金屬工藝學(xué)重點(diǎn)知識(shí)

1、什么是鑄造合金的收縮性？有哪些因素影響鑄件的收縮性？答：合金在從液態(tài)冷卻至室

溫的過(guò)程中，其體積或尺寸縮小的現(xiàn)象稱(chēng)為收縮。從澆注溫度冷卻到室溫分為液態(tài)收縮、

凝固收縮和固態(tài)收縮三個(gè)階段。鑄件收縮的大小主要取決于合金成分、澆注溫度、鑄件結(jié)

構(gòu)和鑄型。

2、鑄件中產(chǎn)生縮孔和縮松的主要原因是什么？生產(chǎn)工藝上有哪些預(yù)防措施？答：鑄件中產(chǎn)

生縮孔和縮松的主要原因是固態(tài)收縮。為了減小鑄件內(nèi)應(yīng)力，在鑄件工藝上坷采取同時(shí)凝

固原則。所謂同時(shí)凝固原則，就是采取工藝措施保證鑄件結(jié)構(gòu)上各部分之間沒(méi)有溫差或溫

差盡量小，使各部分同時(shí)凝固。此外，還可以采取去應(yīng)力退火或自然時(shí)效等方法，將殘余

應(yīng)力消除。

3、什么是鑄件的冷裂紋和熱裂紋？防止裂紋的主要措施有哪些？答：如果鑄件內(nèi)應(yīng)力超過(guò)

合金的強(qiáng)渡極限時(shí)，鑄件便會(huì)產(chǎn)生裂紋。裂紋分為熱裂和冷裂兩種。（1）熱裂：熱裂實(shí)在

凝固后期高溫下形成的，主要是由于收縮收到機(jī)械阻礙作用而產(chǎn)生的。它具有裂紋短、形

狀曲折、縫隙寬、斷面有嚴(yán)重氧化、無(wú)金屬光澤、裂紋沿晶界產(chǎn)生和發(fā)展等特性，在鑄鋼

和鋁合金鑄件中常見(jiàn)。防止熱裂的主要措施是：除了使鑄件結(jié)構(gòu)合理外，還應(yīng)合理選用型

砂或芯砂的防結(jié)劑，以改善其退讓性；大的型芯可采用中空結(jié)構(gòu)或內(nèi)部填以焦炭；嚴(yán)格限

制鑄鋼和鑄鐵中硫的含量；選用收縮率小的合金。（2）冷裂：冷裂是在較低溫度下形成的，

常出現(xiàn)在鑄件受拉伸部位，特別是有應(yīng)力集中的地方。其裂縫細(xì)小，成連續(xù)直線狀，縫內(nèi)

干凈，有時(shí)呈輕微氧化色。壁厚差別大，形狀復(fù)雜或大而暴的鑄件易產(chǎn)生冷裂。因此，凡

是能減少鑄件內(nèi)應(yīng)力或降低合金脆性的因素，都能防止冷裂的形成。同時(shí)在鑄銅和鑄鐵中

嚴(yán)格控制合金中的磷含量。

4、什么是砂型鑄造的手工造型和及其造型？各有什么特點(diǎn)？答：（1）手工造型：指全部用

手工或手動(dòng)工具完成的造型工序。手工造型按起模特點(diǎn)分為整模、挖沙、分模、活塊、嵌

箱、三箱等造型方法.手工造型方法比較靈活，適用性較強(qiáng)，生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間較短，但生產(chǎn)率

低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，鑄件質(zhì)量較差。因此，手工造型多用于單件小批量生產(chǎn)。（2）機(jī)器造型：

指用機(jī)器完成全部或至少完成緊砂和起模操作的造型工序。機(jī)器造型可大大提高生產(chǎn)率和

鑄件尺寸精度，降低表面粗糙度，減少加工余量，并改善工人勞動(dòng)條件，目前正日益廣泛

地應(yīng)用于大批量生產(chǎn)中。

5、什么是澆注位置，澆注位置選擇一般性的原則是什么？答：鑄件的澆注位置是指澆注

時(shí)鑄件在鑄型內(nèi)所處的空間位置。選擇澆注位置時(shí)應(yīng)以保證鑄件質(zhì)量為主，一般應(yīng)注意以

下幾個(gè)原則：（1）應(yīng)將鑄件上質(zhì)量要求高的表面或主要加工面，放在鑄型的下面。（2）對(duì)

于一些需要補(bǔ)縮的鑄件，應(yīng)把截面較厚的部分放在鑄型的上部或側(cè)面。（3）對(duì)于具有大面

積的薄壁鑄件，應(yīng)將薄壁部分放在鑄型的下部，同時(shí)盡量使薄壁立放或傾斜澆注，這樣有

利于金屬的充填。（4）對(duì)于具有大平面的鑄件，應(yīng)將鑄件的大平面放在鑄型的下面。

6、什么是分型面，分型面選擇一般性的原則是什么？答：分型面是指兩半鑄型相互接觸的

表面。在選擇鑄型分型面時(shí)應(yīng)考慮一下原則：（1）分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面上，并力

求采用截面。（2）應(yīng)盡量減少分型面的數(shù)量，并盡量做到只有一個(gè)分型面。（3）應(yīng)盡可能

減少活塊和型芯的數(shù)量，注意減少砂箱高度。（4）盡量把鑄件的大部分或全部放在一個(gè)砂

箱內(nèi)，并把鑄件的重要加工面、工作面、加工基準(zhǔn)面及主要型芯位于下型內(nèi)。

7、熔模鑄造和消失模鑄造的工藝過(guò)程、特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。答：工藝過(guò)程：分為蠟?zāi)Ｖ圃臁?/p>

型殼制造、焙燒澆注三個(gè)主要階段。特點(diǎn)：（1）尺寸精度高（ITU—14）,表面質(zhì)量好

（Ra2.5—3.2）；（2）無(wú)分型面，故清理工作量少；（3）能鑄出形狀復(fù)雜的薄壁件；（4）可

以鑄造各種合金，尤其是高熔點(diǎn)、難切削的合金；（5）適合各種批量生產(chǎn)。應(yīng)用范圍：

適用于高熔點(diǎn)合金精密鑄件的成批、大量生產(chǎn)，主要用于形狀復(fù)雜、難以切削加工的小零

件。

8、了解金屬型鑄造、壓力鑄造、低壓鑄造、離心鑄造等鑄造的工藝過(guò)程、特點(diǎn)及其應(yīng)用范

圍。答：金屬型鑄造：金屬型鑄造是將液態(tài)金屬澆入金屬的鑄件中，并在重力作用下凝固

成型以獲得鑄件的方法（噴刷涂料、金屬成型應(yīng)保持一定的工作溫度、適合的出型時(shí)間）；

特點(diǎn)：一型多鑄，鑄件的精度和表面質(zhì)量比砂型鑄造顯著提高；適用范圍：用于銅、鋁合

金不復(fù)雜中小鑄件的大批量生產(chǎn)。壓力鑄造：簡(jiǎn)稱(chēng)壓鑄，是在高壓下（比壓約為5-150MPa）

將液態(tài)或半液態(tài)合金快速的壓入金屬鑄型中，并在壓力下凝固以獲得鑄件的方法（注入金

屬、壓鑄、取出鑄件）；特點(diǎn)：①鑄件的精度及表面質(zhì)量較其他鑄造方法均高；②可壓鑄形

狀復(fù)雜的薄壁件，或直接鑄出小孔、螺紋、齒輪等；③鑄件的強(qiáng)度和硬度都較高；④壓鑄

的生產(chǎn)率較其他鑄造方法均高；⑤便于采用鑲鑄；適用范圍：壓力鑄造已在汽車(chē)、拖拉機(jī)、

航空、兵器、儀表、電器、計(jì)算機(jī)、輕紡機(jī)械、日用品等制造業(yè)得到了廣泛應(yīng)用，如汽缸

體、箱體、化油器、喇叭外殼等鋁、鎂、鋅合金鑄件的大批量生產(chǎn)。低壓鑄造：是采用較

壓力鑄造低的壓力將金屬液從鑄型的底部壓入并在壓力下凝固獲得鑄件的方法；特點(diǎn)：

1）、澆注及凝固時(shí)的壓力容易調(diào)整、適應(yīng)性強(qiáng)，可用于各種鑄型、各種合金及各種尺寸的

鑄件。

2）、底注式澆注充型平穩(wěn)，減少了金屬液的飛濺和對(duì)鑄型的沖刷，可避免氣孔缺陷。

3）、鑄件在壓力下充型和凝固，其澆口能提供金屬液來(lái)補(bǔ)縮，因此鑄件輪廓清晰，組織致密。

4）、低壓鑄造的金屬利用率高，約90%以上。

5）、設(shè)備簡(jiǎn)單，勞動(dòng)條件較好，易于機(jī)械化和自動(dòng)化。

適用范圍：主要用來(lái)鑄造一些質(zhì)量要求高的鋁合金和鎂合金鑄件。離心鑄造：定義：將金

屬液澆入高速旋轉(zhuǎn)的鑄型中，在離心力作用下充型和凝固的鑄造方法；特點(diǎn)：①利用自由

表面生產(chǎn)圓筒形或環(huán)形鑄件時(shí)，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在離心力的作用下，鑄件呈由外向內(nèi)的定向凝固，而氣體和熔渣因密度較金屬小，

則向鑄件內(nèi)腔移動(dòng)而排出，故鑄件內(nèi)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。適用范圍：離心鑄造是大孔徑鑄鐵管、汽缸套、銅套、雙金屬軸承的主要

生產(chǎn)方法，鑄件的最大重量可達(dá)十多噸。在耐熱鋼帽道、特殊鋼的無(wú)縫管坯、造紙烘缸等

鑄件生產(chǎn)中，離心鑄造已被采用。

9、拔模斜度與結(jié)構(gòu)斜度的區(qū)別：拔模斜度：為了在造型和制芯時(shí)便于起模，以免損壞砂型

和型芯，在模樣、芯和的起模方向留有一定的斜度。

10、鑄造工藝對(duì)逐漸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求（鑄件外形、內(nèi)腔、凸臺(tái)）答：1、盡量避免鑄件起模

方向存有外部側(cè)凹，以便于起模。2、盡量使分型面為平面。3、凸臺(tái)和筋條結(jié)構(gòu)應(yīng)便于起

模。4、垂直分型面上的不加工表面最好有結(jié)構(gòu)斜度。5、盡量不用和少用型芯。6應(yīng)有足夠

的芯頭，以便于型芯的固定、排氣和清理。

11,鑄造性能對(duì)鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求（壁厚、壁與壁的連接、加強(qiáng)筋）答：1、鑄件的壁厚。

（1）鑄件應(yīng)有適合的壁厚。（2）鑄件的壁厚也應(yīng)防止國(guó)寶，應(yīng)大于規(guī)定的最小壁厚，以防

澆不到或冷隔缺陷。（3）鑄件的內(nèi)壁散熱慢故應(yīng)比外壁薄些，這樣才能使鑄件的各部分冷

卻速度趨于一致，以防縮孔及裂紋的產(chǎn)生。（4）鑄件的壁厚應(yīng)盡可能均勻，以防厚壁出金

屬聚集，產(chǎn)生縮孔、縮松等缺陷。2、壁的連接。（1）鑄件壁間轉(zhuǎn)角處一般應(yīng)具有結(jié)構(gòu)圓角，

銀直角連接處的內(nèi)側(cè)較易產(chǎn)生縮孔、縮松和應(yīng)力集中。同時(shí)一些合金由于形成與鑄件表面

垂直的柱狀晶，使轉(zhuǎn)角處的力學(xué)性能下降，較易產(chǎn)生裂紋。（2）為減小熱節(jié)和內(nèi)應(yīng)力，應(yīng)

避免鑄件壁間銳角連接，而改用先直角接頭后再轉(zhuǎn)角的結(jié)構(gòu)。3、輪輻和筋的設(shè)計(jì)。（1）設(shè)

計(jì)鑄件輪輻時(shí)，應(yīng)盡量使其自由收縮，以防產(chǎn)生裂紋。（2）筋的布置有不同的形式。（3）

防裂筋的應(yīng)用。4、防止變形的設(shè)計(jì)。（1）細(xì)而長(zhǎng)易變形的鑄件，應(yīng)盡量設(shè)計(jì)成對(duì)稱(chēng)截面。

由于冷卻過(guò)程產(chǎn)生的熱應(yīng)力互相抵消，從而使鑄件的變形大為減小。（2）為防止平板類(lèi)鑄

件的翹曲變形，可增設(shè)加強(qiáng)筋，以提高鑄件的剛度。

12、掌握加工硬化、回復(fù)和再結(jié)晶的概念。答：加工硬化：隨著金屬塑性變形的增加，強(qiáng)

度和硬度生高，而塑性、韌性下降的現(xiàn)象。這一特性是：金屬通過(guò)冷軋、噴丸等強(qiáng)化硬度

的理論根據(jù)?；貜?fù)與再結(jié)晶加工硬化的金屬，會(huì)隨著溫度的生高而消除部分硬化組織的現(xiàn)

象稱(chēng)為“回復(fù)”。當(dāng)溫度生高到某一臨界溫度時(shí)，硬化組織會(huì)全部消失，這一現(xiàn)象稱(chēng)為“再

結(jié)晶”。

13、掌握冷變形和熱變形的概念.答：冷變形：在結(jié)晶溫度下進(jìn)行的變形；熱變形：在結(jié)晶

溫度以上進(jìn)行的變形。

14、掌握鍛造比的概念、金屬的可鍛性概念；了解鍛造溫度范圍。答：金屬的變形程度通

常用鍛造比來(lái)表示，即Y拔=FO/F,丫鎖=HO/H。金屬的可鍛性是材料在鍛造過(guò)程中

經(jīng)受變形而不開(kāi)裂的能力。

15、理解自由鍛和模型鍛造的生產(chǎn)特點(diǎn)及應(yīng)用。答：自由鍛：利用沖擊力或壓力使金屬在

上下兩個(gè)抵鐵之間產(chǎn)生變形，從而得到所需形狀及尺寸的鍛件的鍛造方法，自由鍛的工藝

特點(diǎn)與應(yīng)用范圍：自由鍛以所用設(shè)備簡(jiǎn)單、工藝通用性強(qiáng)而得到廣泛應(yīng)用，尤其對(duì)大型件，

自由鍛是唯一的鍛造方法，只適合鍛造簡(jiǎn)單形狀的鍛件，鍛件范圍：百克級(jí)……百?lài)嵓?jí)；

與自由鍛相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：1.生產(chǎn)率高，2.模鍛件尺寸精度高，加工余量小，因此，可

以節(jié)省金屬，減少切削加工工作量，有些可作為零件直接使用，3.可以鍛造出形狀比較復(fù)雜

的鍛件，分類(lèi)：模鍛按使用的設(shè)備不同分為：錘上模鍛、胎膜鍛、壓力機(jī)上模鍛等。

16、錘上模鍛的結(jié)構(gòu)工藝性。答：原則：1.分模面合理，2.配合面加工，其它面不加工；3.

外形簡(jiǎn)單，避免高筋、薄壁等；4.避免深孔、多孔結(jié)構(gòu)。尤其小孔；5.應(yīng)用鍛…焊組合簡(jiǎn)化

模鍛工藝。

17、焊條電弧焊時(shí)，低碳鋼焊接接頭的組成'各區(qū)域金屬的組織與性能有何特點(diǎn)?答:1.焊接接

頭由焊縫金屬和熱影響區(qū)組成.（1）焊縫金屬:焊接加熱時(shí)，焊縫處的溫度在液相線以上，母材

與填充金屬形成共同熔池，冷凝后成為鑄態(tài)組織，在冷卻過(guò)程中，液態(tài)金屬自熔合區(qū)向焊

縫的中心方向結(jié)晶，形成柱狀晶組織。由于焊條芯及藥皮在焊接過(guò)程中具有合金化作用，

焊縫金屬的化學(xué)成分往往優(yōu)于母材，只要焊條和焊接工藝參數(shù)選擇合理，焊縫金屬的強(qiáng)度

一般不低于母材強(qiáng)度。（2）熱影響區(qū)：在焊接過(guò)程中，焊縫兩側(cè)的金屬因焊接熱作用而產(chǎn)

生組織和性能變化的區(qū)域。2、低碳鋼的熱影響區(qū)分為熔合區(qū)、過(guò)熱區(qū)、正火區(qū)和部分相變

區(qū)。（1）熔合區(qū)：位于焊縫與基本金屬之間，部分金屬焙化部分未熔，也稱(chēng)半融化區(qū)。加

熱溫度約為1490-1530攝氏度，此區(qū)成分及組織不均勻，強(qiáng)度下降，塑性很差，是產(chǎn)生裂紋

及局部脆性破壞的發(fā)源地。（2）過(guò)熱區(qū)：緊靠著熔合區(qū)，加熱溫度約為1100-1490攝氏度，

由于溫度大大超過(guò)Ac3,奧氏體晶粒急劇長(zhǎng)大，形成過(guò)熱組織，使塑性大大降低，沖擊韌

性值下降25%-75%左右。（3）正火區(qū):加熱溫度約為850-1100攝氏度，屬于正常的正火加

熱溫度范圍。冷卻后得到均勻細(xì)小的鐵素體和珠光體組織，其力學(xué)性能優(yōu)于母材。（4）部

分相變區(qū)：加熱溫度約為727-850攝氏度。只有部分組織發(fā)生轉(zhuǎn)變，冷卻后組織不均勻，力

學(xué)性能較差。

18、電阻對(duì)焊：焊接過(guò)程是先施加頂鍛壓力（10-lSmpa）,使工管件接頭緊密接觸，通電加

熱至塑性狀態(tài)，然后施加頂鍛壓力（30-50mpa）,同時(shí)斷電，使焊件接觸出阿紫啊壓力下產(chǎn)生

塑性變形而焊合。電阻對(duì)焊操作簡(jiǎn)便，街頭外形光滑，但對(duì)焊件緞面加工和清理要求高，

否則會(huì)造成接觸面加熱不均勻，產(chǎn)生氧化物夾雜、焊不透等缺陷，影響焊接質(zhì)量。因此電

阻對(duì)焊一般只用于焊接直徑小于20mm,截面簡(jiǎn)單和受力不大的工件。

19、激光焊的原理是什么？有何特點(diǎn)和用途？答：激光焊利用聚焦的激光束作為能源宏基

工件所產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接，激光焊具有如下特點(diǎn)：（1）激光束能量密度大，加熱過(guò)程極

短，焊點(diǎn)小，熱影響區(qū)窄，焊接變形小，焊件尺寸精度高；（2）可以焊接常規(guī)焊接方法難

以焊接的材料；（3）可以在空氣中焊接有色金屬，而不需要外加保護(hù)氣體（4）激光焊設(shè)備

較復(fù)雜，成本高。激光焊可以焊接低合金高強(qiáng)度鋼、不銹鋼、銅銀鈦合金等；異種金屬以

及非金屬材料；目前主要用于電子儀表、航空、航天、原子核反應(yīng)堆等領(lǐng)域。

20、電子束焊接的基本原理是什么？有何特點(diǎn)及用途？答：電子束焊接利用在真空中聚焦

的高速電子束轟擊焊接表面，使之瞬間融化并形成焊接接頭。特點(diǎn)：①能量密度大，電子

穿透力強(qiáng)；②焊接速度快，熱影響區(qū)小，焊接變形??；③真空保護(hù)好，焊縫質(zhì)量高，特別

適用于活潑金屬的焊接。電子束焊接用于焊接低合金鋼、有色金屬、難熔金屬、復(fù)合材料、

異種材料心臟瓣膜等，薄板、厚板均可。特別適用于焊接厚件及要求變形很小的焊件、真

空中使用器件、精密微型器件等。

21、銅鋁及其合金的焊接特性是什么？答：銅及其合金采用一般的焊接方法焊接性很差的

原因是：裂紋縱向大，氣孔傾向大，容易產(chǎn)生焊不透缺陷及合金元素易氧化。通常采用氮

弧焊、氣焊、手弧焊和釬焊等方法，以氨弧焊的焊接質(zhì)量最好。鋁及其合金采用一般的焊

接方法焊接性很差的原因是：極易氧化，易產(chǎn)生氣孔，易產(chǎn)生裂紋，通常采用氨弧焊、電

阻焊、氣焊和釬焊等方法。

22、焊條電弧焊的接頭形式主要有哪些？答：焊條電弧焊的接頭基本形式有4種：對(duì)接接

頭、角接接頭、T形接頭和搭接接頭。（1）對(duì)接接頭受力較均勻，焊接質(zhì)量易于保證，應(yīng)

用最廣，應(yīng)優(yōu)先選用。（2）角接接頭和T形接頭受力情況較對(duì)接接頭復(fù)雜,，但接頭呈直角

或一定角度時(shí)必須采用這兩種接頭方式。它們受外力時(shí)的應(yīng)力狀況相仿，可根據(jù)實(shí)際情況

選用。（30搭接接頭受力時(shí)，焊縫處易產(chǎn)生應(yīng)力集中和附加彎矩，一般應(yīng)避免選用。但因其

不須開(kāi)坡口，焊接裝配方便，對(duì)受力不大的平面鏈接也可選用。

23、焊接接頭工藝射進(jìn)時(shí)，焊縫的布置應(yīng)注意哪些問(wèn)題？答：（1）便于裝配和施焊，焊縫

位置必須具有足夠的操作空間以滿足焊接時(shí)運(yùn)條的需要。焊條電弧焊時(shí)，焊條必須能伸到

待焊部位。點(diǎn)焊與縫焊時(shí)，要求電極能伸到待焊部位。埋弧焊時(shí)，要求施焊時(shí)接頭處應(yīng)便

于存放焊劑。（2）有利于減少焊接應(yīng)力與變形。設(shè)計(jì)焊接結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)盡量選用尺寸規(guī)格較

大的板材、型材和管材，形狀復(fù)雜的可采用沖壓件和鑄鋼件，以減少焊縫數(shù)量，簡(jiǎn)化焊接

工藝和提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度。同時(shí)，焊縫布置應(yīng)盡可能對(duì)稱(chēng)布置，以減少變形。（3）焊

縫的布置應(yīng)避免密集、交叉。焊縫交叉或過(guò)分集中會(huì)造成接頭部位過(guò)熱，增大熱影響區(qū)，

使組織惡化，性能?chē)?yán)重下降。兩條焊縫間距一般要求大于3倍板距。（4）避開(kāi)最大應(yīng)力區(qū)

和應(yīng)力集中部位。焊接接頭是焊接結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，因此，焊縫布置應(yīng)避開(kāi)焊接結(jié)構(gòu)上應(yīng)

力最大的部位。另外，在集中載荷作用的焊縫處應(yīng)有剛性支撐。（5）避開(kāi)機(jī)械加工面。焊

接時(shí)會(huì)引起工件變形，對(duì)于位置精度要求高的焊接結(jié)構(gòu)，一般應(yīng)在焊后進(jìn)行精加工，對(duì)于

位置精度要求不高的焊接結(jié)構(gòu)，可先進(jìn)性機(jī)械加工，但焊縫位置與加工面要保持一定的距

離。（6）便于焊接與檢驗(yàn)。設(shè)計(jì)封閉容器時(shí)，要留工藝孔，如入孔、檢驗(yàn)孔和通氣孔。焊

后再用其他方法封堵。

24、埋弧自動(dòng)焊、co2氣體保護(hù)焊、氮弧焊的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。答;1.原理：埋弧焊是

電弧在焊劑層下燃燒進(jìn)行焊接的方法。焊接式，焊接機(jī)頭將光焊絲自動(dòng)送入電弧區(qū)并保持

選定的弧長(zhǎng)。電弧在顆粒狀焊劑層下面燃燒，焊機(jī)帶著焊絲均勻的沿坡口移動(dòng)，或者焊機(jī)

機(jī)頭不動(dòng)，工件勻速運(yùn)動(dòng)。在焊絲前方，焊劑從漏斗中不斷流出，撒在被焊部位。焊接式，

部分焊劑融化形成熔渣覆蓋在焊縫表面，大部分焊劑不熔化，可重新回收利用。特點(diǎn)：（1）

生產(chǎn)效率高（2）焊接質(zhì)量高且穩(wěn)定（3）節(jié)省金屬材料（4）改善了勞動(dòng)條件。應(yīng)用范圍：

常用來(lái)焊接長(zhǎng)的直線焊縫和較大直徑的環(huán)形焊縫。當(dāng)工件厚度增加和批量生產(chǎn)時(shí)，其優(yōu)點(diǎn)

尤為顯著。2、原理;氫弧焊是以氨氣作為保護(hù)氣體的氣體保護(hù)焊。氨氣是惰性氣體，可保護(hù)

電極和熔池金屬不受空氣的有害作用。在高溫情況下，氧氣不與金屬起化學(xué)反應(yīng)，也不溶

于金屬。因此，室弧焊的質(zhì)量要求較高。特點(diǎn)：（D適于焊接各類(lèi)合金鋼、易氧化的廢鐵

金屬及錯(cuò)、銅等稀有金屬材料。（2）氫弧焊電弧穩(wěn)定，飛濺小，焊縫致密，表面沒(méi)有熔渣，

成形美觀。（3）電弧和熔池區(qū)受氣流保護(hù)，明弧可見(jiàn)，便于操作，容易實(shí)現(xiàn)全位置自動(dòng)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。應(yīng)用范圍;主要用于焊接鋁、鎂、鈦及其合金，也用于焊接不銹

鋼、耐熱鋼和一部分重要的低合金鋼工件。3、原理;co2氣體保護(hù)焊是以co2為保護(hù)氣體的

氣體保護(hù)，簡(jiǎn)稱(chēng)co2焊，它是用焊絲作電極，靠焊絲和工件之間產(chǎn)生的電弧融化工件金屬

與焊絲形成熔池，凝固后成為焊縫。焊絲的送進(jìn)靠送絲機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。特點(diǎn)：（1）成本低（2）

生產(chǎn)效率高（3）操作性能高（4）質(zhì)量較好。應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于造船、機(jī)車(chē)車(chē)輛、汽車(chē)、

農(nóng)業(yè)機(jī)械等工業(yè)部門(mén)，主要用于焊接30mm以下厚度的低碳鋼和部分低合金鋼工件。

25、等離子弧焊接與切割的原理'特點(diǎn)及應(yīng)用范圍.答:原理:借助水冷噴嘴等對(duì)電弧的拘束與

壓縮作用，獲得較高能量密度的等離子弧進(jìn)行焊接的方法，稱(chēng)為等離子弧焊接.特點(diǎn)⑴等離子

弧能量密度大，弧柱溫度高，穿透力強(qiáng).（2）當(dāng)電流小到0.1A時(shí)，電弧仍能穩(wěn)定燃燒，并保持良好

的挺直度和方向性，故等離子呼喊可焊接很薄的箔材.應(yīng)用:等離子弧焊接已在生產(chǎn)中得到廣

泛應(yīng)用，特別是國(guó)防工業(yè)及尖端技術(shù)中用以焊接銅合金.合金剛?鴿鋁'鉆等金屬工件.如鈦合金

導(dǎo)彈殼體\波紋管及膜盒'微型繼電器、電容器的外殼一機(jī)飛機(jī)上一些薄壁容器等均可用等離

子弧焊接.等離子弧焊接的設(shè)備比較復(fù)雜,氣體消耗量大，宜于在室內(nèi)焊接.

26、電阻焊、摩擦焊、釬焊、電渣焊、真空電子束焊接、激光焊接的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范

圍。答：1、電阻焊：（1）原理：電阻焊是工件組合后通過(guò)點(diǎn)擊施加壓力，利用電流通過(guò)接

頭的接觸面及鄰近區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，把弓箭加熱到塑性或局部融化狀態(tài)，在壓力作用下

形成接頭的焊接方法。（2）特點(diǎn)：電阻焊具有生產(chǎn)率高、焊接變形小、勞動(dòng)條件好、不須

另加焊接材料、操作簡(jiǎn)便、易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化等優(yōu)點(diǎn)。（3）應(yīng)用范圍：其設(shè)備較一般熔焊復(fù)雜、

耗電量大、使用的接頭形式與可焊工件厚度受到限制。2、摩擦焊;（1）原理：摩擦焊是利用

弓箭接觸斷面相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中摩擦產(chǎn)生的熱量，同時(shí)加壓頂鍛而進(jìn)行焊接的方法?，F(xiàn)將兩

工件夾在焊機(jī)上，加一定壓力使工件緊密接觸，然后焊件作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，使工件接觸面相對(duì)

摩擦產(chǎn)生熱量，待工件端面被加熱到高溫塑性狀態(tài)時(shí)，利用制動(dòng)器使工件驟然停止旋轉(zhuǎn)，

并利用軸向加壓油缸對(duì)焊件的端面加大壓力，使兩焊件產(chǎn)生塑性變形而焊接起來(lái)。（2）特

點(diǎn)：（1）在摩擦焊過(guò)程中，工件接觸表面的氧化膜與雜質(zhì)被清除。因此街頭組織致密，不

易產(chǎn)生氣孔、夾渣等缺陷，接頭質(zhì)量好而且穩(wěn)定。（2）可焊接的金屬范圍廣，不僅可焊同

種金屬，也可以焊接異種金屬。（3）焊接操作簡(jiǎn)單，不需焊接材料，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，

生產(chǎn)效率高。（4）設(shè)備簡(jiǎn)單、電能消耗少，但要求剎車(chē)及加壓裝置的控制靈敏。（3）范圍：

已廣泛用于圓形工件、棒料及管類(lèi)件的焊接?？珊笇?shí)心工件的直徑為2〃00mm以上，管類(lèi)

工件外徑可達(dá)150mm。3、釬焊：（1）原理;將表面清理好的工件以搭接形式裝配在一起，

把釬料放在接頭間隙附近或接頭間隙之間。當(dāng)工件與釬料被加熱到稍高于釬料的熔點(diǎn)溫度

后，釬料融化，借助毛細(xì)管作用使釬料被吸入并充滿固態(tài)工件間隙，液態(tài)釬料與工件金屬

相互擴(kuò)散，冷凝后即形成釬焊接頭。（2）特點(diǎn)：（1）工件加熱溫度較低，組織和力學(xué)性能

也小。街頭光滑平整，工件尺寸精確。（2）可焊接性能差異較大的異種金屬，對(duì)工件厚度

的差別也沒(méi)有嚴(yán)格的限制。（3）對(duì)工件整體進(jìn)行釬焊時(shí)，可同時(shí)釬焊多條接縫組成的復(fù)雜

形狀構(gòu)件，生產(chǎn)率很高。（4）設(shè)備簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用少。（3）應(yīng)用范圍：釬焊不適于一般鋼

結(jié)構(gòu)件及重載、動(dòng)載零件的焊接。釬焊主要用于制造精密儀表、電子部件、異種金屬構(gòu)件

一機(jī)某些復(fù)雜薄板結(jié)構(gòu)，還用于各類(lèi)導(dǎo)線與硬質(zhì)合金刀具。4、真空電子束焊接：（1）原理

（2）特點(diǎn)：（1）由于在真空中焊接，工件金屬無(wú)氧化、氮化、無(wú)金屬電極玷污，從而保證

了焊縫金屬的高純度。焊縫便面平滑純凈，沒(méi)有弧坑或其它表面缺陷，內(nèi)部結(jié)合好，無(wú)氣

孔及夾渣。（2）熱源能量密度大，熔深大，速度快，焊縫深而窄，能單道焊厚件。焊接熱

影響區(qū)小，基本上不產(chǎn)生焊接變形，從而防止難熔金屬熔接時(shí)產(chǎn)生裂紋及泄漏。（30厚件也

不必開(kāi)坡口，焊接時(shí)一般不必令填金屬。但接頭要加工的平整潔凈，裝配緊，不留間隙。（4）

電子束參數(shù)可在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，而且焊接過(guò)程的控制靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。（3）應(yīng)用范圍：

真空電子束焊接的應(yīng)用范圍正日益擴(kuò)大，從微型電子線路組件、真空膜盒、鋁伯蜂窩結(jié)構(gòu)、

原子能燃料元件到大型導(dǎo)彈殼體都已采用電子束焊接。此外，熔點(diǎn)、導(dǎo)熱性、溶解度相差

很大的異種金屬構(gòu)件，真空中使用的器件和內(nèi)部要求真空的密封器件等，用真空電子束焊

接也能得到良好的焊接接頭。5、激光焊接：原理：利用激光器受激產(chǎn)生的激光束，通過(guò)聚

焦系統(tǒng)可聚集到微小的焦點(diǎn)上，其能量密度大于105w/cm2.當(dāng)調(diào)教到工件解封時(shí)，光能轉(zhuǎn)換

為熱能，使金屬融化形成焊接接頭。特點(diǎn)：（1）激光輻射的能量釋放極其迅速，點(diǎn)焊過(guò)程

只有幾毫秒。（2）激光焊接的能量密度很高、熱量集中、作用時(shí)間很短，所以焊接熱影響

區(qū)極小，工件不變形，特別適用于熱敏感材料的焊接。（3）激光束可用反射鏡或偏轉(zhuǎn)棱鏡

將其在任何方向上彎曲聚焦，可以用光導(dǎo)下安慰引動(dòng)那一接近的部位。（4）激光可對(duì)絕緣

材料直接焊接，焊接異種金屬材料也比較容易，甚至能把金屬與非金屬焊接在一起。

27、掌握金屬材料可焊性的概念；鋼材焊接性的估算方法；答：可焊性：在限定的施工條

件下，焊接成按規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)定服役要求的能力，即金屬材料在一定焊

接工藝條件下，表現(xiàn)出來(lái)的焊接難易程度；估算方法：碳當(dāng)量法：g”=C+2+?+v+乂等

,C當(dāng)量＜0.4%時(shí)，可焊性好。一般的焊接工藝條件下，不會(huì)產(chǎn)生裂紋；C當(dāng)量=0.4?0.6%

時(shí)，可焊性較差；焊前需采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧籆當(dāng)量＞0.6%時(shí)，可焊性差。焊接前后需

都需采取措施。

理解各種碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼的焊接性及其焊接工藝特點(diǎn)、應(yīng)用范圍。答：低碳鋼的焊接低

碳鋼的CW0.25%,可焊性良好，可用各種焊接方法進(jìn)行焊接而不需采取特殊的工藝措施；

二.中、高碳鋼的焊接CW0.25?0.6%（C當(dāng)量更大），隨著含碳量的增加，可焊性明顯變

差，焊接前后需采取一定的工藝措施，以保證焊接質(zhì)量。

掌握鑄鐵的補(bǔ)焊工藝及其應(yīng)用范圍。答：鑄鐵的焊補(bǔ)一般采用氣焊和手工電弧焊，焊接工

藝分為：熱焊法和冷焊法。1.熱焊法：焊前將工件預(yù)熱600?700℃,焊后緩慢冷卻。2.冷

焊法：焊前不預(yù)熱或只進(jìn)行400℃以下的低溫預(yù)熱的焊補(bǔ)方法，冷焊法主要依靠焊條的化學(xué)

成分來(lái)防止產(chǎn)生白口組織和裂縫。

28、掌握銅及其合金'鋁及其合金的焊接工藝特點(diǎn)及應(yīng)用范圍.答:銅及其合金采用一般的焊接

方法焊接性很差的原因是:裂紋傾向大，氣孔傾向大，容易產(chǎn)生焊不透缺陷及合金元素易氧化.

通常采用氫弧焊'氣焊'手弧焊和釬焊等方法，以氫弧焊的焊接質(zhì)量最好.鋁及其合金采用一般

的焊接方法焊接性很差的原因是:極易氧化，易產(chǎn)生氣孔，易產(chǎn)生裂紋.通常采用氫弧焊、電阻焊

'釬焊和氣焊等方法.

29、切削運(yùn)動(dòng)包括主運(yùn)動(dòng)和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，切削（用量）三要素包括切削速度、進(jìn)給量和背吃

刀量。

30、刀具材料：要求：較高的硬度、足夠的強(qiáng)度和韌度、較好的耐磨性、較高的耐熱性、

較好的工藝性；材料：碳素工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、硬質(zhì)合金及陶瓷材料。

31、切削過(guò)程：切削塑性金屬時(shí)，材料收到刀具的作用以后，開(kāi)始產(chǎn)生彈性變形，隨著刀

具繼續(xù)深入，金屬內(nèi)部的應(yīng)力、應(yīng)變繼續(xù)加大，當(dāng)應(yīng)力達(dá)到材料的屈服點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)生塑性變

形，刀具在繼續(xù)前進(jìn)，應(yīng)力進(jìn)而達(dá)到材料的斷裂強(qiáng)度，金屬材料被擠裂，并沿著刀具的前

面流出而成為切屑；切屑種類(lèi)：帶狀切屑、節(jié)狀切屑、崩碎切屑、粒狀切屑。切屑熱量來(lái)

源：①切屑變形所產(chǎn)生的熱量，是切削熱的主要來(lái)源②切屑與刀具前面之間的摩擦所產(chǎn)生

的熱量③宮建于道具后面之間的摩擦所產(chǎn)生的熱量。

32、銃削的工藝特點(diǎn)：生產(chǎn)率高、容易產(chǎn)生振動(dòng)、刀齒散熱條件好。應(yīng)用：主運(yùn)動(dòng)是銃刀

的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是工件的直線運(yùn)動(dòng)或曲線運(yùn)動(dòng)。銃削可以用來(lái)加工平面、成形面、

齒輪、溝槽、孑

33、零件的結(jié)構(gòu)工藝性：便于安裝、便于加工和測(cè)量、有利于保證加工質(zhì)量和提高生產(chǎn)效

率、提高標(biāo)準(zhǔn)化程度、合理的規(guī)定表面的精度等級(jí)和粗糙度的數(shù)值、既要結(jié)合本單位的具

體加工條件，又要考慮與先進(jìn)的工藝方法相適應(yīng)。

34、砂輪的自銳性：砂輪在磨削過(guò)程中的自行推陳出新、保持自身鋒銳的性能，稱(chēng)為自銳

性。

焊接性：金屬材料在一定焊接工藝下，表現(xiàn)出來(lái)的焊接難易程度。

切削加工性：材料切削加工的難易程度，它有一定的相對(duì)性。

常見(jiàn)的鑄造方法有砂型鑄造、熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造、消失模鑄造。

金屬材料在載荷作用下抵抗變形和破壞的能力