第三章 塑性成形
一、思考题
1. 常用的金属压力加工方法有哪些？各有何特点？ 2. 何为塑性变形？塑性变形的机理是什么？ 3. 碳钢在锻造范围内变形时，是否有加工硬化现象？
4. 将直径150mm的圆钢，锻造成直径75mm的主轴。试计算锻造比Y。
5. 铅的熔点327℃，钨的熔点3380℃。铅在室温进行变形，钨在900℃进行变形。试判断它们属于何种塑性变形。 6. 用T12钢，锻造钳工用的刮刀，试用铁碳合金状态图，确定始锻温度及终锻温度，并简要说明理由。 7. 纤维组织是怎样形成的？它的存在有何利弊？ 8. 如何提高金属的塑性？最常有的措施是什么？ 9. “趁热打铁”的含意何在？
10. 锻压工艺的成型特点是什么？锻件与铸件相比最显著的优点是什么？为什么？ 11. 为什么重要的巨型锻件必须采用自由锻造的方式制造？ 12. 重要的轴类锻件为什么在锻造过程中安排镦粗工序？ 13. 原始坯料长150mm若拔长450mm时，锻造比是？ 14. 试述自由锻、胎模锻和模锻的特点及适用范围。 15. 下列制品该选用那种锻造方法制作？
活搬手（大批量） 家用炉钩（单件） 自行车大梁（大批量） 铣床主轴（成批） 大六角螺钉（成批） 起重机吊钩（小批） 万吨轮主传动轴（单件）
16. 板料冲压生产有何特点？应用范围如何？
17. 比较落料和拉深工序的凹凸模结构及间隙有什么不同？为什么？ 18. 冲模结构分为哪几类？各有何特点？ 19. 压力加工先进工艺有那些特点？
20. 精密模锻需要那些措施才能保证产品的精度？ 21. 何谓超塑性？超塑性成形有何特点？
22. 右图零件，用自由锻制坯，试修改零件结构设计不合理之处。
二、自测题
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，而不发生体积的变化。( ) 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。( )
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. 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，可以使锻件重新
8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15.
16. 17. 18. 19. 20.
选择题
1. 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（ ）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。
2. 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 ( )方法的成形效果最好。
A.轧制; B.拉拔; C.挤压; D、自由锻造。
3. 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 ( )。
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。 4. 对同一种金属用不同方式进行压力加工，其中 ( )时，变形抗力最大。
A. 自由锻造; B.轧制; C.拉拔; D.挤压。
5. 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.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。
6. 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（ ）
A.l~1.2; B. 1.2~1.5; C. 1.5~2.0; D. 2.0~5.0。
7. 用下列方法生产的钢齿轮中，使用寿命最长，强度最好的为 ( )。
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.利用圆钢经墩粗后加工的齿轮。 8. 45钢加热后，锻造时呈块状碎裂，完全丧失了可锻性。这是由( )引起的。
A.过热; B.过烧; C.热应力; D.氧化和脱碳。 9. 墩粗、拔长、冲孔工序都属于 ( )。
A.精整工序; B.辅助工序; C.基本工序。
10. 平锻机上模锻所使用的锻模由三部分组成，具有两个相互垂直的分模面，因此平锻机最适于锻造 ( )。
A. 连杆类锻件; B.无孔盘类锻件; C.带头部杆类锻件; D.A和C。
11. 铜合金及低塑性合金钢，在变形过程申再结晶速度较慢，因此上述材料适于在 ( )上进行锻造。
A自由锻锤; B.模锻锤; C.平锻机; D.摩擦压力机。
12. 锤上模锻时，锻件最终成形是在 ( )中完成的。经切边后，锻件形状才符合图纸要求。
A. 终锻模膛; B.滚压模膛; C.弯曲模膛; D.预锻模膛。·
13. 厚度1mm直径350mm的钢板经拉深制成直径为150mm的杯形冲压件。由手册中查得材料的极限拉深系数
m1=0.6，m2=0.80，m3=0.82，m4=0.85，该件要至少经过（ ）拉深，才能制成。
得到应用。( )
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。( ) 15钢、40钢、T8钢相比，40钢可锻性最好。（ ）
合金钢及铜、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应力下变形等措施。（ ）
自由锻是单件、小批生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件唯一的生产方法，因此，自由锻在重型机械制造申具有特别重要的作用。( )
自由锻冲孔前，通常先要墩粗，以使冲孔面平整和减小冲孔深度。（ ） 胎模锻击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。( ) 锤上模锻用的终锻模膛和预锻模膛形状近似，但后者有飞边槽。( )
摩擦压力机的滑块速度、滑块行程和锻压力的大小，像锻锤一样，是可以控制的，而其锻压力的性质又类似于曲柄压力机。因此这种设备在一定程度上具有锻锤及曲柄压力机的特点，在小型锻件的批量生产中得到广泛应用。( )
落料用的凸模和凹模间隙越小，则落料件的毛刺越小，精度越高。( ) 板料弯曲后，两边所夹的角度越小，则说明弯曲部分的变形越严重。( ) 受翻边系数的限制，一次翻边达不到零件凸缘高度要求时，刚可以进行多次翻边。（ ）
拉深过程中，板料侧劈内拉应力的大小与拉深系数有关。拉深系数越大，板料侧壁所受的拉应力也越大。（ ） 板料弯曲时，回弹角的大小与板料的弹性、厚薄以及弯曲半径等因素有关。（ ）
A. 一次; B.二次; C.三次; D.四次。
14. 设计冲孔凸模时;其凸模刃口尺寸应该是（ ）
A. 冲孔件尺寸; B.冲孔件尺寸+2z。(z为单侧间隙)；C.冲孔件尺寸-2z； D.冲孔件尺寸-z。
15. 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( )。
A. 简单模; B.连续模； C.复合模。
第四章 焊接
一、思考题
1. 在下列生产条件下，最适宜选用哪种焊接方法：
? 合金容器（壁厚8MM） ________________ ? 电视机线路板 __________ _______
? 型钢组成的房屋构架 _____________ ____ ? 中碳钢刀杆上焊接硬质合金刀头 _________________ ? 机器罩壳（Q235钢板厚1.5mm）___________ ? 12000吨水压机立柱 Φ1500mm _________________ ? 钢筋接长 Φ16mm _________________ ? 不锈钢容器焊接（壁厚1.5mm） _________________ ? 大批生产工字梁（由15mm厚Q235钢板焊成） _________________ ? 减速箱壳体上（HT200）砂眼焊补______________
⑴ 拖拉机用水箱焊接（1mm厚，Q235钢板） _________________
2. 焊接电弧是怎么的一种现象？电弧中各区的温度多高？用直流或交流电焊效果一样吗？试分析如果用碳棒作电极，
产生电弧后温度如何？可否用于焊接？
3. 何谓焊接热影响区？熔焊时低碳钢的焊接热影响区一般分为哪几个区？各区组织性能变化如何？对焊接头性能有何
影响？
4.如图所示拼接大块钢板是否合理？为什么？要否改变？怎么改变？为减少焊接应力与变形，其合理的焊接顺序是什
么？
5.焊接变形的基本形式有哪些？预防何减小焊接变形常采用哪些措施？如产生变形应如何矫正？ 6.电渣焊有何特点？其热源是什么？适合于焊接哪些材料？ 7.电阻焊的基本形式有哪几种？各有何特点？
8.等离子弧和电弧比较有何异同？各自的应用范围如何？ 9.何为金属的焊接性？何谓碳当量？
10.试比较电阻对焊和摩擦焊的焊接过程特点有何异同？各自的应用范围如何？ 11.钎焊与熔化焊的过程实质有何差异？钎焊的主要适用范围是那些？ 12比较下列几种钢材的可焊性。 钢号 09Mn2Cu 09MnV 14MnMoV 45Mn2 主要化学成分 C 0.1 0.11 0.12 0.44 Mn 1.4 1.2 1.5 1.7 Cu 0.3 V 0.1 0.15 Mo 0.5 工件尺寸 （mm） 板厚10 板厚50 板厚50 直径120 13.为什么铜和铜合金的焊接比低碳钢的焊接困难的多？ 14.用下列板材制作筒形低压容器，试分析其可焊性，并选择焊接方法与焊接材料。
A3钢板，厚20mm，批量生产 20钢板，厚2mm，批量生产 45钢板，厚6mm，单件生产 紫铜板，厚4mm，单件生产 铝合金板，厚20mm，单件生产
镍铬不锈钢板，厚10mm，小批量生产
15.如图所示三种焊件，其焊缝布置的是否合理？若不合理，请加以改正。
二、自测题
判断题 (正确的打√，错误的打×)
1. 焊接电弧与气焊的氧-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. 电弧焊的熔池体积小，冷却速度快，在很短时间内就凝固成为焊缝。因此，电弧周围的 空气对焊缝质量影响不大。
( )
3. 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。( ) 4. 焊接应力和焊接变形是同时产生的。若被焊结构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。( )
5. 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。( )
6. 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。( ) 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。( )
8. 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CO2气体保护焊一般只适于焊接低碳钢和低合金钢。( )
9. 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。( ) 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. 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，而且还可以焊接环焊缝，只是对
环焊缝最小直径的要求有所不同。( )
12. 点焊时会出现分流现象，为保证焊点质量，应增大点距，以减小分流。工件厚度越大，导电性愈差，点距应越大。
( )
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。实际工作申，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. 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l5MnV钢时，需使用J426、
J427或J422焊条。( )
17. 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。( ) 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。( )
选择题
1. 焊接时在被焊工件的结合处产生 ( )，便两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。