工程材料及成形技術(shù)基礎(chǔ)課課后習(xí)題參考答案(參考版)
2025-06-03 12:16本頁(yè)面
【正文】 思考 104 106思考 111思考 121 126。② 焊前預(yù)熱，溫度≥150℃。已產(chǎn)生焊接變形的可通過(guò)矯正方法減小變形。 ⑵采取必要的焊接技術(shù)措施，① 選擇合理的焊接順序（使焊縫自由收縮）； ② 焊前預(yù)熱（減小溫差使其較均勻的收縮同時(shí)可適當(dāng)提高塑性）；③ 加熱“減應(yīng)區(qū)”（反向變形減少焊縫收縮約束）； ④ 反變形法（用反方向變形來(lái)抵消焊接變形）； ⑤ 焊后熱處理(消除焊接應(yīng)力)。 ⑴合理地設(shè)計(jì)焊接構(gòu)件（核心問(wèn)題是焊縫布置），在保證結(jié)構(gòu)承載能力下，盡量減少焊縫數(shù)量、焊縫長(zhǎng)度及焊縫截面積；要使結(jié)構(gòu)中所有焊縫盡量處于對(duì)稱位置；對(duì)厚大件應(yīng)開(kāi)兩面坡口進(jìn)行焊接，避免焊縫交叉或密集。當(dāng)焊接應(yīng)力超過(guò)材料的屈服強(qiáng)度時(shí)（σ焊＞σs）就會(huì)造成焊件變形。在保證焊接接頭品質(zhì)的前提下，增加焊接速度或減少焊接電流（減少熱量）都能使熔合區(qū)、過(guò)熱區(qū)變小，減小或消除其影響。焊接熱影響區(qū)各處受熱不同，其組織變化不同，性能不同。思考 92﹡101 什么是焊接熱影響區(qū)？為什么會(huì)產(chǎn)生焊接熱影響區(qū)？焊接熱影響區(qū)對(duì)焊接接頭有何影響？如何減小或消除這些影響？ 答： 焊接熱影響區(qū)—指熔化焊在電弧熱的作用下，焊縫兩側(cè)處于固態(tài)的母材發(fā)生組織或性能變化的區(qū)域。 粉末壓制具有以下特點(diǎn)： ⑴ 能夠生產(chǎn)其他方法不能或很難制造的制品。思考 86 87 89第五章91 顆粒狀材料的成形原理是什么？這種成形原理有什么特點(diǎn)？ 答： 顆粒狀材料的成形原理—用金屬粉末做原料，經(jīng)壓制成形后燒結(jié)而制造出各種類型的零件和產(chǎn)品的成形方法。 ⑵、⑶ 略。⑶ 確定所選鍛造過(guò)程的工序，并計(jì)算坯料的質(zhì)量和尺寸。﹡89 下列圖示零件（、）2若各自分別按單件小批量、成批量和大批量的鍛造生產(chǎn)毛坯，試解答：⑴ 根據(jù)生產(chǎn)批量選擇鍛造方法。85 提高金屬材料可鍛性最常用且有效的方法是什么？為何這樣？ 答： 提高金屬材料可鍛性最常用且有效的方法是提高塑性變形溫度。金屬材料的固態(tài)塑性成形受到內(nèi)、外兩方面因素的制約，內(nèi)因指金屬本身能否進(jìn)行固態(tài)塑性變形和可形變的能力大??；外因指需要多大的外力及外界條件（溫度、變形速度、應(yīng)力狀態(tài)等）的影響。思考 77 710 82 為什么金屬材料的固態(tài)塑性成形不像鑄造那樣具有廣泛的適應(yīng)性？ 答： 金屬材料的固態(tài)塑性成形原理是在外力作用下金屬材料通過(guò)塑性變形，以獲得具有一定形狀、尺寸和力學(xué)性能的毛坯或零件。缺點(diǎn)是鑄件的內(nèi)表面上尺寸不精確，質(zhì)量較差；易產(chǎn)生成分（密度）偏析。主要用于生產(chǎn)鋅合金、鋁合金、鎂合金和銅合金等鑄件。 壓力鑄造與砂型鑄造相比：①尺寸精度高，表面質(zhì)量好；②可壓鑄薄壁、形狀復(fù)雜及很小孔和螺紋的鑄件；③鑄件強(qiáng)度和表面硬度較高；④生產(chǎn)率高。主要用于生產(chǎn)汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)的葉片，泵的葉輪，切削刀具及中、小型零件 金屬型鑄造與砂型鑄造相比：①尺寸精度高，表面粗糙度小，機(jī)械加工余量??；②晶粒細(xì)，力學(xué)性能好；③可一型多鑄，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，且節(jié)約造型材料。710 ﹡比較熔模鑄造、金屬型鑄造、壓力鑄造、離心鑄造與砂型鑄造，它們各有何特點(diǎn)？ 其應(yīng)用的局限性為何？ 答： 熔模鑄造與砂型鑄造相比：①鑄件精度高，表面質(zhì)量好；②可制造形狀復(fù)雜鑄件；③鑄造合金種類不受限制；④生產(chǎn)批量基本不受限制。防止裂紋的措施：⑴ 良好的型砂（芯砂）的退讓性；⑵ 限制S、P含量防止冷、熱脆性。76 鑄造應(yīng)力有哪幾種？從鑄件結(jié)構(gòu)和鑄造技術(shù)兩方面考慮，如何減小鑄造應(yīng)力、防止鑄件變形和裂紋？答： 鑄造應(yīng)力主要有熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力兩類。73 何謂合金的鑄造性能？若合金的鑄造性能不好，會(huì)引起哪些鑄造缺陷？ 答： 合金的鑄造性能—是指合金材料對(duì)一定鑄造工藝的適應(yīng)程度即獲得形狀完整、輪廓清晰、品質(zhì)合格的鑄件的能力。②成本較低，原輔材料廣泛（鑄件與零件形狀相似、尺寸相近，降低成形和加工成本）。第四章71 ﹡鑄造的成形原理是什么？這種成形原理有什么特點(diǎn)？ 答： 鑄造的成形原理是“液態(tài)成形”—即將金屬液注入鑄型型腔中，冷卻凝固后獲得所需的鑄件。⑤ 表面要求耐磨的凸輪，應(yīng)選中碳結(jié)構(gòu)鋼或中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，正火或調(diào)質(zhì)，表面淬火＋低溫回火。材料用QT40015 不對(duì)。 改進(jìn)： 材料選 65Mn鋼（截面≤15mm），830℃油淬＋540℃回火，45～50HRC。③ 分析：彈簧應(yīng)選高碳結(jié)構(gòu)鋼或中碳合金結(jié)構(gòu)鋼及高碳合金結(jié)構(gòu)鋼，淬火＋中溫回火，35～50HRC。材料選用是可以的，但滲碳＋淬火不對(duì)，成本太高。② 轉(zhuǎn)速低，表面耐磨及心部強(qiáng)度要求不高的齒輪，應(yīng)選中碳結(jié)構(gòu)鋼（或中碳合金結(jié) 構(gòu)鋼），正火或調(diào)質(zhì)，表面淬火＋低溫回火。材料用20鋼（低碳鋼）不對(duì)，強(qiáng)度不夠，要求40～45HRC指標(biāo)高了（25～35HRC），調(diào)質(zhì)達(dá)不到。⑤ 表面要求耐磨的凸輪，選用45鋼，熱處理技術(shù)條件：淬火、回火，60～63HRC。③ 彈簧（直徑Φ15mm），材料用45鋼，熱處理技術(shù)條件：淬火＋回火，55～60HRC。① 直徑30mm、要求良好綜合力學(xué)性能的傳動(dòng)軸，材料用20鋼，熱處理技術(shù)條件： 調(diào)質(zhì)40～45HRC。68 汽車、拖拉機(jī)變速箱齒輪多用滲碳鋼制造，而機(jī)床變速箱齒輪又多采用調(diào)質(zhì)鋼制造，原因何在？ 答： 汽車、拖拉機(jī)變速箱齒輪承受沖擊力較大，多用滲碳鋼制造經(jīng)滲碳淬火低溫回火后使用；而機(jī)床變速箱齒輪受力平穩(wěn)沖擊載荷小，多采用調(diào)質(zhì)鋼制造經(jīng)調(diào)質(zhì)表面淬火低溫回火后使用。③ 淬火中溫回火，獲得回火屈氏體，具有高彈性。② 預(yù)先熱處理正火，最終熱處理滲碳淬火低溫回火。答：① 預(yù)先熱處理正火，最終熱處理調(diào)質(zhì)加軸頸部分表面淬火低溫回火。③ 用65Mn制作直徑為5mm的某彈簧，要求具有高彈性，38～40HRC，回火屈氏體組織。① 用4
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