金属工艺学

力学性能的指标名称及含义

强度：金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。 塑性：金属材料在力的作用下，产生不可逆永久变形的能力。

硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕、划痕的能力。 韧性：金属材料断裂前吸收的变形能量的能力。热性的常用指标为冲击韧度。 冲击韧度：材料抵抗冲击载荷的能力。

疲劳强度：金属材料在无限多次交变载荷作用下而不破坏的最大应力。 常见金属的晶体结构类型及纯铁的晶体结构类型 （1）体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格 （2）体心立方晶格、面心立方晶格 体心立方晶格：每个实际含2个原子 面心立方晶格：每个实际含4个原子 热处理的定义及热处理过程三个阶段

钢的热处理：将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以获得预期组织和性能的工艺。 三个阶段：加热、保温和冷却 淬火的目的及马氏体的性能特点 目的：获得马氏体组织 性能特点：脆性较大 退火的目的

目的：主要是降低金属材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或压力加工，减少残余应力，提高组织和成分的均匀化，或为后道热处理做好组织准备等。 完全退火：获得接近平衡状态的组织 球化退火：去除过共析钢上的渗碳体 去应力退火：消除内应力 选材的三个基本原则

使用性能、工艺性能、经济性

何为合金流动性，影响合金流动性的主要因素有哪些 流动性：液态合金本身的流动能力 因素：化学成分、铸型及浇注条件

为提高合金的流动性，生产中常采用的方法有哪些 适当提高浇注温度

铸铁的流动性和铸钢相比哪个更好 铸铁

压铸时合金的流动性增强还是减小 增强

何谓合金的充型能力？影响充型能力的主要因素有哪些？ 液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰铸件的能力 合金的流动性、浇注条件、铸型填充条件 何为铸造，常用的特种铸造方法有哪些

将液态金属浇注到铸型中，待其冷却凝固，以获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或零件的成形方法。

熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造和消失模铸造 何谓熔模铸造，熔模铸造的工艺过程、生产特点及适用范围

用易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火涂料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，

从而获得无分型面的铸型，经高温熔烧后即可填砂浇注的铸造方法。 工艺过程：熔模制造、型壳制造、熔烧浇注 生产特点：1、铸件的精度高，表面光洁。

2、可制造难以砂型铸造或机械加工的形状很复杂的薄壁铸件 3、适用于各种合金铸件 4、生产批量不受限制

5、生产工艺复杂且周期长，机械加工压型成本高，所用的耐火材料、模料和粘结剂价格较高，铸件成本高。

适用范围：最适于高熔点合金精密铸件的成批、大量生产，主要用于形状复杂、难以切削加工的小零件。

相同的铸件在金属型铸造时，合金的浇注温度比砂型铸造高还是低 金属型铸造高

铸造生产是否适合于制造受力较大或受力复杂零件的毛坯 不适合

在各种铸造方法中，砂型铸造适合哪种合金 各种合金铸件

铸件的凝固方式包括哪几种形式 逐层凝固、糊状凝固、中间凝固

纯金属和共晶成分的合金易按哪种方式凝固 逐层凝固

铸造合金在凝固过程中的收缩分为哪几个阶段 液态收缩、凝固收缩、固态收缩

液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔和缩松的根本原因 固态收缩是铸件产生变形、裂纹的根本原因 在铸造时，铸件的主要加工面和重要的工作面浇注时应朝哪个方向，而铸件上宽大的水平面浇注时应朝哪个方向（砂型铸造造型工艺性设计） 都朝下

按照气体的来源，铸件中的气孔分为哪几种？铝合金铸件中常见的“针孔”属于哪种？ 反应气孔、析出气孔、侵入气孔、卷入气孔。属于析出气孔 按照石墨形态，灰口铸铁可分为哪几类？

普通灰口铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕墨铸铁 影响铸铁石墨化的主要因素什么？

1、化学成分的影响，C和Si是强烈促进石墨化的元素，S是强烈阻碍石墨化的元素 2、冷却速度的影响，冷却愈慢，愈有利于石墨化的进行 含碳4.3%的白口铸铁的铸造性能与45钢相比哪个好？ 含碳4.3%的白口铸铁好

亚共晶铸铁含碳量与流动性之间的关系

亚共晶铸铁随含碳量的增加，结晶温度范围减小，流动性提高。 何为加工硬化？

在冷变形时，随着变形程度的增加，金属材料的所有强度指标和硬度都有所提高，但塑性和韧性有所下降的现象。

变形区的金属拉应力、压应力的数目与合金的锻造性能之间的关系？ 含碳量与铁碳合金锻造性之间的关系

含碳量高，铁液流动性好，有利于铸件补缩。球墨铸铁选择含碳量最好在共晶点附近。壁薄

的铸件含碳量应该高一些，壁厚则应该低一些。 何为热变形，何为冷变形

热变形：金属在再结晶温度以上进行的变形过程 冷变形：金属在再结晶温度以下进行的变形 何为锻压？

锻压是锻造和冲压的合称，是利用锻压机械的锤头、砧块、冲头或通过模具对坯料施加压力，使之产生塑性变形，从而获得所需形状和尺寸的制作的成形加工方法。 自由锻和模锻工艺特点分别是什么？ 自由锻：1、工具简单，费用少

2、各种重量的锻件都能适应，尤其它是锻造大型锻件的唯一方法 3、生产率低，劳动条件差

4、只能锻形状简单件，精度低加工余量大 锻模 ： 1、可以锻造形状比较复杂的锻件 2、尺寸精度高

3、生产率高，大批量生产成本低 4、设备和锻模费用高

5、适用于中小型锻件的大批量生产 自由锻锻造设备有哪几种？ 空气锤、蒸汽—空气锤、水压机

在通常的锻造生产设备条件下，变形与锻造性之间的关系怎样？ 在通常的锻造生产设备的条件下，变形速度越大，锻造性越差。 锻造前要对金属进行加热的目的

1、增加金属的塑性2、减低金属变形能力3、高温下金属组织易于流动而易于获得良好的锻后组织

重要的大型、特大型锻件（如水轮机主轴）应该选用哪种方法生产 自由锻

自由锻是否可用于生产形状复杂、尤其是内腔复杂的零件毛坯 不适合

自由锻锻件的精度与模锻相比哪个高 模锻

可锻铸铁零件是否可以用自由锻的方法生产 不可以

何为可锻性，简述影响金属可锻性的因素有哪些（内因和外因）？ 可锻性：材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的能力

外因：加工条件，而加工条件受变形温度、应变速率和应力状态的影响。 内因：金属的本质，金属的本质受化学成分和金属的组织的影响 金属的锻造性能主要决定于金属的什么？

常用金属的塑性和变形抗力来衡量。塑性越好，变形抗力越小，则金属的可锻性越好;反之则越差。 何为锻造比

金属毛坯经锻造后，其变形前后的截面比、长度或高度比 何为冲压？其基本工序是什么？

冲压是使板料经分离或成形而获得制作的工艺统称。 基本工序：分离工序和变形工序

冲裁时板料分离过程包括哪几个阶段

弹性变形阶段、塑性变形阶段和断裂分离阶段

汽车车身、仪器、仪表外壳的生产可否采用薄板的冲压变形 可以

冲裁间隙对冲裁件的质量和冲模寿命的影响

间隙过大，冲裁件被撕开，边缘粗糙；间隙过小，上下裂纹不能很好重合。 间隙越小，摩擦越严重，模具的寿命将降低。

何为焊接？按焊接过程的特点，焊接方法可分为哪几类？ 焊接时通过加热或加压（或两者并用），使工件产生原子间结合的一种连接方法。 熔焊、压焊和钎焊

哪些焊接方法属于压力焊，哪些焊接方法属于熔化焊？ 压力焊：电阻焊、摩擦焊、高频焊

熔化焊：电弧焊、激光焊接、真空电子束焊接

熔焊、压焊、钎焊三者的主要区别是什么，何种最常用。

熔化焊接是指焊接过程中，金属发生局部熔化，进行了化学冶金反应；压力焊是指在焊接过程中，施加了压力作用，金属主要靠塑性变形来实现连接的；钎焊时，被焊接的金属不熔化， 利用熔点比被焊金属低的钎料熔化填满缝隙，形成焊缝。其中熔化焊最常用。 哪种焊接方式适用于铝、铜、镁、钛及其合金 熔化焊

用直流弧焊接薄板钢板或者有色金属时，电极应怎样接？ 工作接负极，焊条接正极 压力焊工艺过程是什么

引弧过程、电弧过程、电渣过程和顶压过程。 何为焊接热影响区？

焊缝两侧金属因焊接热作用（但未熔化）而发生金相组织和力学性能变化的区域。 低碳钢的热影响区包含哪几个部分，其中性能最薄弱是哪些区域？

低碳钢焊接接头由焊缝区、熔合区、热影响区组成。其中熔合区是最薄弱环节。 试述产生焊接应力和变形的主要原因是什么，如何消除或减小？

焊接应力，是焊接构件由于焊接而产生的应力。焊接过程中焊件中产生的内应力和焊接热过程引起的焊件的形状和尺寸变化。焊接过程的不均匀温度场以及由它引起的局部塑性变形和比容不同的组织是产生焊接应力和变形的根本原因。 当焊接引起的不均匀温度场尚未消失时，焊件中的这种应力和变形称为瞬态焊接应力和变形；焊接温度场消失后的应力和变形称为残余焊接应力和变形。在没有外力作用的条件下，焊接应力在焊件内部是平衡的。 减小变形的主要方法有：（1）选择合理的焊接顺序；（2）尽可能用对称焊缝（如工字形截面）；（3）采用反变形法

焊接过程中控制变形的主要措施：1、采用反变形 2、采用小锤锤击中间焊道 3、采用合理的焊接顺序 4、利用工卡具刚性固定 5、分析回弹常数。 焊接变形的基本形式有哪些

纵向和横向的收缩变形,弯曲变形,扭曲变形,角变形。 怎样防止平板对接接头的角变形 反变形法

焊条的组成是怎样的

涂有药皮供手弧焊用的熔化电极

普通电焊条中药皮的作用

提高电弧燃烧的稳定性，防止空气对熔化金属的有害作用，对熔池的脱氧和加入合金元素，可以保证焊缝金属的化学成分和力学性能

焊条电弧焊时，焊条的焊芯在焊接过程中的作用是什么 导电和填充焊缝金属的作用

为防止普通低合金钢材料焊后产生冷裂纹，焊前应对工件怎样处理，采用哪种焊条，焊后又怎样处理

为防止普通低合金钢材料焊后产生冷裂纹，焊前应对工件进行（预热），采用（低氟 型）焊条，以及焊后立即进行（热处理）。

焊接是否可以生产有密封性要求的承受高压的容器 可以

在常用金属材料的焊接中，哪种材料的焊接性能好 低碳钢

切削用量三要素及选择顺序 切削速度、进给量、背吃刀量

选择顺序：背吃刀量、进给量、切削速度 刀具材料的性能特点及常见刀具材料的种类

性能特点：较高的硬度、足够的强度和韧度、较好的耐磨性、较高的耐热性、较好的工艺性种类 ：碳素工具钢、合金工具钢、高速钢、硬质合金及陶瓷材料 切削热的产生及传导途径

产生：1、切削变形所产生的热量，是切削热的主要来源2、切削与刀具前面之间的摩擦所产生的热量3、工件与刀具后面之间的摩擦所产生的热量

传导途径：切削、工件、刀具及周围的介质。主要有切削传出的。 切削液的作用及种类

切削液主要通过冷却和润滑作用来改善切削过程。它一方面吸收并带走大量切削热，起到冷却作用；另一方面它能渗入到刀具与工件和切削的接触表面，形成润滑膜，有效地减小摩擦。 种类：水基切削液：水溶液、乳化液，主要起冷却作用 油基切削液，主要起润滑作用

低碳钢焊接接头由焊缝区、熔合区、热影响区组成。其中熔合区是最薄弱环节