第 3 次作业一、填空题（本大题共 20 分，共 5 小题，每小题 4 分）1. 用以评定金属锻造性能的因素之一，是金属的 ______ 。2. 厚板焊接时为保证焊透应开制 ______ 。3. 电火花加工技术最普遍的应用形式为 ______ 、 ______ 。4. 纤维复合材料中的纤维制取方法主要有 ______ 、 ______ 、 ______ 、 ______ 。5. 模具形腔的压力加工方法有 ______ 、 ______ 及 ______ 等。二、名词解释题（本大题共 30 分，共 5 小题，每小题 6 分）1. 矿物还原法制粉2. 金属的超塑性3. 正偏析4. 橡胶制品的流变性能和流动性5. 液态金属的充型能力与流动性三、简答题（本大题共 30 分，共 6 小题，每小题 5 分）1. 冷铁的作用是什么？2. 请简要叙述铸造成形的主要技术步骤。3. 浇注系统的主要功能是什么？4. 降低成本的主要途径？5. 设计合理的浇注系统较重要的要求是什么？6. 请简要叙述冲天炉熔炼铸铁过程中金属液化学成分的变化情况。四、分析题（本大题共 20 分，共 2 小题，每小题 10 分）1. 试分析如下图所示铸件中哪些是自由收缩，哪些是受阻收缩？并指出哪些部位产生热应力，哪些部位存在机械应力。 2. 试分析图所示铸造应力框： (1)铸造应力框凝固过程属于自由收缩还是受阻收缩? (2)铸造应力框在凝固过程中将形成哪几类铸造应力? (3)在凝固开始和凝固结束时铸造应力框中 1、2 部位应力属什么性质(拉应力、压应力)? (4）铸造应力框冷却到常温时，在 1 部位的 C 点将其锯断，AB 两点间的距离 L 将如何变化（变长、变短、不变）？答案：一、填空题（20 分，共 5 题，每小题 4 分）1. 参考答案：变形抗力解题方案：金属锻造性能评分标准： 答对 1 个空格得 1 分2. 参考答案：坡口解题方案：焊接成形评分标准：答对 1 个空格得 1 分3. 参考答案：电火花成型加工 电火花线切割加工解题方案：电火花加工技术的应用形式。评分标准：答对 1 个空格得 1 分4. 参考答案：熔体抽丝法 热分解法 拔丝法 气相沉积法解题方案：纤维复合材料中纤维制取方法。评分标准：答对 1 个空格得 1 分5. 参考答案：热反印法 冷挤压法 超塑性挤压法解题方案：模具形腔的压力加工方法。评分标准：答对 1 个空格得 1 分二、名词解释题（30 分，共 5 题，每小题 6 分）1. 参考答案：矿物还原法是金属矿石在一定冶金条件下被还原后，得到一定形状和大小的金属料，然后将金属料经粉碎等处理以获得粉末。解题方案：矿物还原法制粉的基本定义评分标准：答对一个名词得 2 分2. 参考答案：解题方案：?评分标准：回答出金属的超塑性 的概念得 2 分3. 参考答案：解题方案：评分标准：回答出 正偏析的概念得 2 分4. 参考答案：胶料的粘度随剪切速率而降低的特性称为流变性。 橡胶在一定温度、压力作用下，能够充满模腔各个部分的性能称为橡胶的流动性。解题方案：橡胶制品的流变性能和流动性的基本定义。评分标准：回答出橡胶制品的流变性能的概念得 2, 回答出橡胶制品的流动性的概念得 2 分5. 参考答案：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，与金属的成分、温度、杂质含量及其物理性质有关。解题方案：充型能力与流动性的基本定义。评分标准：答对一个名词得 2 分三、简答题（30 分，共 6 题，每小题 5 分） 1. 参考答案：用以加快铸件某一部分的冷却速度，调节铸件的凝固顺序，与冒口相配合，可扩大冒口的有效补缩距离。解题方案：冷铁的作用评分标准：答对得 7 分2. 参考答案：铸造成形的主要技术步骤是：制造合适的铸型，熔化材料，把液态材料浇入型腔，经过凝固、化学硬化、升华等稳定形状；从铸型中取出固态铸件及清理铸件。解题方案：铸造成形的主要技术步骤。评分标准：答对得 7 分3. 参考答案：浇注系统的主要功能是： 将铸型型腔与浇包连接起来，并平稳地导入液态金属；挡渣并排除铸型型腔中的空气及其他气体； 调节铸型与铸件各部分的温度分布以控制铸件的凝固顺序； 保证液态金属在最合适的时间范围内充满铸型，不使金属过度氧化，有足够的压力头， 保证金属液面在铸型型腔内有必要的上升速度等。解题方案：本题考察浇注系统的主要功能。评分标准：答对一条得 2，全部答对得 7 分4. 参考答案：1、提高锻件品质，减少废品损失，提高劳动生产率； 2、尽量节省燃料和动力； 3、改进管理工作，降低车间经费和节省企业管理费用。解题方案：降低成本的主要途径。评分标准：答对一条得 2，全部答对得 7 分5. 参考答案：1、可能阻止熔渣、气体、氧化物及非金属夹杂物吸附或夹附进入铸型型腔。 2、可能防止铸型型腔和型芯被冲蚀。 3、可能降低浇注温度。 4、可能在正确部位以合适的速度把金属液引入铸型型 5、可能减少浇注系统占用的金属，以 达到节约液态金属的目的。解题方案：（1）应尽可能阻止熔渣、气体、氧化物及非金属夹杂物吸附或夹附进入铸型型腔。 （2）应尽可能防止铸型型腔和型芯被冲蚀。 （3）应尽可能降低浇注温度。 （4）应尽可能在正确部位以合适的速度把金属液引入铸型型腔，减少铸件的缩孔（松）和变形。 （5）应尽可能减少浇注系统占用的金属，以达到节约液态金属的目的。评分标准：答对一条得 1，全部答对得 7 分6. 参考答案：1、碳量的变化：凡是能增加碳在铁液中溶解度的元素（如锰），都能使铁液含碳量增加；凡是能减少碳在铁液中溶解度的元素（如硅、磷），都能使铁液含碳量减少。 2、铁、硅、锰等合金元素的变化：冲天炉炉气中 O2、CO2 含量愈高，氧化作用愈大，合金元素的烧损就愈严重。 3、硫量的变化：在一般冲天炉内，金属炉料经熔炼后，含硫量往往增加 40％～100％。 4、磷量的变化：酸性冲天炉熔炼过程中不能脱磷，磷量基本不变。碱性冲天炉有脱磷作用。解题方案：碳量的变化， 硫量的变化，磷量的变化：评分标准：答对一条得 2，全部答对得 7 分四、分析题（20 分，共 2 题，每小题 10 分）1. 参考答案： A 自由收缩（红色区域存在热应力）； B 受阻收缩（红色区域存在机械应力和热应力）； C 受阻收缩（红色区域存在机械应力和热应力）。解题方案：必须清楚自由收缩、受阻收缩及摩擦阻力、热阻力、机械阻力的基本含义才能分析。评分标准：回答对一条得 3 分，全部答对得 10 分2. 参考答案：(1)受阻收缩，由于铸造应力框凝固过程除了受到铸型表面的摩擦阻力外，还受到热阻力和机械阻力。 (2)热应力、相变应力、机械阻碍应力 (3)在凝固开始时铸造应力框中 1 压应力、2 拉应力，凝固结束 1 拉应力、2 压应力(4）变长，由于冷却到常温时 1 部位受拉应力，锯断时 L 变长。解题方案：评分标准：