铸造工技师技能竞赛试题及答案

铸造工技师技能竞赛试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在潮模砂手工造型中，为提高砂型表面强度，最常用的辅助材料是（）。A.石松子粉B.石墨粉C.滑石粉D.煤粉答案：D2.采用呋喃树脂自硬砂工艺时，固化剂加入量过多会导致铸件出现（）。A.气孔B.热裂C.渗碳D.粘砂答案：C3.高锰钢（ZGMn13）水韧处理后，其金相组织应为（）。A.奥氏体B.马氏体C.珠光体D.铁素体答案：A4.冲天炉熔炼过程中，炉渣碱度（CaO/SiO₂）控制在1.8～2.2的主要目的是（）。A.提高铁液温度B.降低硫含量C.减少硅烧损D.增加锰回收答案：B5.用EPC（消失模）工艺生产球铁件，预发泡珠粒密度一般控制在（）g/L。A.16～20B.22～26C.28～32D.34～38答案：B6.冷铁设计时，其激冷能力用“模数当量”衡量，下列材料中激冷能力最强的是（）。A.石墨B.铜合金C.铸铁D.铸钢答案：B7.熔模铸造水玻璃型壳的硬化剂最常用的是（）。A.氯化铵溶液B.硫酸溶液C.磷酸溶液D.醋酸溶液答案：A8.低压铸造升液管采用氮化硅结合碳化硅材质，主要解决（）问题。A.热震B.氧化C.侵蚀D.粘铝答案：D9.球墨铸铁孕育衰退时间一般从铁液出炉开始计算，超过（）min后孕育效果下降50%。A.6B.10C.15D.20答案：C10.采用Shell工艺制芯时，覆膜砂的酚醛树脂加入量每增加1%，其抗拉强度约提高（）MPa。A.0.2B.0.5C.0.8D.1.2答案：B11.铸铁件表面出现“光亮碳”缺陷，其根本原因是型砂中（）过量。A.氧化铁B.煤粉C.水分D.膨润土答案：B12.在MAGMAsoft模拟中，Niyama判据值小于0.1时，铸件极易产生（）。A.缩孔B.气孔C.热裂D.应力答案：A13.铝合金金属型铸造时，型壁涂层的厚度一般控制在（）μm。A.50～100B.150～250C.300～400D.450～550答案：B14.高铬铸铁（Cr26）在热处理时，为消除共晶碳化物网状组织，应采用（）。A.正火B.淬火C.退火D.等温淬火答案：C15.树脂砂再生系统中，采用热法再生时，砂温需升至（）℃以上，使树脂膜充分燃烧。A.350B.450C.650D.800答案：D16.下列因素中，对球铁石墨球数影响最显著的是（）。A.碳当量B.冷却速度C.残余镁量D.浇注温度答案：C17.采用AOD精炼不锈钢时，脱碳期供氧与氩气比例（O₂/Ar）通常控制在（）。A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1答案：C18.铸铁件射线检测中，ASTME446标准规定的2级气孔为直径≤（）mm。A.0.5B.1.0C.1.5D.2.0答案：B19.熔模铸造中，型壳干燥相对湿度应低于（）%。A.30B.40C.50D.60答案：B20.采用SLS3D打印砂型时，激光功率过高会导致（）。A.强度不足B.发气量大C.表面粘粉D.尺寸偏大答案：C21.高镍奥氏体球铁（Ni35）的线收缩率约为（）%。A.1.0B.1.5C.2.0D.2.5答案：C22.下列元素中，对灰铁共晶团数影响最小的是（）。A.硫B.铝C.钛D.磷答案：D23.采用铁模覆砂工艺生产曲轴时，覆砂层厚度一般取（）mm。A.3～5B.6～8C.9～12D.13～15答案：B24.铝合金精炼除气时，旋转喷头转速以（）r/min最佳。A.50～100B.150～200C.250～300D.350～400答案：C25.在DISA垂直分型无箱射压造型线上，型砂湿压强度通常控制在（）N/cm²。A.80～100B.120～140C.160～180D.200～220答案：B26.球铁孕育剂FeSi75的粒度在3～8mm时，吸收率可达（）%。A.50B.65C.80D.95答案：C27.采用V法造型时，EVA薄膜的延伸率应大于（）%。A.150B.200C.250D.300答案：C28.高铬铸铁（Cr20）淬火介质常采用（）。A.水B.油C.空冷D.风冷答案：D29.下列检测方法中，可定量分析球铁球化率的是（）。A.超声波B.涡流C.金相D.声发射答案：C30.采用3D打印砂芯组装大型铸件时，芯头间隙一般预留（）mm。A.0.2B.0.5C.1.0D.2.0答案：B二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列措施中，可有效防止铝合金铸件出现针孔的有（）。A.提高模具温度B.降低浇注速度C.精炼除气D.增加壁厚E.涂覆隔热涂料答案：A、C、E32.影响呋喃树脂砂常温强度的因素包括（）。A.树脂加入量B.固化剂加入量C.砂温D.环境湿度E.原砂角形系数答案：A、B、C、D、E33.球铁出现“开花状”石墨的原因有（）。A.残余镁量过高B.冷却过快C.孕育过度D.碳当量过低E.浇注温度过低答案：A、C34.下列缺陷中，属于熔模铸件表面缺陷的有（）。A.流痕B.橘皮C.鼓胀D.缩陷E.冷隔答案：A、B、C、E35.采用铁型覆砂工艺的优点有（）。A.提高冷却速度B.降低白口倾向C.减少加工余量D.提高尺寸精度E.节约造型材料答案：A、C、D、E36.冲天炉熔炼过程中，提高铁液温度的措施有（）。A.增加焦比B.提高送风强度C.预热送风D.降低炉渣碱度E.采用富氧送风答案：A、B、C、E37.下列因素中，影响低压铸造升液速度的有（）。A.铝液温度B.加压速度C.升液管直径D.铸型透气率E.铸型高度答案：B、C、D、E38.高锰钢焊接困难的原因包括（）。A.热膨胀系数大B.导热性差C.碳化物析出D.加工硬化严重E.晶粒粗大答案：A、B、C、D39.采用真空差压铸造铝合金轮毂的优点有（）。A.减少气孔B.提高致密度C.降低氢含量D.细化晶粒E.减少缩松答案：A、B、C、E40.下列检测手段中，可用于在线检测型砂水分的有（）。A.红外法B.电容法C.微波法D.烘干法E.中子法答案：A、B、C、E三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.球铁残余镁量越高，石墨球化率一定越好。（）答案：×42.熔模铸造中，型壳层数越多，铸件尺寸精度越高。（）答案：×43.冷铁表面刷石墨涂料可防止其生锈，同时提高激冷效果。（）答案：√44.铝合金金属型铸造时，型壁温度越高，铸件晶粒越细。（）答案：×45.高铬铸铁的淬透性随碳含量升高而降低。（）答案：×46.采用V法造型时，薄膜真空度越高，铸件表面粗糙度越低。（）答案：√47.树脂砂再生砂的灼烧减量控制在≤0.5%即可满足工艺要求。（）答案：√48.冲天炉熔炼中，炉料中废钢比例增加，铁液碳含量一定下降。（）答案：√49.球铁孕育剂加入量过多会导致铸件出现“过孕育”白口倾向。（）答案：√50.3D打印砂型的发气量与打印层厚无关，只与树脂量有关。（）答案：×四、计算题（共20分，需写出主要步骤，结果保留两位小数）51.某球铁件模数M=2.5cm，要求无缩孔。已知：1）球铁收缩率η=3.8%；2）冒口补缩效率f=15%；3）冒口模数需为铸件模数的1.1倍。求：冒口体积最小值（cm³）。（10分）解：冒口模数M_r=1.1×2.5=2.75cm由模数定义M=V/A，假设冒口为圆柱形，高径比h=1.5，则M_r=V/A=(πr²h)/(2πr²+2πrh)=r·h/(2h+2r)=2.75令h=1.5d=3r，代入得3r²/(6r+2r)=3r/8=2.75→r=7.33cmh=3r=22cmV_r=πr²h=π×7.33²×22≈3.71×10³cm³考虑补缩效率，需补缩金属体积V_c=η·V_cast，设铸件体积V_cast，则f·V_r≥η·V_cast→V_r≥η·V_cast/f又因M_cast=V_cast/A_cast=2.5→V_cast=2.5A_cast联立得V_r≥3.8%×2.5A_cast/15%=0.633A_cast又因M_r=1.1M_cast→A_r=A_cast/1.1最终得最小冒口体积V_r_min=0.633A_cast=0.633×(V_cast/2.5)=0.253V_cast代入V_cast=2.5A_cast，取A_cast=1000cm²（示例），则V_r_min≈0.253×2500=632.50cm³答：冒口体积最小值为632.50cm³。52.某铝合金铸件质量m=5.2kg，采用低压铸造，升液管截面积A=5cm²，铝液密度ρ=2.4g/cm³，充型时间t=8s，求所需平均升液速度v（cm/s）及加压速率dp/dt（kPa/s）。（10分）解：体积流量Q=V/t=(m/ρ)/t=(5200/2.4)/8≈270.83cm³/sv=Q/A=270.83/5≈54.17cm/s液柱高度h=v²/(2g)+h_f（忽略损失），取h≈50cmp=ρgh=2.4×9.8×50=1176Pa=1.176kPadp/dt≈p/t=1.176/8≈0.15kPa/s答：平均升液速度54.17cm/s，加压速率0.15kPa/s。五、简答题（每题5分，共30分）53.简述高铬铸铁Cr26热处理“高温退火+淬火+回火”三步曲的目的及工艺参数。答案：高温退火980～1000℃×4～6h，炉冷，目的破碎网状碳化物；淬火980～1020℃×2～3h，风冷，获高硬度马氏体基体；回火250～300℃×4h，去应力，稳定组织，硬度HRC≥58。54.说明球铁“随流孕育”操作要点及对铸件性能的影响。答案：在铁液倒入浇包瞬间加入0.1%～0.15%FeSi75，粒度0.3～1mm，流量均匀，防氧化。可细化石墨球、提高球数50～80个/mm²，减少白口，提高伸长率2%～4%。55.列举三种在线检测铝液氢含量的方法并比较其优缺点。答案：1）Telegas法：精度高（0.05mL/100g），耗时5min，需耗材；2）CHAPEL法：快速30s，便携，精度略低；3）密度当量法：简单廉价，误差大，仅适合炉前快速判定。56.分析树脂砂再生砂灼烧减量（LOI）升高的原因及解决措施。答案：原因：1）再生温度不足；2）砂温低，树脂未烧尽；3）除尘系统失效。措施：提高焙烧炉温度≥800℃；增加停留时间；检查旋风除尘器；补充新砂稀释。57.说明熔模铸造型壳“面层+过渡层+背层”涂料配方差异及作用。答案：面层：锆英粉325目+硅溶胶30%，耐火度高，获低粗糙度；过渡层：莫来粉200目+硅溶胶25%，兼顾强度与透气；背层：煤矸石粉+硅溶胶20%，厚涂快干，降低成本，提高壳体强度。58.阐述3D打印砂型在大型机床床身铸件上的应用优势及当前限制。答案：优势：无需木模，复杂内腔一次成型，开发周期缩短60%，减重10%～15%，一体化打印减少芯头误差。限制：设备尺寸受限，成本0.8～1.2元/cm³，表面粗糙度Ra25～50μm，需后续打磨，发气量高需烘烤。六、综合案例分析（20分）59.某厂采用DISA垂直线生产HT250刹车盘，铸件重8kg，轮廓直径φ320mm，最厚处25mm，最薄处8mm。近期出现批量加工面缩松，加