2025年子材料加工工藝考試題庫(kù)附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1.以下哪種鑄造工藝最適合生產(chǎn)形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高的鋁合金薄壁件？A.砂型鑄造B.壓力鑄造C.熔模鑄造D.離心鑄造答案：B（壓力鑄造利用高壓將液態(tài)金屬壓入精密模具，適合薄壁、高精度復(fù)雜件）2.45鋼經(jīng)840℃淬火+550℃回火后，其組織應(yīng)為：A.馬氏體B.回火索氏體C.珠光體D.貝氏體答案：B（中溫回火（350-500℃）得到回火屈氏體，高溫回火（500-650℃）得到回火索氏體，45鋼550℃屬高溫回火）3.下列焊接方法中，熱輸入量最小的是：A.手工電弧焊B.鎢極氬弧焊（TIG）C.激光焊D.埋弧焊答案：C（激光焊能量集中，熱影響區(qū)小，熱輸入量顯著低于電弧焊）4.冷擠壓工藝中，坯料預(yù)先進(jìn)行軟化處理的主要目的是：A.提高表面硬度B.降低變形抗力C.增加加工硬化效果D.改善表面粗糙度答案：B（冷擠壓需材料具有良好塑性，軟化處理（如退火）降低強(qiáng)度，減少擠壓時(shí)的變形阻力）5.評(píng)價(jià)粉末冶金材料致密化程度的關(guān)鍵指標(biāo)是：A.孔隙率B.抗壓強(qiáng)度C.熱導(dǎo)率D.彈性模量答案：A（粉末冶金通過(guò)壓制燒結(jié)實(shí)現(xiàn)致密化，孔隙率直接反映致密化效果）6.鋁合金時(shí)效處理時(shí)，過(guò)時(shí)效會(huì)導(dǎo)致：A.強(qiáng)度顯著提高B.塑性大幅下降C.析出相粗化D.殘余應(yīng)力增加答案：C（過(guò)時(shí)效階段，析出相聚集長(zhǎng)大粗化，導(dǎo)致強(qiáng)度下降，塑性略有回升）7.以下哪種加工方法屬于增材制造技術(shù)？A.數(shù)控銑削B.電子束熔絲沉積C.電火花線切割D.超塑性成形答案：B（電子束熔絲沉積通過(guò)逐層堆積金屬絲材實(shí)現(xiàn)成形，屬于典型增材制造）8.鈦合金鍛造時(shí)，選擇β相區(qū)鍛造的主要原因是：A.降低氧化傾向B.細(xì)化晶粒C.提高塑性D.減少變形熱答案：C（鈦合金在β相區(qū)（高于β轉(zhuǎn)變溫度）塑性顯著提高，適合大變形量鍛造）9.釬焊與熔焊的本質(zhì)區(qū)別在于：A.加熱溫度不同B.是否熔化母材C.填充材料種類D.接頭強(qiáng)度差異答案：B（釬焊僅熔化釬料，母材不熔化；熔焊需熔化母材形成熔池）10.板材沖壓中，為防止拉深件起皺，最有效的措施是：A.增加凸模圓角半徑B.減小壓邊力C.提高板材厚度D.施加合適壓邊力答案：D（壓邊力可抑制板料凸緣部分因切向壓應(yīng)力引起的失穩(wěn)起皺）11.陶瓷材料燒結(jié)過(guò)程中，液相燒結(jié)與固相燒結(jié)的主要區(qū)別是：A.燒結(jié)溫度高低B.是否存在液相C.晶粒生長(zhǎng)機(jī)制D.最終密度差異答案：B（液相燒結(jié)在燒結(jié)溫度下有液相提供，固相燒結(jié)僅通過(guò)固相原子擴(kuò)散完成）12.金屬材料熱加工與冷加工的劃分依據(jù)是：A.加工溫度是否高于室溫B.加工后是否產(chǎn)生加工硬化C.加工溫度是否高于再結(jié)晶溫度D.加工設(shè)備類型差異答案：C（熱加工指在再結(jié)晶溫度以上的加工，冷加工則低于再結(jié)晶溫度）13.電阻焊中，點(diǎn)焊的電流持續(xù)時(shí)間通常為：A.0.01-0.1秒B.0.1-1秒C.1-10秒D.10-100秒答案：B（點(diǎn)焊通過(guò)短時(shí)間大電流加熱，典型時(shí)間0.1-1秒，具體取決于板厚）14.為改善高碳鋼的切削加工性，通常采用的預(yù)處理工藝是：A.完全退火B(yǎng).球化退火C.正火D.淬火+回火答案：B（球化退火使?jié)B碳體呈球狀，降低硬度，改善切削性能）15.以下哪種表面處理工藝可顯著提高鋁合金的耐磨性能？A.陽(yáng)極氧化B.化學(xué)鍍鎳C.滲氮處理D.熱噴涂陶瓷答案：A（陽(yáng)極氧化可在鋁表面形成堅(jiān)硬的Al?O?膜，顯著提高耐磨性）16.粉末冶金壓制過(guò)程中，雙向壓制相比單向壓制的優(yōu)勢(shì)是：A.設(shè)備成本更低B.坯體密度更均勻C.壓制速度更快D.適合大尺寸零件答案：B（雙向壓制從兩端同時(shí)施壓，減少粉末與模壁摩擦導(dǎo)致的密度梯度）17.超塑性成形的關(guān)鍵條件是：A.高應(yīng)變速率（>10?2/s）B.細(xì)晶組織（<10μm）C.低溫環(huán)境（<0.5Tm）D.粗大晶粒（>50μm）答案：B（超塑性要求材料具有細(xì)晶組織（通常<10μm）和合適的應(yīng)變速率（10??-10?2/s））18.焊接熱影響區(qū)中，晶粒最粗大的區(qū)域是：A.熔合區(qū)B.過(guò)熱區(qū)C.正火區(qū)D.不完全重結(jié)晶區(qū)答案：B（過(guò)熱區(qū)溫度遠(yuǎn)高于固相線，晶粒嚴(yán)重粗化，是熱影響區(qū)中性能最差的區(qū)域）19.鎂合金壓鑄時(shí)，通常需要通入SF?氣體的主要目的是：A.提高充型能力B.防止氧化燃燒C.細(xì)化晶粒D.改善表面質(zhì)量答案：B（鎂化學(xué)性質(zhì)活潑，高溫下易氧化燃燒，SF?可在表面形成致密氧化膜隔絕空氣）20.3D打印金屬零件時(shí)，為減少殘余應(yīng)力，常用的工藝措施是：A.提高掃描速度B.降低層厚C.采用預(yù)熱基板D.增加激光功率答案：C（預(yù)熱基板可減小冷卻速率，降低熱應(yīng)力，是減少殘余應(yīng)力的有效方法）二、判斷題（每題1分，共10分）1.鑄造時(shí)，金屬的流動(dòng)性越好，越容易獲得輪廓清晰的鑄件。（√）2.所有金屬材料的再結(jié)晶溫度都高于室溫。（×，純金屬再結(jié)晶溫度約為0.4Tm，部分低熔點(diǎn)金屬如鉛的再結(jié)晶溫度低于室溫）3.釬焊時(shí)，釬料的熔點(diǎn)必須高于母材的熔點(diǎn)。（×，釬料熔點(diǎn)應(yīng)低于母材，否則會(huì)熔化母材）4.冷加工會(huì)使金屬的強(qiáng)度、硬度提高，塑性、韌性下降。（√）5.陶瓷材料的燒結(jié)溫度越高，最終密度一定越大。（×，過(guò)高溫度可能導(dǎo)致晶粒異常長(zhǎng)大或液相過(guò)量，反而降低性能）6.激光切割適合加工所有類型的金屬材料，包括高反射率的銅、鋁。（×，高反射率材料對(duì)激光吸收率低，需特殊工藝或輔助氣體）7.鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化效果隨時(shí)間延長(zhǎng)持續(xù)增強(qiáng)。（×，存在峰值時(shí)效，過(guò)時(shí)效后強(qiáng)度下降）8.粉末冶金零件的尺寸精度主要由燒結(jié)工藝控制。（×，壓制模具精度是決定尺寸精度的關(guān)鍵，燒結(jié)會(huì)產(chǎn)生收縮）9.電阻對(duì)焊的接頭質(zhì)量?jī)?yōu)于閃光對(duì)焊。（×，閃光對(duì)焊通過(guò)閃光過(guò)程去除氧化膜，接頭質(zhì)量更優(yōu)）10.超塑性成形僅適用于有色金屬，黑色金屬無(wú)法實(shí)現(xiàn)超塑性。（×，部分鋼種（如微合金化鋼）也可通過(guò)細(xì)晶處理實(shí)現(xiàn)超塑性）三、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述砂型鑄造中，分型面選擇的基本原則。答案：①應(yīng)使鑄件全部或大部分位于同一砂箱，避免錯(cuò)箱；②盡量選擇平面分型，簡(jiǎn)化模具制造；③將鑄件的加工面和加工基準(zhǔn)面放在同一砂型，保證精度；④盡量減少型芯數(shù)量，避免活塊；⑤分型面應(yīng)選在鑄件的最大截面處，便于起模。2.比較鍛造與軋制兩種塑性加工方法的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景。答案：鍛造是通過(guò)沖擊或壓力使金屬產(chǎn)生局部或整體變形，適合生產(chǎn)形狀復(fù)雜、力學(xué)性能要求高的單件小批量零件（如曲軸、齒輪坯）；軋制是通過(guò)旋轉(zhuǎn)軋輥使金屬產(chǎn)生連續(xù)塑性變形，主要生產(chǎn)板材、型材、管材等型材（如鋼板、鋼軌）。鍛造可細(xì)化晶粒、改善組織，軋制生產(chǎn)效率高，適合大規(guī)模生產(chǎn)。3.分析焊接過(guò)程中產(chǎn)生氣孔的主要原因及預(yù)防措施。答案：原因：①熔池冷卻過(guò)快，氣體來(lái)不及逸出；②焊絲/焊條含氫量高（如未烘干）；③母材表面有油污、氧化膜；④保護(hù)氣體流量不足或純度不夠（氣體保護(hù)焊）。預(yù)防措施：①嚴(yán)格清理母材及焊絲表面；②按規(guī)定烘干焊材；③調(diào)整焊接參數(shù)（降低焊速、提高線能量）；④保證保護(hù)氣體流量和純度；⑤采用低氫型焊材。4.說(shuō)明熱處理工藝中“四把火”（退火、正火、淬火、回火）的主要目的及應(yīng)用差異。答案：退火：加熱后緩慢冷卻，目的是降低硬度、消除內(nèi)應(yīng)力、細(xì)化組織，用于改善切削性能或預(yù)備熱處理；正火：加熱后空冷，冷卻速度快于退火，得到較細(xì)組織，用于提高低碳鋼強(qiáng)度或代替退火；淬火：加熱后快速冷卻（水/油冷），獲得馬氏體組織，提高硬度和耐磨性，用于需要高硬度的零件；回火：淬火后加熱至低溫，消除內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定組織，調(diào)整力學(xué)性能（如提高韌性），是淬火的必要后續(xù)工序。5.簡(jiǎn)述增材制造（3D打印）與傳統(tǒng)減材制造的主要區(qū)別及優(yōu)勢(shì)。答案：區(qū)別：增材制造是“從無(wú)到有”的逐層堆積成形，減材制造是“從有到無(wú)”的去除加工。優(yōu)勢(shì)：①可制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如內(nèi)流道、點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)），傳統(tǒng)工藝難以實(shí)現(xiàn)；②縮短制造周期，無(wú)需模具（尤其適合小批量、定制化生產(chǎn)）；③材料利用率高（減材制造通常<50%，增材可達(dá)90%以上）；④支持多材料復(fù)合成形。四、綜合分析題（每題15分，共30分）1.某企業(yè)需生產(chǎn)一批承受高沖擊載荷的汽車變速箱齒輪（材料為20CrMnTi），要求齒面硬度58-62HRC，心部硬度30-35HRC。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其加工工藝路線，并說(shuō)明各工序的作用。答案：工藝路線：下料→鍛造→正火→機(jī)加工（粗車、滾齒）→滲碳→淬火+低溫回火→磨齒。①鍛造：打碎鑄造組織，細(xì)化晶粒，改善力學(xué)性能；②正火：調(diào)整硬度（170-217HB），便于機(jī)加工；③機(jī)加工：完成齒輪基本形狀；④滲碳：表層碳含量提高至0.8-1.0%，形成高碳表層；⑤淬火：表層獲得高硬度馬氏體（58-62HRC），心部因低碳獲得低碳馬氏體（30-35HRC）；⑥低溫回火：消除淬火應(yīng)力，穩(wěn)定組織，提高韌性；⑦磨齒：保證齒面精度和表面粗糙度。2.某鋁合金壓鑄件（材料為Al-Si-Mg）在X射線檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存在大量縮松缺陷，試分析可能原因并提出改進(jìn)措施。答案：可能原因：①澆注溫度過(guò)高，液態(tài)收縮和凝固收縮增大；②模具溫度不均勻，局部冷卻緩慢；③壓射比壓不足，無(wú)法有效補(bǔ)縮；④合金成分不當(dāng)（如Si含量過(guò)低，共晶點(diǎn)偏移）；⑤澆道/冒口設(shè)計(jì)