金屬工藝復習知識點

1、金屬工藝復習知識點一、重要名詞1.過冷現象2.合金3.金屬的液態(tài)成型4.焊接裂縫5.淬火6.合金的充型能力7.加工硬化8.焊接9.精整加工10.自由鍛造11.引偏12.焊接融合比1.過冷現象：金屬實際結晶溫度低于理論結晶溫度（或金屬熔點）。2. 合金：由兩種或兩種以上的金屬元素或金屬與非金屬通過熔煉后所獲得的具有金屬特性新的物質。3. 金屬的液態(tài)成型：4. 焊接裂縫： 在熱循環(huán)過程中， 焊件各部分的溫度不同， 隨后的冷卻速度與各不相同。因而焊件各部位在熱脹冷縮和塑性變形的影響下，必將產生內應力、變形、裂紋。當焊件應力過大的嚴重后果使產生焊件裂縫。5. 淬火：將鋼加熱到 Ac3 或 Ac1 線以

2、上 30-50 ，保溫后在淬火介質中快速冷卻 （ -Fe 體）。6. 合金的充型能力：液態(tài)合金充滿鑄型型腔，獲得形狀完整、輪廓清晰鑄件的能力，稱為液態(tài)合金充型能力。7. 加工硬化：在冷變形時，隨著變形程度的增加，金屬材料的所有強度指標（彈性極限、比例極限、屈服點和強度極限）和硬度都有所提高，但塑性和韌性有所下降，這種現象成為冷變形強化或加工硬化。8. 焊接：是通過加熱或加壓，或者兩者并用，并且用或不用填充材料，借助金屬原子間的結合與擴散，使分離的金屬材料牢固連接在一起。9. 精整加工：在精加工之后從工件上切除很薄的材料層，以提高工件精度和減小表面粗糙度值為目的的加工方法。10. 自由鍛造：只用

3、簡單的通用性工具，或在鍛造設備上、下砧間直接是坯料變形而獲得所需的幾何形狀及內部質量鍛件的方法。由于坯料在兩砧間變形時，沿變形方向可自由流動，故而稱為自由鍛。11. 引偏： 在切削力作用下，由于鉆頭剛度很差，導向性不好，很容易彎曲，引起孔徑擴大、孔軸偏斜、孔徑不圓等的現象12. 焊接融合比：二、應掌握的知識點(一) 、 s、 0.2、 b、 5、 、 、 -1 、HRC、HBS、E 所代表的力學性能指標的名稱和含義。金屬材料常見的三種晶體結構是什么，實際晶體結構缺陷主要包括哪些？掌握鐵碳相圖中的典型點含碳量、溫度、含義。共析轉變、共晶轉變的含義。奧氏體、鐵素體的含義。熱處理的含義、三要素退火、

4、正火的異同點及應用。鋼按照用途、成分和質量等級如何分類。典型的鋼牌號的含義、含碳量、熱處理方法及應用。灰口鐵牌號的含義。1.2. b：抗拉強度它是指金屬材料在拉短前所能承受的最大應力。 b =Fb/Ao3. s ：屈服點它是拉伸試樣產生屈服時的應力。 s =Fs/Ao4. 0.2：塑性變形時的應力。5. -1：它是對于按正弦曲線變化的對稱循環(huán)應力， 其疲勞強度的表示 當循環(huán)應力低于某值時，疲勞曲線呈水平線，表示該金屬材料在此應力下可經過無數次應力循環(huán)仍不發(fā)生疲勞斷裂，此應力值稱為材料的疲勞強度。6. ：拉伸率試樣拉斷后， 其標距的伸長與原始標距的百分比。 =(L1-Lo)/Lo* 100%7.

5、 5：Lo=5do 時用其表示。8. k：沖擊韌度 金屬材料斷裂前洗手的變形能量的能力成為韌性，韌性常用指標稱為沖擊韌度。 k =Ak/S9. ：斷面收縮率 試樣拉斷后，縮頸處截面積的最大縮減量與原始橫截面積的百分比稱為斷面收縮率。 =（ Ao-A1/Ao） *100%10. HRC： 120°金剛石圓錐體主載荷： 140kgf （ 1373N） 有效值： 2070適用測試材料：淬火鋼、調制鋼等。HBS：傳統(tǒng)的布氏硬度計，它以淬火鋼球為壓頭。E：碳在 -Fe 中的最大溶解度。11. （ 2）金屬材料常見的三種晶體結構是：體心立方、面心立方、秘排六方。實際晶體結構缺陷主要包括：點缺陷包

6、括空位、間隙原子、置換原子；線缺陷主要是位錯；面缺陷主要有金屬晶體表面，晶界、相界、亞晶界等。12. （ 3）特性點溫度含碳量含義C11484.3共晶點E11482.11碳在 -Fe 中得最大溶解度S7270.77共析點P7270.0218碳在 -Fe 中得最大溶解度13. （ 4）在 1148由液態(tài)合晶同時結晶出奧氏體和滲碳體的機械混合物，此反應稱為共晶反應。在 727時同時析出鐵素體和滲碳體的機械混合物，此反應稱為共析反應。14. （ 5）鐵素體：碳溶解于 -Fe 中形成的固溶體稱為鐵素體，呈體心立方晶格，通常以符號 F 表示。鐵素體因溶解碳極少，固溶強化作用甚微，故力學性能與純鐵相近。其

7、性能特征是強度、硬度低，塑性、韌性好。鐵素體在顯微鏡下為明亮的晶粒，但晶界曲折。15.奧氏體： 碳融入 -Fe 中形成的固溶體稱為奧氏體。 呈面心立方晶格，以符號 A 表示。穩(wěn)定的奧氏體通常存在于727以上， 故在鐵碳合金中奧氏體屬于高溫組織。奧氏體的力學性能與其溶碳量有關，其強度、硬度不高，但塑性優(yōu)良。在顯微鏡下，奧氏體也是呈多邊形晶粒，但晶界較鐵素體平直，并存有雙晶帶。16. （ 6）熱處理：將鋼在固態(tài)下，通過加熱、保溫和冷卻，以獲得預期組織和性能的工藝。熱處理三要素：加熱、保溫、冷卻。熱處理只改變金屬材料的組織和性能，保證產品質量、延長使用壽命，挖掘材料潛力不可缺少的工藝方法，而不以改變

8、形狀和尺寸為目的。17. （ 7）退火和正火的異同點：正火和完全退火的作用相似，也是將鋼加熱到奧氏體區(qū)，使鋼進行重結晶，從而解決鑄鋼件、鍛件的粗大晶粒和組織不均問題。但正火比退火的冷卻速度稍快，形成了索氏體組織。（二）合金鑄遭性能包括哪些？常用的特種鑄造法有哪些？分別具有哪些特點。熔模鑄造的主要生產過程和應用是什么？什么是鑄造合金的收縮性？什么是砂型鑄造的手工造型和機器造型？各有什么特點。什么是分型面， 分型面的選擇一般性的原則是什么？合金的鑄造性能包括：合金的流動性、凝固特性、收縮性、吸氣性等常用的特種鑄造法有：熔模鑄造、 金屬型鑄造、 壓力鑄造、 離心鑄造 （和消失鑄造）等熔模鑄造特點：1

9、) 鑄件的精度高，表面光潔。2) 可制造難以砂型鑄造或機械加工的形狀很復雜的薄壁鑄件。3) 適用于各種合金鑄件。4) 生產批量不受限制。5) 生產工藝復雜且周期長，機械加工壓型成本高，所用耐火材料、模料和粘結劑價格較高，鑄件成本高。金屬型鑄造特點：1) 可承受多次澆注，便于實現機械化生產2)鑄件精度和表面質量高（鋁合金鑄件的尺寸公差等級可達IT7IT9，表面粗糙度可達 Ra3.212.5um）3)鑄件的結晶組織致密，機械性能高4)金屬型成本高，生產周期長5)鑄造工藝嚴格6)易出現澆不足、冷隔、裂紋7)鑄件的形狀和尺寸受一定的限制壓力鑄造特點：優(yōu)點：1) 鑄件的精度和表面質量都較其他鑄造方法高（

10、尺寸公差等級可達2) 可壓鑄出形狀復雜的薄壁件、 和鑲嵌件（鑄件最小壁厚為： 鋅合金為 0.3mm,鋁合金為 0.5mm)3)鑄件強度和硬度高（抗拉強度可比砂型鑄件提高25%30%，但伸長率有所降低）4)生產率高 (一般冷壓式壓鑄機平均每小時壓鑄600-700 次）缺點：1) 投資大，生產周期長2) 壓鑄合金的種類受限制，壓鑄高熔點合金（鑄鐵、鑄鋼）時，壓型壽命低3) 鑄件內部常有氣孔和縮松，不能進行較多余量的切削加工4) 壓鑄件不能用熱處理的方法提高性能離心鑄造特點：優(yōu)點：1) 利用自由表面生產圓筒形或環(huán)形鑄件時，可省去型芯和澆注系統(tǒng)，因而省工、省料，降低了鑄件成本。2) 在離心力作用下，鑄

11、件呈由外向內的定向凝固，而氣體和熔渣因密度較金屬小、則向逐漸內強（即自由表面）移動而排除，股逐漸內部極少有縮孔、縮松、氣孔、夾渣等缺陷。3) 便于制造雙金屬鑄件。缺點：1)依靠自由表面所形成的內孔尺寸偏差大，而且內表面粗糙，若需機械加工，必須加大余量2) 鑄件易產生成分偏析，所以不適于密度偏析大的合金及輕合金鑄件。4) 不適于單肩、小批生產。消失鑄造特點：優(yōu)點：1) 它是一種近乎無余量的精密成形技術，鑄件尺寸精度高，表面粗糙度低，接近熔模鑄造水平。2) 無需傳統(tǒng)的混砂、制芯、造型等工藝及設備，故工藝過程簡化，易實現機械化、自動化生產，設備投資較小，占地面積小。3) 為鑄件結構設計提供了充分的自

12、由度，如原來需要加工成形的孔、槽等可直接鑄出。4) 鑄件清理簡單，機械加工量少。5) 適應性強。缺點：澆注時塑料模氣化有異味， 對環(huán)境有污染， 鑄件容易出現與泡沫熟料高溫熱解有關的缺陷。熔模鑄造的主要生產過程：熔模鑄造的應用：熔模鑄造最適于高熔點合金精密鑄件的成批、大量生產， 主要用于形狀復雜、難以切削加工的小零件。? 鑄造合金的收縮性：液體金屬在凝固和冷卻過程中，體積和尺寸減少的現象，稱為合金的收縮。 收縮是多種鑄造缺陷產生的根源。? 合金的收縮經歷三個階段：（ 1）液態(tài)收縮：從澆注 液相線溫度（ 2）凝固收縮：液相線 固相線（ 3）固態(tài)收縮：固相線 室溫砂型鑄造的手工造型：特點：(1)操作

13、靈活，大小鑄件均可適用。(2)對模樣要求不高（一般木模，刮板）(3)對砂箱要求不高但是(4)生產率低(5)對工人的技術要求較高(6)鑄件的尺寸精度及表面質量較差機器造型 ：指用機械設備實現緊砂和起模等主要工序的造型方法。特點：(1)生產率高。(2)改善了勞動條件(3)鑄件的尺寸精度及表面質量較高，加工余量相對較小。但是(4) 所需設備、模板、專用砂箱及廠房的投資較大。(5)采用模板只能進行兩箱造型分型面： 指鑄型中相互結合的表面。分型面的選擇一般性的原則：1) 應保證模樣能順利的從鑄型中取出；2) 應盡量減少分型面的數量；3) 應盡量使分型面是一個平直的面；4) 應使鑄件的全部或大部分置入同一

14、砂箱；5) 應使鑄件的全部或大部分置入下箱；6) 應盡量使型芯和活塊的數量減少。(三） 焊接變形的基本形式有哪些？焊接的主要缺陷有哪些？普通電焊條的組成及作用。電阻焊的種類及作用。 焊接熱影響區(qū)包括哪些？等離子電弧焊中存在哪三種效應使弧柱受到壓縮。 電弧焊的分類有哪些？有什么優(yōu)點？埋弧自動焊和手工電弧焊的特點。1.焊接變形的基本形式有哪些？縱向和橫向收縮變形，角變形，彎曲變形，扭曲變形，波浪變形。2.焊接的主要缺陷有哪些？3.普通電焊條的組成及作用？焊芯：作為電弧電極和焊縫的填充金屬；焊芯的直徑即為焊條的直徑（ 1.6mm8mm ），其中以 3.25mm 的焊條應用最廣。 一般長度為 3504

15、00mm藥皮： a.幫助引弧，使電弧穩(wěn)定；b.產生熔渣和氣體，保護熔池金屬不被氧化；c.向焊縫內滲入合金元素，提高焊縫強度。4.電阻焊的種類及作用？點焊，縫焊，對焊， （凸焊）。5.焊接熱影響區(qū)包括哪些？熔合區(qū)，過熱區(qū)，正火區(qū)，部分相變區(qū)6.等離子弧焊接中存在哪三種效應使弧柱受到壓縮？機械壓縮效應，熱壓縮效應，電磁收縮效應。7.電弧焊的分類有哪些？有什么優(yōu)點？焊條電弧焊，埋弧焊，氣體保護焊，等離子弧焊接。焊條電弧焊的優(yōu)點：可在室內、室外、高空和各種方位進行，設備簡單、維護容易、焊鉗小、使用靈便，適用于焊接高強度鋼、鑄鋼、鑄鐵和非鐵金屬，其焊接接頭與工件 （母材）的強度相近， 是焊接生產中應用最

16、廣泛的方法。埋弧焊的優(yōu)點： 生產率高；焊接質量高且穩(wěn)定；節(jié)省金屬材料；改善了勞動條件。氣體保護焊的優(yōu)點：1. 氬弧焊的優(yōu)點：（1）適用于焊接各類合金鋼、 易氧化的非鐵金屬及稀有金屬。（ 2）氬弧焊電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊縫致密，表面沒有熔渣，成形美觀。（ 3）電弧和熔池區(qū)受氣流保護，明弧可見， 便于操作， 容易實現全位置自動焊接。（ 4）電弧在氣流壓縮下燃燒，熱量集中，熔池較小，焊接速度較快，焊接熱影響區(qū)較窄，因而工件焊后變形小。2. CO2 氣體保護焊的優(yōu)點： （ 1）操作性能好，明弧可見，適合各種位置的焊接。（ 2）質量較高。（ 3）成本低， 是埋弧焊和焊條電弧焊的 40%。（ 4）生產率高，

17、比焊條電弧焊提高了 13 倍。等離子弧焊接的優(yōu)點： （ 1）等離子弧能量密度大，弧柱溫度高，穿透能力強，因此焊接厚度 1020mm 的鋼材可以不開坡口，一次焊透雙面成形。 （ 2）等離子弧焊焊接速度快， 生產率高， 焊后焊縫寬度和高度均勻一致， 焊縫表面光潔。（3）當電流小到 0.1A 時，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，并保持良好的挺直度和方向性，故等離子弧焊可焊接很薄的箔材。8.埋弧自動焊和手工電弧焊的優(yōu)缺點？埋弧焊的優(yōu)點： 生產率高； 焊接質量高且穩(wěn)定；節(jié)省金屬材料； 改善了勞動條件。埋弧焊的缺點：設備費用較高， 工藝裝備復雜，對接頭加工與裝配要求嚴格，只適用于批量生產長的直線焊縫與圓筒形工件的縱、

18、環(huán)焊縫。 對狹窄位置的焊縫以及薄板的焊接，埋弧焊則受到一定限制。手工電弧焊的優(yōu)點：可在室內、室外、高空和各種方位進行，設備簡單、維護容易、焊鉗小、使用靈便，適用于焊接高強度鋼、鑄鋼、鑄鐵和非鐵金屬，其焊接接頭與工件（母材）的強度相近，是焊接生產中應用最廣泛的方法。缺點：焊接質量受焊工技術水平、施工條件等影響，變動幅度大。（四）塑性變形對金屬的性能和結構有何影響。金屬的可鍛性常用什么來衡量。冷加工和熱加工的含義。 什么是壓力加工？壓力加工主要有哪些方法？它的主要用途是什么？自由鍛件的設計原則是什么？引起鍛件晶粒粗大地主要原因有哪些？板料沖壓的基本工序有哪些？現代塑性加工技術有哪些，其發(fā)展趨勢是什

19、么？鍛壓和沖壓分別適合那些典型材料。1.金屬在常溫下經過塑性變形后，內部組織將發(fā)生變化：結1)晶粒沿最大變形的方向伸長構2) 晶格與晶粒均發(fā)生扭曲，產生內應力3) 晶粒間產生碎晶。金屬的可鍛性是材料在鍛造過程中經受塑性變形而不開裂的能力。由于金屬在不同溫度下變形對其組織和性能的影響不同， 因此金屬的塑性變形分為冷變形和熱變形兩種。在再結晶溫度以下進行的變形稱為冷變形。金屬在再結晶溫度以上進行的變形過程稱為熱變形2.金屬的可鍛性常用什么來衡量：金屬的塑性和變形抗力。3.壓力加工 :在外力作用下，金屬發(fā)生塑性變形，從而獲得具有一定形狀、尺寸、組織和力學性能的工件的生產方法，又叫塑性加工或壓力加工。主要用途：4.自由鍛件的設計原則：5.引起