1 什么叫鑄件的溫度場，何謂凝固方式？鑄件有哪三種凝固方式？特點如何？
答：鑄件的溫度場：在凝固和冷卻某瞬間，鑄件橫斷面上的溫度分布線。
鑄件的凝固方式：逐層凝固方式，糊狀凝固方式，中間凝固。
逐層凝固：沒有凝固區(qū)，固相區(qū)由表面向中心層層發(fā)展的凝固方式。
糊狀凝固：凝固區(qū)很寬，甚至貫穿整個鑄件斷面，而表面溫度似高于固相點TS以后表層低于TS，才開始結殼形成固相區(qū)。
中間凝固：凝固區(qū)域較寬，并迅速擴展至鑄件工心。
2 何謂合金的充型能力及流動性？二者之間有何聯(lián)系與區(qū)別？怎樣提高合金的充型能力？
答：液態(tài)合金充滿型腔，獲得形狀完整，輪廓清晰的鑄件的能力稱為充型能力。
合金的流動性是指合金本身的流動能力。
合金的流動性影響合金能力的內在因素，它主要與合金本身的性質有關。充型能力可以認為是考慮鑄型及其他工藝因素影響的液態(tài)合金的流動性。
為提高合金的充型能力應盡量選用共晶成分合金或結晶溫度范圍小的合金，應盡量提高金屬液的凝固質量，金屬液愈純凈所含氣體雜質愈少，充型能力愈好。
3 什么是順序凝固原則和同時凝固原則？各適用于什么合金及鑄件結構條件？
答：順序凝固原則是采用各種工藝措施，使鑄件各部分按規(guī)定方向從一部分到另一部分逐漸凝固。該原則適用于收縮大或壁厚差別較大，易產生縮孔的合金鑄件如鑄鋼高強度灰鑄鐵等。
同時凝固原則是采用相應工藝措施使鑄鐵各部分溫度均勻，在同一時間內凝固。該原則適用于收縮小的灰鑄鐵。
4 何謂熱應力，機械應力？熱應力和機械應力在鑄鐵中的分布規(guī)律各如何？何謂殘留應力及臨時應力？
答：熱應力是由于鑄件上壁厚不均勻的各部分冷卻速度和線收縮量不均勻，相互阻礙收縮而引起的應力。
鑄件的固態(tài)收縮受到鑄型，型芯，澆口，冒口等外因的機械阻礙而產生的應力，稱機械應力。
熱應力分布規(guī)律一般對厚壁或冷卻慢的部分產生拉應力，薄或冷卻快的部分形成壓應力。
機械應力一般都是拉應力。
熱應力在鑄件冷卻至室溫后仍殘留在鑄件內的不同部位，是一種殘留應力。
5 何謂鑄件的結構工藝性？從簡化鑄造工藝角度應對鑄件結構有哪些要求？
答：鑄件的工藝性即在保證鑄件質量的前提下鑄造的難易程度。
鑄件的結構在滿足使用要求的前提下應使鑄造工藝流程中各工序操作簡便，效率提高，成本降低，質量易于保證，具體如下：
1 鑄件的外形：
（1）盡量避免外表面有側凹；
（2）盡量使分裂面為平面；
（3）盡量減少分型面的數(shù)目；
（4）凸臺，肋等結構應便于起模；
（5）順著起模方向的非加工表面應有結構斜度，以便于起模；
2 鑄件的內腔：
（1）盡量少用和不用型芯；
（2）應利于型芯的固定和排氣；
（3）應利于型芯的清除。
6 從合金的鑄造性能方面考慮，為避免有關鑄造缺陷，對鑄件結構有哪些要求？
答：鑄件結構還應考慮合金的充型能力，收縮特性，吸氣性等，鑄造性能對鑄件質量的影響，避免各類缺陷的產生，具體如下：
一 鑄件的壁厚：
1 鑄件應有合適的壁厚，避免澆不到缺陷；
2 鑄件壁厚，力求均勻，避免形成縮孔，縮松和裂紋等缺陷
3 鑄件內壁的厚度應略小于外壁厚度使整個鑄件均勻冷卻
4 壁厚分布應符合順序凝固原則。
二 壁的連接
1 壁的連接處應有結構圓角，圓角大小應與壁厚相適應，避免造成熱節(jié)
2 兩壁斜向相交時，應避免在銳角接頭，而用直角接頭
3 盡量采用交錯接頭（中心件）和環(huán)形接頭（大件）避免交叉接頭
4 厚度不同的壁連接時應逐漸過渡避免突變，突變處易形成應力集中和裂紋
三 避免變形和裂紋的結構
1 細長易撓曲的鑄件應設計為對稱截面，由于對稱截面的相互抵消作用，使變形大大減少
2 合理設置加強肋，以提高平板鑄件的剛度，防止翹曲變形
3 較大的帶輪，飛輪，齒輪的輪幅可做成彎曲的奇數(shù)的或帶孔腹板，以借輪輻（腹板）或輪緣的微量變形自行減緩鑄造應力，防止開裂。
7 灰鑄鐵的力學性能，鑄造性能和其他性能有何特點？灰鑄鐵最適宜做哪些鑄件？
答：強度性能較差，抗拉強度很低，塑性近于零，硬度極低，抗拉強度比碳鋼低很多，幾乎無韌性，但石墨對基件承受壓應力的有害影響較小，故灰鑄鐵的抗壓強度和硬度與基件相近
鑄造性能和切削性能良好，灰鑄鐵的收縮率較小，灰鑄鐵的化學成分在共晶點附近，其流動性很好
減摩性好，減震性好，缺口敏感性好
灰鑄鐵廣泛應用于制造工作在磨擦條件下，要求吸收振動的形狀復雜的支座類鑄件 ，如機床床身，導軌，機座及缸蓋等
8 為什么球墨鑄鐵的強度和塑性比灰鑄鐵高，而鑄造性能比灰鑄鐵差？球墨鑄鐵是怎樣制成的？
答：球墨鑄鐵的正常組織是細小圓整的石墨球加金屬基件，由于石墨的利用率可達70%－90%，因此球墨鑄鐵的力學性能比灰鑄鐵高得多，抗拉強度甚至可以和鋼媲美，塑性和韌性也大大提高，而流動性不如灰鑄鐵，所以鑄造性能比灰鑄鐵差。
球墨鑄鐵的制造：
一 嚴格要求化學成分，對原鐵液要求的碳硅含量比灰鑄鐵高，降低球墨鑄鐵中錳，磷，硫的含量
二 鐵液出爐溫度比灰鑄較鐵更高，比補償球化，孕育處理時鐵液溫度的損失
三 進行球化處理，即往鐵液中添加球一化劑
四 進行孕育處理
五 球墨鑄鐵流動性較差，收縮較大，因此需要較高的澆注溫度及較大的澆注系統(tǒng)尺寸，多應用冒口，冷鐵，采用順序凝固原則
六 進行熱處理
9 鑄鋼的鑄造性能怎樣？鑄造工藝上的主要特點是什么？鋼件鑄造后需進行何種熱處理，為什么？
答：1 鑄鋼的鑄造性能較差：因熔點高而使鋼液易氧化，流動性差，收縮大。因此鑄鋼的鑄造較困難，常出現(xiàn)縮孔，縮松，殘留應力，裂紋等缺陷，鑄鋼的晶粒粗大，韌性低于同成分的鍛鋼，鑄造中需采取比鑄鐵更復雜的工藝措施。
2 工藝特點：（1）對型砂的強度耐火性和透氣性要求更高。
（2）鑄型工藝上大都采用順序凝固原則，冒口，冷鐵用得很多。
（3） 鑄造需熱處理
3 為了細化晶粒，改善鑄態(tài)組織，消除鑄造應力，提高力學性能，鑄鋼件鑄后一般進行退火和正火處理。
10 什么是冷變形和熱變形，各有何特點？
答：據變形溫度和變形后的組織不同，通常把在再結晶溫度以下進行的變形稱為冷變形，在再結晶溫度以上進行的變形稱為熱變形，冷變形的金屬表現(xiàn)出加工硬化現(xiàn)象，熱變形金屬的加工硬化隨即被再結晶所消除。
11 冷變形強化對金屬的組織和性能有何影響，在生產中如何利用其有利因素？
答：金屬在冷變形時，隨著變形程度的增加，強度和硬度提高，塑性和韌性下降，這種現(xiàn)象稱為冷變形強化，又稱加工硬化或冷硬化，冷變形強化時，金屬內對稱面附近的晶格發(fā)生畸變，甚至產生晶粒破碎現(xiàn)象，金屬的強度和硬度越來越高，而塑性和韌性越來越低，冷變形強化是強化金屬材料的手段之一，尤其是一些不能通過熱處理方法強化的金屬可通過冷軋，冷擠壓，冷拔和冷沖壓方法，在變形的同時提高其強度和硬度
12 再結晶對金屬的組織和性能有何影響？
答：如將變形金屬；加熱到更高溫度，使原子具有更強的的擴散能力，就能以滑移而上的碎晶塊或其它質點為晶核，成長出與變形前晶格結構相同的新的等細晶粒，這個過程稱為再結晶，再結晶可以完全消除塑性變形變形所引起的硬化現(xiàn)象，并使晶粒得到硬化，力學性能甚至比塑性變形前更好。
13 鍛造流線的存在對金屬的力學性能有何影響？在機械零件設計中如何考慮鍛造流線的問題？
答：塑性變形時，金屬的晶粒沒變形方向被拉長或壓扁，變形后晶間雜質也沿變形方向排列，這種按照一定方向分布的晶界雜質稱為鍛造流線，鍛造流線使金屬的力學性能表現(xiàn)為各向異性，即不同方向上的力學性能有所不同，在機械零件中應注意：
（1）流線與工件最大拉應力方向一致
（2）流線與切應力，沖擊力方向垂直
（3）沿工件外輪廓連續(xù)健分布
14 如何衡量金屬的塑性加工性能，在生產中提高金屬塑性加工性能的措施有哪些？
答：塑性加工性能的優(yōu)劣，以金屬的塑性和變形抗力綜合衡量，在生產中提高金屬塑性加工性能的措施有：
（1）由于純金屬的塑性變形性能優(yōu)于其合金，所以盡量選用純金屬或雜質較少的金屬合金件為鍛件
（2）單相組織比多相組織的塑性成形性能好，一般金屬鍛造時最好使其處于單相不純和固溶體狀態(tài)。
（3）在一定溫度范圍內，提高鍛件的溫度
（4）壓應力狀態(tài)可提高金屬的塑性，擠壓加工時，變形金屬內部存在壓應力，所以盡量選用擠壓加工來加工鍛件。
（5）提高應變速率使之超過臨界速率。
15 沖孔落料有何異同？如何確定沖裁凸模和凹模的尺寸？
答：沖孔和落料的相同點為兩個工序的坯料變形分離過程和模具結構都是一樣的
兩者的區(qū)別：沖孔是在板料上沖出洞，以獲得帶孔的制件沖裁的都是廢料；
落料是為了獲得具有一定的形狀和尺寸的落料件，沖落的部分是成品，余下的部分是余料或廢料。
確定模具的尺寸：沖落件的直徑和凹模直徑相同，板料上沖出孔的直徑與凸模相同，二者直徑相差的數(shù)值為模具的雙面間隙值Z即D凹=D凸+Z，對沖孔模具，D凸=D孔，則D凹=D凸+Z，對于落料D凹=D落料，D凸=D凹-Z
16 彎曲時板料受力和變形的過程如何；易產生什么缺陷或廢品，如何防止？
彎曲變形的過程：沖頭下降與板料接觸后，板料開始彎曲，彎曲半徑較大，彎曲部分的寬度為 隨著凸模下壓，彎曲半徑由 減小為 ，板料外側與凹模工作表面的接觸距離由 縮短為 ，凸模繼續(xù)下壓， 和 繼續(xù)減小，并且板料內側開始與凸模的工作表面接觸，此后 段以下與凸模和凹模工作表面接觸點之間的部分板料向相反方向彎曲，彎曲半徑 繼續(xù)減小，最后板料與凸模，凹模完全貼合。
變形受力，板料內側的金屬在切向壓應力作用下，產生壓縮變形，外側金屬在切向拉應力作用下產生拉伸變形易產生拉裂缺陷，為防止拉裂，應盡量選用強度高而塑性好的材料，限制彎曲半徑使實際彎曲半徑r大于最小彎曲半徑 下料時要注意使彎曲圓弧的切線方向與板料軋制的流線方向一致，防止板料表面劃傷，以免劃傷部位處于拉伸位置而造成應力集中。
產生彈復現(xiàn)象，預防彈復的措施：（1）改變模具尺寸，改變彎曲角度，使彈復后達到臨界尺寸（2）改變模具的結構采用整形彎曲（3）采用拉彎工藝
17 板料彎曲為什么會產生彈復現(xiàn)象，哪些因素影響彈復值的大小，如何控制彈復現(xiàn)象而保證彎曲精度？
答：在外加載荷去除后塑性變形保留下來，而彈性變形要恢復，從而使板料產生與彎曲方向相反的變形，從而產生彈復現(xiàn)象
影響彈復值的大小的因素有：材料的力學性能，彎曲半徑，彎曲角等因素。
控制彈復現(xiàn)象的措施有：（1）改變模具尺寸改變彎曲角度，使彈復后達到臨界尺寸（2）改變模具的結構，采用整形彎曲，減少凸模與板料的接觸面積（3）采用拉彎工藝
18 鋼材熔焊焊縫中有哪些有害元素？有何危害？這些有害元素，從何而來，如何控制？
答：焊縫中的有害元素有氫，氧，氮，硫，磷等。這些有害元素會使焊縫金屬性能脆化，氫，硫，碗會引起裂紋，氫和氮還會導致氣孔?？諝庵械难鯕夂偷獨?，焊條，焊劑受潮的水分，鐵銹中結晶水以及油污等，在電弧高溫作用下會分解為氮，氫，氧進入熔池液體金屬。氮和氫溶入液體金屬，氧與金屬會發(fā)生氧化反應而形成氧化物，合金元素被燒損。鐵銹，焊條皮，埋弧焊的焊劑也帶入一些氧化物。此外，母材和焊接材料還會帶入硫，磷等雜質。控制的方法有：焊接前清除，工件待焊處的銹，水，油污，按規(guī)定的參數(shù)，烘干焊條，焊劑，焊接時采取措施保護熔滴，溶池的液體金屬和高溫的焊縫金屬，防止空氣進入。在焊條藥皮和埋弧焊焊劑中加入鐵合金，在焊絲中加入金屬元素進行滲合金，為焊縫金屬添加元素，獲得較為理想的焊縫金屬化學成分，以保證焊縫金屬具有必要的使用性能。
19 焊接接頭包括哪幾個區(qū)？力學性能差的薄弱區(qū)在哪兒？為什么？
答：（1）焊接接頭包括焊縫，熔合區(qū)和焊熱影響區(qū)
（2）熔合區(qū)化學成分不均勻，組織粗大，往往是粗大的過熱組織或粗大的淬硬組織。幫其性能是焊接接頭中最差的
20 影響焊接接頭性能的因素有哪些？
答：影響因素有：（1）焊接材料（2）焊接方法（3）焊后熱處理。此外，接頭形式，工件厚度，施焊環(huán)境溫度和預熱等均會影響焊后冷卻速度，從而影響接頭的組織性能。
21 焊條型號E4303，E5015和焊條牌號J422，J507各部分的含義是什么？
答：（1）E4303：E表示焊條，43表示熔敷金屬抗拉強度 430MPa，0表示焊條適合于金屬位置焊接，03表示焊接電流種類為交流或直流區(qū)反接，及藥皮為鈦
(2) E5015 E 表示焊條，50 表示熔敷金屬抗拉強度 500MPa，，1 表示焊條適用于全位置焊接，15 表示焊條為低氫鈉型藥皮，直流反接。
（3） J422 J表示焊條為結構鋼焊條，42 表示焊縫金屬抗拉強度 420MPa，2 表示焊條為鈦鈣型藥皮，交直流正反接
（4）J507 J表示焊條為結構鋼焊條，50 表示焊縫金屬的抗拉強度 500MPa，7 表示焊條為低氫鈉型藥皮直流反接。
22 堿性焊條與酸性焊條的性能有什么不同？
答：堿性焊條同酸性焊條相比有如下特點：
（1）堿性焊條力學性能好，（2）堿性焊條抗裂性能好（3）堿性焊條工藝性能差（4）堿性焊條對銹，油，水的敏感性大，易出氣孔（5）堿性焊條產生有毒氣體和煙塵
23 結構鋼焊條怎樣選用？焊接 Q235，20。45。16Mn（Q235）應選用什么牌號的焊條？
答：（1）結構鋼焊條的選用方法一般是根據母材的抗拉強度，按“等強”原則選擇相同強度等級的焊條。
（2） 略
24 埋弧自動焊與焊條電弧焊相比有哪些特點？應用范圍有何不同？
答：埋弧自動焊與焊條自動焊相比有以下特點：
（1）生產率高，成本低（2焊接質量好，而且質量穩(wěn)定（3）勞動條件好，沒有弧光，沒有飛濺，勞動強度輕（4）埋弧自動焊適應性較差（5）埋弧自動焊設備較復雜，設備費一次投資大，焊前試驗調整等準備工件量大。
應用范圍不同之處：
（1）埋弧自動焊適用于成批生產的中，厚板結構的長直縫及較大直徑的環(huán)縫的平焊和平角焊，
（2）焊條電弧焊適用于單件小批生產，用于厚度2mm以上，各種焊接位置短的，不規(guī)則的焊縫，以及焊機不能到達部位的焊接。
25 鎢極氬弧焊與焊條電弧焊相比有哪些特點？應用范圍如何？
答：鎢極氬弧焊與焊條電弧相比，有以下特點：
（1）機械保護效果好，焊縫金屬純凈，焊接質量優(yōu)良，焊縫成形美觀
（2）電弧很穩(wěn)定，特別是小電流時也穩(wěn)定
（3）全位置焊接，而且易于實現(xiàn)自動控制
（4）氬氣較貴，成本較高
應用于焊接易氧化的有色金屬和合金鋼，并適用于單面焊雙面成形，另外焊接電流不能過大，只能焊4mm以下的薄板。
26 什么叫焊接性？影響焊接性的因素有哪些？
答：材料在限定的施工條件下，焊接成按規(guī)定設計需求的構件并滿足預定要求的能力稱為焊接性。焊接性受材料，焊接方法構件類型及運用要求四個因素的影響。
27 普通低合金鋼和奧氏體不銹 鋼焊接時的主要問題是什么？常用什么焊接方法？
答：普通低合金鋼焊接的最主要問題是冷裂紋，常采用焊條，電弧焊和埋弧自動焊，此外也可采用氣體保護焊，強度等級較低的可采用氣體保護氣焊。
當焊接材料選擇不合適或焊接工藝不合理時，會產生晶間腐蝕，和熱裂紋，這是奧氏體不銹 鋼焊接的兩個主要問題。常采用焊條電弧焊，鎢極氬弧焊也可采用埋弧自動焊。
合金的鑄造性能：合金易于液態(tài)成型而獲得優(yōu)質鑄件的能力稱為鑄造性能。
冷變形強化：金屬在冷變形時，隨著變化程度的增加，強度和硬度提高而塑性和韌性下降。
金屬的塑性成型性能：金屬材料經受塑性成型加工獲得合格制件的難以程度。
板料沖壓：板料沖壓是利用在壓力機上上的模具對金屬板料加壓，使之產生變形或分離，從而獲得毛坯或零件的加工方法。
焊接：焊接是通過加熱或加壓（或二者并用），并且用或不用填充材料，使工件產生原子間結合的一種連接加工方法。
焊接熱循環(huán)：在焊接熱源的加熱及隨后的冷卻過程中，焊接上某點的溫度隨時間變化的過程稱為焊接熱循環(huán)。
釬焊：釬焊是采用比母材熔點低的金屬材料作釬料，將焊件和釬料加熱到高于遷料熔點，低于母材熔點的溫度，利用液態(tài)釬料潤濕母材，填充接頭間隙并與母材相互擴散實現(xiàn)連接的焊接方法。材料的焊接性：材料在限定的施工條件下，焊接成按規(guī)定設計要求的構件，并滿足預定服役要求的能力。
