材料成形技术基础 考题终稿

三、填空题（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.（）（）

四、综合题（20分）

1.图2所示的套筒零件，批量生产，材料HT200。试绘制铸造工艺图。（4

图2

套筒零件图3 啮合齿轮

2.图3所示啮合齿轮采用模锻生产。请绘制模锻件图。（3分）

3.请改进图4铸件、图5焊件、图6焊件的零件结构设计，并说明修改原因。（6分）

图4 铸件结构图5焊件结构图6 电阻对焊件结构

修改原因：修改原因：修改原因：

4.图7所示的整体活塞采用自由锻制坯。（注：计算时，不考虑敷料、加工余量等因素）（7分）

现有可以选用的圆钢坯料直径：φ120、φ110、φ100、φ90。

1）试确定合理的坯料直径及选用理由；2）定性绘出锻件图，并写出锻造基本工序。

审阅人

图7

1）合理的坯料直径为：

2）选用该直径坯料的理由为：

3）锻造基本工序为：

《材料成形技术基础》考试试卷（A卷）

注：答案一律写在答题页中规定位置上，写在其它处无效。

一、判断题（30分，每空1分。正确的画“○”，错误的画“×”，将正确答案写在答

题页相应空格内）

1、铸造过程中，合金凝固的液固共存区域很宽时，铸件的厚壁区易产生较大缩孔缺陷；因此，应选用顺序凝固原则，使得上述缺陷转移到冒口处，以便于铸件清理工序切除。

2、设计铸造工艺图过程中，为了便于起模，具有开口式内腔结构的铸件应采用自带砂芯形成铸件的内腔。

3、铸造生产中，有利于获得薄壁铸件的措施主要有：提高浇注温度、加高直浇口、采用结晶范围小的合金。

4、铸造工艺图中的起模斜度和结构斜度目的都是为了便于铸件的出模，并且均位于平行与起模方向的零件表面。但二者的区别在于起模斜度设置在加工表面，而结构斜度设计在非加工表面。

5、金属型铸造和压力铸造的铸型均为金属材料制造，可以反复使用。但为了提高铸型的使用寿命，在工作前都必须对铸型进行预先加热。

6、金属坯料冷挤压过程中，随着变形程度增加，位错密度增加，晶格扭曲严重，并产生碎晶。将坯料加热到回复温度，则晶格扭曲现象被消除，碎晶成长为新的细晶粒，内应力明显降低。

7、孕育铸铁生产的大厚度铸件截面力学性能较为均匀，原因是孕育处理后冷却速度对铸件组织和性能的影响很小。

8、离心铸造和熔模铸造都不需要分型面，可以获得优异的铸件内外表面质量，铸件加工余量小，适于铸钢类合金铸件的成批生产。

9、压力铸造时，液态合金在压力作用下，可以铸造形状复杂的薄壁件。但由于铸型为金属材料制造，液态金属冷却速度快。铸件的内应力较砂型铸造高，因此通常需要进行去应力退火处理。10、低氢型焊条焊接接头的力学性能好；但焊接过程中会产生CaF2阻碍电离，因此常采用直流电源反接法，即焊条接电源负极，工件接电源正极。

11、目前我国球墨铸铁生产是采用稀土镁合金作为球化剂，同时采用硅铁合金进行孕育处理。球墨铸铁的石墨形态呈球状，大大减小了石墨割裂基体和应力集中的作用，力学性能较灰口铸铁大为提高。

12、曲柄压力机模锻生产效率高，坯料成形时受到三向压应力，适合于锻造盘类齿轮锻件，尤其适于一次成形带有通孔结构的锻件，无需增设冲孔连皮。

13、模锻时，终锻模膛应设有飞边槽。飞边槽的桥部起到阻力圈的作用，促使金属优先充满模具型腔；此外，终锻模膛的尺寸还应比预锻模膛尺寸放大一个收缩率。

14、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。但是冷变形的变形抗力较大，因此工件的精度和表面质量较热变形差。

15、板料冲压生产中，冲床的一次冲程中，在模具的2个工位上同时完成冲孔和落料两道工序的冲压模具，称为复合模。

16、绘制锻件图时，为了简化零件形状，便于锻造而增加的一部分金属称为加工余量，如零件上较

小的孔、槽等。

17、汽车车轮由轮圈和辐板组成，材料均为Q235钢。大批量生产时，轮圈应采用埋弧焊制造；而轮圈与辐板可以采用氩弧焊生产。

18、一批铸件浇注后，经过生产厂家检验，其力学性能符合HT100铸铁的要求。为了使该铸件的力学性能达到HT200铸铁的要求，应增加所用铁水的碳硅含量，并将该铸件所使用的金属铸型改为砂型。

19、低碳钢焊接热影响区的部分相变区主要为粗大的铁素体组织，该区域的性能极不均匀，范围很窄，对焊接接头强度、塑性等都有很大影响，易于产生裂纹、造成脆断。

20、板料拉深过程中，拉裂的原因是已变形区拉应力过大，在凸模圆角处易产生应力集中；起皱的原因是变形区切向拉应力过大，板料厚度过薄产生失稳。

21、普通低合金钢焊接时，焊接热影响区的淬硬倾向与钢材的化学成分和强度等级有关。通常，含碳量较少、强度等级较低的普通低合金钢易于产生马氏体组织，即淬硬倾向较大。

22、胎膜锻主要有扣模、筒模和合模3种。其中，筒模可分为开式筒模、闭式筒模和组合筒模等。通常用于生产形状较复杂的非回转体锻件。

23、铝、钛及其合金化学性质非常活泼，通常采用的主要焊接方法是氩弧焊。与手工电弧焊相比，氩弧焊的焊接热影响区宽度较窄，其原因是电弧的电流强度大，产生的电磁场对电弧有压缩作用。

24、焊接应力和焊接变形是同时产生的。若被焊金属塑性较差或被焊结构刚度较大，则产生的焊接应力较小，而焊接变形较大。

25、缝焊时由于焊点重叠，分流现象严重，且板料愈厚，分流愈严重。为了减小分流现象，缝焊工件要求焊接接头必须是搭接型式。

26、曲柄压力机上生产连杆模锻件，为提高生产效率，通常采用多膛锻模。一般设有拔长、滚压、弯曲、预锻、终锻等模膛。

27、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。

28、锻件必须有合理的纤维组织分布。设计锻件时应尽量使零件工作时的正应力与纤维组织方向一致，而使切应力与纤维组织方向垂直，并使纤维组织分布与零件的外轮廓相符合而不被切断。

29、某批阶梯轴自由锻件经检验，发现晶粒组织粗大、纤维组织分布不合理。判断为始锻温度过高产生过热缺陷，因此应将这批锻件进行退火、正火热处理，以便重新使用。

30、电渣焊的熔深大，并且焊接速度慢，焊缝在高温条件下停留时间长，熔池内部的气体、杂质易于析出，因此焊缝质量纯净，适于生产大厚度工件。

二、单项选择题（24分，每空0.5 分。将正确答案写在答题页相应空格内）

1、铸铁的石墨形态直接影响其力学性能，HT200、KTH300-06和QT420-10的石墨形态依次为是（）。

A 片状－球状－团絮状；

B 球状－团絮状－片状。

C 团絮状－球状－片状；D片状－团絮状－球状。

2、在确定铸件浇注位置与分型面有矛盾时，为保证质量应（）。

A 浇注位置与分型面同等对待；

B 重新选择铸件的合金材料。

C 浇注位置选择为次，分型面选择为主；

D 浇注位置选择为主，分型面选择为次。

3、两种不同成分的铁水在同样条件下浇注后，经检验获得的灰口铸铁，铁水A的组织为铁素体灰

口铸铁，铁水B的组织为珠光体灰口铸铁。则下列叙述正确的是（）。

A 铁水A的牌号低于铁水B，铁水A的碳硅含量高。

B 铁水A 的牌号低于铁水B，铁水A的碳硅含量低。

C 铁水A的牌号高于铁水B，铁水A的碳硅含量高。

D 铁水A 的牌号高于铁水B，铁水A的碳硅含量低。

4、铸造生产中，铸件凝固过程中产生缩松、缩孔的根本原因是（）。

A 液态收缩；B体积收缩；C凝固收缩；D液态收缩和凝固收缩。

5、一批法兰盘锻件镦粗成形后，经检验锻件出现镦弯现象。其原因可能在于（）。

A 镦粗的坯料高径比小于2.5；B镦粗时锻件端面与锻锤打击方向不垂直。

C 镦粗的坯料高径比大于2.5；D镦粗打击力过小。

6、下列合金中，铸造性能最好的合金是（），焊接性能最好的是（）。

A 球墨铸铁；

B 灰口铸铁；C蠕墨铸铁； D 15号钢； E 45号钢。

7、冲裁的分离阶段可分为（）、塑性变形阶段和断裂分离阶段。

A 弹性恢复阶段；B塑性恢复阶段；C屈服变形阶段； D 弹性变形阶段。

8、下列成型工序属于自由锻基本工序的是（）。

A镦粗、拔长、滚圆； B 冲孔、镦粗、拔长。

C校直、压肩、错移；D冲孔、倒棱、镦粗。

9、绘制铸造工艺图时，铸件与零件在尺寸上区别较大的地方有：（）

A 零件上有孔、槽；

B 铸件比零件多加工余量；

C 铸件上有砂芯；

D 零件上有分型面。

10、为了获得晶粒细小的组织，铸件应采取下列铸造方法中的（）。

A 砂型铸造；

B 金属型铸造；

C 熔模铸造；

D 机器造型后进行铸造。

11、在焊接生产中，酸性焊条与碱性焊条的区别标准是（）。

A 焊条药皮的酸碱度；

B 熔池的酸碱度。

C 焊接接头的酸碱度；D焊条药皮熔化后形成熔渣的酸碱度。

12、焊前淬火状态的中碳钢焊接热影响区，除了熔合区、淬火区外，还会形成的区域是（）。

A部分回火区；B 正火区、部分正火区；C 部分淬火区、过热区；D 部分淬火区、回火区。

13、球墨铸铁（QT）、灰口铸铁（HT）、铸钢（ZG）三者铸造性能由低到高的顺序为（）。

A HT—QT—ZG；

B HT—ZG—QT。

C ZG—QT—HT；

D QT—ZG—HT。

14、钎焊时，钎剂的作用有（）。

A钎剂熔化，补充钎料的合金元素含量； B 钎料不熔化，钎剂熔化。

C作为填充金属熔化，形成钎焊接头； D 降低液态钎料的表面张力。

15、铸锭经过压力加工热变形后，内部组织和性能发生显著变化。下列叙述正确的是（）。

A铸造组织被破碎，内部晶格严重扭曲； B 形成加工硬化组织，内应力明显增大。

C气孔、缩松等缺陷被压合，组织更致密；D 形成纤维组织，只能采用再结晶退火予以消除。

16、下列焊接方法中，不需要填充金属且需要工件预先通电的焊接方法是（）。

A 钎焊；

B 闪光对焊；

C 氩弧焊； D电阻对焊。

17、下列焊接方法中，焊后焊缝表面无渣的方法有( )。

A 手弧焊、埋弧焊； B电渣焊、手弧焊； C埋弧焊、氩弧焊； D 氩弧焊、CO2气体保护焊。

18、某批锻件经检验，发现其晶界严重氧化，对该批锻件的正确处置措施是（）。

A应立即将该批锻件进行退火或正火来挽救； B应将该批锻件全部回炉熔化。

C应将该批锻件报废处理； D应将该批锻件重新进行塑性变形处理。19、某合金用不同方法加工后的抗拉强度为:砂型铸造制件σ1，压力铸造制件为σ2，锻造制件为

σ3，则三者的关系是（）。

Aσ1>σ2>σ3； Bσ2>σ3>σ1。

Cσ1=σ2=σ3； Dσ1<σ2<σ3。

20、图1a所示截面的长铸件经浇注冷却后,室温下应力状态为（），并沿长度方向发生翘曲变形。经过机械加工，将该铸件上表面切削到一半高度后（图1b），

此时铸件的翘曲变形将（）。

A上侧受拉应力，下侧受压应力； B增大。

C上侧受压应力，下侧受拉应力； D减小。

21、复杂形状的模锻件通常需要预先在制坯模膛内制坯。下列模膛

属于制坯模膛的有（）。

A预锻模膛、切断模膛； B弯曲模膛、滚压模膛。

C预锻模膛、终锻模膛； D 拔长模膛、冲孔模膛。

22、锤上模锻时，用来减小坯料某一部分的横截面积以增加坯料另一部分的横截面积，从而使坯料的体积分配符合锻件要求的模膛称为（）。

A 拔长模膛；

B 滚压模膛；

C 弯曲模膛；

D 成型模膛。

23、终锻温度应高于（）温度，但不能过高，否则冷却过程的金属晶粒将继续长大成为粗晶。

A 过热；

B 过烧；

C 再结晶；

D 回复。

24、平锻机易于自动化，能够生产带有侧凹的锻件，其主要结构特点是（）。

A具有3个分模面，凹模可分为二部分； B具有3个分模面，凸模可分为二部分。

C具有2个分模面，凹模可分为二部分； D具有2个分模面，凸模可分为二部分。

25、汽车油箱要求密封，防止油料泄露。大批量生产时常用的焊接方法是（）。

A 埋弧自动焊；

B 手工电弧焊；C缝焊；D电阻对焊。

26、下列焊接方法中，适于薄板类结构件焊接的有（）；应采用对接接头形式进行焊接的有（）。

A 埋弧焊、电渣焊；

B 埋弧焊、点焊；

C 缝焊、点焊；

D 摩擦焊、点焊。

27、同样加工条件下，连杆锻件分别在模锻锤、高速锤和曲柄压力机上进行相同变形，则下列叙述错误的是（）。

A 模锻锤上的预锻和终锻均需要多次锤击才能充满模膛；B三种设备的变形抗力相同。

C 曲柄压力机上的模膛均为一次成形；D高速锤上的变形速度最大。28．某板料翻边件经计算，翻边系数为0.66，则该件应采取（）。

A先拉深并退火后翻边；B多次翻边；C先冲孔后翻边；D先拉深并冲孔后翻边。

29、如图2所示高压容器，合理的焊接结构应为（）。

A 方案4；

B 方案3。

C 方案2；

D 方案1。 1 2 3 4

图2

30、压力加工时，当制件由挤压工艺改为拉拔工艺时，应力状态的变化为（）。

A 拉应力和压应力均增多； B拉应力增多； C不变； D压应力增多。

31、电阻热是一种常用的焊接热源。下面焊接方法不属于电阻热的是（）。

A 电渣焊； B点焊；C摩擦焊；D缝焊。

32、冲压生产中，设计冲孔模具时，首先应确定（）。

A坯料排样； B 凹模刃口尺寸； C凸模刃口尺寸；D凸凹模间隙。

33、模锻件选择分模面的主要原则在下列叙述中，正确的是（）。

A应尽量简化锻件外形，便于模锻，无需限制敷料用量；B应易于发现上下锻模的错移。

C上下模膛深度应基本一致，尽量使模膛深度最大；D应尽量选择截面过渡处。

34、用金属型铸造和砂型铸造的方法生产同一结构和成分的铸件，一般 ( )。

A砂型铸造铸件，表面质量好，力学性能差。

B砂型铸造铸件，表面质量差，力学性能高。

C金属型铸造铸件，表面质量好，力学性能高。

D金属型铸造铸件，表面质量差，力学性能高。

35、下列焊接方法中，焊接热影响区由窄到宽依次为( )。

A埋弧焊－手弧焊－电渣焊； B 电渣焊－手弧焊－埋弧焊。

C埋弧焊－电渣焊－手弧焊； D 电渣焊－埋弧焊－手弧焊。

36、下列压力加工设备中，属于自由锻设备的有：（）；属于模锻设备的有：（）；模锻件图与自由锻件图的区别有（）。

A蒸汽-空气锤、摩擦压力机； B 空气锤、水压机；C曲柄压力机、水压机。

D 冲床、水压机；E自由锻件的模锻斜度小于模锻件的模锻斜度。

F与自由锻件图相比，模锻件图还应标明模锻斜度、圆角半径。

37、下列焊接方法中，属于熔化焊的焊接方法是（）。

A电阻对焊、氩弧焊； B埋弧焊、CO2气体保护焊； C摩擦焊、对焊； D摩擦焊、埋弧焊。

38、球墨铸铁的石墨形态与灰口铸铁不同，力学性能也有显著差别。下列叙述错误的是( )。

A球墨铸铁的塑性、韧性较灰口铸铁大为提高，同时还保留了灰口铸铁的优点。

B球墨铸铁的塑性比灰口铸铁好，因此可以用于形状较简单的自由锻件。

C球墨铸铁的石墨形态与灰口铸铁不同，因而显著降低了石墨割裂基体和应力集中的作用。

D球墨铸铁生产时需要向铁水中添加孕育剂、球化剂，多数球墨铸铁件还要进行热处理。

39、焊接热影响区中，晶粒得到细化、机械性能也得到改善的区域是（）。

A 部分淬火区；

B 部分相变区；

C 回火区；

D 正火区。

40、下列材料成形过程中，叙述错误的是（）。

A较小的变形速度有利于改善金属的可锻性；B压应力有利于提高金属的塑性。

C对焊焊接时无需保护措施和填充金属； D倾向于体积凝固的合金便于生产高气密性铸件。

41、铸造生产时，铸件的内壁和外壁冷却速度不一致，易导致热应力。因此，应使（）。

A内壁厚度大于外壁厚度； B 内壁厚度等于外壁厚度；

C 内壁厚度小于外壁厚度；

D 内壁厚度等于外壁厚度的1.5倍。

42、镦粗工步不仅可以降低坯料高度，增大直径有利于终锻成形，还可以去掉（）。

A表面缺陷；B氧化皮；C纤维组织；D坯料内部杂质。

43、大量生产下列小型铸造合金件，其中最适合于压力铸造的是（）。

A灰口铸铁件；B高熔点及难切削加工合金铸件。

C球墨铸铁件；D铝、镁等有色合金铸件。

三、填空题（26分，每空0.5分，将正确答案写在答题页相应空格内）

1、影响灰口铸铁石墨化的主要因素是（）和（）。为了得到强度高的珠光体铸铁，在不

产生白口、麻口组织的前提下，应尽量提高（）和尽量降低（）。

2.钢板焊接时，材料受到不均匀的局部加热而产生焊接应力。其中，焊缝及附近区域的应力状

态为（）应力，两边区域的应力状态是（）应力。

3.焊接接头由（）和（）两部分组成。其中，（）区和（）区

对低碳钢焊接接头组织性能影响最为不利。

4.（）是衡量拉深变形程度的指标。该指标越（），表明拉深件变形程度越大。

5.合金的铸造性能主要是指合金的（）、（）。

6.焊条由焊条芯和焊条药皮组成。其中，焊条芯的作用是（）、（）。使用

焊条的焊接方法有（）。

7.为了保证铸件质量，需要控制和防止裂纹和应力的合金制件通常采用（）凝固方

法；而结晶温度范围窄的合金制件通常采用( )凝固方法。

8.焊条药皮的作用是（）、（）和（）。

9.铸铁进行孕育处理的主要目的是（）、（）和（）。

10.曲柄压力机模锻的生产效率高。但金属沿着模膛的（）方向流动较强烈，沿着模膛的

（）方向充填能力较差。

11.铸造时，设置冒口的作用是（），设置冷铁的作用是（）。

12.板料拉深过程中，在无压边措施的条件下，板料在进入凹模前的应力状态为，径向受（

）应力，切向受（）应力。

13.在锻造过程中，锻件形成纤维组织，如改变纤维组织的方向和分布，必须通过（）方

法才能实现，而不能采用热处理等方法消除。

14.在熔化焊过程中，为了保证焊接质量，需要对熔池进行保护。其中，手工电弧焊用（

），埋弧自动焊用（），氩弧焊用（）方式来保护熔池。

15.焊接中碳钢时，通常都要对被焊工件采用（）工艺。该工艺对减小（）

十分有效；同时，也可以防止在接头上产生（）。

16.铸件在凝固过程中，铸造应力主要可分为（）应力和（）应力。粗大

厚实的铸件冷却到室温时，铸件的表层呈（）应力，芯部呈（）应力。

17.组成焊接电弧的三个区中，温度由高到低的顺序是（）、（）和（）。

18.金属温变形过程中，既有（），也有（）；温变形后，具

有部分（）组织。

19.中碳钢的焊接接头易产生裂纹。其中热裂纹易出现在（）区，冷裂纹易出现在（）

区。

20. 点焊过程中必须对工件施加压力。通电前加压的目的是（

），通电后加压的目的是

（ ）。 四、综合题（20分）

1. 图2所示的套筒零件，批量生产，材料HT200。试绘制铸造工艺图。（4分）

图2 套筒零件 图3 啮合齿轮

2. 图3所示啮合齿轮采用模锻生产。请绘制模锻件图。（3分）

3. 请改进图4铸件、图5焊件、图6焊件的零件结构设计，并说明修改原因。（6分） 图4 铸件结构 图5焊件结构 图6 电阻对焊件结构 修改原因：

修改原因： 修改原因：

4. 图7所示的整体活塞采用自由锻制坯。（注：计算时，不考虑敷料、加工余量等因素）（7分）

现有可以选用的圆钢坯料直径：φ120、φ110、φ100、φ90。

1）试确定合理的坯料直径及选用理由；2）定性绘出锻件图，并写出锻造基本工序。

图7 1） 合理的坯料直径为：

2） 选用该直径坯料的理由为：

3）锻造基本工序为：