2025年大学材料成型及控制工程（材料成型理论）试题及答案.doc

2025年大学材料成型及控制工程（材料成型理论）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：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 以下哪种材料成型方法不属于液态成型？（ ）
A. 铸造
B. 压铸
C. 锻造
D. 熔模铸造
2. 铸件产生缩孔的主要原因是（ ）
A. 液态收缩
B. 凝固收缩
C. 固态收缩
D. 以上都是
3. 砂型铸造中，型砂的主要作用不包括（ ）
A. 形成铸件形状
B. 承受金属液压力
C. 提供热量
D. 退让铸件收缩
4. 熔模铸造的优点不包括（ ）
A. 尺寸精度高
B. 表面质量好
C. 生产效率高
D. 可铸造复杂形状零件
5. 压铸时，金属液填充型腔的方式主要是（ ）
A. 重力填充
B. 压力填充
C. 离心填充
D. 真空填充
6. 锻造过程中，金属材料发生的主要变形方式是（ ）
A. 弹性变形
B. 塑性变形
C. 热变形
D. 冷变形
7. 自由锻的基本工序不包括（ ）
A. 镦粗
B. 拔长
C. 冲孔
D. 车削
8. 模锻与自由锻相比，其优点不包括（ ）
A. 生产效率高
B. 尺寸精度高
C. 材料利用率高
D. 设备简单
9. 焊接过程中，形成焊接接头的区域不包括（ ）
A. 焊缝区
B. 熔合区
C. 热影响区
D. 母材区
10. 常见的焊接缺陷中，气孔产生的主要原因是（ ）
A. 焊接速度过快
B. 焊接电流过大
C. 焊件清理不干净
D. 焊条直径不合适

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共15分）
答题要求：此字段共5小题，每空1分。请在横线上填写正确答案。

1. 液态成型中，合金的充型能力主要取决于合金的______、______和______等因素。
2. 铸造工艺参数包括______、______、______、______等。
3. 锻造比是衡量锻造过程中金属材料______程度的指标，其计算方法为______。
4. 焊接接头的组织和性能不均匀，其中______区性能最差，______区性能最好。
5. 常见的焊接方法有______、______、______、______等。

三、简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。

1. 简述砂型铸造的工艺流程。
2. 说明熔模铸造的特点及适用范围。
3. 分析锻造时金属材料产生纤维组织的原因及对性能的影响。
4. 简述焊接残余应力和变形产生的原因及减少措施。

四、材料分析题（共15分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。

材料：某工厂生产一批铝合金铸件，在生产过程中发现部分铸件出现了气孔缺陷。经分析，发现是由于铝合金液在浇注过程中卷入了大量气体所致。

问题：
1. 请分析铝合金液卷入气体的可能原因。（5分）
2. 针对气孔缺陷，提出相应的解决措施。（5分）
3. 如何在生产过程中预防铝合金铸件出现气孔缺陷？（5分）

五、综合应用题（共20分）
答题要求：本大题共2小题，每小题10分。结合所学知识，解决实际问题，并详细阐述解题思路。

1. 某零件采用锻造工艺生产，已知该零件的尺寸要求较高，形状较为复杂。请设计一套锻造工艺方案，并说明各工序的作用及注意事项。
2. 有一焊接结构件需要焊接，材料为Q235钢。请选择合适的焊接方法，并制定焊接工艺参数，同时说明焊接过程中的质量控制要点。

答案：
一、选择题
1. C 2. B 3. C 4. C 5. B 6. B 7. D 8. D 9. D 10. C
二、填空题
1. 流动性、浇注温度、浇注系统结构
2. 铸件尺寸公差、机械加工余量、起模斜度、收缩率
3. 变形，锻造比=锻造前的横截面积/锻造后的横截面积
4. 熔合区，母材区
5. 电弧焊、气焊、电阻焊、钎焊
三、简答题
1. 砂型铸造工艺流程：制造模样和芯盒；制备型砂和芯砂；造型和造芯；合型；浇注；落砂；清理；检验。
2. 熔模铸造特点：尺寸精度高、表面质量好、可铸造复杂形状零件。适用范围：适用于生产形状复杂、精度要求高的小型零件，如航空航天、电子、机械等行业的零件。
3. 锻造时金属材料产生纤维组织的原因：锻造过程中，金属材料的晶粒沿变形方向被拉长，形成纤维组织。对性能的影响：纤维组织使材料的力学性能具有方向性，平行于纤维方向的强度和塑性高于垂直方向。
4. 焊接残余应力和变形产生的原因：焊接过程中，焊件局部受热不均匀，导致热胀冷缩不均匀。减少措施：合理选择焊接工艺参数；采用合适焊接顺序；进行焊后热处理；采用刚性固定法。
四、材料分析题
1. 铝合金液卷入气体的可能原因：浇注系统设计不合理，如浇口杯高度不够、直浇道直径过小等导致液体流动不畅；型砂透气性差，气体排出困难；铝合金液温度过高，气体溶解度降低而逸出。
2. 解决措施：优化浇注系统，增大浇口杯高度、直浇道直径等；提高型砂透气性；适当降低铝合金液浇注温度。
3. 预防措施：合理设计浇注系统，保证液体平稳流动；选用透气性好的型砂；严格控制铝合金液浇注温度；浇注前对铝合金液进行除气处理。
五、综合应用题（略，需根据具体知识详细阐述解题思路）