材料科学:材料成型工艺学题库.docx
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1、材料科学:材料成型工艺学题库1、问答(江南博哥)题k表什么指标?为什么k不用于设计计算?解析:k代表金属材料的冲击韧度,即试样缺口底部面积上的冲击吸收功,代表抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力。因为k值的影响因素多,重复性差,且工件大多以小能量多次冲击下工作,此时的寿命主要取决于强度。所以,不直接用于设计计算。2、单选气体保护焊的焊接热影响区一般都比手工电弧焊的小,原因是()。A.保护气体保护严密;B.焊接电流小;C.保护气体对电弧有压缩作用;D.焊接电弧热量少。本题答案:C3、问答题模锻模膛和制坯膜膛的作用各是什么?它们各自又可分为几类?解析:模锻模膛包括终锻模膛和预锻模膛。终锻模膛是锻件最终成
2、形的模膛。模膛尺寸应为模锻件图的相应尺寸加上收缩量(钢制锻件的收缩量约为1.5)。模膛分模面周围有飞边槽,起阻流、缓冲和调节金属量以保证终锻成形、尺寸精度等作用。预锻模膛是当锻件形状较复杂时,需经过预锻,以保证终锻成形饱满,延长模膛使用寿命。预锻模膛的形状、尺寸与终锻模膛相近,但具有较大的斜度和圆角,没有飞边槽。制坯模膛:为使坯料具有与锻件相适应的截面变化和形状,复杂形状的锻件多需预先制坯。4、填空题影响金属焊接的主要因素有();()。解析:温度、压力5、问答题焊接应力产生的根本原因是什么?减少和消除焊接应力的措施有哪些?解析:根本原因:焊接过程中对焊件进行了局部不均匀加热。措施:1)选择合理
3、的焊接顺序,应尽量使焊缝自由收缩而不受较大约束;2)焊前预热,焊前将工件预热到350400,然后再进行焊接;3)加热“减应区”,在焊件结构上选择合适的部位加热后再焊接;4)焊后热处理。去应力退火,即将工件均匀加热后到600650保温一段时间后冷却。整体高温回火消除焊接应力最好。6、填空题纤维组织使金属在性能上具有了()。解析:方向性7、问答题可锻铸铁是如何获得的?为什么它只适宜制作薄壁小铸件?解析:制造可锻铸铁必须采用碳、硅含量很低的铁液,以获得完全的白口组织。可锻铸铁件的壁厚不得太厚,否则铸件冷却速度缓慢,不能得到完全的白口组织。8、问答题什么是模数?意义是什么?简单几何体的模数如何计算?解
4、析:模数的概念:铸件在体积相同的情况下,表面积越大,散热就越快,凝固时间就越短;反之,表面积越小,凝固时间就越长。模数的定义式:模数=铸件的体积/散热表面积,即:M=V/A模数是反映铸件体积与散热表面积对凝固时间影响的参数。模数大,凝固时间长,模数小,凝固时间短。简单几何体的模数计算公式大平板:M=a/2(a-板厚);正方形杆:M=a/4(a-边长);矩形截面杆:M=ab/2(a+b)(a、b-边长);长方体:M=abc/2(ab+bc+ac)(a、b、c-边长)立方体或球体:M=a/6(a-边长或内切圆直径)9、单选在铸造过程中,流动性较好的铸造合金()A.结晶温度范围较小;B.结晶温度范围
5、较大;C.结晶温度较高;D.结晶温度较低本题答案:A10、填空题焊接时往往都要对被焊工件进行加热。熔化焊加热的目的是();压力焊加热的目的是();钎焊加热的目的是()。解析:形成熔池;将接头金属加热到高塑性状态;熔化钎料11、问答题焊接变形的形式有哪几种?焊接的主要缺陷有哪些?解析:焊接变形的基本形式有:收缩变形、角变形、弯曲变形、扭曲变形、波浪形变形。焊接的主要缺陷有气孔、固体夹杂、裂纹、未焊透、形状缺陷。12、填空题金属材料的可锻性常用()和()来综合衡量。解析:金属塑性指标;变形抗力13、问答题试述结构斜度与起模度的异同点。解析:相同点:都是便于铸造而设计的斜度不同点:结构斜度是产品功能
6、或者外观所需要的,起模斜度也叫拔模斜度,是铸造时为了能够让模具顺利从砂型等拿出来而特意做的斜度。产品设计时可以没有斜度,但在模具设计时要考虑要增加一些斜度以利于拔模。14、问答题试分析预锻模膛和终锻模膛的作用并说明它们的区别。解析:预锻模膛的作用是使坯料的形状和尺寸更接近锻件;经过终锻模膛后坯料最终变形到锻件所需要的外尺寸;前者比后者高度大、宽度小,预锻模膛没有飞边槽,而且预锻模膛的模锻斜度、圆角及模膛体积比终锻模膛大。15、问答题横浇道的作用是什么?横浇道起挡渣作用的条件是什么?解析:作用:1)将金属液均匀、平稳地引入内浇道;2)挡渣,又称撇渣道。横浇道起挡渣作用的条件:1)横浇道必须呈充满
7、状态;2)液流的紊流搅拌作用小;3)液流速度小于临界悬浮速度;4)横浇道有合理的长度和高度,即L横/h横5-6,h横/h内5-6;5)末端要延长,结构设计要合理。16、问答题什么是拉深系数?用2501.5的板料能否一次拉深成直径为50的拉深件?应采取哪些措施才能保证正常生产?解析:拉深系数:拉深后制件的直径与毛坯直径之比;不能,因为拉深系数太小变形程度太大,可以进行多次拉深,后续的拉深系数可选得大一些,并可安排中间退火。17、填空题焊接变形的基本形式有();(),弯曲变形,波浪变形和扭曲变形。解析:收缩变形,角变形18、问答题要调整压铸的充填速度可以调整哪些参数?其中最容易实现的是那种方法?为
8、什么?解析:压室直径的变化可以较显著地改变充填速度(平方关系),但它改变后,压射比压也在变化,所以改变压实直径必须在满足压射比压的情况下才能改变通过改变内浇口截面积来改变充填速度不太方便,因为压铸型上内浇口截面积在修改时只能扩大,不能缩小压射速度的调节,可以通过调整铸机上的压力阀来实现生产中应根据具体情况而定最容易实现的是调节压射速度。19、单选单间生产直径1米的皮带轮,最适合的造型方法是()A.整模造型B.分模造型C.刮板造型D.活快造型本题答案:C20、问答题合金流动性取决于哪些因素?合金流动性不好对铸件品质有何影响?解析:合金流动性取决于1.合金的化学成分2.浇注温度3.浇注压力4.铸型
9、的导热能力5.铸型的阻力合金流动性不好:产生浇不到、冷隔等缺陷,也是引起铸件气孔、夹渣和缩孔缺陷的间接原因。21、填空题粉末压制生产技术流程为();()、压制成型、烧结、其他处理加工。解析:粉末制取、配混22、单选压铸机工作循环一般以设备的空循环时间来表示,空间循环时间是在没有()的情况下,完成一次循环所用的时间。A.浇注、压射,保压、冷却及取出制品等动作B.合模、压射压射,保压、冷却及取出制品等动作C.浇注、压射、开模、顶出、冷却D.浇注、压射、压射返回、开模、取出制品本题答案:A23、单选塑料中的必要和主要成分是()A.树脂;B.固化剂;C.填充剂;D.润滑剂本题答案:A24、问答题压铸时
10、金属的浇注温度如何影响铸件质量,选择浇注温度总的原则是什么?解析:浇注温度过高:合金收缩大,铸件易产生裂纹,粘型浇注温度过低:易产生冷隔,表面流纹和浇不足选择原则:在保证轮廓清晰,表面光洁的条件下,尽量降低浇注温度。甚至可以粥状压铸(但对含Si量高的铝件,不宜采用粥状压铸,否则硅将大量析出,以游离态存在于铸件中,使工作性能变坏)25、问答题什么叫浇注系统?典型的浇注系统有哪几部分组成?解析:.浇注系统:引导液态金属进入型腔的一系列通道的总称。.基本结构:浇口杯、直浇道、直浇道窝、横浇道和内浇道。26、名词解释溶质再分配系数解析:凝固过程当中,固相侧溶质质量分数和液相侧溶质质量分数的比值27、填
11、空题合金的()和()是形成铸件缩孔和缩松的基本原因。解析:液态收缩;凝固收缩28、单选冲孔模或落料模是属于()A.跳步模B.连续模C.简单模D.复合模本题答案:C29、单选冷却速度对各种铸铁的组织、性能均有影响,其中,对()影响最小,所以它适于产生厚壁或壁厚不均匀的较大型铸件。A.灰铸铁;B.孕育铸铁;C.可锻铸铁;D.球墨铸铁。本题答案:B30、问答题何谓金属热变形时的过热、过烧现象?解析:过热:若加热温度过高,晶粒急剧长大,金属机械性能降低,这种现象称为过热。过烧:若加热温度接近熔点,晶界氧化破坏了晶粒间的结合,使金属失去塑性,坯料报废,这一现象称为过烧。31、单选铸件壁厚小于某一临界值时
12、,容易产生的缺陷是()A.夹渣;B.浇不足;C.裂纹;D.缩孔本题答案:B32、填空题选择毛坯时,要考虑的主要原则有()、经济性和工艺性。解析:使用性33、问答题分析焊接应力与变形产生的原因,试提出三种以上减少或消除焊接应力与变形的工艺方法。解析:焊接过程的加热和冷却受到周围冷金属的拘束,不能自由膨胀和收缩。当拘束很大时(如大平板对接),则会产生残余应力,无残余变形。当拘束较小(如小板对接焊)时,既产生残余应力,又产生残余变形。采取合理的焊接顺序,使焊缝能够自由地收缩;焊缝不要有密集交叉截面,长度也要尽可能小;焊缝还处在较高温度时,锤击焊缝使金属伸长;焊后进行消除应力的退火;采用反变形方法;采
13、用对称焊和分段倒退焊;采用多层多道焊,能减少焊接变形;采用焊前刚性固定组装焊接;机械矫正法;火焰矫正法。34、单选某成分铁水浇注的铸件其牌号为HT150,若仍用该铁水浇注出牌号为HT200的铸件,应采用的措施是()。A、孕育处理;B、降低铸件冷却速度;C、增加C、Si含量;D、提高铸件冷却速度。本题答案:D35、问答题金属材料的机械性能通常用哪几个指标衡量?解析:强度、塑性、硬度、冲击韧性、疲劳极限等。36、单选在垂上模锻中,带有毛边柄的模膛是()A.预锻模膛B.终锻模膛C.制坯模膛D.切断模膛本题答案:B37、问答题如何提高金属塑性?最常采用的措施是什么?解析:提高材料成分和组织的均匀性,合
14、理选择变形温度和应变速率,选择三向压缩性比较强的方式,减小变形的不均匀性,提高材料的纯度。38、填空题影响陶瓷坯料成形因素主要有(),泥浆的流动性,泥浆的稳定性。解析:胚料的可塑性39、问答题自由锻工艺镦粗圆柱形坯料时按坯料内部变形的大小不同可将其分成几个区?哪个区变形最大?哪一区变形最小?解析:变形区按变形程度大小大致可分为三个区:区、区、区;区变形最大,区变形最小。40、问答题接触点焊的热源是什么?为什么会有接触电阻?接触电阻对点焊熔核的形成有什么影响?怎样控制接触电阻大小?解析:热源:当电流从两极流过焊件时,焊件因具有较大的接触电阻而集中产生电阻热。原因:接触面上存在的微观凹凸不平、氧化
15、物等不良导体膜,使电流线弯曲变长,实际导体面积小,产生接触电阻。影响:接触电阻导致熔核偏向厚板或导热差的材料。方法:可以通过控制焊体表面粗糙度、氧化程度、电极压力的大小来控制接触电阻的大小。41、单选HT100、KTH300-06、QT400-18的力学性能各不相同,主要原因是它们的()不同。A.基体组织;B.碳的存在形式;C.石墨形态;D.铸造性能。本题答案:C42、问答题何谓弯曲变形?其变形特点是什么?当锻件有数处弯曲变形时其变形顺序如何?解析:弯曲:将坯料弯成所规定的外形的锻造工序。如起重吊钩、弯曲轴杆等。弯曲变形的特点:弯曲变形区内侧金属受压缩;可能产生折叠。外侧受拉伸,容易引起裂纹。
16、弯曲处坯料断面形状发生畸变,断面面积减小长度略有增加。当锻件有数处弯曲时,一般先弯曲端部及弯曲部分与直线部交界的地方,然后再弯曲其余的圆弧部分43、问答题连续铸锭的方法有哪几种?解析:(1)立式连续铸锭;(2)卧式连续铸锭。44、问答题从避免缺陷方面审查零件结构应注意哪些问题?解析:1)铸件应有合理的壁厚;2)铸件壁的连接应逐渐过渡;3)结构圆角的设计;4)内壁厚度应小于外壁;5)壁厚应力求均匀;6)避免水平大平面;7)有利于顺序凝固;8)铸件结构应能防止热裂和变形。45、问答题模锻成形过程中飞边的形成及其作用。解析:继续锻造时,由于金属充满模膛圆角和深处的阻力较大,金属向阻力较小的飞边槽内流
17、动,形成飞边。作用:(1)强迫充填;(2)容纳多余的金属;(3)减轻上模对下模的打击,其缓冲作用。46、填空题按铸造应力产生的原因不同可分为()和()。解析:热应力;机械应力47、问答题为什么普通灰铸铁热处理效果没球墨铸铁好?普通灰铸铁常用热处理方法有哪些?目的是什么?解析:普通灰铸铁组织中粗大的石墨片对基体的破坏作用不能依靠热处理来消除或改进;而球墨铸铁的热处理可以改善其金属基体,以获得所需的组织和性能,故球墨铸铁性能好。普通灰铸铁常用的热处理方法:时效处理,目的是消除内应力,防止加工后变形;软化退火,目的是消除白口、降低硬度、改善切削加工性能。48、填空题砂型铸造常用的机器造型方法有();
18、()、高压造型、抛砂造型等。解析:震实造型、微震实造型49、问答题什么是离心铸造?它在圆筒形铸件中有哪些优越性?圆盘状铸件及成形铸件应采用什么形式的离心铸造?解析:将液态金属浇入高速旋转的铸型中,使其在离心力作用下充填铸型和凝固而形成铸件的工艺称为离心铸造。优点:A.可省去型心,浇注系统和冒口;B.补缩条件好,铸件组织致密,力学性能好。圆盘状铸件用立式离心铸造,成形铸件采用成形件的离心铸造。50、填空题板料冲压的基本工序分为()和变形工序。解析:分离工序51、填空题造型用的模型与铸件在形状和尺寸上有很大区别,尺寸上模型比铸件多(),形状上铸件上有孔的地方,模型上()。解析:收缩率;设有芯头52
19、、问答题金属液态成形中冒口、冷铁及补贴的作用。解析:冒口可以补缩铸件收缩,防止产生缩孔和缩松缺陷还有集渣和排气的作用。冷铁加快铸件某一部分的冷却速度,调节铸件的凝固顺序,与冒口配合使用还可以扩大冒口的有效补缩距离。冷铁可以加大铸件局部冷却速度。53、单选确定浇注位置时,将铸件薄壁部分至于铸型下部的主要目的是()A.避免浇不足;B.避免裂纹;C.利于补缩铸件;D.利于排除气体本题答案:A54、单选不同金属材料的焊接性是不同的。下列铁碳合金中,焊接性最好的是()。A.灰口铸铁;B.可锻铸铁;C.球墨铸铁;D.低碳钢;E.中碳钢;F.高碳钢。本题答案:D55、问答题开式模锻的飞边槽由哪些部分组成,它
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