機(jī)械工程實(shí)訓(xùn)報(bào)告2011(焊接鍛壓)(思考題答案)

1、二、思考題1、什么是鍛壓？有什么特點(diǎn)？鍛壓是利用外力使金屬坯料產(chǎn)生塑性變形，獲得所需尺寸、形狀及性能的毛坯或零件的加工方法。鍛壓是鍛造和沖壓的總稱。其特點(diǎn)主要為：（1）改善金屬的組織、提高力學(xué)性能。（2）材料的利用率高。 （3）較高的生產(chǎn)率。（4）毛坯或零件的精度較高。（5）鍛壓所用的金屬材料應(yīng)具有良好的塑性，以便在外力作用下，能產(chǎn)生塑性變形而不破裂。（6）不適合成形形狀較復(fù)雜的零件。2、用于鍛壓加工的材料主要應(yīng)具有哪些性能？（2、3題重復(fù)）主要是塑性好、變形抗力小的材料。3、鍛壓加工對(duì)零件的機(jī)械性能有何影響？主要是塑性好、變形抗力小的材料。4、鍛壓加熱的目的是什么？（與20題重復(fù)）鍛造前對(duì)壞

2、料加熱的目的是使鍛件發(fā)生組織變化，提高材料的塑性變形能力，適宜鍛造成型。5、加熱時(shí)可能出現(xiàn)哪些缺陷？怎樣避免？（1） 過(guò)熱、過(guò)燒（2） 氧化脫碳（3） 晶粒粗大、開(kāi)裂等合理控制加熱溫度和保溫時(shí)間，不要高于始鍛溫度及過(guò)長(zhǎng)時(shí)間保溫。6、什么是加熱規(guī)范？（可去除，與7題重復(fù)）7、什么是鍛造溫度范圍、始鍛溫度和終鍛溫度？鍛造溫度：鍛造時(shí)允許的最高加熱溫度。終鍛溫度：停止鍛造的溫度。鍛造溫度范圍：對(duì)工件實(shí)施鍛造成型的合適溫度區(qū)間，即始鍛溫度和終鍛溫度得范圍。8、測(cè)量加熱溫度有哪幾種方法？常用的是哪種方法？（可去除）（1）溫度計(jì)法：通過(guò)加熱爐上的熱電偶溫度計(jì)，顯示爐內(nèi)溫度；也可使用光學(xué)高溫計(jì)測(cè)工件的溫度。

3、（2）目測(cè)法餓：根據(jù)坯料顏色和明亮度不同來(lái)判別溫度。9、為什么低于終鍛溫度的坯料不能再繼續(xù)鍛造？低于終鍛溫度的坯料內(nèi)部產(chǎn)生脆性的化合物，材料塑性降低，容易斷裂。10、過(guò)熱對(duì)鍛件質(zhì)量有何影響？如何補(bǔ)救？過(guò)熱使材料組織粗大，宜氧化脫碳，力學(xué)性能下降?？梢圆捎猛耆嘶疬M(jìn)行補(bǔ)救。11、什么是自由鍛造？有哪些基本工序？自由鍛造：鍛造過(guò)程中，金屬坯料在上、下抵鐵間受壓變形時(shí)，可朝各個(gè)方向自由流動(dòng)，不受限制，其形狀和尺寸主要由操整理的技術(shù)來(lái)控制。 自由鍛的基本工序 ： （1）墩粗 是使壞料高度減小、橫截面積增大的工序。 （2）拔長(zhǎng) 是使坯料橫截面積減小、長(zhǎng)度增大的工序。 （3）沖孔 是使坯料具有通孔或盲孔的

4、工序。 （4）彎曲 是使坯料軸線產(chǎn)生一定曲率的工序。 （5）扭轉(zhuǎn) 是使坯料的一部分相對(duì)于另一部分繞其軸線旋轉(zhuǎn)一定角度的工序。 （6）錯(cuò)移 是使坯料的一部分相對(duì)于另一部分平移錯(cuò)開(kāi)的工序。 （7）切割 是分割坯料或去除鍛件余量的工序。12、鐓粗的方法有幾種？規(guī)則是什么？有完全鐓粗和局部鐓粗。規(guī)則是：（1） 被鐓粗坯料的高度與直徑之比應(yīng)小于2.53，否則會(huì)鐓彎。（2） 鐓粗的始鍛溫度應(yīng)采用允許的最高溫度，并應(yīng)燒透。（3） 鐓粗的兩端面要平整且與軸線垂直，否則易鐓歪。（4） 錘擊力要足夠大，否則可能產(chǎn)生細(xì)腰形。13、拔長(zhǎng)有幾種？分別用于什么類型的鍛件生產(chǎn)？整體拔長(zhǎng)：用于長(zhǎng)度較大的軸類或桿類零件生產(chǎn)。局

5、部拔長(zhǎng)：用于長(zhǎng)度較大的軸類或桿類零件生產(chǎn)。心軸拔長(zhǎng)：用于筒形零件生產(chǎn)。14、鍛件的冷卻方法有幾種？特點(diǎn)是什么？冷卻方法有三種：空冷：鍛后置于空氣中冷卻，冷速快，晶粒細(xì)。坑冷：鍛后置于沙坑或箱內(nèi)堆在一起冷卻，冷速稍慢。爐冷：鍛后置于原加熱爐中冷卻，隨爐冷卻，冷速極慢。15、自由鍛造和胎模鍛造有什么特點(diǎn)？自由鍛的特點(diǎn)及應(yīng)用 （1）自由鍛工藝靈活，工具簡(jiǎn)單，設(shè)備和工具的通用性強(qiáng)，成本低。 （2）應(yīng)用范圍較為廣泛，可鍛造的鍛件質(zhì)量由不及1kg到300t。在重型機(jī)械中，自由鍛是生產(chǎn)大型和特大型鍛件的唯一成型方法。 （3）鍛件精度較低，加工余量較大，生產(chǎn)率低。故一般只適合于單件小批量生產(chǎn)。自由鍛也是鍛制大

6、型鍛件的唯一方法。胎模鍛是用自由鍛的設(shè)備，并使用簡(jiǎn)單的非固定模具（胎模）生產(chǎn)模鍛件的一種工藝方法。與自由鍛相比，胎模鍛具有生產(chǎn)率高、粗糙度值低、節(jié)約金屬等優(yōu)點(diǎn)；與模鍛相比，他又節(jié)約了設(shè)備投資，大大簡(jiǎn)化了模具制造。但是胎模鍛生產(chǎn)率和鍛件質(zhì)量都比模鍛差，勞動(dòng)強(qiáng)度大，安全性差，模具壽命低。因此，這種鍛造方法只適合于小型鍛件的中、小批量生產(chǎn)。16、說(shuō)明沖床由哪些部分組成？機(jī)械式?jīng)_床的主要工作機(jī)構(gòu)由：滑塊驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（包括曲軸、偏心齒輪、凸輪等）、連桿和滑塊組成。17、說(shuō)明沖模由哪些部分組成？沖壓凸模和沖壓凹模等。18、沖壓的基本工序有哪些？板料沖壓的基本工序可分為：沖裁、拉深、彎曲和成形等。19、過(guò)燒對(duì)鍛

7、件質(zhì)量有何影響？如何防止？過(guò)燒使材料的局部熔化，產(chǎn)生裂紋等缺陷，使零件成廢品?？刂萍訜釡囟群捅貢r(shí)間，不要高于始鍛溫度及過(guò)長(zhǎng)時(shí)間保溫。20、鍛造前對(duì)壞料加熱的目的是什么？如果保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)產(chǎn)生什么缺陷？鍛造前對(duì)壞料加熱的目的是使鍛件發(fā)生組織變化，提高材料的塑性變形能力，適宜鍛造成型。加熱保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成的缺陷主要有：（4） 過(guò)熱（5） 過(guò)燒（6） 晶粒粗大等21、40鋼的始鍛溫度、終鍛溫度是多少？某同學(xué)在工件溫度為600度時(shí)仍在鍛造，合適嗎？為什么？40鋼的始鍛溫度約11001200，終鍛溫度約800。工件溫度為600時(shí)仍在鍛造，顯然是不合適的。因?yàn)榇藭r(shí)材料中有硬脆的化合物存在，材料的塑性降低

8、，變形抗力增大，容易開(kāi)裂。22、為什么機(jī)器上承受重載及沖擊載荷的重要零件多以鍛件為坯？鍛造生產(chǎn)，零部件經(jīng)過(guò)“千錘百煉“，組織致密，晶粒細(xì)小，缺陷減少，并產(chǎn)生合理的纖維組織，使材料的力學(xué)性能，尤其是強(qiáng)度和韌性顯著提高，因此承受重載及沖擊載荷的重要零件多以鍛件為坯。23、下列金屬材料哪些可以進(jìn)行鍛壓加工？（Q235A；36鋼； H62 ：HT200）Q235A；36鋼； H62四、思考題1、焊接有什么特點(diǎn)？焊接是利用加熱或加壓（或加熱和加壓），并且用（或不用）填充材料，借助于金屬原子的結(jié)合與擴(kuò)散，使分離的兩部分金屬牢固地、永久地結(jié)合起來(lái)的工藝。焊接方法可以拼小成大，還可以與鑄、鍛、沖壓結(jié)合成復(fù)合工

9、藝生產(chǎn)大型復(fù)雜件。優(yōu)點(diǎn)：（1） 焊接質(zhì)量好。（2） 焊接適用性強(qiáng)。（3） 省工、省料成本低，生產(chǎn)率高。（4） 焊接設(shè)備投資少。缺點(diǎn)：（1） 焊后零件不可拆。（2） 焊接工藝不當(dāng)，接頭組織和性能變壞。存在殘余應(yīng)力和變形。2、金屬的焊接方法有哪些？通常按照焊接過(guò)程的特點(diǎn)分為熔化焊、壓力焊和釬焊三大類。3、什么是焊接電?。?電弧是在焊條（電極）和工件（電極）之間產(chǎn)生強(qiáng)烈、穩(wěn)定而持久的氣體放電現(xiàn)象。4、說(shuō)明電弧的構(gòu)造，并標(biāo)注三個(gè)區(qū)域的溫度。電弧由陰極區(qū)、陽(yáng)極區(qū)和弧柱區(qū)三部分組成。陰極是電子供應(yīng)區(qū)，溫度約2400K；陽(yáng)極為電子轟擊區(qū)，溫度約2600K；弧柱區(qū)是位于陰陽(yáng)兩極之間的區(qū)域，溫度較高，一般為50

10、00K50 000K。5、手工電弧焊設(shè)備有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？焊條電弧焊的主要設(shè)備是手弧焊機(jī)，常用的手弧焊機(jī)有交流和直流兩類。（1）交流弧焊機(jī)該焊機(jī)的空載電壓為6090V，工作電壓2030V，滿足電弧正常燃燒的需要。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、容易維修、價(jià)格低，但電弧穩(wěn)定性較差。在我國(guó)交流焊機(jī)使用非常廣泛。（2）直流弧焊機(jī)既彌補(bǔ)了交流弧焊機(jī)電弧穩(wěn)定性不好的缺點(diǎn)，又具有噪音小、省電、省料、效率高、制造維修簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但價(jià)格比交流焊機(jī)高。6、說(shuō)明手工電弧焊焊條的結(jié)構(gòu)及其作用。焊條是由焊芯和藥皮兩部分組成。（1）焊芯 焊芯采用焊接專用金屬絲。焊芯有兩個(gè)作用，一是作為電極導(dǎo)電；再者其熔化 后作為填充金屬，

11、與熔化的母材共同組成焊縫金屬。（2）藥皮 焊條藥皮是壓涂在焊芯表面上的涂料層。原材料有礦石、鐵合金、有機(jī)物和化工產(chǎn)品等。藥皮的主要作用有三方面：改善焊接工藝性，如藥皮中含有穩(wěn)弧劑，使電弧易于引燃和保持燃燒穩(wěn)定；對(duì)焊接區(qū)起保護(hù)作用，藥皮中含有造渣劑、造氣劑等，產(chǎn)生氣體和熔渣，對(duì)焊縫金屬起雙重保護(hù)作用；起冶金處理作用，藥皮中含有脫氧劑、合金劑、稀渣劑等，使熔化金屬順利進(jìn)行脫氧、脫硫、去氫等冶金化學(xué)反應(yīng)并補(bǔ)充被燒損的合金元素。7、舉例說(shuō)明焊條的牌號(hào)，說(shuō)明牌號(hào)的符號(hào)和數(shù)字的意義。焊條牌號(hào)是焊條生產(chǎn)行業(yè)統(tǒng)一的焊條代號(hào)。焊條牌號(hào)用一個(gè)大寫(xiě)漢語(yǔ)拼音字母和三個(gè)數(shù)字表示，如J422、J507等。拼音表示焊條的大

12、類，如“J”表示結(jié)構(gòu)鋼焊條，“Z”表示鑄鐵焊條；前二位數(shù)字代表焊縫金屬抗拉強(qiáng)度等級(jí)，單位為kgf/mm2；末尾數(shù)字表示焊條的藥皮類型和焊接電流種類，15為酸性焊條，6、7為堿性焊條。8、選用焊條時(shí)應(yīng)考慮哪些原則？焊條的選用原則： （1）等強(qiáng)度原則 應(yīng)使焊縫金屬與母材具有相同的使用性能。焊接低、中碳鋼或低合金鋼的結(jié)構(gòu)件，按照“等強(qiáng)”原則，選擇強(qiáng)度級(jí)別相同的結(jié)構(gòu)鋼焊條。 （2）若無(wú)等強(qiáng)要求，選強(qiáng)度級(jí)別較低、焊接工藝性好的焊條。 （3）焊接特殊性能鋼(不銹鋼、耐熱鋼等)和非鐵金屬，按照“同成分”、“等強(qiáng)度”原則，選擇與母材化學(xué)成分、強(qiáng)度級(jí)別相同或相近的各類焊條。焊補(bǔ)灰鑄鐵時(shí)應(yīng)選擇相適應(yīng)的鑄鐵焊條。9

13、、手工電弧焊的焊前準(zhǔn)備有哪些？（1）準(zhǔn)備手工電弧焊工具：焊鉗、面罩、清渣錘、鋼絲刷、焊接電纜和勞動(dòng)保護(hù)用品等。 （2）清理焊接接頭：焊接前接頭處應(yīng)該除盡鐵銹和油污等，以便于引弧、穩(wěn)弧和保證焊縫質(zhì)量。10、什么叫焊接坡口？目的是什么？常見(jiàn)的坡口形式有哪些？焊接前，把兩焊件間的待焊處加工成所需的幾何形狀的溝槽稱為坡口。開(kāi)坡口的目的是使焊件接頭根部焊透，同時(shí)焊縫美觀，此外，通過(guò)控制坡口的大小，來(lái)調(diào)節(jié)焊縫中母材金屬與填充金屬的比例，以保證焊縫的化學(xué)成分。手工電弧焊對(duì)接接頭坡口的基本形式是I形坡口（或稱不開(kāi)坡口）、Y形坡口、雙Y形坡口、帶鈍邊U形坡口等四種，不同的接頭形式有各種形式的坡口，其選擇主要根據(jù)

14、焊件的厚度。11、手工電弧焊的焊接規(guī)范有哪些內(nèi)容？如何正確選擇此規(guī)范？焊條電弧焊的主要工藝參數(shù)有：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓及焊接速度等。他們的選擇直接影響到焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率。焊接工藝參數(shù)的選擇：（1）焊條直徑 選擇焊條直徑主要依據(jù)焊件厚度，同時(shí)考慮接頭形式和焊接位置等，在保證焊接質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡可能選用大直徑焊條，以提高生產(chǎn)率。（2）焊接電流 焊接電流是焊條電弧焊的主要工藝參數(shù)，它的選擇主要是依據(jù)焊條的直徑。直徑越大，電流越高。（3）電弧電壓 電弧電壓由弧長(zhǎng)決定。電弧長(zhǎng)則電壓高，反之則低。正常的電弧長(zhǎng)度是小于或等于焊條的直徑，即所謂的短弧焊。（4）焊接速度 焊接速度指單位時(shí)間內(nèi)焊接電弧沿

15、焊接方向移動(dòng)的距離。焊條電弧焊時(shí)，一般不規(guī)定焊接速度，由焊工憑經(jīng)驗(yàn)掌握。12、手工電弧焊引弧方法有哪幾種？（與20題重復(fù)）引弧有敲擊法和摩擦法等。13、手工電弧焊引弧后焊條應(yīng)做哪三個(gè)基本運(yùn)動(dòng)？1向下送進(jìn)；2左右擺動(dòng)；3沿焊接方向移動(dòng)。14、焊接的空間位置有哪幾種？一般焊接空間位置有四種：平焊 、立焊、橫焊和仰焊，15、焊接變形類型有哪幾種？造成各類焊接變形的原因是什么？常見(jiàn)的焊接殘余變形的基本形式有：尺寸收縮、角變形、彎曲變形、扭曲變形和翹曲變形五種。焊接過(guò)程中，焊接接頭區(qū)域受不均勻的加熱和冷卻，加熱的金屬受周圍冷金屬的約束，不能自由膨脹和收縮，即焊接殘余應(yīng)力，導(dǎo)致焊接殘余變形。16、為了防止

16、焊接變形應(yīng)采取什么措施？預(yù)防焊接變形的方法為了控制焊接變形，在設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)合理地選用焊縫的尺寸和形狀，盡可能減少焊縫的數(shù)量，焊縫的布置應(yīng)力求對(duì)稱。在焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)中，通?？刹捎靡韵鹿に嚧胧?（1）反變形法 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)或測(cè)定，在焊接結(jié)構(gòu)組焊時(shí)使工件反向變形，以抵消焊接變形。 （2）剛性固定法 剛性大的結(jié)構(gòu)焊后變形一般較小；當(dāng)構(gòu)件的剛性較小時(shí)，利用外加剛性拘束以減小焊接變形的方法稱為剛性固定法。 （3）選擇合理的焊接方法和焊接工藝參數(shù) 選用能量比較集中的焊接方法，如采用CO2焊、等離子弧焊代替氣焊和手工電弧焊，以減小薄板焊接變形。 （4）選擇合理的裝配焊接順序 焊接結(jié)構(gòu)的剛性通常是在裝配、焊接過(guò)程中逐漸增大的，結(jié)構(gòu)整體的剛性要比其部件的剛性大。因此，對(duì)于截面對(duì)稱、焊縫布置也對(duì)稱的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)，采用先裝配成整體，然后按合理的焊接順序進(jìn)行生產(chǎn)，可以減小焊接變形，最好能同時(shí)對(duì)稱施焊。17、何謂焊縫？何謂焊接接頭？焊接過(guò)程中局部受熱熔化的金屬形成熔池，熔池金屬冷卻凝固形成焊縫。用焊接方法連接的接頭稱焊接接頭，它由焊縫和熱影響區(qū)組成。18、手弧焊有哪幾種接頭形式？接頭形式可分為對(duì)接、搭接、角接和T形接等。19、用手弧焊對(duì)接平焊 4mm的板料（Q235A