2025吉林省机关事业单位工人技术等级岗位考核锻造工复习题及答案

2025吉林省机关事业单位工人技术等级岗位考核锻造工复习题及答案一、选择题1.金属材料在锻造过程中，随着变形速度的增加，其塑性（）。A.提高B.降低C.不变D.先提高后降低答案：D。在一定范围内，变形速度增加，热效应使金属温度升高，塑性提高；但变形速度过大，来不及进行再结晶，塑性又会降低。2.锻造比是衡量锻造过程中金属变形程度的指标，拔长时锻造比等于（）。A.坯料原始横截面积/锻件横截面积B.锻件横截面积/坯料原始横截面积C.坯料原始长度/锻件长度D.锻件长度/坯料原始长度答案：A。拔长是使坯料长度增加，横截面积减小，锻造比为坯料原始横截面积与锻件横截面积之比。3.以下哪种材料不适合用于锻造（）。A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢D.铸铁答案：D。铸铁的含碳量高，其组织中存在大量的石墨，塑性很差，在锻造时容易开裂，不适合锻造。4.空气锤的落下部分质量为100kg，其规格表示为（）。A.100kgB.100NC.100tD.100kN答案：A。空气锤的规格是以落下部分的质量来表示的。5.自由锻造时，镦粗圆柱坯料时，若坯料高度与直径之比大于（），则容易产生镦弯现象。A.2.5B.3C.3.5D.4答案：B。当坯料高度与直径之比大于3时，镦粗过程中稳定性变差，容易产生镦弯现象。6.锻造加热时，金属产生过烧的主要原因是（）。A.加热温度过高B.加热速度过快C.加热时间过长D.炉内氧化性气氛过强答案：A。过烧是由于加热温度过高，使晶界处的低熔点物质熔化，导致金属性能急剧恶化。7.模锻时，飞边的作用是（）。A.增加金属的变形阻力B.容纳多余的金属C.保证锻件的形状和尺寸精度D.以上都是答案：D。飞边可以增加金属的变形阻力，使金属更好地充满模膛；容纳多余的金属；同时也有助于保证锻件的形状和尺寸精度。8.锻造用的模具钢应具有（）。A.高的硬度和耐磨性B.良好的韧性C.高的热疲劳抗力D.以上都是答案：D。锻造模具在工作过程中要承受高温、高压和冲击载荷，需要具有高的硬度和耐磨性、良好的韧性以及高的热疲劳抗力。9.金属的冷变形强化现象，会使金属的（）。A.强度和硬度提高B.塑性和韧性降低C.切削加工性能变差D.以上都是答案：D。冷变形强化使金属的位错密度增加，导致强度和硬度提高，塑性和韧性降低，同时切削加工时切削力增大，加工性能变差。10.以下哪种锻造方法可以获得形状复杂、精度较高的锻件（）。A.自由锻造B.胎模锻造C.模锻D.轧制答案：C。模锻是在专用的模锻设备上，利用模具使坯料在模膛内产生塑性变形，能获得形状复杂、精度较高的锻件。11.锻造前对金属材料进行加热的目的是（）。A.提高金属的塑性B.降低金属的变形抗力C.使金属易于流动成型D.以上都是答案：D。加热可以提高金属的塑性，降低变形抗力，使金属更容易流动成型，便于进行锻造加工。12.锤上模锻时，预锻模膛的作用是（）。A.使坯料初步成型B.改善金属的流动方向C.减少终锻模膛的磨损D.以上都是答案：D。预锻模膛可以使坯料初步成型，改善金属的流动方向，避免金属在终锻模膛中流动不均匀，同时也能减少终锻模膛的磨损。13.金属在热变形过程中，发生的再结晶属于（）。A.动态再结晶B.静态再结晶C.连续再结晶D.不连续再结晶答案：A。热变形过程中，在变形的同时发生的再结晶称为动态再结晶。14.锻造时，坯料的始锻温度一般应（）。A.接近金属的熔点B.低于金属的熔点C.高于金属的再结晶温度D.低于金属的再结晶温度答案：B。始锻温度要低于金属的熔点，以防止金属过烧，同时要保证有足够的塑性和较低的变形抗力。15.平砧拔长时，为了避免产生裂纹，送进量l与砧宽b的关系应为（）。A.l≥0.5bB.l≤0.5bC.l≥bD.l≤b答案：A。平砧拔长时，送进量l与砧宽b的关系应为l≥0.5b，以保证金属的变形均匀，避免产生裂纹。二、判断题1.金属的锻造性能只取决于金属的化学成分。（）答案：错误。金属的锻造性能不仅取决于化学成分，还与金属的组织状态、变形温度、变形速度等因素有关。2.自由锻造可以锻造出形状复杂的锻件。（）答案：错误。自由锻造主要依靠工人的操作技巧，难以锻造出形状复杂的锻件，一般适用于形状简单、单件小批量生产的锻件。3.锻造加热时，只要控制好加热温度，就不会出现加热缺陷。（）答案：错误。除了加热温度，加热速度、加热时间、炉内气氛等因素也会影响加热质量，可能导致氧化、脱碳、过热、过烧等加热缺陷。4.模锻的生产率比自由锻造高。（）答案：正确。模锻是在模具的约束下进行锻造，生产过程相对固定，操作简单，生产率比自由锻造高。5.金属的冷变形强化现象是不可恢复的。（）答案：错误。通过加热进行再结晶退火，可以消除冷变形强化现象，使金属恢复到原来的性能状态。6.锻造用的空气锤可以进行模锻生产。（）答案：错误。空气锤主要用于自由锻造，其打击能量和精度一般不能满足模锻生产的要求。7.飞边在模锻后必须切除。（）答案：正确。飞边是多余的金属，会影响锻件的外观和后续加工，在模锻后需要切除。8.金属的热变形不会产生加工硬化现象。（）答案：正确。热变形过程中，金属在变形的同时发生动态再结晶，消除了加工硬化现象。9.锻造比越大，锻件的质量就越好。（）答案：错误。锻造比过大，会使金属的纤维组织过于粗大，导致锻件的性能下降，因此锻造比应控制在合适的范围内。10.胎模锻造是介于自由锻造和模锻之间的一种锻造方法。（）答案：正确。胎模锻造使用的模具不固定在设备上，操作灵活，既具有自由锻造的一些特点，又能获得比自由锻造更复杂的锻件，介于自由锻造和模锻之间。11.锻造时，金属的变形速度越快越好。（）答案：错误。变形速度过快，金属来不及进行再结晶，会导致塑性降低，甚至产生裂纹，因此变形速度应根据金属材料和锻造工艺合理选择。12.加热金属时，采用快速加热可以减少氧化和脱碳。（）答案：正确。快速加热可以缩短金属在高温下的停留时间，从而减少氧化和脱碳的程度。13.模锻时，终锻模膛的尺寸应比锻件的尺寸大一个收缩量。（）答案：正确。由于金属在冷却过程中会收缩，终锻模膛的尺寸应比锻件的尺寸大一个收缩量，以保证锻件冷却后的尺寸符合要求。14.自由锻造的精度主要取决于工人的操作水平。（）答案：正确。自由锻造没有模具的约束，锻件的形状和尺寸主要依靠工人的操作技巧来保证，因此精度主要取决于工人的操作水平。15.金属材料的塑性越好，其锻造性能就越好。（）答案：正确。塑性好的金属在锻造过程中更容易发生塑性变形，不易开裂，锻造性能较好。三、简答题1.简述锻造的特点和应用范围。答：锻造的特点包括：改善金属的组织和性能：通过锻造可以使金属的晶粒细化，消除内部缺陷，提高金属的强度、韧性和疲劳性能。节约金属材料：锻造过程中金属的流线分布合理，材料利用率高，能够节约金属材料。具有较高的生产率：特别是模锻生产，能够实现批量生产，提高生产效率。可以获得形状复杂的锻件：模锻能够制造出形状复杂、精度较高的锻件。锻造的应用范围广泛，主要应用于制造承受重载、冲击和交变载荷的零件，如机械制造业中的曲轴、连杆、齿轮、轴类等；航空航天领域的发动机叶片、起落架等；兵器工业中的枪炮零件等。2.分析金属锻造加热时可能出现的加热缺陷及其产生原因和预防措施。答：可能出现的加热缺陷及相关情况如下：氧化：产生原因：金属在高温下与炉内的氧化性气体（如氧气、二氧化碳、水蒸气等）发生化学反应，生成金属氧化物。预防措施：控制炉内气氛，采用中性或还原性气氛；快速加热，缩短金属在高温下的停留时间；在金属表面涂覆防护涂层。脱碳：产生原因：金属中的碳与炉内的氧化性气体反应，使金属表面的碳含量降低。预防措施：控制炉内气氛，减少氧化性气体的含量；采用保护加热，如在盐浴炉中加热；控制加热时间和温度。过热：产生原因：加热温度过高或加热时间过长，使金属的晶粒粗大。预防措施：严格控制加热温度和加热时间，采用合适的加热规范；在加热过程中进行温度监测。过烧：产生原因：加热温度超过金属的过烧温度，使晶界处的低熔点物质熔化。预防措施：准确控制加热温度，避免超过金属的过烧温度；加强温度监测和控制。裂纹：产生原因：加热速度过快，金属内外温差过大，产生热应力；金属本身存在缺陷。预防措施：控制加热速度，对于一些导热性差的金属采用分段加热；对金属进行预处理，消除内部缺陷。3.比较自由锻造、胎模锻造和模锻的优缺点。答：自由锻造：优点：设备简单，通用性强，适合单件、小批量生产；可以锻造大型锻件；能够锻造一些形状简单的特殊锻件。缺点：锻件的形状和尺寸精度较低，生产率低；对工人的操作水平要求高；加工余量较大，材料利用率低。胎模锻造：优点：与自由锻造相比，能锻造出形状较复杂的锻件，提高了锻件的精度和生产率；模具制造简单，成本较低。缺点：胎模的使用寿命较短；劳动强度较大；生产效率仍不如模锻高。模锻：优点：锻件的形状和尺寸精度高，加工余量小，材料利用率高；生产率高，适合大批量生产；锻件的内部组织均匀，力学性能好。缺点：模具制造周期长，成本高；设备投资大；不适合单件、小批量生产。4.简述镦粗和拔长的工艺要点。答：镦粗工艺要点：坯料的高径比：坯料高度与直径之比应控制在2.53之间，避免镦弯。端面平整：坯料的两端面应平整且与轴线垂直，以保证镦粗时受力均匀。润滑：在镦粗时，应在坯料两端面涂覆润滑剂，以减少摩擦，防止镦粗时出现鼓形。变形程度：镦粗的变形程度不宜过大，以免产生裂纹。拔长工艺要点：送进量：送进量l与砧宽b的关系应为l≥0.5b，以保证金属的变形均匀。压下量：每次的压下量不宜过大，以免产生裂纹。翻转方式：拔长时应采用合适的翻转方式，如90°翻转，使金属变形均匀。端部处理：对于较长的坯料，在拔长端部时，应适当减小送进量和压下量，防止端部产生裂纹。5.说明金属锻造过程中冷变形强化和热变形的特点及应用。答：冷变形强化：特点：强度和硬度提高：金属在冷变形过程中，位错密度增加，导致强度和硬度提高。塑性和韧性降低：随着变形程度的增加，金属的塑性和韧性逐渐降低。产生残余应力：冷变形会在金属内部产生残余应力，可能导致零件在使用过程中发生变形或开裂。应用：强化金属材料：通过冷变形强化可以提高金属的强度和硬度，制造一些需要高强度的零件，如弹簧、钢丝等。成型加工：利用冷变形强化可以在常温下对金属进行成型加工，如冷冲压、冷挤压等。热变形：特点：塑性好：热变形时，金属的原子活动能力增强，塑性提高，变形抗力降低。无加工硬化：热变形过程中，金属在变形的同时发生动态再结晶，消除了加工硬化现象。改善组织性能：热变形可以使金属的晶粒细化，改善组织性能。应用：锻造生产：热变形是锻造生产的主要方式，用于制造各种形状和尺寸的锻件。轧制、挤压等加工：热变形也广泛应用于轧制、挤压等加工工艺中，生产各种型材和管材。四、计算题1.有一圆柱坯料，直径为d₀=100mm，长度为L₀=200mm，经过镦粗后，高度变为L₁=100mm，求镦粗后的直径d₁和锻造比Y。解：根据体积不变定律，V₀=V₁，即π(d₀²/4)×L₀=π(d₁²/4)×L₁。将d₀=100mm，L₀=200mm，L₁=100mm代入上式可得：(100²/4)×200=(d₁²/4)×100d₁²=(100²×200)/100=20000d₁=√20000≈141.4mm锻造比Y=L₀/L₁=200/100=2答：镦粗后的直径约为141.4mm，锻造比为2。2.已知某模锻件的质量为m=5kg，材料的密度为ρ=7.8×10³kg/m³，求该锻件的体积V。解：根据密度公式ρ=m/V，可得V=m/ρ。将m=5kg，ρ=7.8×10³kg/m³代入上式可得：V=5/(7.8×10³)=6.41×10⁻⁴m³=641cm³答：该锻件的体积为641cm³。3.一根直径为d=50mm的圆钢，要拔长到直径为d₁=30mm，求拔长的锻造比Y。解：根据锻造比的定义，拔长时锻造比Y=A₀/A₁，其中A₀为坯料原始横截面积，A₁为锻件横截面积。A₀=π(d²/4)=π×(50²/4)A₁=π(d₁²/4)=π×(30²/4)Y=A₀/A₁=(50²/4)/(30²/4)=50²/30²=2500/900≈2.78答：拔长的锻造比约为2.78。五、论述题1.论述锻造过程中如何保证锻件的质量。答：为保证锻造过程中锻件的质量，需要从原材料、加热、锻造工艺、冷却和后续处理等多个方面进行控制。原材料的选择和检验：选择合适的原材料是保证锻件质量的基础。要根据锻件的使用要求和性能特点，选择具有合适化学成分和组织状态的金属材料。对原材料进行严格的检验，包括化学成分分析、金相组织检验、力学性能测试等，确保原材料的质量符合要求。对于有缺陷的原材料，如裂纹、气孔等，应进行处理或报废。加热过程的控制：严格控制加热温度，避免出现过热、过烧等加热缺陷。根据金属材料的种类和锻造工艺要求，确定合理的始锻温度和终锻温度，并采用准确的温度测量和控制手段。控制加热速度，对于一些导热性差的金属，应采用分段加热的方式，避免因加热速度过快产生热应力而导致裂纹。控制炉内气氛，减少氧化和脱碳现象的发生。可以采用中性或还原性气氛加热，或者在金属表面涂覆防护涂层。锻造工艺的选择和控制：根据锻件的形状、尺寸和生产批量，选择合适的锻造方法，如自由锻造、胎模锻造或模锻。合理确定锻造比，锻造比过大或过小都会影响锻件的质量。一般来说，锻造比应根据金属材料和锻件的要求控制在合适的范围内。控制锻造过程中的变形速度和变形量，避免因变形速度过快或变形量过大导致金属产生裂纹或其他缺陷。同时，要保证金属的变形均匀，采用合适的操作方法和工具。冷却过程的控制：根据金属材料的种类和锻件的尺寸，选择合适的冷却方式，如空冷、风冷、炉冷等。冷却速度过快可能会导致锻件产生裂纹，冷却速度过慢则可能会影响锻件的组织和性能。在冷却过程中，要注意避免锻件受到不均匀的冷却，防止产生残余应力。后续处理：对锻件进行热处理，消除锻造过程中产生的残余应力，改善锻件的组织和性能。热处理工艺应根据金属材料和锻件的要求进行选择。对锻件进行机械加工和表面处理，保证锻件的尺寸精度和表面质量。同时，要对锻件进行质量检验，包括外观检查、尺寸测量、金相组织检验、力学性能测试等，确保锻件符合质量要求。2.论述模锻工艺的主要流程及各环节的关键要点。答：模锻工艺的主要流程包括坯料准备、加热、模锻、切边、热处理、清理和检验等环节，各环节的关键要点如下：坯料准备：选择合适的原材料，根据锻件的要求确定原材料的种类、规格和质量。对原材料进行下料，下料尺寸应根据锻件的体积和锻造比进行计算，并考虑加工余量和飞边等因素。下料精度会影响锻件的质量和生产率。加热：确定合理的加热规范，包括始锻温度、终