一、填空（本大題共8小題，每空1分，共24分）1、液體原子的分布特征為 長程 無序、 短程 有序。實際液態金屬存在著能量、 結構 和成分三種起伏 。2、物質表面張力的大小與其內部質點間結合力大小成 正 比，界面張力的大小與界面兩側質點間結合力大小成 反比。衡量界面張力大小的標志是潤濕角的大小，潤濕角越小，說明界面能越 小 。非均質形核過程，晶體與雜質基底的潤濕角越小，非均質形核率越 高 ；硫等雜質元素降低Fe液表面張力，所以 增大 凝固熱裂紋傾向。 3、合金的液相線溫度TL及固相線溫度TS之差越大，其澆注過程的充型能力越 差 ，凝固過程越傾向于體積凝固方式，縮松形成傾向越 大 ，熱裂傾向越 大 。 4、根據“成分過冷”的判據，固液界面處的溫度梯度GL越 小 ，合金原始成分C0越 高 ，平衡分配系數K0（K01情況下）越 小 ，則成分過冷傾向越大。 5、對于氣體在金屬中溶解為吸熱反應的情況，氣體的溶解度隨溫度 下降 而降低。氫在Fe液中溶解度隨熔滴過渡頻率的增大而 降低，隨焊接氣氛氧化性的 升高 而降低。 6、熔煉鋼時，根據脫磷反應原理，提高脫磷效率的原則是希望 低 溫、高堿度、 強 氧化性（FeO）熔渣、熔渣的粘度低及足夠的渣量。7、影響鋼焊縫冷裂紋的三大主要因素是 約束力 、 氫的含量 以及 淬硬傾向 。 8、鑄件產生集中性縮孔及分散性縮松的根本原因是金屬的液態收縮和凝固收縮之和 大 于固態收縮，對產生集中性縮孔傾向大的合金，通常采用“ 順序 凝固”的工藝原則。二、概念（本大題共8小題，共16分）1 表面張力:表面上平行于表面切線方向且各方向大小相等的張力。表面張力是由于物體在表面上的質點受力不均勻所致。2、鑄型的蓄熱系數表示鑄型從液態金屬吸取并儲存在本身中熱量的能力。3、溫度梯度是指溫度隨距離的變化率。或沿等溫面或等溫線某法線方向的溫度變化率。4、“成分過冷”：液態合金在凝固過程中溶質再分配引起固液界面前沿的溶質富集，導致界面前沿熔體液相線的改變而可能產生所謂的“成分過冷”。5、離異生長兩相的析出在時間上和空間上都是彼此分離的，因而形成的組織沒有共生共晶的特征。這種非共生生長的共晶結晶方式稱為離異生長，所形成的組織稱離異共晶。6、沉淀脫氧：是指溶解于液態金屬中的脫氧劑直接和熔池中的FeO起作用，使其轉化為不溶于液態金屬的氧化物，并脫溶沉淀轉入熔渣中的一種脫氧方式。7、偏析：合金在凝固過程中發生的化學成分不均勻現象。8、熱影響區：焊接過程中，焊縫周圍未熔化的母材在加熱和冷卻過程中，發生顯微組織和力學性能變化的區域。該區主要發生物理冶金過程。三、選擇（本大題共18小題，共18分）1、影響液態金屬的凝固過程的起伏不包括(D )溫度起伏 結構起伏 成分起伏 組織起伏2、影響液態金屬粘度的主要因素不包括（B）化學成分 熔點 溫度 夾雜物3、當潤濕角為（C ）時，稱為絕對潤濕A大于90 B小于90 C等于0 D等于1804、液態金屬本身的流動能力稱為（A）A.流動性 B.充型能力 C.剛直性 D.自然對流5、液態金屬本身的流動性與下列（D）無關 A.成分 B.溫度 C.雜質含量 D.外界因素6、.液態金屬充滿鑄型的時刻至凝固完畢所需要的時間為鑄件的（B）A.充型時間 B.凝固時間 C.結晶時間 D.蓄熱時間7、純金屬、成分接近共晶成分的液態金屬其凝固方式為（A）A.逐層凝固 B.中間凝固 C.流動凝固 D.糊狀凝固8、結晶溫度范圍大的液態金屬其凝固方式為（D）A.逐層凝固 B.中間凝固 C.流動凝固 D.糊狀凝固9、有關液態金屬的凝固過程的描述錯誤的是（C ）A降低系統自由能 B是一種相變 C增加系統自由能 D自發過程10、在穩態階段，由固相中排出的溶質量（B）界面處液相中擴散的量A大于 B等于 C小于 D.不確定11、由非共晶成分合金發生共晶凝固而獲得的共晶組織稱為（D ）A離異共晶組織 B層片共晶組織 C棒狀共晶組織 D偽共晶組織12、等軸晶的尺寸往往比表面細晶粒區的晶粒尺寸(C )。A.細小 B.相等 C.粗大 D.不確定13、加入生核劑的目的是( C)非均質。A.形成 B.除去 C.強化 D.較少14、鑄型蓄熱系數越大，整個熔體的生核能力(C )。A. 越弱 B.不變 C.越強 D.以上都不對15、液態金屬與鑄型表面的潤濕性好，即潤濕角( B )。A. 越大 B.越小 C.恒定 D.可大可小16、在鑄型表面易于形成穩定的凝固殼層，( B )柱狀晶的形成與生長。A.不利于 B. 有利于 C. 一定無影響 D.可能無影響17、液態金屬在冷卻凝固過程中，因氣體溶解度下降，析出的氣體來不及逸出而產生的氣體稱為(A )。A.析出性氣孔 B. 侵入性氣孔 C. 反應性氣孔 D.都不對18、氣泡生核后要繼續(B )。A.減小 B. 長大 C.不變 D.不確定五、簡答（本大題共9小題，共42分）1、鑄件的凝固組織可分為幾類，它們分別描述鑄件凝固組織的那些特點？（6分）鑄件的凝固組織可分為宏觀和微觀兩方面。宏觀組織主要是指鑄態晶粒的形狀、尺寸、取向和分布情況；微觀組織主要描述晶粒內部的結構形態，如樹枝晶、胞狀晶等亞結構組織等。 影響液態充型能力的因素(1)金屬性質方面的因素如合金的化學成分、比熱容、熱導率、粘度、雜質及氣體含量等。(2)鑄型性質方便的因素鑄型的阻力、蓄熱系數等。(3)澆注條件及鑄件結構因素澆注溫度、澆注系統、靜壓頭壓力。逐漸結構越復雜、厚薄過渡面越多，則型腔結構越復雜，流動阻力越大，液態金屬充型能力就越差。2、闡述規則共晶共生生長機制（4分） 答：共晶結晶時，后析出相依附于先析出相析出，進而形成相互交疊的雙相晶核。兩相具有共同的生長界面，依靠溶質原子在兩相界面前沿的橫向擴散，提供對方生長所需組元，耦合著共同向前生長，即為共晶共生生長。 3、內生生長與外生生長 （4分）答：內生生長：在熔體內部形核并自由生長。是內部等軸晶的生長機制。 外生生長：自型壁生核，由外向內單向延伸的生長方式。是產生胞狀、柱狀樹枝晶的生長方式。 4、沉淀脫氧及其優缺點（4分）答：沉淀脫氧：脫氧劑直接加入液態金屬內部與FeO起作用，生成不溶于液態金屬的氧化物，并轉入熔渣的脫氧方式。 優點：脫氧速度快，脫氧徹底。 缺點：脫氧產物難以徹底清除，易于形成夾雜。5、防止氣孔產生的措施（4分）（1）. 減少氫的來源。化學方法或機械辦法清理焊絲或工件表面氧化膜。（2）. 合理選擇規范參數。鎢極氬弧焊選較大焊接電流和較快焊速。 熔化極氣體保護焊時選較低焊速并提高焊接線能量有利于減少氣孔。（3）. 采用氬氣中加少量CO2或O2的熔化極混合氣體保護焊。 （4）. 對厚的工件適當預熱。 6、單相固溶體生長形貌隨成分過冷大小變化的規律（4分） 答：隨成分過冷的增大，單相固溶體由平面晶逐漸依次生長成胞狀樹枝晶，柱狀樹枝晶和等軸樹枝晶。或：成分過冷增大，使形貌從平面晶胞狀晶柱狀樹枝晶等軸樹枝晶。7、試寫出“固相無擴散，液相只有有限擴散”條件下，哪些條件有助于形成“成分過冷”。（6分）(1)液相中溫度梯度GL小，即溫度場不陡。(2)晶體生長速度快（R大）。(3)液相線斜率mL大。(4)原始成分濃度C0高。(5)液相中溶質擴散系數DL低。(6)K01時，K0大。8、保證熔焊焊接接頭的措施：（5分）(1)選擇合適的母材；(2)選擇合適的焊材；(3)控制焊接熱過程，保證焊縫金屬達到成分和組織要求及焊接接頭的力學性能；(4)控制HAZ的組織轉變，使接頭滿足設計和使用要求；(5)控制使焊接接頭性能下降且在局部加熱和冷卻過程中產生的成分偏析、夾雜、氣孔、裂紋、催化等缺陷。9、夾雜物對金屬性能的影響（