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、单项选择题（每题2分，共20题，40分）1.金属锻造温度范围的确定主要依据（）。A.材料的密度与硬度B.铁碳相图及塑性温度曲线C.设备吨位与模具寿命D.锻件尺寸与表面粗糙度答案：B2.锤锻模的常用材料是（）。A.Q235钢B.4Cr5MoSiV1（H13）C.灰铸铁D.纯铜答案：B3.铝合金锻造时，始锻温度一般控制在（）。A.300350℃B.450500℃C.600650℃D.700750℃答案：B4.自由锻拔长时，送进量与砧宽比（L/b）应控制在（）。A.0.20.5B.0.60.8C.0.91.2D.1.31.5答案：A5.大型锻件采用“两镦两拔”工艺的主要目的是（）。A.减少氧化皮B.细化晶粒并改善内部组织C.提高表面质量D.降低设备能耗答案：B6.精密模锻件的公差等级通常为（）。A.IT12IT14B.IT8IT10C.IT15IT16D.IT1IT3答案：B7.锻造过程中，金属的宽展系数（Δb/Δh）随变形程度增加而（）。A.先增大后减小B.持续增大C.持续减小D.基本不变答案：A8.高合金钢（如W18Cr4V）锻造时，终锻温度应不低于（）。A.600℃B.700℃C.850℃D.1000℃答案：C9.螺旋压力机锻造的特点是（）。A.单次打击能量大，适合长轴类锻件B.行程固定，适合闭式模锻C.打击力可控，适合精密锻造D.生产率高，适合大批量生产答案：C10.锻件表面脱碳层的深度主要与（）有关。A.锻造速度B.加热温度与时间C.模具表面粗糙度D.冷却方式答案：B11.冷锻时，坯料需进行的预处理是（）。A.正火处理B.磷化皂化处理C.表面喷丸D.时效处理答案：B12.液压机锻造的主要优点是（）。A.打击速度快B.行程可调，压力稳定C.设备投资低D.适合小批量生产答案：B13.锻造用石墨基润滑剂的主要作用是（）。A.提高模具硬度B.降低金属与模具间摩擦C.减少氧化D.促进金属流动均匀答案：B14.钛合金锻造时，最易产生的缺陷是（）。A.折叠B.氢脆C.缩孔D.过烧答案：B15.确定锻件分模面时，应优先选择（）。A.锻件最大截面处B.锻件最小截面处C.模具制造方便的位置D.靠近顶部的位置答案：A16.锻造余热淬火工艺的关键是（）。A.控制终锻温度与冷却速度B.提高始锻温度C.增加变形量D.延长保温时间答案：A17.铝合金锻造后，通常采用的热处理工艺是（）。A.退火B.固溶处理+时效C.正火D.回火答案：B18.锻件内部裂纹的无损检测方法首选（）。A.磁粉检测B.渗透检测C.超声波检测D.射线检测答案：C19.锻造比（Y）的计算式为（）。A.锻后截面积/锻前截面积B.锻前截面积/锻后截面积C.锻后长度/锻前长度D.锻前长度/锻后长度答案：B20.温锻的温度范围是（）。A.室温再结晶温度B.再结晶温度固相线温度C.固相线温度以上D.500700℃（钢）答案：A（注：温锻通常指在再结晶温度以下、室温以上的锻造，钢的温锻一般为600900℃）二、多项选择题（每题3分，共10题，30分）1.锻造前加热的主要目的包括（）。A.提高金属塑性B.降低变形抗力C.消除内部应力D.减少氧化皮生成答案：ABC2.自由锻常见的缺陷有（）。A.折叠B.中心疏松C.白点D.冷隔答案：ABC3.影响金属可锻性的主要因素有（）。A.化学成分B.变形温度C.变形速度D.锻件尺寸答案：ABCD4.模锻时，飞边槽的作用包括（）。A.容纳多余金属B.增加金属流动阻力C.提高模具寿命D.改善锻件表面质量答案：AB5.大型锻件采用“倒棱滚圆”工艺的目的是（）。A.减少表面裂纹B.使截面更圆整C.提高锻造比D.降低设备吨位需求答案：AB6.锻造过程中，金属的变形方式包括（）。A.镦粗B.拔长C.冲孔D.弯曲答案：ABCD7.锻件热处理的目的包括（）。A.消除锻造应力B.改善切削加工性C.提高力学性能D.细化晶粒答案：ABCD8.锻造设备日常维护的重点包括（）。A.润滑系统检查B.模具安装精度C.液压系统压力D.电气控制系统稳定性答案：ABCD9.铝合金锻造的注意事项有（）。A.严格控制加热温度，防止过烧B.采用快速锻造以减少氧化C.模具需预热D.避免在蓝脆区（200300℃）变形答案：ACD10.锻件质量检验的内容包括（）。A.尺寸公差B.表面缺陷C.内部组织D.力学性能答案：ABCD三、填空题（每题2分，共10题，20分）1.钢的始锻温度一般比固相线温度低（150200℃）。2.自由锻时，圆形截面坯料镦粗的高径比（H/D）应控制在（2.53）以内，否则易失稳。3.锤上模锻的常用设备是（蒸汽空气锤）或（电液锤）。4.锻件的机械加工余量通常根据（锻件尺寸）、（精度要求）和（锻造方法）确定。5.高碳钢锻造时，终锻温度应控制在（800℃）以上，避免在（700800℃）的蓝脆区变形。6.精密模锻的关键技术是（精确控制坯料体积）、（模具精度）和（少无氧化加热）。7.锻件内部的“白点”缺陷是由于（氢含量过高）和（残余应力）共同作用引起的。8.锻造用感应加热的优点是（加热速度快）、（氧化少）、（温度控制精度高）。9.冷锻件的表面硬度通常比原材料（高），原因是（加工硬化）。10.大型锻件的冷却方式通常采用（坑冷）或（炉冷），以避免（冷却速度过快导致裂纹）。四、简答题（共4题，30分）1.简述确定终锻温度的原则（6分）。答：终锻温度的确定需满足以下原则：（1）保证锻造结束时金属仍有足够的塑性，避免变形时开裂；（2）终锻温度不宜过高，否则锻后晶粒粗大，需后续热处理细化；（3）结合材料特性：低碳钢终锻温度约700800℃，高碳钢及合金钢需提高至800850℃；（4）考虑后续工艺：若需余热淬火，终锻温度需与淬火温度衔接（如42CrMo钢终锻温度850℃，可直接入水淬火）。2.分析自由锻拔长时“对角线裂纹”产生的原因及预防措施（8分）。答：原因：（1）送进量过小（L/b<0.2），导致变形集中于表层，心部受拉应力；（2）砧块圆角半径过小，金属流动不均匀，表层与心部变形不协调；（3）坯料温度不均，心部温度低、塑性差；（4）高合金钢或偏析严重的材料，心部塑性储备不足。预防措施：（1）控制送进量与砧宽比（L/b=0.30.7）；（2）采用带圆角的砧块（圆角半径r≥10mm）；（3）确保坯料整体温度均匀（心表温差≤50℃）；（4）对高合金钢采用“中心压实法”（JTS法）或“FM法”，增加心部压应力。3.比较模锻与自由锻的优缺点（8分）。答：（1）模锻优点：锻件尺寸精度高（公差IT8IT10），表面粗糙度低（Ra3.26.3μm）；形状复杂，可直接成型带凸台、凹槽的零件；材料利用率高（80%90%），减少机加工量；生产率高，适合大批量生产。（2）模锻缺点：模具成本高，制造周期长；设备吨位大（通常≥10000kN），投资高；受模具限制，锻件尺寸不宜过大（一般≤100kg）。（3）自由锻优点：设备通用性强（水压机、空气锤等），适合小批量、大型锻件（可达300吨以上）；工艺灵活，可锻造各种形状的坯料；模具简单（仅需砧块、冲头），成本低。（4）自由锻缺点：尺寸精度低（公差IT12IT14），表面粗糙度高（Ra12.525μm）；材料利用率低（50%70%），机加工量大；对操作工人技术要求高。4.简述大型锻件（如发电机转子）中心疏松的原因及预防措施（8分）。答：原因：（1）钢锭原始组织缺陷：钢锭心部在凝固时因补缩不足形成疏松、缩孔；（2）锻造比不足：变形未深入心部，疏松未被压实；（3）变形方式不当：采用平砧拔长时，心部处于拉应力状态，无法闭合疏松；（4）加热温度偏低：心部金属塑性差，变形抗力大，难以压实。预防措施：（1）提高钢锭质量：采用真空冶炼、电渣重熔减少缩孔疏松；（2）增大锻造比（Y≥46），确保心部变形量≥30%；（3）采用特殊锻造工艺：如“WHF法”（宽平砧强力压下）、“KD法”（中心压实法），使心部处于三向压应力状态；（4）控制加热温度：始锻温度12001250℃（42CrMo钢），确保心部温度均匀；（5）优化变形顺序：先镦粗（增加心部变形量）后拔长，或采用“两镦两拔”工艺。五、应用题（共3题，30分）1.计算与分析（10分）：某企业需将φ150mm×1000mm的45钢圆钢拔长至φ80mm的圆截面，忽略氧化烧损，求拔长后的长度，并判断是否需分段拔长（已知拔长时最大送进量L=120mm，砧宽b=150mm，送进量与砧宽比L/b需≤0.7）。解：（1）计算拔长后长度L2：原始体积V1=π×(150/2)²×1000=π×75²×1000=5,625,000πmm³拔后截面积A2=π×(80/2)²=π×40²=1,600πmm²L2=V1/A2=5,625,000π/1,600π=3515.625mm≈3516mm（2）判断是否需分段拔长：拔长时单次送进量L=120mm，砧宽b=150mm，L/b=120/150=0.8>0.7（超出允许范围）。因此需减小送进量至L≤0.7×150=105mm，此时单次拔长的变形长度为105mm，总拔长次数n=3516/105≈33.5次，需分段拔长以避免送进量过大导致的表面裂纹。2.缺陷分析与解决（10分）：某工厂生产的曲轴锻件（材料42CrMo）在机加工后发现表面存在折叠缺陷，试分析可能原因并提出解决措施。答：可能原因：（1）模具设计不合理：预锻模膛与终锻模膛过渡处圆角半径过小（R<5mm），金属流动受阻；（2）坯料体积过大：多余金属在分模面处形成过厚飞边，回流时卷入锻件表面；（3）锻造温度不均：局部温度过低（<800℃），金属流动性差，导致折叠；（4）操作不当：锤击力不足或打击次数过多，金属未完全充满模膛即产生回流；（5）模具磨损：模膛表面磨损后出现棱角，金属流动时在棱角处形成折叠。解决措施：（1）优化模具设计：增大预锻模膛与终锻模膛的过渡圆角（R≥8mm），调整飞边槽桥部高度（h=23mm）以控制金属流动；（2）精确控制坯料体积：通过称量或尺寸检测确保坯料体积误差≤±2%；（3）均匀加热：采用感应加热或分段加热，确保坯料心表温差≤50℃，始锻温度11801200℃，终锻温度≥850℃；（4）规范操作：首击采用轻锤（打击能量30%50%）使金属均匀流动，后续重击（打击能量80%100%）充满模膛；（5）定期修模：每生产5001000件后检查模膛表面，磨损处采用堆焊修复并打磨圆角。3.工艺方案设计（10分）：设计直径φ300mm、长度1500mm的42CrMo钢齿轮轴的锻造工艺（从坯料准备到热处理结束）。答：工艺方案如下：（1）坯料准备：选用电渣重熔钢锭（φ400mm×2000mm），重量约m=ρ×V=7.85g/cm³×π×(20cm)²×200cm≈1978kg（考虑10%烧损，实际钢锭需2176kg）；锯切下料：按计算长度切割（考虑锻造比Y=4，原始截面积A1=π×(200mm)²=40000πmm²，锻后截面积A2=π×(150mm)²=22500πmm²，Y=A1/A2≈1.78，需调整为镦粗后拔长，实际采用φ400mm钢锭镦粗至φ500mm（高度h=2000×(400/500)²=1280mm），再拔长至φ300mm×1500mm，锻造比Y=(