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2024年河北工业大学材料工程卓越计划金属成型考试试题解析

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题2分，共20分。请将正确选项的代表字母填在题后的括号内）

1.下列哪种金属通常被认为具有最低的铸造性能（即流动性差、易氧化、收缩大）？

A.铝

B.铜合金

C.铁合金

D.钛合金

2.在自由锻中，采用飞轮的主要目的是？

A.增加锻件的尺寸精度

B.减少金属纤维的紊乱

C.平衡冲击载荷，储存和释放能量

D.提高模具的寿命

3.焊接接头的力学性能通常低于母材，主要原因之一是？

A.焊接区域经历了剧烈的塑性变形

B.焊接区域形成了细小的晶粒结构

C.焊接区域富集了有害杂质

D.焊接应力导致母材发生脆性断裂

4.下列哪种缺陷通常与金属材料的冷变形加工有关？

A.气孔

B.裂纹

C.缩松

D.白口组织

5.在冲压工艺中，用于分离材料的工序称为？

A.弯曲

B.拉深

C.冲裁

D.引伸

6.塑料成型中，影响塑件尺寸精度的最主要因素通常是？

A.模具温度

B.拉伸比

C.保压压力和时间

D.成型周期

7.热处理是改善金属材料性能的重要手段，其中淬火的主要目的是？

A.降低硬度

B.回火脆性

C.获得高硬度或强韧性

D.消除内应力

8.下列哪种焊接方法属于不熔化电极电弧焊？

A.气体保护焊

B.熔化极气体保护焊

C.激光焊

D.电阻焊

9.金属在塑性变形过程中，其内部会发生加工硬化现象，主要原因是？

A.晶粒发生动态再结晶

B.位错密度增加并缠结

C.形成细小第二相粒子

D.热处理不均匀

10.对于形状复杂的薄壁塑件，选择成型方法时需要优先考虑？

A.成型速度

B.生产成本

C.尺寸精度

D.模具结构复杂性

二、填空题（每空2分，共20分。请将正确答案填在题中横线上）

1.铸造工艺中，为了改善金属液的流动性并防止氧化，通常会在浇注前向其中加入_________。

2.锻压工艺分为自由锻和模锻，其中模锻能获得更精确的锻件形状和_________。

3.焊接残余应力可能引起焊件的_________和应力腐蚀开裂。

4.冲压工艺中，落料和冲孔是两种基本的_________工序。

5.塑料成型的基本过程包括熔融、充模、冷却和_________。

6.金属材料的塑性越好，其_________能力越强，越容易进行塑性变形加工。

7.为了降低钢的淬火硬度，防止开裂，淬火后通常需要立即进行_________处理。

8.激光焊是利用高能量密度的_________作为热源进行焊接的一种方法。

9.金属在冷塑性变形时，其内部储存的弹性能和位错能会使其温度升高，这种现象称为_________。

10.金属材料的疲劳强度通常远低于其抗拉强度，特别是在_________作用下更容易发生疲劳断裂。

三、名词解释（每题3分，共15分）

1.流动性

2.加工硬化

3.焊接热影响区

4.拉深

5.保压

四、简答题（每题5分，共20分）

1.简述铸造工艺的主要优点。

2.与热轧相比，冷轧有哪些主要特点？

3.简述焊接残余应力对构件性能的影响。

4.简述影响塑料成型尺寸精度的因素。

五、计算题（共15分）

某合金铸件，密度为7.2g/cm3，设计重量为5kg。采用手工造型，砂型体积约为铸件体积的1.15倍。已知所用型砂的填充系数为0.95（即型砂紧实后的体积为松散体积的0.95倍）。试计算：

（1）该铸件的体积；（2）所需型砂的松散体积；（3）所需型砂的紧实体积。

六、论述题（10分）

论述金属材料的力学性能（如强度、塑性、韧性）与其成型加工方法之间的关系。

试卷答案

一、选择题

1.C

2.C

3.C

4.B

5.C

6.C

7.C

8.C

9.B

10.D

二、填空题

1.歧管（或蠕虫剂）

2.尺寸精度

3.变形

4.冲裁

5.取出（或脱模）

6.塑性

7.回火

8.激光束（或光）

9.冷加工硬化（或应变硬化）

10.交变应力（或循环载荷）

三、名词解释

1.金属液体在型腔内流动并充满型腔的能力，受液体金属的自重、表面张力、粘度以及铸型阻力等因素影响