2025年大學(xué)大三（材料科學(xué)與工程）材料成型工藝綜合測(cè)試試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）本卷共10個(gè)小題，每題3分。在每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.以下哪種材料成型工藝適用于制造形狀復(fù)雜、精度要求高的小型零件？A.鑄造B.鍛造C.注塑成型D.焊接2.金屬材料在鍛造過(guò)程中，隨著變形程度的增加，其內(nèi)部組織會(huì)發(fā)生怎樣的變化？A.晶粒細(xì)化，強(qiáng)度和韌性提高B.晶粒粗化，強(qiáng)度和韌性提高C.晶粒細(xì)化，強(qiáng)度提高韌性降低D.晶粒粗化，強(qiáng)度和韌性降低3.焊接接頭中，熱影響區(qū)的性能主要取決于什么？A.焊接材料的成分B.焊接工藝參數(shù)C.母材的原始組織D.以上都是4.下列哪種鑄造方法的生產(chǎn)效率最高？A.砂型鑄造B.熔模鑄造C.金屬型鑄造D.離心鑄造5.塑料注射成型過(guò)程中，保壓階段的作用是？A.補(bǔ)充塑料熔體冷卻收縮所需的物料B.使塑件壓實(shí)，提高尺寸精度C.防止塑件脫模后變形D.以上都是6.對(duì)于鋁合金的鍛造，合適的鍛造溫度范圍是？A.室溫-100℃B.100℃-300℃C.300℃-500℃D.500℃-700℃7.焊接時(shí)，產(chǎn)生氣孔的主要原因不包括以下哪項(xiàng)？A.焊接材料受潮B.焊接速度過(guò)快C.焊件表面清理不干凈D.焊接電流過(guò)大8.在砂型鑄造中，型芯的作用是？A.形成鑄件的內(nèi)腔B.增加鑄件的強(qiáng)度C.改善鑄件的表面質(zhì)量D.提高鑄件的生產(chǎn)率9.鍛造比的計(jì)算公式是？A.鍛造前坯料的截面積/鍛造后鍛件的截面積B.鍛造后鍛件的截面積/鍛造前坯料的截面積C.鍛造前坯料的長(zhǎng)度/鍛造后鍛件的長(zhǎng)度D.鍛造后鍛件的長(zhǎng)度/鍛造前坯料的長(zhǎng)度10.注塑成型中，模具溫度對(duì)塑件質(zhì)量有重要影響，一般來(lái)說(shuō)，提高模具溫度會(huì)使塑件？A.收縮率增大，表面粗糙度降低B.收縮率減小，表面粗糙度降低C.收縮率增大，表面粗糙度增加D.收縮率減小，表面粗糙度增加第II卷（非選擇題，共70分）11.（10分）簡(jiǎn)述鑄造工藝的基本流程，并說(shuō)明每個(gè)環(huán)節(jié)的關(guān)鍵要點(diǎn)。12.（15分）分析鍛造工藝中影響鍛件質(zhì)量的因素有哪些，并闡述如何控制這些因素以獲得高質(zhì)量的鍛件。13.（15分）焊接質(zhì)量受多種因素影響，請(qǐng)?jiān)敿?xì)說(shuō)明焊接工藝參數(shù)（如焊接電流、電壓、焊接速度等）對(duì)焊接質(zhì)量的具體影響，并舉例說(shuō)明如何根據(jù)焊件要求合理選擇這些參數(shù)。14.（15分）閱讀以下材料：在汽車制造中，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是關(guān)鍵部件，其質(zhì)量直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)性能。傳統(tǒng)的鑄鐵缸體采用鑄造工藝生產(chǎn)，雖然成本較低，但重量較大且散熱性能有限。近年來(lái)，隨著材料科學(xué)與工程技術(shù)的發(fā)展，鋁合金缸體逐漸成為主流。鋁合金缸體通過(guò)壓鑄成型工藝制造，具有重量輕、散熱好等優(yōu)點(diǎn)，能有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性能。然而，壓鑄成型工藝對(duì)模具要求高，且生產(chǎn)過(guò)程中易出現(xiàn)一些缺陷。問(wèn)題：請(qǐng)分析鋁合金缸體壓鑄成型工藝的優(yōu)勢(shì)與面臨的挑戰(zhàn)，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。15.（15分）現(xiàn)有一種新型復(fù)合材料需要成型，初步考慮采用纖維增強(qiáng)熱塑性塑料的模壓成型工藝。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)模壓成型的工藝流程，并說(shuō)明每個(gè)步驟的作用和注意事項(xiàng)。答案：1.C2.A3.D4.D5.D6.D7.D8.A9.B10.B11.鑄造工藝基本流程：首先是模樣和芯盒的制造，關(guān)鍵要點(diǎn)是尺寸精度和表面質(zhì)量要高，以保證鑄件的形狀精度。然后是造型和制芯，要保證型砂和芯砂的性能符合要求，緊實(shí)度均勻。接著是合箱，需確保上下砂型準(zhǔn)確對(duì)準(zhǔn)，防止錯(cuò)箱。之后是澆注，要控制好澆注溫度和速度，避免出現(xiàn)澆不足、冷隔等缺陷。最后是落砂清理，去除型芯和型砂，對(duì)鑄件進(jìn)行質(zhì)量檢查和必要的后續(xù)處理。12.影響鍛件質(zhì)量的因素：鍛造溫度、變形程度、鍛造設(shè)備等?？刂埔蛩氐姆椒ǎ汉侠磉x擇鍛造溫度范圍，保證金屬材料具有良好的塑性和流動(dòng)性；控制合適的變形程度，通過(guò)鍛造比來(lái)衡量，使鍛件內(nèi)部組織均勻細(xì)化；選擇合適的鍛造設(shè)備，確保設(shè)備精度和穩(wěn)定性。同時(shí)，要嚴(yán)格控制鍛造過(guò)程中的加熱速度、保溫時(shí)間等，防止過(guò)熱、過(guò)燒等缺陷。13.焊接電流影響焊縫的熔深和熔寬，電流增大，熔深和熔寬增加，但過(guò)大易產(chǎn)生燒穿、氣孔等缺陷。電壓影響電弧的穩(wěn)定性和焊縫的成型，電壓過(guò)高，電弧拉長(zhǎng)，熔深減小，熔寬增加。焊接速度影響焊縫的熱輸入和成型，速度過(guò)快，熱輸入不足，易產(chǎn)生未焊透等缺陷。例如，焊接薄板時(shí)，應(yīng)采用較小電流、較低電壓和較快速度；焊接厚板時(shí)，需較大電流、適當(dāng)電壓和較慢速度。14.優(yōu)勢(shì)：重量輕可提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性和加速性能；散熱好能有效降低發(fā)動(dòng)機(jī)工作溫度，提高其可靠性和耐久性。挑戰(zhàn)：模具成本高且壽命有限；生產(chǎn)中可能出現(xiàn)氣孔、裂紋等缺陷。改進(jìn)措施：研發(fā)高性能模具材料，提高模具壽命；優(yōu)化壓鑄工藝參數(shù)，如澆注溫度、壓力等，減少缺陷產(chǎn)生；加強(qiáng)生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量檢測(cè)和控制。15.工藝流程：首先準(zhǔn)備模具，確保模具型腔尺寸精確、表面光滑。將纖維增強(qiáng)熱塑性塑料顆粒放入模具加料室。合模并施加一定壓力，使塑料顆粒在壓力下熔融流動(dòng)