吉林大学材料成型考题.doc

吉林大学2004-2005第1学期
材料成形技术基础课程考试试题答案页
专业______ ___班级_______ ___学号__________姓名___ ______成绩____ ___
一、 判断题（每题1分，共32分，正确的画“○”，错误的打“×”）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
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12
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14
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答案

题号
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18
19
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25
26
27
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29
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答案

二、选择题（每题0.5分，共25分）
题号
1
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3
4
5
6
7
8
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答案

题号
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答案

题号
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36
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答案

三、填空（每空0.5分，共26分）
1.( ) ( ) ( )2.( )
3.( ) ( )4.( ) ( )
5.( )6.( )7.( ) ( )
8.( ) ( )9.( )10.( )
( )11.( )12.( ) ( )
13.( )14.( ) ( )15.( )
16.( ) ( )17.( )18.( )
( )19.( )20.( ) ( )
21.( )22.( )23.( ) ( )
24.( )25.( ) ( )26.( )
( )27.( )28.( ) ( )
29.( )30.( )31.( )32.( )
33.( ) ( ) ( )34.( )
四、综合题（19分）
1、绘制铸造工艺图（6分）

图7手弧焊钢板焊接结构（2分）
修改原因
2、绘制自由锻件图，（5分）按顺序选择自由锻基本工序

图8手弧焊不同厚度钢板焊接结构（2分）
修改原因

图9钢管与圆钢的电阻对焊（2分） 修改原因

图10管子的钎焊（2分） 修改原因

吉林大学2004-2005第1学期
材料成形技术基础课程考试试题
注：答案一律写在答卷页中规定位置上，写在其它处无效。
一、 判断题（32分，每空1分。正确的画“O”，错误的画“×”）
1． 过热度相同时，结晶温度范围大的合金比结晶温度范围小的合金流动性好。这是因为在结晶时，结晶温度范围大的合金中，尚未结晶的液态合金还有一定的流动能力。
2． 缩孔和缩松都是铸件的缺陷，在生产中消除缩孔要比消除缩松容易。
3． 采用同时凝固的原则，可以使铸件各部分的冷却速度趋于一致，这样既可以防止或减少铸件内部的铸造应力，同时也可以得到内部组织致密的铸件。
4． 铸造应力包括热应力和机械应力，铸造应力使铸件厚壁或心部受拉应力，薄壁或 表层受压应力。铸件壁厚差越大，铸造应力也越大。
５．一铸件铸造后产生弯曲变形，其原因是铸件的壁厚不均匀，铸件在整个收缩过程中，铸件各部分冷却速度不一致，收缩不一致，形成较大的热应力所至。
６．为了防止铸钢件产生裂纹，设计零件的结构时，尽量使壁厚均匀；在合金的化学成分上要严格限制硫和磷的含量。
７．制定铸造工艺图时，铸件的重要表面应朝下或侧立，同时加工余量应大于其它表面。
８．铸件的大平面在浇注时应朝下放置，这样可以保证大平面的质量，防止砂眼、夹杂和夹砂等缺陷。
９．型芯头是型芯的一个组成部分。它不仅能使型芯定位，排气，同时还能形成铸件的 内腔。
10．制定铸造工艺图时，选择浇注位置的主要目的是保证铸件的质量，而选择分型面的主要目的是简化造型工艺。
11．用压力铸造方法可以生产复杂的薄壁铸件，同时铸件质量也很好。要进一步提高铸件的机械性能，可以通过热处理的方法解决。
12．纤维组织使金属的机械性能具有方向性。纤维组织不能用热处理方法来消除，只能用锻造的方法来改变纤维方向。
13. 温变形过程中，既有加工硬化，又有回复，有时也产生部分再结晶。
14. 实际生产中，最常用的自由锻基本工序是镦粗、拔长、冲孔和切割。
15．锤上模锻时，采用碳素钢钢锭为坯料时，锻造比Y≥2.5～３，采用合金结构钢钢锭为坯料时，锻造比Y≥3～４。
16. 自由锻件的结构应尽量避免加强筋和局部凸台，原因是这种结构降低了金属的可锻性，不利于进行锻造。
17．模锻时为了方便出模，模锻件上垂直分模面的壁都应有斜度，而且内壁的斜度要比外壁的斜度小一些。
18．胎模锻是在自由锻设备上使用胎模生产模锻件的压力加工方法。主要适用于小型锻件的中、小批生产，其锻件精度和生产率高于自由锻，但低于锤上模锻。
19．在曲柄压力机上模锻时，金属沿模膛高度方向充填能力较差。所以，对形状较 复杂的锻件，终锻前应采用预成形和预锻工步。
20．板料弯曲时，变形程度的大小取决于两边夹角。夹角越小，变形越大，变形带应力也越大。
21．拉深是板料冲压的基本变形工序，拉深系数大小和材料的塑性有关，塑性越好，拉深系数越大；塑性不好，则只能选取较小的拉深系数。
22．冲床的一次冲程中，在模具的同一部位上同时完成数道冲压工序的模具，称为连续模。
23．熔化焊的冶金特点是金属熔池的体积小、温度高。如果在焊接过程中不能对金属熔池进行有效的保护，则空气中的氧和氮会侵入熔池，形成有害的氧化物和氮化物。氧化物使焊缝金属的强度、塑性和韧性明显降低；氮化物使焊缝金属的塑性和韧性明显降低。
24． 焊接热影响区的组织和性能与焊缝附近的被焊金属上各点所受的焊接热作用有关，还与被焊金属的化学成分有关，与焊前热处理状态无关。
25．减少焊接应力的工艺措施都可以减少焊接变形。因此，在焊接过程中可以通过减少焊接变形的工艺措施来减少焊接应力。
26．焊接重要的低合金钢结构件一般要用碱性焊条和直流焊机。在焊接时，焊条要接焊机的正极，这种接法叫作反接法。
27．碱性焊条因其焊缝含氢量低、抗裂性好，比酸性焊条更适合于焊接油污、水份难于清理的焊件。
28．高碳钢的含碳量高，焊接接头产生裂纹的倾向大，焊接性差。因此，焊接只限于零件的修复。在焊接过程中，要采取一系列措施，来改善焊接接头的性能。如焊前对工件预热，焊接时使用小电流，焊后进行回火处理等。
29．摩擦焊是利用摩擦热将工件的接触处加热到塑性状态时，施加更大的顶锻压力，使两工件接合处产生塑性变形而焊在一起。因此摩擦焊不仅可以焊接同种金属，也可以焊接异种金属，如铝－铜、铝－钢、铸铁－钢接头。
30．焊接低合金钢时，常采用预热工艺，预热可以减小被焊工件上的温度差，对减小焊接应力很有效，但是对于合金元素含量较高的低合金钢，因其强度高可以不考虑焊接内应力对焊接接头的影响。
31．金属材料的焊接性不是一成不变的。同一种金属用不同的焊接方法及焊接材料，
其焊接性差别不大。
32．形状复杂的大型铸钢件，整体铸造有困难时，可采用铸－焊工艺，以简化制造工艺，降低工件成本。
二、 选择题（24分，每空0.5 分。单向选择。将正确答案的序号写在相应空格内）
1．合金的铸造性能主要是指合金的（ ）和（ ）。
Ａ、充型能力； Ｂ、流动性； Ｃ、收缩；
Ｄ、缩孔倾向； Ｅ、应力大小； Ｆ、裂纹倾向。
2．某铸件在成形过程中，内部产生了气孔。气孔的特征多为分散小圆孔，表面光亮，
直径为0.5～2.0mm，或者直径更大，分布较广，有时遍及整个铸件截面，均匀分布，此种气孔是（ ）。
Ａ、析出气孔； Ｂ、侵入气孔； Ｃ、反应气孔； Ｄ、Ａ和Ｂ。
3．某成分铁水浇注的铸件其牌号为HT150，若仍用该铁水浇注出牌号为HT200 的铸件，应采用的措施是（ ）。
Ａ、孕育处理； Ｂ、降低铸件冷却速度；
Ｃ、增加C、Si含量； Ｄ、提高铸件冷却速度。
4．如图１所示应力框铸件，在室温下，各杆的应力状态为（ ）。若用钢锯沿Ａ－Ａ线将Φ30杆锯断，此时
断口间隙将（ ）。断口间隙
变化的原因是各杆的应力（ ），
导致Φ30杆（ ），
Φ10杆（ ）。
Ａ、增大； Ｂ、减小；
Ｃ、消失； Ｄ、伸长；
Ｅ、缩短； Ｆ、不变；
Ｇ、Φ30杆受压、Φ10受拉；
Ｈ、Φ30杆受拉、Φ10杆受压。 图1
5．有一阶梯形铸件，用某成分铁水浇注后发现薄壁处为P+Fe3C+G组织，而厚壁处为P+G组织。为使铸件全部组织都为P+G组织的孕育铸铁，应（ ）。
Ａ、进行孕育处理； Ｂ、在厚壁处加冷铁；
Ｃ、降低铁水C、Si含量、孕育处理；
Ｄ、增加铁水C、Si含量、在薄壁处加冷铁。
6．铸铁中的HT100、QT400-17、KTH300-06的机
械性能各不相同，其主要原因是（ ）。
Ａ、金属基体不同； Ｂ、碳的存在形式不同；
Ｃ、石墨的形态不同； Ｄ、熔炼方法不同。
7．如图2所示Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ四
种成分的铁碳合金中，铸造性
能最好的合金是（ ）；
锻造性能最好的合金是（ ）。 图2
8．生产铸钢件时，为了防止粘砂，常在铸型表面涂一层（ ）。
Ａ、煤粉； Ｂ、石墨粉； Ｃ、石英粉； Ｄ、粘结剂。
9．用铸造方法生产的零件毛坯，在外形设计上应力求形状简单，其主要目的是
（ ）。
Ａ、提高流动性； Ｂ、节省金属； Ｃ、减小收缩； Ｄ、便于起模。
10．同一铸件，采用成分相同的合金，用砂型铸造，其强度为σ1 ；用金属型铸造，强度为σ2 ；用压力铸造，强度为σ3 。三者强度的排列顺序由大到小应为（ ）。
Ａ、σ1＞σ2＞σ3； Ｂ、σ3＞σ2＞σ1；
Ｃ、σ2＞σ1＞σ3； Ｄ、σ3＞σ1＞σ2。
11．砂型铸造可以生产（ ），熔模铸造适于生产（ ），压力铸造适于生
产（ ）。
Ａ、低熔点合金铸件； Ｂ、灰口铸铁件； Ｃ、 球墨铸铁件；
Ｄ、可锻铸铁件； Ｅ、铸钢件； Ｆ、各种合金铸件。
12．金属的塑性变形有热变形和冷变形之分。在热变形过程中（ ），热变形后
（ ）。
Ａ、产生加工硬化； Ｂ、不产生加工硬化； Ｃ、有加工硬化痕迹；
Ｄ、没有加工硬化痕迹； Ｅ、产生加工硬化同时产生再结晶。
13．在选择锻造温度时，低碳钢的终锻温度选在800℃的两相区，其目的是（ ）。
Ａ、提高低碳钢的强度； Ｂ、进一步提高低碳钢的塑性；
Ｃ、消除网状渗碳体； Ｄ、获得较大的锻造温度范围。
14．图3为缎件毛坯，用自由锻方法生产，合适坯料的直径为（ ），其基工序是（ ）。
Ａ、Φ200；Ｂ、Φ140；Ｃ、Φ120；Ｄ、Φ100；
Ｅ、拔长Φ100→局部镦粗→拔长Φ60→切断；
Ｆ、整体镦粗→拔长Φ100→拔长Φ60→切断；
Ｇ、拔长Φ100→拔长Φ60→局部镦粗→切断；
Ｈ、局部镦粗→拔长Φ100→拔长Φ60→切断
15．有一批经过热模锻变形的中碳钢锻件，锻造后发
现有裂纹，主要原因是（ ）。
Ａ、始锻温度过低； Ｂ、终锻温度过高；
Ｃ、终锻温度过低； D、锻造后冷却速度过慢。 图3
16．锻造一批连杆毛坯200件，为提高生产率决定采用胎模锻。应选用（ ）。
Ａ、扣模； Ｂ、开式筒模； Ｃ、合模； Ｄ、扣模和合模。
17．曲柄压力机上模锻适合锻造（ ）变形的锻件。
Ａ、拔长、弯曲； Ｂ、镦粗、滚压；
Ｃ、镦粗、拔长； Ｄ、镦粗、弯曲。
18．倒车齿轮是汽车上一个重要零件，
其外形如图4。大量生产时毛坯
是经锻造方法生产的，这种锻件
适于在（ ）上锻造。
Ａ、蒸气－空气模锻锤；
Ｂ、热模锻曲柄压力机；
Ｃ、利用胎模在自由锻锤； Ｄ、平锻机。 图4
19．设计落料模具时，凸模尺寸应等于（ ）。
Ａ、工件的尺寸； Ｂ、工件的设计尺寸＋2倍间隙尺寸；
Ｃ、工件的尺寸＋间隙尺寸； Ｄ、工件的设计尺寸－2倍间隙尺寸。
20．厚１mm直径Φ300mm的钢板，经拉深制成外径为Φ110mm的杯形零件，由手册中查得材料的拉深系数m1＝0.60，m2＝0.80，m3＝0.82，m4＝0.85。该零件要经过（ ）拉深才能制成。
Ａ、１次； Ｂ、２次； Ｃ、３次； Ｄ、４次。
21．在模具的分解与组装实验课中，你拆装的模具是（ ）。
Ａ、冲裁模具；Ｂ、弯曲模具；Ｃ、翻边模具；Ｄ、拉深模具。
22．低碳钢的焊接热影响区中，对接头性能影响最不利的是（ ）。
Ａ、熔合区、过热区； Ｂ、熔合区、部分相变区；
Ｃ、过热区、部分相变区； Ｄ、熔合区、过热区、部分相变区。
23．对中碳钢在退火状态下进行焊接，其热影响区的组织由焊缝起应是（ ）。
Ａ、熔合区－过热区－正火区－部分相变区；
Ｂ、熔合区－淬火区－部分淬火区－未受影响区；
Ｃ、熔合区－淬火区－部分淬火区－回火区－未受影响区；
Ｄ、熔合区－淬火区－部分相变区－未受影响区。
24．在实验课中观察了三个焊接接头组织试样，当手弧焊（150A）试样热影响区的宽度为Ｌ1 ，手弧焊（230A）试样热影响区的宽度为Ｌ2 ，埋弧自动焊试样热影响区的宽度为Ｌ3 ，则三个试样热影响区宽度大小的顺序应是( )。
Ａ、Ｌ1 ＞Ｌ2 ＞Ｌ3 ； Ｂ、Ｌ2 ＞Ｌ1 ＞Ｌ3 ；
Ｃ、Ｌ3 ＞Ｌ2 ＞Ｌ1 ； Ｄ、Ｌ3 ＞Ｌ1 ＞Ｌ2 。
25．焊接电弧分三个区，其中热量最多的是（ ）。
Ａ、阳极区； Ｂ、阴极区； Ｃ、弧柱区。
26．熔化焊一般需对焊接区进行保护，点焊和缝焊时是（ ）。
Ａ、熔渣保护； Ｂ、气体保护； Ｃ、真空保护； Ｄ、无保护。
27．某厂需用一批焊条，市场无货。该厂选用与焊接构件成分相同的钢丝委托焊条厂加工成焊条。试焊结果焊缝质量不合格。其原因是（ ）。
Ａ、焊条药皮成分不适当； Ｂ、焊条芯不适当；
Ｃ、焊条制造工艺不对； Ｄ、焊接工艺措施不对。
28．焊条牌号“结507”中，“结”表示结构钢焊条，前两位数字“50”表示（ ）。
Ａ、焊缝金属的σs≥500MPa； Ｂ、被焊结构钢的σb≥500MPa；
Ｃ、焊缝金属的σb≥500MPa； Ｄ、焊条芯金属的σb≥500MPa。
29．埋弧自动焊比手工电弧焊的生产率高，主要原因是（ ）。
Ａ、焊接过程保护好；　　　 Ｂ、减轻了手工操作的劳动强度；
Ｃ、焊丝、焊剂合理配合； Ｄ、可以采用大电流密度焊接。
30．气体保护焊的焊接热影响区一般都比手工电弧焊的小，原因是（ ）。
Ａ、保护气体保护严密； Ｂ、焊接电流小；
Ｃ、保护气体对电弧有压缩作用； Ｄ、焊接电弧热量小。
31．焊接方法中，焊后焊缝表面无渣的焊接方法是（ ）。
Ａ、手工电弧焊； Ｂ、埋弧自动焊；
Ｃ、钎焊； Ｄ、氩弧焊。
32．钎焊分为软钎焊和硬钎焊的根据是（ ）不同。
A、接头的强度； B、钎料的强度；
C、钎剂的熔点； D、钎料的熔点和接头的强度。
33．试根据下列条件选择适宜的焊接方法：厚度为50mm的低合金钢钢板上水平直长焊缝用（ ）；厚度为10mm的低碳钢板短焊缝用（ ）；厚度5mm的铝合金板焊缝用（ ）。
Ａ、电渣焊； Ｂ、电阻对焊； Ｃ、CO2气体保护焊；
Ｄ、氩弧焊； Ｅ、缝焊； Ｆ、埋弧自动焊。
34．汽车变速箱中的齿轮以（ ）为毛坯，车床减速箱中的齿轮常以
（ ）为毛坯，建筑机械中的轮辐带孔的大齿轮常以（ ）为毛坯。
Ａ、铸件；Ｂ、自由锻件；Ｃ、模锻件；Ｄ、铸焊结构件；E、锻焊结构件。

三、填空题（24分，每空0.5分）
1．影响合金充型能力的主要因素有（ ）和（ ）。
2．铸造生产的特点主要有：铸件的形状（ ）；铸造方法的适应性（ ）；铸件的成本（ ）。
3．铸造合金的（ ）过高时，铸件易产生气孔、氧化夹杂，且收缩大。
4．结晶温度范围（ ）的合金，产生缩松的倾向大，而产生缩孔的倾向小。
5．顺序凝固通过安放冒口和冷铁来实现。冒口的作用是（ ），冷铁的作用是（ ）。
6．QT400-17中的“QT”表示（ ），“17”表示（ ）。
7．灰口铸铁的强度较低，但具有许多优良性能，这些性能是减震性、滑润性、（ ）
和优良的（ ）性能。
8．影响铸铁石墨化的主要因素是（ ）和（ ）。
9．生产孕育铸铁，要求原始铁水的（C＋Si）含量应较（ ），否则得不到高牌号的孕育铸铁。
10．生产孕育铸铁的孕育剂是75％硅铁，生产球墨铸铁的球化剂是（ ）合金。
11．铸件上垂直于分型面的结构斜度是零件的（ ）表面。
12．零件与铸件在形状和尺寸上有很大区别，一般铸件比零件多加工余量和( )，零件上一些尺寸小的孔或槽，铸件上（ ）。
13．用金属型铸造生产的铸件质量好，但金属型制造费用高。因此，这种铸造方法主要用于生产有色合金中形状（ ）的铸件。
14．金属塑性变形分为冷变形、热变形和温变形。金属的热变形是指在（ ）温度以上的变形。
15．金属塑性变形分为冷变形、热变形和温变形。金属的温变形与冷变形相比，( )较小。
16．锻件与铸件相比，其组织上的差别是锻件的组织致密并获得了性能很好的（ ）组织，同时在锻件内部还形成了（ ）组织。
17．绘制自由锻锻件图时应考虑的因素是机械加工余量、（ ）和
（ ）。
18．终锻模膛与预锻模膛的主要区别是，终锻模膛具有（ ）。
19．曲柄压力机上模锻与锤上模锻相比有许多锤上模锻无法相比的优点。但其缺点是
（ ）差和氧化皮不易清除。
20．平锻机上的锻模是由（ ）部分组成的，具有（ ）个分模面。
21．板料在拉深变形时，无压板时，板料进入凹模之前受（ ）个方向的应力； 有压板时，板料进入凹模之前受（ ）个方向的应力。
22．金属塑性变形后，将产生加工硬化，这对于金属后续的塑性变形不利，消除加工硬化的方法是（ ）。
23．焊接方法按其特点可分为（ ）类。
24．熔化焊的焊接接头组织分为（ ）部分。
25．焊接残余应力使焊缝及附近金属受（ ）应力，使工件两侧受（ ）
应力。
26．熔化焊时，为了保证焊接质量，必须采取的措施是：１）提供有效地保护；
２）保证焊缝的（ ）；３）（ ）。
27．手工电弧时，焊条钢芯起到的作用是传导电流产生（ ）和作为（ ）。
28．根据被焊结构的特点选择焊条时。对形状复杂、厚度大、刚度大的工件，应选择（ ）焊条。
29．CO2气体保护焊除具有气体保护焊的共同特点外。与氩弧焊相比还有（ ）低， 焊前对工件的（ ）要求不高。
30．钎焊时除了使用钎料外，还需要使用钎剂，它的作用是清除金属及钎料的杂质和氧化膜，隔离空气起保护作用，增大（ ）。

四、综合题（20分，题图见答卷页）
1． 图5 所示零件采用砂型铸造方法生产，材料HT200，100件。试绘制铸造工艺图。
（６分）
2． 图6零件大批量生产，采用锤
上模锻生产锻件，试修改零件
不合理的模锻结构。（３分）
3. 图7 所示托架零件图，采用
砂型铸造生产毛坯，材料为
HT200。请标注分型面，并
修改不合理的结构。（2分）
4．图8 所示冲压件，为其确定
合理的冲压工序。（ 4分 ） 　　 图8
5．图9 所示梁结构，材料为Q235钢，单件生产，采用焊接方法制造。回答下列问题，
答案写到答卷页相应位置。（5分）
⑴请在图上修改焊接结构及焊缝的设计错误。
⑵选择焊接方法与焊接材料
①上、下翼板焊缝A
②翼板与腹板焊缝B
焊接方法：气焊、手弧焊、埋弧自动焊、氩弧焊、CO2气体保护焊、钎焊。
焊接材料：J427、J506、J507、H08A、H08MnA和焊剂431、H08Mn2SiA、
H08MnSiA、H08A和焊剂130。

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