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1、华侨大学材料成型技术基础考试试题及答案1、高温的丫Fe是面心立方晶格。其溶碳能力比aFe大，在1148c时溶解度最大达到2.11%。2、铸件上的重要工作面和重要加工面浇注时应朝下。3、球墨铸铁结晶时，决定其基体组织是共析石墨化过程;为使铸铁中的石墨呈球状析出，需加入稀土镁合金（材料），这一过程称为球化处理。4、单晶体塑性变形的主要形式是滑移变形，其实质是位错运动。5、如果拉深系数过小，不能一次拉深成形时，应采取多次拉深工艺,并应进行再结晶退火。5、镶嵌件一般用压力铸造方法制造,而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。6、锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。7、设计冲孔模
2、时，应取凸模刃口尺寸等于冲孔件尺寸；设计落料模时，凹模刃口尺寸应等于落料件尺寸，凸模刃口尺寸等于落料件尺寸减去模具间隙Z。8、焊接接头是由焊缝区,熔合区,及焊接热影响区组成。9、埋弧自动焊常用来焊接长直焊缝和环焊缝。10、要将Q235钢与T8钢两种材料区分开来，用B方法既简便又准确。A、拉伸试验B、硬度试验C、弯曲试验D、疲劳试验11、在材料塑性加工时，应主要考虑的力学性能指标是C。A、屈服极限B、强度极限C、延伸率D、冲击韧性12、亚共析钢合适的淬火加热温度范围是BoAAc1+3050cB、Ac3+3050cCAcm+3250cD、Accm+3350c13、有一批大型锻件，因晶粒粗大，不符合
3、质量要求。经技术人员分析，产生问题的原因是AoA、始锻温度过高；B、终锻温度过高；G始锻温度过低；D、终锻温度过低。14、模锻件的尺寸公差与自由锻件的尺寸公差相比为DoA相等B、相差不大C相比要大得多D、相比要小得多15、铸件的质量与其凝固方式密切相关，灰铸铁的凝固倾向于A,易获得密实铸件。A逐层凝固B、糊状凝固G中间凝固16、铸件的壁或肋的连接应采用CoA、锐角连接B、直角连接C、圆角连接D、交叉连接17、下列焊接方法中，B可不需另加焊接材料便可实现焊接；C成本最低。A、埋弧自动焊B、电阻焊C、CO气体保护焊D、瀛弧焊1、细化晶粒可提高金属的强度和硬度，同时可提高其塑性和韧性。（V）2、由于
4、T13钢中的含碳量比T8钢高，故前者的强度硬度比后者高。（X）3、当过热度相同时，亚共晶铸铁的流动性随着含碳量的增多而提高。（M）4、共晶成分合金是在恒温下凝固的，结晶温度范围为零。所以，共晶成分合金只产生液态收缩和固态收缩，而不产生凝固收缩。（X）5、铸件结构斜度不同于拔模斜度，表现为斜度值大，且需在零件图上示出。（M）6、在板料拉深时，凸模和凹模之间的间隙Z应该略大于板料厚度。（M）7、金属经压力加工产生的纤维组织，使金属在性能上具有方向性，沿着纤维方向性能较差，垂直纤维方向性能较好。（X）8、二氧化碳保护焊由于有CO的作用，故适合焊有色金属和高合金钢。（X）9、锅炉、压力容器等重要结构件
5、焊接应采用搭接接头型式，并使用碱性焊条。（X）10、“同时凝固”这种工艺措施可以有效的防止应力、变形和缩孔缺陷。（X）三、名词解释（10分，每题2.5分）1、球化退火：将共析钢或过共析钢加热到Ac1以上2030C,适当保温，缓慢冷却，使钢中碳化物（FesCn+FesC）呈球状化而进行的热处理工艺。2、壁厚敏感性：随着铸件壁厚的增加，铸件组织中石墨片数量和尺寸都增加，铸铁强度、硬度下降的现象。3、加工硬化：金属经过塑性变形后，强度和硬度上升，而塑性和韧性下降的现象。4、焊接热影响区：是指受焊接热循环影响，焊缝附近的母材金属发生组织和性能变化的区域。四、简答题（共29分）1 .下列牌号各表示哪种钢
6、或铸铁？牌号中的各组数字表示什么意义？（4分）1） Q235:碳素结构钢；数字表示该类钢屈服强度为235MPa。2） T12:碳素工具钢；数字表示该类钢碳的质量分数为1.2%。3） HT25Q灰铸铁；数字表示该类铸铁最低抗拉强度值为250MPa（壁厚为30mm寸）。4） QT400-15:球墨铸铁；数字表示该类铸铁最低抗拉强度值为400MPa,延伸率15%2、铸件缩孔形成的原因是什么？什么是顺序凝固原则？有何作用？并用示意图表示。哪些合金常需采用“顺序凝固原则”？（6分）答：当合金在恒温下或窄温度范围内结晶时，其液态收缩和固态收缩所缩减的体积如果得不到补足（补缩），则在最后凝固部位形成一些孔洞
7、，这些孔洞便是缩孔。（2分）顺序凝固原则，通过在可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，浇口开在冒口处，使得铸件由远离冒口部分向冒口部分逐渐凝固，则在最后凝固部位，也就是冒口部分形成缩孔。冒口在铸件清理时去除。（2分）如下图所示，3）坚持顺序凝固原则是为防止或消除铸件缩孔。对于收缩大或壁厚差别较大的合金铸件，如铸钢、高强度灰铸铁和可锻铸铁等，常需采用顺序凝固原则。（2分）容,3、绘制模锻锻件图要考虑哪些因彳?答：制定模锻件图应包括以总选分模面，确定敷料、加工余招，锻应铲，标定捶锻亚和由锻,确定冲孔连皮厚度。（4分）察董要的特征线，合金冷却通过下4、补画出简化的铁碳合金状态图，并回答下面的问题。在轶F牖
8、相列特征线时（本小题共 71）通过ECF水平线，发生其含碳量为 4.3%其含碳量为0.77%.图1-27 顺序段固原则示意国3） ES线又称为Acm它是C在奥氏体中的溶解度曲线，奥氏体冷却到此线时，开始析出析出二次Fe3c（或FesCn）。4） GS线又称为A,奥氏体冷却到此线时，开始析出铁素体。5、分析下图中铸件的铸造应力分布情况，并画出因铸造应力引起的变形。（假设上面比下面冷却快）（4分）答：如上图所示平板铸件，当上面冷却比下面快时，由于下面冷却慢，所以受拉应力作用；上面冷却快，则受压应力作用。（2分）由于下面受拉应力作用，会缩短一点以恢复其平衡（自由）状态；上面受压应力作用，会变长一点以
9、恢复其平衡（自由）状态。最后，会出现下面向内凹，上面向上凸起的弯曲变形，如下图所示。（2分）6、试问下图中所示焊接结构在焊接后会产生何种变形？并绘出变形后的焊件示意图。用什么方法消除变形？并在图中示意。（4分）答：上图所示焊接结构在焊接后会产生弯曲变形，如下图所示。（2分）可以用火焰矫正法消除变形，即用乙焕焰加热T形梁的下腹板位置（呈三角形加热），使其产生反向等量变形,抵消原焊接变形，如下图所示五、综合题（共21分）1、从铸造性能，塑性成形性能（锻压性能），焊接性能三个方面分析灰铸铁和低碳钢优劣之处。（6分）答：铸造性能：1 ）灰铸铁：液态合金流动性好，收缩率低，凝固温度范围小（近）共晶成份合
10、金），过热度低，所以灰铸铁铸造性能很好。（1分）2 ）低碳钢：液态合金流动性差，收缩率大，过热度高，所以低碳钢铸造性能很差。（1分）塑性成形性能（锻压性能）：1 ）灰铸铁：塑性极差（延伸率趋近于零），所以灰铸铁不能进行塑性成形（不能锻压）。（1分）2 ）低碳钢：塑性很好（延伸率大于25%,所以低碳钢塑性成形性能或锻压性能好。（1分）焊接性能：1 ）灰铸铁：碳当量数值很高（C当3.5%0.6%）,所以灰铸铁焊接性能极差，仅限于焊补。（1分）2 ）低碳钢：碳当量数值低（C当量0.25%0.4%）,所以低碳钢焊接性能好。（1分）,并说明理由。（9分）2、图示结构设计是否合理？对不合理部分作如何改正（
11、可在原图上作修改，但必须表达清楚）砂型铸件砂型铸件自由锻件模锻件焊接件焊接件答：图示结构设计都不合理，应作以下修改：-97砂型铸件 1 ，铸件内腔结构设计应尽量不用或少用型芯，图示改正可形成自带型芯或砂胎以替代型芯，以节省造芯操作和芯盒费用。（ 1.5 分）自由锻件自由锻件结构设计应避免斜面和圆锥面。原图示结构有圆锥面，成型困难，应改为圆柱面。（ 1.5 分）焊接件 1焊接接头的焊缝的布置应尽可能分散，否则密集、交叉的焊缝会加大焊接热影响区。因此，交叉的焊缝应改为交错焊缝。 （ 1.5 分）砂型铸件2，铸件壁厚应尽可能均匀,避免缩孔，缩松和裂纹等缺陷。图示铸件各部分的壁厚差别过大，厚壁处形成热
12、节，故应采取“开窗口”设计。（1.5分）模锻件截面大小差别过大，凸缘高而薄，中间又深凹，从锻模制造、锻造生产到取出锻件都很困难，锻模寿命也短。应改为图示结构,凸缘截面减少,宽度增加。（1.5分）焊接件2电阻点焊的电极难以伸入，应改为图示结构，以方便操作。（1.5分）3、如下图所示的车床传动轴，在小批量生产时：1）试选择合适的材料；2）试确定毛坯加工方法；3）试确定热处理工艺。（要说明理由）。（6分）答:图示的车床传动轴，在小批量生产时,应作以下选择:1） 车床传动轴是典型的轴杆类零件,受较大扭矩和弯矩作用,因此要选择具有优良综合机械性能的中碳钢,如45号钢。（2分）2） 因车床传动轴要求具有优良综合机械性能，所以毛坯加工方法应选择锻造。由于是小批量生产，锻造方法应选择自由锻。（2分）3） 毛坯成型后，即锻造完成后，为提高毛坯的切削加工性能，应进行退火处理，同时45号钢是亚共析钢，应进行完全退火处理；车床传动轴切削加工完成后，为提高其工作性能，即获得优良的综合机械性能，应进行调质处理，即淬火+高温回火。（2分）
