机械工程实训报告2011(焊接锻压)(思考题答案).doc

二、思考题1、什么是锻压？有什么特点？锻压是利用外力使金属坯料产生塑性变形，获得所需尺寸、形状及性能的毛坯或零件的加工方法。锻压是锻造和冲压的总称。其特点主要为：（1）改善金属的组织、提高力学性能。（2）材料的利用率高。 （3）较高的生产率。（4）毛坯或零件的精度较高。（5）锻压所用的金属材料应具有良好的塑性，以便在外力作用下，能产生塑性变形而不破裂。（6）不适合成形形状较复杂的零件。2、用于锻压加工的材料主要应具有哪些性能？（2、3题重复）主要是塑性好、变形抗力小的材料。3、锻压加工对零件的机械性能有何影响？主要是塑性好、变形抗力小的材料。4、锻压加热的目的是什么？（与20题重复）锻造前对坏料加热的目的是使锻件发生组织变化，提高材料的塑性变形能力，适宜锻造成型。5、加热时可能出现哪些缺陷？怎样避免？（1） 过热、过烧（2） 氧化脱碳（3） 晶粒粗大、开裂等合理控制加热温度和保温时间，不要高于始锻温度及过长时间保温。6、什么是加热规范？（可去除，与7题重复）7、什么是锻造温度范围、始锻温度和终锻温度？锻造温度：锻造时允许的最高加热温度。终锻温度：停止锻造的温度。锻造温度范围：对工件实施锻造成型的合适温度区间，即始锻温度和终锻温度得范围。8、测量加热温度有哪几种方法？常用的是哪种方法？（可去除）（1）温度计法：通过加热炉上的热电偶温度计，显示炉内温度；也可使用光学高温计测工件的温度。（2）目测法饿：根据坯料颜色和明亮度不同来判别温度。9、为什么低于终锻温度的坯料不能再继续锻造？低于终锻温度的坯料内部产生脆性的化合物，材料塑性降低，容易断裂。10、过热对锻件质量有何影响？如何补救？过热使材料组织粗大，宜氧化脱碳，力学性能下降。可以采用完全退火进行补救。11、什么是自由锻造？有哪些基本工序？自由锻造：锻造过程中，金属坯料在上、下抵铁间受压变形时，可朝各个方向自由流动，不受限制，其形状和尺寸主要由操作者的技术来控制。 自由锻的基本工序 ： （1）墩粗 是使坏料高度减小、横截面积增大的工序。 （2）拔长 是使坯料横截面积减小、长度增大的工序。 （3）冲孔 是使坯料具有通孔或盲孔的工序。 （4）弯曲 是使坯料轴线产生一定曲率的工序。 （5）扭转 是使坯料的一部分相对于另一部分绕其轴线旋转一定角度的工序。 （6）错移 是使坯料的一部分相对于另一部分平移错开的工序。 （7）切割 是分割坯料或去除锻件余量的工序。12、镦粗的方法有几种？规则是什么？有完全镦粗和局部镦粗。规则是：（1） 被镦粗坯料的高度与直径之比应小于2.53，否则会镦弯。（2） 镦粗的始锻温度应采用允许的最高温度，并应烧透。（3） 镦粗的两端面要平整且与轴线垂直，否则易镦歪。（4） 锤击力要足够大，否则可能产生细腰形。13、拔长有几种？分别用于什么类型的锻件生产？整体拔长：用于长度较大的轴类或杆类零件生产。局部拔长：用于长度较大的轴类或杆类零件生产。心轴拔长：用于筒形零件生产。14、锻件的冷却方法有几种？特点是什么？冷却方法有三种：空冷：锻后置于空气中冷却，冷速快，晶粒细。坑冷：锻后置于沙坑或箱内堆在一起冷却，冷速稍慢。炉冷：锻后置于原加热炉中冷却，随炉冷却，冷速极慢。15、自由锻造和胎模锻造有什么特点？自由锻的特点及应用 （1）自由锻工艺灵活，工具简单，设备和工具的通用性强，成本低。 （2）应用范围较为广泛，可锻造的锻件质量由不及1kg到300t。在重型机械中，自由锻是生产大型和特大型锻件的唯一成型方法。 （3）锻件精度较低，加工余量较大，生产率低。故一般只适合于单件小批量生产。自由锻也是锻制大型锻件的唯一方法。胎模锻是用自由锻的设备，并使用简单的非固定模具（胎模）生产模锻件的一种工艺方法。与自由锻相比，胎模锻具有生产率高、粗糙度值低、节约金属等优点；与模锻相比，他又节约了设备投资，大大简化了模具制造。但是胎模锻生产率和锻件质量都比模锻差，劳动强度大，安全性差，模具寿命低。因此，这种锻造方法只适合于小型锻件的中、小批量生产。16、说明冲床由哪些部分组成？机械式冲床的主要工作机构由：滑块驱动机构（包括曲轴、偏心齿轮、凸轮等）、连杆和滑块组成。17、说明冲模由哪些部分组成？冲压凸模和冲压凹模等。18、冲压的基本工序有哪些？板料冲压的基本工序可分为：冲裁、拉深、弯曲和成形等。19、过烧对锻件质量有何影响？如何防止？过烧使材料的局部熔化，产生裂纹等缺陷，使零件成废品。控制加热温度和保温时间，不要高于始锻温度及过长时间保温。20、锻造前对坏料加热的目的是什么？如果保温时间过长会产生什么缺陷？锻造前对坏料加热的目的是使锻件发生组织变化，提高材料的塑性变形能力，适宜锻造成型。加热保温时间过长造成的缺陷主要有：（4） 过热（5） 过烧（6） 晶粒粗大等21、40钢的始锻温度、终锻温度是多少？某同学在工件温度为600度时仍在锻造，合适吗？为什么？40钢的始锻温度约11001200，终锻温度约800。工件温度为600时仍在锻造，显然是不合适的。因为此时材料中有硬脆的化合物存在，材料的塑性降低，变形抗力增大，容易开裂。22、为什么机器上承受重载及冲击载荷的重要零件多以锻件为坯？锻造生产，零部件经过“千锤百炼“，组织致密，晶粒细小，缺陷减少，并产生合理的纤维组织，使材料的力学性能，尤其是强度和韧性显著提高，因此承受重载及冲击载荷的重要零件多以锻件为坯。23、下列金属材料哪些可以进行锻压加工？（Q235A；36钢； H62 ：HT200）Q235A；36钢； H62四、思考题1、焊接有什么特点？焊接是利用加热或加压（或加热和加压），并且用（或不用）填充材料，借助于金属原子的结合与扩散，使分离的两部分金属牢固地、永久地结合起来的工艺。焊接方法可以拼小成大，还可以与铸、锻、冲压结合成复合工艺生产大型复杂件。优点：（1） 焊接质量好。（2） 焊接适用性强。（3） 省工、省料成本低，生产率高。（4） 焊接设备投资少。缺点：（1） 焊后零件不可拆。（2） 焊接工艺不当，接头组织和性能变坏。存在残余应力和变形。2、金属的焊接方法有哪些？通常按照焊接过程的特点分为熔化焊、压力焊和钎焊三大类。3、什么是焊接电弧？ 电弧是在焊条（电极）和工件（电极）之间产生强烈、稳定而持久的气体放电现象。4、说明电弧的构造，并标注三个区域的温度。电弧由阴极区、阳极区和弧柱区三部分组成。阴极是电子供应区，温度约2400K；阳极为电子轰击区，温度约2600K；弧柱区是位于阴阳两极之间的区域，温度较高，一般为5000K50 000K。5、手工电弧焊设备有哪几种？各有什么特点？焊条电弧焊的主要设备是手弧焊机，常用的手弧焊机有交流和直流两类。（1）交流弧焊机该焊机的空载电压为6090V，工作电压2030V，满足电弧正常燃烧的需要。其结构简单、使用方便、容易维修、价格低，但电弧稳定性较差。在我国交流焊机使用非常广泛。（2）直流弧焊机既弥补了交流弧焊机电弧稳定性不好的缺点，又具有噪音小、省电、省料、效率高、制造维修简单等优点，但价格比交流焊机高。6、说明手工电弧焊焊条的结构及其作用。焊条是由焊芯和药皮两部分组成。（1）焊芯 焊芯采用焊接专用金属丝。焊芯有两个作用，一是作为电极导电；再者其熔化 后作为填充金属，与熔化的母材共同组成焊缝金属。（2）药皮 焊条药皮是压涂在焊芯表面上的涂料层。原材料有矿石、铁合金、有机物和化工产品等。药皮的主要作用有三方面：改善焊接工艺性，如药皮中含有稳弧剂，使电弧易于引燃和保持燃烧稳定；对焊接区起保护作用，药皮中含有造渣剂、造气剂等，产生气体和熔渣，对焊缝金属起双重保护作用；起冶金处理作用，药皮中含有脱氧剂、合金剂、稀渣剂等，使熔化金属顺利进行脱氧、脱硫、去氢等冶金化学反应并补充被烧损的合金元素。7、举例说明焊条的牌号，说明牌号的符号和数字的意义。焊条牌号是焊条生产行业统一的焊条代号。焊条牌号用一个大写汉语拼音字母和三个数字表示，如J422、J507等。拼音表示焊条的大类，如“J”表示结构钢焊条，“Z”表示铸铁焊条；前二位数字代表焊缝金属抗拉强度等级，单位为kgf/mm2；末尾数字表示焊条的药皮类型和焊接电流种类，15为酸性焊条，6、7为碱性焊条。8、选用焊条时应考虑哪些原则？焊条的选用原则： （1）等强度原则 应使焊缝金属与母材具有相同的使用性能。焊接低、中碳钢或低合金钢的结构件，按照“等强”原则，选择强度级别相同的结构钢焊条。 （2）若无等强要求，选强度级别较低、焊接工艺性好的焊条。 （3）焊接特殊性能钢(不锈钢、耐热钢等)和非铁金属，按照“同成分”、“等强度”原则，选择与母材化学成分、强度级别相同或相近的各类焊条。焊补灰铸铁时应选择相适应的铸铁焊条。9、手工电弧焊的焊前准备有哪些？（1）准备手工电弧焊工具：焊钳、面罩、清渣锤、钢丝刷、焊接电缆和劳动保护用品等。 （2）清理焊接接头：焊接前接头处应该除尽铁锈和油污等，以便于引弧、稳弧和保证焊缝质量。10、什么叫焊接坡口？目的是什么？常见的坡口形式有哪些？焊接前，把两焊件间的待焊处加工成所需的几何形状的沟槽称为坡口。开坡口的目的是使焊件接头根部焊透，同时焊缝美观，此外，通过控制坡口的大小，来调节焊缝中母材金属与填充金属的比例，以保证焊缝的化学成分。手工电弧焊对接接头坡口的基本形式是I形坡口（或称不开坡口）、Y形坡口、双Y形坡口、带钝边U形坡口等四种，不同的接头形式有各种形式的坡口，其选择主要根据焊件的厚度。11、手工电弧焊的焊接规范有哪些内容？如何正确选择此规范？焊条电弧焊的主要工艺参数有：焊条直径、焊接电流、电弧电压及焊接速度等。他们的选择直接影响到焊接质量和生产率。焊接工艺参数的选择：（1）焊条直径 选择焊条直径主要依据焊件厚度，同时考虑接头形式和焊接位置等，在保证焊接质量的前提下，应尽可能选用大直径焊条，以提高生产率。（2）焊接电流 焊接电流是焊条电弧焊的主要工艺参数，它的选择主要是依据焊条的直径。直径越大，电流越高。（3）电弧电压 电弧电压由弧长决定。电弧长则电压高，反之则低。正常的电弧长度是小于或等于焊条的直径，即所谓的短弧焊。（4）焊接速度 焊接速度指单位时间内焊接电弧沿焊接方向移动的距离。焊条电弧焊时，一般不规定焊接速度，由焊工凭经验掌握。12、手工电弧焊引弧方法有哪几种？（与20题重复）引弧有敲击法和摩擦法等。13、手工电弧焊引弧后焊条应做哪三个基本运动？1向下送进；2左右摆动；3沿焊接方向移动。14、焊接的空间位置有哪几种？一般焊接空间位置有四种：平焊 、立焊、横焊和仰焊，15、焊接变形类型有哪几种？造成各类焊接变形的原因是什么？常见的焊接残余变形的基本形式有：尺寸收缩、角变形、弯曲变形、扭曲变形和翘曲变形五种。焊接过程中，焊接接头区域受不均匀的加热和冷却，加热的金属受周围冷金属的约束，不能自由膨胀和收缩，即焊接残余应力，导致焊接残余变形。16、为了防止焊接变形应采取什么措施？预防焊接变形的方法为了控制焊接变形，在设计焊接结构时，应合理地选用焊缝的尺寸和形状，尽可能减少焊缝的数量，焊缝的布置应力求对称。在焊接结构生产中，通常可采用以下工艺措施： （1）反变形法 根据经验或测定，在焊接结构组焊时使工件反向变形，以抵消焊接变形。 （2）刚性固定法 刚性大的结构焊后变形一般较小；当构件的刚性较小时，利用外加刚性拘束以减小焊接变形的方法称为刚性固定法。 （3）选择合理的焊接方法和焊接工艺参数 选用能量比较集中的焊接方法，如采用CO2焊、等离子弧焊代替气焊和手工电弧焊，以减小薄板焊接变形。 （4）选择合理的装配焊接顺序 焊接结构的刚性通常是在装配、焊接过程中逐渐增大的，结构整体的刚性要比其部件的刚性大。因此，对于截面对称、焊缝布置也对称的简单结构，采用先装配成整体，然后按合理的焊接顺序进行生产，可以减小焊接变形，最好能同时对称施焊。17、何谓焊缝？何谓焊接接头？焊接过程中局部受热熔化的金属形成熔池，熔池金属冷却凝固形成焊缝。用焊接方法连接的接头称焊接接头，它由焊缝和热影响区组成。18、手弧焊有哪几种接头形式？接头