材料成型检测与控制 复习
材料成形测量与控制
第一章材料成型过程的测量检测与控制（1）1 材料成型的四大工艺分类：塑性成形轧制成形焊接成形液态成形塑性成形工艺：模型锻压成形模型冲压成形模型挤压成形自由锻造工艺；轧制成形工艺：热轧制成形工艺和冷轧制成形工艺；焊接成形工艺：电弧焊接成形工艺电阻焊接成形工艺电子束焊接成形工艺；激光焊接成形工艺钎焊接成形工艺摩擦焊接成形工艺等；液态成形工艺：按型模的种类分——金属型模液态成形工艺沙型模液态成形工艺敷层型模液态成形工艺；按液态成形过程是否加外加力分——重力浇铸成形工艺，压力浇铸成形工艺，离心浇铸成形工艺。
2 按被焊工件的接头类型不同，电阻焊接成形工艺可分为：点焊成形工艺缝焊成形工艺凸焊成形工艺闪光对焊成形工艺3 材料的热加工工程：利用热源对工件加热的材料成形工艺称为材料的热加工或材料热加工工程4 材料成形设备中的电气控制主电路的电路结构形式主要为：晶闸管整流器，晶闸管交流调压器，晶闸管逆变器三种。
5 材料成形工程中的大功率设备的阻感性负载对电网所造成的危害有哪些？其解决措施有哪些？电网冲击：在变压器，直流电动机及感应线圈等阻感性负载的过渡过程中的电流可以达到电路正常工作电流的几倍甚至几十倍，过大的电流会对电网带来很大的危害：轻则是配电线路中的过流继电器经常跳闸，重则使电网设备与用电设备本身的毁坏。
波形畸变与扰邻：在材料成型的电网电路中使用多台套阻感性负载晶闸管开关电路的情况，大量并联的阻感性负载晶闸管开关电路还会使电网电压的正弦波形波动变化不定，使得网内设备彼此干扰，即所谓的“扰邻”或“邻扰”，特别是计算机做控制的设备会没有规律的“失控”，严重时会使生产线不能工作。
解决措施：（1）加载滤波网络，在每台阻感性负载晶闸管开关电路中一般加载“滤波网络”，防止本台设备产生的干扰波形电流窜入电网，也可防止电网上的干扰波电流窜入本台设备的主电路或控制电路。
（2）“软启动”自动开关技术，电路中的阻感性负载晶闸管开关电路的容量太大，工作方式是频繁的“开”“关”过程，晶闸管中的交流调压过渡过程成为主要的工作方式，为此，使用以微机为控制平台的无过渡过程电流冲击的所谓“软启动”自动开关技术。
《材料成型检测与控制基础》复习题
《材料成型检测与控制基础》复习题第二章传感器第1次作业1、什么是传感器？由哪几部分组成？辅助框图说明。
答：（1）传感器是将被测非电量信号转换为与之有确定对应关系电量输出的器件或装置。
（2）一般情况下，传感器可以抽象出由敏感元件、传感元件、信号转换和调节电路、其他辅助元件组成的辅助电路。
2、什么是热电效应？辅助热电效应原理图作答。
把两种不同的金属a和b连接成闭合回路，其中一个接点的温度为T，而另一端的温度为T0，则在回路中有电流产生，这一现象成为热电效应。
3、热电式传感器分为（热电偶）、(热电阻)、(热敏电阻)三种。
4、热电动势由（接触电动势）和（温差电动热）两部分组成。
5、简述接触电动势、温差电动热？其中接触电动势的公式表达分别是？当两种金属接触在一起时，由于不同导体的自由电子密度不同，在结点处就会发生电子迁移扩散。
失去自由电子的金属呈正电位，得到自由电子的金属呈负电位。
当扩散达到平衡时，在两种金属的接触处形成电势，称为接触电势。
对于单一金属，如果两端的温度不同，则温度高端的自由电子向低端迁移，使单一金属两端产生不同的电位，形成电势，称为温差电势。
6、简述热电偶的五条基本定律。
1）只有化学成分不同的两种金属材料组成的热电偶，且两端点间的温度不同时，热电势才会产生。
热电势的大小与材料的性质及其两端点的温度有关，而与形状，大小无关。
2）化学成分相同的材料组成的热电偶，即使两个接点的温度不同，回路的总热电势也等于零。
应用这一定率可以判断两种金属是否相同。
3）化学成分不相同的两种材料组成的热电偶，若两个接点的温度相同，回路中的总热电势也等于零。
4）在热电偶中插入第三种材料，只要插人材料两端点的温度相同，对热电偶的总热电势没有影响。
5）如果两种导体分别与第三种导体组成的热电偶所产生的热电势已知，则此两种导体组成热电偶的热电势也已知。
7、在热电偶中插入第三种材料，只要插人材料两端点的温度相同，对热电偶的总热电势没有影响。
材料成型基础复习试题（含答案）
材料成型基础复习试题（含答案）试卷1⼀、思考题1．什么是机械性能？（材料受⼒作⽤时反映出来的性能）它包含哪些指标？（弹性、强度、塑性、韧性、硬度等）各指标的含意是什么？如何测得?2．硬度和强度有没有⼀定的关系?为什么? （有，强度越⾼，硬度越⾼）为什么？（都反映材料抵抗变形及断裂的能⼒）3．名词解释：过冷度，晶格，晶胞，晶粒与晶界，同素异晶转变，固溶体，⾦属化合物，机械混合物。
4．过冷度与冷却速度有什么关系?对晶粒⼤⼩有什么影响? （冷却速度越⼤过冷度越⼤，晶粒越细。
）5.晶粒⼤⼩对⾦属机械性能有何影响?常见的细化晶粒的⽅法有哪些? （晶粒越细，⾦属的强度硬度越⾼，塑韧性越好。
孕育处理、提⾼液体⾦属结晶时的冷却速度、压⼒加⼯、热处理等）6．说明铁素体、奥⽒体、渗碳体和珠光体的合⾦结构和机械性能。
7．默绘出简化的铁碳合⾦状态图，并填⼈各区域内的结晶组织。
8．含碳量对钢的机械性能有何影响?⼆、填表说明下列符号所代表的机械性能指标三、填空1. 碳溶解在体⼼⽴⽅的α-Fe中形成的固溶体称铁素体，其符号为F ，晶格类型是体⼼⽴⽅，性能特点是强度低，塑性好。
2. 碳溶解在⾯⼼⽴⽅的γ-Fe中形成的固溶体称奥⽒体，其符号为 A ，晶格类型是⾯⼼⽴⽅，性能特点是强度低，塑性⾼。
3. 渗碳体是铁与碳的⾦属化合物，含碳量为6.69％，性能特点是硬度⾼，脆性⼤。
4. ECF称共晶线线，所发⽣的反应称共晶反应，其反应式是得到的组织为 L（4.3%1148℃）=A（2.11%）+Fe3C 。
5. PSK称共析线线，所发⽣的反应称共析反应，其反应式是A(0.77%727 ℃)=F(0.0218%)+ Fe3C 得到的组织为珠光体。
6. E是碳在γ-Fe中的最⼤溶解度点，P是碳在α-Fe中的最⼤溶解度点， A l线即 PSK ，A3线即 GS ， A cm线即 ES 。
7. 45钢在退⽕状态下，其组织中珠光体的含碳量是 0.77% 。
材料成型复习题(复习资料)
材料成型复习题(答案)一、1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁，是使坯料按封闭轮廓分离。
落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边是废料；冲孔则相反。
2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压，或两者兼而使用等手段，借助于金属内部原子的结合和扩散作用牢固的连接起来，形成永久性接头的过程。
3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，在向冒口方向顺序凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺同时凝固：是指采取一些工艺措施，使铸件个部分温差很小，几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺4．缩孔、缩松液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞，这种孔洞称为缩孔，而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。
5.直流正接：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接。
直流反接：将焊件接电焊机的负极，焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接。
6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。
模型锻造：它包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。
7.钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。
8.金属焊接性：金属在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性。
9，粉末冶金：是用金属粉末做原料，经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。
二、1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。
2、金属粉末的基本性能包括成分、粒径分布、颗粒形状和大小以及技术特征等。
3、砂型铸造常用的机器造型方法有震实造型、微震实造型、高压造型、抛砂造型等。
材料成形复习提纲
材料成形复习提纲
一、引言
1.材料成形的定义和重要性
2.材料成形的分类和应用领域
二、材料成形的基本原理
1.材料变形与本构关系
2.材料变形的影响因素
3.材料成形的力学行为
三、塑性成形
1.压力与应力
2.塑性变形的基本形式
3.塑性成形的分类和工艺
4.塑性成形的优点和局限性
四、焊接成形
1.焊接工艺的分类和原理
2.焊接接头的设计和准备
3.焊接材料和设备的选择
4.焊接质量控制和检验
五、热处理技术
1.热处理的目的和作用
2.热处理的分类和工艺
3.热处理对材料性能的影响
4.热处理过程控制和参数选择
六、表面处理技术
1.表面处理的目的和作用
2.表面处理的分类和工艺
3.表面处理对材料性能的影响
4.表面处理过程控制和参数选择
七、材料成形的质量控制与检验
1.质量控制的重要性和原则
2.常用的成形质量检验方法
3.质量缺陷的分析和处理
八、新型材料成形技术
1.新型材料与成形技术的关系
2.新型材料成形技术的研究进展
3.新型材料成形技术的应用前景
九、结语
1.材料成形的发展趋势和挑战
2.对材料成形的思考和展望。
材料成型复习提纲(完整版)
题型与比例：选择题20%，填空题30% ，是非题20%，其他30%第一章1.铸件的凝固方式有：逐层凝固、糊状凝固、中间凝固2.合金的结晶温度范围越小，凝固区域越窄，越倾向于逐层凝固。
3.液态金属本身的流动性能力称为流动性。
4.液态合金充满型腔，获得形状完整，轮廓清晰的铸件的能力，称为充型能力。
5.影响合金流动性的因素：1.合金的种类2.合金的成分3.浇注的条件4.铸型的充填条件6.灰铸铁、硅黄铜的流动性最好，铝合金次之，铸钢最差。
7.收缩是铸造合金从浇注、凝固直至冷却到室温的过程中，其体积或尺寸缩减的现象。
收缩是合金的物理本性，在铸造过程中，因收缩可能会导致铸件产生缩孔、缩松、应力、变形和裂纹等缺陷。
8.缩孔是在铸件最后凝固的部分形成容积较大而且集中的空洞。
9.缩松是细小而分散的空洞。
10.定向凝固（顺序凝固）在铸件上可能出现缩孔的厚大部位安放冒口，在远离冒口的部分安放冷铁，使铸件上远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口本身最后凝固。
11.铸造内应力按产生的原因不同，分为热应力、收缩应力、相变应力。
热应力主要是铸件冷却中，由于冷却速度不同而引起不均衡收缩所产生的应力。
热应力使冷却较慢的厚壁处或心部受拉伸，冷却较快的薄壁处或表面受压缩。
12.一般铸件冷却到弹性状态后，收缩受阻才会产生收缩应力，而且收缩应力表现为拉应力或切应力。
13.同时凝固：采取措施使铸件各部分无温差或温差尽量小，几乎同时进行凝固。
自然时效：将铸件置于露天场地半年以上，让其缓慢地发生变形，内应力消除。
热时效（人工时效）又称去应力退火，将铸件加热到550~650°C，保温2~4h，随炉慢冷至150~220°C，然后出炉。
14.热裂一般是在凝固末期，金属处于固相线附近的高温时形成的。
热裂纹的特征是裂纹短，缝隙较宽，形状曲折，裂口表面氧化较严重15.冷裂的特征是裂纹细小，呈连续直线状，具有金属光泽或微氧化色。
材料成形自动控制基础复习要点.doc
第一、二章1 .系统定义：山相互作用和相互依赖的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体。
（1）包含若干部分（2）各个部分之间存在某种联系（3）具有特定的功能。
控制对象：泛指任何被控物体（不含控制器）。
控制：使某个控制对象中一个或多个输出量随着时间的推移按照某种预期的方式进行变化。
实现：靠控制系统去完成。
开环系统：不存在稳定性问题，控制精度无法保证。
闭环系统：可实现高精度控制，但稳定性是系统设计的一个主要问题。
2 .实现闭环控制的三个步骤一是对被控量（即实际轧出四度或压下位置）的正确测量与及时报告；二是将实际测量的被控量与希望保持的给定值进行比较、PID计算和控制方向的判断；三是根据比较计算的结果，发出执行控制的命令，使被控量恢复到所希望保持的数值上。
3. PI D控制完全依靠偏差信号调节会带来很大调节延迟。
对偏差信号进行比例、积分和微分调节运算称为PID控制，它可以提高控制品质。
这是将偏差放大或通过微分给与短时间的强烈输出，加快启动，减少死区。
积分是将偏差累积起来，进行调整，达到消除静差的目的。
减少比例放大或增加对象变动的阻尼可以减少震荡幅度，但也降低系统响应频率。
4 .自动控制自动控制是采用自动检测、信号调节（包括数字调节器、计算机）、电动执行等自动化装置，组成的闭环控制系统，它使各种被控变量（如流量、温度、张力、轧机辗缝和轧机转速等）保持在所要求的给定值上。
过程自动化是指在生产过程中，山多个自动控制系统组合的复杂过程控制系统。
5. 自动控制目的生产过程实现自动化的H的是：提高工序质量，用有限资源，制造持久耐用的精美产品：在人力不能胜任的复杂快速工作场合中实现自动操作：把人从繁:重枯燥的体力劳动中解放出来：不轻易受人的情绪和技术水平的影响，稳定工序质量。
实现自动化大批量生产，提供质量好、性能稳定、价格具有竟争力的产品，为企业生存发展提供更大的空间。
6. 现代钢铁生产过程的特点控制项目众多、调节速度快、参数之间相互耦合影响、控制结果综合性强。
材料成型试题及答案
材料成型试题及答案 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】材料成型复习题（样卷）一、名词解释1落料和冲孔：落料和冲孔又称冲裁，是使坯料按封闭轮廓分离。
落料是被分离的部分为所需要的工件，而留下的周边是废料；冲孔则相反。
2 焊接：将分离的金属用局部加热或加压，或两者兼而使用等手段，借助于金属内部原子的结合和扩散作用牢固的连接起来，形成永久性接头的过程。
3顺序凝固：是采用各种措施保证铸件结构各部分，从远离冒口的部分到冒口之间建立一个逐渐递增的温度梯度，实现由远离冒口的部分最先凝固，在向冒口方向顺序凝固，使缩孔移至冒口中，切除冒口即可获得合格零件的铸造工艺同时凝固：是指采取一些工艺措施，使铸件个部分温差很小，几乎同时进行凝固获得合格零件的铸造工艺。
4．缩孔、缩松：液态金属在凝固过程中，由于液态收缩和凝固收缩，因而在铸件最后凝固部位出现大而集中的孔洞，这种孔洞称为缩孔，而细小而分散的孔洞称为分散性缩孔，简称缩松。
5.直流正接：将焊件接电焊机的正极，焊条接其负极；用于较厚或高熔点金属的焊接。
6 自由锻造：利用冲击力或压力使金属材料在上下两个砧铁之间或锤头与砧铁之间产生变形，从而获得所需形状、尺寸和力学性能的锻件的成形过程。
7模型锻造：它包括模锻和镦锻，它是将加热或不加热的坯料置于锻模模膛内，然后施加冲击力或压力使坯料发生塑性变形而获得锻件的锻造成型过程。
8.金属焊接性：金属在一定条件下，获得优质焊接接头的难易程度，即金属材料对焊接加工的适应性。
9，粉末冶金：是用金属粉末做原料，经压制后烧结而制造各种零件和产品的方法。
10钎焊：利用熔点比钎焊金属低的钎料作填充金属，适当加热后，钎料熔化将处于固态的焊件连接起来的一种方法。
11直流反接：将焊件接电焊机的负极，焊条接其正极；用于轻薄或低熔点金属的焊接。
二、判断题（全是正确的说法）1、铸件中可能存在的气孔有侵入气孔、析出气孔、反应气孔三种。
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第二章
1、传感器的定义与组成？
答：（1）传感器是将被测非电量信号转换为与之有确定对应关系电量输出的器件或装置。
（2）一般情况下，传感器可以抽象出由敏感元件、传感元件、信号转换和调节电路、其他辅助元件组成的辅助电路。
2、热电效应：把两种不同的金属a和b连接成闭合回路，其中一个接点的温度为T，而另一端的温度为T0，则在回路中有电流产生，这一现象成为热电效应。
3、热敏电阻的温度特性分类：分为三种类型，即负电阻温度系数的热敏电阻（NTC）;正电阻温度系数的热敏电阻（PTR）和在某一特定温度下电阻值会发发生突变的临界温度系数的电阻器（CTR）。
4、电阻式传感器主要分为两大类：电位计（器）式电阻传感器和应变式电阻传感器。
5、应变效应：金属导体收到外界力作用时，产生长度或截面变化的机械变形，从而导致阻值变化，这种因应变而使阻值发生变化的现象称为“应变效应”。
6、压阻效应：是指硅等半导体材料，当某一轴向受到力的作用时，因电阻率的变化而带来电阻变化的现象。
7、变磁阻式传感器的工作原理（简答）:变磁阻式传感器由线圈、铁芯和衔铁三部分组成。
铁芯和衔铁由导磁材料如硅钢片、坡莫合金等组成。
在铁芯和衔铁之间有气隙，气隙厚度为δ。
传感器的运动部分与衔铁相连。
当衔铁移动时，气隙厚度δ发生变化，从而使磁路中磁阻变化，进而使电感线圈的电感值变化，这样可以计算被测量的位移大小。
8、涡流效应：是指当交变电感线圈产生的磁力线经过金属导体时，金属导体就会产生感应电流，该电流的流线呈闭合回线。
9、电容式传感器的分类：变间隙型（改变d）、变面积型（改变A）、变介质型（改变εr）》
10、差动电容传感器：（1）为了提高传感器的灵敏度和克服某些外界因素（例如电源电压、环境温度等）对测量的影响，常常把传感器做成差动的形式。
（2）工作原理：当动极板移动后，C1和C2呈差动变化，即其中一个电容量增加，而另一个电容量则相应减少，这样可以消除外界因素所造成的测量误差。
11、压电效应：当沿物质的某一方向施加压力或拉力时，该物质将发生变形，使其两个表面产生符号相反的电荷；当去掉外力后，它又重新回到不带电状态，这种现象称为“压电效应”，也称为“顺压电效应”。
12、压电式传感器为什么不宜作静态测量？
答：压电式传感器的物理基础是压电效应，外力作用使压电材料产生电荷，该电荷只有在无泄漏的情况下才会长期保存，这就要求测量电路具有无限大的输入阻抗，而实际上这是不可能的，所以压电传感器不宜作静态测量。
13、压电晶片的连接方式由并联和串联两种。
并联接法输出电荷答，只适宜低频信号的测量、输出电荷的情况；串联接法输出电压高，适宜于输出电压、测量电路输入阻抗很高的地方。
14、霍尔效应：将半导体薄片垂直置于磁感应强度为B的磁场中，在它的两边通以控制电流I，且磁场方向与电流方向正交，则在半导体另外两边将会产生一个大小与控制电流I和磁场强度B乘积成正比的电动势Uh，这一现象称为霍尔效应。
15、电桥可分为直流电桥和交流电桥两大类。
（单臂、半桥、全桥）。
第五章
1，自动控制系统的分类：（1），按控制系统的工作原理：开环控制系统；闭环控制系统；复合控制系统
(2),按输入信号变化规律：恒值控制系统；随动控制系统；程序控制系统（3），按系统的特性：线性控制系统；非线性控制系统
（4），按系统参数是否随时间变化：时变系统；定常系统
（5），按系统信号的形式：连续控制系统；离散控制系统
2，传递函数的定义：在线性定常系统中，设系统的输入量r(t)，输出量c(t),则它的传递函数G(s)是指初始条件为零时，输出量的拉氏变换C(s)和出入量的拉氏变换R(s)之比。
3，传递函数的性质：（1），传递函数只与系统或元件本身的内部结构参数有关，而与输入量和初始条件等外部因素无关。
（2），传递函数时复变量s的有理真分式函数，分子的多项式阶次m不高于分母多项式阶次n，即m小于等于n，且所有系数均为实数。
3)，一定的传递函数有一定的零、极点分布图与之对应。
因此，传递函数的零、极点也表征了系统的动态性能。
4，说明开环和闭环控制系统的优缺点
答：1）开环系统优点：控制系统的结构简单，成本较低，特别适合于系统结构参数稳定，没有干扰作用或所受干扰较小的场合。
缺点：控制精度低，易受干扰的影响.
2）闭环系统：优点：能够检测偏差，纠正偏差，按偏差来控制，具有很强的纠编功能，对干扰具有良好的适应性。
控制精度高，抗干扰能力强。
不仅输入量对输出量产生控制作用，而且输出信号也参与控制作用。
缺点：对参数变化不敏感；系统复杂。
5，试述控制系统的组成及对控制系统的基本要求。
答：1），组成：由测量反馈元件，比较元件，放大元件，校正元件，执行元件以及被控制对象等基本环节组成。
2），基本要求：快速性，稳定性，准确性。
第六章
1，时域分析法是根据系统的微分方程，以拉氏变换作为数学工具，直接解出控制系统的时间响应。
然后，根据响应的表达式及描述曲线来分析系统的性能。
2，时域性能指标：1），延迟时间2),上升时间3）峰值时间4）超调量5）调节时间6）稳态误差
第三章
1，磁电动圈式仪表的分类：指示型、指示调节型、记录型
2，测量电路对仪表的指示精度具有较大的影响：控制影响：控制R0和Ri。
3，断偶现象：磁电动圈式温度仪表由仪表本体，外电阻回路构成，外电阻又由热电偶、补偿导线、外调电阻等构成，外电阻回路有可能因连接不可靠或被无意中碰着而断路。
4，断偶保护的必要性：若不采取断偶保护措施，当发生断偶现象后，仪表内的动圈就不可能有电流输入，动圈和指针就不会发生偏转，这样振荡器就一直处于振荡工作状态，继电器得电其触电闭合，控制的电阻炉始终处于加热状态。
当炉温超过规定的温度时，由于不能自行断电而继续加热，这样可能将炉子烧坏甚至发生安全问题，这是十分危险的，为此需要设置断偶自动保护电路。
5，热电偶的冷端温度补偿：1）冷端温度法；2）冷端温度计算校正法；3）冷端温度补正法；4）仪表调零法；5）补偿导线法；6）补偿电桥法。
6电阻应变仪的分类：1）静态电阻应变仪；2）静动态电阻应变仪；3）动态电阻应变仪；4）超动态电阻应变仪还有静态多点自动应变测量装置、遥测应变仪等。