简述熔化焊接头的焊缝、熔合区和热影响区组织特征,并说明哪个部分通常是焊接接头最薄弱的部位?
答案是:参考答案:熔化焊接头在熔池凝固后形成焊缝,其组织特征为铸态组织;紧挨着焊缝是熔合区,即在焊接加热时曾经处于半熔化区,其特征为化学成分和组织很不均匀,力学性能很差;(2分)
热影响区主要包括过热区、相变重结晶区和不完全重结晶区,其中过热区有过热组织,晶粒显著粗大;相变重结晶区发生重结晶,得到均匀细小的正火组织;不完全重结晶区部分组织发生重结晶,未重结晶的部分则为粗大的铁素体,晶粒大小不一,力学性能不均匀。(2分)
熔合区通常是焊接接头最薄弱的部位之一,常是焊接裂纹的发源地。虽然熔合区只有0.1~1mm,但它对焊接接头的性能有很大影响。
请说明珠光体P、索氏体S、托氏体T中铁素体F和渗碳体Fe3C层片间距的变化规律,以及其对力学性能的影响?
答案是:.请说明珠光体P、索氏体S、托氏体T中铁素体F和渗碳体Fe3C层片间距的变化规律,以及其对力学性能的影响?
参考答案:珠光体中铁素体与渗碳体的层片间距,随着转变温度降低而减小,即组织变得更细。根据片层间距的大小,将珠光体型组织分为珠光体、索氏体、托氏体。(3分)珠光体组织中层片间距越小,相界面越多,则塑性变形的抗力越大,强度和硬度越高。同时,由于渗碳体片变薄,易于与铁素体一起变形而不脆断,使塑性和韧性逐渐提高。
根据铁碳相图,简述亚共晶铸铁、共晶铸铁、过共晶铸铁平衡冷却至室温条件下的相组成和组织组成。
答案是:参考答案:在平衡冷却条件下,上述三种铸铁的室温相组成均为铁素体α+渗碳体Fe3C。(1分)
(1)亚共晶铸铁:最终的室温平衡组织为珠光体和低温莱氏体(P +Ld');(2分)
(2)共晶铸铁:最终的室温平衡组织是低温莱氏体Ld'。(1分)
(3)过共晶铸铁:最终的室温平衡组织为渗碳体和低温莱氏体(Fe3C+ Ld')。
.冲压拉深圆筒形工件,经过两次拉深,已知两次拉深的拉深系数分别为m1=0.5和m2=0.6,第二次拉深后圆筒件直径为d2=30cm,请计算初始的平板料直径D。
答案是:解:第一次拉深后圆筒件直径d₁=d₂/m₂=30/0.6=50(cm);(2分)
初始平板直径D=d₁/m₁=50/0.5=100(cm)。(4分)
或:
总拉深系数m总=m₂×m₂=0.5×0.6=0.3;(2分)
初始平板料直径D=d₂/m总=30/0.3=100(cm) 。(4分)
答:初始的平板料直径D为100cm。
γ-Fe晶胞的原子半径和晶格常数分别用r和a表示,请说明其晶格类型,写出该晶胞r和a的关系式,并计算该晶格的致密度。
答案是:
解:γ-Fe晶格类型为面心立方(2分);其r和a的关系式为r=2/4a;(2分)
其致密度为:4个原子体积/晶胞体积=4×4/3πr3/a3=2/6π=0.74
。(4分)
答:该晶格类型为面心立方,r和a的关系式为r=2/4a,致密度为0.74。
电弧可以分为阳极区、阴极区和弧柱区,其中, 的温度最高,阳极区的温度 (填“高”或“低”)于阴极区的温度。
答案是:电弧可以分为阳极区、阴极区和弧柱区,其中, 弧柱区 的温度最高,阳极区的温度 高 (填“高”或“低”)于阴极区的温度。
铸造时,合金的收缩主要分为三个阶段: 、 和 。
答案是:铸造时,合金的收缩主要分为三个阶段: 液态收缩 、 凝固收缩 和 固态收缩 。
2. 液态金属实际结晶温度 (填“高”或“低”)于其理论结晶温度,这称为金属结晶的 现象,上述温度差ΔT称为 。
答案是:液态金属实际结晶温度 低 (填“高”或“低”)于其理论结晶温度,这称为金属结晶的 过冷 现象,上述温度差ΔT称为 过冷度 。
1.单晶体具有各向 性,多晶体呈现各向 性。(本小题横线上填写“同”或“异”)
答案是:1.单晶体具有各向 异 性,多晶体呈现各向 同 性。(本小题横线上填写“同”或“异”)
焊接方法可分为熔化焊、压力焊和钎焊,下面属于熔化焊的有( )
A.电子束焊 B.电阻焊 C.氩弧焊 D.激光焊
答案是:ACD
以下有关改善金属可锻性的措施中,正确的有( )
A.升高被锻造金属坯料的变形温度
B.尽量使变形金属处于三向受压应力状态
C.通过热处理,使金属材料的晶粒粗大或呈柱状晶
D.尽量选用纯金属或合金元素含量较低的金属材料
答案是:ABD
以下对于缩孔缩松的描述中,正确的有( )
A. 铸件凝固收缩形成的大而集中的孔洞,称为缩孔
B. 铸件凝固收缩形成的细小而分散的孔洞,称为缩松
C. 结晶温度间隔大的合金,易于产生缩松
D. 纯金属或共晶合金,易于形成缩
答案是:ABC
以下对于表面淬火和化学热处理工艺的描述中,正确的有( )
A.化学热处理通常既改变工件表层组织,又改变表层化学成分
B.钢的表面淬火只对工件表层进行淬火,不改变表层化学成分
C.钢的渗碳热处理是一种化学热处理工艺
D.钢
答案是:ABC
以下关于淬透性的描述中,正确的有( )
A.淬透性的表征方式主要有末端淬火法J(HRC/d)和临界淬透直径Dc
B.一般地,冷却介质的冷却能力越大,同一种钢的Dc就越大
C.在同一冷却介质中, Dc越大的钢,其淬透性越好
答案是:ABCD
以下关于碳钢TTT和CCT曲线的描述中,正确的有( )
A.共析钢的TTT曲线和CCT曲线完全相同
B. 当wC<0.77%时,随碳含量的增加,TTT曲线右移,孕育期增长
C.与共析钢相比,过共析钢的TTT曲线上
答案是:BCD
含碳量为wC=0.77%的碳钢属于( )
A.共析钢 B.亚共析钢
C.中碳钢 D.高碳钢
答案是:AD
下列关于实际金属的晶格缺陷的说法中,不正确的有( )
A.“间隙原子”、“置换原子”均属于线缺陷
B.“刃型位错”是一种线缺陷
C.“晶界”可以看作是一种线缺陷
D.“空位”是一种点缺陷
答案是:AC
以下关于相和组织的说法中,不正确的有( )
A.珠光体是由奥氏体和渗碳体组成的层片状机械混合物
B.平衡凝固条件下,珠光体的含碳量为0.77%
C.高温莱氏体是一种固溶体
D.铁素体是碳溶解于体心立方晶格α
答案是:AC
低碳钢单向拉伸实验所测得的下列性能指标中,通常用来作为塑性指标的有( )
A.屈服强度 B.断后伸长率
C.抗拉强度 D断面收缩率
答案是:BD
简述熔化焊中,对于熔池的保护作用主要有哪两种?对于焊条手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊,对熔池的保护主要各是什么保护?焊接电弧可以分为哪几个区,每个区的温度分布、几何尺寸和产热量是怎样的?
答案是:参考答案: 熔化焊对熔池的保护作用主要有渣保护和气保护。焊条手工电弧焊、埋弧焊、氩弧焊对熔池的保护依次主要是渣气联合保护、渣保护、气保护。(3分)
焊接电弧可以分为弧柱区、阳极区和阴极区,其中弧柱区的温度最高,可达5000K以上,阳极区和阴极区的温度分别为2600K和2400K。弧柱区的几何尺寸最大,是电弧的主体部分,阴极区和阳极区的几何尺寸很小。弧柱区的产热量仅为20%左右,而阳极区和阴极区的产热量近80%。
根据铁碳相图,简述当平衡冷却至室温下,亚共析钢、共析钢、共析钢的平衡相组成和组织组成。
答案是:参考答案:在平衡冷却条件下,上述三种钢的室温相组成均为铁素体α+渗碳体Fe3C。(1分)
(1)亚共析钢:先由奥氏体析出铁素体F,再由剩余奥氏体发生共析转变生成珠光体P,最终的室温平衡组织为(F+P);(2分)
(2)共析钢:在共析反应温度下,直接由奥氏体转变为珠光体P,最终的室温平衡组织是P。(1分)
(3)过共析钢:先由奥氏体析出渗碳体Fe3C,再由剩余奥氏体发生共析转变生成珠光体P,最终的室温平衡组织为(Fe3C+P)。
简述间隙固溶体、置换固溶体的概念,二者与有限固溶体、置换固溶体的关系是怎样的?
答案是:参考答案:溶质原子溶入溶剂晶格各结点间的间隙中形成的固溶体称为间隙固溶体;溶质原子溶入溶剂晶格,并占据溶剂原子的某些晶格结点位置而形成的固溶体称为置换固溶体。(3分)
间隙固溶体只能形成有限固溶体;置换固溶体有可能是有限固溶体,也可能是无限固溶体。有限固溶体可能是间隙固溶体,也可能是置换固溶体;无限固溶体只可能是置换固溶体。
冲压拉深圆筒形工件,经过了两次拉深成型,已知初始的平板料直径为D=100cm,第一次拉深后圆筒件直径为d1=60cm,第二次拉深后圆筒件直径为d2=48cm,请计算两次拉深的拉深系数m1和m2,以及总拉深系数m总。
答案是:解:第一次拉深系数m₁=d₁/D=60/100=0.6 ;(2分)
第二次拉深系数m₂=d₂/d₁=48/60=0.8 ;(2分)
总拉深系数m总=m₂×m₂=0.6×0.8=0.48。(2分)
答:两次拉深的拉深系数m1和m2分别为0.6和0.8,总拉深系数m总=0.48。
1.α-Fe晶胞的原子半径和晶格常数分别用r和a表示,请说明其晶格类型,写出该晶胞r和a的关系式,并计算该晶格的致密度。
答案是:解:α-Fe晶格类型为体心立方(2分);其r和a的关系式为r=3/4a;(2分)
其致密度为:2个原子体积/晶胞体积=2×4/3πr3/a3=3/8π=0.68
。(4分)
答:该晶格类型为体心立方,r和a的关系式为r=3/4a,致密度为0.68。
直流电弧焊时,工件接 极的的接法称为正接法,适合于焊接 (填“厚”或“薄”)板。
答案是:直流电弧焊时,工件接 正 极的的接法称为正接法,适合于焊接 厚 (填“厚”或“薄”)板。
根据凝固区的宽窄,铸件的凝固方式可以分为三种: 、 、 。
答案是:3.根据凝固区的宽窄,铸件的凝固方式可以分为三种: 逐层凝固 、 体积凝固(或糊状凝固) 、 中间凝固 。
常见的金属晶体结构主要有以下三种: 、 、 。
答案是:常见的金属晶体结构主要有以下三种: 体心立方 、 面心立方 、 密排六方 。
1. 金属材料硬度的常用指标有布氏硬度、 硬度和 硬度。
答案是:金属材料硬度的常用指标有布氏硬度、 洛氏 硬度和 维氏 硬度。
焊接方法可分为熔化焊、压力焊和钎焊,下面属于压力焊的有( )
A.摩擦焊 B.埋弧焊
C.氩弧焊 D.电阻焊
答案是:AD
下述关于塑性变形的说法中,正确的有( )
A.单晶体的塑性变形主要是通过滑移和孪生进行的
B.金属冷塑性变形会产生加工硬化现象
C.冷塑性变形后,金属内部非金属夹杂物被拉长,形成锻造流线
D.在再结晶温度以上的金属塑性变形
答案是:ABD
以下对于铸造应力和缩孔的描述中,正确的有( )
A.铸造应力可按产生原因分为热应力和收缩应力两种
B.铸件壁厚相差越大,则越容易产生较大的热应力
C.铸件凝固收缩形成的大而集中的孔洞,称为缩孔
D.铸件收缩应力主要是铸件壁
答案是:ABC
以下对于热处理工艺的描述中,不正确的有( )
A.淬火工艺中,通常需要用冷却介质加速工件的冷却
B.退火工艺中,通常让工件随炉冷却,从而实现缓慢冷却
C.碳钢的退火工艺之后通常紧接着进行回火工艺
D.钢的感应加热表面淬火通
答案是:CD
以下关于淬透性的描述中,正确的有( )
A.淬透性的表征方式主要有末端淬火法J(HRC/d)和临界淬透直径Dc
B. J(HRC/d)指标中,当d相同时,HRC越高的钢材淬透性越大
C. J(HRC/d)指标中,当HRC相
答案是:ABCD
以下关于碳钢TTT和CCT曲线的描述中,正确的有( )
A.共析钢的TTT曲线和CCT曲线完全相同
B.当wC<0.77%时,随碳含量的增加,TTT曲线右移,孕育期增长
C.当wC>0.77%时,随碳含量的增加,TTT曲线左
答案是:BCD
含碳量为wC=0.4%的碳钢属于( )
A.过共析钢 B.亚共析钢
C.低碳钢 D.中碳钢
答案是:BD
下列关于金属的晶格缺陷的说法中,不正确的有( )
A.“间隙原子”、“置换原子”、“空位”均属于点缺陷
B.“刃型位错”是一种面缺陷
C.“晶界”可以看作是一种线缺陷
D.在点缺陷、线缺陷和面缺陷附近,原
答案是:BC
以下关于固溶体的说法中,不正确的有( )
A.珠光体P是一种单相固溶体
B.铁素体α和奥氏体γ都属于单相固溶体
C.渗碳体是一种单相固溶体
D.低温莱氏体Ld.是一种单相固溶体
答案是:ACD
下列性能指标中,在低碳钢的单向拉伸实验中无法直接测得的有( )
A.屈服强度 B.冲击韧性
C.布氏硬度 D抗拉强度
答案是:BC
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