2025年锻造工(高级)考试重点试题含答案

2025年锻造工(高级)考试重点试题含答案一、金属材料与热加工基础1.（单选）在FeC相图中，亚共析钢在缓慢冷却条件下先共析铁素体开始析出的温度线名称是A.A1  B.A3  C.Acm  D.Ar3答案：B解析：A3线为亚共析钢冷却时奥氏体向铁素体转变的开始线，A1为共析转变线，Acm用于过共析钢，Ar3为冷却时标记，但非标准命名。2.（单选）下列合金元素中，缩小γ相区并强烈促进铁素体形成的是A.Ni  B.Mn  C.Cr  D.Co答案：C解析：Cr属于α形成元素，降低A3、升高A4，缩小γ区；Ni、Mn、Co为γ形成元素。3.（单选）大型轴类锻件中心出现“白点”缺陷，其本质是A.氧化物夹杂  B.氢致裂纹  C.过热过烧  D.碳化物带状答案：B解析：白点为氢在冷却时析出形成的微裂纹，断口呈银白色光泽，高倍下为发丝状裂纹。4.（单选）当钢锭加热速度过快时，表面与心部温差过大，最易产生的缺陷是A.晶间腐蚀  B.热裂  C.氢脆  D.脱碳答案：B解析：温差热应力超过高温强度即产生热裂，氢脆需含氢环境，脱碳为氧化气氛所致。5.（单选）下列哪种冷却介质在马氏体转变区具有最快的冷却能力A.20℃自来水  B.60℃油  C.180℃盐浴  D.20℃10%NaCl水溶液答案：D解析：盐水在沸腾阶段汽膜阶段最短，换热系数最大，冷速最快。6.（单选）在锻造温度范围内，金属的应变速率敏感指数m值越大，说明A.热塑性越差  B.动态再结晶越难  C.超塑性潜力越大  D.加工硬化越显著答案：C解析：m值大表示流变应力对应变速率敏感，超塑性需要m>0.3。7.（单选）下列哪种缺陷只能通过超声波探伤发现，磁粉探伤无法检出A.表面折叠  B.皮下气孔  C.表面裂纹  D.非金属夹杂答案：B解析：皮下气孔距表面1–3mm，磁粉无法形成漏磁场；超声对体积型缺陷敏感。8.（单选）大型钢锭采用“高温长烧”工艺的主要目的是A.提高硬度  B.均匀温度场 C.促进晶粒细化 D.降低脱碳答案：B解析：长烧使心部达锻造温度，减少温降梯度，避免后续热裂。9.（单选）在自由锻拔长工序中，送进量L与砧宽W的最佳经验比值范围为A.0.2–0.4  B.0.5–0.8  C.1.0–1.2  D.1.5–2.0答案：B解析：比值0.5–0.8可保证心部大变形且避免表面拉裂。10.（单选）下列关于动态再结晶临界应变εc的描述正确的是A.与ZenerHollomon参数Z无关  B.随温度升高而增大C.与初始晶粒尺寸无关  D.随应变速率升高而增大答案：D解析：εc≈0.8εp，Z值升高（低T、高ε̇）使εc增大，温度升高使εc减小。二、锻造工艺与模具设计11.（单选）在3t模锻锤上生产某铝合金叶片，若采用单型腔模具，飞边桥部高度h与锻件投影面积A的经验关系为A.h=0.015√A  B.h=0.03√A  C.h=0.06√A  D.h=0.1√A答案：B解析：铝合金模锻飞边较薄，经验公式h(mm)=0.03√A(mm²)。12.（单选）采用“预锻+终锻”工艺时，预锻模膛的肋部斜度通常比终锻A.小1–2°  B.相等  C.大2–3°  D.大5–7°答案：C解析：预锻需保证金属顺利流向终锻，斜度大2–3°可减少折叠风险。13.（单选）大型环件径轴向轧制时，若轴向轧辊压下量过大，易出现的缺陷是A.端面凹陷  B.鱼鳞状裂纹  C.椭圆度过大  D.内孔折叠答案：D解析：轴向压下大导致金属轴向流速>周向，内孔金属回流形成折叠。14.（单选）在等温锻造镍基高温合金时，模具预热温度应控制在A.200–300℃  B.400–500℃  C.0.6Tm（K）左右  D.0.9Tm（K）左右答案：C解析：等温锻造要求模具与坯料同温，约为0.5–0.65Tm，Tm为合金熔点。15.（单选）下列哪种润滑方式最适合钛合金叶片等温锻造A.水基石墨  B.玻璃润滑剂  C.钼基干膜  D.机油+石墨答案：B解析：玻璃在950–1000℃形成熔融膜，隔绝气体、降低摩擦，钛合金易粘模。16.（单选）多向模锻液压机采用“浮动凹模”结构的核心作用是A.降低设备吨位  B.提高充填能力  C.减少错移力  D.简化顶料答案：B解析：浮动凹模使水平与垂直同时加压，形成三向压应力，提高充填。17.（单选）在锤上模锻时，若锻件高度误差Δh与允许偏差δ的关系为Δh>1.5δ，应优先调整A.打击能量  B.飞边桥部宽度  C.坯料质量  D.预热温度答案：C解析：高度超差主要由体积波动引起，调整下料质量最直接。18.（单选）采用“闭塞锻造”工艺生产汽车星形套，其最大优势是A.无飞边损耗  B.设备吨位小  C.模具寿命高  D.金属流线差答案：A解析：闭塞锻造为封闭型腔，无飞边，材料利用率提高15–30%。19.（单选）在锻模CAD/CAE流程中，进行“反向模拟”的目的是A.预测折叠位置  B.优化预锻形状  C.计算回弹量  D.估算模具温升答案：B解析：反向模拟从终锻件出发，反推预锻几何，保证终锻充满。20.（单选）下列关于高速钢模块表面渗氮处理的说法正确的是A.提高红硬性  B.形成压应力层提高疲劳强度  C.降低摩擦系数  D.增加导热率答案：B解析：渗氮层硬度高且呈压应力，抑制热疲劳裂纹萌生。三、缺陷分析与质量控制21.（单选）某42CrMo曲轴模锻后出现“中心碳偏析”，其金相检测应选用的侵蚀剂为A.4%硝酸酒精  B.苦味酸+盐酸+乙醇  C.氯化铁盐酸  D.饱和苦味酸水溶液答案：B解析：苦味酸+盐酸+乙醇可显示枝晶偏析，呈“树木年轮”状。22.（单选）超声波探伤时，锻件表面粗糙度Ra从6.3μm提高到3.2μm，可带来的主要改善是A.提高穿透能力  B.降低噪声电平  C.提高分辨力  D.降低衰减系数答案：B解析：表面粗糙产生的散射噪声降低，信噪比提高约4dB。23.（单选）对大型饼形件进行中心压实（WHF法）时，最佳压下率应控制在A.5–8%  B.10–12%  C.15–18%  D.25–30%答案：C解析：15–18%可保证中心孔洞焊合且不开裂，过大易鼓肚。24.（单选）锻件表面出现“桔皮”缺陷，其微观机理主要是A.晶间腐蚀  B.晶粒粗大+不均匀变形  C.滑移线露头  D.相变诱发塑性答案：B解析：粗晶区与细晶区变形不协调，形成表面凹凸。25.（单选）采用磁粉探伤检测马氏体不锈钢锻件时，应优先选用A.交流磁化  B.直流磁化  C.半波整流  D.脉冲磁化答案：C解析：半波整流兼具渗透深度与灵敏度，可发现皮下3mm裂纹。26.（单选）某Ti6Al4V锻件在渗透探伤时发现“荧光点状显示”，擦除后不复现，最可能的原因为A.表面疲劳裂纹  B.非相关显示（油污）  C.晶间腐蚀  D.折叠答案：B解析：油污亦可吸附染料，擦除后不复现即为假显示。27.（单选）在锻件热处理后进行硬度抽检，发现同一圆周硬度差>40HB，应首先检查A.淬火冷却均匀性  B.回火温度均匀性  C.加热炉均温性  D.原材料成分偏析答案：C解析：炉温不均导致奥氏体化温度差异，硬度散差大。28.（单选）大型转子锻件中心孔超声检测时，采用“径向轴向联合扫查”的主要目的是A.提高速度  B.发现横向裂纹  C.发现径向裂纹  D.降低衰减答案：B解析：横向裂纹与轴线垂直，需轴向入射方可垂直反射。29.（单选）对铝合金模锻件进行腐蚀检验，常用腐蚀液为A.氢氟酸+硝酸+水  B.盐酸+过氧化氢  C.氢氧化钠水溶液  D.硝酸酒精答案：A解析：HF+HNO3+H2O（Keller试剂）可显示晶粒、流线、焊合线。30.（单选）锻件内部出现“微裂纹”且呈沿晶特征，断口有氧化色，说明裂纹形成于A.淬火后  B.回火后  C.锻造高温阶段  D.室温放置答案：C解析：高温沿晶氧化表明裂纹在高温已存在，后氧化。四、计算与综合应用31.（计算）某45钢圆坯Φ400mm，加热温度1200℃，经一次拔长至Φ200mm，若忽略热散失，求锻造比R及理论所需最小打击能量E（已知45钢1200℃时K=50MPa，ρ=7.85t/m³，g=9.81m/s²，单位变形功w=K·lnR）。解：R=(D0/D)²=(400/200)²=4w=50×ln4=50×1.386=69.3MPa=69.3MJ/m³坯体积V=π/4·0.4²·L0，设L0=1m，则V=0.1257m³质量m=0.1257×7.85=0.987tE=w·V=69.3×0.1257=8.71MJ答：锻造比4，最小理论能量8.7MJ。32.（计算）若上述拔长工序采用50kN·m对击锤，效率η=0.25，求需要打击次数n。解：每次有效能量E1=50×0.25=12.5kJ=0.0125MJn=E/E1=8.71/0.0125≈697次答：约700次。33.（计算）某合金钢锻件要求晶粒度≥5级，已知动态再结晶晶粒尺寸d与Z参数关系为d=1200·Z^(0.18)（μm），Z=ε̇·exp(Q/RT)，Q=300kJ/mol，R=8.314，T=1450K，ε̇=0.1s⁻¹，求d并判断是否满足。解：Z=0.1·exp(300000/(8.314×1450))=0.1·exp(24.9)=0.1×6.6×10¹⁰=6.6×10⁹d=1200·(6.6×10⁹)^(0.18)=1200/(6.6^0.18·10^(9×0.18))6.6^0.18≈1.38，10^1.62≈41.7d≈1200/(1.38×41.7)=1200/57.5≈20.9μm查ASTM晶粒度：d(μm)=2^(12级数)×10³/645级数G=12log2(645×20.9/1000)=12log2(13.5)=123.75=8.25级>5级答：满足要求。34.（综合）某船用低速柴油机曲轴，材料S34MnV，毛坯重8t，采用两镦两拔工艺，试列出每火次温度范围及关键控制点。答：火次1：加热1220–1250℃，保温系数0.4h/100mm，第一镦粗至H/D≈1.0，去除氧化皮；火次2：回炉1200–1230℃，拔长至八方，倒角R≥0.15a，控制终锻温度≥850℃；火次3：加热1180–1200℃，第二镦粗，变形量ε=50%，立即滚圆；火次4：1150–1180℃，最终拔长至Φ，每道次旋转30°，中心压实压下率15%，表面温度≥900℃；全程控制：每道次间隔≤30s，水口端切尾≥10%锭重，超声检测按EN102283等级3。35.（综合）某铝合金2024模锻件肋高30mm，最小肋厚3mm，要求充填饱满且无穿流，试设计预锻型腔关键尺寸。答：预锻肋厚取1.3–1.5倍终锻，即4–4.5mm；肋顶圆角R1=2mm，终锻R0=1mm，预锻R1≈1.5R0；肋根圆角R2=3mm，终锻R0=1.5mm，预锻R2≈2R0；预锻高度较终锻低10%，即27mm，顶部留1mm飞边桥余量；在肋背侧设0.5°附加斜度，利于金属回流；预锻型腔表面粗糙度Ra≤1.6μm，减少摩擦阻力。36.（综合）某镍基合金GH4169盘件，直径Φ600mm，需获得均匀细晶，试制定“全过程温度变形”控制策略。答：1）加热：均温1120℃，到温后保温系数0.6min/mm，炉温均匀性±5℃；2）初锻：在1050–1100℃完成30%变形，激发动态再结晶；3）中间：降温至980–1010℃，进行20%变形，获得“项链”组织；4）终锻：在950–980℃完成剩余变形，累计ε≥70%，控制ε̇=0.01–0.05s⁻¹；5）锻后立即入950℃炉，热装炉固溶，避免η相析出；6）最终晶粒度可达ASTM8–9级，δ相含量<1%。37.（计算）某厂生产汽车连杆，材料C70S6，毛坯重2.5kg，飞边槽体积占锻件15%，烧损2%，求下料质量G。解：G=2.5×(1+0.15+0.02)=2.5×1.17=2.925kg答：2.93kg。38.（计算）若该连杆在16MN热模锻压力机上成形，滑