2025年大學(xué)大三（材料科學(xué)與工程）材料成型工藝基礎(chǔ)測試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：每題只有一個正確答案，請將正確答案的序號填在括號內(nèi)。(總共10題，每題3分)1.以下哪種材料成型工藝常用于制造高精度、復(fù)雜形狀的零件？（）A.鑄造B.鍛造C.數(shù)控加工D.3D打印2.金屬材料在熱加工過程中，其內(nèi)部組織會發(fā)生顯著變化，以下哪種變化是熱加工所特有的？（）A.晶粒細(xì)化B.產(chǎn)生加工硬化C.形成纖維組織D.消除殘余應(yīng)力3.砂型鑄造中，型砂的性能對鑄件質(zhì)量影響很大。型砂應(yīng)具備的性能不包括以下哪一項(xiàng)？（）A.強(qiáng)度B.透氣性C.可塑性D.導(dǎo)電性4.鍛造時，金屬材料的變形抗力與以下哪個因素關(guān)系最為密切？（）A.材料的硬度B.材料的密度C.鍛造溫度D.鍛造設(shè)備的噸位5.焊接過程中，容易產(chǎn)生焊接缺陷。以下哪種缺陷是由于焊接時母材金屬與焊縫金屬未完全熔合造成的？（）A.氣孔B.夾渣C.未熔合D.裂紋6.粉末冶金工藝中，壓制坯塊的密度對最終制品性能有重要影響。提高壓制坯塊密度的方法不包括以下哪種？（）A.增加壓制壓力B.延長壓制時間C.提高粉末的流動性D.降低粉末的粒度7.塑料成型工藝中，注塑成型是應(yīng)用廣泛的一種。注塑成型過程中，塑料熔體注入模具型腔后，首先要經(jīng)歷的階段是（）A.保壓B.冷卻C.充模D.固化8.對于復(fù)合材料成型工藝，以下哪種說法是錯誤的？（）A.復(fù)合材料具有比單一材料更好的綜合性能B.層壓成型是復(fù)合材料成型的一種常見方法C.復(fù)合材料成型過程中不需要考慮材料的相容性D.纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的性能與纖維的含量和分布有關(guān)9.精密鑄造能夠獲得高精度的鑄件，其關(guān)鍵技術(shù)在于（）A.精確的模具制造B.優(yōu)質(zhì)的型砂C.合適的鑄造合金D.先進(jìn)的熔煉設(shè)備10.在材料成型過程中，熱處理工藝常常與成型工藝相結(jié)合。以下哪種熱處理工藝可以改善金屬材料的切削加工性能？（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題3分，共15分）答題要求：請?jiān)跈M線上填寫正確答案。(總共5題，每題3分)1.自由鍛造的基本工序包括鐓粗、拔長、沖孔、______等。2.焊接接頭由焊縫區(qū)、______、熱影響區(qū)組成。3.注塑成型的模具主要由______、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、頂出機(jī)構(gòu)等部分組成。4.粉末冶金工藝的基本工序包括粉末制備、壓制、燒結(jié)、______等。5.復(fù)合材料按增強(qiáng)相的形態(tài)可分為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料和______復(fù)合材料。三、簡答題（每題10分，共30分）答題要求：簡要回答問題，觀點(diǎn)明確，邏輯清晰。(總共3題，每題10分)1.簡述鑄造工藝中冒口的作用。2.說明鍛造比的含義及其對鍛造質(zhì)量和性能的影響。3.分析塑料注射成型過程中可能出現(xiàn)的制品缺陷及原因。四、材料分析題（共15分）答題要求：根據(jù)所給材料，回答問題。(總共1題，每題15分)材料：某工廠采用砂型鑄造工藝生產(chǎn)一批鑄鐵零件。在生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)部分鑄件出現(xiàn)了氣孔缺陷。經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)型砂的透氣性較差，且澆注溫度過高。問題：1.請解釋型砂透氣性差和澆注溫度過高為何會導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生氣孔缺陷。2.針對型砂透氣性差的問題，可采取哪些改進(jìn)措施？五、綜合論述題（共20分）答題要求：結(jié)合所學(xué)知識，對所給主題進(jìn)行全面、深入的論述。(總共1題，每題20分)主題：隨著科技的發(fā)展，新型材料成型工藝不斷涌現(xiàn)。請論述3D打印技術(shù)在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景。答案：一、選擇題1.D2.C3.D4.A5.C6.C7.C8.C9.A10.B二、填空題1.彎曲2.熔合區(qū)3.成型零件4.后處理5.晶須增強(qiáng)三、簡答題1.冒口的作用主要有：儲存金屬液，補(bǔ)償鑄件凝固收縮，防止鑄件產(chǎn)生縮孔；集渣，使熔渣、夾雜物等上浮到冒口中，避免進(jìn)入鑄件內(nèi)部；排氣，排出型腔中的氣體。2.鍛造比是鍛造時金屬材料變形程度的一種表示方法，通常用鍛造前后的截面面積之比或長度之比來計(jì)算。鍛造比增大，可使金屬材料的內(nèi)部缺陷得到改善，如氣孔焊合、疏松壓實(shí)等，提高材料的致密度；同時，能使晶粒細(xì)化，改善材料的力學(xué)性能，如強(qiáng)度、韌性等。但鍛造比過大，會使鍛造能耗增加，生產(chǎn)效率降低，還可能導(dǎo)致鍛造裂紋等缺陷。3.塑料注射成型過程中可能出現(xiàn)的制品缺陷及原因如下：-短射：原因可能是塑料熔體溫度過低、注射壓力不足、模具溫度過低、澆口尺寸過小等。-飛邊：通常是由于注射壓力過高、鎖模力不足、模具分型面密封不良等。-熔接痕：與熔體溫度、注射速度、模具結(jié)構(gòu)、澆口位置等因素有關(guān)。-翹曲變形：可能是冷卻不均勻、制品壁厚不均勻、脫模頂出不平衡等原因造成。四、材料分析題1.型砂透氣性差，在澆注過程中，型腔中的氣體難以排出，會殘留在鑄件內(nèi)部形成氣孔。澆注溫度過高，金屬液的流動性增大，氣體在金屬液中的溶解度降低，氣體容易逸出形成氣泡，當(dāng)氣泡來不及排出鑄件表面時，就會在鑄件內(nèi)部形成氣孔。2.針對型砂透氣性差的問題，可采取以下改進(jìn)措施：選用透氣性好的型砂材料；適當(dāng)增加型砂中的煤粉含量，改善型砂的發(fā)氣性；對型砂進(jìn)行烘干處理，降低型砂中的水分含量；優(yōu)化型砂的配比，提高型砂的綜合性能；在造型過程中，合理控制緊實(shí)度，避免型砂過于緊實(shí)影響透氣性。五、綜合論述題3D打印技術(shù)在材料科學(xué)與工程領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景如下：應(yīng)用現(xiàn)狀：-復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件制造：能夠直接制造出具有復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外形的零件，無需傳統(tǒng)的模具加工，大大縮短了產(chǎn)品研發(fā)周期。-新型材料制備：可用于制備具有特殊結(jié)構(gòu)和性能的復(fù)合材料及功能材料，如梯度材料、多孔材料等。-個性化定制：滿足不同客戶對產(chǎn)品個性化的需求，實(shí)現(xiàn)定制化生產(chǎn)。發(fā)展前景：-材料多樣性擴(kuò)展：隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，能夠打印的材料種類將不斷