材料成型技术基础试题及答案

华侨大学材料成型技术基础考试试题及答案1、高温的Y—Fe是__面心立方晶格。其溶碳能力比a—Fe大，在1148°C时溶解度最大达到%。TOC\o"1-5"\h\z2、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——共析一石墨化过程；为使铸铁中的石墨呈球状析出，需加心葬土镁合金（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—。5、如果拉深系数过小，不能一次拉深成形时，应采取，并应进行。5、镶嵌件一般用铸造方法制造，而M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，可分为制坏一模膛两大类。7、设计冲孔模时，应__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顼料件尺寸，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—区，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坯焊缝。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。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—。A、Ac1+30〜50CB、Ac3+30〜50CC、Acm+30〜50CD、Accm+30〜50C13、有一批大型锻件，因晶粒粗大，不符合质量要求。经技术人员分析，产生问题的原因是—。A、始锻温度过高；B、终锻温度过高；C、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一D—。A、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^^，易获得密实铸件。A、逐层凝固B、糊状凝固C、中间凝固16、铸件的壁或肋的连接应采用—C—。A、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，一B一可不需另加焊接材料便可实现焊接;一C——成本最低。入、埋弧自动焊B、电阻焊C、CO2气体保护焊D、氩弧焊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。（J）2、由于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。（J）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。（/）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。（J）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CO2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，每题分）1、球化退火：将共析钢或过共析钢加热到Ac1以上20~30°C，适当保温，缓慢冷却，使钢中碳化物（Fe3Cn+Fe3C）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％。3）HT250：灰铸铁；数字表示该类铸铁最低抗拉强度值为250MPa（壁厚为30mm时）。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，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）3、绘制模锻锻件图要考虑哪些因素?*4%）*亡兰兰答:制定模锻件图应包括q内容，选分模面，确定敷料、加•工余量、锻造公差，确定模锻斜度和模锻圆角半径，确定冲孔连皮厚度。（4分）4、补画出简化的铁碳合金状态图，并回答下面的问题■在铁一渗碳体相图中，有四条重要的特征线，合金冷却通过下列特征线时（本小题共7分。作图3分，填空4分）：Ji.1）通过ECF水平线，发生—共晶—反应，C点称为―共晶点一，生成高温莱氏体，其含碳量为次____。-三^"图1-27顺序凝固原则示意图2）通过PSK水平线，发生—共析_反应，S点称为—共析点—，生成珠光体,其含碳量为%=。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FeR,）。4）GS线又称为_A厂，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。1515（2分）可以用火焰矫正法消除变形，即用乙炔焰加热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当量〉％〉〉％），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<%<%），所以低碳钢焊接性能好。（1分）2、图示结构设计是否合理？对不合理部分作如何改正（可在原图上作修改，但必须表达清楚），并说明理由。（9分）

砂型铸件自由锻件砂型铸件模锻件焊接件答：图示结构设计都不合理，应作以下修改: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。（分）铸件壁厚应尽可能均匀避缩孔，缩松和裂纹等缺陷。图示铸件各部分的壁厚差别过大，厚壁处形成热节，故应采取“开窗口”设计。（分）自由锻件模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。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。（分）应改为图示结构，凸缘截面减少，宽度增加。（分）焊接件1焊接件2焊接接头的焊缝的布置应尽可能分散，否则密集、交叉的焊缝会电阻点焊的电极难以伸入，应改为图示结构，以方便操作。（分）焊接件加大焊接热影响区。因此，交叉的焊缝应改为交错焊缝。（分）砂型铸件模锻件焊接件答：图示结构设计都不合理，应作以下修改: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。（分）铸件壁厚应尽可能均匀避缩孔，缩松和裂纹等缺陷。图示铸件各部分的壁厚差别过大，厚壁处形成热节，故应采取“开窗口”设计。（分）自由锻件模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。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。（分）应改为图示结构，凸缘截面减少，宽度增加。（分）焊接件1焊接件2焊接接头的焊缝的布置应尽可能分散，否则密集、交叉的焊缝会电阻点焊的电极难以伸入，应改为图示结构，以方便操作。（分）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，