2011最新版材料成型猥琐版小抄(430呕心沥血制作)

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1、第二章3凝固速度对铸件凝固组织、性能与凝固缺陷的产生有重要影响。试分析可以通过哪些工艺措施来改变或控制凝固速度？解：①改变铸件的浇注温度、浇铸方式与浇铸速度；②选用适当的铸型材料和起始（预热）温度；③在铸型中适当布置冷铁、冒口与浇口；④在铸型型腔内表面涂敷适当厚度与性能的涂料。7.对于低碳钢薄板，采用钨极氩弧焊较容易实现单面焊双面成形（背面均匀焊透）。采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板或铝板会出现什么后果？为什么？解：采用同样焊接规范去焊同样厚度的不锈钢板可能会出现烧穿，这是因为不锈钢材料的导热性能比低碳钢差，电弧热无法及时散开的

2、缘故；相反，采用同样焊接规范去焊同样厚度的铝板可能会出现焊不透，这是因为铝材的导热能力优于低碳钢的缘故。8.对于板状对接单面焊焊缝，当焊接规范一定时，经常在起弧部位附近存在一定长度的未焊透，分析其产生原因并提出相应工艺解决方案。解：（1）产生原因：在焊接起始端，准稳态的温度场尚未形成，周围焊件的温度较低，电弧热不足以将焊件熔透，因此会出现一定长度的未焊透。（2）解决办法：焊接起始段时焊接速度慢一些，对焊件进行充分预热，或焊接电流加大一些，待焊件熔透后再恢复到正常焊接规范。生产中还常在焊件起始端固定一个引弧板，在引弧板上引燃电弧并进行过

3、渡段焊接，之后再转移到焊件上正常焊接。基本定义热传递的基本方式有：热传导，热对流，热辐射三种。热传导热量传递的方向延等温面或等温线的法线方向，温度梯度是热量传递自发过程的动力。热流密度q单位时间通过单位面积的热量。铸造过程中液态金属在充型时与与铸型之间的热量交换以对流为主，铸件在铸型中的凝固，冷却过程以热传导为主。凝固温度场的求解方法解析法,数值法(差分法，有限元法）导热类型点（线，面）热源三（二，一）维传热。影响温度场的因素热源的种类与焊接规范，焊件的形态与热物理性能的影响。在两个方向上的尺寸为足够大的平板铸件在同样足够大的铸型中凝

4、固时，热量从铸件经与铸型的接触界面向铸型中传导，可近似的认为是沿着界面的法线方向一维热传导，并且温度与热流分布关于铸件的中层面对称。第三章四可用Jackson因子作为两类固-液界面结构的判据：≤2时，晶体表面有一半空缺位置时自由能最低，此时的固-液界面（晶体表面）为粗糙界面;＞5时，此时的固-液界面（晶体表面）为光滑界面;=2～5时，此时的固-液界面（晶体表面）常为多种方式的混合，Bi、Si、Sb等属于此类。基本定义相变是系统自由能由高向低变化的过程，新相与母相的体积自由能之差ΔGv即为相变驱动力。由于熵恒为正值，故物质自由能G随温度

5、上升而下降。凝固理论将形核分为均质形核和非均质形核（非自发形核）。一般来说，凝固是从非均质形核开始的，即依靠外来质点或型壁界面提供的衬托进行生核过错。形核率是单位体积中，单位时间内形成的晶核数目。温度越低，过冷度ΔT越大，形核率I越高。非均质形核是相对于均质形核而言的。所谓均质形核，是指晶核在一个体系内均匀的分布，故也称均匀生核。合金液体中存在的大量高熔点微小杂志可作为非均质形核的基底，晶核依附于夹杂物的界面上形成。晶体生长方式连续生长方式，台阶方式生长（侧面生长）第五章1.铸件典型宏观凝固组织是由哪几部分构成的，它们的形成机理如何?

6、答：铸件的宏观组织由激冷晶区、柱状晶区和内部等轴晶区所组成.表面激冷区：当液态金属浇入温度较低的铸型中时，型壁附近熔体由于受到强烈的激冷作用，产生很大的过冷度而大量非均质生核。这些晶核在过冷熔体中也以枝晶方式生长，其结晶潜热可型壁导出，也可向过冷熔体中散失，从而形成了无方向性的表面细等轴晶组织。柱状晶区：在结晶过程中由于模壁温度的升高，在结晶前沿形成适当的过冷度，使表面细晶粒区继续长大，又由于固-液界面处单向的散热条件，处在凝固界面前沿的晶粒在垂直于型壁的单向热流的作用下，以表面细等轴晶凝固层某些晶粒为基底，呈枝晶状单向延伸生长，那些

7、主干取向与热流方向相平行的枝晶优先向内伸展并抑制相邻枝晶的生长，在淘汰取向不利的晶体过程中，发展成柱状晶组织。内部等轴晶：内部等轴晶区是由于熔体内部晶核自由生长的结果。随着柱状晶的发展，熔体温度降到足够低，加之金属中杂质等因素的作用，满足了形核时的过冷度要求，于是在整个液体中开始形核。同时由于散热失去了方向性，晶体在各个方向上的长大速度是相等。2.试分析溶质再分配对游离晶粒的形成及晶粒细化的影响。答：对于纯金属在冷却结晶时候没有溶质再分配，所以在其沿型壁方向晶体迅速长大，晶体与晶体之间很快能够连接起来形成凝固壳。当形成一个整体的凝固壳

8、时，结晶体再从型壁处游离出来就很困难了。但是如果向金属中添加溶质，则在晶体与型壁的交汇处将会形成溶质偏析，溶质的偏析容易使晶体在与型壁的交会处产生“脖颈”，具有“脖颈”的晶体不易于沿型壁方向与其相邻晶体连接形成凝固壳,另