新材料工程作业答案 (2)

1、 什么是同时凝固与顺序凝固原则？这两种原则各适用于那种场合，各需采 用什么工艺措施来实现？ 答：顺序凝固原则是指采取一定的工艺措施，使铸件上从远离冒口的部分到冒口之间建 立一个逐渐递增的温度梯度，从而实现由远离冒口的部分向冒口的方向定向地凝固。 同时凝固是指采取一些工艺措施，使铸件各部分温差很小，铸件相邻各部位或铸件各处 几乎同时完成凝固过程，无先后的差异及明显的凝固方向性，称作同时凝固。 顺序凝固主要用于消除铸造工艺中的缩孔和缩松，主要通过合理运用冒口或冷铁等工艺 措施实现。同时凝固主要用于降低铸件产生应力、变形和裂纹的倾向，主要通过合理设 置内浇口位置及安放冷铁等工艺措施实现。 2、 什么是合金的流动性及充型能力？充型能力不足，铸件易产生的主要缺陷有哪些？充 型能力的影响因素有哪些？不同化学成分的合金为什么流动性不同？ 答：液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态金属充 填铸型的能力，简称液态金属的充型能力。液态金属自身的流动能力称为“流动性”， 是金属的液态铸造成形的性能之一。 充型能力不足，会产生浇不足、冷隔、气孔、夹渣等缺陷。液态金属的充型能力主要 取决于金属自身的流动能力，还受外部条件， 如铸型性质、浇注条件、 铸件结构等因素的影 响，是各种因素的综合反映。 3、 分析下图铸件的热应力分布（拉应力和压应力）和变形趋势。 答：上图１受到拉应力，２受到压应力，下图１受到压应力，２受到拉应力，变形趋势如图 所示。 4、 绘制自由锻件图与模锻件图有何不同，分别要考虑哪些问题？ — 答：绘制自由锻件图时要考虑敷料、加工余量、锻件公差问题。 绘制模锻件图时除了要考虑敷料、加工余量、锻件公差之外，还要考虑分模面的选择、 在加工表面设置模锻斜度和模锻园角、有孔的零件还要加上冲孔连皮 5、 如用自由锻的方式生产下列工件，指出结构工艺性差的地方，为什么？并画出结构工艺 性好的工件图。 答：锥面（斜面）的结构工艺性差，因为采用自由锻方式生产有锥面（斜面）、曲线或曲面 相交等复杂结构的锻件，需要专用的工具，锻件成形也较困难，从而使工艺过程复杂化，不 便于操作。应把锥面（斜面）改为柱面（平面） 。合理的结构为: 6、何为铸件浇注位置？浇注位置的选择原则有哪些？ 答：浇注位置是浇注时铸件在铸型中的空间位置。 浇注位置的选择原则： （1）铸件的重要表面朝下或处于侧面； （2） 铸件的宽大平面朝下或倾斜浇注； （3） 大面积薄壁置于铸型下部或倾斜,防止浇不足和冷隔缺陷； （4） 铸件的厚大部分应放在分型面附近的上部或侧面，便于补缩。 欢迎下载2 — 7、从结构工艺分析此铸造产品的不合理性，并对产品设计进行改进。 答：1.铸造加强肋的布置应有利于取模 2.改进工艺 8、锻造为什么要进行加热？如何选择锻造温度范围？ 加热的目的是为了提高金属的塑性， 减小变形抗力，使之易于变形，并获得良好的锻后 组织和力学性能。 确定锻造温度范围一方面要保证金属应具有良好的可锻性和合适的金相组织 , 另一方 面要求在每一次加热之后做更多的成形工作 , 以节约能源和提高效率。加热的始锻温度一 般取固相线以下 100-200 摄氏度， 以保证金属不发生过热或过烧， 终锻温度高于再结晶温度 50-100 摄氏度，以保证锻后再结晶完全，锻造时内部得到细晶组织。 9、试分析图七所示铸件： (1)哪些是自由收缩，哪些是受阻收缩? (2)受阻收缩的铸件形成哪一类铸造应力? (3)各部分应力属什么性质(拉应力、压应力)? 欢迎下载3 — 答： （1）第一列是自由收缩 ，第二列第三列是受阻收缩。 （2）第二列是机械阻碍应力（临时应力） ，第三列是热应力（残余应力） （3）第二列过程中都是拉应力， 铸件取出后应力消失， 第三列上面的零件开始时上部是 压应力，下部是拉应力，凝固后上拉下压。下面的零件相反。 欢迎下载4