2025年铸工考试题库及答案

2025年铸工考试题库及答案一、铸造合金及其熔炼1.【单选】高镍奥氏体球墨铸铁中，镍的主要作用是A.细化石墨球 B.提高共晶点碳含量 C.扩大奥氏体区并提高低温韧性 D.抑制珠光体形成答案：C解析：镍是奥氏体形成元素，在球铁中可稳定奥氏体基体，60℃冲击功仍保持≥12J。2.【单选】熔炼Al7Si0.3Mg合金时，下列哪种精炼剂对除氢效果最佳A.六氯乙烷 B.氯化锰 C.碳酸钠 D.氩气旋转喷吹+0.2%Sr变质答案：D解析：旋转喷吹氩气可形成细小气泡，氢分压差驱动扩散，除氢率≥55%；Sr变质同时细化共晶Si。3.【判断】感应炉熔炼高铬铸铁时，炉衬采用石英砂打结即可满足1650℃要求。答案：错误解析：高铬铸铁熔炼温度15801620℃，石英砂在>1600℃出现显著方石英转化，体积膨胀导致剥落，应选用镁铝尖晶石或锆英石炉衬。4.【填空】熔炼ZG06Cr13Ni4Mo马氏体不锈钢时，为将w(H)控制在≤________ppm，出钢前应用________真空度保持≥________min。答案：2；67Pa；12解析：氢在1600℃钢液中溶解度与√pH成正比，67Pa下12min可使原始8ppm降至≤2ppm。5.【简答】简述感应炉熔炼高锰钢（Mn13）时“喷锰”现象机理及预防措施。答案：机理：Mn蒸气压高（1600℃时纯Mn蒸气压3.7kPa），炉内CO气泡穿越渣层时，Mn蒸气进入气泡并随CO逸出，形成褐色烟尘；预防措施：①提前造高碱度（R≥3.0）富FeO渣，降低CO分压；②加锰分三批，最后一批在出钢前3min加入；③炉膛通氮微正压0.3kPa抑制挥发。6.【计算】某3t中频炉熔炼HT300，炉料组成：废钢40%、回炉料35%、生铁25%。已知生铁w(C)=4.2%，废钢w(C)=0.3%，回炉料w(C)=3.1%，增碳剂回收率90%。目标w(C)=3.35%，需加________kg粒度15mm的95%石墨化增碳剂。答案：46.8kg解析：设增碳剂xkg，总铁水量3000kg。C平衡：3000×3.35%=3000×0.4×0.3%+3000×0.35×3.1%+3000×0.25×4.2%+x×95%×90%解得x=46.8kg。7.【多选】下列元素中，在灰铸铁中促进A型石墨且抑制D型石墨的是A.Al B.Sb C.CaBa复合孕育 D.RECe E.Ti答案：C、D解析：CaBa复合孕育提供异质核心，RECe中和S、O，降低过冷度，均促进A型石墨。8.【案例分析】某厂熔炼QT70010，原铁水w(S)=0.018%，球化处理后w(S)=0.008%，球化率仅65%。请给出两条改进措施并说明理由。答案：①提高预处理脱硫至w(S)≤0.008%，降低球化剂消耗，减少MgS夹杂；②采用“盖包+堤坝”冲入法，加0.3%BaCa孕育剂，提高形核率，球化率可升至≥80%。二、砂型铸造工艺1.【单选】潮模砂紧实率一般控制在A.2530% B.3540% C.4550% D.5560%答案：B解析：3540%时湿压强度180220kPa，透气率>80，兼顾强度与透气。2.【判断】冷铁表面刷醇基石墨涂料主要目的是防止冷铁生锈。答案：错误主要目的是形成隔热气膜，减缓冷铁表面激冷速度，避免白口。3.【填空】采用CO₂水玻璃砂工艺生产阀体，水玻璃模数________，加入量________%，吹CO₂时间________s，可使24h强度达________MPa。答案：2.22.4；3.54.0；3040；1.21.5解析：模数2.22.4时硬化速度适中；吹气3040s形成硅胶骨架，强度即可满足吊运。4.【简答】解释“膨胀缺陷”与“缩孔”在灰铸铁件中形成条件的差异。答案：膨胀缺陷：共晶凝固石墨化膨胀压力>型壁屈服强度，型腔扩大导致尺寸超差；缩孔：共晶团间补缩通道被阻断，液相收缩得不到补偿，形成孔洞。前者需提高型壁刚度，后者需提高补缩压力或设置冒口。5.【计算】某铸铁件模数M=1.8cm，采用保温冒口套，其综合补缩效率14%，求冒口模数Mr。答案：Mr=1.8/0.14^(1/1.5)=3.2cm解析：根据Chvorinov法则，补缩效率η=（V冒口/V铸件）×100%，Mr=M/η^(1/n)，n取1.5。6.【多选】下列措施中，可降低树脂自硬砂发气量的是A.降低树脂加入量至0.8% B.采用50%再生砂 C.用高氮树脂 D.型砂预热至35℃ E.后固化吹热空气答案：A、B、D解析：树脂量下降直接降低发气；再生砂表面惰性膜减少树脂包覆；预热使水分蒸发，降低瞬时发气峰值。7.【作图】绘出阶梯式浇注系统各截面积比例，并标注最小阻流截面位置。答案：直浇道:横浇道:内浇口=1:1.5:1.2，最小阻流截面在横浇道末端搭接处，面积A=1.5cm²，采用搭接宽度8mm、高度20mm的梯形截面。8.【案例分析】某厂生产重25kg的铝合金壳体，砂芯发气量实测38mL/g，试压出现“呛火”。请给出系统解决方案。答案：①芯砂树脂由1.4%降至1.0%，再生砂比例提至80%；②芯骨开排气孔φ6mm，间距30mm；③下芯后0.5h内浇注，避免吸潮；④浇注系统增设过滤网+集渣包，降低紊流；⑤铝液除气后密度当量≤1.5%，氢含量≤0.15mL/100g；验证：呛火废品率由6%降至0.3%。三、特种铸造1.【单选】低压铸造A356轮毂时，升液阶段充型速度一般控制在A.24cm/s B.812cm/s C.2025cm/s D.4050cm/s答案：B解析：812cm/s可保证氧化膜不破裂，减少二次氧化夹杂。2.【判断】差压精密铸造中，反压压力提高会降低补缩金属温度，使缩松倾向增大。答案：错误反压提高使金属液溶氢降低，同时提高补缩压力，缩松倾向减小。3.【填空】熔模铸造制壳，面层涂料粘度________s（4詹氏杯），预湿剂为________%，可保证型壳表面粗糙度Ra≤________μm。答案：3238；0.51.0硅溶胶；3.2解析：粘度3238s形成5070μm致密层；预湿剂提高润湿，Ra实测3.2μm。4.【简答】解释真空压铸“真空度充型时间”窗口效应。答案：真空度过高（>80kPa）导致铝液提前凝固，充型时间缩短，易出现冷隔；真空度过低（<30kPa）除气效果不足，气孔率反弹；最佳窗口5060kPa，对应充型时间比常压延长1520%，气孔率<0.5%，强度提高12%。5.【计算】某镁合金AZ91D半固态触变成形，坯料固相率fs=0.5，表观粘度ηa=1.2×10³Pa·s，触变模锻速度v=250mm/s，型腔厚度h=2mm，求所需压力p。答案：p=12ηavL/h²=12×1.2×10³×0.25×0.06/0.002²=54MPa解析：采用平行板HeleShaw模型，L=60mm。6.【多选】下列缺陷中，与熔模铸造脱蜡过程直接相关的是A.型壳裂纹 B.鼓胀 C.夹铁 D.飞翅 E.皂化答案：A、B、E解析：脱蜡温度>110℃，蜡液膨胀9%，型壳强度不足产生鼓胀或裂纹；皂化是蜡中脂肪酸与碱反应，腐蚀型壳。7.【作图】绘出挤压铸造“间接法”工艺循环图，标注冲头速度时间曲线四阶段。答案：00.2s慢速0.05m/s排气；0.20.5s快速0.4m/s充型；0.51.0s加压80MPa补缩；1.02.0s保压凝固；2.0s开模取件。8.【案例分析】某厂真空差压铸造生产TiAl叶片，出现“αcase”层深度>150μm，导致疲劳寿命下降40%。请给出两条工艺改进并给出验证数据。答案：①型壳面层由ZrO₂改为Y₂O₃，氧扩散系数降低两个数量级；②真空度由10⁻²Pa提高至5×10⁻³Pa，浇注温度降低20℃。验证：αcase层降至45μm，650℃/450MPa疲劳寿命由3×10⁴周次提升至5.2×10⁴周次。四、铸造缺陷分析与检验1.【单选】射线检测中，铸件厚度40mm，采用Ir192源，曝光时间计算属于A.宽容度法 B.半值层法 C.特性曲线法 D.平方反比法答案：C解析：Ir192在钢中半值层11mm，厚40mm需查特性曲线确定曝光量。2.【判断】超声检测球铁曲轴时，石墨球化率每下降10%，声速下降0.8%。答案：正确实测数据：球化率80%时声速5600m/s，50%时5500m/s，线性系数0.8%。3.【填空】采用荧光渗透检测，乳化时间________min，显像时间≥________min，可检出开口宽度________μm的疲劳裂纹。答案：23；10；12解析：乳化过度会洗掉缺陷内渗透剂，显像10min保证毛细上升高度。4.【简答】解释“氢致针孔”与“析出性气孔”在金相上的区别。答案：氢致针孔：内壁光滑，呈圆形或蝌蚪形，边缘无氧化色，伴随局部铁素体增多；析出性气孔：内壁粗糙，有树枝状晶搭接，颜色发蓝，孔壁可见Al₂O₃或MgS夹杂。5.【计算】某铸钢件焊补后，需进行去氢热处理，已知板厚50mm，氢扩散系数D=1.2×10⁻⁷cm²/s，求200℃保温时间t，使中心氢含量降至表面25%。答案：t=0.05L²/D=0.05×(2.5)²/1.2×10⁻⁷=2.6×10⁶s≈30h解析：采用半无限大平板一维扩散，误差函数解。6.【多选】下列检验方法中，可定量评估球铁球化率的是A.金相图像分析 B.超声声速法 C.电阻率法 D.磁声发射 E.工业CT答案：A、B、E解析：图像分析直接计数；声速与球化率线性；工业CT三维统计孔隙与石墨形态。7.【作图】绘出灰铸铁件缩松区与石墨形态分布对应示意图，标注A型、D型石墨区域。答案：冒口下方补缩良好区为A型石墨，壁厚中心热节区因过冷出现D型石墨，缩松位于D型石墨团间，呈网状分布。8.【案例分析】某风电轮毂RT检测发现大面积“云雾状”阴影，级别ASTME4463级。请给出产生原因、现场快速验证及整改方案。答案：原因：树脂砂芯发气+铝液除气不良，氢致分散气孔；验证：现场测密度当量2.3%，氢0.28mL/100g；整改：①再生砂比例由60%提至85%，树脂1.2%降至0.9%；②除气转子转速350r/min，氩气流量1.2m³/h，除气15min；③浇注前测氢≤0.15mL/100g；复检：云雾阴影降至1级，密度当量1.4%，废品率由5%降至0.2%。五、铸造装备与自动化1.【单选】现代潮模砂线砂温调节器，冷却能力计算基准是A.每吨砂降温1℃需水量2kg B.蒸发潜热2257kJ/kg C.砂比热0.96kJ/(kg·℃) D.以上综合答案：D解析：实际系统同时利用显热与潜热，综合计算。2.【判断】伺服驱动浇注机，其重复定位精度可达±0.5mm，因此可取消浇注过滤网。答案：错误过滤网用于除渣，与定位精度无关，不可取消。3.【填空】高压造型线，射砂压力________MPa，挤压压力________MPa，砂型硬度可达________。答案：0.250.30；1.21.5；>90解析：射砂保证充填，挤压提高紧实度，硬度90以上降低胀箱。4.【简答】说明“数字孪生”在压铸机中的应用场景。答案：实时采集压射速度、压力、模具温度，构建虚拟模型，预测缩孔位置并自动调整高速切换点，试模次数由5次降至1次，节拍缩短8%。5.【计算】某DISA线生产率120型/h，砂铁比6:1，旧砂总循环量________t/h，若砂损耗0.8%，需补充新砂________t/h。答案：720t/h；5.76t/h解析：砂铁比6，铁水120×（平均型重500kg）=60t/h，旧砂循环60×6=360t/h，双通道双面模板，总循环720t/h；损耗0.8%对应5.76t/h。6.【多选】下列传感器中，可用于实时监测型砂水分的是A.红外反射 B.微波谐振 C.电容式 D.中子散射 E.超声波时差答案：B、C解析：微波谐振对水敏感，电容式测介电常数，均用于在线闭环。7.【作图】绘出机器人重力浇注单元布局图，包含取件、喷雾、冷却、去渣包四工位，标注节拍≤45s。答案：六轴机器人臂展2.65m，旋转底座0270°，取件3s→喷雾12s→风冷8s→去渣包5s→回位3s，总节拍41s<45s。8.【案例分析】某厂引进3D打印砂芯中心，打印头分辨率600dpi，层厚0.3mm，打印某型芯耗时6h。传统工艺制芯需木模+射芯计12h。请计算单件能耗对比并给出经济性结论。答案：3D打印功耗：打印机8kW+除尘3kW×6h=66kWh；传统工艺：CNC木模15kW×2h+射芯机20kW×1h+烘干10kW×3h=100kWh；节能34%；单件成本：打印树脂砂0.3t×8000元/t=2400元，人工1人×6h×50元/h=300元，合计2700元；传统工艺木模摊销+人工+烘干=3200元；结论：3D打印节能34%，成本降15%，适合小批量复杂芯。六、安全生产与环保1.【单选】冲天炉除尘布袋允许长期工作温度A.120℃ B.160℃ C.200℃ D.260℃答案：B解析：涤纶针刺毡长期耐温160℃，瞬间190℃。2.【判断】VOCs治理采用沸石转轮+RTO，其去除率可达≥99%，因此可取消前端冷凝回收。答案：错误高浓度>4g/m³时，冷凝回收运行费用更低，应组合使用。3.【填空】树脂砂再生尾气中苯酚排放限值________mg/m³，采用________+________两级处理，可实现≤________mg/m³。答案：20；生物滴滤；活性炭吸附；5解析：生物滴滤去除90%，活性炭保障<5mg/m³。4.【简答】说明中