2025年铸工考试题及答案

2025年铸工考试题及答案一、填空题（每题2分，共20分）1.铸造生产的基本工序包括模样和芯盒制造、造型、制芯、合型、熔炼、浇注、落砂清理等。2.型砂的主要性能指标有强度、透气性、耐火性、退让性、流动性等。3.常见的手工造型方法有整模造型、分模造型、挖砂造型、活块造型、三箱造型等。4.机器造型按紧实方式不同可分为压实造型、震击造型、震压造型、射压造型等。5.金属型铸造采用的铸型一般用铸铁或铸钢制成。6.熔模铸造的工艺过程包括腊模制造、结壳、脱蜡、焙烧、浇注等。7.冲天炉的主要组成部分有炉身、烟囱、加料口、风口、炉缸、前炉等。8.浇注系统一般由浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道组成。9.铸件的凝固方式有逐层凝固、糊状凝固、中间凝固三种。10.常见的铸造缺陷有气孔、缩孔、缩松、砂眼、粘砂、裂纹等。二、选择题（每题2分，共20分）1.下列哪种铸造方法最适合生产形状复杂、精度要求高的小型零件（）A.砂型铸造B.熔模铸造C.金属型铸造D.压力铸造答案：B。熔模铸造可以制造形状极为复杂、精度要求高的小型零件，因为它采用易熔的蜡模，能精确复制零件形状，且可以获得较高的尺寸精度和表面质量。砂型铸造精度相对较低；金属型铸造适用于中、小型有色金属铸件；压力铸造虽然精度也较高，但设备和模具成本高，不适合单件小批量生产小型复杂零件。2.型砂中加入煤粉的主要作用是（）A.提高强度B.提高透气性C.防止粘砂D.提高退让性答案：C。型砂中加入煤粉，在浇注时煤粉受热分解产生气体和碳黑，在铸型和金属液之间形成一层隔离层，能有效防止粘砂。加入膨润土等可以提高强度；增加砂粒间空隙等方式可提高透气性；增加有机物等可提高退让性。3.以下哪种铸造缺陷是由于铸件冷却速度过快引起的（）A.气孔B.缩孔C.裂纹D.砂眼答案：C。铸件冷却速度过快，会在铸件内部产生较大的热应力，当热应力超过材料的强度极限时，就会产生裂纹。气孔主要是由于型砂透气性差、金属液中气体含量高等原因造成；缩孔是由于铸件凝固过程中补缩不足引起；砂眼是由于型砂强度不够、造型操作不当等导致砂粒掉入金属液中形成。4.机器造型时，常用的起模方式有（）A.顶箱起模、漏模起模、翻转起模B.手工起模、机械起模C.整体起模、局部起模D.单一起模、复合起模答案：A。机器造型常用的起模方式包括顶箱起模、漏模起模、翻转起模。手工起模不属于机器造型的起模方式；整体起模和局部起模不是机器造型专门的起模分类；单一起模和复合起模不是常见的机器造型起模表述。5.冲天炉熔炼时，炉料的加入顺序一般是（）A.先加底焦，再加层焦、金属料、熔剂B.先加金属料，再加底焦、层焦、熔剂C.先加熔剂，再加底焦、层焦、金属料D.先加层焦，再加底焦、金属料、熔剂答案：A。冲天炉熔炼时，首先加入底焦，其作用是提供足够的热量来熔化金属；然后按一定比例交替加入层焦、金属料和熔剂。层焦用于补充熔炼过程中消耗的热量；金属料是要熔炼的对象；熔剂用于去除杂质。6.金属型铸造的优点不包括（）A.铸件精度高B.铸件表面质量好C.可铸造各种形状的铸件D.可实现一型多铸答案：C。金属型铸造的铸件精度高、表面质量好，并且可以实现一型多铸，提高生产效率。但金属型的制造难度较大，成本较高，对于形状过于复杂的铸件，难以制造出合适的金属型，所以不能铸造各种形状的铸件。7.熔模铸造中，脱蜡的方法有（）A.热水脱蜡、蒸汽脱蜡、微波脱蜡B.冷水脱蜡、热风脱蜡、化学脱蜡C.真空脱蜡、高压脱蜡、低温脱蜡D.机械脱蜡、电磁脱蜡、超声脱蜡答案：A。熔模铸造中常见的脱蜡方法有热水脱蜡，将模组放入热水中使蜡模熔化流出；蒸汽脱蜡，利用蒸汽的热量使蜡模熔化；微波脱蜡，通过微波加热使蜡模快速熔化。冷水脱蜡无法使蜡模熔化；热风脱蜡效率低且不均匀；化学脱蜡可能会对型壳有腐蚀等不良影响；真空脱蜡、高压脱蜡、低温脱蜡、机械脱蜡、电磁脱蜡、超声脱蜡等不是熔模铸造常用的脱蜡方法。8.浇注系统中，横浇道的主要作用是（）A.引入金属液B.挡渣C.调节铸件各部分的冷却速度D.形成压力头答案：B。横浇道的主要作用是挡渣，它能使金属液中的熔渣漂浮在上面，防止熔渣进入型腔。直浇道主要是引入金属液并形成压力头；内浇道主要是调节铸件各部分的冷却速度。9.以下哪种凝固方式的合金流动性最好（）A.逐层凝固B.糊状凝固C.中间凝固D.不确定答案：A。逐层凝固的合金在凝固过程中，固液界面清晰，液态合金可以在固液界面处自由流动，所以流动性最好。糊状凝固的合金在凝固过程中，固液两相区较宽，液态合金的流动受到较多固相的阻碍，流动性较差；中间凝固的合金流动性介于两者之间。10.造型时，分型面的选择原则不包括（）A.应使铸件全部或大部分位于下箱B.应尽量减少分型面的数量C.应使型腔和主要型芯位于上箱D.应尽量使分型面为平面答案：C。造型时，分型面应使铸件全部或大部分位于下箱，这样便于造型、下芯、合型等操作，也有利于保证铸件质量；应尽量减少分型面的数量，以简化造型工艺；应尽量使分型面为平面，便于模具制造和造型操作。而将型腔和主要型芯位于上箱不利于造型和下芯，且容易出现铸件缺陷，所以该选项不属于分型面的选择原则。三、判断题（每题2分，共20分）1.砂型铸造是一种最基本的铸造方法，适用于各种形状、尺寸和批量的铸件生产。（√）砂型铸造具有灵活性高的特点，它可以通过不同的造型方法来制造各种形状的铸件，从简单到复杂的形状都能实现。对于尺寸而言，小到几克的小型铸件，大到几十吨甚至上百吨的大型铸件都可以采用砂型铸造。而且无论是单件生产、小批量生产还是大批量生产，砂型铸造都能适用，只需要根据不同的生产批量选择合适的造型方式，如手工造型适合单件小批量，机器造型适合大批量生产。2.型砂的强度越高越好。（×）型砂强度过高，虽然能保证铸型在搬运、合型和浇注过程中不被破坏，但在铸件凝固收缩时，型砂的退让性会变差，导致铸件产生较大的内应力，容易引起裂纹等缺陷。所以型砂的强度应根据具体的铸造工艺和铸件要求进行合理调整，并非越高越好。3.金属型铸造可以提高铸件的力学性能。（√）金属型铸造冷却速度快，铸件组织致密，晶粒细小，从而可以提高铸件的力学性能，如强度、硬度和韧性等。相比砂型铸造，由于砂型的导热性较差，铸件冷却速度慢，组织相对疏松，力学性能相对较低。4.熔模铸造可以铸造出形状复杂的零件，但其生产周期长，成本高。（√）熔模铸造通过制作蜡模，可以精确复制各种复杂的形状，能够制造出其他铸造方法难以实现的复杂零件。然而，其工艺过程包括腊模制造、结壳、脱蜡、焙烧、浇注等多个环节，每个环节都需要一定的时间和工艺控制，所以生产周期长。而且使用的材料和设备成本较高，如高精度的模具制造、优质的耐火材料等，导致整体成本较高。5.冲天炉熔炼时，底焦高度越高越好。（×）底焦高度过高，会使炉气上升阻力增大，导致燃烧不充分，增加能耗，还可能使铁水温度不均匀等。底焦高度需要根据冲天炉的型号、熔炼工艺等进行合理调整，以保证良好的燃烧和熔炼效果，并非越高越好。6.浇注系统的设计只需要考虑金属液的引入，不需要考虑挡渣和补缩等问题。（×）浇注系统的设计需要综合考虑多个方面，不仅要保证金属液能够平稳、快速地引入型腔，还要具备挡渣功能，防止熔渣进入型腔影响铸件质量，同时要考虑补缩问题，以减少缩孔、缩松等缺陷的产生。合理的浇注系统设计对于保证铸件质量至关重要。7.铸件的凝固方式主要取决于合金的化学成分和铸件的冷却速度。（√）合金的化学成分决定了其结晶温度范围，不同化学成分的合金具有不同的凝固特性。而铸件的冷却速度会影响合金在凝固过程中的温度分布和结晶过程，从而改变凝固方式。例如，对于同一种合金，快速冷却可能会使凝固方式发生变化，从逐层凝固变为中间凝固或糊状凝固。8.采用顺序凝固原则可以有效防止缩松缺陷，但会增加铸件的热应力。（√）顺序凝固原则是通过设置冒口等方式，使铸件按照远离冒口的部分先凝固，然后向冒口方向逐渐凝固，这样冒口可以起到补缩作用，有效防止缩松缺陷。但由于铸件各部分冷却速度差异较大，会在铸件内部产生较大的热应力，可能导致裂纹等缺陷。9.手工造型的生产效率低，但灵活性高，适用于单件小批量生产。（√）手工造型主要依靠工人的手工操作来完成造型过程，操作速度相对较慢，所以生产效率低。然而，手工造型可以根据铸件的具体形状和要求，灵活地采用各种造型方法，如整模造型、分模造型、挖砂造型等，对于单件小批量生产的各种特殊形状的铸件具有很强的适应性。10.铸造缺陷一旦产生，就无法修复。（×）有些铸造缺陷是可以修复的，例如对于较小的气孔、砂眼等缺陷，可以采用焊补的方法进行修复；对于表面的粘砂等缺陷，可以通过打磨、清理等方式进行处理。但对于一些严重的缺陷，如大面积的裂纹、严重的缩孔等，可能无法修复，只能报废铸件。四、简答题（每题10分，共30分）1.简述砂型铸造的工艺流程。砂型铸造的工艺流程主要包括以下几个步骤：（1）模样和芯盒制造：根据铸件的形状和尺寸要求，制造出模样和芯盒。模样用于形成铸件的外形，芯盒用于制造型芯，型芯用于形成铸件的内腔等复杂形状。模样和芯盒的制造精度直接影响铸件的尺寸精度。（2）型砂制备：型砂是铸造的基础材料，它由原砂、粘结剂、附加物和水等按一定比例混合而成。制备型砂时，需要根据铸件的要求和工艺特点，选择合适的原砂和粘结剂，并控制好混砂的工艺参数，以保证型砂具有良好的性能，如强度、透气性、耐火性和退让性等。（3）造型：造型是砂型铸造的关键环节，它分为手工造型和机器造型。手工造型适用于单件小批量生产，具有灵活性高的特点，可以根据铸件的复杂程度选择不同的造型方法，如整模造型、分模造型、挖砂造型等。机器造型则适用于大批量生产，通过压实、震击等方式使型砂紧实，提高生产效率和造型质量。（4）制芯：对于有内腔的铸件，需要制造型芯来形成内腔。制芯过程与造型类似，将芯砂填入芯盒中，经过紧实、硬化等处理后，制成符合要求的型芯。型芯需要具有足够的强度和刚度，以保证在浇注过程中不被破坏。（5）合型：将造好的砂型和制好的型芯进行组合，形成完整的铸型。合型时要保证砂型和型芯的位置准确，防止出现错箱、偏芯等缺陷。同时，要对铸型进行紧固，以防止在浇注过程中铸型发生位移。（6）熔炼：根据铸件的材质要求，选择合适的熔炼设备，如冲天炉、电炉等，将金属炉料进行熔炼。在熔炼过程中，要严格控制熔炼温度、化学成分和熔炼时间等参数，以保证金属液的质量。（7）浇注：将熔炼好的金属液通过浇注系统注入铸型中。浇注时要控制好浇注速度和浇注温度，避免金属液飞溅、卷气等现象，确保金属液平稳地充满铸型。（8）落砂清理：待铸件冷却凝固后，将砂型破坏，取出铸件。然后对铸件进行清理，去除表面的砂粒、毛刺、浇冒口等，使铸件达到设计要求的表面质量。（9）检验：对清理后的铸件进行质量检验，包括尺寸精度、表面质量、内部缺陷等方面的检查。对于合格的铸件可以进行后续的加工和使用，对于不合格的铸件，要分析原因，采取相应的措施进行修复或报废处理。2.分析铸件产生缩孔和缩松的原因，并说明防止措施。原因：（1）缩孔：缩孔是由于铸件在凝固过程中，液态收缩和凝固收缩大于固态收缩，且在铸件最后凝固的部位得不到足够的金属液补充而形成的集中孔洞。当合金的结晶温度范围较窄，以逐层凝固方式进行凝固时，容易形成缩孔。例如纯金属和共晶成分的合金，在凝固过程中，先凝固的外层将内部的液态金属封闭，随着温度降低，内部液态金属收缩，而无法得到外部金属液的补充，从而形成缩孔。（2）缩松：缩松是指铸件断面上出现的分散而细小的缩孔。当合金的结晶温度范围较宽，以糊状凝固方式进行凝固时，在凝固区内，液态金属被树枝状晶体分隔成许多小的封闭区域，这些小区域内的液态金属在凝固收缩时，无法得到有效的补缩，从而形成缩松。此外，浇注温度过高、铸件结构设计不合理等也会增加缩松产生的可能性。防止措施：（1）对于缩孔：①采用顺序凝固原则：通过合理设置冒口和冷铁，使铸件按照远离冒口的部分先凝固，然后向冒口方向逐渐凝固，让冒口最后凝固，这样冒口可以起到补缩作用，将缩孔转移到冒口内，最后去除冒口即可得到无缩孔的铸件。例如，在厚大部位放置冒口，在薄壁部位放置冷铁，加快薄壁部位的冷却速度，实现顺序凝固。②合理设计冒口：冒口的尺寸、形状和位置要根据铸件的结构和合金的特性进行合理设计。冒口的体积要足够大，以保证有足够的金属液来补充铸件的收缩；冒口的形状要有利于金属液的流动和补缩；冒口的位置要设置在铸件最后凝固的部位。（2）对于缩松：①采用同时凝固原则：通过在铸件各部位采用相同的冷却速度，使铸件各部分几乎同时凝固，减少或消除铸件内部的温差，从而减少缩松的产生。可以通过合理布置内浇道、调整铸件各部分的散热条件等方式来实现同时凝固。②改善浇注系统：优化浇注系统的设计，使金属液能够平稳、快速地充满铸型，减少金属液的紊流和卷气现象，提高补缩效果。例如，采用底注式浇注系统可以使金属液从底部平稳上升，有利于补缩。③选择合适的合金：对于容易产生缩松的合金，可以通过调整合金成分，缩小结晶温度范围，使合金的凝固方式向逐层凝固转变，从而减少缩松的产生。④提高铸型的冷却速度：采用金属型铸造等冷却速度较快的铸造方法，使铸件在凝固过程中能够快速冷却，细化晶粒，减少缩松的产生。3.比较熔模铸造和砂型铸造的优缺点。熔模铸造的优点：（1）铸件精度高：熔模铸造可以制造出尺寸精度很高的铸件，一般尺寸公差等级可达CT4CT7级，表面粗糙度Ra值可达1.612.5μm。这是因为熔模铸造使用的蜡模可以精确复制零件的形状，且在铸造过程中没有分型面，减少了因分型带来的尺寸误差。（2）可制造形状复杂的零件：由于蜡模可以通过压型等方法制造出各种复杂的形状，所以熔模铸造能够生产出用其他铸造方法难以制造的形状复杂的零件，如具有精细花纹、薄壁、深孔等特征的零件。（3）适用范围广：可以铸造各种合金的铸件，包括碳钢、合金钢、不锈钢、有色金属等，对于一些高熔点、难加工的合金材料，熔模铸造具有独特的优势。（4）表面质量好：熔模铸造的铸件表面光洁，减少了后续的加工量，提高了生产效率和产品质量。熔模铸造的缺点：（1）生产周期长：熔模铸造的工艺过程较为复杂，包括腊模制造、结壳、脱蜡、焙烧、浇注等多个环节，每个环节都需要一定的时间和工艺控制，所以生产周期较长，一般比砂型铸造要长数倍。（2）成本高：熔模铸造使用的材料和设备成本较高，如高精度的模具制造、优质的耐火材料、先进的熔炼和浇注设备等。此外，生产过程中的能源消耗和人工成本也相对较高，导致铸件的成本较高，不适合大批量低成本铸件的生产。（3）铸件尺寸受限：由于蜡模的强度和刚度较低，以及型壳的承载能力有限，熔模铸造一般适用于小型铸件的生产，对于大型铸件的生产存在一定的困难。砂型铸造的优点：（1）适应性强：砂型铸造是一种最基本的铸造方法，适用于各种形状、尺寸和批量的铸件生产。无论是简单形状还是复杂形状的铸件，从小型到大型的铸件，单件生产、小批量生产还是大批量生产，都可以采用砂型铸造。（2）成本低：砂型铸造使用的原材料主要是型砂，成本相对较低。而且砂型铸造的设备和工艺相对简单，投资少，生产准备周期短，对于一些对精度要求不高的铸件，砂型铸造是一种经济实惠的铸造方法。（3）生产效率高：对于大批量生产的铸件，可以采用机器造型等先进的生产工艺，提高生产效率。同时，砂型铸造的造型和浇注过程相对简单，易于实现自动化生产。砂型铸造的缺点：（1）铸件精度低：砂型铸造的尺寸精度和表面质量相对较低，一般尺寸公差等级为CT7CT12级，表面粗糙度Ra值可达12.550μm。这是因为砂型的强度和硬度较低，在造型和浇注过程中容易产生变形和位移，导致铸件尺寸误差较大。（2）力学性能较差：由于砂型的导热性较差，铸件冷却速度慢，组织相对疏松，晶粒粗大，所以铸件的力学性能相对较低，如强度、硬度和韧性等。（3）劳动强度大：手工造型时，工人需要进行大量的体力劳动，劳动强度大，而且工作环境较差，存在粉尘、高温等职业危害。五、论述题（共10分）论述铸造工艺对铸件质量的影响，并结合实际案例说明如何优化铸造工艺来提高铸件质量。铸造工艺对铸件质量有着至关重要的影响，主要体现在以下几个方面：（1）造型工艺的影响：造型方法的选择直接影响铸件的尺寸精度和表面质量。例如，手工造型适用于单件小批量生产，但造型精度相对较低，容易出现错箱、偏芯等缺陷；机器造型则可以提高造型精度和生产效率，但设备和模具成本较高。型砂的性能也对铸件质量有重要影响，型砂强度不足，在搬运、合型和浇注过程中铸型容易损坏，导致铸件出现砂眼、多肉等缺陷；透气性差会使铸件产生气孔；退让性不好会使铸件产生裂纹。（2）制芯工艺的影响：型芯的质量直接影响铸件的内腔形状和尺寸精度。型芯的强度不够，在浇注过程中容易被金属液冲垮，导致铸件内腔出现堵塞等缺陷；型芯的发气性过大，会使铸件产生气孔；型芯的尺寸精度不高，会导致铸件内腔尺寸偏差。（3）熔炼工艺的影响：熔炼过程中金属液的化学成分和温度控制对铸件质量至关重要。金属液的化学成分不符合要求，会影响铸件的力学性能和物理性能，如含碳量过高会使铸件硬度增加、韧性降低；含硫量过高会使铸件产生热脆现象。熔炼温度过高会使金属液氧化严重，增加铸件中的夹杂物；熔炼温度过低会使金属液流动性变差，导致铸件出现冷隔、浇不足等缺陷。（4）浇注工艺的影响：浇注速度和浇注温度对铸件质量有显著影响。浇注速度过快，会使金属液产生飞溅、卷气等现象，导致铸件出现气孔、夹渣等缺陷；浇注速度过慢，会使金属液在型腔中流动不畅，容易产生冷隔、浇不足等缺陷。浇注温度过高会使铸件晶粒粗大，降低铸件的力学性能；浇注温度过低会使金属液流动性变差，同样会导致冷隔、浇不足等缺陷。（5）凝固工艺的影响：铸件