1、20102011 第二学期金属工艺学复习提纲第1 章材料、信息、能源称为现代技术的三大支柱。 强度：是指金属材料在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力强度。工程上常用的金属材料的强度指标有屈服强度(s)和抗拉强度(b)。 塑性：是指金属材料在力的作用下，产生不可逆永久变形而不被破坏的能力。硬度：是指金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕划痕的能力。 韧性：金属在冲击力作用下，断裂前吸收变形能量的能力。韧性愈好，代表金属的抗冲击能力愈强。冲击韧度：材料在冲击载荷作用下抵抗变形和断裂的能力。 金属的疲劳：在多次交变应力作用，金属会在远小于抗拉强度b，甚至小于屈服点s。的应力下失效（出现裂纹
2、或完全断裂）。交变应力：是指大小和方向构随时间周期变化的应力。疲劳强度：金属材料抵抗交变载荷的作用而不破坏的能力。常用的指标有疲劳强度(-1) 。疲劳破坏的过程：一般认为，在突变应力作用下，材料的某些局部逐渐产生微小的裂纹，尤其在氧化物、硫化物等非金属夹杂物和钢件表面的沟槽、螺纹根部、加工刀痕等处，更易诱发裂纹。随着应力循环次数的增加，裂纹逐渐扩展，使钢件剩下的断面大为减小，以致不能承受载荷而突然断裂。第2 章 铁碳合金1、过冷度 因为结晶时放出的结晶潜热使温度不在下降（潜热：物质发生相变时，在温度不变化时吸收或放出的热量）。 结晶的必要条件过冷度 2、金属晶粒的粗细对其力学性能影响有什么影响
3、？对同一成分的金属，晶粒越细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也越好。 3、细化铸态金属晶粒的主要途径有哪些？1.提高冷却速度，增大过冷度，以增加晶核的数目；2.在金属浇注之前，向金属液内加入变质剂（孕育剂）进行变质处理，以增加外来晶核;3.采用机械、超声波振动、电磁搅拌等；4.采用热处理或塑性加工的方法，使固态金属晶粒细化；4、铁碳合金的组织：固溶体（F、A）、金属混合物（Fe3C）、机械混合物（珠光体、莱氏体）合金组元通过溶解形成一种成分和性能均匀的、且结构与组元之一相同的固相称为固溶体。 碳溶解在-Fe中形成的间隙固溶体称为铁素体，常用符号“F”表示。铁素体因溶碳极少，固溶强化作用甚微，
4、故力学性能和纯铁相近，表现为强度、硬度低，塑性、韧性好。铁素体晶粒在光学显微镜下一般呈多边形，但晶界曲折。碳溶解在-Fe中形成的间隙固溶体称为奥氏体，常用符号“A”表示。-Fe 的溶碳能力比-Fe 高许多。由于-Fe 仅存在高温，因此奥氏体通常存在于727以上，属于高温组织。一般来说，奥氏体强度硬度不高，但塑性优良。珠光体 铁素体(白色)和渗碳体（黑色）组成的机械混合物，用符号P表示。高温莱氏体Ld是奥氏体和渗碳体的机械混合物；低温莱氏体Ld是珠光体和渗碳体的机械混合物；5、简化的铁碳状态合金图。第3 章 钢的热处理四把火及其应用将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷却。 1、 完全
5、退火：又称重结晶退火，是将亚共析钢加热到Ac3线以上2030，保温后缓慢冷却(随炉冷却或砂中冷却)，以获得接近平衡组织。2、 完全退火的作用：3、 1、通过完全重结晶，使热加工中造成的晶粒粗大、不均匀组织细化和均匀化，提高材料的塑性和韧性 ；2、使中碳以上的碳钢和合金钢接近平衡状态组织，以降低硬度，改善切削加工性能；3、冷却速度慢，可消除铸件和锻件的内应力。完全退火主要用于亚共析钢，过共析钢不宜采用，为什么？ 因为加热至ccm以上缓慢冷却时，二次渗碳体会以网状形式沿奥氏体晶界析出，使钢的韧性大大下降，并可能在以后的热处理中引起开裂。球化退火: 主要用于过共析钢。球化退火时，将过共析钢加热到Ac
6、1线以上2030。此时，初始形成的奥氏体内及其晶界上尚有少量未完全溶解的渗碳体，在随后的冷却过程中，奥氏体经共析反应析出的渗碳体便以未溶解渗碳体为核心，呈球状析出，分布在铁素体基体上，这种组织称为“球化体”。为什么希望出现这种“球化体”组织？ 因为车削片状珠光体时容易磨损刀具，而球化体的硬度低、容易加工，节省刀具。 球化退火主要用于过共析钢，目的是使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球化，以降低硬度，改善切削加工性能，并为以后的淬火做好组织准备。 退火的目的：）降低硬度，以利于切削加工或其它种类加工；（）细化晶粒，提高钢的塑性和韧性；（）消除内应力，为淬火工序做好组织准备。为什么将退火（正火）安排在
7、铸造（锻造）之后，切削加工之前呢？ （1）铸造或锻造后，钢件有铸造或锻造残余应力，而且还往往存在着成分和组织上的不均匀性，因而机械性能较低，还会导致以后淬火时的变形和开裂。 （2）铸造或锻造后，钢件硬度经常偏高或偏低，严重影响切削加工。（3）如果工件的性能要求不高时，如铸件、锻件或焊接件等，退火或正火常作为最终热处理。正火:将钢加热到Ac3 线以上3050 （亚共析钢）或Accm以上3050 （过共析钢），保温后在空气中冷却，得到的是细珠光体组织（索氏体）。应用：（1）取代部分完全退火；（用于低碳钢和含碳量较低的中碳钢） （2）用于普通结构件的最终热处理； （3）用于过共析钢，减少或消除网状二
8、次渗碳体，为球化处理作准备。淬火:将钢加热到Ac3或Ac1 线以上3050 ，保温后在淬火介质中快速冷却（Fe向aFe同素异晶转变），以获得马氏体（M)组织（碳在aFe中的严重过饱和固溶体）。马氏体中的碳在aFe的晶格中严重过饱和，致使晶格发生严重的畸变，增加了变形的抗力，因此马氏体具有高的硬度和耐磨性，但塑性和韧性很差。马氏体的实际硬度与钢的含碳量密切相关。一般含碳量愈高，晶格畸变加大，钢的硬度愈高，因此，要求高硬度和高耐磨性的工件多采用中、高碳钢来制造。将淬火钢重新加热到Ac1 以下某温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。目的：主要是消除淬火内应力，降低钢的脆性，防止产生裂纹。（1） 低温回
9、火（150250），目的是降低淬火钢的内应力和脆性，并保持高硬度（5664HRC)和高耐磨性。淬火后低温回火可用于各种模具、刀具、滚动轴承和耐磨件等。（2） 中温回火（350500），目的是使钢获得高弹性，并保持较高硬度（3550HRC)和一定的韧性。主要用于如弹簧、锻模发条等。(3）高温回火（500650 ），淬火并高温回火称为调质处理。调质后的硬度2035HRC，强度及韧性等综合性能较好。如连杆、曲轴、齿轮等。表面淬火通过快速加热，使钢的表层很快达到淬火温度，在热量来不及传到钢件心部时就立即淬火，从而使表层获得马氏体组织，而心部仍保持原始组织。表面淬火的目的在于获得高硬度、高耐磨性的表层，
10、而心部仍保持原来良好的韧性。常用于要求性能表硬里韧的工件，如齿轮、曲轴等。 化学热处理是将钢件置于合适的化学介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入钢件表层，以改变钢件表层的化学成分和组织，从而获得所需的力学性能和理化性能。 铁碳合金（组织、状态图、两种反应、四把火）铁素体：碳溶解在Fe中的间隙固溶体( F）奥氏体：碳溶解在 Fe中的间隙固溶体（A）渗碳体：铁与碳形成的金属化合物（Fe3C）珠光体：是奥氏体发生共析转变所形成的铁素体与渗碳体的共析体（P）莱氏体：是液态铁碳合金发生共晶转变所形成的奥氏体与渗碳体的共晶体（Ld）1、共晶反应:一定成分（ 4.3%c）的液相在一定温度（1148）下同
11、时结晶出两种成分和结构均不相同的固相的反应，称为共晶反应。2 、共析反应:一定成分（ 0.77%c）的固相在一定的温度（727）下同时析出两种成分和结构均不相同的新的固相的反应。退火：降低硬度，便于机加工。消除应力。正火：用于普通结构件的最终热处理淬火：获得马氏体（M)组织。 回火：主要是消除淬火内应力，降低钢的脆性，防止产生裂纹第5 章 铸造工艺基础1、影响充型能力的主要因素？合金的流动性.铸型性质浇注条件铸件结构等2、铸件的凝固方式（三种）逐层凝固 中间凝固 糊状凝固影响铸件凝固方式的主要因素是合金的结晶温度范围和铸件的温度梯度。 3、合金的收缩阶段（三个阶段:液态收缩、凝固收缩、固态收缩
12、）， 影响收缩的因素1、化学成分 铸铁中促进石墨形成的元素增加，收缩减小；阻碍石墨形成的元素增加，收缩增大。2、浇注温度 合金的浇注温度越高，过热度越大，液态收缩量也越大，故总收缩量增加。通常在满足流动性要求的前提下，应尽量采用低温浇注以减少液态收缩。3、铸件结构与铸型条件 合金在铸型中的线收缩大多不是自由收缩，而是受阻收缩。这些阻力来源于铸件各部分收缩时受到的相互制约及铸型和型芯对铸件收缩的阻碍。 4、 缩孔与缩松的形成原因？ 缩孔产生的基本原因：是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值，且得不到补偿。 形成缩松的基本原因：是合金的液态收缩和凝固收缩值大于固态收缩值。5、 消除缩孔与缩松的
13、措施？一、控制铸件的凝固过程实践证明，只要能使铸件实现“顺序凝固”(定向凝固)或“同时凝固”，尽管合金的收缩较大，也可获得没有缩孔的致密铸件 二、合理应用冒口、冷铁等工艺措施 5、铸造内应力：热应力和机械应力由于铸件壁厚不均匀，各部分的冷却速度也不相同，以致在同一时间内，铸件各部分的收缩不一致而造成铸件内部产生的应力，称为热应力。 合金的固态收缩受到铸型或型芯的机械阻碍而形成的内应力，称为机械应力。 热应力的形成过程分析，以及热应力的消除方法？t0t1 高温阶段，塑性状态，内应力通过塑性变形消除t1 t2 杆弹性状态，塑性状态，杆受拉应力，受压应力，内应力通过塑性变形消除t2 t3 、杆弹性状
14、态，比温度高，收缩大于，收缩受的阻碍，产生拉应力 热应力使铸件的厚壁或心部受拉伸，薄壁或表层受压缩。6、铸件变形的判定，以及防止措施？第6 章 常用合金铸件的生产1、影响铸铁石墨化的主要因素？影响铸铁石墨化的主要因素有化学成分和冷却速度。铸铁成分中碳、硅为主要元素，对石墨化起决定性作用，其它元素也有一定影响。减小冷却速度可以促进石墨化，增大冷却速度则阻止石墨化2、灰铸铁的孕育处理：将熔炼出的铁水在浇铸前加入质量分数为0.25%0.60%的孕育剂，孕育剂在铁水中形成大量弥散的石墨结晶的核心，使石墨化作用显著提高，从而得到在细珠光体上均匀分布着细片状石墨的组织。3、灰铸铁的牌号 相同化学成分的铸铁
15、，若冷却速度不同，其组织和性能也不相同。有一铸件当其强度不够时，可否通过增大截面解决？不能，截面积越大，冷却速度越慢，得到的组织越大（石墨也大），强度反而降低。第7 章 砂型铸造1、造型方法的选择 常用的造型方法 按砂箱特征分：两箱造型、三箱造型 按模样特征分：整模造型、分模造型、活块造型、挖砂造型、假箱造型、刮板造型2、浇注位置和分型面的选择选择（理解）浇注位置是指浇注时铸件在铸型中所处的位置。浇注位置选择原则：一、 铸件的重要工作面、主要的加工面应朝下或侧立放置。 因为铸件的上表面容易产生砂眼、气孔、夹渣等缺陷，组织也不如下表面致密。二、铸件的大平面应朝下，以免形成夹渣和夹砂等缺陷。 三、
16、应将铸件薄而大的平面放在下部、侧面或倾斜位置，以利于合金液填充铸型。 四、若铸件周围表面质量要求高，应进行立铸，以便于补缩。应将厚的部分放在铸型上部，以便安置冒口，实现顺序凝固。 分型面的选择原则如下： 应保证模样能顺利从铸型中取出 应尽量减少分型面的数量 应尽量使分型面是一个平直的面 应尽量使型芯和活块的数量减少应使铸件的全部或大部分置入下箱 3、铸造工艺参数选择（加工余量、收缩率、拔模斜度、铸造圆角、型芯及型芯头） 设计铸造工艺图时，为铸件预先增加要切去的金属层厚度，称为机加工余量（RMA）。由于合金在冷却过程中要发生固态收缩(线收缩)，这将使铸件各部分尺寸小于模样原来的尺寸，因此，为了使
17、铸件冷却后的尺寸与铸件图示尺寸一致，则需要在模样或芯盒上加上其收缩的尺寸。 加大的这部分尺寸，一般用铸造收缩率来表示。 为了在造型和制芯时便于起模而不致损坏砂型和砂芯，凡垂直于分型面的立壁，在制造模型时，必须留出一定的倾斜度，此斜度称为拨模斜度。 制造模型和设计铸件时，壁的连接和转角处都要做成圆弧过渡，称为铸造圆角。型芯是依靠型芯头来定位和排气的。型芯头的形状和尺寸对铸型装配的工艺性和稳定性有很大的影响。一般的型芯头可分为垂直芯头和水平芯头两大类。 4、熟练掌握铸造工艺图的绘制及工艺分析（1）尽量避免铸件起模方向存有外部侧凹，以便于起模。（2）凸台和筋条结构应便于起模。（3）垂直分型面上的不加
18、工表面最好有结构斜度。（4）应避免封闭内腔。（5）尽量不用和少用型芯。（6）型芯要便于固定、排气和清理。 1、合理设计铸件壁厚 铸件的壁厚越大，越有利于液态合金充填型腔。但是随着壁厚的增加，铸件心部的晶粒越粗大，而且凝固收缩时没有金属液的补充，易产生缩孔、缩松等缺陷；过薄，易产生浇不足或冷隔缺陷。 2、壁厚应尽可能均匀 铸件各部分壁厚若相差过大，将在局部厚壁处形成金属积聚的热节，导致铸件产生缩孔、缩松等缺陷。 3、铸件壁的连接方式要合理 (l）铸件壁之间的连接应有结构圆角 （2）铸件壁厚不同的部分进行连接时，应力求平缓过渡，避免截面突变，以减小应力集中，防止产生裂纹。 （3）连接处避免集中交叉
19、和锐角。 4、避免铸件上的出现大平面，因为大平面不利于液态金属的充填，易产生浇不足、冷隔等缺陷。 5、避免铸件收缩受阻。 第8 章 砂型铸件的结构设计能够判断铸件结构设计是否合理，并能画出合理的结构第9 章 金属的塑性变形1、金属塑性变形的实质晶体内部产生滑移的结果单晶体的塑性变形 以上滑移运动相当于滑移面上、下两部分晶体彼此以刚性整体作相对运动。近代物理学证明，实际晶体内部存在大量缺陷，其中以位错对金属塑性变形的影响最为明显。 多晶体的塑性变形 通常使用的金属材料大多数是多晶体，其塑性变形可以看成是由组成多晶体的许多单个晶粒产生变形（晶内变形）的综合效果。 同时，晶粒之间也有滑动和转动（晶间
20、变形）。 一般来说，同一成分的金属，晶粒越细，其强度、硬度越高，而且塑性和韧性也越好。（为什么？）金属晶粒越细，晶界强化区越多，金属的强度越高，同时晶粒越细，晶粒间变形的不均匀性减小，变形的分散度越大，所以塑性也越好，故晶粒细，金属综合机械性能好。金属内部有应力就会发生弹性变形，当应力增大到一定程度后使金属产生塑性变形。 2、加工硬化及其应用 回复 再结晶 纤维组织 锻造比在冷变形时，随变形程度增大，金属材料的强度和硬度上升而塑性、韧性下降的现象称为冷变形强化，又称加工硬化。加工硬化是一种不稳定现象，具有自发地回复到稳定状态的倾向。 当提高温度时，原子因获得热能，热运动加剧，使原子排列回复到正
21、常状态，从而消除了晶格扭曲，致使加工硬化得到部分消除 ，这种现象称为回复。 当温度继续升高到该金属熔点（绝对温度）的0.4倍时，金属原子获得更多的热能，开始以某些碎晶或杂质为核心，按变形前的晶格结构结晶成新的晶粒，这一过程称为再结晶。 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，呈纤维形状。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 。纤维组织越明显，金属在纵向(平行纤维方向)上塑性和韧性提高，而在横向(垂直纤维方向)上塑性和韧性降低。变形程度越大，纤维组织越明显。压力加工过程中，常用锻造比(y)来表示变形程度。
22、 拔长时的锻造比为 y拔=A0/A 镦粗时的锻造比为 y镦=H0/H使纤维分布与零件的轮廓相符合而不被切断； 使零件所受的最大拉应力与纤维方向一致，最大切应力与纤维方向垂直。3、影响金属可锻性的因素：金属的本质（1、化学成分的影响：纯金属的可锻性比合金的可锻性好。例如纯铁、低碳钢和高合金钢，它们的可锻性是依次下降的。2、金属组织的影响：纯金属及单一固溶体组成的合金（如奥氏体）的可锻性好；碳化物（如渗碳体）的可锻性差。 ）加工条件（一、变形温度的影响：在一定的变形温度范围内，随着温度升高，原子动能升高，从而塑性提高，变形抗力减小，有效改善了可锻性。二、变形速度的影响：一方面由于变形速度的增大，回
23、复和再结晶不能及时克服加工硬化现象，金属则表现出塑性下降、变形抗力增大，可锻性变坏。另一方面，金属在变形过程中，消耗于塑性变形的能量有一部分转化为热能，使金属温度升高(称为热效应现象)。变形速度越大，热效应现象越明显，使金属的塑性提高、变形抗力下降，可锻性变好。 三、应力状态的影响：金属在经受不同方法变形时，所产生的应力性质（压应力或拉应力）和大小是不同的。 第10 章 锻造1）加热目的为了提高金属的塑性，降低变形抗力，以改善金属的锻造性能，使之易于流动成形并获得良好的锻后组织。（2）锻造温度金属坯料是在一定的温度范围内进行锻造的。 主要有镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、错移和扭转。 1、自由锻
24、的基本工序（1）镦粗使坯料高度减小，横断面积增大的锻造工序。适用于饼块、盘套类锻件的生产。 （2）拔长使坯料横断面积减小、长度增加的锻造工序 。适用于轴类、杆类锻件的生产。拔长过程中要将坯料不断地翻转，使其压下面都能均匀变形，并沿轴向送进。（3）冲孔在坯料上冲出通孔或盲孔的锻造工序称为冲孔 。适用于带孔的饼块类锻件及长筒类锻件的成形 。 （4）弯曲考虑弯曲区断面积有所减小，因此可取断面比锻件稍大的坯料，先拔长不弯曲的部分到锻件所要求的断面积，然后弯曲成形。2、自由锻件的结构工艺性1. 要避免有窄的凹槽、圆锥面等结构设计 2.锻件上不允许有肋、小凸台和相贯线等异形结构3.自由锻件的横截面若有急剧
25、变化或形状较复杂时，应设计成由几个简单件构成的几何体。3、模锻：余块、机械加工余量、锻造公差、模锻斜度 成形时为了保证机械加工最终获得所需的尺寸而允许保留的多余金属，称为机械加工余量。 锻造公差是锻件名义尺寸的允许变动量。为了使锻件易于从模膛中取出，锻件与模膛侧壁接触部分需带一定斜度，锻件上的这一斜度称为模锻斜度。分模面的选择原则1)要保证模锻件能从模膛中取出。2)使模膛深度最浅。3)分模面的上下模膛外形要一致。4)使所需的敷料最少。5)分模面要选择平面。4、模锻件的结构工艺性(1)必须保证模锻件能从模膛中取出。为此，须有一个合理的分模面，使敷料最少，锻模制造容易。2）为了使金属容易充满模膛和
26、减少工序，零件外形力求简单、平直和对称，尽量避免零件截面间差别过大，或具有薄壁、高筋、凸起等结构。（3）由于模锻件尺寸精度高、表面粗糙度低，因此，零件上只有与其它机件配合的表面才需要进行机械加工，其它表面应设计为非加工表面。（4）在零件结构允许的情况下，应尽量避免设计有深孔或多孔的结构。(5)采用组合工艺。在可能的条件下，将复杂的锻件设计成锻-焊组合的工件，以减少敷料，简化模锻工艺。 第11 章 冲压1、分离工序落料是为了制取工件的外形，故冲下的部分为工件，带孔的为废料。 冲孔是要制取工件的内孔，故冲下的部分为废料，带孔的部分为工件。2、冲裁变形和分离过程冲裁变形和分离过程可分弹性变形、塑性变
27、形、断裂分离三个阶段。3、冲裁件断面质量及其影响因素圆角带a：是在冲裁过程中刃口附近的材料被牵连拉入变形（弯曲和拉伸）的结果。光亮带b：当刃口切入金属板料后，板料与模具侧面挤压而形成光亮垂直的断面。 断裂带c：由刃口处产生的微裂纹在拉应力的作用下，不断扩展而形成的。毛刺d：在刃口附近的侧面上材料出现微裂纹时形成的。 要提高冲裁件的质量，就要增大光亮带的高度，缩小圆角带和毛刺高度，并减少冲裁件翘曲。4.、变形工序什么是拉深？变形区在一拉一压的应力状态作用下，使平板料（或浅的空心坯）成形为开口的空心件（深的空心件）而厚度基本不变的加工方法称为拉深，也叫拉延。拉深过程中易出现什么缺陷？可以采用哪些措
28、施（凸凹模的圆角半径应合适 凸凹模的间隙应合适 合理控制拉深系数 ）加以消除？拉裂 在拉深过程中，拉深件主要受拉应力的作用。当拉应力超过材料的强度极限时，拉深件将被拉裂形成废品, 最危险部位是直壁与底部的过渡圆角处。折皱 在拉深过程中，其凸缘和凸模圆角部位变形最大，凸缘部分在圆周切线方向受压应力，压应力过大时，会发生折皱, 坯料厚度愈小，拉深深度H愈大，愈容易产生折皱。 什么是弯曲？将板料、型材或管材在弯矩作用下，弯成具有一定曲率和角度的制件的成形方法称为弯曲。拉深过程中易出现什么缺陷？可以采用哪些措施加以消除？5、冲压件的结构工艺性：影响冲压件工艺性的主要因素有：冲压件的外形、尺寸、精度及材
29、料。第13 章 电弧焊1、直流焊接时，正接和反接的特点；直流正接：焊件接正极，焊条接负极（厚板、酸性焊条）直流负接：焊件接负极，焊条接正极（薄板、碱性低氢焊条、低合金钢和铝合金）2、焊接接头组织与性能，尤其是焊接热影响区的特点因结晶是从熔池底部的半熔化区开始逐次进行的，低熔点的硫磷杂质和氧化铁等易偏析物集中在焊缝中心区，将影响焊缝的力学性能。焊接热影响区是指焊缝两侧金属因焊接热作用（但未熔化）而发生组织和性能变化的区域。熔合区在很大程度上决定着焊接接头的性能3、改善焊接热影响区组织和性能的方法1、用焊条电弧焊或埋弧焊方法焊接一般低碳钢结构时，因热影响区较窄，危害性较小，焊后不进行处理即可使用。
30、2、对重要的碳钢构件、合金钢构件或用电渣焊焊接的构件，为消除热影响区的影响，一般采用焊后正火处理，使焊缝和焊接热影响区的组织转变成为均匀的细晶结构，以改善焊接接头的性能。3、对焊后不能进行热处理的金属材料或构件，则只能在正确选择焊接方法与焊接工艺上来减少焊接热影响区的范围。4、消除焊接应力的措施？1、在结构设计时，应选用塑性好的材料，要避免使焊缝密集交叉，避免使焊缝截面过大和焊缝过长。2、采用合理的焊接顺序，使焊缝能够自由地收缩，以减少应力。3、焊前对焊件预热，可以减弱焊件各部位间的温差，从而显著减小焊接应力。4、当焊缝还处在较高温度时，锤击焊缝使金属伸长，也能减少焊接残余应力。5、当需较彻底
31、地清除焊接应力时，可采用焊后去应力退火方法。5、焊接变形的基本形式：收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形、扭曲变形等。6、消除焊接变形的措施？1、结构设计 （设计焊件结构时，采用对称结构或大刚度结构、焊缝对称分布都可减小或不出现焊接变形。）2、焊接工艺（1）反变形法（2）刚性固定法（3）合理安排焊接次序（4）焊前预热和焊后缓冷（5）焊后热处理3、焊后矫形处理 （1）机械矫形（2）火焰矫形7、电焊条的组成？焊芯和药皮的作用？焊芯是由专门冶炼的焊条钢经轧制和拉拔而成的，主要起导电和填充焊缝金属的作用。药皮的作用：提高电弧燃烧的稳定性；对焊接过程和焊缝起保护作用；控制焊缝金属的化学成分。焊条的种类及
32、型号1.“E”表示焊条；2.前两位数字表示熔敷金属抗拉强度的最小值，单位为Mpa；3.第三位数字表示焊条的焊接位置，“0”及“1”表示焊条适用于全位置焊接(平、立、仰、横)，“2”表示焊条适用于平焊及平角焊，“4”表示焊条适用于向下立焊；4.第三位和第四位数字组合时表示焊接电流种类及药皮类型，如“03”为钛钙型药皮，交流或直流正、反接，“15”为低氢钠型药皮，直流反接，“16”为低氢钾型药皮，交流或直流反接 酸性焊条的工艺性好，适用于各种电源，操作性好，电弧稳定，成本低。但焊缝强度稍低 ，渗合金作用弱，故不宜焊接承受重载和要求高强度的重要结构件。碱性焊条一般要求采用直流电源，焊缝强度高、抗冲击
33、力强，但操作性差、电弧不够稳定、成本高，故只适合焊接重要结构件。8、焊条的选用原则等强度原则：低碳钢和普通低合金钢构件，一般都要求焊缝金属与母材等强度， 因此可根据钢材强度等级来选用相应的焊条。同一强度等级的酸性焊条和碱性焊条的选用。主要应考虑：焊接件的结构形状、钢板厚度、载荷性质和抗裂性能而定。低碳钢与低合金结构钢焊接，可按某一种钢接头中强度较低的钢材来选用相应的焊条。焊接不锈钢或耐热钢等有特殊性能要求的钢材，应选用相应的专用焊条。铸钢件的含碳量一般比较高，而且厚度较大，形状复杂，易产生焊接裂纹，一般采用碱性焊条。9、埋弧焊的特点及适用范围 因电弧在焊剂包围下燃烧，所以热效率高；焊丝为连续的
34、盘状焊丝，可连续馈电；焊接无飞溅，可实现大电流高速焊接，生产率高；金属利用率高，焊接质量好，劳动条件好。 埋弧焊主要用于压力容器的环缝焊和直缝焊，锅炉冷却壁的长直焊缝焊接，船舶和潜艇壳体的焊接，起重机械（行车）和冶金机械（高炉炉身）的焊接。10、氩弧焊的特点及适用范围：保护效果很好，焊缝金属纯净，焊接质量优良，焊缝成型美观。电弧稳定，可实现单面焊双面成型。可全位置自动焊接。氩气贵，成本高。 氩弧焊主要用于易氧化的有色金属和合金钢的焊接。如铝、钛和不锈钢等第15 章 常用材料的焊接1、什么是焊接性? 一是工艺焊接性，主要是指焊接接头产生工艺缺陷的倾向，尤其是出现裂纹的可能性；二是使用焊接性，主要
35、是指焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的力学性能及其他特殊性能（如耐热、耐蚀性能等）。2、能比较常用碳钢材料焊接性的好坏：实验法、碳当量法第16 章 焊接结构设计1、焊接结构件材料的选择1、在满足使用性能要求的前提下，尽量选用焊接性能好的材料。2、异种金属的焊接，要注意它们的焊接性能，要尽量选用化学成分、物理性能相近的材料。3、此外，设计焊接结构时，应多采用工字钢、槽钢、角钢和钢管等型材，以降低结构重量，减少焊缝数量，简化焊接工艺，增加结构件的强度和刚性。2、焊接接头的工艺设计：焊接接头的基本形式有对接、搭接、角接和T形接等。 坡口形式形坡口 Y形坡口和U形坡口 双Y形坡口第17 章 金属
36、切削的基础知识1、 切削运动的分类，以及切削用量的三要素主运动：是指在切削加工中，形成机床切削速度或消耗主要动力的工作运动。进给运动：是指在切削加工中，对工件的多余材料不断被去除的工作运动。 切削速度c进给量 背吃刀量 ap（切削深度）2、 常用的刀具材料有哪些，以及各自的适用范围？(1) 高速钢 高速钢常用的牌号是18Cr4V，又称“锋钢”或“白钢”，其强度、韧性和工艺性均较好，可作形状复杂的刀具，但其耐热性大约为600左右；因而只能进行中速切削。(2) 硬质合金硬质合金是以高硬度、高熔点的金属碳化物（C、iC等）微米数量级的粉末为基体，用o、o、i等作粘接剂在高压下成型，并通过高温烧结而成
37、的一种粉末冶金制品的合金。陶瓷：用L2O3加微量添加剂（如g）经低压烧结而成。硬度高、耐磨性好、热硬性和化学稳定性好，允许的切削速度高于硬质合金，但抗弯强度和冲击韧性很差，切削时易崩刃 。 人造金刚石：金刚石分为天然或人造两种，都是碳的同素异形体。人造金刚石是在高压高温的条件下，借合金的触媒作用由石墨转化而成。其硬度极高，接近于10000。不适于加工铁材料。 3、 能够标注刀具的主要角度（比如车削外圆、端面等）能够理解刀具的角度对切削过程的影响主偏角r主切削刃与进给方向间的夹角。影响切削层的形状，切削刃的工作长度和单位切削刃上的负荷。副偏角r副切削刃与进给方向间的夹角。影响已加工表面的粗糙度和
38、刀尖强度，减小r，可减小表面粗糙度的数值，还可提高刀具强度。前角0前刀面与基面间的夹角。前角大，刃口锋利，切屑变小，切削力小，切削轻快,但易产生崩刃。后角0主后刀面与切削平面间的夹角。增大后角可减少摩擦，提高工件加工质量和刀具耐用度，并使切削刃锋利。刃倾角s主切削刃与基面间的夹角 。影响切屑流出方向，刀尖强度、切入切出平稳性、切削分力和切削的工作长度。 4、 切削形成过程及切削的种类切削层的金属切削层的金属受到刀具前刀面的推挤后产生弹性变形随着切应力、切应变逐渐增大，达到其屈服强度时，产生塑性变形而滑移刀具继续切入时，材料内部的应力、应变继续增大，当切应力达到其断裂强度时，金属材料被挤裂沿刀具
39、前刀面流出形成切屑带状切屑 节状切屑 单元切屑 崩碎切屑5、 积屑瘤的形成，以及对切削加工过程的影响？当前刀面对滞留层的摩擦阻力超过切屑材料的内部结合力时，就会有一层金属粘附在切削刃附近，形成积屑瘤。有利方面 保护刀具 增加工作前角不利方面 影响工件尺寸精度 影响工件表面粗造度6、 在加工过程中，如何利用与控制积屑瘤？要避免在中温、中速加工塑性材料，对材料进行正火或调质增大前角可减小切削变形，降低切削温度，减小积屑瘤的高度采用润滑性能优良的切削液可减少甚至消除积屑瘤第18 章 常用金属切削加工方法1、车削加工2、铣削加工第21 章 工艺过程的基本知识1、工件的六点定位原理一个不受约束的物体在空
40、间有六个自由度，即沿、方向的平移和绕、方向的转动。2、工件的基准包含什么？a.粗基准的选择对毛坯开始进行机械加工时，第一道工序只能以毛坯表面定位，这种基准称为粗基准。精基准的选择在第一道工序之后，应当以加工过的表面为定位基准，这种定位基准称为精基准（或光基准）定位基准的选择原则？1）基准重合原则：定位基准与设计基准重合，可避免产生定位误差；2）基准同一原则：加工零件上某些位置精度要求较高的表面，应尽可能选同一定位基准，以保证各加工表面的位置精度。3）选择精度较高、安装稳定可靠的表面作精基准，而且所选的基准应使夹具结构简单，安装和加工工件方便。3、典型零件工艺路线的拟定（回转体类零件）第23 章
41、 零件的结构工艺性一般原则及实例分析_尽量采用标准化参数便于装夹便于准确地定位、可靠地夹紧（1.增设工艺凸台2增设装夹凸缘或装夹孔 ）便于加工和测量（1.刀具不应与工件干涉2.留出退刀空间3.尽量采用标准刀具加工4.孔的轴线与端面垂直5.配合表面尽量避免箱体内表面6.增加工艺孔7.零件要有足够的刚度8.适当地采用零件的组合）便于提高生产效率（1.减少机床调整次数2减少刀具种类 3减少装夹次数4.减少加工面积）便于测量便于装配（(1) 在有配合要求零件的端部应有倒角，以便装配，且使外露部分较为美观。 (2)圆柱销与盲孔配合，应该设置排气口 (3）在螺钉联接处，应留出一定空间，便于扳手拧紧或松开螺钉。 （4）同一方向应该只有一对配合表面。) 便于拆卸应有正确的装配基面
