2025年大学材料科学与工程（材料成型技术）试题及答案.doc

2025年大学材料科学与工程（材料成型技术）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40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20题，每题2分，每题只有一个选项符合题意)

1. 以下哪种材料成型技术常用于制造复杂形状的小型零件？（ ）
A. 铸造
B. 锻造
C. 注塑成型
D. 焊接
2. 铸造过程中，液态金属充满铸型型腔的能力称为（ ）。
A. 流动性
B. 收缩性
C. 偏析
D. 吸气性
3. 锻造时，金属材料在（ ）作用下产生塑性变形。
A. 压力
B. 拉力
C. 冲击力
D. 重力
4. 焊接接头中，性能最差的区域是（ ）。
A. 焊缝区
B. 熔合区
C. 热影响区
D. 母材区
5. 下列哪种材料成型技术适合制造大型结构件？（ ）
A. 3D打印
B. 电火花加工
C. 电弧焊
D. 精密铸造
6. 注塑成型中，塑料颗粒在料筒内经历的过程不包括（ ）。
A. 加热
B. 熔融
C. 固化
D. 混合
7. 金属材料在锻造前进行加热的主要目的是（ ）。
A. 提高硬度
B. 降低塑性
C. 改善流动性
D. 消除内应力
8. 焊接时，防止气孔产生的主要措施是（ ）。
A. 控制焊接速度
B. 清理焊件表面
C. 选择合适的焊接电流
D. 预热焊件
9. 以下哪种铸造方法适用于生产高精度、高质量的铸件？（ ）
A. 砂型铸造
B. 熔模铸造
C. 离心铸造
D. 压力铸造
10. 锻造工艺中，镦粗比过大可能会导致（ ）。
A. 内部裂纹
B. 表面氧化
C. 尺寸精度降低
D. 硬度不均匀
11. 3D打印技术中，常用的材料不包括（ ）。
A. 金属粉末
B. 陶瓷粉末
C. 木材
D. 塑料
12. 焊接热影响区的组织和性能变化主要取决于（ ）。
A. 焊接方法
B. 焊接材料
C. 焊接工艺参数
D. 母材成分
13. 注塑成型模具中，用于成型塑件内部形状的是（ ）。
A. 型芯
B. 型腔
C. 浇口
D. 冷却系统
14. 铸造工艺中，冒口的作用是（ ）。
A. 补缩
B. 排气
C. 集渣
D. 定位
15. 锻造时，坯料的加热温度过高会导致（ ）。
A. 晶粒细化
B. 塑性降低
C. 氧化脱碳
D. 硬度增加
16. 以下哪种焊接方法属于熔化焊？（ ）
A. 电阻焊
B. 摩擦焊
C. 气焊
D. 钎焊
17. 熔模铸造的工艺流程中，最后一步是（ ）。
A. 制模
B. 造型
C. 脱蜡
D. 浇注
18. 注塑成型过程中，保压的作用是（ ）。
A. 防止塑件收缩
B. 提高塑件硬度
C. 改善塑件表面质量
D. 降低塑件内应力
19. 金属材料锻造后的纤维组织对其性能的影响是（ ）。
A. 横向性能优于纵向性能
B. 纵向性能优于横向性能
C. 横向和纵向性能相同
D. 使材料各向同性
20. 焊接变形的主要原因是（ ）。
A. 焊接热应力
B. 焊接材料质量
C. 焊工操作技术
D. 焊件尺寸

第II卷（非选择题 共60分）

（一）填空题（每题2分，共10分）
1. 材料成型技术主要包括______、______、______、______等。
2. 铸造工艺的基本工序包括______、______、______、______等。
3. 锻造分为______和______两种方式。
4. 焊接接头由______、______和______组成。
5. 注塑成型的主要工艺参数有______、______、______、______等。

（二）简答题（每题5分，共20分）
1. 简述铸造工艺中影响铸件质量的主要因素。
2. 锻造工艺对金属材料的组织和性能有哪些改善？
3. 焊接过程中可能产生哪些缺陷？如何预防？
4. 简述注塑成型的工作原理。

（三）分析题（每题10分，共20分）
1. 分析金属材料在铸造、锻造和焊接过程中组织和性能的变化特点，并说明这些变化对材料使用性能的影响。
2. 某零件采用注塑成型工艺生产，出现了尺寸精度超差的问题。请分析可能导致该问题的原因，并提出相应的解决措施。

（四）材料题（每题10分，共10分）
材料：在机械制造中，一个关键零件需要具备高强度、高韧性和良好的耐磨性。现有两种材料可供选择，材料A是一种经过锻造的合金钢，材料B是一种铸造的碳钢。已知锻造合金钢的组织更加致密，晶粒细小，而铸造碳钢的组织相对疏松，晶粒粗大。

问题：从材料成型技术和组织性能的角度分析，哪种材料更适合制造该零件？为什么？

（五）综合应用题（每题10分，共10分）
设计一个简单的机械零件，如一个轴类零件，说明其功能要求。然后选择一种合适的材料成型技术来制造该零件，并阐述选择该技术的理由以及该技术的工艺流程。

答案：
1. C
2. A
3. A
4. B
5. C
6. C
7. C
8. B
9. B
10. A
11. C
12. C
13. A
14. A
15. C
16. C
17. D
18. A
19. B
20. A

填空题答案：
1. 铸造、锻造、焊接、注塑成型
2. 模样制造、造型、造芯、合箱、浇注、落砂、清理
3. 自由锻造、模型锻造
4. 焊缝区、熔合区、热影响区
5. 温度、压力、时间、速度

简答题答案：
1. 影响因素有：液态金属流动性、收缩性、浇注温度、铸型性质等。
2. 通过锻造，可使金属材料的晶粒细化，组织致密，提高强度、硬度和韧性等。
3. 可能产生的缺陷有气孔（清理焊件表面等）、裂纹（选择合适工艺参数等）、夹渣（清理焊件等）等。预防措施根据不同缺陷采取相应方法。
4. 注塑成型是将塑料颗粒加热熔融后，在注塑机的螺杆或柱塞推动下，以高压注入模具型腔，经保压、冷却定型后得到塑件。

分析题答案：
1. 铸造组织疏松、粗大，性能不均匀。锻造组织致密、晶粒细化，性能提高。焊接热影响区组织性能改变。铸造影响形状复杂件，锻造用于承受重载件，焊接用于连接。
2. 原因可能有模具磨损、温度控制不当、材料收缩率不准确等。措施有定期检查模具、精确控制温度、准确测量材料收缩率等。

材料题答案：材料A更适合。因为锻造合金钢组织致密、晶粒细小，能满足零件高强度、高韧性和良好耐磨性要求。铸造碳钢组织疏松、晶粒粗大，性能难以达到。

综合应用题答案：轴类零件功能是传递扭矩。选择锻造技术，理由是能提高强度和韧性。工艺流程：下料、加热、锻造、热处理（改善组织性能）、机加工（保证尺寸精度）、检验。