1、1.影响合金的流动性的因素有哪些？合金的流动性与凝固方式有何关系？答：纯金属和共晶成分的合金，由于是在恒温下进行结晶，液态合金从表层逐渐向中心凝固，固液界面比较光滑，对液态合金的流动阻力较小，同时，共晶成分合金的凝固温度最低，可获得较大的过热度，推迟了合金的凝固，故流动性最好；其它成分的合金是在一定温度范围内结晶的，由于初生树枝状晶体与液体金属两相共存，粗糙的固液界面使合金的流动阻力加大，合金的流动性大大下降，合金的结晶温度区间越宽，流动性越差。总之，铸型的结构越复杂、导热性越好，合金的流动性就越差。提高合金的浇注温度和浇注速度，以及增大静压头的高度会使合金的流动性增加。合金的凝固方式与流动性
2、的关系：糊状凝固差；顺序凝固中等； 同时凝固最好。2.试述铸件中缩孔缩松产生的机理，如何防止？答：缩孔产生机理纯金属、共晶成分合金和结晶温度范围窄的合金，在一般铸造条件下按由表及里逐层凝固的方式凝固。由于金属或合金在冷却过程中发生的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩，从而在铸件最后凝固的部位形成尺寸较大的集中缩孔。缩松产生机理结晶温度范围较宽的合金，一般按照体积凝固的方式凝固，凝固区内的小晶体很容易发展成为发达的树枝晶。当固相达到一定数量形成晶体骨架时，尚未凝固的液态金属便被分割成一个个互不相通的小熔池。在随后的冷却过程中，小熔池内的液体将发生液态收缩和凝固收缩，已凝固的金属则发生固态收缩。由于熔
3、池金属的液态收缩和凝固收缩之和大于其固态收缩，两者之差引起的细小孔洞又得不到外部液体的补充，便在相应部位形成了分散性的细小缩孔，即缩松。防止减少缩孔缩松的方法：1 合理设计冒口的大小与安放位置；2 必要时增加工艺补贴；3 尽量将容易产生缩孔缩松的位置放在铸件不重要的位置。3.铸造分型面和浇注位置的选择原则是什么？答： 铸型分型面的选择原则:1.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 （手工造型时，局部阻碍起模的凸起可以做活块）2.应该尽量减少分型面和活块数量（中小件）3.减少型芯和便于下芯，合型及检验位置4.起模，故分型面应该选择在铸件最大截面处5.采用平直分型面，以简
4、化操作及模型制造 浇注位置选择原则:1 铸件重要的加工面应朝下，若做不到, 可放侧面或倾斜，若有几个加工面,则应把较大的放下面.2 如导轨面是关键面，不允许有缺陷, 则要放下面,伞齿轮3 铸件的大平面应朝下，上表面出现缺陷, 尤其易夹砂.4 大的薄壁部分放下面或侧面，利于金属充填, 防止浇不足5 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.4.简述熔模铸造的生产过程，其主要特点有哪些？答：熔模铸造的生产过程：1 蜡模制作 2 结壳：蜡模涂上涂料，硬化干燥等 3 脱蜡焙烧 4 填砂：浇注 5 落砂清理冷却后，破坏型壳，掏出铸件，去浇口，毛刺，退火或正火，以便得到所需机械机
5、能。熔模铸造的特点如下：1)毛坯尺寸精度高，表面光洁。2)减少毛坯切削加工量，能生产形状复杂的模具零件。3)材料几乎不受限制，有利于加工超高强度合金、耐热合金，以及难加工材料。4)适应各种批量的生产。5.特种铸造方法有哪些？主要工艺过程？各有什么特点？答：特种铸造有：1 熔模铸造熔模铸造又称失蜡铸造，它用易熔材料制成模型,然后在模型上涂一层耐火材料，经硬化后，再将模型熔化排出型外，从而获得无分型面的铸型,铸型焙烧后即可浇注，用这种方法生产的铸件表面非常光洁。2 金属型铸造将金属液浇入金属铸型得到铸件的方法称为金属型铸造。它分为垂直式、水平式、复合式三种。它们的共同特点是：金属型导热快，没有退让
6、性、透气性。另外，如果金属型不保持一定的工作温度，则对金属液具有较大的激冷作用，充型则比较困难。所以金属型铸造在刷涂料以前要预热，以保证涂料层致密均匀，减缓冷却速度,防止铸件产生白口。但它的优点是可以多次浇注，节约工时，无需型砂，提高了生产率，改善了劳动条件 ，生产的铸件光洁度高、组织致密、机械性能好。金属型铸造多用于有色金属铸件的生产。3 离心铸造将液态金属浇入高速旋转的铸型中，使金属液在离心力的作用下填充铸型并凝固成型的铸造方法。这种铸造方法工艺过程非常简单，铸件机械性能也能满足要求，可以铸造双金属铸件。但铸件内表面质量较差，孔的尺寸公差难以控制。它主要用于铸管和缸套等类铸件的生产。4 低
7、压铸造液态金属在一定的压力下自下而上地充填铸型并凝固而获得铸件的方法。它主要用于质量要求较高的铝合金和镁合金铸件的生产。5 陶瓷型铸造利用质地较纯、热稳定性较高的耐火陶瓷材料作造型材料，与硅酸乙酯水溶液混合后制成浆料，经灌浆、结胶、起模、焙烧等工序而制成铸型，然后浇注金属液而获得铸件的方法称为陶瓷型铸造。虽然它有铸件表面光洁，尺寸精确，设备投资少，准备周期短，对铸件大小无限制的优点。但是，铸型材料价格昂贵，不适宜大批量生产。它主要用于冲模、锻模、压铸模板等铸件的生产6 实型铸造生产中采用聚苯乙烯泡塑模样，应用呋喃树脂自硬砂造型。当金属液浇入铸型时，泡沫塑料模样在高温金属液作用下迅速气化，燃烧而
8、消失，金属液取代了原来泡沫塑料所占据的位置，冷却凝固成与模样形状相同的实型铸件。相对来说，消失模铸造对于生产单件或小批量的汽车覆盖件,机床床身等大型模具较之传统砂型有很大优势，它不但省去了昂贵的木型费用，而且便于操作，缩短了生产周期，提高了生产效率，具有尺寸精度高，加工余量小，表面质量好等优势。6.影响合金的锻造性能的因素有哪些？答：影响锻造性能的因素有：1.化学成分不同化学成分的金属其锻造性能不同。纯金属的锻造性能较合金的好。 2.金属组织金属内部的组织不同，其可锻性有很大差别。纯金属及单相固溶体的合金具有良好的塑性，其锻造性能较好；钢中有碳化物和多相组织时，锻造性能变差；具有均匀细小等轴晶
9、粒的金属，其锻造性能比晶粒粗大的铸态柱状晶组织好；钢中有网状二次渗碳体时，钢的塑性将大大下降。3.变形温度随着温度升高，原子动能升高，削弱了原子之间的吸引力，减少了滑移所需要的力，因此塑性增大，变形抗力减小，提高了金属的锻造性能。但加热温度过高，会使晶粒急剧长大，导致金属塑性减小，锻造性能下降。4.变形速度变形速度即单位时间内变形程度的大小。一方面，随着变形速度的增大，金属在冷变形时的冷变形强化趋于严重，表现出金属塑性下降，变形抗力增大；另一方面，金属在变形过程中，消耗于塑性变形的能量一部分转化为热能，当变形速度很大时，热能来不及散发，会使变形金属的温度升高。 5.应力状态不同的压力加工方法在
10、材料内部所产生的应力大小和性质(压应力和拉应力)是不同的。在三向应力状态下，压应力的数目越多，则其塑性越好；拉应力的数目越多，则其塑性越差。7.冷变形对合金组织性能有何影响？答：金属在冷变形时，随着变形程度的增加，强度和硬度提高，塑性和韧性下降，这种现象称为冷变形强化，又破碎现象，金属的强度和硬度越来越高，而塑性和韧性越来越低，冷变形强化是强化金属材料的手段称加工硬化或冷硬化，冷变形强化时，金属内对称面附近的晶格发生畸变，甚至产生晶粒破碎现象，金属的强度和硬度越来越高，而塑性和韧性越来越低，冷变形强化是强化金属材料的手段之一，尤其是一些不能通过热处理方法强化的金属可通过冷轧，冷挤压，冷拔和冷冲
11、压方法，在变形的同时提高其强度和硬度。8.简述模锻模膛的分类和结构特征。答：模锻模膛可以分为以下两种：1 预锻模膛该模膛的主要作用是，在进行坯料的变形时，使其接近锻件的形状和尺寸，这样做的目的是，使金属在终锻时，能够比较容易的充满模膛，从而使模膛的磨损程度降到较低的水平。为改善终锻时金属流动条件，避免产生充填不满和折叠，使锻坯最终成形前获得接近锻件形状的模膛，它可提高最终锻件的寿命。预锻模膛比终锻模膛高度略大，宽度略小，容积大，模锻斜度大，圆角半径大，不带飞边槽。2. 终锻模膛模锻时最后成形用的模膛，和热锻件上相应部分的形状一致，但尺寸需按锻件放大一个收缩量。沿模膛四周设有飞边槽，使上、下模合
12、拢时能容纳多余的金属，飞边槽靠近模膛处较浅，可增大金属外流阻力，促使金属充满模膛。9 简述冲裁间隙对冲裁件质量、模具寿命和冲裁力的影响答：冲裁间隙对裁件的质量的影响间隙越小，冲件的侧切面的光亮带越宽，撕断面越窄，毛边相对小。间隙越大，与前者相反。间隙合理，剪切侧面能明显看出挤压面、切断面、撕断面和毛边。切断面和撕断面差不多各占一半左右的样子。间隙对模具寿命的影响当冲裁模间隙合理时，能够使材料在凸凹模人口处产生的上下裂纹相互重合于同一位置。这样所得到冲裁断面光亮带区域较大，而塌面和毛刺较小断裂锥度适中，零件表面较平整。冲裁件可得到较满意的质量。而间隙较小时模具寿命也较小，但得到的制件的质量较好。
13、而间隙较大时模具寿命也较大，但得到的制件的质量较差。间隙对冲裁力的影响随间隙的增大冲裁力有一定程度的降低，但当单面间隙介于材料厚度的 520范围内时冲裁力的降低不超过 5l0。因此，在正常情况下，间隙对冲裁力的影响不很大。对卸料力、推件力的影响比较显著。随间隙增大，卸料力和推件力都将减小。一般当单面间隙增大到材料厚度的 15一 25时，卸料力几乎降到零。但间隙继续增大会时毛刺增大，又将引起卸料力、顶件力的迅速增大。10.焊条选用的原则有哪些？答：1）等强匹配的原则即所选用焊条，熔敷金属的抗拉强度相等或相近于被焊母材金属的抗拉强度，此法主要适用于对结构钢焊条的选用，理论上认为：焊缝强度不宜过高于
14、母材的强度，否则往往由于焊缝抗裂性差或应力集中等原因而使焊接接头质量下降。2)等韧性匹配的原则即所选用焊条熔敷金属的韧性相等或相近于被焊母材金属的韧性，此法主要适用于对低合金高强度钢焊条的选用。这样，当母材结构刚性大，受力复杂时，不致于因接头的塑性或韧性不足而引起接头受力破坏。3）等成分匹配的原则即所选用焊条熔敷金属的化学成分符合或接近被焊母材。此法主要适用对不锈钢，耐候钢，耐热钢焊条的选用，这样就能保证焊缝金属具有同母材一样的抗腐蚀性，热强性等性能以及与母材有良好的熔合与匹配。4）根据特殊要求选用的原则a 选用堆焊焊条应根据堆焊层要求是抗一般磨损还是冲击磨损；是金属间磨损还是磨粒磨损或者腐蚀
15、介质磨损；是高温磨损还是常温磨损；是单一磨损还是综合性磨损等不同情况来选用堆焊焊条。 b 根据焊缝金属是否需要再进行机械加工或进行热处理以及对焊条的经济接受能力来选用焊条。此法主要适用于对铸铁焊条、堆焊焊条、耐热钢焊条、不锈钢焊条的选用。c 凡要求焊缝金属具有高塑性，高韧性，并有相应强度指标时，宜优先选用碱性低氢型焊条。11.氩弧焊和 CO2 保护焊各有什么特点？答：二氧化碳气体保护焊所用的焊接材料主要为焊丝和 CO2 气体。焊枪的作用是传送焊丝和向电弧区输送 CO2 气体。当焊接电流大于 500A 时，焊枪需用循环水冷却。氩弧焊是用氩气作为保护气体的电弧焊，是惰性气体保护焊中最常用的一种熔化
16、焊方法。氩弧焊可用于所有钢种、各种厚度和各种位置焊件的焊接。可进行手工和自动焊接，焊接规整的直缝或环缝时，可用自动操作焊接。与焊条电弧焊和埋弧相比，CO2 气体焊的主要优点为：生产效率高。可采用100300A/mm2 的电流密度 ,电弧热量高, 焊丝熔化速度快,母材金属熔化深度大,焊接速度高,焊后无需清渣.焊接成本低. CO2 焊丝和 CO2 气体的价格低,焊前准备要求不高,焊后清理和校正耗费工时少,焊接总成本低. 对铁锈、油污等杂物不敏感，焊缝中的含氢量低，是一种低氢焊接方法。可进行立焊、仰焊和全位置焊接。因电弧可见，易于操作，并可实现半自动和全自动焊。12 如何减小焊接应力及变形一降低焊接
17、应力的措施（1）设计措施。尽量减少焊缝的数量和尺寸，在减小变形量的同时降低焊接应力。防止焊缝过于集中，从而避免焊接应力峰值叠加。要求较高的容器接管口，宜将插入式改为翻边式。（2）工艺措施。采用较小的焊接线能量，减小焊缝热塑变的范围，从而降低焊接应力。合理安排装配焊接顺序，使焊缝有自由收缩的余地，降低焊接中的残余应力。层间进行锤击，使焊缝得到延展，从而降低焊接应力。焊接高强钢时，选用塑性较好的焊条。采用整体预热。降低焊缝中的含氢量及焊后进行消氢处理，减小氢致集中应力。二、预防焊接变形的措施（1）进行合理的焊接结构设计（2）采取合理的装配工艺措施预留收缩余量法；反变形法；刚性固定法；合理选择装配程
18、序。（3）采取合理的焊接工艺措施合理的焊接方法。尽量用气体保护焊等热源集中的焊接方法。不宜用电弧焊，特别不宜选用气焊。合理的焊接规范。尽量采用小规范，减小焊接线能量。合理的焊接顺序和方向。进行层间锤击。 总之，选用合理的焊缝尺寸和型状，在保证构件的承载能力的条件下，应尽量采用较小的尺寸；减少焊缝的数量，在满足质量要求的前提下，尽可能的减少焊缝的数量；合理安排焊缝的位置，只要结构上允许应该尽可能使焊缝对称于焊件截面的中和轴或者靠近中和轴；13 碳钢焊接性能的评价和具体的工艺措施。预热预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度，防止产生冷裂纹，这是焊接中碳钢的主要工艺措施，预热还能改善接头塑性，减小焊
19、后残余应力。通常，35 和 45 钢的预热温度为 150 250 含碳量再高或者因厚度和刚度很大，裂纹倾向大时，可将预热温度提高至250400。若焊件太大，整体预热有困难时，可进行局部预热，局部预热的加热范围为焊口两侧各 150 200mm。焊条条件许可时优先选用碱性焊条。坡口形式将焊件尽量开成 U 形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷，铲挖出的坡口外形应圆滑，其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例，以降低焊缝中的含碳量，防止裂纹产生。焊接工艺参数由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达 30%左右，所以第一层焊缝焊接时，应尽量采用小电流、慢焊接速度，以减小母材的熔深。焊后热处理焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理，特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷 )工作的焊件更应如此。消除应力的回火温度为600650。若焊后不能进行消除应力热处理，应立即进行后热处理。焊接工艺基础知识 焊接是通过加热、加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。
