期末考试的复习知识点,涵盖了95%以上的考点。

铸造是将液态金属浇注到具有与零件形状及尺寸相适应的铸型空腔中，待冷却凝固后，获得一定形状和性能的零件或毛坯的方法。

优点：成型方便，工艺适应性广；成本低廉，生产周期短。缺点：劳动强度大，生产条件差，产物污染环境；生产工序较多；铸件质量不稳定，废品率高。

合金铸造性能：合金在铸造生产中获得优质铸件的能力。

1.合金的充型能力：液态合金充满型腔，获得尺寸正确、形状完整、轮廓清晰的铸件的能力，取决于合金的流动性、浇注条件、铸型条件；合金的流动性是指合金本身在液态下的流动能力。决定于合金的化学成分、结晶特性、粘度、凝固温度范围、浇注温度、浇注压力、金属型导热能力。 合金流动性不好铸件易产生浇不到、冷隔等缺陷，也是引起铸件气孔、夹渣、縮孔缺陷的间接原因。

2.合金的收缩：合金在浇注、凝固直至冷却至室温的过程中体积和尺寸縮减的现象，分为液态、凝固、固态三个阶段，取决于化学成分、浇注温度、铸件结构和铸型条件。

缩孔和缩松的防止方法：1.顺序凝固原则：使铸件按递增的温度梯度方向从一个部分到另一个部分依次凝固。如在铸件可能出现縮孔的热节处安放冒口，使铸件从远离冒口的部位开始凝固，冒口本身最后凝固。金属的锻造性：金属材料利用锻压加工方法成型的难易程度，取决于金属本质（金属的化学成分和组织状态）和金属的变形条件（变形温度、变形速度和变形时的应力状态）。常用金属的塑性和变形抗力来衡量。 自由锻造工序（基本工序：镦粗、拔长、冲孔、扩孔、弯曲、扭转、错移等；辅助工序：压钳口、切肩；修整工序：校正、滚圆、平整。）

自由锻工艺规程：锻件图的绘制（敷料；加工余量；锻造公差）；坯料计算；正确设计变形工序；选择设备。

模锻工艺规程：绘制模锻件图；确定模锻工序步骤；计算坯料；选择设备吨位及确定休整工序。

段膜结构：按作用分为模锻摸膛（预锻~~：圆角和斜度较大，且没有飞边槽；终锻~~）和制坯摸膛（拔长~~、滚压~~、弯曲~~）

合理确定分模面的位置：保证模锻件能从模膛中顺利取出 ；分模面尽量选在能使模膛深度最浅的位置；尽量使上下两模沿分模面的模膛轮廓一致；尽量采用平面，并使上下模膛深度基本一致；模锻件上的敷料最少，锻件形状尽可能与零件形状一致。

模锻成形过程中飞边的形成及其作用：继续锻造时，由于金属充满模膛圆角和深处的阻力较大，金属向阻主要适用于纯金属和结晶温度范围窄、靠近共晶成分的合金以及凝固收缩大的合金补缩;2.加压补缩法：压力铸造、离心铸造等。

铸件的固态收缩受到阻碍及热作用，会产生铸造内应力。

1.热应力：由于铸件壁厚不均匀、各部分冷却速度不一致，致使铸件在同一时期内各部分的收缩不一致；先厚-薄+，后厚+薄-。

同时凝固原则：采取必要措施使铸件各部分冷却速度尽量一致，如将内浇道开在薄壁处减速凝固，在远离浇道的厚壁处出放置冷铁加快凝固，从而使铸件各部分冷却速度尽量一致。 主要适用于缩孔、缩松倾向较小的灰口铸铁等合金。

2.机械应力：铸件收缩时受到铸型、型芯等的机械阻碍而引起的应力，通过时效处理（自然~、人工~）来消除。

铸件的变形与防止：设计铸件时尽量使壁厚均匀、形状简单、结构对称：对于重要零件进行去应力退火。 铸件裂纹及其防止：热裂：合理调整合金成分，合理设计铸件结构，采用同时凝固原则和改善型砂的退让性；冷裂：减小铸造内应力。

3. 合金的吸气性：在熔炼和浇注合金时,合金吸收气体的能力。侵入气孔，析出气孔，反应气孔。

砂型铸造按完成工序方法的不同，分为手工造型（整模~、分模~、挖砂~、假箱~、活块~、刮板~）和机器造型两大类。

浇注系统：浇口杯，直、横、内浇口。

浇注位置的选择：加工面/主工作面应处于底面/侧面；大平面朝下；易产生缩孔的铸件，薄壁放在铸型的下部/侧面；厚部置于上部/侧面；少用型芯。

铸型分型面的选择：少砂箱；少分型面，以直代曲；少用型芯/活块；型芯置于下型箱。 铸造结构的工艺性：工作性能、力学性能、铸造工艺、合金铸造性能、铸造方法。

铸造工艺设计程序：1）零件的技术条件和结构工艺性分析2）选择铸造及其造型方法3)确定浇注位置和分型面4）选用工艺参数5)设计浇冒口、冷铁和铸肋6）砂芯设计7）完成铸造工艺图后，画出铸件图8）完成砂箱设计后，画出铸型装备图9）综合整个设计内容。

金属在外力作用下的变形阶段：弹性阶段、弹塑性阶段、塑性阶段、断裂阶段。

金属的塑性：当外力增大到使金属内部产生的应力超过该金属的屈服点时，其内部原子排列的相对位置发生变化而相互联系不被破坏的性能。

冷（热）变形是金属在其再结晶温度以下（上）进行塑性变形。

加工硬化：随着塑性变形程度的增加，金属硬度、强度提高，塑性、韧性降低的现象。利：加工硬化是强化金属的重要方法之一，尤其是对纯金属及某些不能用热处理方法强化的合金。弊：加工硬化给进一步加工带来困难，且使工件变形过程中容易产生裂纹，不利于压力加工的进行。产生原因：经过塑性变形的晶体中的位错密度增高，位错移动所需切应力增大；滑移面上晶格方向混乱，晶界严重畸变，滑移阻力增大，导致内应力增大。

纤维组织的形成及其存在利弊：金属外力作用下发生塑性变形时，晶界上的夹杂物随晶粒沿变形方向被拉长，金属再结晶后仍然呈条状保留下来，形成纤维组织。纤维组织使得金属的力学性能呈现出方向性，沿着纤维方向抗拉强度提高，垂直于纤维方向的抗剪强度提高。纤维组织很稳定，只能通过锻造改变其方向和分布。

力较小的飞边槽内流动，形成飞边。作用：（1）强迫充填；（2）容纳多余的金属；（3）减轻上模对下模的打击，其缓冲作用。

熔焊分为：气焊、电弧焊（焊条电弧焊、气体保护焊（氩弧焊、co2气体保护焊）、埋弧焊）、电渣焊、电子束焊、激光焊。

焊接电弧：电极与工件之间的气体介质中长时间而稳定的放电现象，由阴极区2400K、阳极区2600K、弧柱区6000~8000K组成。

直流弧焊的两种极性接法：当工件接阳（阴）极，焊条接阴（阳）极时，称为直流正（反）接，此时工件受热较大（小），适合焊接厚大（薄小）工件。交流不存在正反接情况。 焊接接头的组成

1.焊缝：晶粒以垂直熔合线的方向熔池中心生长为柱状树枝晶，低熔点物将被推向焊缝最后结晶部位，形成成分偏析区。

2.焊接热影响区：焊缝两侧受到热的影响而发生组织和性能变化的区域。 该区宽度越小，焊接接头的力学性能越好。

熔合区/半融化区：0.1~1mm,该区加热的温度位于液固两相线之间，组织中包括未融化但受热而长大的粗大晶粒和部分铸态组织，导致焊接接头的强度、塑性和韧性极差；

过热区 ：1~3mm,该区的组织在高温下急剧长大，冷却后形成过热粗晶组织，使焊接接头的塑性和冲击韧性显著下降；

正火区 ：1.2~4.0mm,金属发生了结晶，冷却后得到均匀细小的正火组织，使焊接接头的力学性能得到提高；

部分相变区：该区因相变不均匀使冷却后的晶粒大小不等，对接头力学性能产生不利影响。 焊接用焊条药皮由稳弧剂（改善引弧性能，提高电弧燃烧的稳定性）、造气剂（造成一定量的气体，隔绝空气，保护焊接熔滴和熔池）、造渣剂（焊接时形成熔渣，保护焊缝，碱性渣CaO还可以起脱硫、磷的作用）、脱氧剂（对熔池金属起脱氧作用，锰还有脱硫作用）、合金剂（使焊缝金属获得必要的合金成分）、稀渣剂（增加熔渣流动性，降低熔渣黏度）、黏结剂（将药皮牢固的粘在钢芯上）7部分组成。

期末考试的复习知识点,涵盖了95%以上的考点。

碱性焊条和酸性焊条的性能及用途：

酸性焊条：氧化性强，焊缝力学性能（抗冲击韧性）差，但工艺性差，对焊件上的铁锈和水分不敏感，焊缝成形美观，交、直流均可焊接，故而应用广泛；

碱性焊条/低氢型~：焊缝力学性能（抗裂性）好，但工艺性差，对油污、铁锈和水分较敏感，焊缝成形不美观，一般要求用直流反接法。故多用于压力容器、锅炉、及重要的合金结构钢等重要结构的焊接。 电焊条的选用原则：考虑母材的化学成分和力学性能；考虑焊件的工作条件和结构特点；考虑焊条的工艺性；选用与与施焊现场条件相适应的焊条。

焊接应力产生的根本原因是：焊接过程中对焊件进行了局部不均匀加热。减少和消除焊接应力的措施有：设计焊接结构时，选用塑性好的材料；选择合理的焊接顺序；焊前预热工件，防止最有效；采用小能量焊接法或对红热状态的焊缝进行锤击；焊后去应力退火，消除最有效。

焊接变形的基本形式包括：收缩变形，角变形，弯曲变形、扭曲变形、波浪变形

预防措施：焊前预热；选择合理的焊接顺序：尽量使焊缝能自由收缩，减少焊接应力；对称焊缝采用分散对称工艺；反变形法；刚性固定法；对长焊缝用分段焊接法。

矫正措施：机械矫正变形，利用机械力产生塑性变形来矫正焊接变形;火焰矫正变形，利用金属局部受热后的冷却来抵消已经发生的焊接变形。

常见焊接缺陷：气孔、裂纹、夹渣、咬边、焊瘤、未焊透。