軋鋼工技能等級試題及答案(高級技能)一、選擇題（每題2分，共30分）1.金屬在熱加工時，其（）。A.加工硬化和再結晶同時存在B.只有加工硬化，沒有再結晶C.只有再結晶，沒有加工硬化D.既無加工硬化，也無再結晶答案：A。熱加工過程中，金屬在變形的同時發(fā)生加工硬化，但由于溫度較高，再結晶也同時進行，不斷消除加工硬化的影響。2.鋼中加入適量的錳元素，能提高鋼的（）。A.強度和硬度B.塑性和韌性C.耐腐蝕性D.磁性答案：A。錳能溶于鐵素體和滲碳體中，提高鋼的強度和硬度，同時對鋼的韌性影響較小。3.軋制過程中，軋件的寬展可分為（）。A.自由寬展、限制寬展和強迫寬展B.彈性寬展、塑性寬展和剛性寬展C.橫向寬展、縱向寬展和厚度寬展D.正常寬展、異常寬展和特殊寬展答案：A。自由寬展是軋件在軋制時，其寬度不受外界限制的自然寬展；限制寬展是在孔型中軋制時，由于孔型側壁的限制使寬展受到一定影響；強迫寬展是在某些特殊情況下，如在帶有凸緣的孔型中軋制，迫使軋件寬度增加。4.軋機的壓下裝置通常采用（）。A.電動壓下和液壓壓下B.手動壓下和氣動壓下C.機械壓下和電磁壓下D.液力壓下和磁力壓下答案：A。電動壓下是傳統(tǒng)的壓下方式，通過電動機帶動壓下螺絲等機構實現(xiàn)壓下動作；液壓壓下具有響應速度快、控制精度高等優(yōu)點，在現(xiàn)代軋機中應用越來越廣泛。5.金屬的塑性指標通常用（）來表示。A.伸長率和斷面收縮率B.屈服強度和抗拉強度C.布氏硬度和洛氏硬度D.沖擊韌性和疲勞強度答案：A。伸長率是指材料在拉伸試驗中伸長的長度與原始長度的比值；斷面收縮率是指材料在拉伸斷裂后斷面縮小的面積與原始斷面面積的比值，它們都能反映金屬的塑性變形能力。6.軋制時，軋件頭部出現(xiàn)上翹的原因是（）。A.上工作輥直徑大于下工作輥直徑B.上工作輥速度大于下工作輥速度C.下工作輥直徑大于上工作輥直徑D.下工作輥速度大于上工作輥速度答案：B。當軋機上工作輥速度大于下工作輥速度時，軋件上表面的延伸速度大于下表面，導致軋件頭部上翹。7.下列鋼材中，（）屬于優(yōu)質鋼。A.Q235AB.45鋼C.T8D.20CrMnTi答案：B。45鋼是優(yōu)質碳素結構鋼，硫、磷等雜質含量較低，具有較好的綜合力學性能。Q235A是普通碳素結構鋼；T8是碳素工具鋼；20CrMnTi是合金結構鋼，但這里強調(diào)優(yōu)質鋼，45鋼更符合題意。8.軋制壓力的大小與（）有關。A.軋件的材質、尺寸和軋制溫度B.軋輥的材質、直徑和轉速C.軋機的類型、結構和精度D.以上都是答案：D。軋件的材質不同，其變形抗力不同，會影響軋制壓力；軋件尺寸越大，軋制時所需的壓力也越大；軋制溫度影響金屬的變形抗力，溫度升高，變形抗力降低，軋制壓力減小。軋輥的材質、直徑和轉速會影響軋件與軋輥之間的接觸狀態(tài)和變形過程，從而影響軋制壓力。軋機的類型、結構和精度也會對軋制壓力產(chǎn)生影響，例如不同類型的軋機，其軋制力的傳遞和分布方式不同。9.為了改善鋼材的切削加工性能，通常在鋼中加入（）元素。A.硫B.磷C.鉛D.以上都是答案：D。硫在鋼中能形成硫化物夾雜，使切屑容易折斷，改善切削性能；磷能提高鋼的硬度和脆性，使切屑易于分離；鉛在鋼中以細小的顆粒存在，能起到潤滑作用，降低切削力，提高切削表面質量。10.軋機的軋制節(jié)奏是指（）。A.相鄰兩根軋件開始軋制的時間間隔B.一根軋件從開始軋制到軋制結束的時間C.軋機每小時軋制的軋件數(shù)量D.軋機軋制一個鋼種所需的總時間答案：A。軋制節(jié)奏反映了軋機的生產(chǎn)效率，合理的軋制節(jié)奏可以提高軋機的產(chǎn)量。11.熱軋帶鋼生產(chǎn)中，精軋機組采用（）軋制方式。A.可逆式B.連續(xù)式C.橫列式D.半連續(xù)式答案：B。連續(xù)式軋制是指軋件在多個機架中依次連續(xù)軋制，具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質量好等優(yōu)點，在熱軋帶鋼精軋機組中廣泛應用。12.鋼材的冷彎性能是指鋼材在常溫下承受（）而不破裂的能力。A.彎曲變形B.拉伸變形C.壓縮變形D.扭轉變形答案：A。冷彎性能是通過對鋼材進行彎曲試驗來檢驗的，它反映了鋼材在常溫下的塑性變形能力和抗裂紋擴展能力。13.軋制過程中，軋件的前滑值（）。A.大于零B.小于零C.等于零D.可正可負答案：A。前滑是指軋件出口速度大于軋輥圓周速度的現(xiàn)象，所以前滑值大于零。14.鋼在加熱過程中可能產(chǎn)生的缺陷有（）。A.氧化、脫碳和過熱B.裂紋、氣孔和夾雜物C.偏析、疏松和白點D.以上都是答案：A。鋼在加熱時，與空氣中的氧氣接觸會發(fā)生氧化，使鋼材表面形成氧化鐵皮；同時，鋼中的碳元素會與氧氣等發(fā)生反應，導致表面脫碳。如果加熱溫度過高或加熱時間過長，會造成鋼的過熱，使晶粒粗大，降低鋼材的力學性能。15.下列控制軋制工藝中，（）能顯著提高鋼材的強度和韌性。A.奧氏體再結晶區(qū)控制軋制B.奧氏體未再結晶區(qū)控制軋制C.鐵素體-奧氏體兩相區(qū)控制軋制D.以上都是答案：D。奧氏體再結晶區(qū)控制軋制通過反復再結晶細化奧氏體晶粒，為后續(xù)的相變提供細小的晶核，從而細化鐵素體晶粒，提高鋼材性能；奧氏體未再結晶區(qū)控制軋制使奧氏體晶粒被拉長、壓扁，形成變形帶，在相變時促進晶內(nèi)鐵素體的形核，細化組織；鐵素體-奧氏體兩相區(qū)控制軋制進一步細化鐵素體和珠光體組織，提高鋼材的強度和韌性。二、判斷題（每題2分，共20分）1.金屬的變形抗力越大，其塑性就越差。（×）變形抗力是指金屬在塑性變形時抵抗變形的能力，而塑性是指金屬在受力時產(chǎn)生塑性變形而不破裂的能力，二者沒有必然的聯(lián)系。例如，一些高強度合金鋼，其變形抗力較大，但通過合理的加工工藝仍能獲得較好的塑性變形。2.軋制時，軋件的延伸與寬展是同時存在的。（√）在軋制過程中，軋件在軋輥的作用下，沿軋制方向產(chǎn)生延伸，同時在橫向也會發(fā)生寬展，這是金屬塑性變形的兩個基本特征。3.軋機的剛度越大，軋制時的彈跳值越小。（√）軋機的剛度是指軋機抵抗彈性變形的能力，剛度越大，在軋制力作用下軋機的彈性變形越小，即彈跳值越小，有利于保證軋件的尺寸精度。4.鋼的熱處理只能改變鋼的組織，不能改變鋼的性能。（×）鋼的熱處理是通過加熱、保溫和冷卻等操作，改變鋼的組織結構，從而顯著改變鋼的性能，如提高強度、硬度、韌性等。5.熱軋后的鋼材不需要進行冷卻控制。（×）熱軋后的鋼材進行冷卻控制非常重要，不同的冷卻速度和冷卻方式會影響鋼材的組織和性能。例如，控制冷卻可以細化晶粒，提高鋼材的強度和韌性。6.軋制壓力是軋件對軋輥的作用力。（√）軋制壓力是在軋制過程中，軋件作用于軋輥上的垂直力，它是軋制過程中的一個重要參數(shù)。7.金屬的熱膨脹系數(shù)越大，在加熱和冷卻過程中越容易產(chǎn)生熱應力。（√）熱膨脹系數(shù)大的金屬，在溫度變化時，其體積變化較大，由于材料內(nèi)部各部分的溫度不均勻，會產(chǎn)生熱應力，當熱應力超過材料的強度極限時，就會導致材料產(chǎn)生裂紋等缺陷。8.采用負偏差軋制可以提高鋼材的成材率。（√）負偏差軋制是指按標準規(guī)定的負偏差范圍進行軋制，在保證鋼材性能和使用要求的前提下，減少鋼材的實際重量，從而提高成材率，降低生產(chǎn)成本。9.軋機的主傳動系統(tǒng)主要包括電動機、減速機和聯(lián)軸器等。（√）軋機的主傳動系統(tǒng)的作用是將電動機的動力傳遞給軋輥，電動機提供動力，減速機用于降低轉速、增大扭矩，聯(lián)軸器用于連接各傳動部件，保證動力的平穩(wěn)傳遞。10.鋼材的表面質量只與軋制工藝有關，與軋輥質量無關。（×）鋼材的表面質量不僅與軋制工藝有關，軋輥的質量也起著重要作用。例如，軋輥表面的粗糙度、硬度、精度等會直接影響鋼材的表面質量，如果軋輥表面有缺陷，會在鋼材表面留下相應的痕跡。三、簡答題（每題10分，共30分）1.簡述控制軋制的基本原理和優(yōu)點。控制軋制是在熱軋過程中，通過對金屬加熱制度、變形制度和冷卻制度的合理控制，使熱塑性變形與固態(tài)相變相結合，以獲得細小的晶粒組織，從而提高鋼材的強度、韌性等綜合性能的一種軋制方法?；驹恚?在奧氏體再結晶區(qū)軋制時，通過反復再結晶細化奧氏體晶粒，為后續(xù)的相變提供細小的晶核，細化鐵素體晶粒。-在奧氏體未再結晶區(qū)軋制，使奧氏體晶粒被拉長、壓扁，形成變形帶，在相變時促進晶內(nèi)鐵素體的形核，進一步細化組織。-在鐵素體-奧氏體兩相區(qū)軋制，使鐵素體和珠光體組織更加細小，提高鋼材的強度和韌性。優(yōu)點：-提高鋼材的綜合性能，如強度、韌性、焊接性能等，可減少合金元素的加入量，降低生產(chǎn)成本。-簡化生產(chǎn)工藝，省去了后續(xù)的熱處理工序，縮短了生產(chǎn)周期，提高了生產(chǎn)效率。-改善鋼材的質量均勻性，減少產(chǎn)品的各向異性。2.分析軋制過程中軋件出現(xiàn)折疊缺陷的原因及預防措施。原因：-孔型設計不合理，如孔型的側壁斜度太小、圓角半徑過小等，導致軋件在孔型中變形不均勻，容易產(chǎn)生折疊。-軋輥加工精度不夠，軋輥表面有缺陷或磨損不均勻，使軋件表面受到不均勻的壓力，產(chǎn)生折疊。-導衛(wèi)裝置安裝不當或磨損嚴重，不能正確引導軋件進入孔型，導致軋件在軋制過程中發(fā)生歪扭、扭轉等現(xiàn)象，從而產(chǎn)生折疊。-軋制溫度過低，金屬的塑性變差，變形困難，容易在軋件表面形成折疊。-軋件的來料質量不好，如表面有裂紋、劃痕等缺陷，在軋制過程中容易擴展形成折疊。預防措施：-合理設計孔型，保證孔型的形狀和尺寸符合軋制工藝要求，使軋件在孔型中能夠均勻變形。-提高軋輥的加工精度，定期檢查和修復軋輥表面，保證軋輥表面的光潔度和硬度均勻。-正確安裝和調(diào)整導衛(wèi)裝置，定期檢查和更換磨損的導衛(wèi)部件，確保導衛(wèi)裝置能夠準確引導軋件進入孔型。-嚴格控制軋制溫度，保證軋制過程在合適的溫度范圍內(nèi)進行，提高金屬的塑性。-加強對來料質量的檢查，杜絕有缺陷的軋件進入軋制工序。3.說明軋機自動化控制系統(tǒng)的主要功能和組成部分。主要功能：-軋制過程的自動控制，包括軋制速度、軋制壓力、壓下量等參數(shù)的自動調(diào)節(jié)，保證軋制過程的穩(wěn)定和產(chǎn)品質量的一致性。-軋件尺寸的自動控制，通過測厚儀、測寬儀等檢測設備，實時監(jiān)測軋件的厚度、寬度等尺寸，自動調(diào)整軋機的壓下裝置和輥縫，使軋件尺寸符合工藝要求。-板形控制，采用板形儀檢測軋件的板形，通過彎輥裝置、軋輥傾斜調(diào)整等手段，對板形進行自動控制，提高板帶材的平整度。-自動化生產(chǎn)管理，實現(xiàn)生產(chǎn)計劃的制定、生產(chǎn)數(shù)據(jù)的記錄和統(tǒng)計分析等功能，提高生產(chǎn)效率和管理水平。組成部分：-檢測系統(tǒng)，包括各種傳感器，如溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、測厚儀、測寬儀、板形儀等，用于實時檢測軋制過程中的各種參數(shù)和軋件的尺寸、形狀等信息。-控制系統(tǒng)，主要由計算機控制系統(tǒng)組成，包括中央控制器、可編程邏輯控制器（PLC）等，對檢測系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行處理和分析，根據(jù)預設的控制策略發(fā)出控制指令。-執(zhí)行機構，如電動壓下裝置、液壓壓下裝置、彎輥裝置、軋輥傾斜調(diào)整裝置等，根據(jù)控制系統(tǒng)發(fā)出的指令，對軋機的運行參數(shù)進行調(diào)整。-通信系統(tǒng)，用于實現(xiàn)檢測系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和執(zhí)行機構之間的數(shù)據(jù)傳輸和通信，保證整個自動化控制系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運行。四、計算題（每題10分，共20分）1.已知某軋機的軋輥直徑為500mm，軋件的入口厚度為20mm，出口厚度為10mm，軋制速度為5m/s，求軋件的延伸系數(shù)和前滑值（假設軋件在軋制過程中無寬展）。解：（1）延伸系數(shù)的計算延伸系數(shù)\(\mu\)的計算公式為\(\mu=\frac{h_0}{h_1}\)，其中\(zhòng)(h_0\)為軋件的入口厚度，\(h_1\)為軋件的出口厚度。已知\(h_0=20mm\)，\(h_1=10mm\)，則延伸系數(shù)\(\mu=\frac{20}{10}=2\)。（2）前滑值的計算首先計算軋輥的圓周速度\(v_r\)，軋輥直徑\(D=500mm=0.5m\)，軋制速度\(v=5m/s\)。根據(jù)體積不變定律\(v_1h_1=v_rh_{平均}\)（假設無寬展），\(h_{平均}=\frac{h_0+h_1}{2}=\frac{20+10}{2}=15mm=0.015m\)，\(h_1=10mm=0.01m\)。由\(v_1h_1=v_rh_{平均}\)可得\(v_r=\frac{v_1h_1}{h_{平均}}\)，又因為\(v_1=v\)（軋制速度），所以\(v_r=\frac{5\times0.01}{0.015}=\frac{10}{3}m/s\)。前滑值\(S\)的計算公式為\(S=\frac{v_1-v_r}{v_r}\times100\%\)，將\(v_1=5m/s\)，\(v_r=\frac{10}{3}m/s\)代入可得：\(S=\frac{5-\frac{10}{3}}{\frac{10}{3}}\times100\%=\frac{\frac{5}{3}}{\frac{10}{3}}\times100\%=50\%\)。2.某軋機軋制力為5000kN，軋輥直徑為600mm，軋件與軋輥的接觸長度為200mm，求軋制壓力的平均單位壓力。解：軋制壓力的平均單位壓力\(p\)的計算公式為\(p=\frac{P}{Lb}\)（這里假設軋件寬度\(b\)在計算平均單位壓力時可簡化為接觸長度方向的等效面積，即把軋制力看作作用在軋輥與軋件的接觸面上），其中\(zhòng)(P\)為軋