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材料成形加工工艺与设备
复习题
一．选择题
1．为了防止铸件过程中浇不足以及冷隔等缺陷产生，可以采用的工程措施有（ ）。
A．减弱铸型的冷却能力； B．增加铸型的直浇口高度；
C．提高合金的浇注温度； D．A、B和C； E．A和C。
2．顺序凝固和同时凝固均有各自的优缺点。为保证铸件质量，通常顺序凝固适合于（ ），而同时凝固适合于（ ）。
A．吸气倾向大的铸造合金； B．产生变形和裂纹倾向大的铸造合金；
C．流动性差的铸造合金； D．产生缩孔倾向大的铸造合金。
3．铸造应力过大将导致铸件产生变形或裂纹。消除铸件中残余应力的方法是（ ）；消除铸件中机械应力的方法是（ ）。
A．采用同时凝固原则； B．提高型、芯砂的退让性；
C．及时落砂； D．时效处理。
4．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。

图2-2
6．如图2-2所示应力框铸件。浇注并冷却到室温后，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杆受拉； Ｈ．φ30杆受拉，φ10杆受压。
7．常温下落砂之前，在右图所示的套筒铸件中（ ）。常温下落砂以后，在该铸件中（ ）。
A．不存在铸造应力；
B．只存在拉应力；
C．存在残余热应力；
D．只存在压应力；
E．存在机械应力；
F．C和E。
8．铸铁生产中，为了获得珠光体灰口铸铁，可以采用的方法有（ ）。
A．孕育处理；　　　 B．适当降低碳、硅含量；
C．适当提高冷却速度； D．A、B和C； E．A和C。
9．HTl00、KTH300-06、QT400-18的力学性能各不相同，主要原因是它们的（ ）不同。
A．基体组织； B．碳的存在形式； C．石墨形态； D．铸造性能。
10．灰口铸铁（HT）、球墨铸铁（QT）、铸钢（ZG）三者铸造性能的优劣顺序（ ）；塑性的高低顺序为（ ）。
A．ZG＞QT＞HT； B．HT＞QT＞ZG；
C．HT＞ZG＞QT； D．QT＞ZG＞HT。
（注：符号“＞”表示“优于”或“高于”；）
11．冷却速度对各种铸铁的组织、性能均有影响，其中，对（ ）影响最小，所以它适于产生厚壁或壁厚不均匀的较大型铸件。
A．灰铸铁； B．孕育铸铁； C．可锻铸铁； D．球墨铸铁。
12．如图4-1所示的零件采用砂型铸造生产毛坯。与图中所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分型方案相适应的造型方法分别为（ ）、（ ）、（ ）、（ ）。其中较合理的分型方案是（ ）。
A． 整模造型；B．分模造型；C．活块造型；D．挖砂造型； E．三箱造型。
图4-1

13．用化学成分相同的铸造合金浇注相同形状和尺寸的铸件。设砂型铸造得到的铸件强度为σ砂；金属型铸造的铸件强度为σ金；压力铸造的铸件强度为σ压，则（ ）。
A．σ砂＝σ金 =σ压； B．σ金＞σ砂＞σ压；
C． σ压＞σ金＞σ砂； D．σ压＞σ砂＞σ金。
15．在铸造条件和铸件尺寸相同的条件下，铸钢件的最小壁厚要大于灰口铸铁件的最小壁厚，主要原因是铸钢的（ ）。
A．收缩大； B．流动性差； C．浇注温度高； D．铸造应力大。
17．绘制铸造工艺图时，浇注位置选择的原则之一是将铸件的大平面朝下，主要
目的是防止产生（ ）。
A．缩孔； B．浇不足； C．气孔；D．夹砂。
18．钢制的拖钩如图6-1所示，可以用多种方法制成。其中，拖重能力最大的是（ ）。
A． 铸造的拖钩；B．锻造的拖钩；
C．切割钢板制成的拖钩。
19．有一批经过热变形的锻件，晶粒粗大，不符合质量要求，主要原因是（ ）。
A．始锻温度过高；B．始锻温度过低；
C．终锻温度过高；D．终锻温度过低。
图6-1
21．有一批连杆模锻件，经金相检验，发现其纤维不连续，分布不合理。为了保证产品质量应将这批锻件（ ）。
A．进行再结晶退火；　　　 B．进行球化退火；
C．重新加热进行第二次锻造； D．报废。
22．经过热变形的锻件一般都具有纤维组织。通常应使锻件工作时的最大正应力与纤维方向（ ）；最大切应力与纤维方向（ ）。
A．平行； B．垂直； C．呈45°角； D．呈任意角度均可。
23．碳的质量分数（含碳量）大于0.8％的高碳钢与低碳钢相比，可锻性较差。在选择终锻温度时，高碳钢的终锻温度却低于低碳钢的终锻温度；其主要原因是为了（ ）。
A．使高碳钢晶粒细化提高强度； B．使高碳钢获得优良的表面质量；
C．打碎高碳钢内部的网状碳化物。

26．锻造圆柱齿轮坯100件，为提高生产率决定采用胎模锻。应选用（ ）。
A．扣模； B．合模； C．筒模。
27．平锻机上模锻所使用的锻模由三部分组成，具有两个相互垂直的分模面，因此平锻机最适于锻造（ ）。
A．连杆类锻件； B．无孔盘类锻件； C．带头部杆类锻件； D．A和C。
28．拉深变形在没有压板的条件下，板料进入凹模前受（ ）。在有压板的条件下，板料进入凹模前受（ ）。
A．两向拉应力，一向压应力； B．一向拉应力，一向压应力；
C．两向压应力，一向拉应力； D．三向压应力。
30．大批量生产外径为φ50mm，内径为φ25mm，厚为2mm的零件。为保证孔与外圆的同轴度应选用（ ）。
A．简单模； B．连续模； C．复合模。
31．设计冲孔凸模时，其凸模刃口尺寸应该是（ ）。
A．冲孔件尺寸； B．冲孔件尺寸＋2z（z为单侧间隙）；
C．冲孔件尺寸－2z； D．冲孔件尺寸－z。
32．熔化焊过程中必须采取保护措施。如果保护不好，空气侵入到液态金属中，就会带来许多不利影响。例如，氧会使焊缝金属（ ）、（ ）且产生（ ）；氮会使焊缝金属（ ），产生（ ）；而氢会引起焊缝金属产生（ ）和（ ）。
A．气孔；B．冷裂纹；C．热裂纹；D．强度下降；E．塑性和韧性下降。
33．下列几种牌号的焊条中，（ ）和（ ）只能采用直流电源进行焊接。
A．结422；B．结502；C．结427；D．结506；E．结607；F．结423。
35．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．焊接电弧热量少。
36．氩弧焊的焊接质量比较高，但由于焊接成本高，所以（ ）一般不用氩弧焊焊接。
A． 铝合金一般结构；B．不锈钢结构；C．低碳钢重要结构；D．耐热钢结构。
38．焊接梁结构，焊缝位置如图10-l所示，结构材料为16Mn钢，单件生产。上、下翼板的拼接焊缝A应用（ ）方法和（ ）焊接材料；翼板和腹板的四条长焊缝B宜采用（ ）方法焊接，使用的焊接材料为（ ）；筋板焊缝C应采用（ ）方法焊接，焊接材料为（ ）。
A．埋弧自动焊； B．手工电弧焊； C．氩弧焊； D．电渣焊； E．结507；
F．结422； G．结427； H．H08MnA和焊剂431； I．H08MnSiA；
J．H08A和焊剂130。

图 10-1

39．下列塑料中属于热塑性塑料的有（ F ），属于热固性塑料的有（ C ）；属于通用塑料的有（ F ），属于工程塑料的有（ A ）。
A．聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰胺；B．聚氯乙烯、酚醛塑料、聚酰胺、聚甲醛；
C．酚醛塑料、脲醛塑料； D．脲醛塑料、聚碳酸酯、聚酰胺、聚甲醛；
E．聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯；F．聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯。
40．对于线型聚合物，在注射成形时应加热到（ E ），在挤出成形时应加热到（ B ），在中空成形时应加热到（ D ）。
A．Tg温度附近； B．Tf温度附近； C．玻璃态；
D．高弹态； E．黏流态。
41．聚合物取向后性能要发生变化，其中线膨胀系数在取向方向上与未取向方向上相比（ B ）。
A．大； B．小； C．不变。
42．聚合物中晶区与非晶区的折光率不相同，当聚合物晶相密度比非晶密度大时，随结晶度增加时，透明度（ B ）。
A．增加； B．减少； C．不变。

二．填空题（20分，每空1分）

2．根据加工过程物质流中物质形态变化情况的不同，可以将材料成形过程及其工艺分为三种类型，分别为材料质量（ ）、材料质量（ ）和材料质量（ ）。

3．铸造的浇注条件包括（ ）、（ ）和（ ）等因素。

6．单晶体的塑性变形有两种基本方式，即（ ）和（ ）。
8．金属的塑性成形性能反映了金属材料对塑性变形加工的适应性，通常用金属的（ ）和（ ）这两个因素来衡量金属塑性加工的成形性能。
9．焊接方法可以分三大类，分别是（ ）（ ）和（ ）。
10．焊接时一般都要对被焊区进行保护，以防空气的有害作用。手工电弧焊采用（ ）保护；埋弧自动焊采用（ ）保护；氩弧焊的保护措施是（ ）；而在钎焊过程中则利用（ ）来进行保护。
11．常用的特种铸造方法有（ ）、（ ）、（ ）、低压铸造、离心铸造等。
12．下图浇注系统分别由1（ ）、2（ ）、3（ ）、4（ ）四部分组成。

图4

13．冒口的主要作用是（ ），此外还有（ ）和（ ）的作用。
14．自由锻的工序可分为（ ）、（ ）、（ ）三大类。
15．钎焊按钎料熔点不同分为（ ）和（ ）。
16．粉末冶金过程中的三个基本工序是（ ）、（ ）和（ ）。
20．线型非晶态聚合物大分子链的热运动随温度变化而其状态不同，随温度升高线型非晶态聚合物分别表现出（ ）（ ）（ ）。
21．塑料的成形性能是指塑料在加工中表现出来的工艺性能，主要包括（ ）、（ ）、（ ）、（ ）等。

三．判断题

2．合金收缩经历三个阶段。其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。 （ ）
4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。 （ ）
6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。 （ ）
7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。 （ ）

8．用某成分铁水浇注的铸件为铁素体灰口铸铁件。如果对该成分铁水进行孕育处理，可以获得珠光体灰口铸铁，从而提高铸件的强度和硬度。 （ ）
9．就HT100、HT150、HT200而言，随着牌号的提高，C、Si和Mn含量逐渐增多，以减少片状石墨的数量，增加珠光体的数量。 （ ）
10．可锻铸铁的强度和塑性都高于灰口铸铁，所以适合于生产厚壁的重要铸件。
（ ）
11．孕育处理是生产孕育铸铁和球墨铸铁的必要工序，一般采用硅的质量分数（含硅量）为75％的硅铁合金作孕育剂。孕育处理的主要目的是促进石墨化，防止产生白口，并细化石墨。但由于两种铸铁的石墨形态不同，致使孕育铸铁的强度和塑性均低于球墨铸铁。 （ ）
12．灰口铸铁由于组织中存在着大量片状石墨，因而抗拉强度和塑性远低于铸钢。但是片状石墨的存在，对灰口铸铁的抗压强度影响较小，所以灰口铸铁适合于生产承受压应力的铸件。 （ ）

13．芯头是砂芯的一个组成部分，它不仅能使砂芯定位、排气，还能形成铸件内腔。 （ ）
14．机器造型时，如零件图上的凸台或筋妨碍起模，则绘制铸造工艺图时应用活块或外砂芯予以解决。 （ ）
15．若砂芯安放不牢固或定位不准确，则产生偏芯；若砂芯排气不畅，则易产生气孔；若砂芯阻碍铸件收缩，则减少铸件的机械应力和热裂倾向。 （ ）

16．分型面是为起模或取出铸件而设置的，砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造所用的铸型都有分型面。 （ ）
18．熔模铸造一般在铸型焙烧后冷却至600～700℃时进行浇注，从而提高液态合金的充型能力。因此，对相同成分的铸造合金而言，熔模铸件的最小壁厚可小于金属型和砂型铸件的最小壁厚。 （ ）
19．为避免缩孔、缩松或热应力、裂纹的产生，零件壁厚应尽可能均匀。所以设计零件外壁和内壁，外壁和筋，其厚度均应相等。 （ ）
20．零件内腔设计尽量是开口式的，并且高度H与开口的直径D之比（H/D）要大于1，这样造型时可以避免使用砂芯，内腔靠自带砂芯来形成。 （ ）

21．压力加工是利用金属产生塑性变形获得零件或毛坯的一种方法。在塑性变形的过程中，理论上认为金属只产生形状的变化而其体积是不变的。 （ ）
22．把低碳钢加热到1200℃时进行锻造，冷却后锻件内部晶粒将沿变形最大的方向被拉长并产生碎晶。如将该锻件进行再结晶退火，便可获得细晶组织。 （ ）
23．将化学成分和尺寸相同的三个金属坯料加热到同一温度，分别在空气锤、水压机和高速锤上进行相同的变形，其变形抗力大小应相同。 （ ）
24．在外力作用下金属将产生变形。应力小时金属产生弹性变形，应力超过σs时金属产生塑性变形。因此，塑性变形过程中一定有弹性变形存在。 （ ）
25．只有经过塑性变形的钢才会发生回复和再结晶。没有经过塑性变形的钢，即使把它加热到回复或再结晶温度以上也不会产生回复或再结晶。 （ ）
26．塑性是金属可锻性中的一个指标。压力加工时，可以改变变形条件；但不能改变金属的塑性。 （ ）
27．冷变形不仅能改变金属的形状，而且还能强化金属，使其强度、硬度升高。冷变形也可以使工件获得较高的精度和表面质量。 （ ）
28．某一批锻件经检查，发现由于纤维组织分布不合理而不能应用。若对这批锻件进行适当的热处理，可以使锻件重新得到应用。 （ ）

30．自由锻是单件、小批量生产锻件最经济的方法，也是生产重型、大型锻件的唯一方法。因此，自由锻在重型机械制造中具有特别重要的作用。 （ ）

33．如图8-l所示锻件，采用锤上模锻生产。从便于锻模制造，锻件容易出模的角度考虑分模面应选在a-a。 （ ）
34．锻模中预锻模膛的作用是减少终锻模膛的磨损，提高终锻模膛的寿命。因此预锻模膛不设飞边槽，模膛容积稍大于终锻模膛，模膛圆角也较大，而模膛斜度通常与终锻模膛相同。 （ ）
35．板料冲压落料工序中的凸、凹模的间隙是影响冲压件剪断面质量的关键。凸、凹模间隙越小，则冲压件毛刺越小，精度越高。 （ ）
36．板料弯曲时，弯曲后两边所夹的角 图8-1
度越小，则弯曲部分的变形程度越大。
（ ）
37．拉深过程中坯料的侧壁受拉应力。拉应力的大小与拉深系数有关，拉深系数越大，则侧壁所受的拉应力越大。 （ ）
38．受翻边系数的限制，一次翻边达不到零件凸缘高度要求时，则可以进行多次翻边。 （ ）

39．焊接电弧是熔化焊最常用的一种热源。它与气焊的氧乙炔火焰一样，都是气体燃烧现象，只是焊接电弧的温度更高，热量更加集中。 （ ）
40．焊接应力产生的原因是由于在焊接过程中被焊工件产生了不均匀的变形，因此，防止焊接变形的工艺措施，均可减小焊接应力。 （ ）
41．焊接应力和焊接变形是同时产生的。若被焊结构刚度较大或被焊金属塑性较差，则产生的焊接应力较大，而焊接变形较小。 （ ）
42．手工电弧焊过程中会产生大量烟雾，烟雾对焊工的身体有害，因此，在制造焊条时，应尽量去除能产生烟雾的物质。 （ ）
43．埋弧自动焊焊接低碳钢时，常用H08A焊丝和焊剂43l。当焊剂43l无货时，可用焊剂230代替。 （ ）
44．手工电弧焊、埋弧自动焊、氩弧焊、CO2气体保护焊均可焊接一定直径的环焊缝。 （ ）

46．焊接中碳钢时，常采用预热工艺。预热对减小焊接应力十分有效。同时，预热也可防止在接头上产生淬硬组织。 　 （ ）

48．热塑性塑料是在一定温度范围内可反复加热软化、冷却后硬化定形的塑料，如：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料等。 （ ）
49．价格便宜，能承受一定的载荷，具有较高的强度和刚度及尺寸稳定性的塑料，属于工程塑料。 （ ）
51．聚合物在成形加工过程中，会有不同程度的分子取向。分子取向后，沿拉伸方向的力学强度随取向程度提高而增大，垂直于取向方向的力学强度显著降低。当制品冷却定形后，这些被冻结的取向结构就会导致制品产生内应力。 （ ）
52．聚合物的降解是指聚合物在成形、贮存或使用过程中，由于外界因素的作用导致聚合物分子量降低、分子结构改变，并因此削弱制品性能的现象。 （ ）
53．在注塑成形过程中，塑料由高温熔融状态冷却固化后，体积有很大收缩，为了防止由于收缩引起内部空洞及表面塌陷等缺陷，必须有足够的保压压力和保压时间。 （ ）
54．在塑料制品成形过程中，模具温度、制件厚度、注射压力、充模时间等对大分子取向度的影响较为显著，其中制件厚度越大、注射压力越大，制件中大分子的取向度越大。 （ ）
56．橡胶成形加工中硫化是非常重要的环节，硫化过程是将已经素炼的胶与添加剂均匀混合的过程。 （ ）

参考答案：
一．选择
1．Ｄ；　　2．Ｄ、Ｂ； 3．Ｄ、Ｃ；　　4．Ｂ、Ｃ；
　　6．Ｈ、Ａ、Ｃ、Ｅ、Ｄ；　7．Ｆ、Ｃ。
8．Ｄ； 9．Ｃ； 10．Ｂ、Ａ； 11．Ｂ。
12．Ｃ、Ｄ、Ｂ、Ｂ、Ⅳ；
13．Ｃ；　　　　15．Ｂ；　　　17．Ｄ
18．Ｂ；　　19．Ｃ；　　21．Ｄ；　　22．Ａ、Ｂ；　　23．Ｃ。

26．C； 27．C；　 28．B、C；　　 30．C；　 31．A。
32．Ｄ、Ｅ、Ａ、Ｅ、Ａ、Ａ、Ｂ；
33．Ｃ、Ｅ；　　　35．Ｃ； 36．Ｃ。
38．Ｂ、Ｅ、Ａ、Ｈ、Ｂ、Ｅ。
39．F 、C、F、A； 40.E、B、D； 41.B； 42.B；

二．填空题
2．不变、增加、减少
3．浇注温度、浇注速度、充型压力
6．滑移、孪生
8．塑性、变形抗力
9． 熔焊、压焊、钎焊
10．气相和渣相；渣相；气相--氩气；渣相
11．熔模铸造、金属型铸造、压力铸造
12．浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道
13．补缩铸件、排气、集渣
14．基本工序、辅助工序、精整工序
15．软钎焊、硬钎焊
16．粉末制备、成形（或压制）、烧结
20．玻璃态、高弹态、粘流态
21．流动性、收缩性、吸湿性、热敏性

三．判断题
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. √ 35. ×
36. × 37. × 38. × 39. × 40. ×
41. √ 42. × 43. × 44. √ 45.
46. √ 47. 48. × 49. √ 50.
51. √ 52. √ 53. √ 54. × 55.
56. ×