锻造工高级试题1

0704锻造工高级试题1

一、填空题（每题１分，共20分）

１．金属坯料在外力作用下发生尺寸和形状改变的现象，称为（变形），变形分为弹性变形和塑性变形、（破裂）三种。

２．回复不能改变加工硬化金属的晶粒形状、大小及在变形时所形成的方向性，也不能使金属晶粒之间和晶粒内部的物质破坏得到恢复，而且对金属的（力学性能）改善也没有多大影响，但回复可以使大部分（残余应力）消除。

３．金属组织决定于所含合金成分、主要元素的晶格类别和（晶粒的大小）、形状及均匀性，以及所含（杂质）的性质、数量分布等情况。４．摩擦使工具表面的（温度升高），使工具的（硬度降低）而变形，并使工具表面易磨损，因而降低了工具的使用寿命。

５．金属和合金常见的晶格有（体心立方晶格）、（面心立方晶格）和密排六方晶格三种基本类型。

６．表示金属塑性的指标有（伸长率）、断面收缩率及（冲击韧性）和变形程度。

７．影响金属材料的塑性和变形抗力的因素很多，主要取决于金属化学成分和金属组织、（变形程度）、变形温度、（变形速度）、应力状态和摩擦等。

８．为了减少变形抗力，宜采用具有异号（主应力图）的变形方式，但这对提高金属的（塑性）是不利的。

９．实际操作中送进量很关键，砧“宽”还是砧“窄”，是用（机械

送进量）来衡量的，一般认为相对送进量L/H为（0.5~0.8）较合适，锻造性能好，轴心出现压应力状态对锻合钢锭内部缺陷效果最佳。10．在应力状态中，压应力个数越（多），数值越大，则金属的塑性越大，反之，拉应力个数越（多），数值越大，则金属的塑性越低。11．各种合金元素对钢的（使用性能）和（工艺性能）都有一定的影响。

12．锻造高速钢选用锻造比，要根据（原材料碳化物）不均匀度级别和产品对碳化物（不均匀度级别）的要求来决定，其总的锻造比取（5~14）。

13．型摔的横截面可以是（椭圆形），也可以是（菱形），还可以两者同时选用。

14．铜合金具有良好的（导电）性、（导热）性和耐腐蚀性，所以常用于国防、仪表、造船等产品制造方面，也常用于装饰品。

15．镦粗后的高径比应尽量选用（0.6~0.65 ），镦粗变形程度应大于（50% ）。

16．利用（压油液）作为工作介质，借助运动着的（压力油）来传递动力和运动的传动方式称为液压传动。

17．减少工具、模具与变形的接触面积，除了可以直接减少总变形力外，还由于减少了（外摩擦作用）而降低单位流动（压力）。18．热模锻压机，模锻件工步选择是按锻件（分类）选择，它的特点是（预锻工步）用得特别多，挤压工步也常采用。

19．高速钢最后一火锻造要有足够（变形量），终锻温度不能过高，

以防碳化物（析出）和堆积。

20．变形温度低于（回复）温度时，金属变形过程中只有加工硬化而无（回复软化）现象，因此已变形的金属只有加工硬化的特征，这种变形被称为冷锻。

二、选择题（每题1分，共20分）

1．锻锤对锻件的作用力为（B），液压机对锻中的作用力为静压力。

A、反作用力

B、冲击力

C、重力与冲击力的合力２．再结晶的作用是：改善金属的组织，恢复金属的力学性能和物理性能，完全消除了（ A ）所引起的不良影响。

A、加工硬化

B、残余应力

C、组织应力３．当金属温度低于相变温度时，仍然对金属进行锻打，就会留下（ B ）。

A、明显锤痕

B、硬化痕迹

C、裂纹４．镦粗变形时金属受到摩擦作用，因此其内部各点的主应力状态不同，中心部分具有较大的侧向压力的（ B ）状态，靠近边缘，由于摩擦力逐渐减小，故侧向压应力应随之减小，至表面层已看成是单向的压应力状态。

A、二向应力 B 、三向应力C、单向应力５．材料的化学成分含量越高，所允许的（ B ）范围越窄小。

A、变形速度

B、锻造温度

C、加热速度６．金属塑性变形总是离不开力的，一定的变形是由一定的力引起的，力关系到锻件的成型和质量。不仅在选择设备和模具设计时需要考虑

力的分布及其对锻造成形的影响，而且对锻件的工艺塑性和内部质量分析，也要知道锻件内部的（ A ）和各部变形情况。

A、应力分布

B、组织应力

C、应力大小７．结构钢分为碳素钢和（ A ），以及含碳量较高的滚动轴承钢和弹簧钢。

A、合金结构钢

B、合金工具钢

C、高合金钢８．对于模锻件，当锻件长度上的横截面积相差较大时，必须选用（ A ）等工步来改变坯料形状。

A、拔长或滚挤

B、镦粗或压扁

C、滚挤或压扁９．终锻模膛是模锻时（ C ）的模膛，它是用来获得带有飞翅的锻件，其尺寸是按照锻件图来制定的。

A、弯曲成型

B、预锻

C、最后成型10．锻件常用的热处理方法有退火、正火或正回火、（C ）三种。

A、调质

B、淬火

C、高温回火

11．把锻件先进行淬火，然后进行高温回火的热处理工艺叫做调质，目的是提高（C）。

A、锻件的强度

B、锻件的硬度

C、综合力学性能12．钛合金在900℃以下锻造，（C ）受变形速度影响较大；在900℃以上则无明显的影响，在压力机和锤上均可锻造。

A、抗变强度

B、变形强度

C、工艺塑性13．材料的强度常用材料单位面积上的抗拉力来表示，称为（Ｂ）。

Ａ、内力Ｂ、应力Ｃ、切应力

14．在晶体内，原字按一定几何规律在空间排列成所谓的结晶构架，叫做（Ｃ）。

Ａ、晶面Ｂ、晶粒Ｃ、晶格

15．某金属的再结晶温度是1200℃，而在变形时的温度为1100℃，这种变形叫做（Ｃ）。

Ａ、热变形Ｂ、温变形Ｃ、冷变形

16．冷钢锭在低温区加热速度太快或者塑性较低的钢锭拔长时，相对送进量太小（＜0.5）时，严重的不均匀变形，使中心部分的金属受到很大拉应力，致使内部产生（Ａ）。

Ａ、横向裂纹Ｂ、纵向裂纹Ｃ、缩孔

17．金属坯料在单位时间内的变形程度叫做（Ｃ）。

Ａ、变形速度Ｂ、加工速度Ｃ、应变速度18．当锻件设备吨位一定时，接触面积越大，单位面积上的压力就越小，因此变形深度就（Ｃ）。

Ａ、不变Ｂ、越大Ｃ、越小

19．胎模锻件上的透孔，先锻成盲孔，盲孔中间留有一层金属，待锻件成型后用锤或冲床冲掉，这块金属称为（Ｃ）。

Ａ、冲孔心料Ｂ、余块Ｃ、连皮

20．将锻坯拔长、扁方使其砧宽比提高，以达到（Ａ）的目的的锻造方法，叫做SUF法，又叫正扁方法。

Ａ、锻合内部缺陷Ｂ、防止内部产生裂纹Ｃ、防止产生折叠三、判断题（每题1分，共20分）

１．一般金属的塑性越高，变形抗力越小，则表示金属材料的可锻性越好，越有利于锻造生产。（√）２．实践证明，多晶体金属不论发生滑移、孪晶、还是晶间变形，只有切应力达到临界值时才有实现的可能。（√）

３．通过试验，如拉伸、冲击、镦粗、楔形轧制、扭转等，可以比较各种金属塑性的高低。（√）

４．一般说来，合金化程度高的金属，再结晶速度快；如果金属变形程度小，温度低，则再结晶速度较慢。（×）

５．根据最小阻力定律可以对复杂情况下金属各质点移动方位进行预测，进而控制金属变形的流动方向，以达到金属坯料在锻造生产中降低变形能量消耗，提高生产效率的目的。（√）

６．纯金属和它的固溶体的塑性较差，相对来说化合物的塑性较好。

（×）

７．分布在晶界上的杂质中，存在许多低熔点易熔聚合物，在加热过程中首先熔化而致使塑性降低，若晶界上脆性化合物聚集多了，就不会导致塑性降低。（×）

８．热变形过程中，加工硬化与软化现象同时发生，若加工前的晶粒组织状态、变形时的温度、速度、变形程度等因素不同，热变形后就可能得到不同的晶粒组织。（√）

９．对低塑性金属，只要采取措施改善受力条件（应力状态）就可使低塑性材料获得一定的变形程度。（√）10．简化计算毛坯的原则是体积不变，即减少部分的体积等于增加

部分的体积。（√）11．当钢中碳含量小于0.8%时，随着碳含量的增加，钢的硬度和强度增高，塑性和韧性降低（高温时不明显），导热性上升。（×）12．钛可以提高钢的热强性，可以消除和减弱晶向腐蚀现象，并可以细化晶粒，提高钢的热敏感性和强度。（×）13．铬可提高钢的淬透性、强度、硬度、耐磨性和耐热性。铬在奥氏体钢中可稳定奥氏体和强化奥氏体钢。铬含量达到一定值时，显著提高钢的抗氧化性和抗腐蚀能力。（√）14．铝能提高钢的硬度、强度及耐热性。适量的铝含量（0.5%以下）可细化钢的晶粒和降低钢的过热敏感性。但含铝量增加到6%~7%时，钢的塑性明显降低。（√）15．锻造镁合金用的锻模模膛，对其表面粗糙度要求不高，不需要抛光。（×）16．在上下平砧或上平下V砧之间拔长时，相对进给量应控制在0.8~1.2之间。（×）17．金属在外力作用下的变形尺寸和卸去外力的变形尺寸是完全一致的，因此工件的尺寸总是等于工模具工作部分的尺寸。（×）18．实现少无氧化加热的方法是精锻工艺不可缺少的生产技术措施。

（√）19．平锻机模锻常用的工步名称有：积聚、预成型、预成型冲孔、切边、压扁弯曲、穿孔、切心头、切断等。（√）20．高温合金铸锭在锻造加热前应进行剥皮车光，其目的是将表面

缺陷除掉，保证锻造过程中不致因缺陷扩展而产生裂纹或报废。（√）四、简答题（每题４分，共20分）

1．什么叫金属的体积不变定律？

答：金属在锻造时，变形前的体积等于变形后的体积，这就叫做体积不变定律。实际上，金属在塑性变形过程中，体积总会发生一些微小的变化，如塑性变形时消除了金属内部的疏松和缩孔，增加了金属的密度而减少了体积。在加热过程中，也会因产生氧化皮而有一些烧损。但总的说来，锻造时体积变化极小，与整个金属体积相比，是微不足道的，因此，可以忽略不计。在锻造实践过程中计算下料尺寸和质量，确定各工序尺寸的变化均可用此定律。

2．高温合金钢锻造工艺有何特点？

答：大多数高温合金无同素异构转变，因此零件晶粒大小及均匀性取决于锻造工艺。为使晶粒细化均匀，既要变形均匀，又要避开临界变形程度。但是高温合金塑性低，临界变形程度范围大（0.5%~20%），因此必须采取措施才不至于出现开裂，而且高温合金变形抗力大，锻适温度范围窄，导热性差，再结晶速度缓慢，因此必须十分注意下料、加热、锻造、冷却等工艺要求。

３．试述装取料机在锻造生产中的优越性。

答：装取料机是锻造生产中坯料装出炉的一种机械装置，它的使用可以缩短大量的辅助时间，大大减轻繁重的体力劳动，改善劳动条件，提高劳动生产率。

４．多晶体的变形有哪些特点？

答：多晶体的变形可看成晶内变形和晶间变形或者两者联合作用的结果，其变形特点主要有：（1）晶内变形是变形的主要方式。（2）受到各晶粒方位的影响，出现变形的不均匀性。（3）受到晶界的影响，使原子的移动受到阻碍。

５．如何确定扣模的外形尺寸？

答：扣模外形尺寸的确定应遵守下列原则：

（1）高度尺寸等于锻件宽度加上20㎜~50㎜。

（2）长度尺寸等于锻件各长度方向尺寸之总和。

（3）高度尺寸根据胎膜最大深度和扣模总长度查有关表格获得。

五、计算题（每题５分，共20分）

1．已知锤上自由锻切头部分的直径D=200㎜，求切头质量。 解：用公式法计算

D=200㎜=2dm

则： m 切头=1.8 D 3=1.8×23=14.4㎏

答：该锻件的切头质量为14.4㎏。

2．计算在锤上锻造Ф200㎜的圆轴的切头质量和长度各是多少？ 解：用公式法计算

d = 200㎜ = 2 dm

则： m 切头=1.8 D 3=1.8×23=14.4㎏

=切头长度L mm dm D

m m 5858.0214.385.744.14422==???==A πρρ切头

切头

答：该圆轴切头质量为14.4㎏，切头长度为58㎜。

3．已知车刀的主偏角φ=30°，切削深度t=3㎜,进给量f=0.4㎜/r ，求车刀的切削厚度α 、切削宽度b 及切削横断面积F 。 解：α = f sin30°= 0.4×0.5= 0.2㎜ b = mm t

o 65.0330sin ==

F=αb=0.2×6=1.2㎜2

答：车刀的切削厚度α为0.2㎜、切削宽度b 为6㎜及切削横断面积F 为1.2㎜2。

4．根据下图所示，计算抽油机主动轴的锻件质量。（钢的密度ρ=7.85×103㎏/m 3）

解：根据图示，主动轴的质量为： M=2M 2＋M 1＋M 3＋M 4

圆柱体的体积公式为： L d

V 42π=

则锻件质量m 为： m=ρV=ρ

L d 42π 所以： M 2=7.85×91.252445.114.32≈??㎏

M 1＋M 3＋M 4=7.85×()02.8860.360.360.3445.114.32≈++??㎏

则 M=2×25.91＋88.02=139.84㎏答：该主动轴的锻件质量为139.84㎏。