【精品】材料成型原理复习题.doc

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1、材料成型原理复习题第二章材料成形热过程1、与热处理相比，焊接热过程有哪些特点？答（1）焊接过程热源集屮，局部加热温度高（2）焊接热过程的瞬时性，加热速度快，高温停留时间短（3）热源的运动性，加热区域不断变化，传热过程不稳定。2、影响焊接温度场的因索有哪些？试举例分别加以说明。•热源的性质•焊接工艺参数•被焊金属的热物理性质•焊件的板厚和形状3、何谓焊接热循环？答：焊接热循环：在焊接热源的作用下，焊件上某点的温度随时间的变化过程，即焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点沽便山低而高，达到最高值后，又山高而低随时间的变化。焊接热循环具有加热速度快、峰值温度高、冷却速度大和相变

2、温度以上停留时间不易控制的特点3、焊接热循环的主要参数有哪些？它们对焊接有何影响？•加热速度•峰值温度•高温停留时间•冷却速度或冷却时间决定焊接热循环特征的主要参数有以下四个：（1）加热速度焊接热源的集中程度较高，引起焊接时的加热速度增加，较快的加热速度将使相变过程进行的程度不充分，从血影响接头的组织和力学性能。（2）峰值温度Tmaxo距焊缝远近不同的点，加热的最高温度不同。焊接过程中的高温使焊缝附近的金属发生品粒长大和重结品，从而改变母材的组织与性能。（3）相变温度以上的停留吋间加在相变温度几以上停留时间越长，越有利于奥氏体的均匀化过程，增加奥氏体的稳定性，但同吋易使晶

3、粒长大，引起接头脆化现象，从而降低接头的质量。（4）冷却速度化（或冷*卩时间如5）冷却速度是决定焊接热影响区纽织和性能的重耍参数之一。对低合金钢来说，熔合线附近冷却到540°C左右的瞬时冷却速度是最重要的参数。也可采用某一•温度范圉内的冷却时间来表征冷却的快慢，如800-500°C的冷却时间如5,800〜300°C的冷却时间切,以及从峰值温度冷至100°C的冷却时间加°。5、焊接热循环中冷却时间如5、如3、人oo的含义是什么？焊接热循环中的冷却时间心5表示从800°C冷却到500°C的冷却时间。焊接热循环中的冷却吋间心3表示从800°C冷却到300°C的冷却时间。焊接热循

4、环中的冷却时间“00表示从峰值冷却到100比的冷却时间。6、影响焊接热循环的因素有哪些？试分别予以说明。•焊接热输入的影响•预热温度的影响•焊件形状尺寸的影响•接头形式的影响•焊道长度的影响•冷却条件的影响8、已知某半无限大板状铸钢件的热物性参数为：导热系数入二46.5W/（m・K）,比热容0460.5J/（kg・K）,密度卩二7850kg/m3,取浇铸温度为1570°C,铸型的初始温度为20°Co试求该铸件在砂型和金属型铸模（铸型壁均足够厚）中浇铸后0.2h时刻，铸型表而和距铸型表而0.Ini处的温度并作分析比较。（铸型的有关热物性参数见表2-2o）維（1）砂型：二12

5、965h2=y/A2c2p2=639界面温度：T=仏7型计"Jk二1497°C*b、+b2铸件的热扩散率：几=1.3x105m2/s4=—cp根据公式T=7；+（H°—7；）erf分别计算出两种吋刻铸件屮的温度分布状况见表lo农1铸件在砂型中凝固时的温度分布与铸型表面距离（ID）00.020.040.060.080.10温度t=0.02h时149715231545155915661569（°C）t=0.20h时149715051513152115281535根据表1结果做出相应温度分布曲线见图lo界而温度:=^1^10+/?2720=7?76°C/?!+b2图1铸件在砂

6、熨中凝I古I时的温度分如曲线同理可分别计算出两种时刻铸件中的温度分布状况见表2与图2。表2铸件在金属型中凝固时的温度分布与铸型表面距离(m)00.020.040.060.080.10温度t=0.02h时727.610301277143815201555(°C)t=0.20h时727.6823915100510801159图2铸件在金属型中凝固吋的温度分布曲线(3)分析：采用砂型时，铸件金属的冷却速度慢，温度梯度分布平坦，与铸型界面处的温度高,而采用金属铸型时相反。原因在于砂型的蓄热系数b比金属铸型小得多。9、凝固速度对铸件凝固组织、性能与凝固缺陷的产牛•有重要影响。试分析

7、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；%1选用适当的铸型材料和起始(预热)温度；%1在铸烈中适当布置冷铁、冒口与浇口；%1在铸熨型腔内表而涂敷适当厚度与性能的涂料。1()、比较同样体积大小的球状、块状、板状及杆状铸件凝同时间的长短。解：一般在体积相同的情况下上述物体的表面积大小依次为：根据H与说所以凝固时间依次为：t球＞f块＞/板＞『杆。11、右图为一灰铸铁底座铸件的断而形状，其厚度为30mm,利用“模数法”分析砂型铸造时底座的最后凝固部位，并估计凝間终了时间.解：将底座分割成