2025年铸造考试题及答案

2025年铸造考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个最符合题意的答案，请将正确选项的字母填入括号内）1.在灰铸铁HT250中，“250”代表的含义是（）。A.抗拉强度≥250MPaB.屈服强度≥250MPaC.布氏硬度250HBWD.冲击吸收能量250J答案：A2.下列哪种元素在球墨铸铁中起球化作用（）。A.MgB.SC.PD.Mn答案：A3.砂型铸造中，型砂的“透气性”主要影响铸件的（）。A.表面粗糙度B.尺寸精度C.气孔缺陷倾向D.缩孔倾向答案：C4.采用冷铁工艺的主要目的是（）。A.提高流动性B.细化晶粒C.造成定向凝固D.降低浇注温度答案：C5.在熔模精密铸造中，常用水玻璃—氯化铵硬化工艺，其硬化反应属于（）。A.酸碱中和B.氧化还原C.络合沉淀D.聚合交联答案：A6.铝合金ZL104的变质处理通常加入（）。A.Al5Ti1BB.Al10SrC.Al3BeD.Al5Mn答案：B7.下列缺陷中，与“侵入性气孔”形成机理最接近的是（）。A.反应气孔B.析出气孔C.缩松D.夹砂答案：A8.铸铁件表面出现“白口”组织，其根本原因是（）。A.碳当量过低B.冷却速度过快C.硫含量过高D.磷含量过高答案：B9.低压铸造时，升液管浸入铝液中的深度不足，易导致（）。A.浇不足B.氧化夹渣C.缩孔D.冷隔答案：B10.下列哪种检测方法最适合发现铸件内部缩松（）。A.磁粉检测B.射线检测C.渗透检测D.涡流检测答案：B11.在树脂自硬砂中，最常与磺酸固化剂配对使用的树脂是（）。A.酚醛树脂B.呋喃树脂C.脲醛树脂D.环氧树脂答案：B12.大型铸钢件冒口设计时，模数法的基本依据是（）。A.热平衡B.质量守恒C.传热学相似D.流体力学相似答案：C13.下列因素中，对铝硅合金流动性影响最小的是（）。A.浇注温度B.硅含量C.模具预热温度D.镁含量答案：D14.当量碳硅值（CE）计算公式CE=C+1/3(Si+P)主要用于评估（）。A.铸钢焊接性B.铸铁石墨化倾向C.铝合金变质效果D.镁合金燃点答案：B15.在垂直分型无箱射压造型线上，型砂的“流动性指数”一般要求（）。A.≥60%B.≥75%C.≥90%D.≥95%答案：C16.下列哪种铸造缺陷最容易在离心铸造钢管外表面出现（）。A.冷隔B.重皮C.夹杂D.缩孔答案：B17.采用CAE软件模拟充型过程时，边界条件中必须输入的是（）。A.砂型硬度B.涂料厚度C.浇注温度曲线D.铸件抛丸速度答案：C18.在球铁曲轴生产中，常进行“高温石墨化退火”，其温度区间约为（）。A.750–780℃B.850–900℃C.920–980℃D.1050–1100℃答案：C19.下列哪种元素最易引起镍基高温铸造合金的“微裂纹”倾向（）。A.SiB.SC.ZrD.B答案：B20.铸铁件表面喷丸后，表面压应力层深度主要取决于（）。A.弹丸直径B.弹丸速度C.覆盖率D.以上全部答案：D21.在熔炼铜合金时，加入磷铜的主要目的是（）。A.脱氧B.细化晶粒C.提高强度D.改善切削性答案：A22.下列哪种铸造方式最适合生产0.3mm厚、复杂薄壁纯金艺术品（）。A.熔模铸造B.压力铸造C.石膏型铸造D.消失模铸造答案：C23.在砂型铸造中，型砂的“灼烧减量”过高，说明（）。A.含泥量高B.有机添加剂过多C.水分超标D.砂粒过细答案：B24.下列哪种缺陷与“糊状凝固”特征关系最密切（）。A.集中缩孔B.缩松C.气孔D.热裂答案：B25.在铸铁件焊补时，为防止白口，最常采用的焊条是（）。A.纯镍焊条B.高钒焊条C.铜基焊条D.碳钢焊条答案：A26.下列哪种检测方法最适合区分球铁与灰铁（）。A.超声波测厚B.声速测量C.金相检验D.硬度测试答案：C27.在高压压铸铝合金中，常见“流痕”缺陷，其最主要原因是（）。A.浇注温度低B.压射速度过快C.模具排气不畅D.涂料过厚答案：C28.下列哪种铸造合金的“收缩率”最大（）。A.ZL101B.HT200C.ZG230450D.纯铜答案：D29.在树脂砂再生系统中，对“灼烧减量”要求一般控制在（）。A.≤0.5%B.≤1.0%C.≤2.0%D.≤3.0%答案：B30.下列哪种工艺措施对降低铸件残余应力效果最显著（）。A.提高浇注温度B.延长打箱时间C.振动时效D.增加加工余量答案：C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.下列哪些因素会促进铸铁件形成D型石墨（）。A.快速冷却B.高铝含量C.高硫含量D.低碳当量答案：A、B、D32.熔模铸造中，模料性能应满足（）。A.热膨胀小B.灰分低C.熔点高D.强度高答案：A、B、D33.下列哪些属于铝硅合金常见变质剂（）。A.SrB.NaC.SbD.Ti答案：A、B、C34.在砂型铸造中，提高铸件尺寸精度的措施包括（）。A.使用陶瓷型芯B.提高砂型硬度C.降低浇注温度D.采用冷铁答案：A、B、D35.下列哪些缺陷可通过射线底片上的“黑色枝叉”影像识别（）。A.热裂B.冷裂C.缩松D.气孔答案：A、C36.下列哪些属于球铁退火目的（）。A.消除渗碳体B.提高塑性C.降低硬度D.细化石墨球答案：A、B、C37.在压铸模设计中，浇道截面积逐级收缩的主要目的是（）。A.减少气体卷入B.提高充型速度C.降低压射压力D.减少冷隔答案：A、B、D38.下列哪些属于碱性酚醛树脂自硬砂优点（）。A.高温强度好B.旧砂再生率高C.不含氮D.硬化速度快答案：A、B、C39.下列哪些检测手段可用于现场快速判断球化率（）。A.超声波声速法B.金相法C.电磁感应法D.敲击声法答案：A、C、D40.下列哪些措施可降低铸钢件热裂倾向（）。A.降低硫磷含量B.增加型砂退让性C.提高浇注温度D.设置防裂肋答案：A、B、D三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.球墨铸铁的缩松倾向随球化率提高而降低。（）答案：×42.在低压铸造中，充型压力曲线对铸件致密性影响显著。（）答案：√43.铸铁件表面喷丸强度常用“阿尔门A试片”进行测量。（）答案：√44.熔模铸造中，型壳预焙烧温度越高，越易防止“脱壳”。（）答案：×45.铝合金含氢量越高，其流动性越差。（）答案：×46.在树脂砂中，固化剂加入量越多，砂型强度一定越高。（）答案：×47.离心铸造时，转速不足易造成铸件内壁夹杂。（）答案：√48.铸铁的“碳当量”越高，其焊接性能越好。（）答案：×49.采用发热冒口可有效提高工艺出品率。（）答案：√50.在CAE模拟中，网格划分越细，计算精度一定越高。（）答案：×四、填空题（每空1分，共20分）51.球墨铸铁标准GB/T13482011中，QT7002的“700”表示抗拉强度为________MPa，“2”表示伸长率为________%。答案：700；252.砂型铸造中，型砂的“三性”指________、________、________。答案：透气性、强度、退让性53.铝合金精炼时，通入氩气与加入________（填物质名称）可协同除气除渣。答案：六氯乙烷54.熔模铸造常用粘结剂硅溶胶的pH值一般控制在________范围，以保证稳定性。答案：9–1055.铸铁件石墨形态按ISO945分为________型、________型、________型等五类。答案：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ56.在高压压铸中，常用“________曲线”描述压射冲头速度随行程变化。答案：二级（或多级）速度57.铸钢件焊补前预热温度取决于________与________。答案：碳当量；截面厚度58.树脂砂再生系统“热法+机械法”联合工艺中，热法焙烧温度一般设定为________℃。答案：700–75059.球铁曲轴进行“________处理”可获得下贝氏体基体，提高疲劳强度。答案：等温淬火（或奥贝）60.铝合金ZL205A中主要强化相为________相。答案：Al2Cu五、简答题（每题6分，共30分）61.简述球墨铸铁出现“碎块状石墨”的成因及防止措施。答案：成因：1.稀土残留量过高或Ce/La比例失衡；2.冷却速度过慢，厚壁部位保温时间长；3.微量元素Pb、Bi、Sb富集于共晶团边界，阻碍石墨球长大。防止：1.控制RE残留0.015–0.03%，Ce/La≈1；2.加强冷铁使用，提高局部冷却速度；3.采用纯净炉料，限制Pb＜0.002%；4.添加0.005%Bi进行“反偏析”处理，细化共晶团。62.说明熔模铸造硅溶胶型壳“面层”与“背层”涂料配方差异及理由。答案：面层：硅溶胶30%、锆英粉325目100%、润湿剂0.1%、消泡剂0.05%，粘度35–45s（4詹氏），旨在获得高耐火度、低发气、与蜡模良好润湿；背层：硅溶胶25%、莫来石粉200目70%、硅砂40–70目30%、粘度20–25s，旨在降低成本、提高透气强度、快速干燥。面层不含砂粒以防粘砂，背层含砂粒以增加壳厚强度。63.高压压铸铝合金出现“气泡”缺陷，试从模具、工艺、材料三方面分析原因并给出对策。答案：模具：排气槽截面积不足或位置不当，真空阀失效；对策：加大排气，采用真空压铸，真空度≤50mbar。工艺：高速切换点过早，金属液提前封住排气道；涂料含水过高；对策：优化切换点至型腔填充80%，涂料稀释比1∶120，喷雾后吹干。材料：铝液含氢＞0.25mL/100g，精炼不彻底；回炉料带入油污；对策：旋转除气15min，氩气流量25L/min，回炉料抛丸预热200℃。64.简述大型铸钢件采用“发热保温冒口”替代传统冒口的优点及设计要点。答案：优点：1.冒口模数可提高1.4–1.8倍，工艺出品率由55%升至78%；2.减少冒口切割工作量；3.降低热节中心偏析。设计要点：1.发热剂热值≥20kJ/g，燃烧时间≥180s；2.保温层导热系数≤0.08W/(m·K)；3.冒口颈模数取铸件热节模数的0.45–0.50；4.设置溢流槽排除初期冷金属；5.采用暗冒口形式，顶部加易割片。65.铸铁件在机加工后出现“边缘掉渣”，试分析其金相根源并提出铸造改进方案。答案：根源：边缘存在过冷D型石墨+铁素体，硬度低190HBW，切削时石墨剥落。原因：局部壁薄（5mm），碳当量4.5%，硅偏高2.8%，无孕育，冷却速度过快。改进：1.调整碳当量至4.7%，Si降至2.2%，添加0.3%Cu固溶强化；2.薄壁处设冷铁控制模数差异；3.浇口引入方向由侧入改为顶入，提高铁液温度30℃；4.随流孕育0.15%BaSiFe，孕育时间＞8min；5.型砂透气性提高至120，降低水分3.2%，减少过冷。六、计算题（每题10分，共20分）66.某球墨铸铁件热节圆直径T=80mm，要求无缩孔。已知：1.球铁收缩率5%；2.冒口补缩效率14%；3.冒口为圆柱形，高度/直径=1.2；4.采用发热保温冒口，模数扩大系数1.5。求冒口直径D、高度H及质量。（铸铁密度7.1g/cm³）答案：（1）计算热节模数：M件=T/2=40mm。（2）发热冒口模数：M冒=1.5×M件=60mm。（3）圆柱冒口模数公式：M冒=D/（2+4×H/D）=D/（2+4×1.2）=D/6.8。令D/6.8=60mm，得D=408mm，取410mm。H=1.2D=492mm，取490mm。（4）冒口体积V=πD²H/4=π×41²×49/4=6.47×10⁴cm³。（5）冒口质量m=Vρ=6.47×10⁴×7.1×10⁻³=459kg。（6）校核补缩液量：需补缩体积V补=0.05×V件，设V件≈8×10⁴cm³，V补=4×10³cm³；冒口提供铁液=0.14×6.47×10⁴=9.06×10³cm³＞4×10³cm³，满足。最终：D=410mm，H=490mm，m≈460kg。67.铝合金ZL101低压铸造轮毂，最大壁厚30mm，最小壁厚5mm，平均壁厚12mm，轮毂外径φ560mm，高度H=220mm。采用CAE模拟得凝固时间t=48s。试用Chvorinov公式估算模具所需冷却能力。已知：铝液浇注温度700℃，模具预热温度250℃，铝固相线温度574℃，模具钢比热容C=460J/(kg·K)，密度ρ=7850kg/m³，假设模具吸热占总量70%，求每模需带走的热量Q及模具质量M。答案：（1）铸件体积估算：近似圆筒V=π/4×(D²−d²)×H，设平均厚度12mm，得V≈π×0.56×0.012×0.22=4.64×10⁻³m³。（2）铝液放热：Q总=ρ铝V[L+cΔT]=2650×4.64×10⁻³[390+1.05×(700−574)]=2650×4.64×10⁻³×522.3=6.42×10⁶J。（3）模具吸热：Q=0.7Q总=4.49×10⁶J。（4）模具温升ΔT取安全值100K，则M=Q/(CΔT)=4.49×10⁶/(460×100)=97.6kg。结论：每模需模具钢约98kg，实际设计取120kg并布置水冷通道，控制模具温升≤80K。七、综合分析题（每题15分，共30分）68.某厂生产风电轮毂（材质QT40018AL，单重18t，最大壁厚200mm，最小壁厚50mm），原工艺采用顶注阶梯式浇注，设8个φ120mm发热冒口，结果超声检测发现50%热节存在≥φ6mm缩孔，且球化率波动60–85%。试从浇注系统、冒口、冷铁、熔炼、球化孕育、模具温度六方面提出系统改进方案，并给出预期效果。答案：（1）浇注系统：改为底注开放式，多道扁梯形内浇口分散引入，浇口总面积扩大30%，控制铁液上升速度≤25mm/s，减少氧化夹渣。（2）冒口：由8个φ120mm改为4个φ250mm发热保温冒口，模数扩大系数1.6，冒口颈扁梯形40mm×80mm，易割片厚度12mm，工艺出品率由60%升至75%。（3）冷铁：在轮毂法兰根部设置石墨冷铁，厚度80mm，冷铁间距150mm，形成顺序凝固梯度，缩孔率预计降至5%。（4）熔炼：采用80%高纯生铁（P＜0.03%、Ti＜0.015%），废钢配入量≤20%，控制最终S＜0.015%；出铁温度1520℃，保证球化处理温度1450℃。（5）球化孕育：包底加入FeSiMg6RE11.1%，盖钢片延迟爆发；随流加入0.6%FeSi75孕育，二次孕育0.15%BiFeSi细化石墨；球化率稳定≥90%，石墨大小6–7级。（6）模具温度：砂型预热至180℃，型腔表面喷涂锆英粉酒精涂料两层，厚度0.3mm，减少过冷；打箱时间延长至72h，降低残余应力。预期效果：UT检测缩孔降至5%以下，球化率≥90%，20℃冲击吸收能量≥12J，满足ENGJS40018LT要求，废品率由8%降至1%。69.某汽车