2025年铸造工职业技能竞赛参考试题(附答案)

2025年铸造工职业技能竞赛参考试题(附答案)一、理论知识试题（总分100分）（一）单项选择题（每题2分，共20分）1.以下哪种铸造方法属于特种铸造？A.砂型铸造B.金属型铸造C.手工造型D.机器造型答案：B2.湿型砂的湿压强度一般控制在（）范围内？A.0.05-0.15MPaB.0.15-0.35MPaC.0.35-0.55MPaD.0.55-0.75MPa答案：B3.灰铸铁中促进石墨化的元素是（）？A.硫B.锰C.硅D.磷答案：C4.铸造铝合金熔炼时，常用的精炼剂是（）？A.氯化钠B.六氯乙烷C.碳酸钙D.二氧化硅答案：B5.铸件产生热裂的主要原因是（）？A.冷却速度过快B.合金线收缩率大且高温强度低C.砂型退让性差D.浇注温度过高答案：B6.确定铸件分型面时，应尽量使（）？A.分型面为曲面B.型芯数量最少C.铸件全部位于下型D.浇冒口系统复杂答案：C7.衡量铸造合金流动性的常用指标是（）？A.充型时间B.螺旋线长度C.凝固时间D.收缩率答案：B8.球墨铸铁生产中，常用的球化剂是（）？A.硅铁B.锰铁C.稀土镁合金D.铬铁答案：C9.砂型铸造中，型芯头的主要作用是（）？A.增强型芯强度B.固定型芯位置并排气C.减少铸件重量D.提高表面质量答案：B10.浇注系统中，横浇道的主要作用是（）？A.控制充型速度B.挡渣C.补缩D.提高金属液温度答案：B（二）判断题（每题1分，共10分）1.铸造生产中，型砂的透气性越高越好。（）答案：×（透气性需适中，过高会导致金属液渗透粘砂）2.球墨铸铁的强度和韧性均优于灰铸铁。（）答案：√3.为防止铸件变形，可采用反变形法。（）答案：√4.金属型铸造适用于大批量生产非铁合金铸件。（）答案：√5.铸件的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。（）答案：√6.湿型砂中膨润土含量越高，湿压强度越低。（）答案：×（膨润土含量增加会提高湿压强度，但过高会降低透气性）7.冒口的主要作用是补缩，因此体积越大越好。（）答案：×（冒口体积需根据铸件热节计算，过大浪费材料且可能引起热裂）8.铝合金熔炼时，精炼的目的是去除气体和夹杂物。（）答案：√9.砂型铸造中，起模斜度的作用是便于起模，通常内表面斜度大于外表面。（）答案：√10.铸件的加工余量应根据铸造方法、合金种类和铸件尺寸确定。（）答案：√（三）简答题（每题8分，共40分）1.简述湿型砂的主要组成及各成分的作用。答案：湿型砂由原砂、粘结剂（膨润土）、附加物（煤粉、淀粉等）和水组成。原砂是骨架，提供耐高温性；膨润土吸水后形成粘结膜，赋予型砂强度和可塑性；煤粉可防止铸件表面粘砂，提高表面质量；水作为膨润土的分散介质，调节型砂的干湿状态；附加物（如淀粉）可改善型砂的韧性和起模性。2.分析灰铸铁件产生气孔的可能原因及预防措施。答案：可能原因：①型砂或芯砂透气性差；②型砂水分过高；③型芯未烘干；④浇注速度过慢导致金属液氧化；⑤熔炼时合金液含气量高。预防措施：控制型砂水分（4%-6%），提高透气性（湿型砂透气性≥80）；型芯充分烘干（150-200℃保温2-4小时）；采用快速平稳浇注；熔炼时加强精炼除气（如通入氮气或加入除气剂）。3.简述铸造工艺图中需要标注的主要内容。答案：需标注：①分型面位置及形状；②加工余量、起模斜度、铸造圆角；③型芯的数量、形状及固定方法（型芯头尺寸）；④浇冒口系统的位置、尺寸及类型（如顶注式、底注式）；⑤收缩率（灰铸铁1%-1.2%，铸钢1.5%-2%）；⑥特殊工艺要求（如冷铁的位置和尺寸）。4.说明金属型铸造的优缺点及适用范围。答案：优点：①铸件尺寸精度高（IT9-IT7），表面粗糙度低（Ra12.5-3.2μm）；②金属型可重复使用，生产效率高；③冷却速度快，铸件晶粒细，力学性能好（如铝合金抗拉强度提高10%-20%）。缺点：①金属型制造成本高，周期长；②不适用于形状复杂或大型铸件；③需严格控制浇注温度和涂料厚度（一般0.1-0.3mm），否则易产生浇不足或裂纹。适用范围：大批量生产非铁合金铸件（如铝活塞、铜套），也可用于小型钢铁铸件（如汽车零件）。5.列举三种常见的铸造缺陷，并说明其特征及形成原因。答案：①缩孔：集中在铸件厚大部位或热节处，形状不规则、表面粗糙的孔洞。原因：合金液态收缩和凝固收缩未被冒口充分补缩。②砂眼：铸件表面或内部有砂粒的孔洞，边缘尖锐。原因：型砂强度低，起模或合箱时砂型损坏；浇注系统设计不当，冲砂进入型腔。③冷隔：铸件表面有未完全融合的缝隙，呈不规则曲线。原因：浇注温度过低，金属液流动性差；浇注速度过慢，充型中断；浇口截面积过小，充型压力不足。（四）综合分析题（每题15分，共30分）1.某工厂生产一批灰铸铁机床床身（厚度20-50mm，最大尺寸1500mm×800mm×300mm），经检验发现床身导轨面（厚50mm处）存在缩松缺陷。请分析可能原因，并提出至少4项解决措施。答案：可能原因：①导轨面为热节区，凝固时间长，液态收缩和凝固收缩未被有效补缩；②冒口位置不合理（未正对热节）或冒口尺寸过小（冒口模数小于热节模数）；③浇注温度过高（灰铸铁浇注温度通常1300-1380℃，过高会增加液态收缩量）；④型砂或芯砂的退让性差（如膨润土含量过高），阻碍铸件收缩，导致内部产生显微缩松；⑤合金化学成分不合理（如碳当量过低，CE＜3.5%时，凝固区间变宽，易产生缩松）。解决措施：①在导轨面热节处增设冒口（采用明冒口或保温冒口），确保冒口模数大于热节模数（冒口模数M=冒口体积/冒口表面积，热节模数M=铸件热节体积/热节表面积，要求M冒口≥1.2M热节）；②降低浇注温度至1320-1350℃，减少液态收缩量；③在热节处放置冷铁（如铸铁冷铁或石墨冷铁），加快局部冷却速度，使凝固顺序变为“导轨面→其他部位”，实现顺序凝固；④调整合金化学成分，提高碳当量至3.6%-3.8%（增加石墨化膨胀，补偿收缩）；⑤改善型砂退让性（降低膨润土含量至6%-8%，添加锯末等溃散剂），减少收缩阻力。2.某铝合金压铸件（材料为Al-Si-Mg合金）表面出现大面积气泡，经剖切观察，气泡多位于皮下1-3mm处，内部光滑。请分析气泡类型（气孔或缩孔），并阐述形成原因及预防措施。答案：气泡类型为皮下气孔（属于气孔缺陷）。形成原因：①铝合金熔炼时未充分精炼，氢含量过高（铝合金中氢溶解度随温度降低而下降，凝固时析出形成气孔）；②压铸型（模具）表面涂料未烘干（涂料含水分，浇注时水分蒸发进入金属液）；③压铸时压射速度过快，导致金属液卷气（空气被卷入型腔，未能及时排出）；④合金液浇注温度过高（超过720℃时，氢溶解度增加，凝固时析出更多气体）；⑤模具排气系统设计不合理（排气槽数量少或截面积过小，气体无法排出）。预防措施：①加强熔炼精炼（采用六氯乙烷精炼，每100kg合金加入0.5-1kg，或通入氮气精炼5-10分钟），确保合金液含氢量＜0.15mL/100gAl；②控制涂料厚度（0.05-0.1mm），并在喷涂后烘干（150-200℃保温10-15分钟）；③调整压铸工艺参数（慢压射速度0.1-0.3m/s，快压射速度2-4m/s，避免卷气）；④降低浇注温度至680-710℃，减少氢溶解度；⑤优化模具排气系统（在型腔最高处增设排气槽，截面积≥5mm²，或使用排气塞）；⑥增加铸件凝固压力（采用局部加压装置，在气孔易产生部位施加50-100MPa压力，抑制气体析出）。二、实操技能试题（总分100分）任务1：手工造型（两箱造型）——铸铁齿轮坯铸件（60分）铸件参数：外径φ200mm，内径φ80mm，厚度40mm，材质HT200，加工余量：顶面、底面各3mm，侧面2mm，起模斜度1°（外表面）。操作要求：1.准备工具：砂箱（上箱尺寸300mm×300mm×100mm，下箱300mm×300mm×120mm）、木模（带型芯头，型芯头尺寸：φ85mm×20mm）、型砂（湿型砂，湿压强度0.2MPa，透气性100）、舂砂锤、起模针、刮砂板、通气针、涂料（石墨粉水基涂料）。2.操作步骤：①放置下箱，填砂舂实（分层舂砂，每层厚度30-40mm，舂砂锤均匀击打，紧实度均匀，表面无松砂）；②修平分型面（与砂箱顶面平齐，误差≤1mm）；③放置上箱，撒分型砂（滑石粉），填砂舂实（上箱舂砂力度略小于下箱，避免压坏分型面）；④起模（用起模针垂直起模，无掉砂、裂纹，起模斜度符合要求）；⑤开浇道（浇口杯φ50mm，直浇道φ25mm，横浇道φ20mm，内浇道2个、φ15mm，位于铸件侧面）；⑥做型芯（用芯砂舂制φ80mm×40mm型芯，型芯头尺寸φ85mm×20mm，扎通气孔φ2mm，间距20mm，烘干前不得变形）；⑦合箱（型芯放置平稳，上下箱定位准确，错型量≤1mm，压箱铁重量≥5kg）。评分标准：-砂型紧实度（10分）：分层舂砂，紧实度均匀，无松砂或过紧（过紧导致透气性差扣3分，局部松砂扣2-5分）。-分型面质量（8分）：平整无缺陷，与砂箱平齐（误差＞1mm扣3分，有砂粒残留扣2分）。-起模质量（12分）：无掉砂、裂纹，起模斜度正确（掉砂面积＞50mm²扣5分，斜度偏差＞0.5°扣3分）。-浇道设计（10分）：浇道尺寸符合要求，横浇道高于内浇道（尺寸误差＞2mm扣3分，横浇道低于内浇道扣5分）。-型芯质量（10分）：型芯尺寸准确，通气孔均匀（型芯头偏差＞2mm扣5分，无通气孔或间距＞30mm扣3分）。-合箱精度（10分）：错型量≤1mm，型芯固定可靠（错型量＞1mm扣5分，型芯松动扣3分）。任务2：铝合金熔炼及浇注（40分）材料与设备：材料为ZL101A铝合金（成分为Al-7Si-0.3Mg），熔炼炉（电阻炉）、坩埚（石墨坩埚，容量50kg）、测温仪（精度±5℃）、精炼剂（C2Cl6）、除渣剂（草木灰）、浇包（20kg）、铸件模具（铝合金平板件，尺寸200mm×150mm×10mm）。操作要求：1.熔炼前准备：检查坩埚无裂纹，预热至200-300℃（去除水分）；称取合金料（纯铝42kg，硅3kg，镁0.3kg，回炉料4.7kg）。2.熔炼过程：①熔化：升温至720℃，加入纯铝和硅，搅拌至完全熔化（约30分钟）；②加镁：降温至700℃，加入镁（用钟罩压入液面下100mm，搅拌3分钟）；③精炼：升温至730℃，加入精炼剂（0.3%重量比，即0.15kg），用石墨棒搅拌2分钟，静置10分钟；④除渣：用漏勺撇除表面浮渣（除渣后液面无明显夹杂物）；⑤测温：浇注温度控制在680-710℃（用测温仪测量，误差≤10℃）。3.浇注：将合金液注入模具（浇注速度均匀，无断流，铸件无浇不足或冷隔）。评分标准：-熔炼温度控制（10分）：熔化温度720±10℃（超温＞20℃扣3分），加镁温度700±10℃（过低导致镁烧损扣2分），精炼温度730±10℃（过低精炼不充分扣3分）。