机电一体化《工程材料》山东大学网络教育考试模拟题及答案1Word格式文档下载.docx

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15.在浇铸时，铸件上重要的工作面和主要加工面应朝_下_或呈侧立状态。

16．合金流动性差，铸造中易产生浇不足和冷隔等缺陷。

17.压力铸造时，向铸型型腔喷刷涂料的目的是保护型腔和减少摩擦阻力的作用。

18.铸件的凝固方式，根据凝固区域宽度不同，一般有逐层凝固、糊状凝固和中间凝固三种类型。

19.控制铸件凝固的原则有两个，即定向（顺序）凝固原则和同时凝固原则。

为防止铸件锁孔，应采用定向（顺序）凝固原则。

20．铸造合金由液态冷至室温的过程中造成缩孔、缩松的基本原因是—壁厚过大--和-补缩不足。

21．金属的可锻性是材料在锻造过程中经受塑性变形而不开裂的性质，常用金属的----塑性-和-变形抗力-来综合衡量。

22.锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分__模锻模膛__、_制胚模膛_两大类。

23.当拉深件因拉伸系数太小不能一次拉深成形时，应采用_多次_成形。

24．根据焊接过程的物理特点，焊接方法可分为_熔化焊_、_压（力）焊_和__钎焊__三大类。

25．焊条药皮的主要作用有_提高电弧燃烧的稳定性_、_防止空气对熔化金属的有害作用_和_对熔池脱氧和加入合金元素_。

26．焊接时，正接法是指工件接电源的---正极---，焊条接—负极--。

27．减少焊接变形的工艺措施主要有-采用对称结构或大刚度结构、焊缝对称分布结构、-反变形或刚性夹持-、-正确选择焊接参数和焊接次序-和-机械矫正或火焰加热矫正-等。

（产生原因（内应力和变形）、变形形式、防止和消除措施）

二、判断

1.（√）间隙固溶体只能为有限固溶体，置换固溶体可以是无限固溶体。

2.（√）一般说，晶粒越细小，金属材料的力学性能越好。

3.（√）液态金属的非平衡冷却过程中，当过冷度越大时，则结晶后的晶粒越细小。

4.（×

）多晶体的塑性变形只有晶间变形。

5.（×

）镶嵌件一般用离心铸造方法制造，而压力铸造方法便于浇注双金属铸件。

6.（×

）液态金属的非平衡冷却过程中，当过冷度越大时，则结晶后的晶粒越粗大。

7.（×

）机器造型只是紧砂过程实现了机械化。

8.（√）铸件上的孔和各种内腔多数是由型芯来成形的。

9.（√）压力铸造时，向铸型型腔喷刷涂料的目的是保护型腔和减少摩擦阻力作用。

10.（×

）加工塑性材料时，不会产生积屑瘤。

11.（√）落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口尺寸。

12.（√）可通过回复过程消除部分加工硬化，通过再结晶过程全部消除加工硬化。

13.（×

）用直流电源进行电弧焊时，焊薄板金属焊件应接电源负极，而焊条应接电源正极。

14.（√）钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。

15.（√）焊条电弧焊的电弧按温度不同，可分为阳极区电弧、阴极区电弧和弧柱电弧。

16.（√）二氧化碳保护焊和氩弧焊都属于气体保护焊。

17．（√）焊接时，正接法是指工件接电源的正极，焊条接负极。

18．（√）埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。

三、选择

1．铁素体为（B）晶格

A.面心立方B.体心立方C.密排六方D.复杂的八面体

2．调质处理就是（C）

A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.淬火+高温回火

3、试样拉断前承受的最大标称拉应力称为（B）

A屈服强度B抗拉强度C塑性强度D抗压强度

4、常用金属的塑性判断依据是断后伸长率和（C）

A硬度B强度C断面收缩率D屈服极限

5、金属材料表现出是力学性能的是（D）

A导电性B抗氧化性C导热性D硬度

6、钢是以铁为主要元素的铁碳合金，一般含碳量小于（B）

A0.77%B2.11%C4.3%D6.69%

7、正火与退火比正确的是（C）

A正火成本高B正火时间长C正火硬度高D正火后强度低

8.压力铸造属于（C）

A.普通铸造B.金属型铸造C.特种铸造D.砂型铸造

9、在铸造生产的各种方法中，最基本的方法是（A）。

A、砂型铸造B、金属型铸造号C、离心铸造D、熔模铸造

10、板料在冲压弯曲时，弯曲圆弧的弯曲方向应与板料的纤维方向（A）。

A、垂直B、斜交C、一致

四、改正结构

1．砂型铸件

左图：

交叉接头，热节大，易产生缩孔或缩松，内应力也难以松弛，易产生裂纹

右图：

交错接头热节小，可通过微量变形来缓解内应力，抗裂性能好。

（其它结构设计中应注意的）

2.自由锻件

几何体构成的锻件不应形成空间曲线，自由锻极难成形，改成平面与圆柱、平面与平面相接的结构。

（锻件结构的工艺性）

3.冲压件

排样合理——废料最少，材料利用率高。

（有搭边排样）

根据要求可有两种类型：

无搭边排样和有搭边排样。

4.焊接件

布置焊缝时，考虑到足够的操作空间。

（焊接接头的工艺设计）

五、名词解释

1、焊接：

一种永久性连接金属材料的工艺方法。

焊接过程的实质是利用加热或加压等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。

（金属塑性加工、铸造）

2、加工硬化：

金属随变形程度增大，强度和硬度上升而塑性下降的现象称为冷变形强化，又称加工硬化。

3、同素异晶：

某些金属在结晶之后，在不同温度范围内呈现出不同的晶格，称为同素异晶现象。

这种随温度改变，固态金属晶格随之改变的现象，称为同素异晶转变。

4、冲裁：

使坯料按封闭轮廓分离的工序。

落料及冲孔统称冲裁。

（锻造）

5、定向凝固：

在铸件上可能出现缩孔的厚大部位通过安放冒口等工艺措施，使铸件远离冒口的部位先凝固；

尔后是靠近冒口部位凝固；

最后才是冒口本身的凝固。

按这样的凝固顺序，先凝固部位的收缩，由后凝固部位的金属液来补充，从而使铸件各个部位的收缩均能得到补充，而将缩孔转移到冒口之中。

冒口是多余部分，在铸件清理时予以切除。

六、问答

1、根据铁碳合金状态图，说明产生下列现象的原因：

（1）含碳量为1.0%的钢比含碳量为0.5%的钢的硬度高。

（2）在1100°

C，含碳量为0.4%的钢能进行锻造，含碳量为4.0%的白口铁不能锻造。

（3）钢适宜通过压力加工成形，而铸铁适宜通过铸造成形。

答：

（1）1.0%的钢是过共析钢，室温组织是珠光体和渗碳体，0.5%的钢是亚共析钢，室温组织是珠光体和铁素体。

铁素体硬度低，珠光体硬度较高。

C，含碳量为0.4%的钢组织是奥氏体，含碳量为4.0%的白口铁组织是莱氏体、奥氏体和渗碳体。

渗碳体硬度极高，塑性、韧性极低，伸长率和冲击韧性近于零。

莱氏体的含碳量为4.3%，其中含有的渗碳体较多，性能与渗碳体相近，极为硬脆。

（3）合金的流动性是影响充型能力的主要因素之一，而化学成分对合金流动性的影响最为显著。

共晶成分合金的结晶是在恒温下进行的，此时，液态合金从表层逐层向中心凝固，由于已结晶的固体层内表面比较光滑，对金属液的流动阻力小，故流动性最好。

合金成分愈远离共晶点，结晶温度范围愈宽，流动性愈差。

铸铁属于前者，而钢属于后者。

压力加工需要材料有良好的塑性。

钢的含碳量低，塑性好。

铸铁的含碳量高，硬脆。

2、什么是结晶过冷度？

它对金属的结晶过程、铸件的晶粒大小及铸件的机械性能有何影响？

纯金属的结晶是在一定的温度下进行的，它的结晶过程可用冷却曲线来表示。

实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种现象叫做“过冷”。

理论结晶温度与实际结晶温度之差，称作过冷度。

冷却速度越快，实际结晶温度就越低过冷度就越大。

过冷度大，晶核数目多，晶核长大的余地小，长成的晶粒细。

晶粒愈细，其强度、硬度愈高，而且塑性和韧性也愈好。

3、试分析共析钢、亚共析钢、过共析钢在平衡条件下由液态冷却到室温过程中组织的转变过程。

（1）共析钢指S点成分合金,如上图Ⅰ所示。

合金在1点以上时是全部为液体。

当缓慢冷却到1点以后，开始从钢液中结晶中奥氏体；

随着温度的降低，奥氏体越来越多，而剩余钢液越来越少，直到2点结晶完毕，全部形成奥氏体。

在2点以下为单一的奥氏体，直至冷却到3点（即S点以前），不发生组织转变。

当冷却至3点温度时，即到达共析温度，奥氏体将发生共析反应，转变成珠光体。

此后，在继续冷却过程中不再发生组织变化。

（2）亚共析钢指S点成分以左的合金，如图中的合金Ⅱ。

当合金Ⅱ冷却到1点后，开始从钢液中结晶中奥氏体，直到2点全部结晶成奥氏体。

当继续冷却到GS线上的3点前，不发烧组织变化。

当温度降到3点以后，将由奥氏体中析出铁素体。

由于铁素体的含碳量甚低，致使剩余奥氏体的含碳量沿着GS线增加。

当温度降到4点时，剩余奥氏体的含碳量已增加到S点对应的成分，即共析成分。

到共析点4后，剩余奥氏体转变成珠光体，已析出的铁素体不发生变化，4点以下组织不变。

（3）过共析钢含碳量超过S点成分的钢，如图中合金Ⅲ。

温度冷却到3点之前，结晶过程同ⅠⅡ。

温度降低到ES线上的3点后，由于奥氏体的溶碳能力不断的降低，将由奥氏体中不断以Fe3C形式、沿着奥氏体晶界析出多余的碳，剩余奥氏体的含碳量将沿着ES线降低。

当温度降到共析温度4点时，奥氏体到达共析成分，转变为珠光体，此后继续降温，组织不再发生变化。

4.指出下列牌号是哪种钢（按用途分）?

其含碳量是多少?

20：

平均含碳量0.20%的优质碳素结构钢。

9SiCr：

含碳量为0.9%的低合金工具钢。

40Cr：

含碳量为0.4%的合金结构钢。

5CrMnMo：

含碳量为0.5的合金工具钢。

5.简述特种铸造的概念及方法。

特种铸造：

是与普通砂型铸造有显著区别的一些铸造方法，如熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷型铸造、实型铸造等。

熔模铸造：

用易熔材料制成模样，然后在模样上涂挂耐火材料，经硬化后，再将模样熔化以排出型外，从而获得无分型面的铸型。

金属型铸造：

将液态合金浇入金属铸型获得铸件的一种铸造方法，有“永久型铸造”之称。

压力铸造：

在高压下将液态或者半液态合金快速地压入金属铸型中，并在压力下凝固，以获得铸件的方法。

低压铸造：

介于重力铸造和压力铸造之间的一种铸造方法，使液态合金在压力下，自下而上的充填型腔，并在压力下结晶已形成铸件的工艺过程。

离心铸造：

将液态合金浇入高速旋转的铸型，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶。

6.为什么设计铸件时要尽可能壁厚均匀，并且不能小于所允许的最小壁厚？

答：

若铸件各部分壁厚差别过大，则在厚壁处形成金属聚集的热节，致使厚壁处易于产生锁孔、缩松等缺陷。

同时，由于铸件各部分的冷却速度差别较大，还将形成热应力，这种热应力有时可使铸件薄厚联接处产生裂纹。

如果铸件壁厚均匀，上述缺陷常可避免。

每种铸造合金在选用某种铸造方法铸造时，都有适宜的壁厚。

若设计铸件的最小壁厚小于“最小壁厚”，容易产生浇不足、冷隔等缺陷。

铸件的“最小壁厚”主要取决于合金的种类和铸件的大小。

7.提高浇注温度可以提高液态合金的充型能力，但实际中为什么又要防止浇注温度过高？

合金的充型能力随浇注温度的提高呈直线上升，对薄壁铸件或流动性较差的合金可适当提高浇注温度，以防浇不足和冷隔缺陷。

但浇注温度过高，铸件容易产生缩孔、缩松、粘砂、气孔、粗晶等缺陷，故在保证充型能力足够的前提下，浇注温度不宜过高。

8.成分相同的铸件和锻件，哪一种机械性能好？

为什么？

答：

一般来说，铸件的机械性能低于同材质的锻件力学性能。

铸造最大的优点是可制成形状复杂、特别是具有复杂内腔的毛坯，但就算是精铸件也有铸造缺陷：

如成型收缩孔、沙眼、分形面、浇注孔；

锻件却没有这些缺陷，而且组织更严密，有方向性。

铸造组织经过锻造方法热加工变形后由于金属的变形和再结晶，使原来的粗大枝晶和柱状晶粒变为晶粒较细、大小均匀的等轴再结晶组织，使钢锭内原有的偏析、疏松、气孔、夹渣等压实和焊合，其组织变得更加紧密，提高了金属的塑性和力学性能。

9.预锻模膛和终锻模膛的作用有何不同？

什么情况下需要预锻模膛？

飞边槽的作用是什么？

预锻模膛：

使坯料变形到接近于锻件的形状和尺寸。

终锻时，金属容易充满终锻模膛。

终锻模膛：

使坯料最后变形到锻件所要求的形状和尺寸。

形状复杂和大批量的模锻件需要预锻模膛。

飞边槽作用：

增加金属从模膛中流出的阻力，促使金属更好的充满模膛，同时容纳多余的金属。

10.焊接变形有哪几种基本形式？

（1）结构简单的小型焊件，焊后仅出现收缩变形，焊件尺寸减小

（2）当焊件坡口横截面的上下尺寸相差较大或焊缝分布不对称，以及焊接次序不合理时，则焊件易发生角变形、弯曲变形或扭曲变形。

（3）对于薄板焊件，最容易产生不规律的波浪变形。

11、标出下图X型坡口多层焊接合理的焊接次序（标数字1，2，……）

12.下图为油罐焊缝布置的两种方案，哪种比较合理？

第二种更合理。

1避开了应力集中位置，对接接头受力均匀。

2焊缝布置分散，避免了密集和交叉。

（其他）

13.下面铸件有几种分型面？

分别在图上标出。

大批量生产时应选哪一种？

三种分型面。

大批量生产时应选用第三种方案，铸型只有一个分型面，采用两箱造型即可。

14.图示零件采用冲压工艺制作，写出所采用的工序名称并排出顺序。

落料、冲孔、弯曲

15.如图焊件（图中数字表示焊接次序），

（1）焊后将产生怎样变形？

（2）在焊接前，可采取哪些工艺措施防止或减小变形？

（1）弯曲或扭曲变形；

（2）改变焊接次序和刚性夹持。