《金属工艺学》复习资料一、填空：1.合金的收缩经历了(液态收缩)、(凝固收缩)、(固态收缩)三个阶段。
2.常用的热处理方法有（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。
3.铸件的表面缺陷主要有（粘砂）、（夹砂）、（冷隔）三种。
4.根据石墨的形态，铸铁分为（灰铸铁）、（可锻铸铁）、（球墨铸铁）、（蠕墨铸铁）四种。
5.铸造时，铸件的工艺参数有（机械加工余量）、（起模斜度）、（收缩率）、（型芯头尺寸）。
6.金属压力加工的基本生产方式有（轧制）、（拉拔）、（挤压）、（锻造）、（板料冲压）。
7.焊接电弧由（阴极区）、（弧柱）和（阳极区）三部分组成。
8.焊接热影响区可分为（熔合区）、（过热区）、（正火区）、（部分相变区）。
9.切削运动包括（主运动）和（进给运动）。
10.锻造的方法有（砂型铸造）、（熔模铸造）和（金属型铸造）。
11.车刀的主要角度有（主偏角）、（副偏角）、（前角）、（后角）、（刃倾角）。
12.碳素合金的基本相有（铁素体）、（奥氏体）、（渗碳体）。
14.铸件的凝固方式有（逐层凝固）、（糊状凝固）、（中间凝固）三种。
15.铸件缺陷中的孔眼类缺陷是（气孔）、（缩孔）、（缩松）、（夹渣）、（砂眼）、（铁豆）。
17.冲压生产的基本工序有（分离工序）和（变形工序）两大类。
20.切屑的种类有（带状切屑）、（节状切屑）、（崩碎切屑）。
21.车刀的三面两刃是指（前刀面）、（主后刀面）、（副后刀面）、（主切削刃）、（副切削刃）。
二、名词解释：1.充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力，成为液态合金的充型能力。
2．加工硬化：随着变形程度增大，金属的强度和硬度上升而塑性下降的现象称为加工硬化。
3．金属的可锻性：衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难易程度的工艺性能，称为金属的可锻性。
4．焊接：利用加热或加压等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来的一种工艺方法。
5.同素异晶转变：随着温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异晶转变。
6．起模斜度：为使型芯便于从砂型中取出，凡垂直于分型面的立壁在制造模样时，必须留出一定的倾斜度，此倾斜度称为起模斜度。
7.积屑瘤：在一定范围的切削速度下切削塑性金属时，常发现在刀具前刀面靠近切削刃的部位粘附着一小块很硬的金属，这就是积屑瘤。
8．结晶：金属的结晶就是金属液体转变为晶体的过程，亦即金属原子由无序到有序的排列过程。
9.热处理：就是将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以改变钢的组织，从而获得所需性能的工艺方法。
10.锻造：利用冲击力或压力使金属在抵铁间或锻模中变形，从而获得所需形状和尺寸的锻件，这类工艺方法称为锻造。
三、简答题：1．铸型分型面的选择原则是什么？答：（1）应使造型工艺简化。
如尽量使分型面平直、数量少，避免不必要的活块和型芯等。
（2）应尽量使铸件全部或大部置于同一砂箱，以保证铸件的精度。
（3）为便于造型、下芯、合箱和检验铸件的壁厚，应尽量使型腔及主要型芯位于下箱。
2．影响金属可锻性的因素有哪些？答：金属的可锻性取决于金属的本质和加工条件。
对于金属本质来说：（1）不同化学成分的金属其可锻性不同；（2）金属内部的组织结构不同，其可锻性有很大差别；对于加工条件来说：（1）变形温度的影响；（2）变形速度的影响；（3）应力状态的影响；3．简述焊接接头热影响区的组织和性能？答：焊接接头热影响区可分为：熔合区、过热区、正火区和部分相变区等。
（1）熔合区：熔化的金属凝固成铸态组织，未熔化金属因加热温度过高而成为过热粗晶。
强度、塑性和韧性都下降。
（2）过热区：由于奥氏体晶粒急剧长大，形成过热组织，故塑性及韧性降低。
（3）正火区：加热时金属发生重结晶，转变为细小的奥氏体晶粒。
冷却后得到均匀而细小的铁素体和珠光体组织，其力学性能优于母材。
（4）部分相变区：珠光体和部分铁素体发生重结晶，转变成细小的奥氏体晶粒。
部分铁素体不发生相变，但其晶粒有长大趋势。
冷却后晶粒大小不均，因而力学性能比正火区稍差。
4．简述车削的工艺特点及应用？答：车削的工艺特点：（1）易于保证工件各加工面的位置精度；（2）切削过程比较平稳；（3）适用于有色金属零件的精加工；（4）刀具简单。
车削的应用：可以加工各种回转表面，如内外圆柱面、内外圆锥面、螺纹、沟槽、断面和成形面等。
加工精度可达IT8—IT7，表面粗糙度Ra值为1.6—0.8um。
5．对刀具材料有哪些基本要求？答：（1）较高的硬度；（2）足够的强度和韧度，以承受切削力、冲击和振动；（3）较好的耐磨性；（4）较高的耐热性；（5）较好的工艺性。
6．板料冲压工艺的特点是什么？答：（1）可以冲压出形状复杂的零件，且废料较少；（2）产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度值，冲压件的互换性较好；（3）能获得重量轻、材料消耗少、强度和刚度都较高的零件；（4）冲压操作简单，工艺过程便于机械化和自动化，生产效率很高。
故零件成本低。
7．切削液的作用是什么？有哪些种类？答：切削液主要通过冷却和润滑作用来改善切削过程。
它一方面吸收并带走大量切削热，起到冷却作用；另一方面它能渗入到刀具与工件和切屑的接触便面，形成润滑膜，有效地减少摩擦。
切削液的种类：（1）水基切削液，如：水溶液、乳化液等；（2）油基切削液，主要成分是矿物油，少数采用动植物油或复合油。
8．简述铣削的工艺特点及应用？答：铣削的工艺特点：（1）生产率较高；（2）容易产生振动；（3）刀齿散热条件较好。
铣削的应用：主要用来加工平面（包括水平面、垂直面和斜面）、沟槽、成形面和切断等。
加工精度可达IT8—IT7，表面粗糙度Ra值为1.6—3.2um。
9．简述防止焊接变形和开裂的方法？答：焊接应力的存在会引起焊件的变形。
防止焊接变形的方法：（1）在结构设计中采用对称结构或大刚度结构、焊缝对称分布结构；（2）施焊中，采用反变形措施或刚性夹持方法；（3）正确选择焊接参数和焊接次序，对减少焊接变形也很重要；焊接应力过大的严重后果是使焊件产生裂纹。
防止焊接开裂的方法：（1）合理选材；（2）采取措施减小应力；（3）选用合理的焊接工艺和焊接参数（如采用碱性焊条、小能量焊接、预热、合理的焊接次序）。
10.简述钻削的工艺特点及应用？答：钻削的工艺特点：（1）容易产生“引偏”（2）排屑困难；（3）切削热不易传散；钻削的应用：主要用于粗加工，例如精度和粗糙度要求不高的螺钉孔、油孔和螺纹底孔等。
加工精度IT10以下，表面粗糙度Ra值大于12.5um。
11.为保证铸件性能，对铸件结构有哪些要求？答：（1）应尽量避免铸件起模方向存有外部侧凹，便于起模；（2）尽量使分型面为平面；（3）凸台和筋条结构应便于起模；（4）垂直分型面上的不加工表面最好有结构斜度；（5）尽量不用和少用型芯；（6）应有足够的芯头，以便于型芯的固定、排气和清理；（6）合理设计铸件的壁厚；（7）铸件的壁厚应尽可能均匀；（8）设计铸件壁的联接或转角时，也应尽力避免金属的积聚和内应力的产生；（9）为防止热裂，可在铸件易裂处增设防裂筋；（10）设计铸件的筋、辐时，应尽量使其得以自由收缩，以防产生裂纹。
11．铣削方式有哪些？各有何优、缺点？答：铣削方式有：周铣法（用圆柱铣刀的圆周力齿加工平面）和端铣法（用端铣刀的端面刀齿加工平面）。
优缺点：（1）端铣的切削过程比周铣时平稳，有利于提高加工质量；（2）端铣可以达到较小的表面粗糙度。
（3）端铣时，刀具系统的刚度较好；生产效率高，加工表面质量好。
（4）周铣法的适应性广。
13.焊缝布置的工艺原则是什么？答：（1）焊缝布置应尽量分散；（2）焊缝的位置应可能对称布置；（3）焊缝应尽量避开最大应力断面和应力集中位置；（4）焊缝应尽量避开机械加工表面；（5）焊缝位置应便于焊接操作；14.焊接接头的形式有哪些？答：焊接接头形式可分为对接接头、T形接头、角形接头和搭接接头四种。
15.纤维组织是怎样形成的？有何利弊？答：铸锭在压力加工中产生塑性变形时，基体金属的晶粒形状和沿晶界分布的杂质形状都发生了变形，它们都将沿着变形方向被拉长，呈纤维状。
这种结构叫纤维组织。
纤维组织使金属在性能上具有了方向性。
金属在平行纤维方向上的塑性和韧性提高，而在垂直纤维方向上塑性和韧性降低。
在设计和制造零件时，都应使零件在工作中产生的最大正应力方向与纤维方向重合，最大切应力方向与纤维方向垂直。
并使纤维分布与零件的轮廓相符合，尽量使纤维组织不被切断。
金属工艺学1.合金流动性决定于那些因素？合金流动性不好对铸件品质有何影响？答：决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。
合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。
2.何谓合金的收縮？影响合金的收縮的因素有哪些？答：合金在浇注、凝固直至冷却至室温过程中体积和尺寸縮减的现象，称为收縮。
影响合金收縮的原因有化学成分、浇注温度、铸件的结构和铸件条件。
3.何谓同时凝固原则和定向凝固原则？答：同时凝固原则：将内浇道开在薄壁处，在远离浇道处放置冷铁，那么，薄壁处因被高温金属液加热而凝固减缓，厚壁处因冷铁激冷而凝固加快，从而达到同时凝固。
定向凝固原则：在铸件可能出现縮孔的厚大部位安放冒口，使铸件远离冒口的部位最先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。
4 试从石墨的存在和影响分析灰铸铁的力学性能和其他性能特征。
答：石墨在灰铸铁中以片状形式存在，易引起应力集中。
石墨数量越多，形态愈粗大、分布愈不均匀，对金属的割裂就愈严重。
从而抗拉强度低、塑性差，但良好的吸震性、减摩性和低的缺口敏感性，且易于铸造和切削加工。
石墨化不充分易产生白口，铸铁硬脆难以切削加工，石墨化过分，则形成粗大的石墨，铸铁的力学性能降低。
5 影响铸铁中石墨化过程的主要因素是什么？相同化学成分的铸铁件的力学性能是否相同？答：主要因素：化学成分和冷却速度铸铁件的化学成分相同时铸铁的壁厚不同其组织和性能不同。
在厚壁处冷却速度较慢，易获得铁素体基体和粗大的石墨片，力学性能较差：而在薄壁处，冷却速度较快，铸件易获得硬而脆的白口组织或麻口组织。
6为什么普通灰铸铁热处理效果不如球墨铸铁好？普通灰铸铁常用的热处理方法有哪些？其目的是什么？答：普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏程度不能依靠热处理来消除或改进：而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体，以获得所需的组织和性能，故球墨铸铁性能好。
常用的热处理：时效处理，目的是消除内应力，防止加工后变形；软化退火，目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。
7试述电阻对焊和闪光对焊的过程,为什么闪光对焊为固态下的连接接头。
电阻对焊：先将焊件夹紧并加压，然后通电使接触面温度达到金属塑性变形温度，接触面金属在压力下产生塑性变形和再结晶，形成固态焊接接头闪光对焊：闪光对焊的关键是先通电后接触，当温度分布达到合适的状态后，立刻施加顶锻力，将对接处所有液态物质全部挤压，使纯净的高温金属互相接触，在压力下产生塑性变形和再结晶，形成固态连接接头。