锻造焊接综合.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流锻造焊接综合.精品文档.1.金属的变形抗力：金属材料在受外力作用时抵制开始产生塑性变形的能力。金属的变形抗力，常用该材料在不同的变形温度、变形速率和变形程度下单向拉伸或单向压缩试验时的屈服强度卯的大小来标定。 2.自由锻造：利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法，简称自由锻。3.闭式模锻：模锻过程中，金属的流动和充型始终在封闭的型腔内进行的模锻。（开式，不完全受型腔限制）4.冲孔连皮：锤上模锻件不能直接锻出透孔，孔内必须保留一层具有一定厚度的金属。 5.锤上模锻：

2、将上下模块分别紧固在锤头和砧座上，将加热透的金属胚料放入下模腔中，借助于上模向下的冲击作用，迫使金属在模锻型槽中塑性流动和充填，从而获得与型腔形状一致的锻件。 6过热：金属由于加热温度过高，加热时间过长而引起晶粒过分长大的现象。过烧：金属加热到接近其熔化温度，并在此温度下停留时间过长引起的现象。7.锻造比：锻造比是锻造时金属变形程度的一种表示方法。 锻造比以金属变形前后的横断面积的比值来表示，其大小反映锻造对锻件组织和力学性能的影响。8，芯轴扩孔：将芯轴穿过空心胚料而放在“马架”上，胚料每转过一个角度压下一次，逐渐将胚料的壁厚压薄，内外径扩大。9，金属的锻造温度范围：始端温度与终端温度之间的一

3、段温度区间。 1.简述自由锻工艺规程包括哪些内容？简述其作用？答：自由锻工艺规程的主要内容包括：根据零件图制锻件图;确定坯料的材料,重量和尺寸;确定变形工艺及选取工具;选取设备锻造吨位;确定锻造温度范围，加热、冷却规范;制定锻件热处理的方法及规范;提出锻件技术要求和检验要求；填写工艺规程卡片。作用:提高生产效率,减少金属材料的消耗,节约成本. 2.试述锤上模锻的方式及其变形过程。答：按金属在锻模型槽内变形的特征，以及变形金属所处应力和所处状态不同可分为开式模锻和闭式模锻。 开式模锻金属变形过程可分4为个阶段：自由变形或称镦粗变形阶段；形成毛边阶段；充满型槽阶段；锻足或称打靠阶段。 闭式模锻：基

4、本成型阶段；充满型槽各处；形成纵向毛刺阶段. 3.模锻锻件图设计的问题主要有哪些？简述其作用。答：内容：确定分模面的位置及其形状；确定锻件的机械加工余量和锻件公差及锻造余块；确定模锻斜度；确定模锻圆角半径；肋与腹板；确定冲孔连皮的形式和尺寸；模锻锻件图及技术条件。 作用：模锻生产过程及其工艺规度的制定，锻件检验及锻模设计及其制造等。1.平砧间镦粗时，胚料的变形特征和应力分布如何？试分析镦粗时，坯料高径比对于鼓形特征和变形区域的影响规律.答：圆柱形坯料经平砧间镦粗，高度方向减小，径向尺寸增大。由于坯料和工具之间的接触面存在摩擦，敦促后坯料的侧表面变成鼓形，造成变形不均匀。沿坯料对称面分为3个变形

5、区：区域难变形区,受断面摩擦影响,变形十分空难;区域大变形区,处于坯料中段,受摩擦影响小,应力状态有利于变形,因而变形程度最大;区域小变形区，介于区域和区域之间。 高径比不同，对于鼓形特征的内部变形分布均不相同. Ho/Do=2.21.5,形成，四个变形区，两端呈鼓形，区位均匀变形区，内部变形均匀，侧面保持圆柱形； Ho/Do=1.51.0，从双鼓形过渡到单鼓型； Ho/Do1.0，只产生单鼓形，形成三个变形区； Ho/Do0.5，鼓形逐渐减小坯料上下的变形区逐渐相接触. 2.锻造时,“纤维组织”是如何形成的？它是如何影响锻件力学性能？ 答：钢锭中的碳化物在变形中被破碎的同时，其他夹杂物和氧化

6、物硫化物等也同时受到变形的作用被破碎拉长，改变分布状态。这种分布一般沿着主变形方向进行，从而造成变形后的组织性能具有一定的方向性，在低倍纵向试样上能明显看到这些条文，这种称为“纤维组织”。形成纤维组织的内因是钢中晶界上存在各种夹杂物，外因是锻造沿某一方向达到一定变形程度。拔长时，当锻造比大于2-3时就会出现纤维组织。变形程度越大，纤维方向越明显。 沿纤维方向的力学性能要高于垂直方向的力学性能。锻造比小时，纵向和横向力学性能均提高；锻造比继续增加时，产生力学性能各向异性，纵向性能略有提高，而横向性能明显降低；进一步增加时，形成一致的纤维组织，纵向性能不在提高，横向性能继续下降.3.讲述平锻机模锻

7、的工艺特点及适用范围，并指出其模锻时的基本工步.答:工艺特点：可锻出长杆类锻件，也可用长棒料逐渐连续锻造；存在两个分模面；导向性好；可进行开式和闭式模锻；终锻成型和制胚；弯曲，剪切，穿孔等工步.适用范围：用于锻造各种螺栓，铆钉类锻件；目前大批量用于生产气门，汽车半轴，环类锻件等。基本工步：聚集，冲孔，成形，切边，穿孔，压扁和弯曲。 1.锻造加热温度范围确定的依据（原则）.不同含碳量的碳钢锻造温度范围的特点及原因。 答：要求在锻造温度范围内金属具有良好的塑性和较低的变形抗力；能够获得优质锻件；温度范围尽可能宽，以便减少加热次数，提高生产效率。 低碳钢锻造温度处于奥氏体与铁素体双相去时,两相区的塑

8、性均较好;中碳钢锻造温度处于奥氏体单相区时,组织均匀,塑性良好;高碳钢锻造温度处于奥氏体与渗碳区,在此温度区间锻造,可借助塑性变形将析出的渗碳体打碎成弥散分布,以避免高于Acm线终锻后在锻件冷却过程中沿晶界析出网状碳化物3.模锻变形工步分类及各工步作用。 答：制坯工步：其主要作用是重新分配坯料体积或改变坯料的轴线形状，合理分布坯料的体积，使坯料沿轴线的截面面积与锻件大致相适应，有利于金属充满型腔。 模锻工步：包括预断和终锻工步，其作用是使经制坯的坯料进行锻造得到所要求的形状和尺寸的锻件，所用的型槽称为锻模腔。 切断工步：主要作用是将锻件从棒料切开分离，当采用一火多件模锻件时，切断已锻好的锻件以

9、便能锻造下一个锻件或者用来切断毛边和钳口。4.型槽设计的种类。 答：镦粗和压扁制坯型槽设计；拔长制坯型槽设计；滚挤制坯型槽设计；卡压制坯型槽设计；弯曲型槽设计；成型型槽设计；切断型槽设计。5.试述锤上模锻工艺过程制定的内容。答：根据零件图绘制模锻件图；确定变形工艺方案，主要是变形工艺种类及其顺序；进行工艺设计和相应型槽设计；计算和选用原材料；确定设备吨位；锤锻模结构设计，绘制模锻图；确定坯料加热冷却规范和热处理工艺；确定切边工艺及设计切边模具；确定锻件清理校正等工艺的设备；填写模锻工艺卡。6.自由锻的特点，变形及效率影响因素。答：特点：工具简单，通用性强，生产设备准备周期短，自由锻件的质量范围

10、广。 变形：能够较大地改变坯料的形状和尺寸。 效率影响因素：由于自由锻锻件的形状和尺寸主要靠人工来控制，因此锻件精度较低，加工余量大，劳动强度大，导致生产效率低。1，焊接：被焊工件的材质（同种或异种）通过加热或加压或两者并用，并且用或不用填充物，使两工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程。2,熔化系数：单位时间内单位电流下熔化的焊芯质量或长度.（熔化速度是指单位时间里熔化金属的重量）3，融合比：熔焊时，被熔化的母材部分在焊道金属中所占的比例。4，焊接热循环 ：在焊接过程中热源沿焊件移动时，焊件上某点的温度有低到高，达到最高值后，又由高到低随时间的变化称为焊接热循环。5，焊接化学冶

11、金：熔焊过程中,焊接区内各种物质之间在高温下的相互作用反应。 6熔池：母材上由熔化的焊条金属与局部熔化的母材组成的具有一定几何形状的液体。（弧焊时,在焊条(或焊丝)端部形成的和向熔池过渡的液态金属,叫熔滴）7，熔渣碱度：液态熔渣中游离状态的氧离子的浓度或活度。 8，合金过度系数：熔焊时焊接材料中的合金元素过渡到焊缝金属中的数量与其原始含量的百分比。1.熔化过程中合金过渡的目的是什么?简述合金过渡方式. 答:目的:补偿焊接过程中由于氧化、蒸发造成合金元素损失;消除焊接缺陷，改善焊缝金属的组织和性能;获得具有特殊性能的堆焊金属。过渡方式：应用合金焊丝或带极;应用药芯焊丝或药芯焊条;应用合金药皮或粘

12、结焊剂;应用合金粉末. 2.过不易淬火钢焊接热影响区一般划分为那几个区域,简述各区域组织特点。 答: 1.熔合区：焊缝与母材相邻的部位，在化学成分上和组织性能上有较大不均匀性，对焊接接头的强度韧性有较大影响。2过热区 此区金属处于过热状态，奥氏体晶粒严重长大，冷却后得到晶粒粗大的过热组织。脆性大，韧性低。3相变重结晶区（正火区或细晶区）焊接时母材金属被加热到Ac3以上部位，将发生重结晶，然后在空气中冷却得到均匀而细小的珠光体和铁素体，塑性和韧性都很好。4不完全重结晶区（也称部分正火区）加热温度在Ac3Ac1之间。焊接时，只有部分组织发生相变重结晶过程，冷却后获得细小的铁素体和珠光体，其余部分始

13、终未能溶入奥氏体的铁素体，长成粗大的铁素体，晶粒大小不一，组织不均匀，力学性能不均匀，韧性低于完全重结晶区。 3.焊缝中气孔的形成机理包含哪几个阶段,各阶段分别需要具备什么条件?答:1气泡的长大；a.液态金属中有过饱和的气体b.生核需要能量消耗2气泡的长大；条件：气泡内部的压力大于阻碍气泡长大的外界压力PnPo.3气泡的上浮。a.当90度，气泡来不及逸出形成气孔。b.熔池的结晶速度小时，气泡可以有充分的实践逸出，易得到无气孔的焊缝；当结晶速度大时，气泡有可能来不及逸出而形成气孔. 4.手工电弧焊焊接低碳钢时，化学冶金过程一般分为那几个区域阶段？简述第二阶段的特点。 答:1分为3个阶段：药皮反应

14、区，溶滴反应区，熔池反应区。第二阶段特点：特点:(1).熔滴的温度高（T=1800-2400，过热度300-900）;(2)熔滴与气体和熔渣的接触面积大（比表面积103-104cm2/kg，比炼钢时大1000倍 ）;(3)各相之间反应时间短（末端停留0.01-0.1s,弧柱区t=10-410-3s ，平均速度0.01-1.0s,过渡速度v=2.510m/s);（4）熔滴和熔渣发生强烈的混合.1.焊接热过程的作用. 答:热量大小和分布状态决定了熔池的形状和尺寸;决定了焊接熔池进行冶金反应的程度;影响熔池金属凝固、相变过程;不均匀的加热和冷却,造成不均匀的应力分布状态;冶金、应力和被焊接金属组织的

15、共同影响,可能产生各种焊接裂纹和其他缺陷;影响热影响区金属的组织的转变和性能的变化;决定母材和焊接的熔化速度,因而影响焊接生产率. 2.熔渣及其对金属的作用. 答:机械保护作用;冶金处理作用;改善成型工艺性能作用. 3.熔渣的结构理论. 答:1分子理论,熔渣的分子理论是以对凝固熔渣的相分析和化学成分分析结果为依据的,其要点如下:液态熔渣是由化合物的分子组成;氧化物及其复合物处于平衡状态;只有氧化物才能参与和金属的反应.2离子理论,是在研究熔渣电化学性质的基础上提出来的,其理论要点如下:液态熔渣是有阴阳离子组成的电中性溶液;离子的分布和相互作用取决于它的综合矩;熔渣与金属的作用过程是原子与离子交换电荷的过程. 4.结晶裂纹形成机理。答：焊缝金属在凝固过程中，最后凝固的存在于固相晶体间的低熔点液态金属已成薄膜，碳钢和低合金钢中的S,P,Si,镍都能形成熔点共晶，在结晶过程中形成液态薄膜。由于液态薄膜强度低而使应变集中，但同时其变形能力很差，塑性很低，在拉应力作用下开裂