河北科技大学20042005学年第2学期

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1、河北科技大学2004——2005学年第2学期《金属成型理论基础》试卷学院班级姓名学号题号一二三四五六总分得分一、填空（每空0.5分，共15分）1.铸造应力按产生的原因分为：热应力、相变应力、机械阻碍应力。2.工型铸件和T型铸件的铸造工艺相同时，工型铸件残余应力大，T型铸件易产生翘曲变形。3.液膜理论认为，液膜是产生热裂纹的根本原因，而收缩受阻是产生热裂纹的必要条件。4.FeO在熔渣及钢液中的分配常数L随温度升高而减小，焊接时FeO在熔滴阶段和熔池前部高温区容易向钢液中过渡；酸性氧化物使熔渣中FeO活度减小，因此酸性渣有利于熔渣中脱氧元素的扩散脱氧。5.通常，合金的凝固温度区间越大，液态合

2、金充型过程中流动性越差，铸件越容易呈体积（或糊状）凝固方式。6.从保护介质来看，对焊接区的保护可分为气体保护、熔渣保护、气一渣联合保护、真空保护以及自保护等。7.熔化焊的焊接接头包括焊缝、熔合区和热影响区三部分。8.合金化元素的沸点越低，蒸发损失越大，其过渡系数越小。9.微观偏析按其形式分为胞状偏析、枝晶偏析和晶界偏析。10.焊接区内的气体，对焊接质量有重要影响的是N2、H2、O2、H2O和CO2。11.夹杂物的形状越近似球形，对金属基体力学性能的影响越小。二、解释下列概念（每小题3分，共18分）:1．均质形核、非均质形核共（7）页，第（7）页均质形核：在没有任何外来界面的均匀熔体中的生

3、核过程。非均质形核：液态金属中新相以外来质点为基底进行形核的方式。2.缩孔、缩松缩孔：纯金属或共晶合金铸件中最后凝固部位形成的大而集中的孔洞；缩松：具有宽结晶温度范围的合金铸件凝固中形成的细小而分散的缩孔。3.共生生长共晶结晶时，后析出的相依附于领先析出的相表面析出，两相具有共同的生长界面，依靠溶质原子在界面前沿的横向扩散，彼此耦合的共同向前生长称为共生生长。4.时效脆化焊接热影响区在Ac1以下的一定温度范围内经一定时间的时效后，出现碳、氮原子的聚集或析出碳、氮的化合物沉淀相而发生的脆化现象。5.应力腐蚀裂纹：金属材料在某些特定腐蚀介质和相应水平的拉应力共同作用下产生的裂纹。6.析出性气

4、孔高温时液态金属内部溶解O、H、N等气体原子，随着温度下降，液态金属中气体溶解度下降，当以气泡形式析出，在金属凝固前没有完全逸出形成的气孔称为析出性气孔。三、选择题（每小题1分，共10分）1．如右图所示，对于图中4种成分的合金，凝固时形成缩松的倾向最大的是：（B）A.1B.2C.3D.42.与凝固过程中溶质再分配无关的缺陷是：（C）共（7）页，第（7）页A．析出性气孔B．夹杂C．缩孔D．热裂纹。3.以下是铸件在凝固过程中产生缩孔的条件是：（A）A.逐层凝固方式B.较低的浇注温度C.较快的凝固速度D.较宽的结晶温度范围4.关于结晶裂纹，以下描述正确的是：（A）A.S，P，C增加钢的结晶倾向

5、，而Mn在一定条件下抑制热裂纹倾向。B.S，P，C，Mn均增加钢的结晶倾向。C.S，P增加钢的结晶倾向，而Mn、C在一定条件下抑制结晶倾向。D.S，P，C，Mn均有利于降低钢的结晶裂纹倾向。5.焊接时不与氮气发生作用，即不能溶解氮也不形成氮化物的金属，可用氮气作为保护气体，这种金属是（A）。A.铜B.铝C.碳素钢D.不锈钢6.下列焊接方法中，焊缝含氢量最少的是（C）。A.氧乙炔气焊B焊条电弧焊C.CO2焊D.埋弧焊7.非均质形核与均质形核相比：（B）A.临界晶核半径更小B.临界晶核体积更小。C．临界过冷度更大。D．临界晶核半径更小，临界晶核体积更小。8.关于焊接HAZ的硬度的描述正确的是

6、（B）。A.碳当量越小，硬度越大B碳当量越大，硬度越大C冷却时间越长，硬度越大D与冷却时间无关9.在共晶合金的凝固中，可能出现的现象是（D）A.非共晶成分的合金也可以得到100%的共晶组织。B.共晶成分的合金，一定可以得到100%的共晶组织。C.共晶成分的合金，也可能得不到100%的共晶组织。共（7）页，第（7）页D.A和C。10.增大熔渣的氧化性有助于减少（D）。A.CO气孔B氮气孔C与气孔形成无关D氢气孔四、问答题（共32分）：1.画图说明什么是成分过冷？阐述成分过冷对单相合金结晶过程的影响。（9分）T(x)TL(x)1）界面前沿的液相中，由于溶质在分配使得凝固温度TL（x）沿x方向

7、变化。当液相中实际温度T(x)小于凝固温度TL（x）时，则存在过冷，并称此过冷为成分过冷。如图所示。（1分）（1分）2）成分过冷对单相合金结晶过程的影响：无成分过冷：当固液界面前沿受到扰动而凸起时，由于凸起部分的温度低于液相线温度而熔化至界面处，因而界面为平面，此时称平面生长（1.5分）窄成分过冷：当固液界面前沿受到扰动而凸起时，由于凸起部分的温度稍高于液相线温度，此时凸起部分可向前生长，同时，溶质横向排出，此种生长称胞状生长（1.