材料成型2复习题及答案

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1、一、论述锻压成型加工工艺对锻件的物理性能，微观组织和最终形状的影响规律。锻压：是锻造与冲压的总称。对坯料施加外力，使其产生塑性变形，改变尺寸、形状，改善性能，用以制造机械零件、工件或毛坯的成形加工方法。塑性变形是锻压成型的基础，塑性变形及随后的加热对金属材料组织和性能有显著的影响对微观组织的影响：1、单晶体金属的塑性变形单晶体受力后，外力在任何晶面上都可分解为正应力和切应力。正应力只能引起弹性变形及断裂。只有在切应力的作用线金属晶体才能产生塑性变形。2、多晶体金属的塑性变形单个晶粒变形与单晶体相似，多晶体变形比单晶体复杂多晶体中首先发生滑移的是滑移体系与外力夹角等于

2、或接近于45°的晶粒。当塞积位错前端的应力达到一定程度，加上相邻晶粒的转动吗，从而使滑移由一批晶粒传递到另一批晶粒，当有大量晶粒发生滑移后，金属便显示出明显的塑性变形。对物理性能的影响1、金属的晶粒越细，其强度和硬度越高。金属的晶粒越细，晶界总面积越大，位错障碍越多；需要协调的具有不同位错的晶粒越多，使金属塑性变形的抗力提高2、金属的晶粒越细，其塑性和韧性也越高。金属的晶粒越细，单位体积内晶粒数目越多，参与变形的晶粒数目也越多，变形越均匀，使在断裂前发生较大的塑性变形。强度和塑性同时增加，金属在断裂前消耗的功也越大，因而其韧性也比较好。对最终形状的影响对坯料施加外力

3、，改变尺寸、形状，改善性能，使其达到机械零件、工件或毛坯的形状。二、论述焊接工艺的类型，及基本工作原理焊接工艺分类根据焊接过程的工艺特点，分为：熔焊、压焊、钎焊及封粘熔焊：电弧焊（手弧焊、气体保护焊、埋弧焊）电渣焊电子束焊激光焊等离子弧焊压焊：电阻焊摩擦焊超声波焊爆炸焊扩散焊高频焊锌焊及封粘：软钎焊硬钎焊封接粘接1、熔焊熔焊的本质及特点①本质——小熔池熔炼与冷凝，是金属熔化与结晶的过程②熔池存在时间短，温度高，冶金过程不充分，氧化严重，热影响巨大。③冷却速度快，结晶后易生成粗大的柱状晶。2、压焊压焊的物理本质通过加热等手段使金属达到塑性状态，加压使其产生塑性变形、再

4、结晶和扩散等作用，使两个分离表面的原子接近到晶格距离（0.3~0.5nm），形成金属键，从而获得不可拆接头的焊接方法。3、钎焊钎焊的过程——工件（表面清洗）以搭接型式，装配起来，钎料放在接头间隙附近或接头间隙之间，当工件与纤料加热（高于钎料熔点温度）→纤料熔化（工件未熔化）并借助毛细管作用被吸入和充满固态工件间隙之间，液态纤料与工件金属相互扩散溶解——冷却后形成钎焊接头。三、论述焊接缺陷类型，成因和预防措施从宏观上看，可分为裂纹、未熔合、未焊透、夹渣、气孔、及形状缺陷一、气孔原因分析：焊接过程中，焊接本身产生的气体或外部气体进入熔池，在熔池凝固前没有来得及溢出熔池而

5、残留在焊缝中。防治措施：从减少焊缝中气体的数量和加强气体从熔池中的溢出两方面考虑，主要有以下几点：⑴焊条要求进行烘培，装在保温筒内，随用随取；⑵焊丝清理干净，无油污等杂质；⑶焊件周围10～15㎜范围内清理干净，直至发出金属光泽二、夹渣原因分析：⑴焊件清理不干净、多层多道焊层间药皮清理不干净、焊接过程中药皮脱落在熔池中等；⑵电弧过长、焊接角度部队、焊层过厚、焊接线能量小、焊速快等，导致熔池中熔化的杂质未浮出而熔池凝固。防治措施：⑴焊件焊缝破口周围10～15㎜表面范围内打磨清理干净，直至发出金属光泽；⑵多层多道焊时，层间药皮清理干净；⑶焊条按照要求烘培，不使用偏芯、受潮

6、等不合格焊条三、未熔合原因分析：焊接线能量小，焊接速度快或操作手法不恰当。防治措施：⑴适当加大焊接电流，提高焊接线能量；⑵焊接速度适当，不能过快四、内部裂纹原因分析：产生裂纹的内部诱因和必须的应力。防治措施：⑴严格按照规程和作业指导书的要求准备各种焊接条件；⑵提高焊接操作技能，熟练掌握使用焊接方法；⑶采取合理的焊接顺序等措施，减少焊接应力等。四、谈谈材料成型加工在制造领域中的重要性材料成型及控制工程专业研究通过热加工改变材料的微观结构、宏观性能和表面形状，研究热加工过程中的相关工艺因素对材料的影响，解决成型工艺开发、成型设备、工艺优化的理论和方法；研究模具设计理论及

7、方法，研究模具制造中的材料、热处理、加工方法等问题。当前我国已是一个制造大国，世界制造中心将可能要转移到中国，这对我国的制造业是一个机遇和挑战。要形成我们自己的世界制造中心就必须掌握先进制造技术，掌握核心技术，要有很高的制造技术水平才能不受制于人，才能从制造大国成为制造强国。而制造中对材料的要求是不可忽视的，现在我国在很多领域受制于材料的落后，比如我们自己生产的钻头其工作寿命要比进口钻头少很多，我们的飞机发动机也是基本上靠进口，也是因为一些材料以及其他的核心科技我们没有掌握。在制造领域，材料起着至关重要的地位，是很多制造业的先决条件。只有培养一批材料加工方面的优