2026年大学(材料成型及控制工程)材料成型技术基础试题及答案

2026年大学(材料成型及控制工程)材料成型技术基础试题及答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分）1.金属晶体发生滑移塑性变形的实质是（）A.位错在切应力作用下的运动B.晶面沿滑移方向整体原子移动C.晶界沿滑移方向的滑动D.晶体沿特定晶面的孪生2.灰铸铁铸造生产中，在一定范围内提高碳硅当量，铸件的整体收缩率会发生的变化是（）A.逐渐增大B.逐渐减小C.保持不变D.先增大后减小3.模锻工艺流程中，用于使坯料得到与锻件基本一致的形状和尺寸，最终成形的模膛是（）A.拔长模膛B.滚挤模膛C.预锻模膛D.终锻模膛4.CO₂气体保护焊相比其他电弧焊，最突出的缺点是（）A.焊接飞溅较大，焊缝成形不够平整B.对工件表面油污敏感，容易产生缺陷C.熔深浅，只适合焊接薄板D.成本高，生产效率低5.热塑性塑料注射成型过程中，保压阶段的核心作用是（）A.使熔体充满型腔B.补缩熔体冷却收缩，防止产生缩孔凹痕C.使熔体冷却定型D.排出型腔中的气体6.焊接熔池冶金过程中，脱氧处理的核心目的是去除熔池中多余的（）A.氧元素B.氢元素C.氮元素D.硫磷杂质7.铸造生产中，采用定向凝固工艺原则的主要目的是防止哪类缺陷（）A.热裂纹B.缩孔和集中缩松C.枝晶偏析D.冷隔浇不足8.冷变形后的金属经过完全再结晶退火后，力学性能会发生的变化是（）A.强度、硬度升高，塑性、韧性降低B.强度、硬度降低，塑性、韧性升高C.强度、硬度不变，塑性、韧性升高D.强度、硬度和塑性韧性都不变9.圆筒形零件拉深工艺中，拉深件最容易出现的两种主要失效形式是（）A.起皱和拉裂B.回弹和起皱C.回弹和拉裂D.翘曲和回弹10.铝合金熔铸生产中，精炼除气工艺主要去除的有害气体是（）A.氧气B.氮气C.氢气D.二氧化碳11.钨极氩弧焊中，氩气的核心作用是（）A.脱氧去除熔池杂质B.隔绝空气，保护熔池金属不被氧化C.增加电弧温度，提高熔深D.细化焊缝晶粒，提高接头性能12.自由锻实心冲子冲孔工艺中，冲孔操作的第一步定位工序是（）A.加热坯料中心区域B.在坯料中心位置压出浅凹坑，防止冲子偏移C.将冲子固定在坯料中心D.转动坯料找正冲孔中心13.熔模铸造（失蜡铸造）的工艺特点不包括以下哪一项（）A.铸件尺寸精度高，表面质量好B.可以铸造形状非常复杂的薄壁铸件C.适合大批量小型铸件的生产D.适合生产大型厚壁重型铸件14.聚合物挤出成型中，挤出物离开口模后会发生明显的尺寸膨胀（挤出胀大），产生该现象的本质原因是（）A.熔体温度升高发生热膨胀B.出口处熔体压力突然降低C.熔体流动过程中取向的高分子发生弹性回复D.熔体流动性随温度降低发生变化15.埋弧焊相较于手工电弧焊，最不适合焊接的焊缝位置是（）A.水平平焊缝B.水平角焊缝C.垂直立焊缝D.筒体环焊缝二、多项选择题（本大题共5小题，每小题4分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.下列加工方法中，属于金属塑性成型加工范畴的有（）A.轧制B.模锻C.挤压D.熔模铸造E.冷拉拔2.铸造成型过程中，按照气孔产生的原因分类，常见的气孔类型包括（）A.析出性气孔B.侵入性气孔C.反应性气孔D.缩松气孔E.裂纹气孔3.冷变形后的金属进行低温回复退火处理，会发生的变化包括（）A.金属内部的残余内应力基本消除B.金属的电阻率明显降低C.晶粒的大小和形态基本不发生变化D.金属的强度硬度发生显著下降E.位错发生重排，密度明显降低4.完整的熔焊接头组织区域包括以下哪几个部分（）A.焊缝区B.熔合区C.热影响区D.原始母材区E.热裂区5.下列铸造工艺方法中，属于特种铸造范畴的有（）A.砂型铸造B.熔模铸造C.压力铸造D.金属型铸造E.离心铸造三、填空题（本大题共10空，每空2分，共20分）1.金属结晶过程中，过冷度是指①________与②________的差值；一般情况下，冷却速度越快，过冷度③________。2.模锻生产带通孔的锻件时，锻件上平行于分模面的通孔无法直接锻透，必须预留一定厚度的④________，后续通过切边工序切除。3.按照焊接过程的物理本质分类，焊接工艺可以分为熔焊、⑤________和钎焊三大类。4.热塑性塑料注射成型过程中，熔体在模具型腔中的成型过程一般分为充模、⑥________、保压补缩和冷却脱模四个阶段。5.圆筒形拉深工艺中，防止凸缘部位发生起皱缺陷的最常用工艺措施是采用⑦________进行压边。6.铸铁按照石墨的形态特征分类，可以分为普通灰铸铁、⑧________、可锻铸铁和蠕墨铸铁四大类。7.焊接低碳钢时，低碳钢焊缝最容易产生的裂纹类型是⑨________裂纹；而中碳、高碳钢焊接时，最容易产生的裂纹类型是⑩________裂纹。四、简答题（本大题共3小题，每小题6分，共18分）1.简述铸造生产中定向凝固原则和同时凝固原则的定义，分别说明二者的适用场合。2.简述冷变形金属加工硬化的定义，说明加工硬化产生的原因，以及其对生产的利弊影响。3.简述低碳钢熔焊后，焊接热影响区的组织分区，以及各分区的性能特点。五、综合计算分析题（本大题共1小题，共12分）用厚度t=2mm的08低碳钢钢板拉深生产内径d=80mm的无凸缘圆筒形拉深件，经计算得到所需的毛坯直径D=200mm，已知该材料各次拉深的极限拉深系数分别为：第一次m₁=0.55，第二次m₂=0.78，第三次m₃=0.82，总拉深系数要求大于各次允许的最小拉深系数。请回答以下问题：（1）计算本次拉深的总拉深系数m，判断需要经过几次拉深成形，说明原因；（6分）（2）计算每次拉深后的工件直径，画出各次拉深后工件的横截面示意图，并标注各次的直径尺寸。（6分）一、单项选择题参考答案：1.A2.B3.D4.A5.B6.A7.B8.B9.A10.C11.B12.B13.D14.C15.C（每小题2分，共30分）二、多项选择题参考答案：1.ABCE2.ABC3.ABC4.ABC5.BCDE（每小题4分，共20分，多选少选错选不得分）三、填空题参考答案：①理论结晶温度②实际结晶温度③越大④连皮⑤压焊⑥压实（倒流）⑦压边圈⑧球墨铸铁⑨热⑩冷（每空2分，共20分，意思相近即可得分）四、简答题参考答案：1.（1）定向凝固原则，也叫顺序凝固，是指在铸造工艺设计中，在铸件可能产生缩孔的厚大部位设置冒口，通过工艺控制使铸件远离冒口的部位先凝固，然后是靠近冒口的部位凝固，最后冒口本身凝固，将缩孔转移到冒口中，去除冒口后即可得到无缩孔的致密铸件。（2分）适用场合：主要适用于凝固收缩大、容易产生缩孔缺陷的合金，如铸钢、铝青铜、黄铜等，也适用于壁厚差较大、热节分散的铸件。（1分）（2）同时凝固原则，是指通过工艺调整，如将内浇道开设在铸件薄壁处，在厚壁部位设置冷铁，加快厚壁部位冷却速度，使铸件各个部位的冷却速度接近，同时完成凝固过程的工艺原则。（2分）适用场合：主要适用于凝固收缩较小的合金，如普通灰铸铁、球墨铸铁，也适用于壁厚均匀的薄壁铸件，以及容易产生热裂、残余应力变形的铸件。（1分）共6分，意思相近即可得分。2.（1）定义：金属在冷变形过程中，随着塑性变形程度的增加，金属的强度、硬度逐渐升高，塑性、韧性逐渐下降的现象，称为加工硬化，也叫形变强化。（1分）（2）产生原因：冷变形过程中，金属内部的位错大量增殖，位错密度显著升高，位错之间发生相互作用，产生位错缠结和位错胞结构，阻碍位错的继续运动，使得金属继续变形的抗力增大，因此强度硬度升高，塑性下降。（2分）（3）对生产的影响：有利影响：加工硬化是金属强化的重要手段，对于不能通过热处理强化的低强度金属，如低碳钢、工业纯铝、奥氏体不锈钢等，可以通过冷变形的加工硬化提高强度，例如冷拉低碳钢丝、冷轧汽车钢板、冷挤高精度零件都是利用加工硬化提高构件的承载能力和尺寸稳定性。（2分）不利影响：加工硬化会提高后续塑性加工的变形抗力，使得大变形量的冷变形继续进行变得困难，因此在进行多道次冷加工时，需要在工序之间安排中间再结晶退火，消除加工硬化、恢复金属塑性，才能继续后续加工，这一过程增加了生产工序，提高了能源消耗和生产成本。（1分）共6分，意思相近即可得分。3.低碳钢熔焊后的热影响区，是指焊接过程中，焊缝以外的母材受到焊接热循环作用，发生组织和力学性能变化的区域，按照加热温度和组织变化主要分为四个区域，各分区性能如下：（1）熔合区：位于焊缝和母材的交界处，加热温度区间在固相线和液相线之间，部分金属发生熔化，晶粒严重长大，组织不均匀，强度和韧性显著下降，是焊接接头性能最差的区域，也是焊接裂纹和脆性断裂最容易发生的位置。（2分）（2）过热区：紧挨着熔合区，加热温度范围为Ac3以上至1100℃左右，奥氏体晶粒严重长大，冷却后容易得到粗大的魏氏组织，塑性和冲击韧性显著降低，是焊接接头的主要薄弱区域，刚度较大的焊件容易在此区域产生焊接裂纹。（1.5分）（3）相变重结晶区（正火区）：加热温度范围为Ac3以上至过热温度以下，冷却过程中奥氏体发生完整的相变重结晶，得到均匀细小的铁素体+珠光体组织，强度、塑性、韧性都优于原始母材，是热影响区中性能最好的区域。（1.5分）（4）不完全重结晶区：加热温度范围为Ac1~Ac3之间，只有部分珠光体和晶粒尺寸较小的铁素体发生相变重结晶，冷却后得到细小晶粒，未转变的原始粗大铁素体仍然保留，整体晶粒大小不均匀，力学性能比原始母材稍差。（1分）共6分，分区正确，性能描述正确即可得分。五、综合计算分析题参考答案：（1）总拉深系数计算公式为：总拉深系数m=代入已知数值：d=80mm，由于总拉深系数0.4小于第一次允许的最小拉深系数0.55，因此无法一次拉