材料成型技术基础试题及答案

1、2华侨大学材料成型技术基础考试试题及答案1、高温的fe 是面心立方晶格。其溶碳能力比fe 大，在 1148时溶解度最大达到 2.11 。2、铸件上的重要工作面和重要加工面浇注时应朝下 。3 、球墨铸铁结晶时，决定其基体组织是共析石墨化过程；为使铸铁中的石墨呈球状析出，需加入 稀土镁合金 （材料），这一过程称为球化处理。4、单晶体塑性变形的主要形式是滑移变形 ，其实质是 位错运动 。5、如果拉深系数过小，不能一次拉深成形时，应采取多次拉深工艺 ，并应进行再结晶退火 。5 、镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。6、锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为 模膛两大类。模

2、锻模膛 、制坯7、设计冲孔模时，应取凸模刃口尺寸等于冲孔件尺寸；设计落料模时， 凹模刃口尺寸应等于落料件尺寸，凸模刃口尺寸等于落料件尺寸减去模具间隙 z 。8、焊接接头是由焊缝区，熔合区，及焊接热影响区组成。9 、埋弧自动焊常用来焊接长直焊缝和环焊缝。10 、要将 q235 钢与 t8 钢两种材料区分开来，用 b方法既简便又准确。a 、拉伸试验 b、硬度试验 c、弯曲试验 d、疲劳试验11 、在材料塑性加工时，应主要考虑的力学性能指标是 c 。a 、屈服极限 b、强度极限 c、延伸率 d、冲击韧性12 、亚共析钢合适的淬火加热温度范围是 b 。a、ac1+3050 b、ac3+3050c、ac

3、m+3050 d 、accm+305013 、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 。 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。14 、模锻件的尺寸公差与自由锻件的尺寸公差相比为 d 。a、相等 b、相差不大c、相比要大得多 d 、相比要小得多15 、铸件的质量与其凝固方式密切相关，灰铸铁的凝固倾向于 a ，易获得密实铸件。a、逐层凝固 b、糊状凝固 c、中间凝固16 、铸件的壁或肋的连接应采用 c 。a、锐角连接 b、直角连接 c、圆角连接 d、交叉连接17 、下列焊接方法中, b可不需另加焊接材料便可实

4、现焊接; c成本最低。a 、埋弧自动焊 b、电阻焊 c 、co 气体保护焊 d、氩弧焊1、 细化晶粒可提高金属的强度和硬度，同时可提高其塑性和韧性。（ ）2、 由于 t13 钢中的含碳量比 t8 钢高，故前者的强度硬度比后者高。（ ）3、 当过热度相同时, 亚共晶铸铁的流动性随着含碳量的增多而提高。( )4、 共晶成分合金是在恒温下凝固的, 结晶温度范围为零。所以, 共晶成分合金只产生液态收缩和固态收缩,而不产生 凝固收缩。( )5、 铸件结构斜度不同于拔模斜度,表现为斜度值大,且需在零件图上示出。( )6、 在板料拉深时，凸模和凹模之间的间隙 z 应该略大于板料厚度。（ ）6、 金属经压力加

5、工产生的纤维组织，使金属在性能上具有方向性，沿着纤维方向性能较差，垂直纤维方向性能较好。 （）7、 二氧化碳保护焊由于有 co 的作用，故适合焊有色金属和高合金钢。 （）29、 锅炉、压力容器等重要结构件焊接应采用搭接接头型式，并使用碱性焊条。（ ）10、 “同时凝固”这种工艺措施可以有效的防止应力、变形和缩孔缺陷。（ ）三、名词解释 （10 分， 每题 2.5 分）1、球化退火：将共析钢或过共析钢加热到 ac1 以上 2030,适当保温,缓慢冷却，使钢中碳化物（fe c + fe c) 呈球3 3状化而进行的热处理工艺。2、 壁厚敏感性:随着铸件壁厚的增加，铸件组织中石墨片数量和尺寸都增加，

6、铸铁强度、硬度下降的现象。3、 加工硬化: 金属经过塑性变形后，强度和硬度上升，而塑性和韧性下降的现象。4、 焊接热影响区: 是指受焊接热循环影响，焊缝附近的母材金属发生组织和性能变化的区域。四、简答题（共 29 分）1下列牌号各表示哪种钢或铸铁？牌号中的各组数字表示什么意义？（4 分）1） q235：碳素结构钢；数字表示该类钢屈服强度为 235 mpa。2） t12：碳素工具钢；数字表示该类钢碳的质量分数为 1.2%。3） ht250：灰铸铁；数字表示该类铸铁最低抗拉强度值为 250 mpa ( 壁厚为 30mm 时)。4） qt400-15：球墨铸铁；数字表示该类铸铁最低抗拉强度值为 40

7、0 mpa，延伸率 15%。2、铸件缩孔形成的原因是什么？什么是顺序凝固原则？有何作用？并用示意图表示。哪些合金常需采用“顺序凝固原 则”？（6 分）答: 当合金在恒温下或窄温度范围内结晶时,其液态收缩和固态收缩所缩减的体积如果得不到补足 (补缩), 则在最 后凝固部位形成一些孔洞,这些孔洞便是缩孔。(2 分)顺序凝固原则 , 通过在可能出现缩孔的厚大部位安放冒口 ,浇口开在冒口处 , 使得铸件由远离冒口部分向冒口部分 逐渐凝固,则在最后凝固部位,也就是冒口部分形成缩孔。冒口在铸件清理时去除。(2 分)如下图所示,3）坚持顺序凝固原则是为防止或消除铸件缩孔。对于收缩大或壁厚差别较大的合金铸件，

8、如铸钢、高强度灰铸铁 和可锻铸铁等，常需采用顺序凝固原则。（2 分）3、绘制模锻锻件图要考虑哪些因素？ (4%)答:制定模锻件图应包括以下内容，选分模面，确定敷料、加工余量、锻造公差，确定模锻斜度和模锻圆角半径，确定冲孔连皮厚度。（4 分）4、补画出简化的铁碳合金状态图，并回答下面的问题。在铁一渗碳体相图中，有四条重要的特征线，合金冷却通过下 列特征线时（本小题共 7 分。作图 3 分，填空 4 分）：1）通过 ecf 水平线，发生_ 共晶_反应，c 点称为_共晶点_，生成_高温莱氏体，其含碳量为_ 4.3%_。2）通过 psk 水平线，发生_共析_ 反应，s 点称为_共析点_，生成 其含碳量

9、为_0.77%_。珠光体 ,3）es 线又称为_acm_，它是_c 在奥氏体中的溶解度曲线 _ ，奥氏体冷却到此线时，开始析出_ 析出二次 fe c（或 fe c ）_。3 3 4）gs 线又称为_a _ ，奥氏体冷却到此线时，开始析出_铁素体_ 。35、分析下图中铸件的铸造应力分布情况，并画出因铸造应力引起的变形。（假设上面比下面冷却快） (4 分)答: 如上图所示平板铸件, 当上面冷却比下面快时，由于下面冷却慢,所以受拉应力作用; 上面冷却快,则受压应力作 用。（2 分）由于下面受拉应力作用 , 会缩短一点以恢复其平衡 ( 自由) 状态 ; 上面受压应力作用 , 会变长一点以恢复其平衡 (

10、自由)状态。最后，会出现下面向内凹,上面向上凸起的弯曲变形,如下图所示。(2 分)6、试问下图中所示焊接结构在焊接后会产生何种变形？并绘出变形后的焊件示意图。用什么方法消除变形？并在图中 示意。（4 分）答: 上图所示焊接结构在焊接后会产生弯曲变形，如下图所示。（2 分）可以用火焰矫正法消除变形，即用乙炔焰加热 t 形梁的下腹板位置（呈三角形加热），使其产生反向等量变形， 抵消原焊接变形，如下图所示。五、综合题（共 21 分）1、从铸造性能，塑性成形性能（锻压性能），焊接性能三个方面分析灰铸铁和低碳钢优劣之处。（6 分）答: 铸造性能：1） 灰铸铁：液态合金流动性好，收缩率低，凝固温度范围小（

11、 近）共晶成份合金），过热度低，所以灰铸铁铸造 性能很好。（1 分）2） 低碳钢：液态合金流动性差，收缩率大，过热度高，所以低碳钢铸造性能很差。（1 分）塑性成形性能（锻压性能）：1） 灰铸铁：塑性极差（延伸率趋近于零），所以灰铸铁不能进行塑性成形（不能锻压）。（1 分）2） 低碳钢：塑性很好（延伸率大于 25%），所以低碳钢塑性成形性能或锻压性能好。（1 分）焊接性能：1 ）灰铸铁：碳当量数值很高（c 3.5%0.6%）, 所以灰铸铁焊接性能极差,仅限于焊补。（1 分）当量2 ）低碳钢：碳当量数值低（c 0.25%0.4%）, 所以低碳钢焊接性能好。（1 分）当量2、图示结构设计是否合理？对

12、不合理部分作如何改正（可在原图上作修改，但必须表达清楚），并说明理由。（9 分）砂型铸件自由锻件焊接件答: 图示结构设计都不合理，应作以下修改： 砂型铸件 1 ，砂型铸件模锻件焊接件砂型铸件 2 ，铸件内腔结构设计应尽量不用 或少用型芯，图示改正可形成 自带型芯或砂胎以替代型芯，铸件壁厚应尽可能均匀,避免 缩孔，缩松和裂纹等缺陷。图 示铸件各部分的壁厚差别过大以节省造芯操作和芯盒费用。 ，厚壁处形成热节，故应采取 （1.5 分） “开窗口”设计。（1.5 分）自由锻件自由锻件结构设计应避免斜面 和圆锥面。原图示结构有圆锥面， 成型困难，应改为圆柱面。 （1.5 分）焊接件 1焊接接头的焊缝的布

13、置应尽可能 分散，否则密集、交叉的焊缝会模锻件截面大小差别过大，凸缘高而薄，中间又深凹，从锻模制造、锻造生产到取出锻件都很困难，锻模寿命也短。应改为图示结构, 凸缘截面减少,宽度增加。（1.5 分） 焊接件 2电阻点焊的电极难以伸入，应改为图示结构，以方便操作。（1.5 分）加大焊接热影响区。因此，交叉的焊缝应改为交错焊缝。（1.5 分）3、如下图所示的车床传动轴，在小批量生产时：1）试选择合适的材料；2）试确定毛坯加工方法；3）试确定热处理 工艺。（要说明理由）。（6分）答: 图示的车床传动轴，在小批量生产时,应作以下选择:1)车床传动轴是典型的轴杆类零件 , 受较大扭矩和弯矩作用 , 因此要选择具有优良综合机械