1.焊接的定义？焊接与机械连接各有何特点？（简08）P1
答：焊接是通过加热或加压（或两者并用）使两个分离表面的院子达到晶格距离，并形成金属键而获得不可拆接头的工艺过程。
机械连接技术是指用螺钉、螺栓和铆钉等紧固件将两分离型材或零件连接成一个复杂零件或不见的过程。相互间的连接是靠机械力来实现的，随机械力的消除接头可以松动或拆除。
2.试从理论上简述怎样才能实现焊接过程？采用什么工艺措施才能实现焊接？（简11）P2
答：理论上当两个被连接的固体材料表面接近到时，就可在接触表面上进行扩散再结晶等物理过程从而形成键合达到冶金连接的目的。
措施：（1）对被连接的材质施加压力；（2）对被连接材料加热（局部或整体）
3.焊接热源有哪些共同要求？描述焊接热源主要用什么指标？(简05.07.09）P6
答：要求：能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。
主要指标：最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。
4.试简述焊接热过程的特点？（简06.10）P74
答：加热温度高；加热速度快；高温停留时间短；自然条件下连续冷却
5.焊条药皮的作用？P22
答：保护作用；冶金作用；改善焊接性
6.焊条工艺性能？P22
答：焊接电弧的稳定性；焊缝成形；全位置焊接性；飞溅；脱渣性；焊条的熔化速度；药皮发红的程度；焊条发尘量。
7.药芯焊丝特性？
答：（1）熔敷速度快，生产效率高（2）飞溅小（3）调整熔敷金属成分方便（4）综合成本低
8.烧接焊剂特点？
答：优点：（1）烧结焊剂的合金成分灵活性很强；（2）烧结焊剂可以有效降低焊接过程中的氧化烧损情况；（3）烧结焊剂具有良好的焊结工艺性能；（4）烧结焊剂比重小（5）生产过程环保节能、易输入便于回收。
缺点：（1）对焊接参数比较敏感（2）影响化学成分均匀性（3）吸湿性强易受潮，使用前必须严格烘干。
9.试分析说明钛钙型（J422）焊条与碱性低氢型（J427）焊条，在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别？答：其他工艺性能如全位置焊接性，融化系数等差别不大。
机械性能对比：钛钙型（J422）：SPN控制较差，冷脆性、热裂纹倾向大；【O】高，氧化夹杂多，韧性低；【H】高，抗冷裂能力差；碱性低氢型（J4277）：杂质S、P、N低；【O】低，氧化夹杂少；【H】低
故低氢型焊条的塑性，韧性及抗裂性较酸性的钛钙型大大提高，但其焊接工艺性能较差，对于铁锈，油污，水份等很敏感。
10.试简述焊接熔渣的分子理论？离子理论？（简06.07.11）P26
答：分子理论：焊接熔渣主要由分子氧化物组成，有时还有氟化物；各化合物呈自由状态，也可呈复合状态，氧化物与其复合物处于平衡状态；只有自由氧化物才能参与和金属的反应。
离子理论：液态熔渣是由阴阳离子组成的电中性溶液；离子的综合矩越大，其静电场越强，对其他离子的作用力越强；熔渣与金属的作用是熔渣中的离子与金属原子交换电荷过程。
答：（1）使焊缝金属时效脆化、强度提高、塑性韧性降低，尤其是低温韧性；
（2）促使焊缝产生氮气孔；
控制含氮量的措施：
（1）焊接区中的氮主要来自空气，加强对焊接区机械保护
（2）合理选择焊接工艺参数
（3）利用合金元素控制焊缝含氮量。碳的氧化引起熔池沸腾，有利于氮逸出，同时炭氧化生成CO、CO2，加强焊接区保护降低氮的分压，因此碳可降低氮在金属中的溶解度；选含有能够生成氮化物元素的焊丝进行焊接，这些元素与氮的亲和力大易形成稳定的氮化物，并通过熔渣排出氮化物，因此有效的控制焊缝中的含氮量。
综上所述，加强保护是控制焊缝含氮量的最有效措施。
二：试简述氢对结构钢焊接质量的影响？
答：氢脆；白点；气孔；冷裂纹；组织变化。
控制含氢量措施：
（1）限制氢的来源：限制焊接材料中的含氢量，焊前要对焊条和焊剂进行严格的烘干；气体保护焊所用的气体，焊丝和工件表面的油污、铁锈和水分都是氢的重要来源。
（2）进行冶金处理：通过适当的化学冶金反应，降低气相中的氢分压，从而降低氢在液态金属中的溶解度（3）控制焊接材料的氧化还原势
（4）在焊条药皮或焊芯中加入微量的稀土元素或稀散元素
（5）控制焊接工艺参数
（6）焊后脱氢处理：焊后把工件加热到一定温度，促使氢扩散外逸
总之，对氢的控制首先应限制氢的来源；其次应防止氢溶入金属；最后应对溶入金属的氢进行脱氧处理。
三：试简述氧对焊接质量的影响？
答：（1）随着焊缝含氧量增加，焊缝强度、塑性、韧性下降；尤其是焊缝的低温冲击韧性急剧下降，引起焊缝红脆、冷脆，时效硬化倾向增加；
（2）影响焊缝金属的物理化学性能，如降低导电性、导磁性、耐蚀性等；
（3）形成CO气孔；
（4）造成金属飞溅，影响焊接过程的稳定性；
（5）焊接过程中导致合金元素的氧化损失将恶化焊接性能；
综上，氧对焊接过程及焊缝是有害的，但在特殊情况下具有氧化性是有利的。
控制含氧量措施：
（1）控制焊接材料含氢量（2）控制焊接工艺参数（3）采用合理的冶金方法脱氧
12.酸型焊条熔敷金属为何氧含量较高？（简09）
答：（1）酸型焊条采用锰脱氧不如碱性焊条锰硅联合脱氧效果好
（2）酸型焊条碱度B小，有利于渗硅反应的进行，使焊缝含氧较高
（3）酸型焊条为了控氢的目的，导致焊缝含氧
13.试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因？（简05.10）
答：（1）药皮中不含有机物，清除了一个主要氢源；
（2）药皮中加入了大量的造气剂CaCO3、降低了PH2；
（3）CaF2的去氢作用；
（4）焊条的烘干温度高。
14.为什么碱性焊条对铁锈和氧化皮敏感性大？而碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条低？P43
答：碱性渣中FeO更易向金属分配，在熔渣含FeO相同时碱性渣事焊缝含氧量比酸性渣多。碱性焊条熔渣中含SiO2、TiO2等酸性氧化物较少，FeO的活度大，易向焊缝金属扩散，使焊缝增氧。所以碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大。
碱性焊条焊缝含氧量比酸性焊条低，是因为碱性焊条的药皮氧化势小的缘故。
15.脱氧反应有哪几种？试简述脱氧剂的选择原则？（简11）P45
答：先期脱氧、沉淀脱氧、扩散脱氧
原则：（1）在焊接温度下脱氧剂对氧的亲和力必须比被焊金属大（2）脱氧产物应熔点低、不溶于液态金属，而且其密度也应小于液态金属的密度（3）从全局出发既要考虑脱氧效果又要考虑脱氧剂对焊缝成分性能、工艺性能影响（4）考虑技术要求和成本问题
16.脱S的措施？（简06.10）P49
答：（1）限制焊接材料中硫的含量（2）冶金方法脱硫：选择对硫亲和力比铁大的元素脱硫，利熔渣中的碱性氧化物（3）增加熔渣的碱度提高脱硫能力，CaF2可降低粘度有利于脱硫（4）碱性渣中FeO含量不能过多
17.综合分析熔渣的碱度对金属的渗硅反应、脱氧、脱硫、脱磷影响。P51
答：渗硅反应：碱度增大不利于渗硅，有利于渗锰；脱氧：碱性渣使FeO活度大，扩散脱氧能力比酸性渣差；脱硫：碱性渣中碱度大，碱性氧化物MnO、CaO及MgO含量多利于脱硫；脱磷：增加熔渣的碱性可减少焊缝中的含磷量。
18.试综合分析合金元素过渡系数的影响因素？（问08.11）P53
答：影响因素：（1）合金元素的物理化学性质：合金元素对氧的亲和力越大，该合金越易氧化而损失掉，过渡系数也越小；沸点越低，在焊接高温下因蒸发造成的损失越小，过渡系数越小。
（2）合金元素的含量：提高合金元素在焊条药皮或焊剂中的含量，一方面因使药皮或焊剂中其他成分的含量相对减少，减弱药皮或焊剂的氧化性，而使合金过渡系数提高；另一方面会使合金元素在渣中残留损失增加使合金过渡系数减少。
（3）合金剂的粒度：合金元素的氧化损失取决于其比表面积，即取决于其粒度，粒度越小，比表面积越大，与氧作用的机会越多损失也大。因而适当提高合金元素的粒度，可减少其因氧化造成的损失增加过渡系数。但合金元素的粒度不宜过多，否则会因其不易融化而使残留损失增大，过渡系数反而减少。
（4）药皮或焊剂的成分：增加高价氧化物和碳酸盐在药皮或焊剂中的含量，不进使气相的氧化性增加，而且也使熔渣的氧化性增大，由于合金氧化损失的增加，过渡系数必然减小。当合金元素的氧化物与熔渣酸碱性的性质一致时，有利于合金元素的过渡是过渡系数提高；性质相反则降低过渡系数。
（5）药皮或焊剂的相对数量及焊接规范：试验表明在合金元素含量不变的情况下，合金过渡系数随药皮或焊剂相对数量的增多而减小。
19.CO2焊接低合金钢一般选用何种焊丝？试分析其原因？（问05.08.10）P59
答：应选用Si、Mn等脱氧元素含量较高的焊丝，常用的如：H08Mn2SiA。
（1）CO2具有较强的氧化性，一方面使焊丝中有益的合金元素烧损，另一方面使熔池中【FeO】含量升高。
（2）如焊丝中不含脱氧元素或含量较低，导致脱氧不足，熔池结晶后极易产生CO气孔。
（3）按一定比例同时加入Mn、Si联合脱氧，效果较好。
20.试简述接头偏析的种类和产生原因？（简08）P63
答：宏观偏析：由于柱状晶倾向性方向使杂质偏聚于晶间及部分地区溶质浓度升高。
种类：层状偏析、焊道中心偏析、焊道偏析、弧坑偏析
微观偏析：由于焊接快速冷却，结晶后成分不一致是晶界、晶内的压晶和树枝晶之间都存在不同程度的显微偏析。种类：胞晶偏析、树枝状晶偏析、柱状晶偏析
21.金属材料常见的强化方式有哪些？焊缝金属的强化通常用哪两种方式？（简06.11）P70
答：强化方式：固溶强化、细晶强化（变质处理）、冷作强化、沉淀强化（弥散强化）、相变强化。常用固溶强化和细晶强化。
22.试简述Mn、Si对焊缝金属力学性能的影响？（简07.09）P71
答:Mn和Si使焊缝金属充分脱氧，提高焊缝的抗拉强度。Mn、Si含量过低，焊缝组织中出现粗大的先析铁素体，
才能提高韧性。
微量Ti、B改善焊缝金属韧性的影响？（简09）
答：一Ti和氧的亲和力很大，使焊缝中的Ti以微小颗粒氧化物的形式（TiO）弥散分布于焊缝中，促进焊缝金属晶粒细化，促进形成针状铁素体。二Ti在焊缝中保护B不被氧化，故B可作为原子态偏聚于晶界降低晶界能，抑制先共析铁素体的形核与生长，从而促使生成针状铁素体，改善焊缝组织的韧性。但是Ti和B的最佳含量和氧、氮的含量有关。
23.焊接工艺条件、焊后措施对焊缝金属性能的影响？P72
答：（1）焊接线能量：通过改变熔池过程热程度和冷却速度，改变熔合比影响焊缝化学成分
（2）焊接材料：影响有害杂质数量存在形式，从而影响韧性，焊缝成形
（3）接头形式：影响焊缝冷却条件，熔合比
（4）多层焊接：相同板厚焊接结构，可有效提高焊缝金属性能
（5）焊后热处理：改善接头、焊缝组织性能
（6）振动结晶：可得到细晶组织
（7）锤击焊道表面：产生塑性变形降低残余应力，提高韧性和疲劳性能
（8）跟踪回火热处理：改善焊缝和焊接区性能
24.试简述焊接加热过程组织转变的特点？（简06）P74
答：（1）焊接快速加热，首先将使各种金属的相变温度比等温转变时有大幅提高。
（2）加热速度越快，被焊金属相变点Ac1和Ac3提高而且间隔越大
（3）影响奥氏体形成过程包括形核、长大、均匀化都移向更高温度
加热越快奥氏体初始晶粒越细小，温度高于110度后得到粗大组织
试简述焊接冷却过程组织转变的特点？（简07）
答：随冷却速度增加，平衡状态图上各相变点和温度线均发生偏移。当冷却速度增加到一定程度之后，珠光体转变将被抑制，发生贝氏体和马氏体转变。冷却速度越快，相变点降低间隔变小。供析成分点变为共析成分范围。
25.试分析不易淬火钢的热影响区的组织特点和相对性能的影响？（问06.11）P78-80
答：（1）熔合区：化学不均匀性，从而引起组织、性能上的不均匀性，所以对焊接接头的强度、韧性都有很大影响。焊接接头最薄弱处产生裂纹脆性破坏发源地。
（2）过热区：奥氏体晶粒粗化，易出现脆性的魏氏组织。该区的塑形韧性较差。焊接刚度较大的结构时，常在过热粗晶区产生脆化或裂纹。
（3）相变重结晶区：组织细密，塑形和韧性均较高，是低碳钢热影响区中性能最佳的区段。
（4）不完全重结晶区：晶粒大小不一，组织不均匀，力学性能也不均匀。
试分析易淬火钢热影响区组织特点和对性能影响？（问07）
答：（1）完全淬火区：铁素体和珠光体全部转变为奥氏体。淬硬倾向较大，易得到淬火组织。在紧靠焊缝相当于低碳钢过热区的部位，由于晶粒严重粗化，故得到粗大的马氏体。而相当于正火区的部位则得到细小的马氏体。奥氏体均匀性差形成与马氏体共存的混合组织。
（2）不完全淬火区：在快速加热条件下，奥氏体化不完全，最后形成马氏体+铁素体的混合组织。（3）回火软化区：组织性能都发生变化。
简要说明粗晶区组织特点和对性能的影响？（不易淬火钢和淬火钢）
答：不易淬火钢：组织特点：晶粒粗大，易出现魏氏组织。性能：塑性、韧性低，易产生脆化和裂纹
易淬火钢：组织特点：粗大马氏体。性能：该区脆硬，易产生延迟裂纹。
26.焊接冶金缺欠有哪些？P91
答：气孔、焊缝中夹杂、焊接热裂纹、焊接冷裂纹
答：热裂纹：结晶裂纹、液化裂纹、多边化裂纹、高温失塑裂纹
冷裂纹：延迟裂纹、淬硬脆性裂纹、低塑性裂纹
28.试简述气孔的种类、产生原因、防止措施？（简08.09.11 问06.09）P92-94
答：析出型气孔（氮气孔、氢气孔）：由于高温时熔池金属中溶解了较多的气体，凝固时由于气体的溶解度突然下将，气体处于过饱和来不及逸出而引起的气孔。
反应型气孔（CO气孔）：钢焊接时，钢中的氧或氧化物与碳反应后能生成大量CO；
[C]+[O]=CO (1) [FeO]+[C]=CO+[Fe] (2)
当熔池冷却凝固时，熔池金属粘度迅速增大，故生成的CO气泡很难浮出。
防治措施：应该限制熔池中气体的溶入或产生以及排除熔池中已溶入的气体。
（1）消除气体来源：工件及焊丝表面的氧化膜、铁锈、油污和水分均可在焊接过程中向熔池中提供氧和氢；焊条与焊剂受潮或烘干不足而残留的水分；空气入侵熔池是气孔来源之一。
（2）正确选用焊接材料：控制熔渣的氧化性和还原性的平衡；使用含脱氧元素Mn、Si等的焊丝，如H08Mn2SiA。（3）优化焊接工艺：焊接工艺参数主要有焊接电流、电压和焊接速度等。一般交流焊时比直流焊时气孔倾向大，而直流反接比正接时气孔倾向小。
29.结晶裂纹产生三要素？P97
答：脆性温度区间、塑性变形能力、金属在该温度区间内随温度下降的应变发展情况
30.试综合分析低碳钢和低合金钢中合金元素对结晶裂纹的影响？(问05.10) P101
答：（1）硫、磷：易在晶界处形成多种低熔共晶，增大凝固裂纹倾向。
（2）碳：加剧其他元素（如硫、磷等）的有害作用；
（3）锰：具有脱硫作用，能置换FeS为MnS，改善硫化物的分布形态，提高焊缝的抗裂性；
（4）硅：有利于消除结晶裂纹，但含量超过0.4%时易形成硅酸盐夹杂，降低焊缝力学性能增加裂纹倾向；
（5）镍：在低合金钢中易于与硫、磷形成多种低熔共晶使结晶裂纹增大；
（6）焊缝中有一定含量的氧能降低硫的有害作用。
31.焊接结晶裂纹产生条件及防治措施?（问06.09.11）P99
答：在焊缝金属凝固结晶的后期，低熔点共晶形成液态薄膜；在焊接拉伸应力作用下，在液态薄膜处开裂形成结晶裂纹。液态薄膜—根本原因；拉伸应力—必要条件。
防止结晶裂纹的措施：
（1）冶金因素：主要是合金状态图的类型、化学成分和结晶组织形态
降低金状态图结晶温度区间可减小结晶裂纹倾向
加入细化晶粒元素以改善焊缝凝固结晶、细化晶粒可以降低裂纹倾向
（2）工艺因素：
合理选择焊接材料和控制焊接参数，从而减少有害杂质偏析及降低应变增长率。
合理调节焊接参数（焊接电流、电压和焊接速度）控制成形系数
减小焊接电流或线能量以减小过热，有利于改善抗裂性
尽可能减少应变量及应变增长率；控制施焊顺序合理
32.焊接接头拘束应力的分类？何为拘束度？临界拘束度？（简07）
答：内拘束应力：热应力（第一类内应力）；相变应力（第二类内应力）和外拘束应力
拘束度是使接头根部间隙发生单位长度的弹性位移时，单位长度焊缝所承受的力。表示了接头的刚度。
当R值大到一定程度时就会产生延迟裂纹，这是的R值称为临界拘束度。
33.临界冷却时间定义？为什么是最好的冷裂判据？P112
答：临界冷却时间为第一层焊缝冷却到100℃的时间内刚刚不出现冷裂纹时间。
一冷裂判据比较全面和可靠。
34.冷裂纹三要素？P105
答：淬硬组织、接头中含氢量、接头所处拘束应力状态
35.为什么冷裂纹有延迟现象？为什么易在近缝区产生？在什么情况下会在焊缝中产生？P108
答：延迟裂纹的延迟主要是由氢引起的。在氢化区域当氢的浓度达到临界值时，裂纹就会形核并扩展。当裂纹向前延伸时又会形成新的三维应力场。如果氢的浓化扩散尚未达到临界速度，裂纹会暂停向前延伸，一旦达到临界速度又通过富氢区继续向前扩展，这种过程反复进行直至形成宏观裂纹。
氢越过熔合线ab后尚未发生分解的近缝区扩散，因氢在奥氏体溶解度大而扩散速度小，近缝区转变前不能扩散到距熔合区较远的母材中形成富氢地带，在该区奥氏体向马氏体转变时氢难以扩散离开，从而保留下来使该区进一步脆化。
当焊接超高强钢时，焊缝金属合金成分复杂，热影响区组织先于焊缝进行，氢从热影响区向焊缝扩散氢致裂纹就可能现在焊缝出现。
36.综合分析防止延迟裂纹措施？P113-115
答：总原则：控制影响冷裂纹的三大要素，尽可能降低拘束应力，消除氢来源改善组织。
①冶金方面：
（1）选择抗裂好的钢材
（2）焊接材料：选用低氢或超低氢焊条，焊条严格限制药皮含水量
（3）选用低氢焊接方法：CO2气保焊有一定氧化性，可获得低氢焊缝
②焊接工艺方面：
（1）预热温度控制：环境温度越低板厚越厚钢种强度级别越高，预热温度也越高。
预热可降低冷却速度，避免出现淬硬组织，降低残余应力有利于扩散氢逸出。
（2）焊接线能量：适当增加，降低冷却速度、t8/5可防止淬硬组织
（3）多层焊层间时间间隔控制：在第一层喊道尚未产生焊根裂纹潜伏期内完成第二道，可使第一道氢逸出，淬硬层软化。
（4）控制拘束应力：合理选择焊缝匹配，注意焊缝分布和施焊次序避免缺口造成应力集中
（5）紧急后热作用：后热可降低残余应力、改善组织、减少扩散氢。后热并非焊后热处理，紧急后热有抢时间问题而焊后热处理是为了改善接头使用性能，不存在抢时间问题。
37.液化裂纹机理？P103
答：加热过程中近缝区晶界局部熔化形成晶界液膜，在拉伸应力作用下沿奥氏体晶界开裂而形成液化裂纹。
38.简述再热裂纹的主要特征和产生机理？（简07.09.11）P115
答：主要特征：（1）产生在近缝区的粗晶区 属于晶间断裂。裂纹沿熔合线母材侧的A体粗晶晶界扩展至细晶区止裂（2）具有比较大的残余应力和应力集中；（3）存在易产生再热裂纹的敏感温度区（4）易产生于含有沉淀强化的元素的钢材中。
再热裂纹产生是由晶界优先滑动导致形成微裂纹（形核）而发生和扩展的。
39.层状撕裂的产生原因？（简06.10）P117
答：大型厚板结构的T型接头或角接头中，会沿板厚方向形成较大的拉伸应力，如果钢种杂质含量较高，那么会沿钢板轧制方向出现一种台阶状的裂纹，称为层状撕裂。很大因素是由于板材轧制过程中所形成的平行于板材表面的非金属物夹层所致（如硫化物、硅酸盐）。
1.用某两种焊条焊接，焊条中含硫量相同。为什么焊后渣为碱性的焊缝含硫量小于渣为酸性的焊缝含硫量？
碱性渣中碱性氧化物的活度大，而碱性氧化物有利于脱硫：
[FeS]+(CaO)= [CaS]+(FeO)
[FeS]+(MnO)= [MnS]+(FeO)
故渣为碱性的焊缝含硫量小于渣为酸性的焊缝含硫量。
2.试简述用冶金方法脱硫的措施
答：（1）用合金元素锰脱硫
（2）用渣中碱性氧化物脱硫
（3）增加熔渣的碱度
（4）渣中氟化钙也有利于脱硫
3.简述焊接熔池的凝固特点？
答：1，熔池体积小，加热温度高，冷却速度快；
2，热源移动结晶过程连续进行并随熔池前进；
,3，液态金属中不同部位其温度不均匀性巨大，中心过热；
,4，原始成分不均匀，因熔池存在时间短而来不及均匀化。
4.焊接热循环与热处理相比有何特点？试用这些特点分别比较45钢和40Cr在热处理条件下近缝区的淬透性大小？焊接热循环特点：①加热温度高②加热速度快③高温停留时间短④自然冷却⑤局部加热
淬透性比较：45钢------焊接条件下近缝区的淬透性大于热处理的淬透性，40Cr------相反
45钢由于不含碳化物形成元素，焊接条件下近缝区峰值温度高，使奥氏体晶粒粗化，增大奥氏体稳定性，故淬透性和热处理相比反而大。40Cr在焊接快速加热条件下，高温停留时间短，碳化物形成元素不能充分溶解到奥氏体中，奥氏体的稳定化程度不如热处理条件，故淬透性小。
5.试分析钢种淬硬倾向的影响因素？用什么指标来衡量高强钢的淬硬倾向比较合理？
（1）化学成分：碳当量升高，淬硬倾向升高
（2）冷却条件：t8/5降低，淬硬倾向升高
用HAZ的最高硬度Hmax来评定钢的淬硬倾向比较合理，因为它综合反映了化学成分和冷却条件的影响。
6.试简述焊接HAZ区韧化的途径有哪些？
（1）控制组织：在组织上能获得低碳马氏体、下贝氏体和针状铁素体等韧性较好的组织。
（2）合理制定焊接工艺，正确地选择焊接线能量和预热，后热温度，既不致过热脆化，又不致淬硬脆化。
（3）采用焊接后热处理来接头的韧性。
（4）研制发展新的钢种，进一步细化品粒，降低钢中的杂质S、P、O、N等的含量，使钢材的韧性大为提高，也提高了焊接HAZ的韧性。
7.低合金高强钢HAZ最常见缺陷之一为脆化，试问：脆化种类？M-A脆化特点？热应变时效脆化一般易在焊接接头的哪些部位产生？
1.脆化种类：粗晶脆化，组织脆化（M-A脆化、析出脆化、遗传脆化），热应变时效脆化，石墨脆化等。
2.M-A脆化特点：
1）M-A脆化与钢种合金化程度有关
2）M-A脆化只有在中等冷速下产生。冷速越快，残余A全部转变为片状M；冷却过慢，残余A分解为F+Fe3C.
3)M-A组元中的孪晶M脆性大，显微裂纹易在M-A组元边界扩展。
3. 热应变时效脆化产生的部位：
单道焊时易在Ar1以下的亚热影响区出现；
多道焊时易在熔合区出现。
8.试分析如何控制低合金高强度刚焊接HAZ的韧性？
（1）控制组织：在组织上能获得低碳马氏体、下贝氏体和针状铁素体等韧性较好的组织。
（2）合理制定焊接工艺，正确地选择焊接线能量和预热、后热温度，既不致过热脆化，又不致淬硬脆化。
（3）采用焊后热处理来改善接头的韧性。
（4）研制反战新的钢种，进一步细化晶粒，降低钢中的杂质S、P、O、N等的含量，使钢材的韧性大为提高，也提高了焊接HAZ的韧性。
9.简述CO气体的产生原因？
钢焊接时，钢中的氧或氧化物与碳反应后能生成大量CO；
[C]+[O]=CO (1) [FeO]+[C]=CO+[Fe] (2)
如果这些反应发生在高温液态金属中,则由于CO完全不能溶于钢液,将以气泡的形式从熔池金属中高速上浮逸出,不易形成气孔,但当熔池冷却凝固时,由于：
(1)由于铁碳合金溶质浓度在固液界面的偏析,造成在结晶前沿和枝晶间氧化铁和碳浓度的局部增高,有利于反应(2)
的进行。
(2)因为液体金属正处于凝固结晶后期,熔池金属的粘度迅速增大,导致V上浮↓；
(3)反应(2)为吸热反应,亦加快了凝固过程,使R↑。
故生成的CO气泡很难浮出,成为残留在焊缝中的CO气孔。
10.有一种碱性焊条（J507），在出厂检验时，焊缝中没有气孔，但在产品施工焊接时，发现焊缝中有大量气孔，分析可能那些原因导致气孔？
（1）焊件清理不充分，存在铁锈，氧化铁皮，油污和水分等杂质。
（2）焊条受潮或烘干不足，烘干后放置时间过长等。
（3）焊接规范不当，如电压过高，焊速过快，电弧不稳等。
（4）电流极性不合理，直流正接较反接是气孔倾向大。
11.试简述在什么条件下，氢致裂纹也会在焊缝中产生？
焊缝合金成分复杂的超高强度钢和异种钢焊接时，热影响区的转变先于焊缝，因而氢就相反地从HAZ向焊缝扩散，如果焊缝出现淬硬组织，此时，氢致裂纹就会在焊缝中产生。
12.后热的作用？后热和焊后热处理有何不同？
( 1 ) 减少残余应力；
（2）改善组织，降低淬透性；
（3）消除扩散氢，但对奥氏体焊缝效果不大；
（4）适当降低预热温度或代替某些结构所需的中间热处理。
后热和焊后热处理不同：延迟裂纹有延迟期（潜伏期），在延迟期内即进行加热，可以避免出现延迟裂纹。故焊后后热有“抢时间”的问题，而焊后热处理都是为了改善接头使用性能，不存在“抢时间”的问题。
材料连接原理与工艺复习大纲 一、熔化焊连接原理 1、熔化焊是最基本的焊接方法，根据焊接能源的不同，熔化焊可分为电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊、激光焊和等离子焊等。 2、获得良好接头的条件：合适的热源、良好的熔池保护、焊缝填充金属。 3、理想的焊接热源应具有：加热面积小、功率密度高、加热温度高等特点。 4、焊件所吸收的热量分为两部分：一部分用于熔化金属而形成焊缝；另一部分使母材近缝区温度升高，形成热影响区。 5、热能传递的基本方式是传导、对流和辐射，焊接温度场的研究是以热传导为主，适当考虑对流和辐射的作用。熔化焊温度场中热能作用有集中性和瞬时性。 6、当恒定功率的热源作用在一定尺寸的焊件上并作匀速直线运动时，经过一段时间后，焊件传热达到饱和状态，温度场会达到暂时稳定状态，并可随热源以同样速度移动，这样的温度场称为准温度场。 7、在焊接热源的作用下，焊件上某点的温度随时间的变化过程称为焊接热循环。决定焊接热循环的基本参数有四个：加热速度、最高加热温度、在相变温度以上的停留时间和冷却速度。常用某温度范围内的冷却时间来表示冷却速度，冷却速度是决定热影响区组织和性能的最重要参数。 8、焊接热循环的影响因素：材质、接头形状尺寸、焊道长度、预热温度和线能量。 9、正常焊接时，焊条金属的平均熔化速度与焊接电流成正比。 10、熔滴：焊条端部熔化形成滴状液态金属。药皮焊条焊接时熔滴过渡有三种形式：短路过渡、颗粒过渡和附壁过渡。其中碱性焊条：短路过渡和大颗粒过渡；酸性焊条：细颗粒过渡和附壁过渡。 11、药皮溶化后的熔渣向熔池过渡形式：①薄膜形式,包在熔滴外面或夹在熔滴内；②直接从焊条端部流入熔池或滴状落入。 12、熔池形成： ①熔池为半椭球，焊接电流I、焊接电压U与熔池宽度B和熔池深度H的关系：I↑，H↑，B↓；U↑，H↓，B ↑。 ②熔池温度不均匀，熔池中部温度最高，其次为头部和尾部。 ③焊接工艺参数、焊接材料的成分、电极直径及其倾斜角度等都对熔 池中的运动状态有很大的影响。 ④为提高焊缝金属质量，必须尽量减少焊缝金属中有害杂质的含量和 有益合金元素的损失，因此要对熔池进行保护。保护方式：熔渣保护、 气体保护、熔渣气体联合保护、真空保护和自保护。 13、熔化焊焊接接头的形成过程：焊接热过程、焊接化学冶金过程和 熔池凝固和相变过程。 14、在一定范围内发生组织和性能变化的区域称为热影响区或近缝区。故焊接接头主要由焊缝和热影响区构成，其间窄的过渡区称为熔合区。如下图所示： 1——焊缝区（熔化区） 2——熔合区（半熔化区） 3——热影响区 4——母材 15、熔化焊接头形式：对接、角接、丁字接和搭接接头等。待焊部位预先加工成一定形状，称为坡口加工。 16、熔合比：局部熔化母材在焊缝金属中的比例。用来计算焊缝的化学成分。 17、金属的可焊性属于工艺性能，是指被焊金属材料在一定条件下获得优质焊接接头的难易程度。包括接合性能和使用性能。金属的可焊性主要与下列因素有关：①材料本身的成分组织；②焊接方法；③焊接工艺条件。 18、焊接热过程贯穿整个焊接过程，对焊接接头的形成过程（化学冶金、熔池凝固、固态相变、缺陷）以及接头性能具有重要的影响。 19、焊接材料的类型：焊条、焊剂、焊丝、保护气。焊条由焊芯和药皮组成，焊芯起到导电和填充金属的作用，药皮作用为①机械保护作用；②冶金处理作用；③工艺性能良好。药皮的组成分为稳弧剂、造渣剂、造气剂、
材料成型原理 第一章（第二章的内容） 第一部分：液态金属凝固学 1.1 答：（1）纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成。原子集团的空穴或 裂纹内分布着排列无规则的游离的原子，这样的结构处于瞬息万变的状态，液体内部 存在着能量起伏。 （2）实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空穴、裂纹、杂质气泡 组成的鱼目混珠的“混浊”液体，也就是说，实际的液态合金除了存在能量起伏外， 还存在结构起伏。 1.2答：液态金属的表面张力是界面张力的一个特例。表面张力对应于液－气的交界面，而 界面张力对应于固－液、液－气、固－固、固－气、液－液、气－气的交界面。 表面张力?和界面张力ρ的关系如（1）ρ＝2?/r,因表面张力而长生的曲面为球面时，r为球面的半径；（2）ρ＝?（1/r1+1/r2）,式中r1、r2分别为曲面的曲率半径。 附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。 1.3答：液态金属的流动性和冲型能力都是影响成形产品质量的因素；不同点：流动性是确 定条件下的冲型能力，它是液态金属本身的流动能力，由液态合金的成分、温度、杂 质含量决定，与外界因素无关。而冲型能力首先取决于流动性，同时又与铸件结构、 浇注条件及铸型等条件有关。 提高液态金属的冲型能力的措施： （1）金属性质方面：①改善合金成分；②结晶潜热L要大；③比热、密度、导热系大; ④粘度、表面张力大。 （2）铸型性质方面：①蓄热系数大；②适当提高铸型温度；③提高透气性。 （3）浇注条件方面：①提高浇注温度；②提高浇注压力。 （4）铸件结构方面：①在保证质量的前提下尽可能减小铸件厚度； ②降低结构复杂程度。 1.4 解：浇注模型如下：
《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。(√ )
1.焊接热源有哪些共同要求？描述焊接热源主要用什么指标？(简05.07.09） 答：能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。 主要指标：最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。 2.试述焊接接头的形成过程及对焊接质量的影响。 答：（1）预压阶段；（2）通电加热阶段；（3）冷却结晶阶段。 对焊接质量的影响： 3.溶滴比表面积的概念及对焊接化学冶金过程的影响？ 答：熔滴的表面积Ag 与其质量 之比称为熔滴的比表面积S 。 熔滴的比表面积越大，熔滴与周围介质的平均相互作用时间越长，熔滴温度越高，越有利于加强冶金反应。 4.焊条熔化系数、熔敷系数的物理意义及表达式？真正反映焊接生产率的指标是什么？ 答：焊条金属的平均融化速度 ：在单位时间内熔化的焊芯质量或长度； 损失系数 ：在焊接过程中由于飞溅、氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比； 平均熔敷系数 （真正反映焊接生产率的指标），由于损失系数不等于零，单位时间内真正进入焊接熔池的金属质量称为平均熔敷速度。 5.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因？有什么解决措施？（简05.08.10） 答：药皮发红的原因：不锈钢焊芯电阻大，焊条融化系数小造成焊条融化时间长，且产生的电阻热量大，使焊条温度升高而导致药皮发红。 解决措施：调整焊条药皮配方，使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡，提高焊条的融化系数，减少电阻热以降低焊条的表面升温。 6.熔合比的表达式和影响因素？多层焊时，如果各层间的熔合比是恒定的，试推导第n 层焊缝金属的成分？ 答：表达式： 影响因素：焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目、母材热物理性能等。 7.从传热学角度说明临界板厚δcr 的概念？某16Mn 钢焊件，采用手工电弧焊，能量E=15KJ/cm 求δcr ？ 答：由传热学理论知道：在线能量一定的情况下，板厚增加冷却速度Wc 增大，冷却时间t8/5变短，当板厚增加到一定程度时，则Wc 和t8/5不再变化，此时板厚即为临界板厚δcr 。 00 1.952c -T 800-T cr E cm δρ==11（+）500 8.手工电弧焊接厚12mm 的MnMoNbB 钢，焊接线能量E=2kj/cm,预热温度为50度，求t8/5?附λ=0.29J/(cm s ℃) CP=6.7 J/(cm s ℃)
硕士研究生入学考试《材料成形原理》命题大纲 第一部分考试说明 一、考试性质 《材料成形原理》考试科目是我校为招收材料成形及控制工程、材料加工工程专业硕士研究生而设置的,由我校材料科学与工程学院命题。考试的评价标准是普通高等学校材料成形及控制工程和相近专业优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上水平。 二、考试的学科范围 应考范围包括:焊接热源及热过程,熔池凝固及焊缝固态相变,焊接化学冶金,焊接热影响区的组织与性能,焊接缺陷与控制;金属塑性成形的物理基础,应力分析,应变分析,屈服准则,应力应变关系,变形与流动问题,塑性成形力学的工程应用。 三、评价目标 《材料成形原理》是材料成形及控制工程和相关专业重要的专业基础课。本课程考试旨在考查考生是否了解材料成形的基本过程、基本特点、基本概念和基本理论,是否掌握了材料成形的基本原理、基本规律及应用。 四、考试形式与试卷结构 (一) 答卷方式:闭卷,笔试; (二) 答题时间:180分钟; 第二部分考查要点 一、焊接热源及热过程 1、与焊接热过程相关的基本概念 2、熔焊过程温度场 3、焊接热循环 二、熔池凝固及焊缝固态相变 1、焊接熔池凝固特点 2、焊接熔池结晶形态 3、结晶组织的细化 4、焊缝金属的化学成分不均匀性 5、焊缝固态相变 6、焊缝性能的控制 三、焊接化学冶金 1、焊接化学冶金过程的特点 2、焊缝金属与气相的相互作用 3、焊缝金属与熔渣的相互作用 4、焊缝金属的脱氧与脱硫 5、合金过渡 四、焊接热影响区的组织与性能 1、焊接热循环条件下的金属组织转变特点 2、焊接热影响区的组织与性能
五、焊接缺陷与控制 1、焊缝中的夹杂与气孔 2、焊接裂纹 六、金属塑性成形的物理基础 1、冷塑性变形与热塑性变形 2、影响塑性与变形抗力的因素 七、应力分析 1、应力张量的性质 2、点的应力状态与任意斜面上的应力 3、主应力,主切应力,等效应力 4、应力球张量与偏张量 八、应变分析 1、应变张量的性质 2、工程应变、对数应变、真实应变 九、屈服准则 1、Tresca屈服准则与Mises屈服准则 2、屈服轨迹与屈服表面 十、应力应变关系 1、塑性应力应变关系 2、增量理论与全量理论 十一、变形与流动问题 1、影响变形与流动的因素 2、摩擦及其影响 十二、塑性成形力学的工程应用。 1、主应力法的应用 2、滑移线法的应用 2014试题范围：今年的真题跟去年论坛里回忆的真题考的内容有80%都不一样。还是分为必做题和选做题，必做题100分，选做题50分。必做题包括塑性和焊接，选做题塑性焊接二选一。必做题前四题是塑性，后五题为焊接。选做题中：塑性部分是三题计算题，焊接部分有五题，第一题是计算题，后四题为分析简答题。 必做题：塑性考了 1.冷塑性变形对金属组织和性能的影响。2.什么是应力偏张量，应力球张量以及它们的物理意义。 3.考了对数应变和相对应变。4.还考了塑性成形过程中的力学方程。焊接考了 1.结晶裂纹的影响因素，防治措施 2.还考了熔渣的脱氧 3.熔渣的碱度对金属氧化，脱氧等等的影响。其他的忘了，跟去年考的很不一样，好多不会。 选作题；塑性是考了三个计算题，我没注意看，反正考了利用屈服准则来计算，还考了正应力，切应力，主应力的计算。最后一题利用主应力法来计算什么，我选做题选的是焊接，
[试题分类]:专升本《钢结构设计原理》_08017550 [题型]:单选 [分数]:2 1形截面所示的拉弯构件强度计算最不利点为（）。 A.截面上边缘“1”点 B.截面下边缘“3”点 C.截面中和轴处“2”点 D.可能是“1”点，也可能是“3”点 答案 2.验算型钢梁正常使用极限状态的挠度时，用荷载的()。 A.组合值 B.最大值 C.标准值 D.设计值 答案 3.应力集中越严重钢材（）. A.弹塑性越高 B.变形越大 C.强度越低 D.变得越脆 答案 4.下列最适合动力荷载作用的连接是（） A.高强螺栓摩擦型连接 B.焊接结构 C.普通螺栓连接 D.高强螺栓承压型连接 答案
5.梁上作用较大固定集中荷载时，其作用点处应() A.设置纵向加劲肋 B.减少腹板厚度 C.设置支承加劲肋 D.增加翼缘的厚度 答案 6.某排架钢梁受均布荷载作用，其中永久荷载的标准值为80，可变荷载只有1个，其标准值为40，可变荷载的组合值系数是0.7，计算梁整体稳定时采用的荷载设计值为（） A.120 B.147.2 C.152 D.164 答案 h 7.在焊接工字形组合梁中，翼缘与腹板连接的角焊缝计算长度不受60的限制，是因为() A.截面形式的关系 B.焊接次序的关系 C.梁设置有加劲肋的关系 D.内力沿侧面角焊缝全长分布的关系 答案 8.减小焊接残余变形和焊接残余应力的方法是() A.采取合理的施焊次序 B.常温放置一段时间 C.施焊前给构件相同的预变形 D.尽可能采用不对称焊缝 答案 9.下图所示简支梁，除截面和荷载作用位置不同外，其它条件均相同，则以哪种情况的整体稳定性最好？()
答：能量密度高、快速实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。 主要指标：最小加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。 2.试述焊接接头的形成过程及对焊接质量的影响。 答：（1）预压阶段；（2）通电加热阶段；（3）冷却结晶阶段。 对焊接质量的影响： 3.溶滴比表面积的概念及对焊接化学冶金过程的影响？ 答：熔滴的表面积Ag与其质量之比称为熔滴的比表面积S。 熔滴的比表面积越大，熔滴与周围介质的平均相互作用时间越长，熔滴温度越高，越有利于加强冶金反应。 4.焊条熔化系数、熔敷系数的物理意义及表达式？真正反映焊接生产率的指标是什么？答：焊条金属的平均融化速度：在单位时间内熔化的焊芯质量或长度； 损失系数：在焊接过程中由于飞溅、氧化和蒸发而损失的金属质量与熔化的焊芯质量之比； 平均熔敷系数（真正反映焊接生产率的指标），由于损失系数不等于零，单位时间内真正进入焊接熔池的金属质量称为平均熔敷速度。 5.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因？有什么解决措施？（简） 答：药皮发红的原因：不锈钢焊芯电阻大，焊条融化系数小造成焊条融化时间长，且产生的电阻热量大，使焊条温度升高而导致药皮发红。 解决措施：调整焊条药皮配方，使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡，提高焊条的融化系数，减少电阻热以降低焊条的表面升温。 6.熔合比的表达式和影响因素？多层焊时，如果各层间的熔合比是恒定的，试推导第n层焊缝金属的成分？ 答：表达式： 影响因素：焊接方法、焊接工艺参数、接头尺寸形状、坡口形状、焊道数目、母材热物理性能等。 7.从传热学角度说明临界板厚δcr的概念？某16Mn钢焊件，采用手工电弧焊，能量E=15KJ/cm求δcr？ 答：由传热学理论知道：在线能量一定的情况下，板厚增加冷却速度Wc增大，冷却时间t8/5变短，当板厚增加到一定程度时，则Wc和t8/5不再变化，此时板厚即为临界板厚δcr。 8.手工电弧焊接厚12mm的MnMoNbB钢，焊接线能量E=2kj/cm,预热温度为50度，求t8/5?附λ=(cms℃) CP= J/(cms℃) 9.直流正接为何比直流反接时焊缝金属熔氢量高？ 答：（1）直流正接：工件接正极。直流反接：工件接负极。
材料成型原理 第一章（第二章的内容） 第一部分：液态金属凝固学 答：（1）纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂纹组成。原子集团的空穴或裂 纹内分布着排列无规则的游离的原子，这样的结构处于瞬息万变的状态，液体内部存在着能量起伏。 （2）实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空穴、裂纹、杂质气泡组成的鱼目混珠的“混浊”液体，也就是说，实际的液态合金除了存在能量起伏外，还存在结构起伏。 答： 液态金属的表面张力是界面张力的一个特例。表面张力对应于液－气的交界面，而界 面张力对应于固－液、液－气、固－固、固－气、液－液、气－气的交界面。 表面张力σ和界面张力ρ的关系如（1）ρ＝2σ/r,因表面张力而长生的曲面为球面时，r 为球面的半径；（2）ρ＝σ（1/r 1+1/r 2）,式中r 1、r 2分别为曲面的曲率半径。 附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。 答： 液态金属的流动性和冲型能力都是影响成形产品质量的因素；不同点：流动性是确定条 件下的冲型能力，它是液态金属本身的流动能力，由液态合金的成分、温度、杂质含量决定，与外界因素无关。而冲型能力首先取决于流动性，同时又与铸件结构、浇注条件及铸型等条件有关。 提高液态金属的冲型能力的措施： （1）金属性质方面：①改善合金成分；②结晶潜热L 要大；③比热、密度、导热系大; ④粘度、表面张力大。 （2）铸型性质方面：①蓄热系数大；②适当提高铸型温度；③提高透气性。 （3）浇注条件方面：①提高浇注温度；②提高浇注压力。 （4）铸件结构方面：①在保证质量的前提下尽可能减小铸件厚度； ②降低结构复杂程度。 解： 浇注模型如下： 则产生机械粘砂的临界压力 ρ＝2σ/r 显然 r ＝ 2 1 ×＝ 则 ρ＝4 10*5.05 .1*2－＝6000Pa 不产生机械粘砂所允许的压头为 H ＝ρ/（ρ液*g ）＝ 10 *75006000 ＝ 解： 由Stokes 公式 上浮速度 9 2(2v )12r r r －＝
材料连接原理复习题 1、试简述焊条的工艺性能？ 焊接电弧的稳定性；焊缝成型；各种位置焊接的适应性；飞溅；脱渣性；焊条熔化速度；焊条药皮发红；焊接烟尘。 2、试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因？ (1)药皮中不含有机物，清除了一个主要氢源 (2)药皮中加入了大量的造气剂、CaCO3、降低了PH2 3)CaF2的去氢作用 （4）焊条的烘干温度高 3、试简述不锈钢焊条药皮发红的原因？有什么解决措施？ 原因：不锈钢焊芯电阻大，焊条熔化系数小造成焊条熔化时间长，且产生的电阻热量大，使焊条温度升高而导致药皮发红 措施：调整焊条药皮配方，使焊条金属由短路过渡转为细颗粒过渡，提高焊条的熔化系数，减少电阻热以降低焊条的表面温度。 4、CO2焊接低合金钢一般选用何种焊丝？试分析其原因？ 5、试分析说明钛钙型（J422）焊条与碱性低氢型（J507）焊条，在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别？ 其他工艺性能如全位置焊接性，融化系数等差别不大 机械性能对比： 钛钙型（J422） （1）S、P、N控制较差，冷脆性、热裂纹倾向大 （2）【O】高，氧化夹杂多，韧性低 （3）【H】高，抗冷裂能力差
碱性低氢型（J507） (1)杂质S、P、N低 (2)【O】低，氧化夹杂少 (3)【H】低 故低氢型焊条的塑性，韧性及抗裂性较酸性的钛钙型大大提高，但其焊接工艺性能较差，对于铁锈，油污，水份等很敏感。 6、熔合比的表达式和影响因素？ 7、直流正接为何比直流反接时焊缝金属含氢量高？ 8、简述氮对低碳合金钢焊缝金属性能的影响？ 1、N引起焊缝金属时效脆化，使焊缝金属强度提高，塑性、韧性降低，尤其是低温韧性； 2、使焊缝金属产生时效脆化。 3、促使焊缝产生氮气孔； 4、N有时是有益的，但必须有弥散强化元素存在并在正火条件下使用。 9、试简述氢对结构钢焊接质量的影响？ 氢脆；白点；气孔；冷裂纹；组织变化。 10、试简述氧对焊接质量的影响？ （1）影响焊缝机械性能：塑性、韧性下降；引起热能、冷脆，时效硬化； （2）影响焊缝金属的物理、化学性能。如降低导电性、导磁性、耐蚀性等； （3）形成CO气孔； （4）造成飞溅，影响焊接过程的稳定性； （5）焊接过程中导致合金元素的氧化损失将恶化焊接性能； （6）氧在特殊情况下是有益的，如为了改善电弧特性。降低焊缝金属中的含氢量等。11、为什么碱性焊条对铁锈和氧化皮的敏感性大？而碱性焊条焊缝含氢量比酸性焊条低？ 12、用某两种焊条焊接，焊条中含硫量相同。为什么焊后渣为碱性的焊缝含硫量小于渣为酸性的焊缝含硫量？
《材料成形原理》复习题(铸） 第二章 液态金属的结构和性质 1. 粘度。影响粘度大小的因素?粘度对材料成形过程的影响? １)粘度：是液体在层流情况下,各液层间的摩擦阻力。其实质是原子间的结合力。 2)粘度大小由液态金属结构决定与温度、压力、杂质有关： (1）粘度与原子离位激活能U 成正比，与相邻原子平衡位置的平均距离的三次方成反比。(２)温度:温度不高时，粘度与温度成反比;当温度很高时,粘度与温度成正比。 （3）化学成分：杂质的数量、形状和分布影响粘度；合金元素不同，粘度也不同，接近共晶成分，粘度降低。(4)材料成形过程中的液态金属一般要进行各种冶金处理，如孕育、变质、净化处理等对粘度有显著影响。 3)粘度对材料成形过程的影响 (1)对液态金属净化(气体、杂质排出)的影响。(2）对液态合金流动阻力与充型的影响,粘度大，流动阻力也大。(3)对凝固过程中液态合金对流的影响,粘度越大，对流强度G 越小。 2．?表面张力。影响表面张力的因素?表面张力对材料成形过程及部件质量的影响？ １)表面张力:是金属液表面质点因受周围质点对其作用力不平衡，在表面液膜单位长度上所受的紧绷力或单位表面积上的能量。其实质是质点间的作用力。 2）影响表面张力的因素 (1)熔点:熔沸点高，表面张力往往越大。(2）温度:温度上升,表面张力下降，如A ｌ、Mg 、Zn 等,但Ｃu 、Ｆe 相反。(3)溶质元素(杂质):正吸附的表面活性物质表面张力下降(金属液表面)；负吸附的表面非活性物质表面张力上升(金属液内部)。(4)流体性质：不同的流体,表面张力不同。 3)表面张力影响液态成形整个过程，晶体成核及长大、机械粘砂、缩松、热裂、夹杂及气泡等铸造缺陷都与表面张力关系密切。 3.?液态金属的流动性。影响液态金属的流动性的因素？液态金属的流动性对铸件质量的影响？ １)液态金属的流动性是指液态金属本身的流动能力。 2）影响液态金属的流动性的因素有：液态金属的成分、温度、杂质含量及物理性质有关，与外界因素无关。 3）好的流动性利于缺陷的防止：(1)补缩(2）防裂(3)充型(4)气体与杂质易上浮。 4. 液态金属的充型能力。影响液态金属的充型能力的因素？ 1)液态金属的充型能力是指液态金属充满铸型型腔，获得形状完整，轮廓清晰铸件的能力。 2）影响液态金属的充型能力的因素有: (１)内因是金属自身流动性；(2)外因有型的性质、浇注条件、型腔结构形状［(1)金属性质:1)合金成分2)结晶潜热3)比热、密度、导热系数 4）粘度５)表面张力;（2)铸型性质方面因素：１)型的蓄热系数大2）型的温度３)型中气体；(3)浇注条件方面因素：１)浇注温度2)充型压头3)浇注系统结构；(４)铸件结构方面因素:1)折算厚度2）复杂程度］ ５．?液态金属的充型能力与流动性的区别和联系？ 1)液态金属的充型能力首先取决于液态金属本身的流动能力，同时又和外界条件密切相关。 2)液态金属自身的流动能力称为“流动性”,由液态金属的成分、温度、杂质含量等决定的，而与外界因素无关,流动性可认为是特定条件下的充型能力。 3)液态金属流动性好,其充型能力强，反之其充型能力差，但这可以通过外界条件来提高充型能力。 第三章 液态金属凝固热力学和动力学 1．?什么是溶质再分配?溶质分配系数表达式？ 1)溶质再分配:合金析出的固相中溶质含量不同于其周围液相内溶质含量的现象,产生成分梯度,引起溶质扩散。 ２)溶质分配系数ｋ：凝固过程中固液界面固相侧溶质质量分数m S 与液相中溶质质量分数m L 之比，即k=m Ｓ/ｍL 。 ２. 均质形核与非均质形核(异质形核)。 1)均质形核：依靠液态金属内部自身的结构自发的形核。 2)非均质形核:依靠外来夹杂或型壁所提供的异质界面进行形核过程。 ３.?界面共格对应关系及其判别? 1)固体质点的某一晶面和晶核的原子排列规律相似，原子间距离相近或在一定的范围内成比例,就可能实现界面共格对应,该固体质点就可能成为形核的衬底。这种对应关系叫共格对应关系。 ２)共格对应关系用点阵失配度δ衡量即 % 100||?-=z z s a a a δ (1)δ≤5%为完全共格,形核能力强;（2）５%＜δ≤25%为部分共格,夹杂物衬底有一定的形核能力;（３)δ>25%为不共格,夹杂物衬底无形核能力。 4． 点阵失配度 点阵失配度δ即 % 100||?-=z z s a a a δ 其中a s 、a z 分别为夹杂物、晶核原子间距离。用来衡量界面共格对应关系。 5． 晶体的宏观长大方式？ １)平面方式长大 条件:(1)固液界面前方液体的正温度梯度分布G Ｌ>0，液相温度高于界面温度T ｉ;(2)固液前方液体过冷区域及过冷度极小;(3）晶体生长时凝固潜热的析出方向同晶体生长方向相反。生长过程：生长时,一旦某一晶体生长伸入液相区就会被重新熔化，从而导致晶体以平面方式生长。 2)树枝晶方式长大 条件：(1)固液界面前方负温度梯度分布G L ＜0，液相温度低于凝固温度T i ;(2)固液界面前液体过冷区域较大,距界面越远的液体其过冷度越大；（3）晶体生长时凝固潜热析出的方向同晶体生长方向相同。生长过程:界面上突起的晶体将快速伸入过冷液体中,一次晶臂长出二次晶臂，甚至长出三次晶臂,产生枝晶，以树枝晶方式生长。 6. 固液界面微观结构有哪几种? １)粗糙界面:当a ≤2，ｘ=０．５时,界面固相一侧的点阵位置有50%左右被固相原子占据,另部分位置空着,其微观上是粗糙的、高低不平的,大多数金属都属于这种结构。
填空题： 1、铸件的宏观凝固组织主要是指 ，其通常包括 、 和 三个典型晶区。 2、金属塑性变形的基本规律有 和 。 3、铸件凝固组织中的微观偏析可分为 、 和 等，其均可通过 方法消除。 4、在塑性加工中润滑的目的是 ， 模具寿命和产品质量， 变形抗力，提高金属的充满模腔的能力等。 5、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 。 6、钢冷挤压前，需要对坯料表面进行 润滑处理。 7、铸造应力有 、 和? 三种。 8、铸件的宏观凝固组织主要是指 ，其通常包 括 、 和 三个典型晶区。 9、铸件凝固组织中的微观偏析可分为 、 和 等，其均可通 过 方法消除。 10、在塑性加工中润滑的目的是 ， 模具寿命和产品质量， 变形 抗力，提高金属的充满模腔的能力等。 11、材料的加工过程可以用相关的材料流程、 流程和 流程来描述。材料流程中，用来产生材料的形状、尺寸和（或） 变化的过程称为基本过程。材料流程中的基本过 程又分为机械过程、 过程和化学过程过程。 12、通常所说弹塑性力学三大基础方程指的是 方程、 方程和 方 程 。其中表达变形与应变之间关系的是 方程。 13、液态金属成形过程中在 附近产生的裂纹称为热裂纹，而在 附近产生的裂纹称为冷裂纹。 14、润湿角是衡量界面张力的标志。界面张力达到平衡时，杨氏方程可写为 =θcos 。当 时，液体能润湿固体；=θcos 时，为绝对润湿； 当 时，液体绝对不能润湿固体。 15、在塑性加工中润滑的目的是 ，提高模具寿命和产品质量， 变形 抗力，提高金属的充满模腔的能力等。 16、材料中一点的两种应力状态相等的充要条件是两应力状态的 分别相等。 17、采用主应力法分析宽度为B 的细长薄板在平锤下压缩变形。已知平衡方程为： 02=+h dx d k x τσ，接触表面摩擦条件y k f στ＝，利用近似屈服条件为k y x 2=-σσ，方程的通解为： ，其中的积分常数，可根据边界条件： 确定，C ＝ 。 18.液态金属或合金中一般存在 起伏、 起伏和 起伏。 19、铸件的宏观凝固组织主要是指 ，其通常包 括 、 和 三个典型晶区。
1.试简述焊条的工艺性能？ 焊接电弧的稳定性；焊缝成型；各种位置焊接的适应性；飞溅；脱渣性；焊条熔化速度；焊条药皮发红；焊接烟尘。 2.试简述药芯焊丝的特性？ (1) 熔敷速度快，因而生产效率高； (2) 飞溅小； (3) 调整熔敷金属成分方面； (4) 综合成本低。 3.试简述低氢焊条熔敷金属含氢量低的原因？ (1)药皮中不含有机物，清除了一个主要氢源； (2)药皮中加入了大量的造气剂CaCO3、降低了PH2； (3)CaF2的去氢作用； (4)焊条的烘干温度高。 4.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因？有什么解决措施？ 药皮发红的原因：不锈钢寒心电阻大，焊条融化系数小造成焊条融化时间长，且产生的电阻热量大，使焊条温度升高而导致药皮发红。 解决措施:调整焊条药皮配方，使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡，提高焊条的融化系数，减少电阻热以降低焊条的表面升温。 5.CO2焊接低合金钢一般选用何种焊丝？试分析其原因？ 答：应选用Si、Mn等脱氧元素含量较高的焊丝，常用的如：H08Mn2SiA。 （1）CO2具有较强的氧化性，一方面使焊丝中有益的合金元素烧损，另一方面使熔池中【FeO】含量升高。 （2）如焊丝中不含脱氧元素或含量较低，导致脱氧不足，熔池结晶后极易产生CO气孔。（3）按一定比例同时加入Mn、Si联合脱氧，效果较好。 6.试分析说明钛钙型（J422）焊条与碱性低氢型（J507）焊条，在使用工艺性和焊缝力学性能方面有哪些差别？ 其他工艺性能如全位置焊接性，融化系数等差别不大 机械性能对比： 钛钙型（J422） （1）S、P、N控制较差，冷脆性、热裂纹倾向大 （2）【O】高，氧化夹杂多，韧性低 （3）【H】高，抗冷裂能力差 碱性低氢型（J507）
第一章（第二章的内容） 第一部分：液态金属凝固学 1.1 答：（1）纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子、空穴或裂 纹组成。原子集团的空穴或裂纹内分布着排列无规则的游离的 原子，这样的结构处于瞬息万变的状态，液体内部存在着能量 起伏。 （2）实际的液态合金是由各种成分的原子集团、游离原子、空 穴、裂纹、杂质气泡组成的鱼目混珠的“混浊”液体，也就是说，实际的液态合金除了存在能量起伏外，还存在结构起伏。 1.2答：液态金属的表面张力是界面张力的一个特例。表面张力对应 于液－气的交界面，而界面张力对应于固－液、液－气、固－ 固、固－气、液－液、气－气的交界面。 表面张力?和界面张力ρ的关系如（1）ρ＝2?/r,因表面张力而 长生的曲面为球面时，r为球面的半径；（2）ρ＝?（1/r1+1/r2）, 式中r1、r2分别为曲面的曲率半径。 附加压力是因为液面弯曲后由表面张力引起的。 1.3答：液态金属的流动性和冲型能力都是影响成形产品质量的因 素；不同点：流动性是确定条件下的冲型能力，它是液态金属 本身的流动能力，由液态合金的成分、温度、杂质含量决定， 与外界因素无关。而冲型能力首先取决于流动性，同时又与铸 件结构、浇注条件及铸型等条件有关。 提高液态金属的冲型能力的措施： （1）金属性质方面：①改善合金成分；②结晶潜热L要大；③比
热、密度、导热系大;④粘度、表面张力大。 （2）铸型性质方面：①蓄热系数大；②适当提高铸型温度；③ 提高透气性。 （3）浇注条件方面：①提高浇注温度；②提高浇注压力。 （4）铸件结构方面：①在保证质量的前提下尽可能减小铸件厚 度； ②降低结构复杂程度。 1.4 解： 浇注模型如下： 则产生机械粘砂的临界压力 ρ＝2?/r 显然 r ＝2 1 ×0.1cm ＝0.05cm 则 ρ＝4 10*5.05.1*2－＝6000Pa 不产生机械粘砂所允许的压头为
一、名词解释 1 表面张力—表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。表面张力是由于物体在表面上的质点受力不均匀所致。 2 粘度－表面上平行于表面切线方向且各方向大小相等的张力。或作用于液体表面的应力τ大小与垂直于该平面方向上的速度梯度dvx/dvy的比例系数。 3 表面自由能(表面能)－为产生新的单位面积表面时系统自由能的增量。 4 液态金属的充型能力－液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，即液态金属充填铸型的能力。 5 液态金属的流动性－是液态金属的工艺性能之一，与金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。 6 铸型的蓄热系数－表示铸型从液态金属吸取并储存在本身中热量的能力。 7 不稳定温度场－温度场不仅在空间上变化，并且也随时间变化的温度场 稳定温度场－不随时间而变的温度场（即温度只是坐标的函数）： 8 温度梯度—是指温度随距离的变化率。或沿等温面或等温线某法线方向的温度变化率。 9 溶质平衡分配系数K0—特定温度T*下固相合金成分浓度CS*与液相合金成分CL*达到平衡时的比值。 10 均质形核和异质形核－均质形核(Homogeneous nucleation) ：形核前液相金属或合金中无外来固相质点而从液相自身发生形核的过程，亦称“自发形核”。非均质形核(Hetergeneous nucleation) ：依靠外来质点或型壁界面提供的衬底进行生核过程，亦称“异质形核”。 11、粗糙界面和光滑界面－从原子尺度上来看，固－液界面固相一侧的点阵位置只有50％左右被固相原子所占据，从而形成一个坑坑洼洼凹凸不平的界面层。粗糙界面在有些文献中也称为“非小晶面”。
材料连接原理课后习题答案及期末复习资料 简答： １.焊接热源有哪些共同要求？描述焊接热源主要用什么指标？ 答：能量密度高度集中、快速实现实现焊接过程、得到高质量的焊缝和最小的焊接热影响区。 主要指标：最小的加热面积、最大功率密度和正常焊接规范条件下的温度。 ５.试简述不锈钢焊条药皮发红的原因？有何解决措施？ 答：原因：不锈钢焊芯电阻大，焊条融化系数小造成焊条融化时间长，且产生的电阻热量大，使焊条温度升高而导致药皮发红。 解决措施：调整焊条药皮配方，使焊条金属由短路过渡转化为细颗粒过渡，提高焊条的融化系数，减少电阻热以降低焊条的表面升温。 ７.从传热学角度说明临界板厚δcr 的概念？某16Mn 钢焊件，采用手工电弧焊，能量E=15KJ/cm 求δcr ？ 由传热学理论知道：在线能量一定的情况下，板厚增加冷却速度Wc 增大，冷却时间t8/5变短，当板厚增加到一定程度时，则Wc 和t8/5不再变化，此时板厚即为临界板厚δcr 。 00 1.952c -T 800-T cr E cm δρ= =11（+）500 ８.手工电弧焊接厚12mm 的MnMoNbB 钢，焊接线能量E=2kj/cm,预热温度为50度,η取0.9.求t8/5?附λ=0.29J/(cm s ℃) CP=6.7 J/(cm s ℃) ９.直流正接为何比直流反接时焊缝金属溶氢量高？ 答：（１）直流正接：工件接正极。直流反接：工件接负极。 （２）带电质点Ｈ＋ 在电场作用下只溶于阴极。 （３）处于阴极的熔滴不仅温度高而且比表面积大，其溶氢量大于熔池处于阴极时的溶氢量。 １０简述氢对焊缝质量的影响？ s T T t cm T T c E E cr cr 88.0)80015001(: ,75.0/69.0)8001 5001(20 025/80 0=-+-=>=-+-=πλ ηδδρηδ故采用厚板公式
0《金属塑性加工原理》总复习 一、填空题 1.韧性金属材料屈服时，准则较符合实际的。 2.描述变形大小可用线尺寸的变化与方位上的变化来表示，即和. 3.弹性变形时应力球张量使物体产生体积变化，泊松比 4.在塑形变形时，不需要考虑塑形变形之前的弹性变形，又不考虑硬化的材料叫做。 5.塑形成形时的摩擦根据其性质可分为, 和。 6.根据条件的不同，任何材料都有可能产生两种不同类型的断裂：和。 7.硫元素的存在使得碳钢易于产生。 8.塑性变形时不产生硬化的材料叫做。 9.应力状态中的应力，能充分发挥材料的塑性。 10.平面应变时，其平均正应力 ｍ中间主应力 ２。 11.钢材中磷使钢的强度、硬度提高，塑性、韧性。 12.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。 13.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 ＝。 14.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。 15.对数应变的特点是具有真实性、可靠性和。 16.就大多数金属而言，其总的趋势是，随着温度的升高，塑性。 17.钢冷挤压前，需要对坯料表面进行处理。 18.为了提高润滑剂的润滑、耐磨、防腐等性能常在润滑油中加入的少量活性物质的总称叫。 19.对数应变的特点是具有真实性、可靠性和。 20.塑性指标的常用测量方法。 21.弹性变形机理；塑性变形机理。 22.物体受外力作用下发生变形，变形分为变形和变化。 23.当物体变形时，向量的长短及方位发生变化，用、来描述变形大小 24.材料的塑性变形是由应力偏张量引起的，且只与有关。 25.金属塑性加工时，工具与坯料接触面上的摩擦力采用三种假设。 26.轴对称条件下，均匀变形时，径向的正应变周向的正应力。 27.弹性变形时应力球张量使物体产生体积变化，泊松比。
第1章绪论 2 ．使用数据库系统有什么好处？ 答：使用数据库系统的优点是很多的，既便于数据的集中管理，控制数据冗余，提高数据的利用率和一致性，又有利于应用程序的开发和维护。 6 ．数据库管理系统的主要功能有哪些？ 答：( l ）数据库定义功能；( 2 ）数据存取功能； ( 3 ）数据库运行管理；( 4 ）数据库的建立和维护功能。 8 ．试述概念模型的作用。 答：概念模型实际上是现实世界到机器世界的一个中间层次。概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象，是数据库设计人员进行数据库设计的有力工具，也是数据库设计人员和用户之间进行交流的语言。 12 ．学校中有若干系，每个系有若干班级和教研室，每个教研室有若干教员，其中有的教授和副教授每人各带若干研究生；每个班有若干学生，每个学生选修若干课程，每门课可由若干学生选修。请用 E 一R 图画出此学校的概念模型。 答：实体间联系如下图所示，联系－选修有一个属性：成绩。 各实体需要有属性说明，需要画出各实体的图（带属性）或在下图中直接添加实体的属性，比如：学生的属性包括学号、姓名、性别、身高、联系方式等，此略。 13 ．某工厂生产若干产品，每种产品由不同的零件组成，有的零件可用在不同的产品上。这些零件由不同的原材料制成，不同零件所用的材料可以相同。这些零件按所属的不同产品分别放在仓库中，原材料按照类别放在若干仓库中。请用 E 一R 图画出此工厂产品、零件、材料、仓库的概念模型。 答：各实体需要有属性，此略。 联系组成、制造、储存、存放都有属性：数量。
20 ．试述数据库系统三级模式结构，这种结构的优点是什么？ 答：数据库系统的三级模式结构由外模式、模式和内模式组成。 外模式，亦称子模式或用户模式，是数据库用户（包括应用程序员和最终用户）能够看见和使用的局部数据的逻辑结构和特征的描述，是数据库用户的数据视图，是与某一应用有关的数据的逻辑表示。 模式，亦称逻辑模式，是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。模式描述的是数据的全局逻辑结构。外模式涉及的是数据的局部逻辑结构，通常是模式的子集。 内模式，亦称存储模式，是数据在数据库系统内部的表示，即对数据的物理结构和存储方式的描述。 数据库系统的三级模式是对数据的三个抽象级别，它把数据的具体组织留给DBMs 管理，使用户能逻辑抽象地处理数据，而不必关心数据在计算机中的表示和存储。数据库系统在这三级模式之间提供了两层映像：外模式／模式映像和模式／内模式映像，这两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。 22 ．什么叫数据与程序的物理独立性？什么叫数据与程序的逻辑独立性？为什么数据库系统具有数据与程序的独立性？ 答：数据与程序的逻辑独立性是指用户的的应用程序与数据库的逻辑结构是相互独立的。 数据与程序的物理独立性是指用户的的应用程序与存储在磁盘上的数据库中数据是相互独立的。 当模式改变时（例如增加新的关系、新的属性、改变属性的数据类型等），由数据库管理员对各个外模式／模式的映像做相应改变，可以使外模式保持不变。应用程序是依据数据的外模式编写的，从而应用程序不必修改，保证了数据与程序的逻辑独立性，简称数据的逻辑独立性。 当数据库的存储结构改变了，由数据库管理员对模式／内模式映像做相应改变，可以使模式保持不变，从而应用程序也不必改变，保证了数据与程序的物理独立性，简称数据的物理独立性。数据库管理系统在三级模式之间提供的两层映像保证了数据库系统中的数据能够具有较高的逻辑独立性和物理独立性。
绪论 材料成形： 将材料加工成具有一定形状、尺寸和性能要求的零部件或毛坯的工艺方法。 材料成形主要方法： 除去加工法、连接加工法、变形加工法、液态及粉末成形加工法。 液态金属的结构和性质 在熔点附近，空穴数目可以达到原子总数的1% 金属由固态变为液态，体积膨胀为3%·5% 熔化潜热： 在熔点温度的固态，变为同温度下的液态，金属要吸收大量的热量 原子在固态的规则排列熔化后紊乱程度不大，液态金属原子间结合键只破坏了一部分，液态金属的结构应接近固态金属而远离气态金属（熔点和过热度不大时）。 纯金属的液态结构是由原子集团、游离原子和空穴组成的。 结构起伏： 原子集团和空穴的变化现象。 实际合金熔体的结构是极其复杂的，包含各种化学成分的原子集团、游离原子、空穴、夹杂物及气泡等，是一种混浊的液体。液态金属中存在温度起伏、相起伏和浓度起伏。 液态金属的粘度： 粘度的本质是原子间的结合力。
影响粘度的因素： 化学成分、温度和夹杂物。 化学成分： 难溶化合物的液体粘度较高，而熔点低的共晶成分的合金粘度低，对于共晶成分的合金，异类原子之间不发生结合，而同类原子聚合时，由于异类原子的存在而使它的聚合缓慢，晶坯的形成拖后，故粘度较非共晶成分低。 非金属夹杂物： 夹杂物的存在使液态金属成为不均匀的多相体系，液相流动时的内摩擦力增加，粘度增加。 粘度意义： 对液态金属净化的影响；对液态合金流动阻力的影响；对凝固过程中液态合金对流的影响。 液体以层流方式流动时，流动阻力大，金属液在浇注系统和型腔中的流动一般为紊流，有利于顺利充填型腔。但在充型后期或狭窄的枝晶间的补缩和细薄铸件中呈现为层流。 温度差和浓度差产生的浮力，是液态合金对流的驱动力，粘度越大，对流强度越小。 表面张力： 一小部分的液体在大气中单独存在时，力图保持球形状态，说明总有一个力使其趋向球状 表面张力的实质是质点间的作用力，是由质点间的作用力不平衡引起的，指向液体内部的合力是表面张力产生的根源。 表面自由能即单位面积自由能，表面能或表面张力是界面能或界面张力的一个特例，对于液体来说，表面张力和表面能大小相等，只是单位不同，体现为从不同角度来描述同一现象。