金属工艺学试题

金属工艺学

金属材料的基本知识

第一章：金属材料的主要性能

1.下列符号所示的力学指标名称和含义是什么？

b δ：试样在拉断前所能承受的最大应力，Mpa

s δ：试样产生屈服时的应力，Mpa

0.2δ:试样产生0.2%塑性变形时的应力

1-δ：疲劳强度

δ：伸长率

k a ：冲击韧度（冲击值），2/cm J

HRC:以 120金刚石锥体为压头的洛氏硬度计

HBS:以淬火钢球为压头的传统布氏硬度计

HBW:以硬质合金球为压头的新型布氏硬度计

第二章：铁碳合金

1.碳溶解于Fe -α中形成的固溶体称为铁素体，呈体心立方晶格，通常以符号F 表示。

2.亚共晶铸铁随含碳量增加，结构缝隙越小，流动性越好。

第三章：钢的热处理

1.普通热处理包括：退火、正火、回火、淬火。

2.下列牌号钢各属于哪类钢，及其含碳量？

15：低碳钢，0.15% 40：中碳钢，0.4%

Q195：最低屈服点为195的碳素结构钢

Q345：最低屈服点为345的低合金钢

CrWMn:合金工具钢

40Cr：合金结构钢，0.4%

60Si2Mn：合金结构钢，0.6%

注：（1）元素符号及其后面数值表示所含合金元素及其平均含量的百分数。

（2）合金结构钢中，合金元素含量<1.5%,则不标其含量。

锻造

第一章：铸造工艺基础

1.铸件的凝固方式：逐层凝固、糊状凝固、中间凝固。

2.缩孔和缩松的防止：顺序凝固、安放冒口、增设冷铁。

第三章：砂型铸造

1.浇注位置选择原则，铸件重要的加工面应朝下。

金属塑性加工

第一章：金属的塑性变形

1.清除加工硬化的方法：恢复再结晶。在结晶温度以上热变形，结晶温度以下冷变形。

2.可锻性的优劣常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量，塑性越好，变形抗力越小，则金属的可锻性越好，反之则越差。

3.金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件。

4.金属的本质：化学成分的影响，金属内部组织的影响。

第二章：锻造

1.模膛分为模锻模膛和制胚模膛。

第三章：冲压

1.落料件确定凹模刃口尺寸，冲孔件取凸模刃口尺寸。

焊接

1.钢焊条焊接钢材时，阳极区温度2600K，阴极区约为2400K，电弧中心区温度最高可达6000-8000K。

2.焊接热影响区：熔合区，过热区，正火区，部分相变区。

3.对于焊后变形小但已超过允许值的焊件可采用机械矫正法或火焰矫正法。

4.埋弧自动焊常用来焊接长直线焊缝和较大直径环形焊缝。

5.钎焊可分为硬钎焊、软钎焊。

简答题(24’)

1.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：金属晶粒越细，其强度、硬度越高，塑性、韧性越好。细化晶粒的途径：1.变质处理2.增大过冷度3.振动、搅拌。

2.铸型分型面选取的原则有哪些？

答：1.应尽量使分型面平直，数量少；

2.应避免不必要的型芯和活块，以简化造型工艺；

3.应尽量使铸件全部或大部分置于下箱。

3.什么是加工硬化？

答：在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的所有强度指

标（弹性极限、比例极限、屈服点和强度极限）和硬度都有所提高，但塑性和韧性有所下降，这种现象称为冷变形强化或加工硬化。

4.焊接变形有哪几种变形?防止变形的措施。

答：变形：1.纵向和横向收缩变形2.角变形3.弯曲变形4.扭曲变形5.波浪变形。措施：施焊时采用反变形措施或刚性夹持方法；正确选择焊接参数和焊接次序。

5.焊条电弧焊焊条组成结构及作用。

答：1.焊芯：补充金属，导电；2.焊条药皮：提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔化金属的有害作用，对熔池的脱氧和加入合金元素，保证焊缝金属的化学成分和力学性能。

6.什么是积屑瘤？形成及影响。

答：在一定范围的切屑速度下切屑塑性金属时，常发现在刀具前面切屑刃的部位粘附着一小块很硬的金属，这就是积屑瘤。

形成：当前面对滞留层的摩擦阻力超过切屑材料内部合力时，就会有一部分金属粘附在切屑刃附近，形成积屑瘤。

影响：1.保护切屑刃的作用；2.增大了刀具工作前角，使切屑轻快。

7.影响铸型充型能力有哪些？

答：1.合金流动性；2.浇筑条件：浇筑温度、充型压力；3.铸型填充条件：铸型材料、铸型温度、铸型中的气体；4.铸件结构。

8.如何确定分模面的位置？为什么模锻生产中不能直接锻出通孔？

答：①在制定模锻件图时，须遵照下列原则确定分模面的位置：

a.要保证模锻件易于从模膛中取出。通常分模面选在模锻件的最大截面上。

b.所选定的分模面应能使模膛的深度最浅。这样有利于金属充填模膛，便于锻件的取出和锻模的制造。

c.选定的分模面应能使上、下两模沿分模面的模膛轮廓一致。这样在安装锻模和生产中发现错模现象时，便于及时调整锻模位置。

d.分模面最好是平面，且上、下锻模的模膛深度尽可能一致。便于模膛制造。

e.所选分模面尽可能使锻件所加的敷料最少。这样既可提高材料的利用率，又减少了切削加工的工作量。

②在模锻生产过程中，为了避免上、下模膛中的上、下模突出部分在模锻的锻足阶段直接接触，以避免该部分的直接刚性接触所引起的模具损坏或模锻设备损坏，提高模具的使用寿命，从而提高生产效率、保证模锻设备的安全运行，要求上、下模膛中的突出部分在锻足阶段有一定的距离。由于上、下模膛中的上、下模突出部分的高度有限，在模锻过程中不可能把金属完全分开而挤压出通孔，而只能压凹成盲孔，中间留有一层连皮，这层连皮在切飞边时冲除后，才成为通孔。由此可知，在模锻生产中不能直接锻出通孔。

画图题（24’）

看图标号题(12’)

计算题(15’)