2025年大学大三（材料科学与工程）材料成型工艺基础测试题及答案

2025年大学大三（材料科学与工程）材料成型工艺基础测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)1.以下哪种材料成型工艺常用于制造高精度、复杂形状的零件？（）A.铸造B.锻造C.数控加工D.3D打印2.金属材料在热加工过程中，其内部组织会发生显著变化，以下哪种变化是热加工所特有的？（）A.晶粒细化B.产生加工硬化C.形成纤维组织D.消除残余应力3.砂型铸造中，型砂的性能对铸件质量影响很大。型砂应具备的性能不包括以下哪一项？（）A.强度B.透气性C.可塑性D.导电性4.锻造时，金属材料的变形抗力与以下哪个因素关系最为密切？（）A.材料的硬度B.材料的密度C.锻造温度D.锻造设备的吨位5.焊接过程中，容易产生焊接缺陷。以下哪种缺陷是由于焊接时母材金属与焊缝金属未完全熔合造成的？（）A.气孔B.夹渣C.未熔合D.裂纹6.粉末冶金工艺中，压制坯块的密度对最终制品性能有重要影响。提高压制坯块密度的方法不包括以下哪种？（）A.增加压制压力B.延长压制时间C.提高粉末的流动性D.降低粉末的粒度7.塑料成型工艺中，注塑成型是应用广泛的一种。注塑成型过程中，塑料熔体注入模具型腔后，首先要经历的阶段是（）A.保压B.冷却C.充模D.固化8.对于复合材料成型工艺，以下哪种说法是错误的？（）A.复合材料具有比单一材料更好的综合性能B.层压成型是复合材料成型的一种常见方法C.复合材料成型过程中不需要考虑材料的相容性D.纤维增强复合材料的性能与纤维的含量和分布有关9.精密铸造能够获得高精度的铸件，其关键技术在于（）A.精确的模具制造B.优质的型砂C.合适的铸造合金D.先进的熔炼设备10.在材料成型过程中，热处理工艺常常与成型工艺相结合。以下哪种热处理工艺可以改善金属材料的切削加工性能？（）A.退火B.正火C.淬火D.回火第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题3分，共15分）答题要求：请在横线上填写正确答案。(总共5题，每题3分)1.自由锻造的基本工序包括镦粗、拔长、冲孔、______等。2.焊接接头由焊缝区、______、热影响区组成。3.注塑成型的模具主要由______、浇注系统、冷却系统、顶出机构等部分组成。4.粉末冶金工艺的基本工序包括粉末制备、压制、烧结、______等。5.复合材料按增强相的形态可分为纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料和______复合材料。三、简答题（每题10分，共30分）答题要求：简要回答问题，观点明确，逻辑清晰。(总共3题，每题10分)1.简述铸造工艺中冒口的作用。2.说明锻造比的含义及其对锻造质量和性能的影响。3.分析塑料注射成型过程中可能出现的制品缺陷及原因。四、材料分析题（共15分）答题要求：根据所给材料，回答问题。(总共1题，每题15分)材料：某工厂采用砂型铸造工艺生产一批铸铁零件。在生产过程中，发现部分铸件出现了气孔缺陷。经过分析，发现型砂的透气性较差，且浇注温度过高。问题：1.请解释型砂透气性差和浇注温度过高为何会导致铸件产生气孔缺陷。2.针对型砂透气性差的问题，可采取哪些改进措施？五、综合论述题（共20分）答题要求：结合所学知识，对所给主题进行全面、深入的论述。(总共1题，每题20分)主题：随着科技的发展，新型材料成型工艺不断涌现。请论述3D打印技术在材料科学与工程领域的应用现状及发展前景。答案：一、选择题1.D2.C3.D4.A5.C6.C7.C8.C9.A10.B二、填空题1.弯曲2.熔合区3.成型零件4.后处理5.晶须增强三、简答题1.冒口的作用主要有：储存金属液，补偿铸件凝固收缩，防止铸件产生缩孔；集渣，使熔渣、夹杂物等上浮到冒口中，避免进入铸件内部；排气，排出型腔中的气体。2.锻造比是锻造时金属材料变形程度的一种表示方法，通常用锻造前后的截面面积之比或长度之比来计算。锻造比增大，可使金属材料的内部缺陷得到改善，如气孔焊合、疏松压实等，提高材料的致密度；同时，能使晶粒细化，改善材料的力学性能，如强度、韧性等。但锻造比过大，会使锻造能耗增加，生产效率降低，还可能导致锻造裂纹等缺陷。3.塑料注射成型过程中可能出现的制品缺陷及原因如下：-短射：原因可能是塑料熔体温度过低、注射压力不足、模具温度过低、浇口尺寸过小等。-飞边：通常是由于注射压力过高、锁模力不足、模具分型面密封不良等。-熔接痕：与熔体温度、注射速度、模具结构、浇口位置等因素有关。-翘曲变形：可能是冷却不均匀、制品壁厚不均匀、脱模顶出不平衡等原因造成。四、材料分析题1.型砂透气性差，在浇注过程中，型腔中的气体难以排出，会残留在铸件内部形成气孔。浇注温度过高，金属液的流动性增大，气体在金属液中的溶解度降低，气体容易逸出形成气泡，当气泡来不及排出铸件表面时，就会在铸件内部形成气孔。2.针对型砂透气性差的问题，可采取以下改进措施：选用透气性好的型砂材料；适当增加型砂中的煤粉含量，改善型砂的发气性；对型砂进行烘干处理，降低型砂中的水分含量；优化型砂的配比，提高型砂的综合性能；在造型过程中，合理控制紧实度，避免型砂过于紧实影响透气性。五、综合论述题3D打印技术在材料科学与工程领域的应用现状及发展前景如下：应用现状：-复杂结构零件制造：能够直接制造出具有复杂内部结构和外形的零件，无需传统的模具加工，大大缩短了产品研发周期。-新型材料制备：可用于制备具有特殊结构和性能的复合材料及功能材料，如梯度材料、多孔材料等。-个性化定制：满足不同客户对产品个性化的需求，实现定制化生产。发展前景：-材料多样性扩展：随着技术的不断进步，能够打印的材料种类将不断