材料成形工艺基础
1.铸件的凝固方式和各自特点
(1) 逐层凝固方式。恒温下结晶的纯金属或共晶合金，在铸件凝固过程中其截面上的凝固区域宽度等于0，固液两相界面清楚。随着温度的下降，固体层不断加厚，逐步达到铸件中心。如果合金的结晶温度围很小，或截面温度梯度很大，铸件截面的凝固区域则很窄，也属于逐层凝固方式。
(2) 糊状凝固方式。如果铸件截面温度场较平坦，或合金的结晶温度围很宽，铸件凝固的某一段时间，其凝固区域里既有已结晶的晶体，也有未凝固的液体。
(3) 中间凝固方式。如果合金的结晶温度围较窄，或者铸件截面的温度梯度较大，铸件截面上凝固区域介于前两者之间。
2.铸件的凝固方式和凝则有何不同？何谓顺序凝则和同时凝则？各适
合用于什么合金和铸件结构条件？
（1）逐层凝固是指铸件某一截面上，铸件的凝固从表层逐渐向中心发展，直至
中心最后凝固：而顺序凝固则是指从铸件的薄壁到厚壁再到冒口的有次序地凝固。同样，也不要把糊状凝固与同时凝固相混淆。
（2）顺序凝则：是指采用各种措施保证铸件结构上各部分，按照远离冒口的部分最先凝固，然后是靠近冒口的部分，最后才是冒口本身凝固的次序进行。主要适用于必须补缩的场合，如铝青铜，铝硅合金和铸钢件等。同时凝则：是采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有温
差或温差尽量小，使各部分几乎同时凝固。适用于收缩较小的普通灰铸铁和球墨铸铁。
5.缩孔和缩松是怎样形成的？如何防止铸件中产生缩孔和缩松？
答：缩孔：缩孔产生的基本原因是合金的液态收缩和凝固收缩值远大于固态收缩值，缩孔形成的条件是金属恒温或很小的温度围结晶，铸件壁以逐层凝固方式进行凝固缩松:缩松和形成缩孔原因相同，但形成条件不同，他主要出现在结晶温度围宽.呈糊状凝固方式的合金中，或铸件厚壁中。
防止：缩孔和缩松的数量可以相互转化。
1制定正确的铸造工艺（1）合理确定浇口位置及浇注工艺。采用高温慢浇可加强顺序凝固，有利于补缩，以消除缩孔（2）合理应用冒口，冷铁等工艺措施。用铸铁，钢和铜制成冷铁
2符合顺序凝则，并最后凝固的地方安置冒口，使缩孔移至冒口中。8.铸件产生热裂和冷裂的原因是什么？如何防止铸件产生裂纹？
热裂形成原因：1铸件的凝固方式。宽凝固温度围呈糊状凝固方式的合金最容易产生热裂。随着凝固温度围的变小，合金的热裂倾向变小，恒温凝固的共晶合金最不容易形成热裂。2凝固时期受到阻碍，得看收缩受到阻碍的大小即铸件凝固区域固相晶粒骨架开始线收缩后受到外部和部阻碍造成足够大的应力，则会导致热裂的产生。防止：防止热裂的方法是使铸件结构合理，壁厚均匀，避免热节；改善铸型和型芯的退让性，减小浇.冒口对铸件收缩的机械阻碍；减少合金中有害杂质含量，可提高合金高温强度。
冷裂形成原因：冷裂是铸件处于弹性状态即在低温时形成的裂纹。冷裂往往出现在铸件受拉应力部位，特别是有应力集中的地方。防止冷裂的方法是尽量减少铸造应力，防止带轮冷裂的措施：1把浇口开在薄点的轮辐处，以实现同时凝固；2较早打箱，以去除铸型对收缩的阻碍，打箱后立即用砂子埋好铸件，使其缓慢冷却；3修改结构，加接圆角，以增加强度和减少应力集中。
14.何谓锻造比？锻造比如何计算？
锻造塑性变形度常用锻造前后金属坯料的横截面积比值或长度（或高度）比值来表示，这种比例关系称为锻造比。拔长锻造比用金属坯料拔长前的横截面积与拔长后的横截面积之比或拔长后的长度与拔长前的长度之比鐓粗锻造比用金属坯料鐓粗后的横截面积与鐓粗前的横截面积之比或鐓粗前高度与鐓粗后高度之比来表示。应根据金属材料的种类和锻件尺寸及所需性能。锻造工序等多方面因素进行锻造比的选择19.熔焊焊接接头由哪几部分组成？其中力学性能差的薄弱区域在哪里？为什么？
按组织性能变化特征不同，其热影响区可以分为过热区。正火区和部分相变区。冷变形金属焊接时还可能出现再结晶区等。过热区最薄弱正火区最不薄弱。过热区焊接加热时奥氏体晶粒发生长大现象并形成粗大的氏组织使过热区的塑性和韧性严重下降，尤其是冲击韧度降低更为显著，所以成为薄弱区域
22.影响焊接接头性能的因素有哪些？
影响焊接接头组织和性能的因素有焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊接接头形式和坡口等。
25.什么叫碳当量？碳当量如何计算？有何用处？
将钢中的合金元素（包括碳）的质量分数，按其对焊接性的影响程度换算成碳的相当质量分数，其总和称为碳当量，用符号CE表示。
碳钢和低合金高强钢碳当量计算公式为
CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15
式中的化学元素符号表示该元素在钢材中的质量分数。
碳当量法是一种能根据钢材的化学成分粗略的估计其焊接性好坏的间
接评估法。
塑性成形
1.自由锻造工艺规程包括哪些主要容？绘制自由锻锻件图应主要考虑
哪些因素？
答：自由锻工艺规程是锻造生产的依据，它包括绘制锻件图，确定变形工艺，计算坯料质量及尺寸，选择锻造设备和工具，确定锻造温度围和加热、冷却及热处理规，提出锻件技术要求及验收要求，填写工艺卡等。考虑加工余量、锻造公差和余块，并结合自由锻工艺特点绘制而成的。
6.凸、凹模间隙对冲裁件断面质量和尺寸精度以及摸具寿命有何影响？如何确定合理冲裁间隙？
答：间隙过小，上下剪裂纹向外错开，在冲裁件断面上会形成毛刺和叠层；间隙过大，材料中拉应力增大，塑性变形阶段过早结束，裂纹向里错开，不仅光亮带小，毛刺和剪裂带均较大。冲裁间隙越小，不但凸、
凹摸刃口磨损加剧，摸具寿命减小，也会使冲裁力增大。当冲裁间隙合理时，上下剪裂纹基本重合，获得工件断面较光洁，毛刺最小。
7.冲裁模与拉深模的结构有何不同？为什么？
答：冲裁模一般包括：上模板、下模板、刃板冲头、卸料板、导向装置。部分冲裁模还包括固定板、垫板。
拉深模一般包括：凹模型、凸模型、压边圈，退料装置、导向装置。
原因：生产要求不同
第2/6页焊接
4、焊条型号E4303、E5015各部分的含义是什么？
答：E（代表焊条）43（代表熔敷金属抗拉强度不低于43kgf/mm^2）0（“0”“1”适用于全位置焊接，“2”平焊或平角焊，“4”向下立焊）1（第3位和第4位数字组合时代表焊接电流种类和药皮类型）
5、酸性焊条和碱性焊条在性能上有何区别？
答：从焊缝金属的力学性能考虑，酸性焊条的药皮熔渣氧化性强，合金元素易烧损，焊缝中氢。硫含量高等，碱性焊条的药皮性能与此相反。从焊接操作工艺性能考虑，酸性焊条电弧稳定，飞溅小，易脱渣，对油污、水和锈的敏感性小，焊接电流可采用交流或直流，焊接操作工艺性好；碱性焊条稳弧性差，飞溅大，对油污、水和锈的敏感性大，焊接电流一般要求采用直流，焊接烟尘有毒，要求现场通风和防护，焊接操作工艺性较差。
10.电渣焊特点，其应用围如何？
特点：电渣焊是利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热进行焊接的焊接方法。焊接过程不产生电弧，焊接热源是渣池电阻热。生产率高，焊缝金属纯净，焊后需要热处理。应用围：适用于焊接焊件厚度40mm以上的的结构焊接，一般用于立焊直焊缝，也可以用于焊接环焊缝。
11.电阻焊的主要方法有哪些，各自的特点和应用围如何？
有点焊，缝焊，对焊。点焊是利用电阻热熔化母材金属形成一个焊点的电阻焊方法，主要用于不要求密封的冲压薄板，钢筋，金属丝网等焊接。缝焊是利用盘状滚轮电极压紧搭接焊件电极相对运动，配合连续和间断通电，形成缝状焊缝的电阻焊方法，主要用于3mm以下薄板，有密封要求的较规则焊缝，如油箱，小型容器等。对焊是将焊件装配成对接接头，电阻热加热接头金属，在压力下完成焊接的电阻焊方法，有电阻对焊和闪光对焊两种，主要用于截面简单的棒材和线材。
13.钎焊和熔焊相比有什么区别？举例说明钎焊的应用
钎焊与熔焊的主要区别在于，采用比母材熔点低的金属材料作钎料，熔化钎料填充接头间隙并与母材相互扩散实现连接的焊接方法。钎焊分硬钎焊和软钎焊，硬钎焊适用于焊接刀具，自行车架等。软钎焊适用于电子产品线路的连接。
14.简述低碳钢的焊接特点，普通低合金钢焊接的主要问题是什么？常用哪些焊接方法？焊接时应采取哪些措施？
低碳钢焊接性好，焊接时一般不需要采取特殊工艺措施，用各种焊接方法都能获得优质焊接接头。问题在于，焊接时热影响区产生淬硬组织倾向较大，易产生裂纹，因此焊前要预热。常用焊接方法有埋弧焊，二氧
化碳保护焊，焊条电弧焊，富氩混合气体保护焊等。焊接时要使用合适的焊条，焊丝，焊剂成分等要合理，而且焊前需要预热，焊后需要立即回火热处理。
16.铸铁件焊补的主要困难是什么？常用哪些焊接方法？
焊接接头易出现裂纹，易出现白口组织，难以机加工，易产生气孔。焊接工艺分为冷焊法和热焊法，冷焊法使用焊条电弧。热焊法常用焊条电弧焊和气焊。
切削加工工艺基础
3.为什么机械切削加工要划分阶段？是怎样划分的？热处理在其中起
何作用？
切削加工划分阶段具有如下优点（1）避免毛坯应力的释放而影响加工精度。
（2）避免粗加工时较大的夹紧力和切削力所引起的弹性变形和热变形对精度的影响。（3）先粗加工一遍，可及时发现毛坯的在缺陷而决定取舍，以免浪费更多的工时。（4）可合理使用机床。（5）便于工艺过程中热处理工序的安排，根据各加工阶段的目的，公差尺寸等级和表面粗糙度Ra值的围分为粗加工，半精加工，精加工，精密加工，超精密加工.热处理的目的：1、消除应力；2、改善组织；3、提高性能。
5.确定刀具静止参考系的主要坐标平面有哪几个？这些坐标平面在测
量刀具的几何角度中各起什么作用？
基面，切削平面，正交平面，假定工作平面，背平面。前角是前刀面与基面间的夹角，在正交平面中测量。背前角是前刀面与基面间的夹角，
在背平面中测量。后角是主后刀面与切削平面间的夹角，在正交平面中测量。背后角是主后刀面与切削平面间的夹角，在背平面中测量.主偏角是切削平面与假定工作平面间的夹角，在几面中测量。（若主切削刃为直线，主偏角就是主切削刃在基面上投影与进给方向的夹角）.副偏角是副切削平面与假定工作平面间的夹角，在基面中测量。（若副切削刃为直线，副偏角就是副切削刃在基面上投影与进给反方向的夹角）。刃倾角是主切削刃与基面间的夹角，在切削平面测量。
6.车床的右偏刀有哪几个主要的标注角度？这些角度在切削加工中各
起何作用？
前角—主要作用使刃口锋利，影响切削刃的强度。后角—作用减少刀具与工件之间的摩擦和磨损。主偏角—影响背向力与进给力的比例以及刀具寿命。副偏角—减少副切削刃
与工件已加工表面的摩擦，减少切削震动。刃倾角——影响刀尖的强度，而且影响切屑的流向。
8.磨具的切削加工有何特点？为什么他比较容易达到更高的精度和表
面粗糙度？
(1)背向磨削力大。（2）磨削温度高。（3）表面变形强化和残余应力严重。磨削过程的实质是切削，刻划和摩擦抛光的综合作用过程。
13.在切削加工中，分析有哪些因素影响零件的加工精度和表面粗糙度。影响加工精度：加工原理误差；机床，刀具及夹具误差；工件装夹误差；工艺系统变形误差；工件应力。影响粗糙度：切削残留面积；积屑瘤；工艺系统振动。
特种加工工艺基础
2.试述电火花成型加工原理，特点和应用？
原理：加工时脉冲电源一级接工具电极，另一级接工件电级，。两极均浸入具有一定绝缘度的液体介质中。工具电极由自动进给调节装置控制，以保证工具和工件在正常加工时维持一很小的放电间隙。当脉冲电压加到两极之间，便将当时条件下极间最近点的液体介质击穿，形成放电通道。由于通道的截面积很小，放电时间极短，只是能量高度集中，放电区域产生的瞬时高温足以使材料融化甚至蒸发，以致形成一个小凹坑。第一次脉冲放电结束之后，经过很短的间隔时间，第二个脉冲又在另一极见最近点击穿放电。如此终而复始高频率地循环下去，工具电极不断地向工件进给，它的形状最终就复制在工件上，形成所需的加工表面。特点：
（1）可以加工任何高强度，高硬度，高韧性，高脆性以及高纯度的导电材料。
（2）加工时无明显的机械力，故适用于低刚度工件和微细结构加工。（3）脉冲参数可根据需要进行调节，因为可以再统一太机床上进行进行粗加
工，半精加工和精加工。
（4）在一般情况下生产效率低于切削加工。
（5）放电过程有部分能量消耗在工具电极上，从而导致电极损耗，影响成形精
度。
应用：电火花加工在国防，民用核科学研究中应用广泛。按工艺过程中工具与工件相对运动的特点和用途不同，电火花加工可大体分为：电火花成形加工，电火花线切割加工，电火花磨削加工，电火花展成加工，非金属电火花加工和电火花表面强化等。
4.电火花线切割加工与电火花成形加工有何异同？电火花线切割加工更适合于加工哪类零件或结构？
线电极在切割时，只有当电极丝和工件之间保持一定的轻微接触压力时，才形成火花放电。线切割时，电极丝不断移动，其损耗很小，因尔加工精度较高。电火花切割广泛用于加工各种冲裁模，样板以及各种形状复杂的型孔，型面和窄缝等。
铸造
第5/6页特型表面的加工
2.螺纹有哪些基本要素？定义？
（1）牙型螺纹牙型是指在通过螺纹轴线的剖面上，螺纹的轮廓形状。（2）中径中径是螺纹的牙厚与牙间相等处的圆柱直径，也是螺纹升角所在的直径。
（3）螺距螺距是相邻两牙对应点的轴向距离。
（4）线数线数分为单线，双线和多线。
（5）旋向分右旋和左旋。螺旋线向右上升的螺纹为右螺纹，反之则为左旋螺纹。
3.车削螺纹时，其螺距或导程是如何保证的？如果在加工螺纹时，由于刀具磨损或崩刃需要换刀，如何保证新换的螺纹车刀在加工时不会产生乱扣？
为了获得准确的螺距，必须保证共就爱你每转一周，车刀准确地移动一个螺距，因此车床主轴和丝杠之间必须保证一定的传动比。
保持一定传动比，不松开螺纹档位。
8.齿轮加工中，展成法与成形法的加工原理有何不同，各有何特点？（1）原理：展成法是利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动，在专用齿轮加工机床上切出齿形的一种方法。成形法是用与被切齿轮的齿槽法向截面相符的成形刀具切出齿形的方法。
（2）特点：成形法生产成本低，加工精度低，生产率低，通用性强展成法加工精度高，生产率高，适用围广
12.分析插齿、滚齿的工作原理和相应运动，及其所能达到的精度和表面粗糙度。
（1）插齿：插齿加工相当于一对无啮合间隙的圆柱齿轮传动。
分为5个运动。主运动：插齿刀的上下往复运动。分齿运动：强制插齿刀与齿轮坯之间保持一对齿轮的啮合关系的运动。圆周进给运动：在分齿运动中，插齿刀的旋转运动。径向进给运动：在插齿开始阶段，插齿刀沿齿轮坯半径方向的移动。让刀运动：为了避免刀具在返回行程中擦伤已加工的齿面并减少刀齿的磨损，在插齿刀向上运动时，工作台带动工件沿径向退出切削区一段距离。插齿刀开始切削工作行程时，工作台再恢复原位。
IT8～7 Ra1.6μm 分齿精度略低于滚齿
（2）滚齿：无间隙的齿轮和齿条传动
3个运动：滚刀的旋转运动。分齿运动：强制齿轮坯与滚刀保持齿轮与齿条的啮合运动关系的运动。垂直进给运动：为了在整个齿宽上切出齿形，滚刀须沿被切齿轮轴向向下运动。
IT8～7 Ra1.6μm 齿形精度略低于插齿
金属工艺学课后答案 1、什么是应力？什么是应变？ 答：试样单位截面上的拉力，称为应力，用符号ζ表示，单位是MPa。 试样单位长度上的伸长量，称为应变，用符号ε表示。 2、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？若没有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？ 答：b 点发生缩颈现象。若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑性变形，而是没有产生明显的塑性变形。 3、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。下列情况应采用哪种硬 度法测定其硬度？ 答：布氏硬度法：（1）优点：压痕面积大，硬度值比较稳定，故测试数据重复性好，准确度 较洛氏硬度法高。（2）缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品检验。 （3）应用：硬度值HB 小于450 的毛坯材料。 洛氏硬度法：（1）优点：设备简单，测试简单、迅速，并不损坏被测零件。 （2）缺点：测得的硬度值重复性较差，对组织偏析材料尤为明显。 （3）应用：一般淬火件，调质件。 库存钢材——布氏硬度锻件——布氏硬度 硬质合金刀头——洛氏硬度台虎钳钳口——洛氏硬度。 5、下列符号所表示的力学性能指标的名称、含义和单位是什么？ ζ：强度，表示材料在外加拉应力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力，单位MPa。 ζs：屈服强度，指金属材料开始发生明显塑性变形时的应力，单位MPa。 ζb：抗拉强度，指金属材料在拉断前可能承受的最大应力，单位MPa。 ζ0.2：屈服强度，试样在产生0.2%塑性变形时的应力，单位MPa。 ζ-1：疲劳强度，表示金属材料在无数次的循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，单位MPa。 δ：伸长率，试样产生塑性变形而发生破坏是的最大伸长量。 αk：冲击韧性，金属材料在一次性、大能量冲击下，发生断裂，断口处面积所承受的冲击功，单位是J/cm2 HRC：洛氏硬度，无单位。 HBS：布氏硬度，无单位。表示金属材料在受外加压力作用下，抵抗局部塑性变形的能力。HBW：布氏硬度，无单位。 1、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？ 答：晶粒越细小，ζb、HB、αk 越高；晶粒越粗，ζb、HB,、αk,、δ下降。 2、什么是同素异晶转变？试画出纯铁的冷却曲线，并指出室温和1100℃时的纯铁晶格有什 么不同？ 答：随温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异
1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口（冲子）尺寸。（落料件的光面尺寸与凹模的尺寸相等的，故应该以凹模尺寸为基准，冲孔工件的光面的孔径与凸模尺寸相等，故应该以凸模尺寸为基准。）7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。
二、简答题 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？ 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？
分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高； 型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？ 斜度：便于从模膛中取出锻件； 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？ 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角；
《金属工艺学》试卷A 1、填空题（共20分，每小题2分） 1. 金属材料的力学性能主要包括 强度 、 硬度 、 塑性 、 韧性 等。 2. 金属的结晶过程包括 晶核形成 和 晶核长大 。 3. 过冷奥氏体的等温转变产物有 珠光体 、 贝氏体 和 马氏体 三种类型。 4. 电阻焊按接头形式包括 点焊 、 缝焊 和 对焊 。 5. 合金的流动性差，易产生 浇不足 、 冷隔 等铸件缺陷。 6. 焊接热影响区包括 熔合区 、 过热区 、 正火区 、 部分相变区 。 7. 按照外形不同，切屑可分为 节状切屑 、 带状切屑 、 粒状切屑 、 崩碎切屑 四类。 8. 一般机械加工中，使用最多的刀具材料是 高速钢 和 硬质合金 。 9. 常用的切削液有 水溶液 、 切削油 和 乳化液 。 10. 板料冲压的基本工序可分为两大类 分离工序 和 成形工序 。 2、选择题（共20分，每小题2分） 1. 金属在疲劳试验时，试样承受的载荷为（ 4）。 (1) 静载荷 (2) 动载荷 (3) 冲击载荷 (4) 交变载荷 2. 固溶强化的根本原因是（ 3）。 (1) 晶格类型发生变化 (2) 晶粒变细 (3) 晶格发生畸变 (4) 晶格发生滑移 3. A1、Ar1、Ac1、A3之间的关系为（ 2 ）。 (1) A1>Ar1>Ac1>A3 (2) Ar1 第一章（p11） 1.什么是应力什么是应变 答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2．缩颈现象 在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。 缩颈发生在拉伸曲线上bk段。 不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。 4.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点下列材料或零件通常采用哪种方 法检查其硬度 库存钢材硬质合金刀头 锻件台虎钳钳口 洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。 布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 5.下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么 σb抗拉强度它是指金属材料 在拉断前所能承受的最大应力. σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。 σ2.0规定残余拉伸强度 σ1-疲劳强度它是指金属材料 在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。σ应力它指试样单位横截面的拉力。 a K冲击韧度它是指金属材料断 裂前吸收的变形能量的能力韧性。HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值。HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。 HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。 第二章（p23） (1)什么是“过冷现象”过冷度指什么 答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”。理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。 （2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响细化晶粒的途径有哪些 答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。 细化铸态晶粒的主要途径是： 金属工艺学含答案 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988） 铸造 一、填空题 1.通常把铸造方法分为____砂型铸造_____ 和_____特种铸造_____ 两类. 2.特种铸造是除_____砂型铸造____ 以外的其他铸造方法的统称, 如 _压力铸造__、____ ___离心铸造___ ____金属型铸造___ ____熔膜铸造____及连续铸造等。 3．制造砂型和芯用的材料，分别称为____型砂____和_____芯沙 _____，统称为造型材料。 4.为保证铸件质量，造型材料应有足够的_____强度______，和一定 ___耐火性____ 、____透气性____、____退让性_____、等性能。 5.用_____芯沙_____和____芯盒_____制造型芯的过程叫造芯。 6.为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常 由 ___浇口杯_____ _____内浇道______ ______横浇道____ ______直浇道_____组成。 7._____落沙_____使用手工或机械使铸件或型砂、砂箱分开的操作。 二、单向选择题 1.下列使铸造特点的是 （ B ） A成本高 B 适应性广 C 精度高 D 铸件质量高 2.机床的床身一般选 （ A ） A 铸造 B 锻造 C 焊接 D 冲压 3.造型时上下型的结合面称为 （ D ） A 内腔 B 型芯 C 芯头 D 分型面 4.型芯是为了获得铸件的 （ C ） A 外形 B 尺寸 C 内腔 D 表面 5.造型时不能用嘴吹芯砂和 （ C ） A 型芯 B 工件 C 型砂 D 砂箱 6. 没有分型面的造型是 （ A ） A 整体模造型 B 分开模造型 C 三箱造型 D 熔模造型 7.冒口的主要作用是排气和 （ B ） A 熔渣 B 补缩 C 结构需要 D 防沙粒进入 一、简答题 1．将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判别它的变形性质？ 2．下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？ σb、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、HRC、HBS、HBW 3．什么是同素异构转变?试画出纯铁的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同？ 4．金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长速度受到哪些因素的影响？ 5．常用的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数各有什么特点？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？ 6．什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？ 7．将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图所示温度T1，求此时： （1）两相的成分；（2）两相的重量比； （3）各相的相对重量（4）各相的重量。 8．某合金如下图所示： 标出（1）-（3）区域中存在的相； （2）标出（4）、（5）区域中的组织； （3）相图中包括哪几种转变？写出它们的反应式。 9. 今有两个形状相同的铜镍合金铸件，一个含Ni90％，一个含Ni50％，铸后自然冷却，问凝固后哪个铸件的偏析较为严重？如何消除偏析？ 10. 按下面所设条件，示意地绘出合金的相图，并填出各区域的相组分和组织组分，以及画出合金的力学性能与该相图的关系曲线。 设C、D两组元在液态时能互相溶解，D组元熔点是C组元的4/5 ，在固态时能形成共晶，共晶温度是C组元熔点的2/5，共晶成分为ωD＝30％；C组元在D组元中有限固溶，形成α固溶体。溶解度在共晶温度时为ωC＝25％，室温时ωC＝10％，D组元在C组元中不能溶解；C组元的硬度比D组元高。计算ωD＝40％合金刚完成共晶转变时，组织组成物及其百分含量。 11．分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温的相组成和组织组成。并计算室温下组织的相对量。 12. 试比较索氏体和回火索氏体，托氏体和回火托氏体，马氏体和回火马氏体之间在形成条件、组织形态、性能上的主要区别。 铸造 一、填空题 1.通常把铸造方法分为____砂型铸造_____ 和_____特种铸造_____ 两类. 2.特种铸造是除_____砂型铸造____ 以外的其他铸造方法的统称, 如_压力铸造__、 ____ ___离心铸造___ ____金属型铸造___ ____熔膜铸造____及连续铸造等。 3．制造砂型和芯用的材料，分别称为____型砂____和_____芯沙_____，统称为造型材料。 4.为保证铸件质量，造型材料应有足够的_____强度______，和一定___耐火性____ 、 ____透气性____、____退让性_____、等性能。 5.用_____芯沙_____和____芯盒_____制造型芯的过程叫造芯。 6.为填充型腔和冒口儿开设于铸型中的系列通道称为浇注系统，通常由 ___浇口杯_____ _____内浇道______ ______横浇道____ ______直浇道_____组成。 7._____落沙_____使用手工或机械使铸件或型砂、砂箱分开的操作。 二、单向选择题 1.下列使铸造特点的是（B ） A成本高 B 适应性广 C 精度高 D 铸件质量高 2.机床的床身一般选（ A ） A 铸造 B 锻造 C 焊接 D 冲压 3.造型时上下型的结合面称为（ D ） A 内腔 B 型芯 C 芯头 D 分型面 4.型芯是为了获得铸件的（ C ） A 外形 B 尺寸 C 内腔 D 表面 5.造型时不能用嘴吹芯砂和（ C ） A 型芯 B 工件 C 型砂 D 砂箱 6. 没有分型面的造型是（ A ） A 整体模造型 B 分开模造型 C 三箱造型 D 熔模造型 7.冒口的主要作用是排气和（ B ） A 熔渣 B 补缩 C 结构需要 D 防沙粒进入 8.浇铸时产生的抬箱跑火现象的原因是（C ） A 浇铸温度高 B 浇铸温度低 C 铸型未压紧 D 为开气孔 9.把熔炼后的铁液用浇包注入铸腔的过程时（ D ） A 合箱 B 落砂 C 清理 D 浇铸 10.铸件上有未完全融合的缝隙，接头处边缘圆滑是（B ） A 裂缝 B 冷隔 C 错型 D 砂眼 11.落砂后冒口要（ A ） A 清除 B 保留 C 保留但修毛刺 D 喷丸处理 12. 制造模样时尺寸放大是为了（ A ） A 留收缩量 B 留加工余量 C 造型需要 D 取模方便 13.型芯外伸部分叫芯头，作用是（D ） A 增强度 B 工件需要 C 形成工件内腔 D 定位和支撑芯子 14.手工造型时有一工具叫秋叶，作用是（C ） 《金属工艺学》期末总复习题及答案 一、单项选择： 1、测定淬火钢件的硬度，一般常选用（B）来测试。 A、布氏硬度计； B、洛氏硬度计； C、维氏硬度计。 2、材料抵抗变形或断裂的能力称为（A）。 A、强度； B、硬度； C、塑性； D、韧性； E、疲劳强度。 3、奥氏体为（B）晶格。 A、体心立方； B、面心立方； C、密排六方。 4、金属的（C）越好，则其锻造性能越好。 A、强度； B、硬度； C、塑性； D、韧性； E、疲劳强度。 5、铁碳合金相图上ES线，用代号（B）表示。 A、A1 ； B、Acm ； C、A3 。 6、T10A牌号中，10表示其平均碳的质量分数为（B）。 A、0.10％； B、1.0％； C、10％。 7、在下列三种钢中，（C）钢的弹性最好。 A、T10A； B、20 ； C、65 。 8、过共析钢的淬火加热温度应选择在（A）。 A、Ac1＋10～20℃； B、Accm以上； C、Ac3＋30～50℃。 9、选择制造下列零件的材料：冷冲压件（A）；齿轮（C）；小弹簧（B）。 A、08F； B、70； C、45。 10、选择制造下列工具所用的材料：锉刀（C）；手工锯条（B）。 A、T9Mn； B、T10A； C、T12 。 11、调质处理就是（C）。 A、淬火＋低温回火； B、淬火＋中温回火； C、淬火＋高温回火。 12、化学热处理与其它热处理方法的基本区别是（C）。 A、加热温度； B、组织变化； C、改变表面化学成分。 13、零件渗碳后，一般需经（A）处理才能达到表面高硬度和耐磨的目的。 A、淬火＋低温回火； B、正火； C、调质。 14、将相应的牌号填入空格内：普通黄铜（A）；特殊黄铜（D）； 锡青铜（B）；硅青铜（C）。 A、H70； B、QSn4-1； C、QSi 3-1； D、HAl 77-2。 15、拉伸试验时，试样拉断前能承受的最大标称应力称为材料的（B）。 A、屈服点； B、抗拉强度； C、弹性极限。 16、作疲劳试验时，试样承受的载荷为（C）。 A、静载荷； B、冲击载荷； C、循环载荷。 17、铁素体为（A）晶格。 A、体心立方； B、面心立方； C、密排六方。 18、铁碳合金相图上GS线，用代号（C）表示。 A、A1 ； B、Acm ； C、A3 。 19、铁碳合金相图上的共析线是（C），共晶线是（A）。 A、ECF线； B、ACD线； C、PSK线。 20、08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为（A）。 A、0.08％； B、0.8％； C、8％。 21、选择制造下列工具所用的材料：锉刀（C）；手工锯条（B）。 A、T9A ； B、T10 ； C、T12 。 22、将下列合金钢牌号归类：耐磨钢（B）；合金弹簧钢（A）； 第一章（p11） 1.什么是应力？什么是应变？ 答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2．缩颈现象 在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。 缩颈发生在拉伸曲线上bk段。 不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。 4.布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？下列材料或零件通常采用哪种 方法检查其硬度？ 库存钢材硬质合金刀头 锻件台虎钳钳口 洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。 布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。 库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。 5.下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么? σb抗拉强度它是指金属材料 在拉断前所能承受的最大应力. σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。 σ2.0规定残余拉伸强度 σ1-疲劳强度它是指金属材料在 应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。σ应力它指试样单位横截面的拉力。a K冲击韧度它是指金属材料断 裂前吸收的变形能量的能力韧性。HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。以残余压痕深度计算其硬度值。HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。 HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。 第二章（p23） (1)什么是“过冷现象”?过冷度指什么？ 答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”。理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。 （2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？细化晶粒的途径有哪些？ 答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。一般来说，同一成分的金属，晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。 金属材料热处理与加工应用题库及答案 目录 项目一金属材料与热处理 (2) 一、单选（共46 题） (2) 二、判断（共 2 题） (4) 三、填空（共15 题） (4) 四、名词解释（共12 题） (5) 五、简答（共 6 题） (5) 项目二热加工工艺 (7) 一、单选（共32 题） (7) 二、判断（共18 题） (8) 三、填空（共16 题） (9) 四、名词解释（共 5 题） (9) 五、简答（共14 题） (10) 项目三冷加工工艺 (13) 一、填空（共 3 题） (13) 二、简答（共 2 题） (13) 项目一 金属材料与热处理 一、单选（共 46 题） 1?金属a —Fe 属于（A ）晶格。 A.体心立方 B 面心立方 C 密排六方晶格 D 斜排立方晶格 2?铁与碳形成的稳定化合物 Fe 3C 称为：（C ） A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D 珠光体 3.强度和硬度都较高的铁碳合金是 ：（ A )° A.珠光体 B 渗碳体 C 奥氏体 D.铁素体 4.碳在丫一Fe 中的间隙固溶体， 称为：（ B )° A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 4.硬度高而极脆的铁碳合金是： C )。 A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 5.由丫一Fe 转变成a —Fe 是属于：（ D )° A.共析转变 B 共晶转变 C 晶粒变 D.同素异构转变 6.铁素体（F ） 是：（ D ）。 A.纯铁 B 混合物 C 化合物 D.固溶体 7.金属结晶时， 冷却速度越快，其实际结晶温度将：（ B ）。 A. 越高 B 越低 C 越接近理论结晶温度 D 固溶体 8.为细化晶粒， 可采用：（ B 。 A.快速浇注 B 加变质剂 C.以砂型代金属型 D.固溶体 9.晶体中的位错属于：（ C ）。 A.体缺陷 B 面缺陷 C 线缺陷 D.点缺 陷 10. 下列哪种是 高级优质钢：（ C )。 A.10 号钢 B.T 7 C.T 8 A D.30Cr 11. 优质碳素结构钢“ 4 5”，其中钢的平均含碳量为：（ C ）。 A.45% B0.O45 % C0.45 % D4.5 % 12. 优质碳钢的钢号是以（ A ）命名。 A.含碳量 B 硬度 C 抗拉强度 D 屈服极限 13. 优质碳素钢之所以优质，是因为有害成分（ B ）含量少。 A.碳 B.硫 C.硅 D.锰 14. 碳素工具钢的钢号中数字表示钢中平均含碳量的（ C ）。 A.十分数 B.百分数 C.千分数 D.万分数 1 5 .碳钢中含硫量过高时，将容易引起（ B ）。 A.冷脆 B 热脆 C 氢脆 D.兰脆 16.选用钢材应以（ C ）为基础。 A.硬度 B 含碳量 C 综合机械性能 D 价格 17.属于中碳钢的是（B ）° A.20 号钢 B.30号钢 C.60 号钢 D.70 号 钢 18.下列金属中， 焊接性最差的是（ D )。 A. 低碳钢 B 中碳钢 C.高碳钢 D.铸铁 金属工艺 第二章名词解释 1.疲劳断裂：在变动载荷的作用下，零件经过较长时间工作或多次应力循环后所发生的突然断裂现象。 2.拉伸曲线：拉伸过程中载荷（F）与试样的伸长量（△L)之间的关系，过程；弹性变形，塑性变形和断裂。☆P5 第三章名词解释 1.过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差。（△T=Tm-Tn) 第四章名词解释 铁碳合金相图☆P33——41 第五章名词解释 1.退火：将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后，以缓慢的冷却速度（一般随炉冷却）进行冷却的热处理工艺。 2.正火：将钢件加热到Ac 3或Ac cm 以上30——50℃，保温适当的时间后，从炉中 取出在空气中冷却的热处理工艺。 3.淬火：将工件加热到Ac 3或Ac 1 以上30——50℃奥氏体化后，保温一定的时间， 然后以大于临界冷却速度冷却（一般为油冷或水冷），获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。 4.回火：工件淬硬后，重新加热到A 1 以下的某一温度，保温一段时间，然后冷却到室温的热处理工艺。 5.C曲线（过冷奥氏体等温转变曲线）：表示过冷奥氏体等温转变的温度，转变时间与转变产物及转变量（转变开始及终了）的关系曲线图。☆P47——48 第六章名词解释 1.冷脆：杂质元素（磷）使钢的塑性和韧性显著下降，并且温度愈低脆性愈严重。 2.热脆：当钢在热变形加工时，共晶体首先熔化，使钢的强度，韧性下降而产生脆性开裂。 3.孕育铸铁：经过孕育处理的灰铸铁☆P93 第十章名词解释 1.铸造：将熔融金属浇铸，压射或吸入铸型型腔中，待其凝固后而得到一定形状和性能的铸件。 2.浇注系统（浇道）：为了使熔融金属溶液顺利填充型腔和冒口而开设于铸型中的一系列通道。 第十一章名词解释 1.冷变形强化（加工硬化）：金属材料在冷塑性变形时，随着变形程度的增加，金属材料的强度和硬度提高，但塑性和韧性下降。 第十二章名词解释 1.手工电弧焊：用手工操作焊条进行焊接的一种电弧焊方法。 ☆各种金属焊接性能的比较P209——214. 第二章填空题 1.金属塑性的指标主要有断后伸长率和断面收缩率两种。 2.洛氏硬度的标尺有HRA,HRB,HRC三种。 3.常用测定硬度的方法有布氏硬度测试法，洛氏硬度测试法和维氏硬度测试法。 《金属工艺学》 一、填空题 1.低碳钢在做拉伸试验过程中，存在以下几个阶段：弹性变形阶段，屈服阶段，强化阶段和缩颈阶段。 2.强度的常用衡量指标有屈服点和抗拉强度，分别用符号δs和δb表示。 3.常见的金属晶粒类型有体心立方晶格，面心立方晶格和密排六方晶格三种。 4.金属结晶过程是由晶核的形成与长大两个基本过程所组成。 5.实际铸造生产过程中常用以下三种方法获得细晶粒：增加过冷度、变质处理、和震动处理。 6.根据合金中各组元之间的相互作用不同，合金的组织可分为固溶体、金属化合物和混合物三种类型。 7.合金是一种金属元素与其他金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有金属特征的物质。 8.铁碳合金相图是表示在缓慢冷却或加热条件下，不同成分的铁碳合金的状态或组织随温度变化的图形。 9.铁碳含量的基本相有铁素体、奥氏体和渗碳体。 10.珠光体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物。 11.钢的热处理是通过钢在固态下得加热、保温和冷却，使其获得所需的组织结构与性能的一种工艺方法。 12.共析钢中奥氏体形成过程是形核、长大、残余奥氏体溶解及均匀化。 二、判断题 1.所有金属材料在拉伸试验时都会出现显著的屈服现象。（X） 2.做布氏硬度实验时，当实验条件相同时，其压痕直径越小，材料的硬度越低。（X） 3.洛氏硬度值有单位。（X） 4.金属结晶时过冷度越大，结晶后晶粒越粗。（X） 5.金属材料的力学性能差异是由其内部组织结构所决定的。（√） 6.一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。（√） 7.固溶体的晶格类型与溶剂的晶格类型相同。（√） 8.渗碳体是铁与碳的混合物。（X） 9.碳在γ—Fe中得溶解度比在α—Fe中溶解度小。（X） 10.在相同强度条件下，合金钢要比碳钢的回火温度高。（√） 11.合金钢只有经过热处理，才能显著提高其力学性能。（√） 12.可锻炼铁比灰铸铁的塑性好，因此它可以进行锻压加工。（X） 13.球墨铸铁可以通过热处理改变其基本体组织，从而改善其性能。（√） 14.在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。（√） 15.钢回火的加热温度在A1以下，因此，回火过程中无组织变化。（X） 16.淬透性好的钢，淬火后硬度一定高。（X） 二、选择 金属工艺学试题及答案 一、填空（每空0.5分，共10分） 1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力 和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便 于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取 的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、 浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛 两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸 模刃口尺寸。 7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。 二、简答题（共15分） 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？（3分） 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？ （3分） 分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高； 型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？（2分） 斜度：便于从模膛中取出锻件； 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？（2分） 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角； 落料的凸凹模间间隙小，拉深凸凹模间间隙大，普通拉深时，Z=（1.1~1.2）S 5．防止焊接变形应采取哪些工艺措施？（3分） 焊前措施：合理布置焊缝，合理的焊接次序，反变形法，刚性夹持法。 焊后措施：机械矫正法，火焰加热矫正法 6．试比较电阻对焊和闪光对焊的焊接过程特点有何不同？（2分） 电阻对焊：先加压，后通电； 闪光对焊：先通电，后加压。 三、修改不合理的结构，将修改后的图画出来。（每图1分，共10分） 砂型铸件砂型铸件 砂型铸件砂型铸件 自由锻件模锻件（孔径20mm，孔深65mm） 金属工艺学期末考试卷 （适用数控、模具、汽修专业） 一、填空题（共15分，每空格0.5分） 1机械零件常用毛坯种有、、 、、等。 2 焊接方法按焊接过程特点可为、、。 3 整个焊接接头由：、、组成。 4 一个零件完整的工艺过程由、、、 、组成。 5 焊接性能较好的金属材料是和。 6 机械零件材料选择的一般原为、、。 7 零件失效的主要类型有、、、 。 8 造成定位误差的主要原因是和不重合。 9 在焊接长直水平焊缝和大直径环缝应选用焊，仅在立焊位置焊构件应选用焊，焊接易氧化的铝件时多用焊。 二 单选题（每题1.5分，共15分） 1 焊接时在被焊工件的结合处产生（）使分离的工件连为一体。 A 机械力 B 原子间结合力 C 粘接力 D A、B和C 2 工件焊接后应进行（） A 重结晶退火 B 去应力退火 C 再结晶退火 D 扩散退火 3 根据加工要求，不需要限制六个自由度的定位方案称为（） A 过定位 B 欠定位 C 完全定位 D 不完全定位 4 零件加工时精基准一般为（） A 工件毛坯面 B 工件的已加工表面 C 工件待加工表面 5 在机械加工中直接改变工件的形状、尺寸和表面质量使之成为所需零件的过程称（） A 生产过程 B 工艺过程 C 工艺规程 D 机械加工工艺过程 6 对于重要结构，承受冲击载荷或在低温下工作的结构焊接时应选用碱性焊条，原因是（） A 焊缝金属含氢量低 B 焊缝金属韧性好 C 焊缝金属抗裂性强 D A、B和C 7 按基准的不同作用分为设计基准和（）两类 A 工艺基准 B 定位基准 C 测量基准 D 装配基准 8 在进行机械加工时，必须使工件在机床或夹具中占据一个正确位置，这是（） A 夹紧 B 装夹 C 压紧 D 定位 9 （）是工艺过程的基本组成部分 A 工序 B 工步 C 复合工步 D 工位 10 焊接时各类残渣的量多没有足够的时间浮出熔池表面就会产生（） A 气孔 B 裂纹 C未焊透 D 夹渣 第一章铸造 1. 什么是铸造？铸造包括哪些主要工序？答：将熔融金属液浇入具有和零件形状相适应的铸型空腔中，凝固后获得一定形状和性能的金属件的方法称为铸件。 2. 湿型砂是由哪些材料组成的？各种材料的作用是什么？答：湿型砂主要由石英砂、膨润土、煤粉、和水等材料所组成，也称潮模砂。石英砂是型砂的主体，是耐高温的物质。膨润土是粘结性较大的 一种粘土，用作粘结剂，吸水后形成胶状的粘土膜，包覆在沙粒表面，把单个砂粒粘结起来，使型砂具有湿态强度。煤粉是附加物质，在高温受 热时，分解出一层带光泽的碳附着在型腔表面，起防止铸铁件粘砂的作用。沙粒之间的空隙起透气作用。 3. 湿型砂应具备哪些性能?这些性能如何影响铸件的质量? 答：对湿型砂的性能要求分为两类：一类是工件性能，指型砂经受自重、外力、高温金属液烘烤和气体压力等作用的能力，包括湿强度、透气 性、耐火度和退让性等。另一类是工艺性能，指便于造型、修型和起模的性能，如流动性、韧性、起模性和紧实率等。 4. 起模时，为什么要在模样周围的型砂上刷水？答：手工起模时在模样周围砂型上刷水的作用是增加局部型砂的水 分，以提高型砂韧性。 5. 什么是紧实率？紧实率是如何反应湿型砂的干湿程度及性能的？对手工造型型砂的紧实率要求是多少？答：是指一定体积的松散型砂试样紧实前后的体积变化率，以试样紧实后减小的体积与原体积的百分比表示。过干的型砂自由流入试样筒时 ，砂粒堆积得较密实，紧实后体积变化较小，则紧实率小。过湿的型砂易结成小团，自由堆积是较疏松，紧实后体积减小较多，则紧实率大。 对手工型和一般机器型的型砂，要求紧实率保持在45%~50%。 6. 什么是面砂？什么是背砂？它们的性能要求和组成有何不同？答：与模样接触的那一层型砂，称为面砂，其强度、透气性等要求较高，需专门配制。远离模样在型砂中起填充作用加固作用的型砂称为背砂 ，一般使用旧砂。 7. 型砂反复使用后，为什么性能会降低？恢复旧砂的性能应采取什么措施？答：浇注时，砂型表面受高温铁水的作用，砂粒碎化、煤粉燃烧分解，部分粘土丧失粘结力，均使型砂的性能变坏。落砂后的旧砂，一般不 直接用于造型，需掺入新材料，经过混制，恢复砂型的良好性能后才能使用。 8. 什么是水玻璃砂和树脂砂？它的特点和应用范围如何？答：水玻璃砂是由水玻璃为粘结剂配制而成的型砂。水玻璃砂浇注前需进行硬化，以提高强度。由于水玻璃砂的溃散性差，落砂、清砂及旧 砂回用都很困难。在浇注铁铸件时粘砂严重，故不适于做铁铸件，主要应用于铸铁钢件的生产中。 9. 混砂是在什么设备中进行的？混砂的过程是怎样的？ 答：型砂的混制是在混砂机中进行的。型砂的混制过程:先加入新砂、旧砂、膨润土和煤粉等干混2~3分钟，再加水湿混5~7 分钟，性能符合要 求后从出砂口卸砂。混好的型砂应堆放4?5h，使水分均匀。使用前还要用砂粒机或松砂机进行松砂，以打 碎砂团和提高型砂性能，使之松散好用 《金属工艺学》（下册）习题答案 一、填空题 1．在切削加工过程中，工件上会形成三个表面，它们是已加工表面、 待加工表面、和过渡表面。 2．切削运动分主运动和__进给运动___两类。 3．切削用量包括切削速度、进给量和___背吃刀量___。 4. 刀具静止参考系主要由基面、主切削面、正交平面所构成。 γ是前角的符号，是在正交平面内测量的前刀面与基面间的夹角。 5.0 6.sλ是刃倾角的符号，是在切削平面内测量的主切削刃与基面间的夹角。 7.过切削刃上的一个点，并垂直于基面和切削平面的是正交平面。 8. 为了减小残留面积，减小表面粗糙度Ra值，可以采用的方法和措施有： 减小主偏角、减小副偏角和减小进给量。 9.常见切屑种类有：带状切屑、节状切屑和崩碎切屑。 10.切屑厚度压缩比是切屑厚度与切削层公称厚度之比值，其数值越大，切削力越大，切削温度越高，表面越粗糙。 11．总切削力可分解为切削力、进给力和背向力三个切削分力。12.刀具磨损的三个阶段是：初期磨损阶段、正常磨损阶段和急剧磨损阶段。 刀具重磨和换刀应安排在正常磨损阶段后期、急剧磨损发生之前。 13．刀具耐用度是指刀具从开始切削至磨损量达到规定的磨钝标准为止的实际切削总时间。 14．产生积屑瘤的条件是：①切削塑性金屑，②中等切速切削，粗加工加工时可利用积屑瘤，精加工加工时尽量避免产生积屑瘤。 15．用圆柱铣刀铣平面时，有两种铣削方式，即逆铣和顺铣。一般铣削常采用逆铣。 16．对钢材精车时用高速，其主要目的是避免产生积屑瘤。 17.磨削加工的实质是磨粒对工件进行刻划、滑擦和切削三种作用的综合过程。 18.砂轮的硬度是磨粒受力后从砂轮表面脱落的难易程度，工件材料硬，应选用硬度较软砂轮，磨削有色金属等软材料时，应选用较硬砂轮。 19．机床上常用的传动副有带传动、齿轮传动、齿轮齿条传动、丝杠螺母(螺杆)传动和蜗轮蜗杆传动 20．机床传动系统中，常用的机械有级变速机构有：滑移齿轮变速、离合器式齿轮变速等 金属工艺学试题及答案? 一、填空（每空0.5分，共10分）? 1．影响金属充型能力的因素有：?金属成分?、?温度和压力??和?铸型填充条件?。? 2．可锻性常用金属的?塑性?和?变形抗力?来综合衡量。?3．镶嵌件一般用?压力?铸造?方法制造，而?离心?铸造方法便?于浇注双金属铸件。?? 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取?的措施包括：?喷刷涂料?、保持合适的工作温度?、?严格控制开型时间?、?浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织?。? 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分?为模锻模膛?、?制坯模膛??两大类。? 6．落料件尺寸取决于?凹?模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于?凸??模刃口尺寸。? 7．埋弧自动焊常用来焊接?长的直线?焊缝和?较大直径的环形?焊缝。?8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是?等离子弧焊?。?9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为?软钎焊?和?硬钎焊?。?二、简答题（共15分）? 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？（3分）? 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。? 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。?结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。? 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。? 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？?（3分）? 分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高；?型芯呈水平状态，便于安放且稳定。? 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？（2分）?斜度：便于从模膛中取出锻件；? 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命 一．单项选择题（共15分，每题1分）? 1.在成品上测硬度应用（?C?）? A布氏硬度法??B维氏硬度法??C洛氏硬度法?2.在1000℃时，纯铁的晶格类型是（?A?）?A面心立方晶格??B体心立方晶格??CFe???3.汽车大弹簧的最终热处理是（C??）?A低温回火??B表面淬火??C中温回火?4.45钢属于何种钢（??B）? A普通碳素结构钢??B优质碳素结构钢??C碳素工具钢?5.为了防止铸件在铸件产生热应力，在工艺上常采用（?B?）?A同时凝固??B顺序凝固??C逐层凝固?6.冲孔模具的凸模尺寸应为（?A?）? A图纸尺寸??B图纸尺寸加上二倍的间隙??C图纸尺寸减轻二倍的间隙?7.成批生产活扳手应用（?C?）A自由锻??B胎膜锻??C锤上模锻? 8.?焊接结束后，纵焊缝的焊道所产生的应力为（?B?）?A没有应力??B拉应力??C 压应力?? 9.车外圆时，沿工件直径方向上的分力称为（?C?）?A主切削力??B进给力?C?背向力? 10.?在正交平面中测量的刀具角度是（?A?）?A前角??B主偏角?C刃倾角? 金属工艺学课后习题答 案 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968） 金属工艺学课后习题答案 主编：邓文英郭晓鹏 P.141 (1)何为生产过程、工艺过程、工序？ 答：生产过程：由原材料制成各种零件并装配成机器的全过程，包括原材料的运输保管、生产准备、制造毛坯、切削加工、装配、检验及试车、油漆 和包装等； 工艺过程：在生产过程中，直接改变原材料（或毛坯）的形状、尺寸或性能， 使之变成成品的过程，又包括若干道工序。 工序：是指在一个工作地点对一个或一组工件所连续完成的那部分工艺过 程。 （8）何为工件的六点定位原理？加工时，工件是否要完全定位？ 答：六点定位原理：在机械加工中，要完全确定工件的正确位置，必须有六个相应的支撑点来限 制工件的六个自由度。 加工时：有时，为了保证工件的加工尺寸，并不需要完全限制六个自由度； 有时，为了增加工件在加工时的刚度，或者为了传递切削运动和动 力，可能在同一个自由度的方向上，有两个或更多个定位支撑点。 （9）何为基准？根据作用的不同，基准分为哪几种？ 答：基准：是指，在零件的设计和制造过程中，要确定一些点、线或面的位置，必须以一些指定的点、线或面座位依据的点、线或面；常把基准分为 设计基准和工艺基准两大类； 设计基准：设计时在零件图纸上所使用的基准； 工艺基准：在制造零件和装配机器的过程中所使用的基准，工艺基准又分为定位基准、度量基准和装配基准，它们分别用于工 件加工时的定位、根据的测量检验和零件的装配。 （6）.a毛坯选用φ29圆钢料。 工艺过程：一、（1）车一端面，钻中心孔 车卧式车床（2）切断，长81 （3）车另一端面至长79，钻中心孔 钻钻床二、钻φ6孔 车卧式车床三、（1）粗车一端外圆至φ26*14 （2）半精车该外圆至φ24*14 （3）倒角 （4）粗车另一端外圆至φ18*64 （5）半精车该外圆至φ16*65 （6）精车该外圆至φ16*65 铣立式铣床粗-精铣方头 热淬火后低温回火35HRC 钳修研中心孔金属工艺学课后习题参考答案
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