材料成形工艺学上课后习题
1.金属液态成型工艺特点：
1适应性强。铸造方法不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制，又可铸造各种合金2尺寸精度高。节约金属材料和机械加工工时
3成本低。4废旧金属可以再生利用。5存在结构缺陷。铸件一般组织
疏松，晶粒粗大，铸件内部有时会出现缩孔、缩松、裂纹和偏析等缺陷，导致力学性能降低6废品率高。工序多，每道工序难以精确控制
7对周围环境污染严重，生产环境差，劳动环境差、强度高
2.液态金属充型过程有哪些水力学特点？
1多相黏性流动。钢水中含有夹杂物和气体2不稳定流动。充型
过程中物理场（温度、断面积、流速）在不断变化3紊流流动。
Re>>Re临，流路方向变化，紊流流动4在“多孔管”中流动。浇注系
统和铸型的型腔有透气性，像“多孔管”，液体在“多孔管”中流动
5.奥赞公式的意义和成立条件
是浇注系统水力学计算的基本公式，为合理设计浇注系统提供了
依据成立条件：1浇注系统内充满流动2浇口杯液面保持不变3透气
性好，4需满足伯努利（能量）方程
6.液态金属充型能力，它与液态金属流动性有什么区别和联系？
充型能力：液态金属充满型腔，获得完整形状、轮廓清晰的铸件
的能力
流动性：即合金金属的流动能力，是决定液态金属充型能力的内因，起主导作用，即流动性是充型能力的量度。而充型能力还受外界
条件的影响，铸型性质、浇注条件、铸型（件）结构也可以影响金属
液的充型能力
7.液态金属充型过程停止流动机理是？
1对纯金属、共晶合金、窄结晶间隔的合金，靠近管壁的液态金
属首先凝固，一般以柱状晶组织向管壁内推进，而中心的过热金属可
以继续向前流动，而且可以全部或部分熔化正在生长的柱状晶，当液
态金属的过热度散尽，柱状晶生长到中心，中间卡死，液态金属停止
流动
2对于有一定结晶温度范围的合金，他们在一定的范围内结晶，
不断接触管壁的液态金属前端首先到达凝固温度，并有部分枝晶析出。随着枝晶的增多，流动的阻力越来越大，流速越来越慢，到某一程度后，前端阻塞，液态金属停止流动。
影响因素：合金本身性能，铸型条件，浇铸工艺
8.金属凝固动态曲线的意义是什么？
把不同时间，不同位置到达同一温度点连接起来，就得到凝固动
态曲线
凝固动态曲线可以明确凝固区间，确定凝固过程中典型温度点
（液固相温度）可以知道在某一时间某个断面所处的凝固状态（L、SL、S），从而合理制定铸造工艺。
逐层凝固：流动性好，易于获得健全的凝固体。液体补缩性好，
凝固的的组织致密，形成集中缩孔的倾向大，热裂倾向小，气孔倾向小，应力大，宏观偏析严重
体积凝固：中间凝固：
三砂两孔缺陷的特点，形成机理，影响因素，防止措施：
夹砂结疤、鼠尾：
鼠尾：型壁表面呈带状翘起，翘起砂层未破裂；
沟槽：型壁表面呈带状凸起，凸起砂层未破裂；
夹砂：型壁表面呈带状凸起后砂层破裂，但未折断；
结疤：型壁表面呈带状凸起破裂后折断。
形成机理：浇筑过程中，砂型表面被金属液烘烤使砂型里外层产
生温度差，产生水分迁移现象，形成了干砂区和高湿度低强度的水分
饱和凝聚区，由于砂型里外层温度不同而使砂型各层的膨胀量不同，
当表面烘干层膨胀受助时就会形成较大的热压应力。当干砂区的热压
应力大于水分饱和凝聚区的剪切应力时，干砂区边缘翘起而形成鼠尾
缺陷；当水分饱和凝聚区热湿拉强度较低时，干砂区就会凸起导致分层，严重时砂层破裂金属液进入层间孔隙而形成夹砂缺陷，如果金属
液将凸起的砂层冲断，在砂层折断部位就形成结疤缺陷，漂走的砂块
还可能形成砂眼和表面砂孔缺陷等。
影响因素：干砂区的热应力越小，水分饱和凝聚区的抗拉强度越大，越容易产生
防止措施：造型材料方面：1使用粒度分散的原砂2使用Na/Ca
基膨润土做粘结剂可以提高热湿拉强度3使用能提高砂型热湿拉强度，降低表面烘干层热压应力的附加物，如煤粉，渣油4控制型砂含水量，降低含泥量.工艺方面：1缩短浇注时间，使金属液尽快充满型腔2合
理设计浇注系统和浇注位置，避免局部型壁烘烤时间过长和过热3排
气通畅4紧实度均匀，不宜过大
粘砂：（机械/化学粘砂）
特点：砂粒或含砂物质粘附在铸件表面难以清除
形成机理：
机械粘砂：根据毛细理论，将型砂表面砂粒间的微孔看成是直径
细小的毛细管，金属液渗入微孔中便形成机械粘砂。
形成条件：P金〉P临=P气-P腔-P毛（2ocosO/r）
影响因素：机械粘砂：1金属液凝固时间2砂型特点，孔尺寸大，激冷能力越弱，蓄热量越小，发气量越小，越容易产生机械粘砂3界
面特性,控制界面气氛可以改变金属液对砂型的润湿性4金属液静压力：砂型某部位的金属液静压力与铸件高度和浇注位置有关，金属液静压
力大的部位容易产生粘砂
防止措施：
1缩小砂型孔隙：使用细沙或刷涂料，提高紧实度 2缩短金属液
对砂型的热作用时间：适当降低浇注温度，使用激冷材料3加附加物
改善界面润湿条件型砂中加入受热时可生成不被金属液润湿的材料，
可产生还原性气氛的附加物。4调整液态金属的静压力
化学粘砂：
概念：金属氧化物渗入砂型微孔中并与砂粒起反应
砂层结构：粘砂层=金属氧化层+烧结层（低熔点化合物）
影响因素：氧化气氛和热作用
防止措施：1控制氧化层，加入附加物产生还原性气氛，降低浇
注温度，加入氧化铁粉等氧化剂2控制烧结层，加入附加物不被润湿，使用非石英砂非石英质涂料
气孔
特点：浇注时产生的大量气体未来得及排出
侵入性气孔
特点：1 数量少，体积大 2 孔壁光滑，表面氧化 3 梨形、椭圆
形
形成机理：在铸件/砂型界面处，P气>P静+P阻+P腔时，气体就
会侵入到金属液中形成气泡，随着金属液的凝固，来不及上浮的气泡
就形成气孔
影响因素：1砂型的发气性、透气性 2 液态金属的性质：表面张力，润湿性等 3 浇注条件
防止措施：1 控制砂型的发气性，减少造型材料中的发气物质，
使用发气速度慢，发气温度高的造型材料。 2 增加砂型的透气性，扎
气眼，设置排气道等，使用透气性好的背砂3 降低浇注温度胀砂：
特点：砂型膨胀导致铸件尺寸变大
形成机理：砂型受热膨胀，在金属液浇注凝固后，铸件依照胀的
箱凝固，造成铸件尺寸变大，严重时铸件报废防止措施：1选用热膨
胀系数小的镁砂或锆砂2增加砂型的排气能力3适当降低砂型的含水
量4紧实均匀，紧实度不宜过大
沙孔
特点：在铸件表面或内部充塞着型砂
形成机理：1 散落砂，未清理干净或合箱搬运中出现掉砂 2 冲砂
金属液的冲击或者冲刷使砂型脱落，这些砂块在金属液凝固前未浮到
冒口或积砂孔内，就会产生砂眼
影响因素：落砂、冲砂
防止措施：1 提高型砂的表面强度刷涂料，改进型砂配方 2 合理
设置浇注系统和冒口，采用缓流，底注式浇注系统，设置排渣冒口 3
严格执行操作规程，清理落砂
11.砂型铸造时铸件铸型界面存在的作用?
1热作用--传热，传质。在金属和砂型之间有热交换，水分迁移，气体迁移和元素扩散。热作用使砂型膨胀，容易使铸件产生夹砂结疤
缺陷
2机械作用--冲击，冲刷，静压力。如果砂型表层强度不够，金
属液将冲坏型壁，使铸件产生砂眼等表面缺陷。如果砂型整体强度不够，型壁在金属液静压力下发生移动，使铸件产生尺寸误差（胀箱，
肥大）
3化学和物理化学作用--造型材料自身的分解和化学反应，可以
改变界面气氛和压力，引起铸件气孔缺陷。金属液和造型材料起化学
和物理化学反应，可引起铸件粘砂，表面成分改变，气孔等缺陷。
18.湿型砂的型砂要求具备哪些工艺性能，这些性能对铸件质量有什么影响？
4个基本性能：湿态强度，透气性，流动性，可塑性韧性；
1个综合性能：干湿程度
2个扩充性能：抗夹砂结疤能力，抗粘砂能力
湿态强度：湿态强度、干态强度、高温强度、残余强度
过低时，在造型、下芯、合箱、搬运中可造成砂型破损，在浇注
时砂型表面易被金属液冲坏、型壁移动，使铸件产生砂眼，胀箱和跑
火缺陷；过高时，砂型的退让性差，铸件易产生裂纹，落砂不易，影
响铸件表面质量。
检测方法：（试样）万能强度试验机湿态强度（砂型）型砂表面
强度计测表面强度。
透气性：差时，排气不利，铸件产生气孔、浇不足缺陷，严重时
出现呛火；太好时，型砂微孔尺寸大，易产生粘砂和表面粗糙检测方法：透气性测定仪
流动性：好时，可形成紧实度均匀、轮廓清晰、表面光洁的型腔，造型效率高
检测方法：阶梯硬度法，侧孔质量法，环形空腔法和试样质量法
可塑性和韧性：好时，型砂起模性好，砂型不易损坏，型腔轮廓
清晰，造型效率高
检测方法：破碎指数
抗粘砂能力：发气量小时粘砂，发气量大时，气孔，冷隔，浇不
足
干湿程度：太湿时，易夹砂结疤，气孔，浇不足，胀砂；太干时，易冲砂，砂眼，所以砂型要有适宜的干湿度，才能减少缺陷。
20. 原砂有哪些性能？对型砂性能有哪些影响？
原砂性能包括含泥量、颗粒组成、颗粒形貌、矿物组成和化学成分、pH值和需酸值
影响：
1含泥量 1原砂中泥分增多，则型砂的孔隙直径减小，透气性下
降 2其他条件相同时，含泥量增加，型砂的湿态抗压强度提高，达到
最适宜干湿程度的型砂含水量也提高 3若泥分中不含粘土矿物，则含
泥量增加会使型砂变脆，起模性差
2颗粒组成：包括粒度和粒度分布，颗粒组成会影响型砂的孔隙
率和微孔尺寸，孔隙率越大，透气性越好。
3颗粒形貌：包括砂粒的形状和砂粒的表面状况1砂粒形状：对
湿型砂而言，通常选用圆形砂，有利于粘结剂更有规则和均匀的分布，使砂粒间能形成较好的粘结膜，另一方面，圆形砂流动性好，易紧实，可得到较高的湿态强度和适宜的透气性
4矿物组成和化学成分：石英砂的矿物成分主要是石英砂， SiO2
含量越高，型砂的耐火度越高
5需酸值：需酸值是原砂中含有的与酸反应的物质的表征，需酸
值高，会影响树脂砂的硬化性能和终强度
22.粘土的矿物成分，粘土的矿物晶体结构的基本结构单位，膨润土的结构特点和性能
粘土的矿物成分是含水的硅酸盐，用化学式表示为
mAl2O3·nSiO2·xH2O 基本结构单位是硅氧四面体和铝氧八面体膨润土的性能：颗粒尺寸较细，吸水膨胀性大，加热体积变化大，粘结性好，型砂流动性，韧性好，钠基膨润土热湿拉强度高
25.连铸机的主要形式：垂直立弯形直弧形全弧形椭圆形水平式
26.连铸机生产铸坯的断面有哪几种，铸坯断面形式是有什么决定的？方坯连铸机板坯连铸机圆坯连铸机矩形坯连铸机异形坯连铸机
断面形式由结晶器决定
28. 影响连铸坯表面质量的因素?
结晶器的传热性,结晶器的振动,保护渣的性能,结晶器的倒锥度
30.连铸坯的凝固过程有何特点？
钢液表面有保护渣，主要通过结晶器散热结晶器上部有渣膜（润滑）保护，不和钢液直接接触，结晶器下部已经凝固成壳，中间有气
隙钢坯内部有很深的液心铸坯断面多为向心的柱状晶
24. 酸催化树脂自硬砂有何特点?使用何种树脂和催化剂?如何控制自硬砂的硬化速度和硬化强度?
酸催化树脂自硬砂是指原砂（或再生砂）以呋喃树脂或热固性酚
醛树脂为黏结剂，在相应的酸性催化剂作用下，在室温下自行硬化成
形的一类型（芯）砂，其基本特点为：
1型（芯）砂的硬化过程无需加热，同时可采用木质或塑料芯盒
和模板
2与黏土砂和水玻璃砂相比，铸件的尺寸精度高，表面质量好。
3型砂易紧实，砂型易溃散，铸件好清理，旧砂容易再生回用，
因而大大降低劳动强度，改善车间劳动环境，使单件小批量生产车间
容易实现机械化
4工艺过程受环境温度、湿度的影响大，工艺控制要求比较严格
5混砂、造型、浇注时有刺激性气味，要注意劳动保护
原砂要求：需酸值低，含泥量少，粒形好，含水量低
树脂的选择：主要根据铸件的材质、型砂性能要求和材料成本来
确定。
催化剂的选择：催化剂的种类和加入量决定了树脂砂的硬化速度
和终强度。生产中经常使用的催化剂按酸性的强弱排列为，硫酸乙酯，苯磺酸，对甲苯磺酸，磷酸。催化剂的酸性越强，树脂砂的硬化反应
越快，但终强度也越低。
27.连铸坯的主要缺陷有哪几种类型，影响连铸坯表面和内部质量的因素是什么？有什么防止措施？
1主要缺陷：
1表面缺陷：表面裂纹气孔夹杂振痕凹陷成分偏析
2内部缺陷：裂纹中心缩孔缩松夹渣气孔偏析
2影响因素：
1表面质量：结晶器内形成的初凝坯壳的状态
2内部质量：结晶器外特别是二冷段的工序
3防止措施：
1表面：1控制结晶器的传热，使初凝固壳厚度均匀2控制结晶器
震动，震动痕迹太重会引起表面横裂纹，采用小幅高频振动3选择高
性能的保护渣，均匀分布在液体上生成渣膜，可以减少气孔、夹杂4
优化结晶器的倒锥度，改善内壁镀层，也可改为弧形壁适应铸坯形状
5采用电磁搅拌，减少气孔夹杂6采用软接触电磁连铸，有效防止振
痕和裂纹
2内部：1控制二冷段传热，使铸坯凝固处于均匀，较弱的冷却状态，尽可能获得等轴晶2尽量降低中间包浇钢的过热度3加强对钢水
的保护，防止二次氧化和污染4连铸机运行正常，拉坯速度要控制好
5采用电磁搅拌
31.电磁搅拌技术对连铸坯质量影响？
结晶器采用电磁搅拌：促进钢水的运动，加速结晶器内外传热，
消除了初生坯壳局部生长不均匀的现象，并促进夹杂物上浮，防止裂纹、凹陷等缺陷的产生，对连铸坯的表面及皮下质量有着良好的作用。而且还可以提高铸坯等轴晶率和减轻铸坯的中心偏析
二冷段采用电磁搅拌：凝固界面前沿钢水运动快，这种强烈的运
动冲刷使枝晶的生长受到抑制，因此由于冷却不均匀形成的枝晶快速
生长搭桥现象消除了，“小铸锭”现象也随之消除，内部缩孔缩松偏
析也就不存在了
凝固末端电磁搅拌：可以改善大方坯中心区域的V形偏析和中心
缩松总之，在电磁搅拌作用下，无论是结晶器内，二冷区及二冷末端，都起到促进铸坯内钢液的流动，因此加强了铸坯的热交换，使传热和
传质屡屡发生了很大变化，是凝固的最终组织的得到了改善
32.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？
优点：1.铸件的机械性能比砂型铸件高2.铸件的精度和表面铸造
等级较高，而且质量和尺寸稳定3.铸件的工艺出品率高4.铸造不用砂
或少用砂，节省造型材料，减少砂处理，改善劳动条件 5.生产效率高，易于实现机械化和自动化。6.铸造工序简单，产生缺陷的因素减
少缺点：1.金属型制造负责，成本高，必须保证有足够的寿命2.金
属型不透气，激冷能力强，易产生浇不足，铸铁件白口等缺陷。3.金
属型无退让性，阻碍铸件收缩，易产生很大的内应力，及时出型和拔芯。4.金属型铸造是工艺过程需要严格控制 5.生产的铸件结构，总量，尺寸受到限制
33.为什么金属型生产铸铁件时常出现白口组织，该如何防止和消除已经产生的白口。
因为金属型的激冷作用强，生成了碳化铁，及白口组织。预防措施：选择合适的涂料种类，使激冷作用减弱；使涂料的厚度增加，保
温作用好；选择共晶或结晶范围窄的金属，提高液态金属的纯净度；
对铸型进行预热处理。适当提高浇注温度，保证液态金属流动性好，
平稳，不断流。消除白口组织：采用调质处理，高温回火加淬火FDM（溶化沉积）：SLA（立体印刷）：SLS（选择性激光烧结）：
3DP:
无机材料工艺学考试重点
可塑性： 粘土与适量水混练后形成的泥团，在外力作用下，可塑造成各种形状而不开裂；当外力除去以后，仍能保持该形状不变的性能 可塑性指数： 表示粘土能形成可塑泥团的水分变化范围。 液限： 指粘土（或坯料）由塑性状态进入流动状态时的含水量，反映粘土颗粒与水分子 亲和力的大小 塑限： 指粘土（或坯料）由粉末状态进入塑性状态时的含水量，表示粘土被水润湿后，形成水化膜，使粘土颗粒能相对滑动而出现可塑性时的含水量 颗粒细有机质含量高；颗粒吸附的阳离子浓度大，半径小、电价高，如 Ca2+，H+，吸附水膜厚；可塑性越好 离子交换性： 粘土粒子因边棱断键和晶格内部离子同晶取代而带电，吸附溶液中异号离子该被吸附离子可被其他离子所置换（离子交换容量—pH＝7时每100g干粘土所附 的阳离子或阴离子的毫摩尔数来表示）（影响因素：粘土的种类、带电机理、结晶度、分散度。 触变性： 粘土泥浆或可塑泥团在静置以后变稠或凝固；受到搅拌或振动时，粘度降低而流 动性增加；放置一段时间后又恢复原来状态。（影响因素：矿物组成、颗粒大小和形状、水分含量、电解质种类与用量、泥浆（或可塑泥料）的温度）（对生产影响:触变性过大：注浆成型后易变形,管道输送泥浆困难;触变性过小：生坯 强度不够，影响成型、脱模与修坯质量） 粘土在陶瓷生产中的重要作用: (1)粘土可塑性是陶瓷坯泥赖以成型的基础。 (2)粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性，是陶瓷注浆泥料与釉料的必 备性质。 (3)粘土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性，这可在坯料中结合其他瘠性原 料并使坯料具有一定干燥强度，有利于坯体成型加工。 (4)粘土是陶瓷坯体烧结时的主体，其中Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯 体烧结程度、烧结温度和软化温度的主要因素。 (5)粘土形成瓷器的主体结构，是瓷器中莫来石晶体的主要来源，莫来石晶体 能赋予瓷器以良好的机械强度、介电性能、热稳定性和化学稳定性。
材料成形技术基础知识点总结
材料成形技术基础第一章 1-1 一、铸造的实质、特点与应用 铸造：将熔融的液体浇注到与零件的形状相适应的铸型型腔中，冷却后获得逐渐的工艺方法。 1、铸造的实质 利用了液体的流动形成。 2、铸造的特点 A适应性大（铸件重量、合金种类、零件形状都不受限制）； B成本低 C工序多，质量不稳定，废品率高 D力学性能较同样材料的锻件差。力学性能差的原因是：铸造毛胚的晶粒粗大，组织疏松，成分不均匀 3、铸造的应用 铸造毛胚主要用于受力较小，形状复杂（尤其是腔内复杂）或简单、重量较大的零件毛胚。 二、铸造工艺基础 1、铸件的凝固 （1）铸造合金的结晶结晶过程是由液态到固态晶体的转变过程。它由晶核的形成和长大两部分组成。通常情况下，铸件的结晶有如下特点： A以非均质形核为主 B以枝状晶方式生长为主。 结晶过程中，晶核数目的多少是影响晶粒度大小的重要因素，因此可通过增加晶核数目来细化晶粒。晶体生长方式决定了最终的晶体形貌，不同晶体生长方式可得到枝状晶、柱状晶、等轴晶或混合组织等。 （2）铸件的凝固方式 逐渐的凝固方式有三种类型：A逐层凝固B糊状凝固C中间凝固 2、合金的铸造性能 （1）流动性合金的流动性即为液态合金的充型能力，是合金本身的性能。它反映了液态金属的充型能力，但液态金属的充型能力除与流动性有关，还与外界条件如铸型性质、浇注条件和铸件结构等因素有关，是各种因素的综合反映。 生产上改善合金的充型能力可以从一下各方面着手： A选择靠近共晶成分的趋于逐层凝固的合金，它们的流动性好； B 提高浇注温度，延长金属流动时间； C 提高充填能力 D 设置出气冒口，减少型内气体，降低金属液流动时阻力。 （2）收缩性 A 缩孔、缩松形成与铸件的液态收缩和凝固收缩的过程中。对于逐层凝固的合金由于固液两相共存区很小甚至没有，液固界面泾渭分明，已凝固区域的收缩就能顺利得到相邻液相的补充，如果最后凝固出的金属得不到液态金属的补充，就会在该处形成一个集中的缩孔。适当控制凝固顺序，让铸件按远离冒口部分最先凝固，然后朝冒口方向凝固，最后才是冒口本身的凝固（即顺序凝固方式），就把缩孔转移到最后凝固的部位——冒口中去，而去除冒口后的铸件则是所要的致密铸件。 具有宽结晶温度范围，趋于糊状凝固的合金，由于液固两相共存区很宽甚至布满整个断
高分子材料成型加工(塑料成型工艺学)考试复习题
1.以硬质PVC为例说明管材挤出成型加工工艺及其特点以及影响因素（10分） 答：挤出工艺：物料经挤出机塑化、机头口模成型后，经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割，得到管材制品。（3分） 特点：①口模横截面积不能大于挤出机料筒横截面积的40％。②挤出机头有直通式和偏移式两类，后者只用于内径尺寸要求精确的产品，很少采用。③定径套内径略大于管材外径；机头上调节螺钉可调节管材同心度；牵引速度可调节管材尺寸；（4分）④PVC，粘度大，流动性差，热稳定性差；生成热多，结合缝不易愈合，管材易定型。（3分）。 影响因素：温度、螺杆转速及冷却、牵引速度、压缩空气 2.简述挤出成型原理并讨论提高加料段固体输送速率的措施。 原理：粉（粒）料，加入挤出机经①加热、塑化成熔体，再经机头口模②流动成型成连续体，最后经冷却装置③冷却定型成制品。（4分）。措施：提高螺杆转速，提高料筒内表面摩擦系数fb，降低螺杆外表面摩擦系数fs（4分）。 3.简述管材挤出的工艺过程及管材挤出的定径方法。 答：管材挤出的基本工艺是：物料经挤出机塑化、机头口模成型后，经定型装置冷却定型、冷却水槽冷却、牵引、切割，得到管材制品。（3分）（4分) 管材的内外径应分别等于管芯的外径和口模的内径。管材挤出的定径方法分为定内径和定外径两种。（2分) 外径定型是使挤出的管子的外壁与定径套的内壁相接触而起定型作用的，为此，可用向管内通入压缩空气的内压法或在管子外壁抽真空法来实现外径定型。（2分) 内径定型法是将定径套装于挤出的塑料管内，即使挤出管子的内壁与定径套的外壁相接触， 在定径套内通以冷水对管子冷却定径。（2分) 4.挤出时，渐变螺杆和突变螺杆具有不同的加工特点。已知：PVC软化点75~165℃；尼龙的熔融温度范 围则较窄，约10℃，它们应分别选用何种螺杆进行加工？简要说明理由。（12分） 答： PVC应选用渐变螺杆而尼龙应选择突变螺杆进行加工。（4分）因为PVC是无定形塑料，无固定的熔点，软化温度范围较宽，其熔融过程是逐渐进行的，所以选择熔融段较长的渐变螺杆；PA是结晶性塑料，有固定的熔点，熔融温度范围较窄，温度达到熔点后，熔融较快，应选择熔化区较短的突变螺杆。（3分） 5.根据挤出理论和实践，物料在挤出过程中热量的来源主要有两个，一是物料与物料之间，物料与螺杆、 机筒之间的剪切、摩擦产生的热量，另一个是料筒提供的热量。 6.根据最简流动方程，熔体在螺杆计量段的流动有正流、逆流、横流和漏流四种 7.试分析螺杆挤出机生产中产生物料架桥现象的原因。 答：（1）原料配方中有黏度较大的助剂造成物料结块导致无法下料。 （2）下料段设定的温度过高，引起物料熔化，螺杆无法推进物料，造成物料架桥。 （3）喂料系统发生故障，无法正常工作，造成物料架桥。 8.请问为什么挤出机要在料斗座处加冷却装置？ 答：为避免加料斗出现“架桥”现象而影响加料及固体输送效率。 9.机筒加热和冷却的目的是什么？ 答：加热促进物料塑化；冷却为防物料过热。 10.什么叫螺杆的长径比？螺杆长径比的增加对物料的加工有何好处？ 答：螺杆有效工作长度与直径之比。n一定时，L/D增加，物料在螺杆中运行时间延长，有利于物料塑化与混合，使升温过程变缓；可使均化段长度增加，可减少逆流和漏流，有利提高生产能力。 11.挤出成型是在什么温度之间进行的？物料在什么温度范围容易挤出？挤出温度由什么决定？ 答：在黏流温度Tf与分解Td之间挤出成型；范围越宽越易挤出成型。具体温度应根据原料的配方、挤出机头结构、螺杆转速来定。
考研复试题库无机非金属材料工艺学
一、名词解释 1.无机非金属材料无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、 以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质组成的材料。是除金属材料和有机高分子材料以外的所有材料的统称。 2.玻璃玻璃是由熔融物冷却、硬化而得到的非晶态固体。其内能和构形熵高于相应的晶体，其结构为 短程有序，长程无序。 3.水泥凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将 砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。 4.陶瓷陶瓷是以无机非金属天然矿物或化工产品为原料，经原料处理、成型、干燥、烧成等工序制 成的产品。是陶器和瓷器的总称。 5.澄清剂凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃黏度，促进排除玻璃液中气泡的物质称 为澄清剂。 6.胶凝材料凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其它物料而具有一定机械 强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。 7.烧成烧成通常是指将初步密集定形的粉块(生坯)经高温烧结成产品的过程。其实质是将粉料集合体 变成致密的、具有足够强度的烧结体，如砖瓦、陶瓷、耐火材料等。 8.玻璃形成体能单独形成玻璃，在玻璃中能形成各自特有的网络体系的氧化物，称为玻璃的网络形成 体。如SiO2，B2O3和P2O5等。 9.水硬性胶凝材料在拌水后既能在空气中硬化又能在水中硬化的材料称为水硬性胶凝材料，如各种水 泥等。 10.玻璃的化学稳定性玻璃抵抗水、酸、碱、盐、大气及其它化学试剂等侵蚀破坏的能力，统称为玻璃 的化学稳定性。 11.凝结时间水泥从加水开始到失去流动性，即从流体状态发展到较致密的固体状态，这个过程所需要 的时间称凝结时间。 12.玻璃调整体凡不能单独生成玻璃，一般不进入网络而是处于网络之外的氧化物，称为玻璃的网络外 体。它们往往起调整玻璃一些性质的作用。常见的有Li2O，Na2O，K2O，MgO，CaO，SrO和BaO等。 13.坯、釉适应性坯、釉适应性是指熔融性能良好的釉熔体，冷却后与坯体紧密结合成完美的整体不开 裂、不剥脱的能力。 14.假凝假凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就 显示凝结。假凝放热量极微，而且经剧烈搅拌后，浆体又可恢复塑性，并达到正常凝结，对强度并无不利影响；但仍会给施工带来一定困难。 15.水泥混凝土由水泥、颗粒状集料以及必要时加入化学外加剂和矿物掺和料，经合理配合的混合料， 加水拌合硬化后形成具有凝聚结构的材料。 16.急凝急凝是指水泥的一种不正常的早期固化或过早变硬现象。在水泥用水拌和的几分钟内物料就显 示凝结。急凝放热，急凝往往是由于缓凝不够所引起，浆体已具有一定强度，重拌并不能使其再具塑性。 17.玻璃熔化玻璃配合料经过高温加热转变为化学组成均匀的、无气泡的、并符合成型要求的玻璃液的 过程。 18.玻璃中间体一般不能单独形成玻璃，其作用介于网络形成体和网络外体之间的氧化物，称之为中间 体，如 A12O3，BeO，ZnO，镓Ga2O3，TiO2、PbO等。 19.IM 铝率又称铁率，其数学表达式为： IM = Al2O3/Fe2O3 铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的 质量比，也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例。 20.萤石含率萤石含率指由萤石引入的CaF2 量与原料总量之比，即：萤石含率=萤石含量×CaF2含量/ 原料总量×100％ 21.煅烧指物料经过高温，合成某些矿物或使矿物分解获得某些中间产物的过程。 22.SM 硅率，又称为硅酸率，其数学表达式是：SM=SiO2/(Al2O3+Fe2O3) 硅率是表示熟料中氧化硅含量
工程材料与成型工艺基础习题汇编答案-老师版
《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 =?
材料成形技术基础(杨大壮编)知识点总复习
材料成形技术基础知识点复习-杨大壮按照制造前后质量变化情况,现代制造过程分类一般分为质量不变过程,质量减少过程,质量增加过程。机械制造技术是以设计为心的产品技术和以工艺为核心的过程技术构成的。 1、液态金属充满铸型型腔,获得完整、轮廓清晰的铸件的能力称为液态金属充填铸型能力。流动性指熔融金属的流动能力。一般用铸件最小壁厚来表征液态金属的充型能力,用螺旋形试样长短来表征液态金属的流动性。 2、影响液态金属充型能力的因素有金属的流动性、铸型性质、浇注条件、铸件结构四个方面。 3、收缩的定义及铸造合金收缩过程(液态、凝固、固态)铸件在液态、凝固和固态冷却过程所产生的体积和尺寸减小现象称为收缩。液态金属浇入铸型后,从浇注温度冷却到室温都经历液态收缩,凝固收缩,固态收缩三个互相关联的收缩阶段。 4、液态金属凝固过程,由于液态收缩和凝固收缩,往往在铸件最后凝固的部位出现大而集的孔洞,称缩孔;细小而分散的孔洞称分散性缩孔,简称缩松。缩孔产生的基本原因是液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值且得不到补偿。缩孔产生的部位在铸件最后凝固区域、两壁相交处等热节处。基本条件是金属在恒温或很窄的温度范围内结晶,铸件由表及里逐层凝固。缩松产生的基本条件是金属的结晶温度范围较宽,
呈体积凝固方式。缩松常存在于铸件的心区域、厚大部位、冒口根部和内浇道附近。防止方法:①采用顺序凝固原则②加压补缩 5、铸件在凝固和随后的冷却过程,固态收缩收到阻碍而引起的内应力,称为铸造应力。分类(形成原因):热应力(残余),相变应力,机械阻碍应力(临时)防止和减小的措施:①合理设计铸件结构②尽量选用线收缩率小、弹性模量小的合金③采用同时凝固的工艺④合理设置浇冒口,缓慢冷却⑤若铸件已存在残余应力,可采用人工时效自然时效或振动时效等方法消除产生的缺陷(热裂、冷裂、变形)6/主要气体(H2、N2、O2)金属在熔炼过程会溶解气体。在浇注过程,因浇包未烘干、铸型浇铸系统设计不当,铸型透气性差以及浇注速度控制不当或型腔内气体不能及时排出等,都会使气体进入金属液,增加金属气体的含量,这就构成了金属的吸气性。过程:①气体分子撞击到金属液表面②在高温金属液表面上气体分子离解为原子状态③气体原子根据与金属元素之间的亲和力大小,以物理吸附方式或化学吸附方式吸附在金属表面④气体原子扩散进入金属液内部7、铸件凝固后,截面上不同部位以至晶粒内部产生化学成分不均匀现象称为偏析。宏观偏析(区域偏析):成分不均匀现象表现在较大尺寸范围,主要包括正偏析和逆偏析。微观偏析:微小范围内的化学成分不均匀现象,一般在一个晶粒尺寸范围左右,包括晶内偏析(枝晶偏析)和晶界偏析。正偏析:如果是溶质的分配系数K>1的合金,固液界面的液相溶质减少,因此越是后来结晶的固相,溶质的浓度越
无机非金属材料工艺学
无机非金属材料工艺学-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
合肥学院 Hefei University 无机非金属材料工艺学 课程总结 题目：无机非金属材料工艺学课程总结 年级: XXXXXXXXXX 学号: XXXXXXXXXXXX 姓名: XXXXXX 指导老师：田长安 2017年 6月 4 日
无机非非金属材料工艺学课程总结 无机非金属材料科学与工艺：是一门研究材料组成、结构、合成与制备、使用效能四者之间的关系与规律的科学。 合成与制备：是研究如何将原子、分子聚合起来并最终转变为有用产品的一系列连续过程，是提高材料质量、降低生产成本的关键，也是开发新材料、新器件的中心环节。 组成：是指构成材料物质的原子、分子、添加剂及其分布。 结构：是指组成原子、分子在不同层次上彼此结合的形式、状态和空间分布。 组成和结构是材料的基本表征。它们一方面是特定的合成与制备条件下的产物，另一方面又是决定材料性能与使用效能的内在因数。 无机非金属材料工艺学的研究内容：了解材料的组成与结构及它们同合成与制备之间、性能与使用效能之间的内在联系。 材料 材料的定义：能够用以加工有用物质的物质。 无机非金属材料：是除金属材料和有机高分子材料之外的所有材料的总称。 无机非金属材料的特性 1、与金属材料和有机高分子材料的区别 化学组成： （1）无机非金属材料：氧化物、碳化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物（如氮化物Si3N4、碳化物SiC、氮化硼BN）等。
（2）金属材料：一般为固体单质材料（除水银外）。 （3）有机高分子材料：碳、氢、氧、氮、氯等元素组成的化合物。 化学键组成： （1）无机非金属材料：主要为离子键（如NaCl）或离子-共价键（如SiO2离子键和共价键各占50%）。碳材料是例外，如金刚石是共价键，石墨是共价键和金属键 （2）金属材料：金属键 （3）有机高分子材料：共价键 2、无机非金属材料的特征 （1）具有复杂的晶体结构 （2）没有自由电子（石墨除外） （3）高硬度 （4）较好的耐化学腐蚀能力 （5）绝大多数是绝缘体 （6）制成薄膜时大多是透明的 （7）一般具有低导热性 （8）大多数情况下变形微小 3、无机非金属材料的基本属性 （1）高熔点、高硬度、高抗压 （2）耐腐蚀、耐磨损 （3）良好的抗氧化性、隔热性 （4）优良的介电、压电、光学、磁学性能及功能转换特性
工程材料与材料成型技术教案
教案 （理论课） 2010～2011学年第2学期 课程名称工程材料与成形技术基础教学系机械工程系 授课班级焊接091 主讲教师晏丽琴 职称讲师
培黎工程技术学院二○一一年二月课程基本情况
系主任：年月日 目录 第一章绪论 第一节材料加工概述 一、材料加工概述 二、材料加工的基本要素和流程 第二节材料成形的一些基本问题和发展概况 一、凝固成形的基本问题和发展概况 二、塑性成形的基本问题和发展概况 三、焊接成形的基本问题和发展概况 四、表面成形的基本问题和发展概况 第三节本课程的性质和任务 绪论 学习思考问题 ·材料加工的基本要素和流程是什么？ ·材料成形存在的基本问题是什么? ·本课程的性质和基本任务是什么? 一、材料加工概述 任何机器或设备，都是由许许多多的零件装配而成的。这些零件所用材料有金属材料，也有非金属材料。零件或材料的加工方法多种多样，归纳起来有以下4类： (1)成形加工：用来改变材料的形状尺寸，或兼有改变材料的性能。主要有凝固成形、塑性成形、焊接成形、粉末压制和塑料成形等。 (2)切除加工：用于改变材料的形状尺寸，主要有车、铣、刨、钻、磨等传统的切削加工，以及直接利用电能、化学能、声能、光能进行的特殊加工，如电火花加：[、电解加工、超声加工和激光加工等。 (3)表面成形加工：用来改变零件的表面状态和(或)性能，如表面形变及淬火强化、化学热处理、表面涂(镀)层和气相沉积镀膜等。
(4)热处理加工：用来改变材料或零件的性能，如退火、正火、淬火和回火等。 根据零件的形状尺寸特征、工作条件及使用要求、生产批量和制造成本等多种因素，选择零件的加工方法，以达到技术上可行、质量可靠和经济上合理。零件制成后再经过检验、装配、调试，最终得到整机产品。 二、材料加工的基本要素和流程 材料加工方法的种类虽然繁多，但通过对每种材料加工方法的过程分析表明，它们都可以用建立在少数几个基本参数基础上的统一模式来描述。该模式便于对各种加工方法进行综合分析和横向比较。 任何一种材料的加工过程，都是为了达到材料的形状尺寸或性能的变化。而为了产生这种变化，必须具备三个基本要素：材料、能量和信息（图1.2）。因而材料的加工过程，可以用相关材料流程、能量流程和信息流程来描述。 三大流程： 1.材料流程 表征加工过程特点的类型； 要改变形状尺寸和性能的材料状态； 能够用来实现这种形状尺寸和性能变化的基本过程； 2.能量流程 包括机械过程的能量流程，热过程能量：电能、化学能、机械能 3.信息流程 形状信息、性能信息
材料成形工艺基础
《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
无机非金属材料工艺学试题
工艺学 一、名词解释 1.澄清剂:凡在玻璃熔制过程中能分解产生气体，或能降低玻璃黏 度，促进排除玻璃液中气泡得物质称为澄清剂。 （作用:排除气泡.) 2.烧成：通常就是指将初步密集定形得粉块(生坯)经高温烧结成产 品得过程。其实质就是将粉料集合体变成致密得、具有足够强度得烧结体,如砖瓦、陶瓷、耐火材料等. 3.玻璃形成体：能单独形成玻璃，在玻璃中能形成各自特有得网络 体系得氧化物，称为玻璃得网络形成体。 4.玻璃中间体:一般不能单独形成玻璃,其作用介于网络形成体与 网络外体之间得氧化物,称之为中间体、 5.玻璃调整体：凡不能单独生成玻璃,一般不进入网络而就是处于 网络之外得氧化物,称为玻璃得网络外体。它们往往起调整玻璃一些性质得作用。 6.凝结时间：水泥从加水开始到失去流动性，即从流体状态发展到 较致密得固体状态，这个过程所需要得时间称凝结时间。 7.坯、釉适应性：坯、釉适应性就是指熔融性能良好得釉熔体，冷 却后与坯体紧密结合成完美得整体不开裂、不剥脱得能力。
8.玻璃熔化：玻璃配合料经过高温加热转变为化学组成均匀得、无 气泡得、并符合成型要求得玻璃液得过程。 9.IM：铝率又称铁率,其数学表达式为： IM = Ａｌ２Ｏ3／Fｅ2O3 铝率表示熟料中氧化铝与氧化铁含量得质量比,也表示熟料熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙得比例。 10.SＭ：硅率，又称为硅酸率,其数学表达式就是：SＭ＝Ｓ iO2/(Al2O3+Fｅ2Ｏ3）硅率就是表示熟料中氧化硅含量与氧化铝、氧化铁之与得质量比，也表示了熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿物得比例。 11.石灰饱与系数KH：就是熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C3S十 Ｃ2S)所需得氧化钙量与全部二氧化硅理论上全部生成硅酸三钙所需得氧化钙含量得比值. 12.萤石含率:萤石含率指由萤石引入得CａF2量与原料总量之比, 即:萤石含率=萤石含量×CａF2含量/原料总量×100% 13.水泥硬化：凝结过后,水泥浆产生明显得强度并逐渐发展成为坚 硬得固体，这一过程称为水泥得硬化。 14.水泥安定性：就是指水泥浆硬化后体积变化就是否均匀得性质 15.泥浆得触变性:就是指泥浆在静置后变稠，而一经搅拌又立即恢 复流动得性质。 16.水泥得烧结范围：就是指水泥生料加热至出现烧结所必需得、最
材料成型知识点归纳总结
一、焊接部分 1.焊接是通过局部加热或同时加压，并且利用或不用填充材料，使两个分离的焊件达到牢固结合的一种连接方法。实质——金属原子间的结合。 2.应用：制造金属结构件；2、生产机械零件；3、焊补和堆焊。 3.特点：与铆接相比1 . 节省金属；2 . 密封性好；3 . 施工简便，生产率高。与铸造相比 1 . 工序简单，生产周期短；2 . 节省金属； 3 . 较易保证质量 4.焊条电弧焊：焊条电弧焊（手工电弧焊）是用电弧作为热源，利用手工操作焊条进行焊接的熔焊方法，简称手弧焊，是应用最为广泛的焊接方法。 5.焊接电弧：焊接电弧是在电极与工件之间的气体介质中长时间稳定放电现象，即局部气体有大量电子流通过的导电现象。电极可以是焊条、钨极和碳棒。用直流电焊机时有正接法和反接法. 6.引弧方式接触短路引弧高频高压引弧 7.常见接头形式：对接搭接角接T型接头 8.保护焊缝质量的措施：1、对熔池进行有效的保护，限制空气进入焊接区（药皮、焊剂和气体等）。2、渗加有用合金元素，调整焊缝的化学成分（锰铁、硅铁等）。3、进行脱氧和脱磷。 9.牌号J×××J-结构钢焊条××-熔敷金属抗拉强度最低值×-药皮类型及焊接电源种类 10.焊缝由熔池金属结晶而成。冷却凝固后形成由铁素体和少量珠光体组成的柱状晶铸态组织。 11.热影响区的组织过热区正火区部分相变区熔合区 12.影响焊缝质量的因素影响焊缝金属组织和性能的因素有焊接材料、焊接方法、焊接工艺参数、焊接操作方法、焊接接头形式、坡口和焊后热处理等。 13.改善焊接热影响区性能方法：1.用手工电弧焊或埋弧焊焊一般低碳钢结构时，热影响区较窄，焊后不处理即可保证使用。2.重要的钢结构或用电渣焊焊接构件，要用焊后热处理方法消除热影响区。3.碳素钢、低合金结构钢构件，用焊后正火消除。4.焊后不能接受热处理的金属材料或构件，要正确选择焊接方法与焊接工艺。 14.常见的焊接缺陷裂纹夹渣未焊透未熔合焊瘤气孔咬边 15.焊接应力的产生及变形的基本形式收缩变形弯曲变形波浪变形扭曲变形角变形 16.焊接应力与变形产生的原因焊接过程中，对焊件进行了局部不均匀的加热是产生焊接应力与变形。 17.防止和减少焊接变形的措施：可以从设计和工艺两方面综合考虑来降低焊接应力。在设计焊接结构时，应采用刚性较小的接头形式，尽量减少焊缝数量和截面尺寸，避免焊缝集中等。 18.矫正焊接变形的方法机械矫正法火焰加热矫正法 19.坡口：焊件较薄时，在焊件接头处只需留出一定的间隙，用单面焊或双面焊，就可以保证焊透。焊件较厚时，为保证焊透，需预先将接头处加工成一定几何形状的坡口。 20.焊缝位置：熔焊时，焊缝所处的空间位置称为焊接位置。它有平焊、立焊、横焊和仰焊等四种。 21.埋弧自动焊的焊接电弧是在熔剂下燃烧，其引弧，维持一定弧长和向前移动电弧等主要焊接动作都由机械设备自动完成，故称为埋弧自动焊。 22.埋弧自动焊特点：1.生产率高2.焊缝质量好3.节省焊接材料和电能4.改善了劳动条件5.焊件变形小6.设备费用一次性投资较大。但由于埋弧焊是利用焊剂堆积进行焊接的，故只适用于平焊和直焊缝,不能焊空间位置焊缝及不规则焊缝。 23.自动焊工艺：仔细下料、清洁表面、准备坡口和装配点固。 24.气体保护焊：用外加气体作为电弧介质并保护电弧和焊接区的电弧焊。按照保护气体的不同，气体保护焊分为两类：使用惰性气体作为保护的称惰性气体保护焊，包括氩弧焊、氦弧焊、混合气体保护焊等；使用CO2气体作为保护的气体保护焊，简称CO2焊。特点：保护气体廉价，成本低；热量集中，焊速快，不用清渣，生产率高；明弧操作，焊接方便；热影响区小，质量好，尤其适合焊接薄板。主要用于30mm 以下厚度的低碳钢和部分合金结构钢。缺点是熔滴飞溅较为严重，焊缝不光滑，弧光强烈操作不当，易产生气孔。焊接工艺规范：采用直流反接，低电压（小于36V）和大电流密度。
工程材料与成型工艺
第一章：工程材料的分类及力学性能 1、强度：材料抵抗外力作用下变形和断裂的能力（MPa ） （1）弹性限度0e S Fe = σ（2）屈服点0 s S Fs =σ 屈服阶段特点：负荷F 不变，或略有升高，伸长量L ?继续显著增加 （3）条件屈服极限2.0σ（无明显屈服现象） （4）抗拉强度b σ（材料能抵抗最大塑性变形和断裂的能力） 2、塑性：在外力作用下，材料产生永久性变形而不破坏的能力（柔软性） 断后伸长率δ= 00L L L u -断面收缩率ψ=0 0S S S u -。 ψδ，越大塑性越好 3、硬度（耐磨性）：材料抵抗变形特别是压痕或划痕行成的永久变形的能 力。 （1）布氏硬度HBW /HBS ：以式样压痕的表面积A 去除符合下所得的商 压头：硬质合金头/淬火钢球 HBW=F/A 优点：能准确反映试样的真实硬度。缺点：不适于检验小件薄件和成品件。 350HBW10/1000/30：用直径10mm 的硬质合金钢球在9.807KN 试验力作用 下保持30s 测得的布氏硬度值为350。 （2）洛氏硬度HR ：以残余压痕的大小作为计量硬度的依据。 压头：金刚石圆锥、钢球或硬质合金球 HR=100-n/0.002 60HRBW/s ：用硬质合金球/钢球压头在B 标尺上测得洛氏硬度值为60。 优点：压痕面积小，可检测成品小件和薄件，测量范围大，测量简便迅速。缺点：对内部组织和性能不均匀的材料测量不准确。 4、冲击韧性k a ：在冲击再和作用下抵抗冲击力的作用而不被破坏的能力。 5、疲劳强度：b 12 1 σσ= -材料在规定N 次的交变载荷作用下，而不致引起断裂的最大应力称为疲劳强度。 6、断裂韧度IC K ：是指带微裂纹的材料或零件阻止裂纹扩展的能力。
塑料成型工艺与模具设计知识点word文档
塑料成型工艺与模具设计 一、填空题（每空1分，共30分） 1、聚合物的物理状态分为玻璃态、高弹态、粘流态三种。 2、成型零部件工作尺寸的计算方法有平均值法和公差带法。 3、注塑成型工艺参数为温度、压力、各阶段的作用时间。 4、注塑模的支持零部件包括固定板、支承板、支承块、模座等。 5、注射模的浇注系统有主流道、分流道、浇口、和冷料穴组成。 6、注射过程一般包括加料、塑化、注射、冷却、和脱模几个步骤。 7、导向机构的作用有导向作用、定位作用和承受一定的侧向压力。 8、塑料一般是由树脂和添加剂组成的。 9、注塑成型工艺过程包括成型前准备、注塑过程和塑件的后处理三个阶段。 10．塑料按理化特性分为热塑性塑料和热固性塑料。 二、选择题（每题2分，共20分） 1、热塑性塑料在常温下呈坚硬固态属于（A） A、玻璃态 B、高弹态 C、粘流态 D、气态 2、注塑机料筒温度的分布原则是（A） A、前高后低 B、前后均匀 C、后端应为常温 D、前端应为常温 3、主流道一般位于模具的中心，它与注塑机的喷嘴轴心线（D） A、垂直 B、相交 C、相切 D、重合 4、多型腔模具适用于（B）生产 A、小批量 B、大批量 C、高精度要求 D、试制 5、模具排气不畅可能导致的塑件缺陷是（A） A、烧焦痕 B、翘曲 C、拼接缝 D、毛刺 6、注塑机XS-ZY-125中的“125”代表（D） A、最大注射压力 B、锁模力 C、喷嘴温度 D、最大注射量 7、下列不属于注射模导向机构的是（D） A、导柱 B、导套 C、导向孔 D、推杆 8、合模时导柱与导套间呈（B） A、过孔 B、间隙配合 C、过渡配合 D、过盈配合 9、下列塑料中属于热固性塑料的是（C） A、聚乙烯 B、ABS C、酚醛 D、尼龙 10、从尽量减少散热面积考虑，热塑性塑料注射模分流道宜采用的断面形状是（A） A、圆形 B、矩形 C、梯形 D、U形 三、判断题（每题1分，共5分） 1、同一塑料在不同的成型条件下，其流动性是相同的。（×） 2、同一塑件的壁厚应尽量一致。（√） 3、一副塑料模可能有一个或两个分型面，分型面可能是垂直的、倾斜或平行于合模方向。（√） 4、注射成型时，为了便于塑件的脱模，在一般情况下，使塑件留在动模上。（√） 5、尺寸较大的模具一般采用4个导柱，小型模具通常用2个导柱。（√） 四、简答题（每题4分，共20分） 1、什么是塑料？塑料有哪些性能特点？（列出5条即可）
材料成形工艺学上课后习题
1.金属液态成型工艺特点： 1适应性强。铸造方法不受零件大小、形状和结构复杂程度的限制，又可铸造各种合金2尺寸精度高。节约金属材料和机械加工工时 3成本低。4废旧金属可以再生利用。5存在结构缺陷。铸件一般组织 疏松，晶粒粗大，铸件内部有时会出现缩孔、缩松、裂纹和偏析等缺陷，导致力学性能降低6废品率高。工序多，每道工序难以精确控制 7对周围环境污染严重，生产环境差，劳动环境差、强度高 2.液态金属充型过程有哪些水力学特点？ 1多相黏性流动。钢水中含有夹杂物和气体2不稳定流动。充型 过程中物理场（温度、断面积、流速）在不断变化3紊流流动。 Re>>Re临，流路方向变化，紊流流动4在“多孔管”中流动。浇注系 统和铸型的型腔有透气性，像“多孔管”，液体在“多孔管”中流动 5.奥赞公式的意义和成立条件 是浇注系统水力学计算的基本公式，为合理设计浇注系统提供了 依据成立条件：1浇注系统内充满流动2浇口杯液面保持不变3透气 性好，4需满足伯努利（能量）方程 6.液态金属充型能力，它与液态金属流动性有什么区别和联系？ 充型能力：液态金属充满型腔，获得完整形状、轮廓清晰的铸件 的能力 流动性：即合金金属的流动能力，是决定液态金属充型能力的内因，起主导作用，即流动性是充型能力的量度。而充型能力还受外界 条件的影响，铸型性质、浇注条件、铸型（件）结构也可以影响金属 液的充型能力 7.液态金属充型过程停止流动机理是？ 1对纯金属、共晶合金、窄结晶间隔的合金，靠近管壁的液态金 属首先凝固，一般以柱状晶组织向管壁内推进，而中心的过热金属可 以继续向前流动，而且可以全部或部分熔化正在生长的柱状晶，当液 态金属的过热度散尽，柱状晶生长到中心，中间卡死，液态金属停止 流动 2对于有一定结晶温度范围的合金，他们在一定的范围内结晶， 不断接触管壁的液态金属前端首先到达凝固温度，并有部分枝晶析出。随着枝晶的增多，流动的阻力越来越大，流速越来越慢，到某一程度后，前端阻塞，液态金属停止流动。 影响因素：合金本身性能，铸型条件，浇铸工艺 8.金属凝固动态曲线的意义是什么？ 把不同时间，不同位置到达同一温度点连接起来，就得到凝固动 态曲线 凝固动态曲线可以明确凝固区间，确定凝固过程中典型温度点 （液固相温度）可以知道在某一时间某个断面所处的凝固状态（L、SL、S），从而合理制定铸造工艺。 逐层凝固：流动性好，易于获得健全的凝固体。液体补缩性好， 凝固的的组织致密，形成集中缩孔的倾向大，热裂倾向小，气孔倾向小，应力大，宏观偏析严重 体积凝固：中间凝固：
无机非金属材料工艺学习题
第一章 问答题 1.什么是无机非金属材料？如何分类？ 答：无机非金属材料是以某些元素的氧化物，碳化物，氮化物，卤素化合物，硼化物以及硅酸盐，磷酸盐，硼酸盐等物质组成的材料，是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。 无机非金属材料品种和名目极其繁多，用途各异。因此，还没有一个统一而完善的分类方法。通常把它分为普通的（传统的）和先进的（新型的）无机非金属两大类。其中传统可分为：水泥，陶瓷，耐火材料，玻璃，搪瓷磨料等，而新型的有：先进陶瓷，非晶态材料，人工晶体，无机涂层，无机纤维等。 2.试简述无机非金属材料生产过程的共性与个性。） 答: 无机非金属材料的特性：①耐高温；②化学稳定性高；③高强度、高硬度；④电绝缘性好；⑤韧性差。 共性：1，原料：水泥、玻璃、砖瓦、陶瓷、耐火材料的原料大多来自储量丰富的非金属矿物 2，粉料的制备与运输：因原料大多来自天然的硬质矿物，必须进行矿物的破粉碎。粉体颗粒的大小、级配、形状及其均匀性往往直接影响产品的质量和产量。 3，高温加热（热处理） 由于无机非金属材料工业所用原料的稳定性和耐高温性，要使它们相互反应生成新的高度稳定的物质或使其形成熔融体，必须要在较高的温度下进行（一般都在1000C以上）， 4，成形 由粉体变成产品都有一个成形过程。 5，干燥 由于有些天然原料如粘土、砂等常含有水分而不好加工，需要烘干。各种浆体都要脱水烘干，成形后的制品必须经过于燥，才能进入烧成。 个性：粉体的制备过程以P来表示，热处理过程用H来表示，成形以F来表示 （一）胶凝材料类 这类产品首先要经过热处理，合成能水化的矿物，然后磨成细粉，最后成形。因此，它的生产过程组合应是H－P－F。
材料成型技术基础知识点总结
第一章铸造 1.铸造：将液态金属在重力或外力作用下充填到型腔中，待其凝固冷却后，获得所需形状和尺寸的毛坯或零件的方法。 2.充型：溶化合金填充铸型的过程。 3.充型能力：液态合金充满型腔，形成轮廓清晰、形状和尺寸符合要求的优质铸件的能力。 4.充型能力的影响因素： 金属液本身的流动能力（合金流动性） 浇注条件：浇注温度、充型压力 铸型条件：铸型蓄热能力、铸型温度、铸型中的气体、铸件结构 流动性是熔融金属的流动能力，是液态金属固有的属性。 5.影响合金流动性的因素： （1）合金种类：与合金的熔点、导热率、合金液的粘度等物理性能有关。 （2）化学成份：纯金属和共晶成分的合金流动性最好； （3）杂质与含气量：杂质增加粘度，流动性下降；含气量少，流动性好。 6.金属的凝固方式： ①逐层凝固方式 ②体积凝固方式或称“糊状凝固方式”。 ③中间凝固方式 7.收缩：液态合金在凝固和冷却过程中，体积和尺寸减小的现象称为合金的收缩。 收缩能使铸件产生缩孔、缩松、裂纹、变形和内应力等缺陷。 8.合金的收缩可分为三个阶段：液态收缩、凝固收缩和固态收缩。 液态收缩和凝固收缩，通常以体积收缩率表示。液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松缺陷的基本原因。 合金的固态收缩，通常用线收缩率来表示。固态收缩是铸件产生内应力、裂纹和变形等缺陷的主要原因。 9.影响收缩的因素 （１）化学成分：碳素钢随含碳量增加，凝固收缩增加，而固态收缩略减。 （２）浇注温度：浇注温度愈高，过热度愈大，合金的液态收缩增加。 （３）铸件结构：铸型中的铸件冷却时，因形状和尺寸不同，各部分的冷却速度不同，结果对铸件收缩产生阻碍。 （4）铸型和型芯对铸件的收缩也产生机械阻力 10.缩孔及缩松：铸件凝固结束后常常在某些部位出现孔洞，按照孔洞的大小和分布可分为缩孔和缩松。大而集中的孔洞称为缩孔，细小而分散的孔洞称为缩松。 缩孔的形成：主要出现在金属在恒温或很窄温度范围内结晶，铸件壁呈逐层凝固方式的条件下。 缩松的形成：主要出现在呈糊状凝固方式的合金中或断面较大的铸件壁中，是被树枝状晶体分隔开的液体区难以得到补缩所致。 合金的液态收缩和凝固收缩越大，浇注温度越高，铸件的壁越厚，缩孔的容积就越大。 缩松大多分布在铸件中心轴线处、热节处、冒口根部、内浇口附近或缩孔下方。
材料成型工艺学A卷
《材料成型工艺学》期末考试试题（A ） 注意事项：1、适用班级：材料科学与工程 2、本试卷共2页。满分100分。 3、考试时间120分钟。 4、考试方式：闭卷 一、填空题（每空1分，共30分） 1. 材料科学与工程的四个要素为______________、______________、______________和______________。 2. 获得高分子材料的方法可大致分为三种，分别为：______________、______________、______________。 3. 当今最重要的三大高分子材料为：______________、______________、______________。 4. 塑料按用途和性能可以分为：______________和______________；按化学结构和加热效应塑料可以分为：______________和______________。 5. 聚酰胺是一类性能优良的工程塑料，其制造方法通常采用______________和______________。 6. 影响聚合物取向的因素包括______________、______________、______________和______________。 7. 针对热、氧、光三个引起高分子材料老化的主要因素，可将稳定剂细分为______________、______________和______________。 8．影响填充剂补强效果的因素包括______________、______________、颗粒表面性质、填充剂的结构性和______________。 9. 混合机理涉及三种扩散形式，即______________、______________和______________。 10. 挤出成型时，螺杆的运转产生输送物料、______________和混合均化物料三种作用。 二、选择题（每小题2分，共20分） 1. 下列哪一项不属于橡胶压出机的主要部件？ （ ） A 、机身 B 、牵引辊 C 、螺杆 D 、机头和口型 2. 下列选项中属于混合连续设备的是 （ ） A 、Z 形捏合机 B 、高速混合机 C 、开炼机 D 、双螺杆挤出机 3. 下述高分子制品不可采用注射成型的是 ( ) A 、橡胶制品 B 、热塑性塑料制品 C 、热固性塑料制品 D 、合成纤维制品 4. 下列制品哪一个较不适合用中空吹塑成型 ( ) A 、塑料瓶 B 、塑料桶 C 、塑料板 D 、塑料袋 5. 关于不溢性模具特点、结构表述不正确的是 ( ) A 、物料不会溢出模具 B 、模压压力部分施加在物料上 C 、可用来压制牵引度较长的模具 D 、制造成本较高 6. 下列不属于差压成型法制品特点是 （ ） A 、制品结构比较鲜明，精密部位是与模具面贴合的一面，且光洁度也较高 B 、成型时，凡片材与模具面在贴合时间上越靠后的部位其厚度越小 C 、制品光洁度好，不带瑕疵，材料原来的透明性在成型后不发生变化 D 、壁厚的最大部位在模具的顶部，最薄的部位在侧面与底面的交界区 7、下列制品哪一个不适合用压延成型 （ ） A 、P E 薄膜 B 、PU 人造革 C 、ABS 鞋底 D 、PVC 板材 8、下列物质中不属于生胶塑炼的化学增塑剂的是 （ ） A 、硫酚 B 、 苯醌 装 订 线 内 不 要 答 题