材料成型基础课后习题答案

作业1

一、思考题

1．什么是机械性能？（材料在载荷作用下所表现出来的性能） 它包含哪些指标?（强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度） 2．名词解释：过冷度（理论结晶温度与实际结晶温度之差），晶格（把每一个原子假想为一个几何原点，并用直线从其中心连接起来，使之构成空间格架），6说明铁素体、奥氏体、渗碳体和珠光体的合金结构和机械性能。 二、填表 说明下列符号所代表的机械性能指标 符 号 ζs 名 称 屈服极限 单 位 Mpa 物 理 意 义 晶胞（在晶格中存在能代表晶格几何特征的最小几何单元），晶粒（多晶体由许多位向不同，外形不规则的小晶体构成的，这些小晶体称为晶粒），晶界（晶粒与晶粒之间不规则的界面），同素异晶转变固溶体（合金在固态下由组元间相互溶解而形成的相），金属化合物（若新相得晶体结构不同于任一组元，则新相师相元间形成的化合物），机械混合物

3．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒大小有什么影响? 冷却速度越大过冷度越大，晶粒越细。

4.晶粒大小对金属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的方法有哪些?

晶粒越细，金属的强度硬度越高，塑韧性越好。孕育处理、提高液体金属结晶时的冷却速度、压力加工、热处理等

5．含碳量对钢的机械性能有何影响? 第38-39页

ζb 抗拉强度 Mpa ε 应变 无 δ 延伸率 无 HB 布氏硬度 kgf/mm2 HRC 洛氏硬度 无 ak 冲击韧性 J/cm2 ζ—1 疲劳强度 Mpa 以相和组织组成物填写简化的铁碳相图 此题新增的 此题重点

L L+FeA L+A 3A+F A+ Fe3C F F+ Fe3C

1

17. 钢的渗碳是在 低碳 钢或 低碳合金 钢的表面层渗入 碳 ，以提高钢的表面 硬度及耐磨性 的一种工艺方法。此题新增的 三、填空

四、判断题(正确的打√，错误的打×) 1.碳溶解在体心立方的α-Fe中形成的固溶体 称铁素体，其符号为 F ，晶格类型是 体心立方晶格 ，性能特点是强度 低 ， l.布氏硬度计通常用于测定退火钢、正火钢的硬度，而洛氏硬度计用于测

定淬火钢的硬度。如测试结果为217HBS、18HRC。(× ) 塑性 好。

2.纯铁在降温过程中，912℃发生同素异构转变，由面心立方晶格的γ—Fe 2.碳溶解在面心立方的γ-Fe中形成的固溶体 图1--1 简化的铁碳合金状态图

称奥氏体，其符号为 A ，晶格类型是 面心立方晶格 ，性能特点是强度 低 ，塑

性 好 。

3.渗碳体是 铁 与 碳的 金属化合物 ，含碳量为 6.69 ％，性能特

点是硬度 很高 ，脆性 很差 。

4.ECF称 共晶转变 线，所发生的反应称 共晶 反应，其反应式是 得到的组织为 L（4.3% 1148℃）=A（2.11%）+Fe3C 。

5.PSK称 共析转变 线，所发生的反应称 共析 反应，其反应式是 得到的组织为 A(0.77% 727 ℃)=F(0.0218%)+ Fe3C 。

6.E是 共晶点，P是共析点，Al线即 PSK 线，A3即 GS 线，Acm即ES 线。

7.45钢在退火状态下，其组织中珠光体的含碳量是 0.77 ％。

8. 钢和生铁在成分上的主要区别是 钢的含碳量小于2.11%，生铁

2.11-6.69% ， 在组织上的主要区别是 生铁中有莱氏体，钢中没有 ，在性能上的主要区别是 钢的机械性能好，生铁硬而脆 。

10 α－Fe和γ－Fｅ的晶格类型分别属于体心立方晶格 面心立方晶格 11 Aｌ和Zｎ的晶格类型分别属于 面心立方晶格 密排六方晶格 12 45钢在平衡结晶过程中冷却到共析温度时发生共析反应，A、F、Fe3C的碳

含量分别为 0.77% 0.0218% 6.69%

13 金属结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的，这两个过程是

形核和长大，自发生核的生核率与过冷度的关系是 过冷度越大，自发形核的

生核率就越高

14 金属结晶时，依附于杂质而生成的晶核叫 非自发形核或不均匀形核 15 晶粒的大小称晶粒度，工程上通常把晶粒分成1、2、??8等级别。8级

晶粒度的晶粒比1级晶粒度的晶粒要 细 （1-4 粗晶粒 5-8 细晶粒） 16电阻温度系数的含义是 电阻温度升高1度时，电阻值相应的变化量

转变为体心立方晶格的。α—Fe。这种转变也是结晶过程，同样遵循晶核形成和晶核长大的结晶规律。(√ ) 3.钢和生铁都是铁碳合金。其中，碳的质量分数(又称含碳量)小于0.77％ (0.8％)的叫钢，碳的质量分数大于2.06％(2.11％)的叫生铁。(× ) 4.奥氏体是碳溶解在γ—Fe中所形成的固溶体，而铁素体和马氏体都是碳溶解在α—Fe中所形成的固溶体。(√ ) 5. 珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，珠光体的机械性能介于铁素体和渗碳体之间。(√ ) 6 当碳的质量分数为0.77％(0.8％)，由高温冷却到727℃时，铁碳合金中的奥氏体发生共晶转变，形成珠光体。(× ) 7.冲击韧性不能直接用于设计计算。(√) 8.硬度与强度有一定关系，材料硬度越高，强度也越高。(× ) 9 晶体中的位错是一种线缺陷(√ ) 10 在共晶相图中，从L中结晶出来的β晶粒与从α中析出的βII晶粒有相同的晶体结构。(√ ) 11 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。(× ) 五、选择题 1.低碳钢所受到的拉应力( C )时，开始出现明显的塑性变形；所受到的拉应力(F )时，将发生断裂。 A．＞σb B．＜σb C．＞σs D．＜σs E．达到σs F．达到σb 2.晶粒大小对钢的机械性能影响很大。通过(D )可以获得细晶粒的钢。 A．变质处理 B．加快钢液的冷却速度 C．完全退火 D．A、B和C 3.在下列牌号的正火态钢中，(C )的σb值最高，(D )的HBS值最高，(A )的δ和ak值最高。在它们的组织中，( D )的二次渗碳体最多，( C)珠光体2

最多。( A )的铁素体最多。

A．20钢 B，45钢 C．T8钢 D．T13钢 4 晶体的特性是（A )

A有确定的熔点，有各向异性；B无确定的熔点，有各向异性 C无确定的熔点，无各向异性；D确定的熔点，无各向异性 5 固溶体的晶体结构（A )

A与溶剂相同； B与溶质相同；

C与溶剂、溶质都不相同； D与溶剂相同、也可能与溶剂不同 6 间隙固溶体一定是(C )：

A无限固溶体;B有序固溶体;C有限固溶体 7下列说法正确的是（B )。

A铜锌合金为二元合金，所以它的组织由两相组成；

B合金的组织由数量、形态、大小和分布方式不同的各种相组成；C间隙固溶体一定是无限固溶体

8固溶体出现枝晶偏析后可用（C )加以消除。 A塑性变形 B再结晶C扩散退火D回火 9共晶反应是（ C）。

A一种固相同时转变为二种固相 B二种固相同时转变为一种固相 C一种液相同时转变为二种固相 D一种液相转变为一种固相 10 一个合金的室温组织为α+二次β+(α+β)，它由（A )。 A二相组成 B三相组成 C四相组成 D两种组织组成物组成 11在铁碳合金平衡组织中，塑性最好的是(A )。 A奥氏体 B 铁素体 C渗碳体 D珠光体

12下列物质由液体凝固成固体的过程是结晶过程。(C) A铜、氯化钠、玻璃、水银 B石蜡、玻璃、铜、铝 C铜、铝、水银、氯化钠 D铜、铝、氯化钠、石蜡

13 实际金属结晶时，生核和晶体长大的方式主要是(D)。 A自发生核和平面长大 B自发生核和树枝状长大 C非自发生核和平面长大 D非自发生核和树枝状长大 14在实际生产中，细化铸造金属晶粒的主要措施是(C )。

A降低金属的过冷度和变质处理 B降低金属的过冷度和调质处理 C提高金属的过冷度和变质处理 D提高金属的过冷度和调质处理

15在室温平衡组织中，T10钢中的（ D ）相的质量分数比Ｔ12钢中的多。 A珠光体 B渗碳体 C二次渗碳体 D铁素体 16在一般情况下,若金属的晶粒细,则(A)。

A金属的强度高，塑性好，韧性好 B金属的强度高，塑性好，韧性差 C金属的强度高，塑性差，韧性好 D金属的强度低，塑性好，韧性好 17为使铝锭晶粒细小，浇铸时应采用的模子是(C )。 A冷砂型 B热砂型 C冷金属型 D热金属型

18在发生L→α+β共晶反应时，三相的成分（B )。 A相同 B确定 C不定 D只有L相确定

19一个合金的组织为β+二次α+(α+β)，其组织组成物为（ C)。 A β、α; B β、二次α、α ; C β、二次α、(α+β)； D β、α、(α+β)

20含40％Ni的Cu-Ni合金平衡结晶到二相区内时（B )。 A固相与液相的含Ｎｉ量都是40％ B固相比液相含Ｎｉ量高 C 液相比固相含Ｎｉ量高 D液相含Ｎｉ量大于40％

21 含60％B的A-B合金（A、B为两种元素)平衡组织由α相和β相组成。此时α相中含5％B，β相中含10％A，则（D )。 A α相的质量分数为5％，β相的质量分数为95％ B α相的质量分数为90％，β相的质量分数为10％ C α相的质量分数为64.7％，β相的质量分数为35.3％ D α相的质量分数为35.3％，β相的质量分数为64.7％ 22珠光体是一种（ B）。 A 固溶体 B 机械混合物 C 共晶体 23低温莱氏体是由( D )两相组成的。

A奥氏体和渗碳体 B铁素体和奥氏体 C渗碳体和珠光体 D渗碳体和铁素体 24Ｔ12钢室温平衡组织中，二次渗碳体呈（B ）。 A 层片状 B网状 C球状 D块状

作业2（热处理）

一、思考题

3

1. 退火的工艺特点是什么？缓慢冷却。能达到什么目的？（细化晶粒、降低

硬度、消除应力、均匀成分。）试举例说明其用途。（工具钢球化退火后硬度下降，方便切削。）

2. 正火的工艺特点是什么？（空冷）。能达到什么目的？（细化晶粒、消除

网状二次渗碳体。）试举例说明其用途。（工具钢球化退火前如果存在网状二次渗碳体，应先进行正火。）

3. 为什么淬火钢必须再进行回火处理？试举例说明不同回火温度的应用和

达到的目的。（应力大，脆性高。低温回火150～250 ?C，降低应力及脆性，保持高硬度、高耐磨性，用于工具钢，如刀具；中温回火350～500 ?C，屈服极限及弹性极限高，用于高弹性、高强度件，如弹簧；高温回火500～650 ?C ，综合机械性能好，用于受力结构件，如轴。调质处理：淬火加高温回火）

4. 轴（中碳钢，调质、表面淬火等，要求综合机械性能好，耐磨）、锯条（工

具钢，淬火加低温回火，要求高硬度高耐磨性）、弹簧（c%:0.5-0.9，淬火加中温回火，要求高弹性）各应选用何种钢材?各应进行哪种热处理？试述其理由：

5. 某齿轮要求具有良好的综合机械性能，表面硬度HRC50-60，用45钢制造，

加工路线为：锻造→热处理→粗加工→热处理→精加工→热处理→磨。试说明工艺路线中各个热处理的名称、目的。正火，去应力、细化晶粒；调质，提高综合机械性能；表面淬火，提高表面硬度，耐磨性。此题重点 6. 某厂要生产一批锉刀，选T13A钢。经金相检验发现材料有较多网状Fe3C，

试问应采用哪种热处理消除？（正火）应进行何种中间（调质）及最终热处理？（淬火加低温回火） 7. 表面热处理能达到什么目的？（通过改变零件表面层的组织或同时改变

表面层的化学成分而改善零件的耐磨性、耐蚀性等）指出常用的表面热处理方法。（表面淬火、化学热处理（渗碳、氮化））

8. 钢的常见的分类方法有几种？普通、优质、高级优质钢的区别是什么？（有

害夹杂元素硫磷的含量的高低，普通钢高，优质钢低，高级优质钢最低。）

此题新增的

9. 区分下列材料类别，说明数字和符号的含意。

Q235A，20，45，65，40Cr，16Mn，T8A，W18Cr4V，1Cr13此题新增的

二、填写下表钢材组织变化 此题没有答案

碳 钢 含碳量 0.2％℃ 0.77％℃ 1.2％℃ 原始组织 铁素体、珠光体 珠光体 二次渗碳体、珠光体 加热温度 760℃ 920℃ 680℃ 760℃ 700℃ 780℃ 铁素奥氏珠光体 体 奥氏体 二次渗二次渗加热后组织 体、奥氏二次铁素二次渗碳体、珠光碳体、奥氏体 渗碳体 体 碳体 体 体

三、填写下表组织变化，并定性比较硬度大小(材料加热前为平衡组织) 此题没有答案 材料名称及热 处 理 加热、保温 水中冷却后 硬度大小 后的组织 组 织 (热处理前后的硬度的定性比较) 45钢加热到710℃水中速冷 珠光体、 贝氏体、铁素铁素体 体 升高 45钢加热到750℃水中速冷 奥氏体 马氏体、 铁素体 降低 奥氏体、 马氏体、残留45钢加热到840℃水中速冷 二次渗碳体 奥氏体、未溶碳升高 化物 T10钢加热到710℃水中速冷 珠光体 渗碳体 升高 T10钢加热到750℃水中速冷 奥氏体、二马氏体、残留次珠光体 奥氏体、未溶碳升高 化物 4

四、判断题(正确的打√，错误的打×)

1. 奥氏体是碳溶解在γ—Fe中所形成的固溶体，而铁素体和马氏体都是碳溶

解在α—Fe中所形成的固溶体。(√ )

2. 为了改善15钢、20钢的切削加工性能，可以用正火代替退火。因为正火

后的硬度比退火的低，而且正火周期短，成本低。(× )

3. 珠光体是铁素体和渗碳体的机械混合物，珠光体的机械性能介于铁素体和

渗碳体之间。(√)

4. 淬火的主要目的是为了提高钢的硬度。因此，淬火钢可以不经过回火而直

接使用。(× )

5. 回火钢的机械性能与回火温度有关，而与冷却速度无关。(× ) 6. 马氏体是一种金属化合物。(×)

7. 退火的冷却速度慢于正火，正火的冷却速度慢于淬火。(√ )

8. 钢的淬透性主要取决其合金元素的含量，钢的淬硬性则主要取决于其含碳

量。(√ )

9. 表面淬火常用于高碳钢。(× )

10. 热喷涂层的厚度一般可以在0.5毫米～5毫米范围内变化。(√ )

11. 电刷镀不需镀槽, 使用专门的镀液和阳极(镀笔)，在刷镀工作镀层时，工

件接电源正极、镀笔接负极，依靠浸满镀液的镀笔在工件表面擦拭获得镀层。(× )

12. 除Co 以外，其它合金元素溶入A体中，都能使C曲线右移，提高钢的淬

透性(√ )

13. 钢的渗碳是在低碳钢或低碳合金钢的表面层渗入碳以提高钢的表面硬度

及耐磨性的一种工艺方法。（ √ ）

五、选择题

1. T8钢加热到（ B），保温后水冷能获得细小马氏体和残余奥氏体。 A 700℃ B 780℃ C 900℃ D 1000℃

2. 45钢加热到F＋A两相区保温，A中的碳质量分数（C）钢中的碳质量分数。 A小于 B 等于 C 大于 D可能小于也可能大于 3. T8钢（共析钢）过冷奥氏体高温转变产物为（ D）。

A珠光体、索氏体、上贝氏体 B 珠光体、上贝氏体、下贝氏体

C 珠光体、索氏体、铁素体 D珠光体、索氏体、屈氏体 4. T8钢（共析钢）过冷奥氏体中温转变产物为（B ）。

A屈氏体、上贝氏体 B 上贝氏体、下贝氏体 C 索氏体、屈氏体 D索氏体、上贝氏体 5. 马氏体是（A ）。

A碳在α-Fe中的过饱和固溶体 B碳在α-Fe中的间隙固溶体 C碳在γ-Fe中的过饱和固溶体 D碳在γ-Fe中的间隙固溶体 6. 下列钢中C曲线最靠右的钢是（C ）。

A 20 B 40 C T8 DT10

7. 45钢加热到Ac3以上30℃，保温后空冷得到的组织是（B ）。正火 A P+F B S+F C T+下B D M

8. T10加热到Ac1以上30℃，保温后水冷得到的组织是（D ）。 A 马氏体+残余奥氏体 B 马氏体+二次渗碳体

C 马氏体+二次渗碳体+屈氏体 D马氏体+二次渗碳体+残余奥氏体 9. 45钢经调质处理后得到的组织是（C ）。

A回火T B 回火M C回火S D S 10. φ10ｘ10 45钢小试样加热到840℃保温，水冷后得到M，其硬度为（C ）。

A 35HRC B 45HRC C 55HRC D65HRC

11. T12钢小试样加热到760℃保温，水冷后其硬度为（D ）。

A 35HRC B 45HRC C 55HRC D 65HRC 12. 45钢回火索氏体的性能是（ D）。

A强度高，硬度高 B 强度低，塑性好 C 强度低，韧性好 D强度高，韧性好 13. 下列钢淬透性高低排列正确的是（C ）。

A T8>60>45>20CrMnTi B 20CrMnTi>45>60>T8 C 20CrMnTi>T8>60>45 D T8>20CrMnTi>45>60 14. 下列钢淬硬性高低排列正确的是（D ）。

A 40Cr>60>T8>T12 B 40Cr>T12>T8>60 C T12>T8>40Cr>60 D T12>T8>60>40Cr 15. T10钢球化退火的目的是（ C）。

5

A提高强度、硬度 B 提高塑性、韧性 C提高切削加工性能 D 提高强度、韧性

16. T12钢正常淬火温度是（C ）。

A 600℃～620℃ B 720℃～740℃ C 760℃～780℃ D 840℃～860℃ 17. 45钢正常淬火温度是（ D）。

A 600℃～620℃ B 720℃～740℃ C760℃～780℃ D 840℃～860℃ 18. 45钢为得到回火索氏体，应进行（C ）。

A 淬火＋低温回火 B 淬火＋中温回火 C 淬火＋高温回火 D 正火 19. 20钢的渗碳温度为（ C）。

A 600℃～650℃ B 800℃～850℃ C 900℃～950℃ D 1000℃～1050℃ 20. 经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度、可采用（C）。

A扩散退火 B去应力退火 C 再结晶退火 D球化退火 21. 改善T8钢的切削加工性能，可采用（D）。

A 扩散退火 B 去应力退火 C 再结晶退火 D球化退火 22. 若合金元素能使C曲线左移，钢的淬透性将（C ）。

A 提高 B 不变 C降低 D可能提高，也可能降低

23. 对于45钢，当要求具有较高的综合机械性能时，应进行(D )；当同时要

求较高的综合机械性能及较高的表面硬度、耐磨性时应进行(BD)。 A． 正火 B．表面淬火 C．淬火 D．调质处理

作业3（金属材料） 七、将下表中所列的钢归类，并举例写出其用途。 钢 号 质 量 含 碳 量 成 分 碳素钢 √ √ √ √ 合金钢 √ √ 普通 优质 高级优质 低碳 中碳 高碳 Q195 45 60Si2Mn T8 T13A W18Cr4V √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 用 途 零件 结构工具举例 钢 √ √ √ 钢 √ √ √ 类 别 适用 二、判断题 1. 灰口铸铁可通过热处理改变石墨的形态。(×) 2. 可锻铸铁加热到高温可进行锻造加工。(× )

3. 球墨铸铁中的球状石墨是通过球化退火得到的。(× )

4. 灰口铸铁可通过表面淬火，提高其表面的硬度和耐磨性。(√ ) 5. 磷（硫）会引起钢材的热脆性。(× )

6. 典型铸锭结构的三个晶区由铸锭表面至心部分别为：细等轴晶区、柱状晶区、

粗等轴晶区.( √ ) 三、选择题

1. 判断钢材质量的依据是( DE )

A．含碳量 B．合金元素含量 C．强度 D．含磷量 E．含硫量 2. 钢中加入（B）元素，有利于得到本质细晶粒钢。

A Ti、V、Nb、Zr、Mn B Ti、V、Nb、Zr、Al C Ti、V、Nb、Zr、P D Ti、V、Nb、Al、P 3. 45钢可用来制造（C ）。

A 轴、齿轮、热锻模具 B 轴、齿轮、锯条 C轴、齿轮、套筒 D轴、齿轮、车刀 4. T10钢可用来制造（C ）。

A齿轮 B 铣刀 C 手用锯条 D机床床身 5. 锉刀可用( D )钢制作。

A 45 B 60 C T8 D T12

6

6. 制作车床齿轮可用(A )钢。

A 45 B 60 C T8 D T12 7. Q345(16Mn)是一种（ C）。

A 调质钢，可制造车床齿轮 B 渗碳钢，可制造主轴 C 低合金结构钢，可制造桥梁 D弹簧钢，可制造弹簧 8. 40Cr是一种（ A ）。

A 调质钢，可制造车床齿轮 B 渗碳钢，可制造主轴 C 低合金结构钢，可制造桥梁 D 弹簧钢，可制造弹簧 9. 制造连杆，通常采用（C ）。

A Q420(15MnVN) B 20Cr C 40Cr D 65Mn 10. 40Cr中Cr的主要作用是（D ）。

A 提高耐蚀性 B 提高回火稳定性及固溶强化F C 提高切削性 D 提高淬透性及固溶强化F 11. 20CrMnTi中Ti的作用是（B ）。

A 提高抗晶界腐蚀的能力 B 防止渗碳时奥氏体晶粒长大 C 提高淬透性 D 固溶强化铁素体 12. 20CrMnTi是一种（ B）。

A 低合金结构钢，可制造桥梁 B 渗碳钢，可制造齿轮 C 不锈钢，可制造耐酸容器 D 调质钢，可制造齿轮 13. 制造汽车板簧采用（A ）。

A 65Mn,经淬火＋中温回火处理 B 65Mn,经淬火＋低温回火处理 C 20Mn2,经淬火＋中温回火处理 D 20Mn2,经淬火＋低温回火处理 14. GCr15是一种滚动轴承钢，其（ C）。

A 碳含量为1％，铬含量为15% B 碳含量为0.1％，铬含量为15% C 碳含量为1％，铬含量为1.5% D 碳含量为0.1％，铬含量为1.5% 15. GCr15制造的滚珠，最终热处理工艺为（C ）。

A 淬火＋低温回火，组织为：M＋碳化物＋残余A B 淬火＋高温回火，组织为：回火S＋碳化物＋残余A C 淬火＋低温回火，组织为：回火M＋碳化物＋残余A D 淬火＋高温回火，组织为：回火M＋碳化物＋残余A

16. 9SiCr可制造（C ）。

A 板牙、丝锥、热锻模 B 绞刀、丝锥、热锻模 C板牙、丝锥、冷冲模 D板牙、热锻模、冷锻模 17. CrWMn是一种（ D）。

A 铁素体不锈钢 B 马氏体不锈钢 C耐热钢 D冷作模具钢 18. W18Cr4V中C、W、Cr、V的含量大约为（ D）。

A 0.1%, 18%W, 4%Cr, 1%V B 1%, 1%W, 18%Cr, 4%V C 1%, 18%W, 4%Cr, 1%V D 0.75%, 18%W, 4%Cr, 1%V 19. W18Cr4V钢的淬火温度和回火温度分别是（ A）。

A 1260～1280℃，560℃三次 B 840～860℃，560℃三次 C 1260～1280℃，200℃三次 D 840～860℃，200℃三次 20. W18Cr4V是一种高速钢，它可（C ）。

A 被车刀高速切削 B 制造高速运转的主轴 C 制造中速切削用刀具 D制造高速运转的轴承 21. （C ）都是不锈钢。

A 1Cr13, 1Cr17, GCr15 B 2Cr13, 20Cr, GCr15 C 1Cr13, 1Cr17, 1Cr18Ni9 D 1Cr13, 1Cr17, Cr12 22. 0Cr18Ni19钢固溶处理的目的是（ D）。

A 增加塑性 B 提高强度 C提高韧性 D提高耐蚀性 23. 提高1Cr17钢强度的方法是（A ）。

A 形变强化 B 固溶强化 C 第二相强化 D 马氏体相变强化 24. 制造耐酸容器，选用的材料和相应的热处理工艺是（ C）。

A 1Cr17, 淬火＋高温回火 B CrWMn, 固溶处理 C 1Cr18Ni9, 固溶处理 D 3Cr13, 固溶处理 25. 热锻模应选用（ A）。

A 5CrNiMo, 调质处理 B 40CrNiMo, 调质处理

C 5CrNiMo, 淬火＋低温回火 D 40CrNiMo, 淬火＋低温回火 26. 4Cr9Si2是一种（D ）。

A 低合金刃具钢， 可制造板牙 B 马氏体不锈钢，可制造汽轮机叶片7

C 热作模具钢，可制造热锻模 D耐热钢，可制造汽车发动机排气阀 27. （C ）强烈促进石墨化。

A C, Si, S B C, S C C, Si D S, Si 28. HT200中石墨的形态为（ A）。

A 片状 B 球状 C 团絮状 D蠕虫状 29. QT800-2可制造（D ）。

A 机床床身 B 炉底板 C 轴承座 D曲轴. 30. HT200可制造（A ）。

A汽缸、轴承座 B 连杆、机床床身 C 曲轴、螺钉 D连杆、曲轴

31. 含40％Ｃｕ的Al－Cu合金，经固溶处理后在室温放置，强度和硬度会明显升

高。这种现象称为（ D）。

A 自然硬化 B 人工时效 C 自然强化 D自然时效 32. 铝合金进行时效时，时效温度越高，则（B ）。

A 时效速度越快，强度峰值越高 B 时效速度越快，强度峰值越低

C 强度峰值出现时间越长，强度峰值越高强度 D峰值出现时间越长，强度峰值越低

33. 时效后的铝合金，在230～250摄氏度短时间加热后，快速水冷至室温时，可

以重新变软。如再在室温放置， 又能发生正常的自然时效。这种现象称为（C ）。 A 回复 B 恢复 C回归 D回升 34. LF11是一种（A ）。

A 防锈铝合金，不可热处理强化 B 防锈铝合金，可热处理强化 C 硬铝合金，不可热处理强化 D硬铝合金，可热处理强化 35. LF11（D ），可制造油箱、油管、铆钉。防锈铝合金

A 抗蚀性高，塑性差，密度比纯铝低，强度比纯铝高 B 抗蚀性差，塑性好，密度比纯铝低，强度比纯铝低 C 抗蚀性差，塑性好，密度比纯铝低，强度比纯铝高 D抗蚀性高，塑性好，密度比纯铝低，强度比纯铝高 36. LY11是一种(C )。硬铝合金

A 防锈铝合金，可通过时效提高强度和硬度

B防锈铝合金，不可通过时效提高强度和硬度 C 硬铝合金，可通过时效提高强度和硬度 D硬铝合金，不可通过时效提高强度和硬度 37. LY11可制造(B )。

A 曲轴、凸轮轴 B 螺旋桨叶片、铆钉 C油泵壳体 D 高强螺栓 38. ZL105可制造(D)。

A 铆钉 B 螺旋桨叶片 C 曲轴油 D泵壳体

39. （ C）是一种单相黄铜，可制作散热器，导电零件。

A H62 B HCu62 C H80 D HCu80 40. QSn6.5-0.1是一种(B)。

A 铝青铜 B 锡青铜 C锡基轴承合金 D铜锡轴承合金 41. 铍青铜QBe2(B ),可制造重要弹性元件、耐磨元件。

A 弹性极限高、疲劳极限高、抗蚀性差、耐磨性好 B 弹性极限高、疲劳极限高、抗蚀性好、耐磨性好 C 弹性极限高、疲劳极限低、抗蚀性差、耐磨性好 D 弹性极限高、疲劳极限低、抗蚀性好、耐磨性好 42. 滑动轴承可用(C )制造。

A GCr15 B ZL102 C ZChSnSb11-6 D 45钢 43. 合金钢中可形成碳化物的合金元素有（ B）。

A Ti,Zr,Nb,V,Mo,Ni,Co,Mn B Ti,Zr,Nb,V,W,Mo,Cr,Mn C Ti,Zr,Cu,V,W,Mo,Cr,Mn D Ti,Zr,Nb,V,W,Mo,Co,Mn 44. 扩大奥氏体区的主要合金元素有（C ）。

A Cr,Mo,W B Cr, Mo, Mn C Mn, Ni, Co D Mn, Ni, Mo 45. 扩大铁素体区的主要元素有（A ）。

A Cr,Mo,W B Cr, Mo, Mn C Mn, Ni, Co D Mn, Ni, Mo

46. 利用气态化合物(或化合物的混合物)在基体受热表面发生化学反应, 并在该基

体表面生成固态沉积物的技术称（D）。

A物理气相沉积（PVD） B 物理气相沉积（CVD） C 化学气相沉积（VCD） D化学气相沉积（CVD） 47 某金属液分别按图l—2 （TTT图）所示的四种冷却曲线冷却，其中：沿( 4 )

8

冷却，冷却速度最慢；沿( 1 )冷却，过冷度最大；沿(1 )冷却，晶粒最细小。

拔模斜度：平行于拔模方向在模样或芯盒避上设置的斜度

此题新增的

铸造

一、思考题

1. 什么叫铸造?为什么铸造在机械生产中得到广泛应用?( 1)可生产形状复杂的零件2)适应性好3)成本低4)节省金属及切削加工工作量 第137页 2. 铸件机械性能为何较锻件低? 组织粗大，内部常存在缩孔、缩松、气孔、偏析等缺陷 3. 铸造工艺图包括哪些内容? 浇注位置、分型面、加工余量、拔模斜度、、不铸的孔、槽、型芯的结构个数、芯头结构、尺寸、浇冒口等 4. 典型的浇注系统由哪几部分组成?( ?外浇口、直浇口、横浇口、内浇口、出气孔)

冒口的作用是什么?(补缩) 5. 何谓合金的流动性，（熔融金属本身的流动能力。）影响的因素有哪些?（.合金的种类、合金的成分、杂质和含气量）合金流动性不足时，铸件容易产生哪些缺陷? （冷隔、浇不足）

6. 何谓合金的收缩?（熔融金属在铸型中凝固和冷却过程中，其体积和尺寸减少的现象）影响收缩的因素有哪些?（1）化学成分2）浇注温度3）铸件结构4）铸型条件

7. 何谓铸造内应力，其分布规律如何?（厚臂处承受拉应力，薄臂处承受压应力）第143页

8. 根据组织特征划分，常用的铸铁有几种?（白口铁，灰铁，球铁，可铁）各自性能特点如何? 第146页

9. 为什么说铸铁是脆性材料?（延伸率

浇注位置 ：浇注时，铸件在铸型中所处的位置分型面： 分开的铸型的接触面 机械加工余量:铸件为进行机械加工而加大的尺寸

收缩率：模样比铸件图样尺寸增大的数值与铸件图样尺寸之比

铸造圆角：在设计铸件结构和制造模样时，对相交壁的交角处要做的圆角 二、判断题(正确的打√，错误的打×)

1. 当过热度相同时，亚共晶铸铁的流动性随含碳量的增多而提高。(√ ) 2 选择浇注位置时，应使零件的重要工作面朝上。( × )

3. 熔模铸造不需分型面。(√ )

4. 铸钢常用熔炉为电弧炉及感应电炉。(√ ) 5. 可锻铸铁可以进行锻造。(× )

6. 为了获得铸件内腔，不论砂型铸造、金属型铸造、离心铸造均需使用型芯。(× ) 离心铸造不需要

7. 由于流动性差，铸钢件必须采用大尺寸冒口。(× ) 三、选择题

1. 冷却速度对各种铸铁的组织、性能均有影响，其中对( D )影响极小，所以，它适于生产厚壁或壁厚不均匀的大型铸件。

A．灰铁 B．可铁 C．球铁 √D．孕育铸铁

2. HT100、KTH300—06、QT400—18的机械性能各不相同，主要原因是它们的( C )不同。

A．基体组织 B．铸造性能 √C．石墨形态 D．铸造性能

3. 灰铸铁、球墨铸铁、铸钢三者的铸造性能优劣顺序为( B )，塑性高低的顺序为( A )。

A．ZG＞QT＞HT B．HT＞QT＞ZG C．HT＞ZG＞QT D．QT＞ZG＞HT E．ZG＞HT＞QT F．ZQ＝QT＝HT

（注：符号“＞”表示“优于”或“高于”；符号“＝”表示相同）。 4. 从图2—1所示灰铸铁件上的不同部位切取l、2、3号标准拉力试棒。经测试后，三者的抗拉强度应符合( )。

A．σl＝σ2＝σ3 B．σ1＞σ2＞σ3

C．σl＞σ2＜σ3 D．σ3＞σ2＞σl

四、试从下列几个方面定性比较灰铁、可铁、球铁与铸钢。

9

合金种类 含碳量 组 织 机械性能 铸造性能 灰 铸 铁 2 钢的基体+片状石墨 4 1 球墨铸铁 1 钢的基体+球状石墨 2 2 可锻铸铁 3 钢的基体+团状石墨 3 3 铸 钢 4 F+ P 1 4 五、填空题

l. 机器造型均采用模板进行 两 箱造型，即只允许 一 个分型面。

2. 合金的铸造性能是指合金在铸造过程中所表现出来的 流动性和收缩性 。 3. 液体合金的流动性是指 液体金属本身的流动能力 ，液体合金流动性不足，铸件易产生 浇不足和冷隔 等铸造缺陷。

4. 影响液体合金流动性的主要因素为 浇注温度及合金的成分 。

5. 铸造合金的收缩由 液态收缩、凝固收缩和 固态收缩 三阶段组成。其中 液态收缩、凝固收缩 是铸件产生缩孔、缩松的根本原因； 固态收缩 则是铸件产生铸造内应力、变形及裂纹的主要原因。 6. 铸造内应力分布的规律是铸件厚壁处承受 拉应力 ，薄壁处承受 压应力 ；铸件变形的规律是厚壁处 内凹 ，薄壁处 外凸 。 7. 可锻铸铁主要用于制造 用于生产形状复杂的薄壁受力小件。

8. 球铁中球状石墨的形成时刻是 液体金属结晶时 ，可铁中的团絮状石墨的形成时刻是 固态石墨化退火时 。

9. 铸铜与铸铝的熔炼特点是 易吸气 、 易氧化 。

10. 在设计铸件结构时，凡是垂直于分型面的不加工表面应具有结构斜度 六、试用图2—2所示铸件分析铸造内应力的形成原因，并表示铸造内应力，分布规律及可能的变形方向。

图2—2

七

、

填

空

比

较

下

面

几

种

铸

造

方

法

：

铸造方法 比较项目 砂型铸造 金属型铸造 压力铸造 熔模铸造 适用金属 不限 低熔点的有色金低熔点的有色难加工的金属属 金属 为主 铸件精度及表面质量 3 2 1 2 适用批量 不限 批量 大批量 不限

八、将某一成分铁水浇成三角形试块后，用金相检查其断面组织，可分为五个区域，（如图2—3）若区Ⅰ为白口组织，区域Ⅴ为铁素体基体灰铸铁，试填写Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ区域的组织。此题没有答案 第93页 从上至下：珠光体+铁素体基灰铸铁

珠光体基灰铸铁 麻口组织

九、确定下列铸件（图2—4）手工造型的分型面和浇注位置，试说明造型方法。 图2—4 第158-161页

10

十、图2—5所示铸件各有两种分型方案。试分析哪种结构较为合理？为什么？ 纤维组织 可锻性 拉深系数

第163-167页 此题没有答案 （a） 右图 铸件壁厚均匀，否则厚壁处易产生缩孔、缩松等缺陷。 （b） 右图 （c） 左图 （e）右图 分型面平直，以便于造型操作和降低模型制造成本。 （f）右图 便于从压型中取出蜡模和型心 （g）左图 避免水平方向出现较大平面，否则易产生浇不足、冷隔等缺陷。 锻压 一、 思考题 1. 何谓塑性变形(不可逆的变形)?塑性变形的实质是什么? (晶内滑移的基础上，晶粒间产生了相互转动和滑动) 2. 什么叫加工硬化? 加工硬化对金属组织及机械性能的影响如何? （ 随着塑性变形量的增加，金属的强度和硬度升高，塑性和韧性下降的现象称为加工硬化）（强硬度增加，塑韧性下降） 3. 何谓锻造比? （表示金属变形程度的参数）说明锻造比对于金属组织和机械性能的影响。 4. 纤维组织是如何形成的? 它对机械性能有何影响? 能否消除纤维组织? （ 随塑性变形量增加，原来的等轴晶沿变形方向逐渐伸长，当变形量很大时，晶粒被拉成纤维状，再结晶后成为细小等轴晶，这种组织称为纤维组织）（ 各向异性）（不能） 4. 评价金属可锻性好坏的指标是什么? 影响可锻性的因素是什么? （ 塑性和变形抗力）6. 金属加热的主要缺陷有哪些?如何减少或消除? 7. 试比较自由锻和模锻的生产特点。第180页 8. 各冲压工序容易出现的问题是什么?如何保证冲压件质量，避免缺陷? 9 名词解释 再结晶 冷变形后的金属，加热到一定温度，破碎的晶粒重新转变为无畸变的等轴晶粒的过程 重结晶 即同素异晶转变 冷变形 热变形

10. 板料冲压有哪些特点? .生产效率高；.成本低；.制品重量轻、刚度和强

度高.表面质量好、尺寸精度高.；形状可十分复杂；.操作方便，易实现机械化和自动化等优点；.但冲模的结构复杂，制造周期长成本高.；冷冲压只适合于大批量生产。 二、填空 l. 金属材料的冷热变形是以 再结晶 温度为界限的。 2. 金属材料在冷变形下会发生 加工硬化 现象， 强硬度 增加， 塑韧性 下降。

3. 在热变形中金属同时进行着两个过程，但往往 加工硬化 随 时被 再结晶 过程所消除。

4. 金属材料的可锻性常由 变形抗力 和 塑性 两个指标综合衡量，可锻性决定于 金属 的性质及 变形 条件两个因素。 5. 压力加工的主要生产方法有 自由锻 模锻 冲压 轧制 拉拔 挤压 六种。 6. 板料冲压工序分为 分离 工序和 变形 工序两大类。 7. 冲裁工序中，冲下部分为工件(成品)，周边为废料时称为 落料 工序，相反时称为 冲孔 工序。

8. 拉深系数m是指 拉伸件 直径与 坯料直径的比值。m值越 小 ，则变形程度越大。在多次拉深中，因考虑材料产生 加工硬化 ，往往要插入中间 再结晶退火 工 序。 10. 合理利用纤维组织应遵守两个基本原则，纤维方向应与 零件轮廓 相符合而不被切断；使零件所受的最大 拉 应力与纤维方向一致，最大 切应力 与纤维方向垂直。 11. 单晶体塑性变形的实质是 晶内的滑移 。 12. 拉深时，可能产生 拉穿 和 起皱 两种缺陷。

13. 板料弯曲时，如果 弯曲圆角半径 过小，会出现弯裂。 14. 板料冲压中的落料工序和拉伸工序的上、下模形状相似。但由 于 凸凹模间隙不同 和 凸凹模的圆角半径不同 这两种因素，使之获得截然不同的工艺效果。

11

15. 一般在多次拉深中，应安排 再结晶退火 工序。以改善由于冷变形而产生的 加工硬化 现象，否则，则易产生 拉穿和起皱。

16. 板料弯曲时，其纤维方向应与弯曲线 垂直 ，否则易发生 弯裂 。 17. 常用自由锻设备为 锻锤 及 压力机。 18. 常用冲压设备为 剪 床 及 冲 床。 三、选择题

1. 纤维组织使材料的机械性能呈现方向性，沿纤维方向 A ，垂直于纤维方向( D )。

A．抗拉强度最高 B．屈服强度最高 C．疲劳强度最高 D．抗剪强度最高 2. 为了简化锻件，将小孔、凹档、小台阶等不予锻出而添加的那部分金属， 称为( C )。

A．余量 B．收缩量 C．敷料 D．料头

3. 对于带通孔模锻件，模锻时不可能冲穿。终锻后孔内留下一薄层金属，称为(C )。

A．飞边 B．毛刺 C．冲孔连皮 D．冲孔料芯

4. 终锻模膛形状与锻件相适应，但尺寸比锻件放大了一个(A )。 A．冷却收缩量 B．加工余量 C．氧化皮量 D．飞边量 5. 锻模沿分模面设置飞边槽，主要作用是(B )。

A．便于取出锻件 B．便于金属充满模膛和排出多余金属 C．节约材料 D．节约能量

6. 碳素钢之所以可以锻造，是由于它在高温时处于塑性好、变形抗力小的( B )组织。

A．铁素体 B．奥氏体 C．珠光体 D．渗碳体

7. 硬币的制造方法为( C )。

A．砂型铸造 B．模锻 C．冲压 D．切削加工

8. 凡具有一定塑性的金属才能用压力加工方法成形，得到所需要的产品。如( B )就不能采用压力加工方法成形。

A．低碳钢 B．灰铸铁 C．铝合金 D．铜合金

9. 某种合金的塑性较低，但又要用压力加工方法成形。此时，以选用(C )

方法的成形效果最好。

A．轧制 B．拉拔 C．挤压 D．自由锻造

10. 用直径6.5mm的Q235线材制成直径2mm的钢丝，需要多次冷拔，为使冷拔能顺利进行，通常应(B )。

A．增加润滑 B．进行工序间再结晶退火 C．使用有利于变形的模具 D．降低变形速度

11. 对同一种金属用不同方式进行压力加工，其中( D )时，变形抗力最大。 A．自由锻造 B．轧制 C．拉拔 D．挤压

12. 有一批大型锻件，因晶粒粗大，不符合质量要求。经技术人员分析，产生问题的原因是( A )。

A．始锻温度过高 B．终锻温度过高 C．始锻温度过低 D．终锻温度过低

13. 用钢锭锻造锻件，为了能够充分打碎铸态晶粒，获得优良的机械性能，其锻造比应选( D )。

A．1~1.2 B．1.2~1.5 C．1.5~2.0 D．2.0~5.0

14. 用下列方法生产钢齿轮时，使用寿命最长，强度最好的为( D )。 A．精密铸造齿轮 B．利用厚板切削的齿轮

C．利用圆钢直接加工的齿轮 D．利用圆钢经镦粗后加工的齿轮。

15. 45钢加热后，锻造时呈块状碎裂，完全丧失了可锻性。这是由(B )引起的。

A．过热 B．过烧 C．热应力 D．氧化 E．脱碳

16. 某厂一台空气压缩机中重6kg的曲轴断裂了，因买不到配件，自行制造。锻造车间制坯，选用的设备应该是( A )。 A．空气锤 B．摩擦压力机

C．平锻机 D．蒸汽一空气模锻锤

17. 镦粗、拔长、冲孔工序属于( C )

A．精整工序 B．辅助工序 C．基本工序

18. 图3—l所示零件，用自由锻制坯，坯料的直径为140mm，长度为 220mm，其基本工序是( D )。

12

A．拔长φ100→局部镦粗→拔长60→切断 B．整体撤粗→拔长φ100→拔长φ60→切断 C．拔长φ100→拔长φ60→局部镦粗→切断 D．局部镦粗→拔长φ100→拔长φ60→切断 19大批量生产外径为50mm、内径为25mm、厚为2mm的垫圈。为保证孔与外圆的同轴度应选用( C )。 A．简单模 B．连续模 C．复合模 四、填表 锻造方法 锻件大小 锻件复杂程度 锻件精度 生产率 适用批量 自由锻 不限 低 低 低 单件 胎模锻 中小件 中 中 中 中、小批量 模 锻 中小件 高 高 高 批量 五、判断题(正确的打√，错误的打×)

1. 金属塑性变形时只产生形状的变化，基本上不发生体积的变化。(√ )

2. 塑性是金属固有的一种属性，它不随压力加工方式的变化而变化。(× )

3. 冷拔可以提高产品的强度和表面质量。( √ )

4. 金属经热锻并冷却后，锻件内部的晶粒沿变形方向拉长，并产生碎晶。若

对该锻件进行再结晶退火，便获得细晶组织。(× ) 热变形

5. 只有经过冷变形的钢，才会在加热时产生回复与再结晶。没有经过冷变形

的钢，即使把它加热到再结晶温度以上，也不会产生再结晶。(√ )

6. 金属的塑性越好，变形抗力越大、金属可锻性越好。反之则差。(× ) 7. 以钢锭为坯料时，选择锻造比是十分重要的；若以轧材(如圆钢)为坯料，选择锻造比则意义不大。(√ )

8. 某批锻件经检查。发现由于纤维组织分布不合理而不能应用。若对这批锻件进行适当的热处理（热变形），可以使锻件重新得到应用。(× )

9. 合金钢及部分铜、铝合金塑性较差。为了提高其塑性变形能力，可采用降低变形速度或在三向压力下变形等措施。( √ )

10. 15钢、40钢、T8钢相比，40钢（15钢）可锻性最好。( × )含碳量 11. 自由锻是单件、小批生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的唯一方法。因此，自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用。(√ ) 12. 绘制自由锻锻件图时，应考虑在零件图上增加敷料、加工余量和锻件公差。也就是说，在零件的所有表面上，都应该给出加工余量和锻件公差。(× ) 13. 自由锻冲孔前，通常需要镦粗，以使冲孔面平整和减少冲孔深度。( √ ) 14. 胎模锻一般采用自由锻方法制坯、然后再用胎模成形。因此，它在一定程

度上兼有自由锻及模锻的特点。( √ ) 六、写出下列锻压件成形工序(图3—2)

1. 自由锻件

（1） 镦粗（2） 冲孔 （3） 扩孔 2. 冲压件 （孔较深时）（1） 落料（2 拉深（3）冲孔翻边

(孔较浅时) (1)落料 (2)冲孔 (3)翻边 3. 冲压件 （1） 落料 （2） 冲孔 （3） 弯曲

13

三、 问答题

1. 可锻性的影响因素有哪些？影响规律如何？ （一）金属本质

1.化学成分 钢的含碳量高，合金元素的含量高， 可锻性下降

2.组织结构：纯金属，单相固溶体好；细晶，少夹杂，强化相弥散分布，可锻性好

（二）变形条件

1.变形温度: 在一定范围内，变形温度越高，可锻性越好

2.变形速度:应力状态：三向应力中，拉应力个数越多，金属的塑性越低，变形抗力越小；

向应力中，压应力个数越多，金属的塑性越好，变形抗力越大。2. 用手弯折“铁丝”，为什么会弯断？

3. 同是45钢，为什么锻件比铸件机械性能高？ 锻造压和了气孔缩松裂纹、细化了晶粒、均匀了成分

5. 常温下对铅进行加工，而在1100℃对钨进行加工，它们属于热变形还是冷

变形？（铅的熔点：327℃，钨的熔点：3380℃）（热变形；冷变形）

八、图3—3为自由锻毛坯，请改动其结构不合理之处，使其符合自由锻结构工艺性。

焊 接

一、思考题

1. 常用的焊接方法有哪些?各有何特点?应用范围如何?

2. 手工电弧焊为什么不能用光焊丝进行焊接?(氧化烧损严重，吸气多)焊条药皮对保证焊缝质量能起什么作用?（保护、脱氧、合金化） 3. 酸性焊条与碱性焊条的特点和应用场合有何不同?

酸性焊条：熔渣呈酸性；工艺性能好；力学性能差，成本低，生产率高。 用于一般结构件。

碱性焊条：熔渣呈碱性；工艺性能差；力学性能好，成本高，生产率低。用于重要结构件。

4. 试比较埋弧焊

（质量好，生产率高，用于中等厚度的平直长焊缝的焊接） CO2气体保护焊

（质量一般，生产率高，成本低。可全方位焊接，可焊薄板，用于焊接低碳钢，低合金结构钢）、

氩弧焊

（质量最高、成本高，可全方位焊接，可焊薄板，用于有色金属和高合金钢的焊接）

电阻焊

（质量好，生产率高，可焊薄臂结构或中小件） 钎焊的特点和应用范围

（1.钎焊接头组织性能变化少，应力、变形小，光洁美观。 2.可焊接材料范围广，也可焊异种材料。3.可焊接各种精密、复杂、微型的焊件。钎焊接头强度低， 工作温度受到焊料熔点的限制）产生焊接应力与变形的主要原因是什么?

（不均匀的加热）

如何消除或减少焊接应力和焊接变形?

（预热、缓冷、后热，锤击，反变形，退焊，跳焊等） 7. 焊接接头由哪几部分组成

（焊缝区、熔合区、焊缝热影响区）

它们对焊接接头的力学性能有何影响? 1.半熔化区（熔合区）（塑韧性差） 2.过热区（塑韧性差） 3.正火区（性能好） 4.部分相变区（性能基本不变） 5.再结晶区

8. 何谓焊接热影响区?低碳钢的热影响区组织有何变化?焊后如何消除热影响

区的粗晶和组织不均匀性? （正火）（预热、缓冷、后热，锤击，反变形，退焊，跳焊等） 9. 为什么低碳钢有良好的可焊性?

（含碳量低，塑韧性好，不易开裂；不易产生气孔） 易淬火钢的可焊性为什么较差? （淬火马氏体的脆性大，易裂） 10. 铸铁的焊接特点如何?

14

（易白口、易开裂、易流失） 10. 铜和铜合金的焊接特点如何?

1.铜的导热性很强，2.铜的线胀系数比钢大10%左右，3.铜在液态时能溶解大量氢，4.铜在液态时和离温时，容易氧化生成Cu2Oo结晶时，Cu2O和Cu形成低熔点共晶体，存在于晶界，易引起热裂纹。5.

铜合金中的某些无素很易于氧化或蒸发。11. 铝和铝合金的焊接特点如何?

1.容易氧化2.容易产生气孔 3.容易焊穿 4.焊接的热裂倾向12. 有一把硬质合金车刀刀头，因某种原因改铜钎焊为铅钎焊是否可行?若改为手弧焊又是否可行?（不）为什么?（铅焊后工作温度太低；手弧焊开裂） 二、为下列两表中的产品选择焊接方法 表l

序号 焊接产品 适宜方法 1 Q235：160×3000×20 埋弧焊 2 角钢、槽钢组成的厂房构架 手弧焊 3 重型机械厚大断面的拼焊 电渣焊 4 减速器箱体的单件生产 手弧焊 5 采煤机截齿上焊接硬质合金刀头 硬钎焊 表2 序号 焊接产品 焊 接 方 法 1 同径圆棒间的对焊 对焊，摩擦焊 2 薄冲压钢板搭接 点焊，缝焊

3 异种金属对接 摩擦焊 4 铝合金的重要结构 氩弧焊 5 铜与钢的焊接 钎焊 三、用下列五种板料制成容器，请选用最佳焊接方法

1. Q235钢板，厚10mm。 焊接方法： CO2气体保护焊 2. 20钢板，厚1mm。 焊接方法：缝焊

3. 45钢板，厚5mm。 焊接方法：CO2气体保护焊 4. 1Crl8Ni9钢板，厚10mm。 焊接方法：氩弧焊 5. 紫铜板，厚5mm。 焊接方法：氩弧焊 四、填空

1. 根据焊接的工艺过程特点，焊接方法可以分为 熔化焊 、 压力焊 、钎焊 铆接 四大类 。

2. 常见的熔化焊方法有 手弧焊 、 气焊 、 埋弧焊 CO2气体保护焊 氩弧焊 、 电渣焊 。

3. 手弧焊焊条由两部分组成。其中焊芯起 导电 和 填充金属 作用，药皮起 引弧 、 保护 和 脱氧、合金化 作用。

4. 金属的可焊性是指被焊金属材料在采用一定的焊接工艺方法、焊接材料、工艺参数及结构型式条件下，获得优质焊接接头的难易程度。5. 钢的碳当量越大，其 裂纹气孔倾向越大，可焊性越 差 。

6. 中碳钢焊接时有一定的裂纹倾向，因此常用 碱性 焊条焊接，并且在焊接前进行 预热 ，焊后进行 缓冷 。

7. 铸铁可焊性很差，其主要原因是①焊接加热快，冷却快，焊缝易形成 白口 ，②铸件本身强度低，塑性差，易产生 裂纹 。

8. 手工电焊条药皮中加入锰铁是为了 脱氧、合金化 。

9. 铜及铜合金常用的焊接方法为 气焊、氩弧焊、钎焊 。 10. 铝及铝合金最好的焊接方法为 氩弧焊 。 五、选择题

1. 电焊条药皮的主要作用之一是( B )。

15

A． 防止生锈 B．稳定焊接电弧 C．增大焊接电流 D．降低焊接温度 2. 热影响区使焊接接头( D )。

A．强度增加 B．弹性增加 C．塑性增加 D．脆性增加 3. 低碳钢焊接接头的破坏常首先出现在( B )。

A．母材 B．熔合区或过热区 C．正火区 D．不完全正火区

4. 从焊接质量和经济方面考虑，中等厚度钢板长焊缝一般采(C )；铝合金容器应采用(D )；铸铁(壁薄)的补焊宜采用( B )。

A．手工电弧焊 B．气焊 C．埋弧焊 D．氩弧焊 E．电渣焊 5. 钎焊的优点之一是( C )。

A．加热速度快 B．接头强度高

C．热影响区小或没有 D．焊前和焊后要求清洁不严

6. 采用碱性焊条焊接比采用酸性焊条焊接突出的优点是( C ) A．对焊接设备要求不严 B．对焊接清洁不敏感 C．焊缝抗裂性能好 D．焊接效率高，经济性好

7. 焊接时在被焊工件的结合处产生( B )，使分离的工件连为一体。 A．机械力 B．原子间结合力 C．粘结力 D．A、B和C

8. 氩弧焊的焊接质量好，但焊接成本高，所以( D )一般不用氩弧焊焊接。 A．铝合金结构 B．不锈钢结构 C．耐热钢结构 D．低碳钢结构 9. 钎焊按( C )分为软钎焊和硬钎焊两大类。

A．接头强度 B．接头硬度 C．钎料熔点 D．钎料硬度

10. 焊接时一般要对被焊区进行保护，以防止空气的有害影响。如焊接低碳钢时，手弧焊(A )；电渣焊( B )；氩弧焊( C )；闪光对焊(E )；钎焊( D )；埋弧焊( A )。

A．采用气渣联合保护 B．采用渣保护 C．采用气体保护

D．采用熔剂保护 E．不采取保护措施 F．采用真空保护

11. 对于重要结构，承受冲击载荷或在低温下工作的结构，焊接时应选用碱性焊条，原因是(D )。

A．焊缝含氢量低 B．焊缝金属韧性高 C．焊缝金属抗裂性好 D．A、B和C

12. 如图4—l所示，厚板，开×型坡口多层焊，为减焊接变形，合理的焊接顺序为(C )。

A. abcd B. acbd C. acdb D. cdab

图4—1

六、判断题(正确的打√，错误的打×)

1. 焊接电弧与电焊的氧—乙炔火焰一样，都是气体燃烧现象，不同的是前者燃烧更激烈，热量更集中，温度更高。(×) )

2. 在熔化焊焊接接头中，热影响区是不可避免的，但不同焊接方法的热影响区总宽度是不同的。(√ )

3. 电弧焊的熔池体积小，冷却速度快，在很短时间内就凝固成焊缝。因此，电弧周围的空气对焊缝质量影响不大。(×)

4. 对于焊接变形，一般可以用两种方法进行矫正。如果材料的塑性好，可以用机械矫正法，而对于脆性材料，则要用火焰加热矫正法。(√ )

5. 焊接变形是同时产生的。若被焊件刚度大或被焊金属的塑性较差，则产生的焊接变形较小，焊接应力也较小。(×)

6. CO2气体保护焊与手弧焊相比，成本低，生产率高。与埋弧自动焊相比可以进行各种空间位置焊缝的焊接。但是C02气体保护焊一般只适于焊接低碳钢和低合金钢。(√ )

7. 薄厚不同的钢板或三块薄板搭接都可以进行点焊。(√ )

7. 用埋弧自动焊和CO2气体保护焊焊接低碳钢时，均可采用焊丝H08。 (× )H08 C<0.1%，CO2气体保护焊必须加入脱氧元素Mn Si等

8. 电渣焊适用于焊接大厚度工件，生产率高，并且节省金属。电渣焊时焊接速度慢，对熔池保护严密，焊缝金属比较纯净，不易产生气孔和夹渣。但是焊后必须对接头进行正火处理，以保证焊接质量。( √ )

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9. 手弧焊若使用埋弧自动焊那样大的电流，也可大大提高生产率。(×) 10.与手弧焊相比，钎焊时焊件的组织变化小，焊接变形也小。(√ )

11. 铜合金适合进行电阻焊。(×)

12. 手弧焊、埋弧自动焊、氩弧焊、CO2气体保护焊和电渣焊不仅可以焊接直焊缝，而且还可焊接环焊缝，只是对环焊缝最小直径的要求有所不同。(√ )

13. 同一种金属的焊接性随焊接方法、焊接材料和工艺规范的变化而变化。( √ )

14. 用碳当量只能粗略地估算钢材的焊接性。实际工作中，还应根据情况通过试验来确定钢材的焊接性。为制定合理的工艺提供依据。(√ )

15. 焊接中碳钢时，为了避免产生裂纹，焊前必须对工件进行预热。含碳量越高，预热温度越低。(×) )

16. 设计焊接结构时，为了减少焊缝数量和简化焊接工艺，应尽可能多地采用工字钢、槽钢和钢管等成型钢材。(√ )

17. 焊接结构钢时，应根据钢材强度等级来选用相应的焊条。例如，焊接 400MPa级的15MnV钢时，需使用J426、J427或J422焊条。(×)

18. 焊接结构材料的选择原则，是在满足工作性能(使用条件)的前提下，首先应考虑用焊接性好的材料。也就是说，设计焊接结构，应尽量选用低碳钢或低合金钢。( √ )

19. CO2气体保护焊应选用高锰高硅焊丝。( √ )

七、指出国4—2中所示五组焊接结构中哪种结构合理，并说明其理由。

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