金属工艺学作业一
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P48第一次作业1>为什么铸造是毛坯生产中的重要方法？试从铸造的特点并结合示例分析之？答：铸造之所以获得如此广泛的应用，是由于它有如下优越性：（1）可制成形状复杂，特别是具有复杂内腔的毛坯，如箱体，气缸体等。
（2) 适应范围广。
如工业上常用的金属材料（碳素钢，合金钢，铸铁，铜合金，铝合金等）都可铸造，其中广泛应用的铸铁只能用铸造方法获得。
（3）铸造可直接利用成本低廉的废机件和切屑，设备费用较低。
同时，铸造加工余量小，节省金属，减少机械加工余量，从而降低制造成本。
2> （1）什么是液态合金的充型能力？答：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确，轮廓清晰铸件的能力，称为液态合金的充型能力。
（2）它与合金的流动性有何关系？合金的流动性愈好，充型能力愈强，愈便于浇铸轮廓清晰，薄而复杂的铸件。
（3）不同成分的合金为何流动性不同？因为不同合金成分离共晶点的距离不同，造成流动性不同。
6> 什么是顺序凝固原则？什么是同时凝固原则？各需采用什么措施来实现？上述两种凝固原则适用场合有何不同？答：所谓顺序凝固就是在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口部位凝固，最后才是冒口本身的凝固。
顺序凝固原则需安放冒口和冷铁来实现，主要用于必须补缩的场合，如铝青铜，铝硅合金和铸钢件等。
所谓同时凝固原则就是将绕道开在薄壁处，使薄壁处铸型在浇铸过程中的升温较厚壁处高，因而可补偿薄壁处冷速快的现象，主要用于灰铸铁，锡青铜等。
P93第二次作业（1）什么是熔模铸造？试用方框图表示其大致工艺过程。
答：熔模铸造是指易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火涂料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的铸造方法。
其工艺过程用方框图表示如下：（3）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？答：金属型铸造可“一型多铸”，便于实现机械化和自动化生产，从而可大大提高生产率。
金属工艺学试卷1标准答案
金属工艺学试卷1标准答案一、单向选择题（每小题1分，共10分）1．空气锤底座要求抗压、减震，因此采用（A ）A. 灰铸铁B. 铸钢件C. 焊接件D. 锻件2．在多工序拔钢丝中，中间退火工序的目的是（ D ）A. 消除回弹现象B. 消除成分偏析C. 消除过热现象D. 消除加工硬化3．生产大型锻件时应采用（ B ）A.胎膜锻B. 自由锻造C. 锤上模锻D. 冷冲压4．焊接薄板时，焊件易产生（ C ）A. 角变形B. 弯曲变形C. 波浪变形D. 收缩变形5．孕育铸铁孕育处理的目的是（ B ）A.使石墨球化B. 细化石墨片C. 促进石墨化D. 使石墨成团絮状6．T8比16Mn钢的可焊性（ C ）A. 好B. 较好C. 差D. 一样7．铁碳合金中的奥氏体是（ A ）A. C在γ-Fe中的固溶体B. 金属化合物C. C在α-Fe.的固溶体D. 机械混合物8．铸造时，如型砂的退让性不好，会使铸件产生（C ）A. 砂眼B. 气孔C. 裂纹D. 浇不足9. 在普通锻造设备上锻造时，采用模锻比采用自由锻，材料的塑性（B ）A. 差B. 好C. 一样D. 无变化10. 圆柱体铸件冷却到室温后，在车削外圆，铸件在长度方向上将（ B ）A. 伸长B. 缩短C. 弯曲D. 不变二、填空题（每空1分，共20分）1．铸造合金从浇注、凝固直至冷却到室温过程中，其（体积）或（尺寸）缩减的现象称为收缩。
合金的收缩经历（液态收缩）、（凝固收缩）和（固态收缩）三个阶段。
2．碳溶于（α-Fe）中形成的（固溶体）成为铁素体，它具有的晶格形式为（体心立方）。
3．控制铸件凝固的原则有二个，即（顺序）凝固原则和（同时）凝固原则。
为防止铸件缩孔，应采用（顺序）凝固原则。
4．制定自由锻件图时应考虑（敷料）、（加工余量）和（锻件公差）等因素。
5．焊接应力和焊接变形产生的原因是（对焊件进行了局部的不均匀的加热）, 焊件产生变形可采用（机械矫正法）或（火焰矫正法）进行矫正。
16秋北交《金属工艺学》在线作业一
B. 机械产品制造
C. 机械产品使用
D. 机械产品报废
正确答案：
17. 根据钢液的脱氧程度不同，钢可分为()。
A. 特殊镇静钢
B. 镇静钢
C. 半镇静钢
D. 沸腾钢
正确答案：
18. 钢的耐热性包括()。
A. 热稳定性
B. 熔点
C. 蠕变强度
A. 优质合金钢
B. 普通合金钢
C. 特殊质量合金钢
D. 工程用合金钢
正确答案：
9. 非合金钢按用途可分为()。
A. 碳素结构钢
B. 碳素工具钢
C. 普通质量非合金钢
D. 低碳钢
正确答案：
10. 洛氏硬度按选用的总试验力及压头类型的不同，常用标尺有()。
A. A
B. B
C. 45钢
正确答案：
13. 金属材料的()越好，则其压力加工性能越好。
A. 强度
B. 塑性
C. 硬度
正确答案：
14. 下列三种材料，()最适合制造小弹簧。
A. 08F钢
B. 70钢
C. 45钢
正确答案：
15. 在下列三种钢中，()钢的硬度最高。
A. T10钢
B. 20钢
C. C
D. D
正确答案：
11. 金属晶格的基本类型有()。
A. 体心立方晶格
B. 四方晶格
C. 面心立方晶格
D. 密排六方晶格
正确答案：
12. 合金的晶体结构分为()。
A. 固溶体
B. 置换固溶体
C. 金属化合物
北航14秋《金属工艺学》在线作业一答案
北航《金属工艺学》在线作业一
单选题多选题判断题
一、单选题（共15 道试题，共30 分。
）
1. “万能车床”之称的是（）。
A. 六角车床
B. 立式车床
C. 自动车床
D. 普通车床
-----------------选择：D
2. 下列选项属于材料物理性能的是（）。
A. 强度
B. 硬度
C. 热膨胀性
D. 耐腐蚀性
-----------------选择：C
3. 研究铁碳合金状态图时，图中最大含碳量为（）。
A. 0.77%
B. 2.11%
C. 4.3%
D. 6.69%
-----------------选择：D
4. 下列不是金属力学性能的是（）。
A. 强度
B. 硬度
C. 韧性
D. 压力加工性能
-----------------选择：D
5. 常用的渗碳方法有气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳，其中应用较广泛的是（）。
A. 三种同样重要
B. 第一种
C. 前两种
D. 后两种
-----------------选择：C
6. 钢的含碳量一般在（）。
A. 0.77%以下
B. 2.11%以下
C. 4.3%以下
D. 6.69%以下
-----------------选择：B
7. 液态合金在平衡状态下冷却时结晶终止的温度线叫（）。
电子科技大学 18秋《金属工艺学》在线作业1满分答案
18秋《金属工艺学》在线作业1
对防锈铝性能说法正确的是
A.可焊接
B.可不变形
C.强度比纯铝低
D.塑性差
正确答案:A
对完全退火说法正确的是
A.能降低硬度
B.主要用于共析钢
C.退火后组织为奥氏体
D.不利于切削加工
正确答案:A
铸铁熔点比钢（）流动性比钢（）收缩率比钢（）故铸铁铸造性能好。
A.高、好、小
B.低、好、小
C.高、坏大
D.低、坏、大
正确答案:B
用下列方法生产的钢齿轮中，使用寿命最长，强度最好的为（）。
A.精密铸造齿轮；
B.利用厚板切削的齿轮；
C.利用圆钢直接加工的齿轮；
D.利用圆钢经镦粗加工的齿轮。
正确答案:D
零件在加工过程中使用的基准叫做（）。
A.设计基准
B.装配基准
C.定位基准
D.测量基准
正确答案:C。
金属工艺学作业
1.设计和制造模样芯盒时应考虑哪些方面因素？答：1）选择分型面：分型面是铸型组之间的接合面，一般情况下，也就是模样的分模面。
选择分型面时，应考虑铸件上的主要工作面、大平面、整个铸件的加工基准面等的合理安置。
例如铸件的主要工作面应放在下型或朝下、朝侧面。
因为铸造时，铸件上表面容易产生气孔、夹渣等缺陷，而铸件下面的质量较好。
2）起模斜度：为了使模样容易从铸型中取出或型芯自芯盒脱出，在平行于起模方向的模样上或芯盒壁上应有一定的斜度，一般模样斜度为1°~3°，金属模样斜度为0.5°~1°。
3）铸造圆角：为了减少铸件裂纹，并为了造型、制芯的方便，应将模样及型芯盒的交角处做成圆角。
4）收缩量：不同金属材料的收缩量各不相同，一般是采用专用的收缩尺计量。
例如灰铸铁的收缩率为1%；铸钢是1.5％~2.0%；铝合金是1.0％~1.5%。
5）机械加工余量：凡经机械加工的部分，都应在模样上增加加工余量。
余量的大小应根据铸件的要求来定。
6）芯头：型腔中需要安放型芯时，为了便于安置，模样和芯盒上都需要考虑设置芯头。
2.烧铸位置和分型面的选择原则有哪些？浇注位置选择原则：铸件浇注位置对铸件质量，造型方法等有很大影响，应注意以下原则：1铸件重要的加工面应朝下：1）若做不到，可放侧面或倾斜2）若有几个加工面，则应把较大的放下面.如导轨面是关键面，不允许有缺陷，则要放下面，伞齿轮2 铸件的大平面应朝下原因：上表面出现缺陷，尤其易夹砂.3 面积大的薄壁部分放下面或侧面，有利于金属充填，防止浇不足4 易形成缩孔的铸件，厚的部分放在铸型上部或侧面，便于安置冒口，以补缩.铸型分型面的选择原则分型面选择的合理可以简化造型操作，提高劳动生产率.1 便于起模，故分型面应选择在铸件最大截面处（手工造型时，局部阻碍起模的凸起可做活块）2 应尽量减少分型面和活块数量（中小件）3应尽量使铸件的重要加工面或大部分加工面和加工基准面位于同一砂型中4 尽量采用平直分型面，以简化操作及模型制造5 尽量减少型芯和便于下芯，合型及检验位置。
金属工艺学作业
金属工艺学作业本姓名: 姚喜林班级： 09级机械设计制造及其自动化6班 学号： 20091399第一章 铸造成形工艺理论基础1．述铸造成形的实质及优缺点。
铸造是一种将液态金属浇入铸型型腔，冷凝后获得毛坯或零件的成形工艺。
铸造成形工艺的优点是：（1）适合制造形状复杂，特别是内腔形状复杂的铸件。
（2）铸件的大小几乎不受限制。
（3）可使用的材料范围广，凡能熔化成液态的金属材料几乎均可用于铸造。
铸造成型工艺的缺点是：（1）组织性能差，铸件晶粒粗大，不均匀，力学性能差，制造工序繁多，易于产生铸造缺陷。
（2）工作条件差，劳动强度高。
3．何谓同时凝固原则和定向凝固原则？试对图1所示阶梯型试块铸件设计浇注系统和冒口及冷铁，使其实现定向凝固。
同时凝固原则是指使型腔内各部分金属液温差很小，同时进行凝固的原则；定向凝固原则是在熔模铸造型壳中建立特定方向的温度梯度，使熔融合金沿着与热流方向相反的方向按照要求的结晶取向凝固的一种铸造工艺。
第二章 常用铸造合金及其熔炼1、某铸件壁厚有5mm,20mm,52mm三种，要求铸件各处的抗拉强度都能达到150MPa,若选150牌号的灰铸铁为材质，能否满足要求？不能；查表《灰铸铁的抗拉强度，特性及应用举例》可知：壁厚为5mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为2.5~10mm，相对应的抗拉强度为不小于175MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa无交集，故能满足性能要求。
壁厚为20mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为20~30mm，相对应的抗拉强度为不小于130MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa有交集，故不能满足性能要求。
壁厚为52mm对应的材质为牌号HT150的铸件壁厚范围为30~50mm，相对应的抗拉强度为不小于120MPa，与应用抗拉强度范围0~150MPa有交集，故不能满足性能要求。
综上所诉要求铸件各处的抗拉强度都能达到150MPa，选取HT150牌号的灰铸铁不能满足性能要求。
金属工艺学部分作业答案
钻床
磨16外圆。
磨床
4．如图5-4图示为一法兰盘零件，毛坯为铸件，中小 批生产，试填表制定其机械加工工艺过程。
4. 电弧焊的冶金过程特点是（1）熔池温度高于一般 冶金温度，（2）熔池冷却速度快、液态停留时间短， （3）空气对焊缝的影响严重。 5. 生产中常见的焊接变形形式有：收缩变形、角变形、弯 曲变形、扭曲变形、波浪形变形等五种。减小和预防焊接变 形的工艺方法有：加裕量法、反变形法、刚性固定法、选择 合理的焊接次序等。矫正焊接变形的方法有：机械矫正法和 火焰矫正法。
作业
机械制造基础作业（1）
1.材料的常用力学性能指标有那些？若某种材料的零 件在使用过程中突然发生断裂，是由于那些力学性能 指标不足所造成的？ 常用力学性能指标有:
强度、塑性、刚度、硬度、冲击韧性、疲劳强度。
强度、塑性、冲击韧性、疲劳强度。
2. （1）碳溶入—Fe中所形成的固溶体是铁素体，其 符号为F，性能特点是强度低，塑性高。
上 上 下
下
13. 生产如图2-3所示铸件，材料为HT150，试回答下列问题（1）标 出图示零件几种不同的分型方案；（2）在你认为最佳的分型方案上做 铸造工艺图。
铸造收缩率：1% ②下Biblioteka 上①③ ④
12．铸件结构工艺性： 判断下列铸件的结构工艺性，若不合理，请在原图上进行修改。
机械制造基础作业（2）
11．确定如图1-6 所示铸件的铸造工艺方案。要求如下： （1）在单件、小批生产条件下，分析并确定最佳工艺方案； （2）按所选最佳方案绘制铸造工艺图（包括浇注位置、分型 面、机械加工余量、起模斜度、铸造圆角、型芯及芯头等）
上
收缩率:1%
下
12. 图2-1所示铸件在单件、小批量生产中，应采用哪种造 型方法？在原图上用符号标出最佳的分型面与浇注位置。
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1、何谓焊接热影响区？低碳钢焊接时热影响区分为哪些区段？各区段对焊接接头性能有何影响？减小热影响区的办法是什么?
在焊接加热过程中，焊缝两侧处于非熔化态的母材受热作用的而发生金相组织和力学性能变化的区域。
低碳钢焊接热影响区分为：熔合区、过热区、正火区和部分相变区。
熔合区即融合线附近焊缝金属到基体金属的过渡部分，温度处在固相线附近与液相线之间，金属处于局部熔化状肪，晶粒十分粗大，化学成分和组织极不均匀，冷却后的组织为过热组织，呈典型的魏氏组织。
这段区域很窄
（0.1-1mm）,金相观察实际上很难明显的区分出来，但该区于焊接接头的强度、塑性都有很大影响，往往熔合线附近是裂纹和脆断的发源地。
以上100O C-200O C，当加热至1100℃过热区（粗晶粒区）加热温度范围 Ac
3
以上至熔点，奥氏体晶粒急剧长大，尤其在1300℃以上，奥氏体晶粒急剧粗化，焊后空冷条件下呈粗大的魏氏组织，塑性、韧性降低，使接头处易出现裂纹。
正火区（细晶粒区）即相变重结晶区，加热温度范围Ac1- Ac3以上
100O C-200O C区间，约为900-1100℃，全部为奥氏体，空冷后得到均匀细小的铁素体+珠光体组织，相当于热处理中的正火组织，故又称正火区。
部分相变区，即不完全重结晶区，加热温度Ac1- Ac3 区间，约
750-900℃，钢被加热奥氏体+部分铁素体区域，冷却后的组织为细小铁素体+珠光体+部分大块未变化的铁素体，晶粒大小不均匀。
减小热影响区的措施：增加焊接速度、减小焊接电流
2 、产生焊接应力和变形的原因是什么？焊接应力是否一定要消除？消除焊接应力的办法有哪些？
应力和变形原因：在焊接过程中，由于焊接各部分的温度不同，冷却速度不同，热胀冷缩和塑性变形的程度不同，导致内应力、变形。
裂纹的产生。
焊接应力一定要消除，不然零件尺寸不准，很容易损坏。
焊接应力消除方法：焊接前与热处理；焊接中采用小能量焊接或敲击焊缝；焊后采用去应力退火。
3、现有直径500mm的铸铁齿轮和带轮各1件，铸造后出现图示
断裂现象。
曾先后用E4303（J422）焊条和钢芯铸铁焊条进行电弧焊冷焊补，但焊后再次断裂，试分析其原因。
请问采用什么方法能保证焊后不开裂，并可进行切削加工？
再次断裂主要是：齿轮受热不均应力过大导致的变形开裂。
方法：先将齿轮加热300度左右，然后进行焊接，焊后进行退火处理，即可消除焊接产生的焊接应力，同时降低硬度利于进行切削加工。
1.如图所示三种工件，其焊缝布置是否合理？若不合理，请加以改正。
（A）（B）（C）
A中焊接不合理，其焊缝离孔的距离太近，会产生大的变形。
改正：增大焊缝与孔之间的距离。
B中焊缝过度密集且不对称，会使一边变形过大。
改正：将焊缝都上移，使其关于水平对称轴对称。
C中焊缝交叉，会使金属过热，加大热影响区，破会组织。
改正：将加强筋板做成等腰梯形，两腰与水平竖直板焊接，避免了焊缝交叉，满足对称。
2.焊接梁材料为20钢。
现有钢板最大长度2500mm。
请确定腹板与上下翼板的焊缝位置，选择焊接方法，画出各条焊缝的接头形式，并制订装配和焊接次序。
图《金属工艺学》邓文英郭晓鹏上册第五版P191 复习题（4）
选用电弧焊，如图，先装配3、4并焊接，其次装配2、5并焊接，最后装配1、6并焊接，焊后进行退火处理。