2026年大学大三（材料科学与工程）材料成型工艺综合测试试题及答案

2025年大学大三（材料科学与工程）材料成型工艺综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）本卷共10个小题，每题3分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.以下哪种材料成型工艺适用于制造形状复杂、精度要求高的小型零件？A.铸造B.锻造C.注塑成型D.焊接2.金属材料在锻造过程中，随着变形程度的增加，其内部组织会发生怎样的变化？A.晶粒细化，强度和韧性提高B.晶粒粗化，强度和韧性提高C.晶粒细化，强度提高韧性降低D.晶粒粗化，强度和韧性降低3.焊接接头中，热影响区的性能主要取决于什么？A.焊接材料的成分B.焊接工艺参数C.母材的原始组织D.以上都是4.下列哪种铸造方法的生产效率最高？A.砂型铸造B.熔模铸造C.金属型铸造D.离心铸造5.塑料注射成型过程中，保压阶段的作用是？A.补充塑料熔体冷却收缩所需的物料B.使塑件压实，提高尺寸精度C.防止塑件脱模后变形D.以上都是6.对于铝合金的锻造，合适的锻造温度范围是？A.室温-100℃B.100℃-300℃C.300℃-500℃D.500℃-700℃7.焊接时，产生气孔的主要原因不包括以下哪项？A.焊接材料受潮B.焊接速度过快C.焊件表面清理不干净D.焊接电流过大8.在砂型铸造中，型芯的作用是？A.形成铸件的内腔B.增加铸件的强度C.改善铸件的表面质量D.提高铸件的生产率9.锻造比的计算公式是？A.锻造前坯料的截面积/锻造后锻件的截面积B.锻造后锻件的截面积/锻造前坯料的截面积C.锻造前坯料的长度/锻造后锻件的长度D.锻造后锻件的长度/锻造前坯料的长度10.注塑成型中，模具温度对塑件质量有重要影响，一般来说，提高模具温度会使塑件？A.收缩率增大，表面粗糙度降低B.收缩率减小，表面粗糙度降低C.收缩率增大，表面粗糙度增加D.收缩率减小，表面粗糙度增加第II卷（非选择题，共70分）11.（10分）简述铸造工艺的基本流程，并说明每个环节的关键要点。12.（15分）分析锻造工艺中影响锻件质量的因素有哪些，并阐述如何控制这些因素以获得高质量的锻件。13.（15分）焊接质量受多种因素影响，请详细说明焊接工艺参数（如焊接电流、电压、焊接速度等）对焊接质量的具体影响，并举例说明如何根据焊件要求合理选择这些参数。14.（15分）阅读以下材料：在汽车制造中，发动机缸体是关键部件，其质量直接影响发动机性能。传统的铸铁缸体采用铸造工艺生产，虽然成本较低，但重量较大且散热性能有限。近年来，随着材料科学与工程技术的发展，铝合金缸体逐渐成为主流。铝合金缸体通过压铸成型工艺制造，具有重量轻、散热好等优点，能有效提高发动机的燃油经济性和动力性能。然而，压铸成型工艺对模具要求高，且生产过程中易出现一些缺陷。问题：请分析铝合金缸体压铸成型工艺的优势与面临的挑战，并提出相应的改进措施。15.（15分）现有一种新型复合材料需要成型，初步考虑采用纤维增强热塑性塑料的模压成型工艺。请设计一个模压成型的工艺流程，并说明每个步骤的作用和注意事项。答案：1.C2.A3.D4.D5.D6.D7.D8.A9.B10.B11.铸造工艺基本流程：首先是模样和芯盒的制造，关键要点是尺寸精度和表面质量要高，以保证铸件的形状精度。然后是造型和制芯，要保证型砂和芯砂的性能符合要求，紧实度均匀。接着是合箱，需确保上下砂型准确对准，防止错箱。之后是浇注，要控制好浇注温度和速度，避免出现浇不足、冷隔等缺陷。最后是落砂清理，去除型芯和型砂，对铸件进行质量检查和必要的后续处理。12.影响锻件质量的因素：锻造温度、变形程度、锻造设备等。控制因素的方法：合理选择锻造温度范围，保证金属材料具有良好的塑性和流动性；控制合适的变形程度，通过锻造比来衡量，使锻件内部组织均匀细化；选择合适的锻造设备，确保设备精度和稳定性。同时，要严格控制锻造过程中的加热速度、保温时间等，防止过热、过烧等缺陷。13.焊接电流影响焊缝的熔深和熔宽，电流增大，熔深和熔宽增加，但过大易产生烧穿、气孔等缺陷。电压影响电弧的稳定性和焊缝的成型，电压过高，电弧拉长，熔深减小，熔宽增加。焊接速度影响焊缝的热输入和成型，速度过快，热输入不足，易产生未焊透等缺陷。例如，焊接薄板时，应采用较小电流、较低电压和较快速度；焊接厚板时，需较大电流、适当电压和较慢速度。14.优势：重量轻可提高汽车燃油经济性和加速性能；散热好能有效降低发动机工作温度，提高其可靠性和耐久性。挑战：模具成本高且寿命有限；生产中可能出现气孔、裂纹等缺陷。改进措施：研发高性能模具材料，提高模具寿命；优化压铸工艺参数，如浇注温度、压力等，减少缺陷产生；加强生产过程中的质量检测和控制。15.工艺流程：首先准备模具，确保模具型腔尺寸精确、表面光滑。将纤维增强热塑性塑料颗粒放入模具加料室。合模并施加一定压力，使塑料颗粒在压力下熔融流动