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1、04答案一、判断题（本题共10小题，每题1分，共10分）（正确打“寸”错误打“X”）1、在滑移线场中，当a线与6线构成右手坐标系时，则代数值最大的主应力o 1的作用线位于第一和第三象限。（寸）2、低碳钢焊接熔合区，具有明显的化学成分不均匀性，导致组织、性能不 均匀，影响焊接接头的强度、韧性，是焊热影响区性能最差的区域。（）3、焊接热循环中的冷却时间ti00表示从峰值冷却到100OC的冷却时间。（寸）4、稳定温度场通常是指温度场内各点的温度不随时间而变的温度场。（寸）5、同样体积大小相同的情况下，球状铸件的凝固时间大于块状铸件的凝固时间。（X ）6、焊前预热、焊后后热的根本作用在于，通过减小冷却
2、速度而降低淬硬组织形成倾向，从而达到消除冷裂的目的。（）7、晶粒越细，单位体积内晶界越多，塑性变形的抗力大，金属的强度高。金属的塑性越好。（寸）8、 滑移线就是塑性变形体内最大切应力的轨迹线。（小9、根据溶渣离子理论，碱性渣中自由氧离子的浓度远大于酸性渣，所以一定具有很高的氧化性。（）10、两块等厚薄板对焊，采用从两头向中间焊接，较从中间向两头焊的横向应力小。（X ）二、选择题：（本题共10小题，每题2分，共20分）（请选择一个你认为最好的答案）1、用近似平衡微分方程和近似塑性条件求解塑性成形问题的方法称为B 。A、解析法；B、主应力法；C、上限法;D、滑移线法;2、滑移线场理论假设材料为均匀
3、、各向同性的理想刚塑性体，其应力应变关系用 表小。D、3、以下 工艺措施不利于解决Al-Mg合金铸造过程中出现的“浇不足”缺陷。A、加大充型压；C、提高浇注温度;B、预热铸型D、使用大蓄热系数的铸型;4、下图表示的是 中凝固时的温度分布曲线。A、厚壁砂型C、厚壁金属型B、内表面有大热阻涂料的铸型D、水冷薄壁金属型5、已知两个应力张量分别为70010 050 10 0、20 0，110 40 00 000 0应力张量不变量公式为：I1 =b +b +bI =(b b +b b +b b ) + (T 2 +T 2 +T 2 )2x y VZ z, x xyzxI =bbb+ 2r 气气-（。气
4、2 +。T 2 +。T 2 ）3 x y z xy yz zx x yz 以下论述错误的是。A、第一张量不变量11相等;B、第二张量不变量12相等;C、第三张量不变量I3相等；D、应力状态相同；6、以下关于熔渣结构的分子理论叙述中错误的是。A、液态熔渣是由自由状态化合物和复合状态化合物的分子所组成；B、氧化物之间成盐反应服从质量作用定律，在一定温度下处于平衡状态；C、只有渣中的复合状态化合物才能与液体金属和其中的元素发生作用。D、放热量越多，氧化物之间的亲和力越大，成盐能力越大，复合盐越稳定。7、以下 表示均匀应力场的滑移线场。A、B、C、D、8. 溶渣中，以下成份 D 是酸性氧化物。A、K2
5、OB、Na2OC、FeOD、SiO29. 铸件在凝固过程中，以各条件易产生缩孔的是 。A、逐层凝固方式B、较低的浇注温度。C、较快的凝固速度D、较宽的结品温度范围10. 如图所示的铸件，在凝固冷却到室温后，厚度不同的两部分中产生的纵 向残余应力状态是B、I和II中均为压应力。D、I和II中均为拉应力。A、I中为拉应力，II中为压应力。C、I中为压应力，II中为拉应力。三、填空题：（本题共30个空格，每个空格0.5分，共15分）1、铸件的宏观凝固组织主要是指铸态品粒的形态，大小，取向和分布等情况，其通常包括 表面的细表粒区、柱状品区 和主部等轴品区三个典型晶区。2、 铸件凝固组织中的微观偏析可分
6、为 、和 等，其均可通过 方法消除。3、决定焊接热循环特征的主要参数有以下四个加速度Vh、峰值温度、高温停留时间 和 冷却速度。4、在塑性加工中润滑的目的是 降低接触面间的摩擦力，提高模具寿命 和产品质量，档低变形抗力，提高金属的充满模腔的能力等。5、“型壁品粒脱落、游离及增殖”观点认为：纯金属品粒不易从型壁脱落，液态合金浇铸过程中，型壁处激冷品区中某些品粒形成“脖颈”，是由于液态合 金中存在存在溶质再分配。在浇注过程中由于 液流的冲刷的作用，使“脖颈”折断发生晶体脱落，从而形成游离的品粒。游离的晶粒在液 体冲刷、对流作用下自型壁处向型腔内部液态金属游离，成为内部等轴品形核的基底。游离过程中，
7、在低温区域晶粒生长，在高温区域晶 粒可能重熔。品体游离过程也可能产生脖颈发生根部熔断， 由一个等轴品变为几个等轴品，发生增殖。6、下图中1、2、3、4所示的温度范围，分别对应于中低碳钢焊接热影响 区中的 熔合 区、 过热 区、相变重结合 区和 不完全重结品 区域的温度 区间。其中顼合区具有明显的化学成分不均匀性，导致组织、性能不均匀， 影响焊接接头的强度、韧性，是焊热影响区性能最差的区域；过热 区，奥氏 体严重粗化，冷却后得到粗大组织，并且出现脆性的魏氏组织，塑、韧性很差。图2-43低碳钢焊蠢接头的组织变化7、某T形焊接接头，板厚8mm，采用焊条电弧焊，焊接输入热为24000J/cm。 根据下
8、图，室温焊接时从800OC冷却500OC的冷却时间为 秒；预热温度200OC焊接时，从800OC冷却500OC的冷却时间为 秒。46000 440W 40003600032OW2BOOO-24000-二4JWQQ 二40000-36000SOO-300QO8000-3glXXJ1600014000-22000-200001800012000-10000-14000 liOOQ 1CKKK)I ICC0 板上堆焊f T形接头8000-冷部时间/i队800500W顼场温度极厚债鹤附宣用mm四、名词解释（本题共3题，共9分）1、应力球张量：也称静水应力状态，其任何方向都是主方向，且主应力相同，均为平
9、均应力。2、金属充型能力：液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰的铸件的能力， 即液态金属充填铸型的能力，简称为液态金属充型能力3、焊接热影响区：焊接热循环作用下，焊缝两侧母材中发生了组织与性能 变化的区域称为焊接热影响区五、简答、计算题（本题共7题，共46分）1、（7%）已知受力物体内一点的应力张量为60 70 60七.70 0 0 .（眄），试求外法线方向余弦为l = m = n = S=tl +tm + bn则有:= 106.6f 1 f 1 cc=50 x + 50 x +80 x22111-s =50 x - +0 x -75 x-2= =-28.0=80 xz2-75 x1
10、-30 x2=-18.7S 2 = S 2 + S 2 + S 2 x y zb= S l + S m + S n而 T 2 = S 2 b 2则得到 S =111.79 MPa则得到 b =26.1 MPa则得到 t =108.7 MPa2、（7%）在如图的滑移线场中，如已知A点的平均应力为50MPa，材料屈服 极限b = 200MPa。若CD与AB的夹角为30。，试求B、C、D各点的平均应力和最 大主应力。3、（7%）简述氮、氢、氧对焊接质量的影响。答：1）.使材料脆化 钢材中氮、氢或氧的含量增加时，其塑性和韧性都将下降，尤其是低 温韧性下降更为严重。2）.产生冷裂纹冷裂纹是金属冷却到较低
11、温度下产生的一种裂纹，其危害性很大。氢是促 使产生冷裂纹的主要因素之一。3）.形成气孔氮和氢均能使金属产生气孔。液态金属在高温时可以溶解大量的氮或氢，而 在凝固时氮或氢的溶解度突然下降，这时过饱和的氮或氢以气泡的形式从液态金属中向外逸 出。当液态金属的凝固速度大于气泡的逸出速度时，就会形成气孔。4）.引起氧化和飞溅 氧可使钢中有益的合金元素烧损，导致金属性能下降；焊接时若溶滴 中含有较多的氧和碳，则反应生成的CO气体因受热膨胀会使熔滴爆炸，造成飞溅，影响焊 接过程的稳定性。此外应当指出，焊接材料具有氧化性并不都是有害的，有时故意在焊接材 料中加入一定量的氧化剂，以减少焊缝的氢含量，改善电弧的特性，获得必要的熔渣物化性4、（7%）为何低合金高强度钢焊接时发生冷裂纹的倾向较大？可采取哪些预 防措施？5、（6%）已知灰铸铁在砂型中的凝固系数k 0.72（cm八.顽），试用折算厚度 法求边长30cm的铸件的凝固时间t。6、（7%）摩擦对金属塑性成形过程有何影响？1 .改变形体内应力状态；2 .引起不均匀变形；3 .降低模具使用寿命。4.影响制件的表面质量7、（6%）有矩形横截面的拉伸试样，试画出其表面一点的滑移线滑移线方向，并画出表面上单元体在滑移线方向的应力状态图。
