2025年大学材料成型及控制工程（材料成型技术）试题及答案.doc

2025年大学材料成型及控制工程（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. 锻造 C. 压铸 D. 熔模铸造
2. 砂型铸造中，型砂的主要成分不包括以下哪项？
A. 石英砂 B. 黏土 C. 水 D. 石墨粉
3. 锻造时，金属材料的变形主要是通过什么方式实现的？
A. 液态流动 B. 固态塑性变形 C. 固态弹性变形 D. 气态扩散
4. 以下哪种焊接方法属于熔化焊？
A. 电阻焊 B. 摩擦焊 C. 电弧焊 D. 超声波焊
5. 焊接接头的组织和性能不均匀，其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
6. 粉末冶金工艺中，压制工序的主要目的是？
A. 使粉末成型 B. 提高粉末纯度 C. 降低粉末粒度 D. 改善粉末流动性
7. 注塑成型过程中，塑料熔体进入模具型腔的方式是？
A. 重力流动 B. 压力注射 C. 真空吸入 D. 自然滴落
8. 金属热处理工艺中，淬火的目的主要是？
A. 提高硬度 B. 降低硬度 C. 改善韧性 D. 消除内应力
9. 以下哪种材料成型技术常用于制造高精度、复杂形状的零件？
A. 3D打印 B. 传统机加工 C. 手工锻造 D. 砂型铸造
10. 材料成型过程中，影响成型质量的因素不包括以下哪方面？
A. 材料性能 B. 成型工艺参数 C. 操作人员性别 D. 模具设计

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共10分）
答题要求：本大题共5小题，每空2分。请将答案填写在相应的横线上。

1. 铸造工艺中，模样的作用是____________________。
2. 锻造分为自由锻和模锻，自由锻的特点是____________________。
3. 焊接接头由焊缝区、熔合区和____________________组成。
4. 粉末冶金的基本工艺流程包括制粉、成型和____________________。
5. 注塑成型机主要由注射装置、合模装置、液压系统和____________________组成。

三、简答题（共20分）
答题要求：本大题共3小题，每题6分。简要回答问题，条理清晰。

1. 简述砂型铸造的工艺流程。
2. 说明锻造比的含义及其对锻造质量影响。
3. 分析焊接变形产生的原因及减少焊接变形的措施。

四、材料分析题（共20分）
答题要求：阅读以下材料，回答问题。

材料：在某汽车零部件制造企业，采用了多种材料成型技术来生产汽车发动机缸体。其中，部分缸体采用了铸造工艺，另一部分采用了锻造工艺。在铸造过程中，发现铸件出现气孔缺陷；在锻造过程中，出现了锻造裂纹。

问题1：分析铸造过程中气孔缺陷产生的可能原因。（8分）
问题2：探讨锻造裂纹产生的原因及预防措施。（12分）

五、综合应用题（共20分）
答题要求：根据给定的条件，设计一个合理的材料成型工艺方案。

某企业要生产一批形状复杂、尺寸精度要求高的铝合金零件，年产量为5000件。请设计一个适合该零件生产的材料成型工艺方案，并说明理由。（20分）

答案：
1. B
2. D
3. B
4. C
5. B
6. A
7. B
8. A
9. A
10. C

二、1. 形成铸型型腔 2. 工具简单，通用性强，但精度低 3. 热影响区  4. 烧结 5. 控制系统

三、1. 砂型铸造工艺流程：制造模样和芯盒；制备型砂和芯砂；造型和制芯；合箱；浇注；落砂；清理；检验。
2. 锻造比是锻造时金属变形程度的一种表示方法。锻造比合适可使金属的流线合理分布，提高零件的力学性能；锻造比过大，会使金属的加工硬化严重，降低塑性，增加锻造难度，甚至产生裂纹等缺陷影响锻造质量。
3. 焊接变形产生原因：焊接过程中不均匀加热和冷却。减少措施：选择合理的焊接顺序；采用合适的焊接工艺参数；进行焊前预热和焊后缓冷；采用反变形法；刚性固定法等。

四、问题1：铸造气孔缺陷可能原因：型砂透气性差；浇注速度过快；金属液含气量高；模样或芯盒排气不畅等。
问题2：锻造裂纹产生原因可能是锻造温度不当，变形速度过快，锻造比过大等。预防措施：严格控制锻造温度范围；合理控制变形速度；选择合适锻造比；对坯料进行良好的加热和保温；锻造后进行适当热处理等。

五、可采用熔模铸造工艺。理由：熔模铸造能制造形状复杂、尺寸精度高的零件，适合该铝合金零件要求。其工艺过程能有效保证零件精度，且生产效率相对较高，可满足年产量5000件的需求。同时，熔模铸造能减少加工余量，降低材料消耗，提高材料利用率，符合企业生产要求。