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热工艺课后习题答案

2020-12-26 05:24 作者:1980彩平台 点击:

  11,试确定图6-55各灰铸铁零件的浇注位置和分型面(批量生产,手工造型)

  12,为什么要规定铸件的最小壁厚?灰铸铁件的壁过薄或过厚会出现哪些问题? 答案要点:

  因为壁厚过小是容易引起冷隔,浇不足。过后出理得问题: 缩孔,缩松,粗晶等。

  采用圆角是为了:它既可使转角处不产生脆弱面,应力集中,避免产生冲砂,缩孔和裂纹。 采用逐步过渡的结构是为了:以防接头处热量聚集,和应力集中。 14试述铸造工艺对铸件结构的要求。 答案要点:

  1. 铸件外形力求简单:减少分型面数量,避免不必要的挖沙,活快。 2. 铸件内腔设计:减少型芯数量,便于型芯的固定,排气与清理。 3. 合理设计铸件的结构斜度,结构圆角。

  15图6-56所示铸件各有两种结构,哪一种比较合理?为什么? 16试确定图6-57灰铸铁零件,在小批量生产时的浇筑位置和分型面,并绘出其铸造工艺图。

  1, 为什么钢制机械零件需要锻造而不宜直接选用型材进行加工? 答案要点:

  因为钢具有较好的可锻性,用锻造方法成形用型材削节省材料,减少加工工时,且减少了组织缺陷,机械性能更好。

  单晶体的塑性变形实质是:在切应力的作用下,滑移面上的位错沿滑移方向发生滑移而形成。 多晶体的塑性变形实质:在切应力的作用下,各种位相晶粒中滑移面上的错位分批启动沿滑移方向发生滑移,各晶粒之间通过晶界的连接会引起相应的转动,位相同时发生转换,达到协调的变形。

  冷变形和热变形是变形时温度的高低不同而区分的,在结晶以上的变形叫热变形,以下的变形叫冷变形,主要区别是:冷变形时,会产生加工硬化,热变形时加工硬化与再结晶同时进行,变形过后不余留加工硬化。

  4, 冷变形强化对金属组织性能有何影响,在实际生产中怎样运用其有利因素? 答案要点:

  冷变形强化对金属组织性能的影响:产生纤维组织,出现各项异性:产生加工硬化,内应力过大。在板料冲压中常利用冷变形强化,冲压出薄壁,高强度的工件。 5, 再结晶对金属组织性能有合影响:在实际生产中怎样运用有利因素? 答案要点:

  再结晶能消除加工硬化现象。在实际生产中相机行一步产生较大变形量时常需合理采用再结晶。如拉伸工序中如拉伸洗漱太小,就应分多次拉伸,穿插工序间的再结晶退火,以避免拉穿缺陷。

  6, 锻造流线的存在对金属机械性能有何影响?在零件设计中应注意哪些问题? 答案要点:

  锻造流线是铸态金属中的非金属夹杂沿变形方向拉长,形成彼此平行的宏观条纹,称作流线,它使钢产生各向异性。

  在零件设计中:应使流线分布合理,尽量与拉应力方向一致。 7.为什么要规定锻造加热温度范围。

  因为加热温度过高会出现:氧化,脱碳、过热、过烧等缺陷。如加热温度过低,将导致可利用的锻造温度范围变窄,在一次火次中可产生的变形量减少。 8.金属在加热时可能会出现哪些缺陷,如何预防?

  可能出现的缺陷是:变形、开裂,氧化、脱碳、过热、过烧、变形、开裂主要是导热性差的高合金工具钢大件可能会出现,注意到温前进行必要的等温,以减少应力。

  适当的表层氧化,脱氧很难避免,尽量减少加热火次 ,温度不要过高,要求严格时在保护气体中加热。

  过热,过烧一定要避免,通过控制加热温度(不要过高)。 9.自由锻有哪些主要的工序?并叙述应用范围。

  自由端的基本工序:墩粗、拔长、弯曲、冲孔、切割、扭转、错移等。 墩粗:使胚料的截面积增大,高度减少。常用于饼类工件。 拔长:使胚料的长度增加,截面积减少。常用于轴类工件。 弯曲:使胚料弯曲成一定角度。常用于弯曲类工件。 冲孔:使胚料中部形成空心。常用于空心类工件。

  扭转:使胚料的一部分相对于另一部分旋转一定角度。如麻花鉆之类的工件。 错移:使胚料一部分相对另一部分平移一定距离。如曲轴类工件。 10.设计自由锻时应注意哪些问题? 1)避免锥面或斜面

  5)横截面面积有急剧变化或形状复杂时,应设计成由几个简单构成的组合体。 11.试确定图7-29所示零件图的工艺。

  下料(园钢)--墩粗(中心大孔,四小孔敷料)--冲孔---休整外圆(套上芯轴)-修正端面。 12.预防模膛与终缎模膛的作用有何不同?什么情况下需要预锻模膛?飞边槽的作用是什么?

  预锻模膛的作用是使胚料变形到接近于锻件的形状和尺寸以便减少终缎模膛的磨损,延长其使用寿命。

  终锻模膛:是使胚料最后变形到锻件所要要求的形状和尺寸。 飞边槽的作用是容纳多余金属盒促使金属充满毛膛。 13.图7-30所示中个零件在单件小批、中等批量和大批量生产时,可选择那些方法制造毛胚?那种方法最合适?

  中等批量时:acg自由锻:bdef胎模锻。 大批量时:adef模锻:bcg平锻上模锻。

  生活用品中如不锈钢、变形铝合金生产的锅、碗、盘、桶等等容器。这些常是一些拉深件。

  以不锈钢盆为例:首先是在剪床上下料,然后在冲床上用落料模冲裁出圆形板料,在在冲床上用拉深模拉深成盆。

  弯曲时胚料的内侧产生压缩变形、外侧产生拉伸变形。易产生外侧出现裂纹。 防止措施:弯曲的最小半径不要过小:考虑材料的纤维方向,合理下料。 17拉深时,工件受力和变形情况如何?拉深时常见的废物有哪些? 拉深时工件底部与立壁相交处受较大拉应力,厚度有所减薄,立壁上缘发生压缩变形而加厚,越往上压缩变形量越大。故容易出现立壁与底部相交处拉裂,上部起皱缺陷。 防止措施:1.合理设计凸凹模的圆角半径大小(不能太小)。对钢:r凹=10s,r凸=(0.6-1)r凹。

  3.拉深系数不要过小,一般m>

  0.5-0.8,过小时应采取多次拉深,工序间再结晶退火 4.改善润滑情况。(润滑剂只能涂于凹模上) 5.加压边圈。

  拉深系数(m=d/D),即拉成后容器的直径与原版料直径之比。他反应着变形的大小。 一般:m>

  0.5-0.8,过小时应采取多次拉深,一般为拉深两三次后(每次拉深均应使m>

  0.5-0.8),穿插工序间的再结晶退火。

  1 焊接电弧是如何产生的? 电弧中中各区的温度有多高? 用直流或交流点焊接效果一样吗? 答案要点:

  焊接电弧: 是在电极与工作间的气体介质中长时间而有力的放点现象. 电弧的产生是将工件与焊条接于焊接电源的两极,然后引弧.

  引弧的过程:就是使气体中产生电子及离子(即电离)的过程.即发生如下的过程: 短路(产生高热)—气体电离—焊条提离(形成电厂)—形成电流(引燃电弧).

  电弧中各区的温度是:阳极 约2300度,阴极约2100度,弧柱区约5700~7700度.如为交流电源没有阴阳极之分,两极温度均为2200度左右.

  用直流与交流电焊接效果会有所区别: 直流电源会有阴阳极之分,两极温度不同,有正反接之分,交流电无正反接; 交流电源的稳弧能力不如直流电源,因此直流电源的焊质量更稳定,交流电源不适合低氢焊条的焊接

  2 焊接时为什么要进行保护? 说明各电弧焊方法中的保护方式和保护效果有什么不同? 答案要点:

  如果焊接时不保护,熔池区的金属将会与O N 原子形成FeO、Fe4N等夹杂,合金元素会烧损,氢会溶于熔池而存在于焊缝;这一切都明显降低焊缝性能,使其无法与基体材料具有等同的承载能力,故焊接要进行保护。

  常见的电弧焊的方法: 手弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护焊、氩弧焊等。 手弧焊和埋弧焊的保护方式是通过焊药皮、焊剂来保护,其中有可燃烧产生CO2气体的成分,在熔池周围形成气体保护层,还有可融化形成熔渣的成分,形成熔渣覆盖于熔池上,形成机械式的保护。

  护方式中,氩弧焊保护效果做好,可全方位施焊,但价贵。埋弧焊保护效果也好,但只能平焊,适于长直与环形焊接。手弧焊与二氧化碳气体保护焊均操作方便、可全方位施焊,但手弧焊价廉、设备简单,更常用。

  3 焊芯的作用是什么?其化学成分有何特点?焊条药皮有哪些作用? 答案要点:

  焊条芯:填充焊缝,导电。焊条芯的成分常常用来填充烧损的有益合金元素、调整焊缝去的成分、使焊缝区的承载能力不低于母材。焊条药皮:保护焊缝,脱O,渗合金、稳弧。

  4 何为焊接热影响区?低碳钢焊接时各有哪些区段?各区段组织性能变化如何?对接头性能有何影响? 答案要点: 焊接热影响区:是指焊缝两侧因焊接热作用而发生组织性能变化的区域。由于焊缝附近各点受热情况不同,热影响区可分为,如下四个区域: 熔合区、过热区、正火区、部分相变区 各区段组织性能变化、对接头性能的影响:

  A、 选择合理的焊接顺序(避免收缩受阻); B、 焊前预热法; C、 焊后缓冷;

  7 低碳钢焊接有何特点?普通低合金钢焊接的主要问题是什么?焊接时应采取哪些措施? 答案要点:

  低碳钢具有良好的可焊性,用各种焊接方法及在各种条件下施焊都能获得质量满意的焊缝。(一般用于手弧焊、埋弧焊、电渣焊)

  普通低合金焊接的主要问题是:热影响区淬硬倾向大,焊接接头的裂纹倾向大。焊接时应采取的措施:焊前预热至(100~250度);用低氢焊条,需烘干,焊后缓冷和550~650度去应力退火。

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