 二、自学学时：50课时 三、教材名称：《材料成形工艺基础》柳秉毅编 四、参考资料：材料成形技术基础陶冶主编机械工业出版社 五、课程简介：《材料成形工艺基础》是材料成型及控制工程专业的主干课程之一，其任务是阐明液态成型、塑性成型和焊接形成等成型技术在内的内在基本规律和物质本质，揭示材料成型过程中影响产品性能的因素及缺陷产生的机理。 六、考核方式：闭卷考试 七、自学内容指导： 绪论第1章金属材料的力学性能 一、本章内容概述： 绪论：1.材料成形工艺的发展历史2.材料成形加工在国民经济中的地位 3.材料成形工艺基础课程的内容 4.本课程的学习要求与学习方法。 第一章：1）铸造成形基本原理；2）塑性成形基本原理； 3）焊接成形基本原理 二、自学学时安排：8学时 三、知识点： 1.合金的铸造性能 2.合金的收缩性； 3.铸件的缩孔和缩松 2合金的充型能力是指液态合金充满铸型型腔，获得尺；3影响合金的充型能力的因素1）合金的流动性2）浇；4合金的收缩概念液态合金从浇注温度逐渐冷却、凝固；5铸造内应力分热应力和机械应力；6顺序凝固，是使铸件按递增的温度梯度方向从一个部；7顺序凝固可以有效地防止缩孔和宏观缩松，主要适用；8缩孔和缩松的防止方法：顺序凝固 四、难点：
1）强度、刚度、弹性及塑性 2）硬度、冲击韧性、断裂韧度、疲劳。 五、课后思考题与习题：P40 1.1 区分以下名词的含义: 逐层凝固与顺序凝固糊状凝固与同时凝固 液态收缩与凝固收缩缩孔与缩松 答：逐层凝固：纯金属和共晶成分的合金是在恒温下结晶的，铸件凝固时其凝固区宽度接近于零，随着温度的下降，液相区不断减小，固相区不断增大而向中心推进，直至到达铸件中心。顺序凝固：是指在铸件上建立一个从远离冒口的部分到冒口之间逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口处向冒口方向顺序地凝固，即远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 糊状凝固：如果合金的结晶温度范围很宽，或者铸件断面上温度梯度较小，则在凝固的某段时间内，其固相和液相并存的凝固区会贯穿铸件的整个断面。 同时凝固：是指采取一定的工艺措施，尽量减小铸件各部分之间的温度差，使铸件的各部分几乎同时进行凝固。 液态收缩：从浇注温度冷却至凝固开始温度(液相线温度)期间发生的收缩。凝固收缩：从凝固开始温度到凝固终了温度(固相线温度)期间发生的收缩。 铸件在凝固过程中，由于合金的液态收缩和凝固收缩所造成的体积缩减，如果未能获得补充(称为补缩)，则会在铸件最后凝固的部位形成孔洞。大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。 1.3拟生产一批小型铸铁件，力学性能要求不高，但壁厚较薄，试分析如何提高合金液的充型能力。 答：1）尽可量提高浇注温度。由于壁厚较薄，铸铁可取1450左右2）增大充型压力（即增大推动力）。3）选用蓄热能力强的材料作铸型。4）提高铸型温度。5）选用发气量小而排气能力强的铸型。 1.4冒口补缩的原理是什么? 冷铁是否可以补缩? 冷铁的作用与冒口有何不同? 答：在铸件厚壁处和热节部位（即铸件上热量集中，内接圆直径较大的部位）设置冒
《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
材料成型工艺复习资料 1.材料成型技术可分为：凝固（或称液态）成型技术（铸造）、塑性成型技术（锻压）、焊接（连接）成型技术、粉末冶金成型技术、非金属成型技术等。 2.铸造是将熔融金属浇注、压摄或吸入铸型腔中，待其凝固够而获得一定形状和性能的铸件工艺方法。 3.液态金属的凝固方式：逐层凝固；糊状凝固；中间凝固。 4.铸造合金从浇注到室温经历的收缩阶段：液态收缩；凝固收缩；固态收缩。 5.影响收缩的因素;化学成分、浇注温度、铸件结构与铸型条件等。 6.铸铁的熔炼设备：冲天炉、电弧炉、工频炉等，其中冲天炉应用最广。 7.机器造型按照砂型紧压方式的不同分为：振击压实造型、微振压实造型、高压造型、气冲造型、射压造型和抛砂造型。 8.常用的特种铸造方法有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、低压铸造、陶瓷型铸造等。 9.熔模铸造是指用易熔材料(蜡)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 熔去后面而制成形壳，再经焙烧、浇注而获得铸件的一种方法。 10.浇注位置的选择应考虑：1，重要加工面或主要工作面应出于铸型的底面或侧面。2，铸件上的大平面 结构或薄壁结构应朝下或成侧立状态。3，对于容易产生缩孔的铸件，应使厚的部分放在上部或侧面。 4，应尽量减少芯子的数量，便于芯子安放、固定、检查和排气。5，便于起模，使造型工艺简化。6，应尽量使铸件的全部或大部置于同一沙箱中，或使主要加工面与加工的基准面处于同一砂型中，以避免产生错箱、披缝和毛刺，降低铸件精度，增加清理工作量。 11.金属塑性成形是利用金属材料所具有的塑性变形能力，在外力的作用下使金属材料产生预期的塑性变 形来获得具有一定形状、尺寸和力学性能的零件或毛坯的加工方法。 12.模锻是在模锻设备上利用高强度锻模使金属坯料在模膛内受压产生变形而获得所需形状、尺寸以及内 部质量的锻件的成型工艺。 13.拉拔是将金属坯料拉过拔模的模孔而变形得到的成型工艺。 14.挤压是将金属坯料在挤压模内受压被挤出模孔而变形的成型工艺。 15.轧制是将金属坯料在两个回转轧锟之间受压变形那个人形成各种产品的成型工艺。 16.金属的塑性成形性能在工程上常用金属的锻造性表示，锻造性能的好坏，常用金属的塑性和变形抗力 两个指标来衡量。 17.模锻模膛按作用分为：模锻模膛（预锻模膛、终锻模膛），制坯模膛（拔长模膛、滚压模膛、弯曲模膛、 切断模膛）。 18.板料冲压的坯料厚度一般不大于4cm，通常在常温（低于板料的再结晶温度）下冲压，称为冷冲压。 19.板料冲压的特点：1.冲压件的尺寸公差由模具保证，可获得尺寸精确、表面光洁、形式复杂的冲压件。 2.冲压件由薄板加工，材料经过塑性变形产生冷变形强化，具有质量轻、强度高和刚性好的优点。 3. 冲压生产操作简单、生产效率高、易于实现机械化和自动化。 20.冲裁变形过程：1。弹性变形过程2.塑性变形阶段3.剪裂分离阶段 21.拉深过程中的主要缺陷是起皱和拉裂。 22.常用的冷冲压模按工序组合可分为简单冲模、连续冲模和复合冲模。 23.超塑性成形指金属或合金在低的变形速率、一定的变形温度和均匀的细晶粒度条件下，其相对伸长率 A超过100%以上的变形。 24.高速高能的成形方法：1.爆炸成形2.电液成形3.电磁成形。 25.锤上模锻的结构设计：1.应有一个合理的分没面2.合理设计加工表面和加工表面3.外形应力求简单、 平直、对称（为了使金属易于充满模膛，减少工序，零件的外形应力求简单、平直、对称。避免零件截面差别过大，或具有薄壁、高筋、凸起等不良结构）4. 尽量避免深孔或多孔结构。 26.焊接热影响区：1.过热区2.正火区3.部分相变区4.再结晶区(P112)
《水工艺设备基础》复习要点一考 试类型及题型 1)闭卷； 2)单项选择题；填空题；简答题；计算题；论述题(分值有变化，单选和填空分值有所减少) 二知识点 第一章．水工艺设备常用材料 1）掌握水工艺设备常用材料有哪些 2）了解钢的分类，如按用途分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢。 ①按化学成份分类：碳钢和合金钢；A.碳钢按含碳量又可分为：低碳 钢、中碳钢和高碳钢；B.合金钢按含合金元素的含量又可分为：低合金钢、中合金钢和高合金钢；②按照钢中硫和磷的含量又可分为：普通钢、优质钢、高级优质钢；③根据钢的用途又可分为：结构钢、工具钢和特殊性能钢 3）掌握钢的编号的意义：如合金工具钢9SiCr 钢（%）；碳素工具钢T8表示什么含义（%） 第二章. 材料设备的腐蚀﹑防护与保温 1. 材料设备的腐蚀与防护 1）了解什么叫腐蚀及其危害 2）掌握设备防蚀技术中关于防蚀结构设计需要遵循的基本原则 3）掌握：a.什么是应力腐蚀及其发生的条件 b.设备防蚀技术中关于改变介质腐蚀特性的途径是什么 4）重点掌握：a.微生物腐蚀产生的原因及其最常见的微生物腐蚀类型；b.水处理工艺设备常用材料的选择原则（可能出简答题） 2. 设备的保温 了解设备保温的目的 第三章水工艺设备理论基础 1. 容器应力理论 1）掌握什么是薄壁容器判断标准 2）了解容器设计的基本要求 １）工艺要求：容器的总体尺寸、接口管的数目与位置、介质的工作压力、填料种类、规格、厚度等一般都要根据工艺生产的要求通过工艺设计计算及生产经验决定。２）机械设计的要求：（1）容器要有足够的强度（2）要有足够的刚度（3）要具有足够的稳定（4）容器必须有足够的严密性（5）抗腐蚀性和抗冲刷性要好（6）在保证工艺要求、和机械设计要求的基础上，应选择较为便宜的材料，以降低制作成本。（7）确保制作、安转、运输及维护方便。 3）重点掌握圆柱壳薄壁容器的应力计算方法（记公式、弄懂每个参数的意义，会用）会出个计算题（课本 P98页） 1
1.铸件在冷却过程中，若其固态收缩受到阻碍，铸件内部即将产生内应力。按内应力的产生原因，可分为应力和应力两种。 2.常用的特种铸造方法 有：、、、、和 等。 3.压力加工是使金属在外力作用下产生而获得毛 坯或零件的方法。 4.常用的焊接方法有、和 三大类。 5.影响充型能力的重要因素有、和 等。 6.压力加工的基本生产方式 有、、、、和等。 7.热应力的分布规律是：厚壁受应力，薄壁受 应力。 8.提高金属变形的温度，是改善金属可锻性的有效措施。但温度过高，必将产生、、和严重氧化等缺陷。所以应该严格 控制锻造温度。 9.板料分离工序中，使坯料按封闭的轮廓分离的工序称为； 使板料沿不封闭的轮廓分离的工序称为。 10.拉深件常见的缺陷是和。 11.板料冲压的基本工序分为和。前者指冲裁工序，后者包括、、和。 12.为防止弯裂，弯曲时应尽可能使弯曲造成的拉应力与坯料的纤维 方向。 13.拉深系数越，表明拉深时材料的变形程度越大。 14.将平板毛坯变成开口空心零件的工序称为。 15.熔焊时，焊接接头是由、、和 组成。其中和是焊接接头中最薄弱区域。 16.常用的塑性成形方法 有：、、、、 等。 16.电阻焊是利用电流通过焊件及接触处所产生的电阻热，将焊件局 部加热到塑性或融化状态，然后在压力作用下形成焊接接头的焊接方法。电阻焊分为焊、焊和焊三种型式。
其中适合于无气密性要求的焊件；适合于焊接有气密性要求的焊件；只适合于搭接接头；只适合于对接接头。 1.灰口铸铁的流动性好于铸钢。（） 2.为了实现顺序凝固，可在铸件上某些厚大部位增设冷铁，对铸件进行补缩。（） 3. 热应力使铸件的厚壁受拉伸，薄壁受压缩。（） 4.缩孔是液态合金在冷凝过程中，其收缩所缩减的容积得不到补足，在铸件内部形成的孔洞。（） 5.熔模铸造时，由于铸型没有分型面，故可生产出形状复杂的铸件。（） 6.为便于造型时起出模型，铸件上应设计有结构斜度即拔模斜度。（） 7.合金的液态收缩是铸件产生裂纹、变形的主要原因。（） 8.在板料多次拉深时，拉深系数的取值应一次比一次小，即 m1>m2>m3…>mn。（） 9.金属冷变形后，其强度、硬度、塑性、韧性均比变形前大为提高。（） 10.提高金属变形时的温度，是改善金属可锻性的有效措施。因此，在保证金属不熔化的前提下，金属的始锻温度越高越好。（）11.锻造只能改变金属坯料的形状而不能改变金属的力学性能。 （） 12.由于低合金结构钢的合金含量不高，均具有较好的可焊性，故焊前无需预热。（） 13.钢中的碳是对可焊性影响最大的因素，随着含碳量的增加，可焊性变好。（） 14.用交流弧焊机焊接时，焊件接正极，焊条接负极的正接法常用于
一．铸造成型 1.1收缩：铸造合金在液态、凝固态和固态的冷却过程中，由于温度降低而引起的体积减小的现象，称为收缩。 缩松缩孔：铸件在冷却和凝固过程中，由于合金的液态和凝固收缩，往往在铸件最后凝固的部分出现空洞。容积大而集中孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。 影响缩孔和缩松的因素及防止措施： 因素：浇筑温度，合金的结晶范围，铸型的冷却能力越大 防止措施：用顺序凝固方法 1.1.5铸造应力怎么产生的： 铸件凝固后在冷却过程中，由于温度下降将继续收缩。有些合金还会发生固态相变而引起收缩或膨胀，这导致铸件的体积和长度发生变化，若这种变化受到阻碍，就会在铸件内产生应力，称为铸造应力。 1.2砂型铸造 剖面示意图：上型下型，明冒口，出气冒口，浇口杯，型砂，砂箱，直浇道，横浇道，暗冒口，内浇口，型腔，型芯，分型面。 工艺流程！ 1.3金属型铸造 金属型铸造又称硬模铸造，它是将金属液浇入金属型中，以获得金属铸件的一种工艺方法。（永久型铸造） 1.4熔模铸造：熔模铸造又称失蜡铸造，通常是在蜡模表面涂上数层耐火材料，待其硬化干燥后，将其中的蜡模熔去而制成型壳，再经过焙烧，然后进行浇注，而获得铸件的一种方法。熔模铸造工艺（重点） 1.5压力铸造：在高压作用下，使得液态或半液态金属以较高的速度充填压铸模型腔，并在压力下成形和凝固。 1.6铸造工艺设计 1.6.2铸件结构的工艺性。 1.铸造结构形式：结构外形应方便起模，尽可能减少和简化分型面，铸件的内腔应尽量不用或少用型芯。 2.合理的铸件壁厚：铸件壁厚过小，易产生浇不到、冷隔等缺陷；壁厚过大，易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷。壁厚应均匀。 3.铸件壁的链接：连接处或者转角处应有结构圆角。，厚壁与薄壁间的链接要逐步过渡。 4.铸件应尽量避免有过大的平面 1.6.4型芯设计的作用是形成铸件的内腔、孔洞、形状复杂阻碍取模部分的外形以及铸型中有特殊要求的部分。 1.6.5浇注系统设计：浇口杯，直浇道，横浇道，内浇道。 金属型的浇筑位置一般分为三种：顶注式、底注式和侧注式。 基本要求： 1.防止浇不足缺陷 2．液态金属平稳地流入型腔 3.能把混入合金液中的熔渣挡在浇筑系统中 4能够合理地控制和调节铸件各部分的温度分布，减少或消除缩松缩孔 5.结构简单，体积小
《材料成型工艺》课程教学大纲 开课学期：第四学期 课程性质：学科基础课 先修课程：材料成形原理，材料力学，机械设计 实践（实训、实习）课时：29课时 适合专业：环境艺术设计专业 一、课程的目的与任务 本课程是材料成形及控制工程专业的专业基础课。通过该课程的学习，使学生掌握金属材料成形工艺的基础理论知识、工艺规程的制订。学生在完成本课程的全部教学环节后，应达到： 1) 掌握金属材料成形工艺的基本理论知识，具有制定一般零件的工艺流程设计的能力。 2) 能够分析零件结构设计工艺性，确定零件成形工序，懂得工艺设计及相应计算。 2)能够使用有关设计手册和参考资料。 二、理论教学要求 绪论 1) 砂型与砂芯制造 2)铸造工艺方案的拟定 3)浇注系统设计与计算掌握浇注系统组元及其作用，浇注系统类型及其选择；掌握计算阻流截面的水力学公式和浇注系统设计与计算。 4 ）冒口、冷铁与铸肋了解冒口的补缩原理；掌握冒口的设计与计算方法；了解冷铁与铸肋设计和典型铸造工艺分析实例。 5 ）模锻工艺 6）锻模设计 7 ）电弧焊掌握点焊、缝焊和闪光对焊原理特点应用；初步了解高频焊、摩擦焊、钎焊原理及应用。 三、实践教学要求 实验项目的设置及学时分配 实验学时 9 应开实验项目个数 3 序号实验项目名称实验要求学时分配 实验类型 备注 1 浇注系统水模拟实验必做 2 塑性成形实验必做 3 CO2气体保护焊工艺实验必 四、学时分配 序号课程内容学时分配 讲课实验上机课外小计 1 绪论 1 1 2 第一章砂型与砂芯制造 2 2 3 第二章铸造工艺方案的拟定 4 4 4 第三章浇注系统设计综合实验 6 3 9 5 第四章冒口，冷铁与铸筋 4 4 6 铸造工艺分析实例 2 2 7 第五章模锻工艺 4 4 8 第六章锻模设计 2 2 9 第七章板料冲压实验 10 3 13 10 冲压工艺分析与模具设计实例 2 2 11 第八章电弧焊，CO2气体保护焊工艺实验 8 3 11 12 第九章压力焊与钎焊 五、课程有关说明
《水工艺设备基础》课程知识要点 1.聚乙烯(PE)给水管暴露在阳光下的敷设管道必须是黑色颜色。 2.法兰连接的失效主要表现为发生泄漏。 3.闸门的组成分为埋设、活动、启闭部分。 4.反渗透膜则是中性膜。 5.关于截止阀的叙述错误的是启闭力矩大,较费力，流动阻力小。 6.中心传动浓缩机属于重力式浓缩机 7.对于铜管，说法错误的是高温力学性能好，正确的是导热系数较大、低温力学性能好、价格昂贵。 8.投加设备有计量泵、水射器、干式投矾机。 9.反渗透膜是指中性膜。 10.地下曝气设备不是曝气设备种类。 11.渗透压与溶液的浓度、温度、溶液性质有关，而与膜无关。 12. 平板式不是排泥设备种类。 13.中心传动吸泥机适用于周边进水，周边出水的沉淀池排泥。 14.铸铁管的承接方式有承插式，法兰式。 15.格栅、滤纸不属于砂滤设备。 16.板框压滤机的脱水工作循环进行。一个工作周期包括:板框压紧、进料、压干滤渣、放空(排料卸荷)、正吹风、反吹风、板框拉开、卸料、洗涤滤布九个步骤(自动)。 17.目前UPVC类(硬聚氯乙烯)、PE类(聚乙烯)、PP类(聚丙烯)、PB类(聚丁烯)、ABS管、PAP管(铝塑)、钢塑、不锈钢、铜管等管材不用于室外给排水。 18.管道和管件的连接方式有哪些? 焊接、螺纹、法兰、承插、粘接(塑料) 19.膜分离原理是什么?水工艺中常见的膜有哪些? 1)膜分离原理是利用膜的选择透过性进行分离以溶液中离子或分子的;通过膜分离设备可实现混合物的组分分离。膜分离条件是膜和水中组分存在差别。 2)水工艺常用的膜是:离子交换膜、反渗透膜和超滤膜。 20.沉淀池按照水体流向为哪几类？平流式、幅流式、竖流式 21.曝气设备的功能是什么?在水处理工艺中，曝气器的主要作用是什么？ 功能是采取一定的技术措施，通过曝气装置将空气中的氧气转移到曝气池的液体中，以供给好氧生物新陈代谢所需要的氧量，同时对池内水体进行充分均匀地混合，达到生物处理的目的。主要作用有两个，一是充氧，二是搅拌混合。 22.塑料管的特点有哪些? 塑料管重量较钢管轻；塑料管内表面磨擦系数小；水流阻力小，水头损失小；管材使用年限与温度和压力有关；管径标注要注明内径和外径；热胀冷缩较为明显。 23.明杆阀门和暗杆阀门的区别和应用? 明杆阀门在开启时，阀杆和阀门一起上升；明杆阀门上部需要较大的操作空间，一般用在泵站，污水管道中；暗杆阀门开启时，阀门上升,阀杆位置不动；暗杆阍门下部容易被腐蚀,一般用在给水、室外管道中。 24.说出给排水管道中常用阀门并简要介绍其特点。 ①截止阀,用于DN<200时的截断水流,安装时要注意水流方向,用于给水。 ②闸阀,适用DN范围较大，用于截断水流,给水或污水中均可使用。 ③蝶阀,用于给水中,截断或调节水流，结构简单，启闭方便。 ④球阀，给水中截断水流，操作方便,开关迅速。 25.吸刮泥时采用中心传动还是周边传动的依据? 一般根据池子的直径超过二十米的直径采用周边传动,或者厂家的实际情况采用。 26.简述闸门选型和布置的一般原则。 （1）主要确定闸门和启闭设备的设置位置，孔口尺寸，闸门与启闭机械的形式、数量、运行方式以及运行和检修有关的布置要求等。 （2）平面布置应流态良好，水流平顺。 （3）孔口尺寸按标准选用，一般来说，大孔口比较经济。 （4）闸门应该结构简单，便于制造安装。 （5）闸门的启闭力要小，操作方便灵活，造价低。 （6）启闭机选用标准系列，考虑一机多用。
（ . . , [ ' 《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
材料成型工艺基础（第三版）部分课后习题答案第一章 ⑵.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？ 答：①合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 ②合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。 ⑷.何谓合金的收縮？影响合金收縮的因素有哪些？ 答：①合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。 ②影响合金收縮的因素：化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。 ⑹.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对下图所示铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。 答：①同时凝固原则：将内浇道开在薄壁处，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁，薄壁处因被高温金属液加热而凝固缓慢，厚壁出则因被冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。 ②定向凝固原则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。 第二章 ⑴ .试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。 答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属基体的割裂就愈严重。灰铸铁的抗拉强度低、塑性差，但有良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。石墨化不充分易产生白
口，铸铁硬、脆，难以切削加工；石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。 ⑵.影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否 相同？ 答：①主要因素：化学成分和冷却速度。 ②铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同，其组织和性能也不同。在厚壁处冷却速度较慢，铸件易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差；而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。 ⑸.什么是孕育铸铁？它与普通灰铸铁有何区别？如何获得孕育铸铁？ 答：①经孕育处理后的灰铸铁称为孕育铸铁。 ②孕育铸铁的强度、硬度显著提高，冷却速度对其组织和性能的影响小，因此铸件上厚大截面的性能较均匀；但铸铁塑性、韧性仍然很低。 ③原理：先熔炼出相当于白口或麻口组织的低碳、硅含量的高温铁液，然后向铁液中冲入少量细状或粉末状的孕育剂，孕育剂在铁液中形成大量弥散的石墨结晶核心，使石墨化骤然增强，从而得到细化晶粒珠光体和分布均匀的细片状石墨组织。 ⑻.为什么普通灰铸铁热处理效果不如球墨铸铁好？普通灰铸铁常用的热处理方法有哪 些？其目的是什么？ 答：①普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进；而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。 ②普通灰铸铁常用的热处理方法：时效处理，目的是消除内应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。
第1章水工艺设备常用材料 1.按照化学成分钢主要可分为碳钢和低合金钢。 2.合金结构钢的编号利用“两位数字+元素符号+数字”来表示。例如30CrMnSi，其中平均 含碳量为%，铬、锰、硅含量小于%（平均含量小于%的不标明数字）。若为高级优质合金结构钢，则在钢号后面加“A”，例如20Cr12Ni14WA 3.合金工具钢的标号与合金结构钢相似，平均含碳量小于%时，用千分之几表示；大于1% 是则不标明。例如：9SiCr钢，其平均含碳量为%，硅和铬的含量均小于%。 4.金属材料的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能和工艺性能。 5.碳是钢中主要元素之一，对钢的性能影响最大。 6.材料的机械性能主要是指材料的弹性、塑性、强度和韧性。 7.蠕变强度是指在给定的温度下，在规定的时间内，使试样产生的蠕变变量超过规定值时 σ表示，单位为“MPa” 的最大应力，以σσσ ? 8.) 9.材料在加工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性能，又叫加工 性能。选材时必须同时考虑材料的使用与加工两方面性能。 10.可焊性金属的可焊性，是指被焊金属在采用一定的焊接方法、焊接材料、工艺参数及 结构形式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。 11.铜及其合金具有较高的导电性、导热性、塑性、冷韧性、并且在许多介质中具有很高的 耐腐蚀性。 12.铝的密度小，相对密度为，约为铜的1/3；导电性、导热性、塑性、冷韧性都好，但强 度低，经冷变形后强度可提高；能承受各种压力加工。铝合金的性能得到很大的改善。 铝合金分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。 13.铝和铝合金通过阳极氧化形成的氧化膜大大提高其耐蚀性和耐磨性。 14.陶瓷的基本性能有：刚度、硬度、强度、塑性、韧性、脆性 脆性是陶瓷最大的缺点，是阻碍其作为结构材料广泛应用的首要问题。 15.最常见的聚合反应有加聚反应和缩聚反应两种。 16.@ 17.应力松弛是大分子链在力的长期作用下，逐渐改变构象和发生位移所引起的。 18.老化是指高聚物在长期使用或存放过程中，由于受到各种因素作用，性能随时间不断恶 化，逐渐丧失使用价值的过程。
问答题 1、吊车大钩可用铸造、锻造、切割加工等方法制造，哪一种方法制得的吊钩承载能力大？为什么？ 2、什么是合金的流动性及充形能力，决定充形能力的主要因数是什么？ 3、铸造应力产生的主要原因是什么？有何危害？消除铸造应力的方法有哪些？ 4．试讨论什么是合金的流动性及充形能力？ 5. 分别写出砂形铸造,熔模铸造的工艺流程图并分析各自的应用范围. 6.液态金属的凝固特点有那些，其和铸件的结构之间有何相联关系？ 7.什么是合金的流动性及充形能力，提高充形能力的因素有那些？ 8.熔模铸造、压力铸造与砂形铸造比较各有何特点？他们各有何应用局限性？ 9.金属材料固态塑性成形和金属材料液态成形方法相比有何特点，二者各有何适用范围？ 10. 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？ 11. 什么是定向凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则各适用于哪种场合？ 12. 手工造型、机器造型各有哪些优缺点？适用条件是什么？ 13.从铁-渗碳体相图分析，什么合金成分具有较好的流动性?为什么? 14. 铸件的缩孔和缩松是怎么形成的？可采用什么措施防止? 15. 什么是顺序凝固方式和同时凝固方式?各适用于什么金属？其铸件结构有何特点? 16. 何谓冒口，其主要作用是什么？何谓激冷物，其主要作用是什么？ 17. 何谓铸造？它有何特点？ 18. 既然提高浇注温度可提高液态合金的充型能力，但为什么又要防止浇注温度过高？ 19．金属材料的固态塑性成形为何不象液态成形那样有广泛的适应性？ 20..冷变形和热变形各有何特点？它们的应用范围如何？ 21. 提高金属材料可锻性最常用且行之有效的办法是什么？为何选择？ 22. 金属板料塑性成形过程中是否会出现加工硬化现象？为什么？ 23. 纤维组织是怎样形成的？它的存在有何利弊？ 24．许多重要的工件为什么要在锻造过程中安排有镦粗工序？ 25. 模锻时，如何合理确定分模面的位置？ 26. 模锻与自由锻有何区别？
1、水工艺设备常用的金属材料主要有碳钢、铸铁、合金钢、不锈钢以及部分有色金属材料等。 2、按照钢中硫和磷的含量可分为普通钢、优质钢和高级优质钢。普通钢 S<=0.055%，P<=0.045%；优质钢S、P均应<=0.040%；高级优质钢S<=0.030%，P<=0.035%。 3、根据钢的用途可分为结构钢、工具钢、特殊性能钢。 4、Q275表示屈服强度为275MPa的碳素结构钢。 5、含碳0.45%（万分之四十五）左右的优质碳素结构钢编号为45钢。 6、碳素工具钢的含碳量一般介于0.65%~1.35%之间。 7、30CrMnSi钢，其平均含碳量为0.3%，铬、锰、硅三种合金元素的含量均小于1.5% 8、金属材料的基本性能是指它的物理性能、机械性能、化学性能、和工艺性能。 9、化学成分的变化对钢材的基本力学性能如强度及塑韧性等有较大的影响。 10、屈服极限是金属材料开始产生屈服现象时的应力，以σs表示，单位为MPa。对于没有明显屈服点的材料，规定以产生0.2%塑性变形时的应力作为屈服强度，表示。 以σ 0.2 11、疲劳强度是指材料在经受N次应力循环而不断裂时的最大应力，以σ-1（纯 （扭转疲劳）表示，单位为MPa。N为102~105次发生破坏的为低弯曲疲劳）τ -1 循环疲劳破坏，多发生在容器构件上，N超过105次的为高循环疲劳破坏，多用于一般机械零件，钢铁材料N为107，有色金属和某些超高强度钢N为108。12、材料在加工方面的物理、化学和机械性能的综合表现构成了材料的工艺性能，又叫加工性能。 13、水工艺设备主要零部件的制造工艺过程主要是焊接、锻造、切削、冲压、弯曲和热处理 14、在铸铁中加入某些合金元素可以大大提高它在一些介质中的耐蚀性。如硅、铬、铝，可使铸铁表面形成连续、致密、牢固的表面膜；镍能获得耐碱性介质腐蚀性能优良的奥氏体铸铁；稀土元素、镁，能使石墨球化，从而大大改善高硅铸铁的力学性能和工艺性能 15、耐蚀低合金钢通常是指在碳钢中加入合金元素的总量低于3%左右的合金。加入少量的铜、铬、铝等元素能使钢表面形成稳定的保护膜，从而提高钢在海水、大气等介质中的耐蚀性。 16、耐蚀低合金钢有：耐大气腐蚀钢种：铜系列有16MnCu、09MnCuPTi、 15MnVCu、10PCuRe等；磷钒系列有10MnPV等，磷稀土系列有08MnPRe、12MnPRe等；磷铌稀土系列有10MnPNbRe等；耐海水腐蚀钢种：10CrMoAl、09CuWSn、08PV、10MnPNbRe等；耐硫化氢腐蚀钢种：12AlV、12MoAlV、15Al3MoWTi、12Cr2MoAlV、40B。 17、不锈钢是铬、镍含量较高的合金钢。 18、不锈钢按显微组织可分为马氏不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。 19、不锈钢按化学成分可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢。 20、奥氏体不锈钢可用于制作在腐蚀性介质中使用的设备。 21、工业上钢铁称为黑色金属。除钢铁以外的金属称为有色金属 22、在水处理工程、化工机械与设备制造中应用较多的有色金属，主要有铜、铝、钛、铅、镍及其合金 23、黄铜：铜与锌组成的合金称为黄铜。