(2025年)材料成型技術(shù)練習(xí)題+參考答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種鑄造工藝屬于特種鑄造？A.砂型鑄造B.熔模鑄造C.手工造型D.潮模砂鑄造2.金屬塑性變形的主要機制是？A.位錯滑移與孿生B.原子擴散C.晶界遷移D.相變誘發(fā)塑性3.焊接熱輸入計算公式為Q=ηUI/v，其中η表示？A.電弧熱效率B.材料熱導(dǎo)率C.電流有效值D.電壓波動系數(shù)4.粉末冶金中，壓制過程的關(guān)鍵參數(shù)不包括？A.壓制壓力B.粉末粒度C.模具溫度D.保壓時間5.鋁合金壓鑄時，為避免氣孔缺陷，通常采用的工藝措施是？A.提高壓射速度B.降低模具溫度C.增加涂料厚度D.采用真空壓鑄6.軋制過程中，寬展量與以下哪項因素呈負(fù)相關(guān)？A.軋輥直徑B.壓下量C.摩擦系數(shù)D.來料寬度7.電阻點焊時，焊接電流過大可能導(dǎo)致的缺陷是？A.未熔合B.縮孔C.飛濺D.熱裂紋8.半固態(tài)成型技術(shù)的核心是控制材料的？A.固相率B.液相線溫度C.冷卻速度D.晶粒尺寸9.下列哪種鍛造工藝適合制造形狀復(fù)雜的齒輪坯？A.自由鍛B(tài).胎模鍛C.模鍛D.軋制10.激光熔覆技術(shù)中，影響熔覆層質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)不包括？A.激光功率B.掃描速度C.送粉速率D.工件硬度二、填空題（每空1分，共20分）1.鑄造充型能力主要受液態(tài)金屬的______、______及鑄型條件影響。2.塑性加工中，加工硬化的本質(zhì)是______，其可通過______工藝消除。3.焊接接頭由焊縫區(qū)、______和______組成，其中______是性能最薄弱的區(qū)域。4.粉末冶金的基本工藝包括______、______、______和后處理。5.壓鑄機按壓室位置分為______和______，其中______適合生產(chǎn)鋁合金壓鑄件。6.板材沖壓的基本工序包括______、______、______和成形。7.感應(yīng)加熱淬火的關(guān)鍵參數(shù)是______和______，前者決定淬硬層深度，后者影響表面硬度。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述砂型鑄造與壓力鑄造的主要區(qū)別及適用場景。2.分析軋制過程中“咬入條件”的物理意義，并說明提高咬入能力的措施。3.解釋焊接熱循環(huán)的四個特征參數(shù)（峰值溫度、加熱速度、高溫停留時間、冷卻速度）對熱影響區(qū)（HAZ）組織性能的影響。4.粉末冶金制品中“生坯”與“燒結(jié)件”的性能差異主要體現(xiàn)在哪些方面？為什么？5.列舉三種鋁合金成型的常用工藝（除鑄造外），并說明各自的工藝特點及適用零件類型。四、綜合分析題（每題10分，共20分）1.某企業(yè)生產(chǎn)的鎂合金壓鑄件表面出現(xiàn)大量針孔缺陷，經(jīng)檢測主要成分為氫氣孔。結(jié)合壓鑄工藝原理，分析可能的原因（至少4條），并提出針對性解決措施。2.某汽車廠采用低碳鋼鋼板沖壓生產(chǎn)車門內(nèi)板，批量生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)局部區(qū)域（如圓角處）頻繁開裂。請從材料性能、模具設(shè)計、工藝參數(shù)三方面分析可能的原因，并給出優(yōu)化方案。參考答案一、單項選擇題1.B（熔模鑄造屬于特種鑄造，其他為普通砂型鑄造相關(guān)工藝）2.A（位錯滑移與孿生是金屬塑性變形的主要機制，原子擴散主導(dǎo)蠕變）3.A（η為電弧熱效率，通常取0.7-0.9）4.C（模具溫度對燒結(jié)影響更大，壓制關(guān)鍵參數(shù)為壓力、粒度、保壓時間）5.D（真空壓鑄可減少型腔氣體卷入，降低氣孔缺陷）6.D（來料寬度越大，寬展量越小，呈負(fù)相關(guān)）7.C（電流過大導(dǎo)致局部過熱，金屬液飛濺）8.A（半固態(tài)成型通過控制固相率（通常30%-70%）獲得觸變性漿料）9.C（模鍛可制造形狀復(fù)雜、精度高的零件，如齒輪坯）10.D（工件硬度不直接影響熔覆層質(zhì)量，功率、速度、送粉速率是關(guān)鍵）二、填空題1.流動性；充型壓力（或澆注溫度）2.位錯密度增加；再結(jié)晶退火3.熔合區(qū)；熱影響區(qū)（HAZ）；熱影響區(qū)4.粉末制備；成形（壓制）；燒結(jié)5.熱室壓鑄機；冷室壓鑄機；冷室（鋁合金熔點高，熱室機壓室易腐蝕）6.沖裁；彎曲；拉深7.電流頻率；加熱時間（頻率越高，淬硬層越淺）三、簡答題1.主要區(qū)別：①砂型鑄造使用砂型（一次性），壓鑄使用金屬模具（可重復(fù)）；②砂型鑄造靠重力充型，壓鑄靠高壓高速充型；③砂型鑄件精度低、表面粗糙，壓鑄件精度高、薄壁復(fù)雜。適用場景：砂型鑄造用于單件小批、大型鑄件（如機床床身）；壓鑄用于批量大、薄壁復(fù)雜、精度高的零件（如汽車發(fā)動機殼體）。2.咬入條件指軋件被軋輥帶入輥縫的力學(xué)條件，表達式為α≤β（α為咬入角，β為摩擦角）。物理意義：當(dāng)摩擦角大于等于咬入角時，軋輥對軋件的摩擦力可克服正壓力的水平分力，實現(xiàn)咬入。提高措施：①降低咬入角（減小壓下量或增大軋輥直徑）；②增大摩擦系數(shù)（增加軋輥表面粗糙度或使用潤滑劑）；③采用強迫咬入（如帶鋼軋制時用夾送輥輔助）。3.①峰值溫度：決定HAZ中各區(qū)域的最高加熱溫度（如過熱區(qū)可達1400℃以上），溫度過高導(dǎo)致晶粒粗化；②加熱速度：速度越快，奧氏體化不充分，可能殘留未溶碳化物；③高溫停留時間：時間過長，晶粒長大（尤其過熱區(qū)），塑性韌性下降；④冷卻速度：速度過快（如焊接高碳鋼），易形成馬氏體，導(dǎo)致硬脆；速度過慢（如焊后緩冷），可能析出脆性相。4.差異：①生坯（壓制后未燒結(jié)）強度低（靠機械嚙合和范德華力結(jié)合），孔隙率高（20%-40%），導(dǎo)電性差；②燒結(jié)件強度顯著提高（原子擴散形成冶金結(jié)合），孔隙率降低（5%-15%），導(dǎo)電性、耐蝕性改善。原因：燒結(jié)過程中粉末顆粒間發(fā)生原子擴散，形成晶界和鍵合，孔隙收縮，材料致密化。5.①擠壓成型：通過模具將鋁合金坯料擠壓成截面恒定的型材（如鋁門窗框架），特點是可加工復(fù)雜截面，尺寸精度高，但設(shè)備投資大；②超塑性成型：利用鋁合金在特定溫度（如500-550℃）和應(yīng)變速率（10??-10?2s?1）下的高延伸率（>200%），制造形狀復(fù)雜的薄壁件（如航空航天異形件），需嚴(yán)格控制溫度和應(yīng)變速率；③旋壓成型：通過旋轉(zhuǎn)模具和滾輪使板料局部塑性變形，制造軸對稱零件（如火箭燃料箱封頭），特點是模具簡單、柔性高，適合小批量生產(chǎn)。四、綜合分析題1.原因分析：①鎂合金熔煉時保護不足（如SF?氣體濃度低），熔體吸氫；②壓鑄模具排氣系統(tǒng)設(shè)計不合理（排氣槽堵塞或數(shù)量不足），型腔氣體未及時排出；③壓射速度過高，導(dǎo)致金屬液卷氣（尤其在慢壓射轉(zhuǎn)快壓射階段）；④原料鎂錠含氫量高（如存放環(huán)境潮濕，表面氧化膜吸水）；⑤涂料中水分未烘干（噴涂后模具溫度低，水分蒸發(fā)不徹底）。解決措施：①優(yōu)化熔煉保護工藝（增加SF?流量或采用Ar氣保護），熔體靜置除氣；②重新設(shè)計模具排氣系統(tǒng)（增加排氣槽數(shù)量，加深溢流槽）；③調(diào)整壓射參數(shù)（降低快壓射速度，延長慢壓射時間）；④嚴(yán)控原料質(zhì)量（使用干燥、低氫含量的鎂錠）；⑤規(guī)范涂料使用（噴涂后模具預(yù)熱至180-220℃，確保水分完全蒸發(fā)）。2.原因分析：材料性能：①鋼板屈強比過高（σs/σb>0.7），塑性儲備不足；②鋼板各向異性指數(shù)（r值）低，拉深時易減薄開裂；③鋼板表面存在劃痕或夾雜，成為裂紋源。模具設(shè)計：①圓角半徑過?。ㄈ绨寄A角R<3t，t為板厚），導(dǎo)致局部應(yīng)力集中；②模具間隙不均勻（一側(cè)間隙過小，摩擦阻力大）；③壓邊力分布不合理（局部壓邊力過高，限制材料流動）。工藝參數(shù)：①拉深速度過快，材料來不及塑性變形；②潤滑不足（凹模與板料間摩擦大，增加拉應(yīng)力）；③板料定位不準(zhǔn)，導(dǎo)致局部變形量超過極