2025年锻造工操作考核试卷及答案

2025年锻造工操作考核试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.45钢锻造前加热温度范围应控制在（）A.800-900℃B.1000-1100℃C.1200-1280℃D.1300-1400℃答案：C2.自由锻中，用于减小坯料某部分横截面积以增加其长度的工序是（）A.镦粗B.拔长C.冲孔D.弯曲答案：B3.锻造过程中，若坯料表面出现龟甲状裂纹，最可能的原因是（）A.加热温度过低B.终锻温度过高C.加热速度过快D.冷却速度过慢答案：C4.下列锻造设备中，适用于精密模锻的是（）A.空气锤B.蒸汽-空气锤C.摩擦压力机D.水压机答案：C5.锻造比（Y）的计算公式为（）A.Y=锻件横截面积/坯料横截面积B.Y=坯料横截面积/锻件横截面积C.Y=锻件长度/坯料长度D.Y=坯料长度/锻件长度答案：B6.20CrMnTi钢正火处理的主要目的是（）A.提高硬度B.细化晶粒，改善切削性能C.消除内应力D.增加韧性答案：B7.锻造时，坯料氧化皮未清除干净会导致（）A.折叠缺陷B.缩孔C.白点D.过热答案：A8.空气锤的工作缸内压缩空气推动活塞运动的能量来源是（）A.电动机B.蒸汽C.液压油D.燃气答案：A9.终锻温度过低会导致（）A.金属塑性下降，锻造困难B.氧化烧损严重C.晶粒粗大D.表面脱碳答案：A10.模锻时，飞边槽的主要作用是（）A.提高锻件精度B.容纳多余金属，保证型腔充满C.减少模具磨损D.便于取出锻件答案：B11.锻造用焦炭炉加热时，炉内最佳燃烧状态是（）A.氧化焰B.中性焰C.还原焰D.碳化焰答案：B12.测量高温坯料温度时，优先选用的工具是（）A.玻璃温度计B.红外测温仪C.热电偶D.水银温度计答案：B13.自由锻拔长圆截面坯料时，正确的操作顺序是（）A.先锻成方形→再锻成八角形→最后滚圆B.直接滚圆C.先锻成扁形→再滚圆D.先锻成三角形→再滚圆答案：A14.锻造过程中，若发现坯料出现过烧现象，应（）A.继续锻造，后续热处理修复B.立即停止锻造，报废处理C.降低锻造速度继续加工D.水冷后重新加热答案：B15.节能锻造工艺中，“温锻”的加热温度范围通常为（）A.室温-600℃B.600-900℃C.900-1100℃D.1100℃以上答案：B二、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.锻造前坯料加热的主要目的是提高金属塑性，降低变形抗力。（）答案：√2.自由锻冲孔时，冲头需涂润滑剂以减少摩擦。（）答案：√3.锻件冷却时，高合金钢应采用空冷，避免裂纹。（）答案：×（应采用缓冷，如坑冷或炉冷）4.空气锤的吨位是指落下部分的质量，单位为千克。（）答案：√5.锻造比越大，锻件性能越好，因此应尽可能提高锻造比。（）答案：×（锻造比过大可能导致纤维组织方向性过强，性能不均匀）6.模锻件的分模面应选择在锻件最大截面处，以便于出模。（）答案：√7.坯料加热时，为提高效率，可将冷坯料直接放入高温炉内快速加热。（）答案：×（应缓慢加热，避免内外温差过大导致裂纹）8.自由锻镦粗时，坯料高度与直径比应控制在2.5-3之间，否则易失稳弯曲。（）答案：√9.锻造过程中，氧化皮会影响锻件表面质量，因此需及时用夹钳或气铲清除。（）答案：√10.终锻温度过高会导致锻件晶粒粗大，需通过后续正火或退火细化晶粒。（）答案：√三、简答题（每题6分，共30分）1.简述锻造前坯料加热的“三要素”及其控制要求。答案：加热温度、加热速度、保温时间。加热温度需根据材料确定（如45钢为1200-1280℃），过高易过烧，过低塑性不足；加热速度需控制，高合金钢或大截面坯料应缓慢加热（≤100℃/h），避免热应力裂纹；保温时间需充分（一般按1.5-2min/mm计算），确保心部与表面温度一致，避免内外温差导致变形不均。2.自由锻中，拔长矩形截面坯料时，如何避免“对角线裂纹”缺陷？答案：①控制送进量与压下量的比例，送进量（l）应满足0.4h≤l≤0.8h（h为坯料高度），过大易产生横向裂纹，过小易产生纵向裂纹；②采用交替锻打方向（先锻长边，再锻短边），使变形均匀；③避免在同一位置连续多次锤击，防止局部变形过大；④终锻温度不低于材料再结晶温度（如45钢不低于800℃），保持足够塑性。3.模锻时，如何通过调整工艺参数减少锻件“折叠”缺陷？答案：①优化分模面设计，确保金属流动方向合理，避免锐角处金属堆积；②增大圆角半径（一般取3-8mm），减少金属流动阻力；③控制坯料体积，避免过多金属流入飞边槽导致回流折叠；④调整锻打速度，慢锻有利于金属均匀填充型腔；⑤及时清理模具表面氧化皮，防止氧化皮压入锻件形成折叠；⑥预锻型腔设计应与终锻型腔匹配，引导金属合理分布。4.简述锻造后锻件“白点”缺陷的产生原因及预防措施。答案：产生原因：钢中氢含量过高（>2-3ppm），锻后冷却速度过快，氢在晶界聚集形成高压，同时锻件内部存在残余应力，导致晶界开裂。预防措施：①采用真空冶炼或氢含量低的原材料；②锻后进行缓冷（如炉冷至200℃以下）或等温退火，促进氢扩散逸出；③对大截面锻件进行扩氢处理（650-700℃保温24-48h）；④控制原材料硫、磷含量（S≤0.025%，P≤0.020%），减少杂质促进裂纹的敏感性。5.列举三种锻造常用辅助工具及其主要用途。答案：①剁刀：用于切断坯料或切除飞边；②压铁：在拔长时用于局部压下，控制变形区域；③冲子：用于冲孔（实心冲子）或扩孔（空心冲子）；④摔子：用于滚圆或修整锻件圆弧面；⑤漏盘：在镦粗时限制坯料横向变形，提高镦粗效率（任选三种即可）。四、计算题（每题10分，共20分）1.某锻件为圆轴，成品尺寸为Φ80mm×300mm（直径×长度），锻造比要求不小于3。现有Φ120mm的圆钢坯料，长度为150mm，问是否满足锻造比要求？若不满足，需将坯料长度调整为多少？（忽略锻造损耗）解：坯料横截面积A0=π×(120/2)²=3600πmm²锻件横截面积A1=π×(80/2)²=1600πmm²锻造比Y=A0/A1=3600π/1600π=2.25＜3，不满足要求。设调整后坯料长度为L，因体积不变，V0=V1，即A0×L=A1×300需满足Y=A0'/A1≥3，其中A0'为调整后坯料横截面积。因体积V=A0×150=3600π×150=540000πmm³调整后坯料横截面积A0'=V/L=540000π/L锻造比Y=A0'/A1=(540000π/L)/(1600π)=540000/(1600L)=337.5/L≥3解得L≤337.5/3=112.5mm但坯料长度缩短会导致锻造时变形量增大，实际需保证坯料长度与直径比合理（一般≤2.5-3）。原坯料直径Φ120mm，调整后长度112.5mm，长径比112.5/120=0.94，符合要求。答案：原坯料锻造比2.25不满足要求，需将坯料长度调整为≤112.5mm（实际可取110mm）。2.用空气锤锻造一矩形截面连杆，坯料尺寸为100mm×80mm×200mm（宽×高×长），终锻后尺寸为60mm×40mm×450mm。已知空气锤落下部分质量为400kg，打击速度为6m/s，求打击能量是否满足锻造需求（锻造所需能量按体积×单位能量计算，单位能量取0.15J/mm³）。解：坯料体积V=100×80×200=1,600,000mm³终锻后体积不变（忽略损耗），锻造所需能量E=V×0.15=1,600,000×0.15=240,000J空气锤打击能量E锤=½mv²=0.5×400kg×(6m/s)²=0.5×400×36=7,200J因7,200J＜240,000J，打击能量不满足需求。答案：空气锤打击能量7,200J小于所需240,000J，不满足锻造需求。五、实操题（共30分）考核任务：使用空气锤（400kg）将45钢坯料（Φ100mm×150mm）锻造成阶梯轴（尺寸：Φ80mm×100mm+Φ60mm×200mm，总长度300mm，允许±1mm误差，表面无明显折叠、裂纹）。操作步骤与评分标准：1.准备阶段（5分）检查设备（空气锤润滑、气压表、锤头等）：正确检查3分，漏检一项扣1分；选择工具（夹钳、剁刀、摔子、冲子等）：工具齐全2分，少选一种扣0.5分。2.加热阶段（8分）加热温度控制：45钢加热至1200-1280℃（红外测温仪测量），温度偏差±20℃内得3分，±20-50℃扣1分，＞50℃不得分；加热速度：冷坯料缓慢加热（前2h升温至600℃，之后快速加热），未分段加热扣2分；保温时间：按1.5min/mm计算（坯料直径100mm，保温150min），保温不足扣2分，过长扣1分。3.锻造阶段（12分）拔长Φ80mm段：送进量控制在40-80mm（坯料高度100mm，0.4h≤l≤0.8h），送进量过大或过小扣2分；交替锻打方向（先锻长边再转90°），未交替扣1分；拔长Φ60mm段：先将Φ80mm段局部压下至Φ60mm，控制压下量（单次压下量≤20mm），压下量过大导致折叠扣3