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 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岀， 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、 设计冲孔模时，应取________ 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 。

&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 _B _____ 。

A 、AC1+30〜50 CB 、Ac3+30 〜50C C 、Acm+30^ 50 CD 、Accm+30^ 50 C13、 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_。

A 、始锻温度过高；B 、终锻温度过高；14、模锻件的尺寸公差与自由锻件的尺寸公差相比为DB 相差不大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17、 下列焊接方法中， B可不需另加焊接材料便可实现焊接 A 、埋弧自动焊B 、电阻焊C 、CO 2气体保护焊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。

（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。

（V ） 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C 、始锻温度过低；D终锻温度过低A 、相等C 、相比要大得多D 、相比要小得多D 、交叉连接 ; __ C ____ 成本最低 D 、氩弧焊V ）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，且需在零件图上示岀。

（V ）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。

（V ）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CQ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2.5分）1、球化退火：将共析钢或过共析钢加热到Ac1以上20〜30C ,适当保温,缓慢冷却，使钢中碳化物（F&G + Fe s C）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235 MPa。

2）T12:碳素工具钢；数字表示该类钢碳的质量分数为1.2%。

3）HT250:灰铸铁；数字表示该类铸铁最低抗拉强度值为250 MPa （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400 MPa，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，通过在可能岀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、高强度答：制定模锻件图应包括以下内容，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、补画岀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）：1）通过ECF水平线，发生__共晶__反应，C点称为__共晶点_，生成_高温莱氏体,其含碳量为_ 4.3% 。

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__0.77% 。

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Fe s C （或FesG） ______ 。

4）GS线又称为__A ，奥氏体冷却到此线时，开始析出_铁素体匚。

筒化的血-佻£平衡图5、分析下图中铸件的铸造应力分布情况，并画岀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？并绘岀变形后的焊件示意图。

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）用什么方法消除变形？并塑性成形性能（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〉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v 0.25%v 0.4%）,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）（9 分）砂型铸件焊接件答：图示结构设计都不合理，应作以下修改:砂型铸件1，，并说明理由砂型铸件自由锻件模锻件焊接件砂型铸件2，3、如下图所示的车床传动轴，在小批量生产时: 热处理工艺。

（要说明理由）。

（6分）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 ，厚壁处形成热节，故应采取 “开窗口”设计。

（1.5分）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。

（1.5 分）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 取岀锻件都很困难，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 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）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）1）试选择合适的材料；2）试确定毛坯加工方法; 试确定555397202 r 丽C6】8K车床主轴*件图答：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）。