冶金铸造工艺技能测验试题及答案

冶金铸造工艺技能测验试题及答案考试时长：120分钟满分：100分试卷名称：冶金铸造工艺技能测验试题考核对象：冶金工程、材料成型及控制工程专业学生及行业从业者题型分值分布：-判断题（10题，每题2分）总分20分-单选题（10题，每题2分）总分20分-多选题（10题，每题2分）总分20分-案例分析（3题，每题6分）总分18分-论述题（2题，每题11分）总分22分总分：100分---一、判断题（每题2分，共20分）1.砂型铸造中，型砂的紧实度越高，铸件的尺寸精度越好。2.熔炼铸铁时，加入硅铁可以显著提高铸铁的耐磨性。3.砂型铸造中，冷铁主要用于补偿铸件冷却速度，防止产生缩松缺陷。4.离心铸造适用于生产形状复杂的薄壁铸件。5.铸造合金的流动性越好，铸件的填充能力越强。6.砂型铸造中，芯砂的强度必须高于型砂的强度。7.熔炼铝硅合金时，应严格控制炉温，避免铝硅共晶成分过多。8.砂型铸造中，冒口的主要作用是排出型腔中的气体。9.离心铸造的铸件表面组织通常比砂型铸造的铸件更细密。10.铸造合金的收缩率越小，铸件越容易产生尺寸偏差。二、单选题（每题2分，共20分）1.下列哪种缺陷是砂型铸造中常见的气孔缺陷？（）A.冷隔B.粘砂C.气孔D.裂纹2.熔炼铸铁时，加入孕育剂的主要目的是？（）A.提高铸铁的强度B.降低铸铁的熔点C.促进石墨化D.增强铸铁的耐磨性3.砂型铸造中，型砂的透气性主要取决于？（）A.砂粒的粒度分布B.粘结剂的种类C.砂粒的形状D.砂型的紧实度4.离心铸造适用于生产哪种类型的铸件？（）A.大型薄壁铸件B.中小型厚壁铸件C.形状复杂的铸件D.高精度铸件5.铸造合金的流动性主要受哪种因素影响？（）A.熔点B.粘度C.含氧量D.硅含量6.砂型铸造中，冒口的主要作用是？（）A.补偿铸件收缩B.排出型腔中的气体C.防止产生冷隔D.提高铸件的强度7.熔炼铝硅合金时，应避免哪种缺陷？（）A.气孔B.烧结C.过烧D.夹杂物8.砂型铸造中，芯砂的强度必须高于型砂的强度，因为？（）A.芯砂承受的应力更大B.芯砂的形状更复杂C.芯砂的密度更高D.芯砂的透气性更好9.离心铸造的铸件表面组织通常比砂型铸造的铸件更细密，因为？（）A.离心力使液态金属流动更均匀B.离心力提高了金属的冷却速度C.离心力促进了石墨化D.离心力降低了金属的熔点10.铸造合金的收缩率越小，铸件越容易产生哪种缺陷？（）A.裂纹B.缩松C.气孔D.冷隔三、多选题（每题2分，共20分）1.砂型铸造中，型砂的组成成分包括？（）A.砂粒B.粘结剂C.润湿剂D.填充料2.熔炼铸铁时，常见的合金元素包括？（）A.碳B.硅C.锰D.铝3.砂型铸造中，常见的缺陷包括？（）A.气孔B.缩松C.冷隔D.裂纹4.离心铸造的优点包括？（）A.铸件组织细密B.铸件尺寸精度高C.生产效率高D.适用于复杂形状铸件5.铸造合金的流动性主要受哪些因素影响？（）A.熔点B.粘度C.含氧量D.气体含量6.砂型铸造中，冒口的作用包括？（）A.补偿铸件收缩B.排出型腔中的气体C.提高铸件的强度D.防止产生冷隔7.熔炼铝硅合金时，应避免哪些缺陷？（）A.气孔B.烧结C.过烧D.夹杂物8.砂型铸造中，芯砂的强度必须高于型砂的强度，因为？（）A.芯砂承受的应力更大B.芯砂的形状更复杂C.芯砂的密度更高D.芯砂的透气性更好9.离心铸造的铸件表面组织通常比砂型铸造的铸件更细密，因为？（）A.离心力使液态金属流动更均匀B.离心力提高了金属的冷却速度C.离心力促进了石墨化D.离心力降低了金属的熔点10.铸造合金的收缩率越小，铸件越容易产生哪种缺陷？（）A.裂纹B.缩松C.气孔D.冷隔四、案例分析（每题6分，共18分）1.案例背景：某企业采用砂型铸造生产一批汽车发动机缸体，发现铸件表面存在大量气孔，且尺寸精度不达标。请分析可能的原因并提出改进措施。2.案例背景：某企业采用离心铸造生产一批铝合金轮毂，发现铸件内部存在夹杂物，且表面组织不均匀。请分析可能的原因并提出改进措施。3.案例背景：某企业采用砂型铸造生产一批灰铸铁齿轮，发现铸件存在缩松缺陷，且机械性能不达标。请分析可能的原因并提出改进措施。五、论述题（每题11分，共22分）1.试论述砂型铸造的工艺流程及其各环节的关键控制点。2.试论述铸造合金的流动性、收缩率及强度对铸件质量的影响，并说明如何通过工艺措施优化这些性能。---标准答案及解析一、判断题1.×（型砂紧实度过高会导致透气性下降，反而不利于气体排出，易产生气孔）2.√（硅铁可提高铸铁的耐磨性，并改善石墨形态）3.√（冷铁用于局部快速冷却，防止缩松和变形）4.×（离心铸造适用于生产形状简单的圆筒形铸件，如管道、齿轮等）5.√（流动性越好，金属液填充型腔的能力越强）6.√（芯砂需承受较大应力，强度不足会导致芯子变形或断裂）7.√（铝硅合金易形成共晶成分，过多会导致组织粗大，性能下降）8.×（冒口主要作用是补缩，排出型腔中的气体靠排气孔）9.√（离心力使金属液流动均匀，冷却速度慢，组织细密）10.√（收缩率越小，金属液流动性差，易产生应力集中，导致裂纹）二、单选题1.C（气孔是砂型铸造中常见的缺陷，由型腔内气体未排出或砂型透气性差引起）2.C（孕育剂可促进石墨化，改善石墨形态，提高铸铁性能）3.A（砂粒的粒度分布影响型砂的透气性和紧实度）4.A（离心铸造适用于生产大型薄壁铸件，如管道、齿轮等）5.A（熔点越低，粘度越小，流动性越好）6.A（冒口主要作用是补缩，防止缩松）7.C（过烧会导致金属熔化，无法成型）8.A（芯砂承受的应力更大，强度不足会导致芯子变形或断裂）9.A（离心力使金属液流动更均匀，组织细密）10.A（收缩率越小，金属液流动性差，易产生应力集中，导致裂纹）三、多选题1.ABCD（型砂由砂粒、粘结剂、润湿剂、填充料等组成）2.ABCD（铸铁中常见的合金元素包括碳、硅、锰、铝等）3.ABCD（砂型铸造中常见的缺陷包括气孔、缩松、冷隔、裂纹等）4.AB（离心铸造的铸件组织细密，尺寸精度高）5.AB（流动性受熔点、粘度影响）6.AB（冒口主要作用是补缩和排出气体）7.ABCD（铝硅合金易产生气孔、烧结、过烧、夹杂物等缺陷）8.AB（芯砂强度必须高于型砂，否则易变形或断裂）9.AB（离心力使金属液流动更均匀，冷却速度慢，组织细密）10.AB（收缩率越小，金属液流动性差，易产生应力集中，导致裂纹或缩松）四、案例分析1.原因分析：-型腔内气体未排出：砂型透气性差或排气孔设置不合理。-金属液流动性差：浇注温度过低或浇注系统设计不合理。-型砂紧实度不足：砂型紧实度不够，无法承受金属液压力。改进措施：-提高型砂透气性：增加砂粒孔隙率或添加透气剂。-优化浇注系统：提高浇注温度，合理设计浇注口和冒口。-增强型砂紧实度：加强砂型紧实度控制。2.原因分析：-熔炼过程控制不当：炉料污染或熔炼温度过高。-模具设计不合理：模具内壁粗糙或存在死角。-冷却速度不均：铸件内外冷却速度差异大。改进措施：-优化熔炼工艺：严格控制炉料质量，避免污染。-改进模具设计：提高模具内壁光滑度，减少死角。-调整冷却速度：合理设置冷却时间，避免内外温差过大。3.原因分析：-浇注温度过低：金属液流动性差，无法完全填充型腔。-冷却速度过快：铸件内部产生应力集中，导致缩松。-冒口设计不合理：冒口尺寸不足，无法有效补缩。改进措施：-提高浇注温度：确保金属液流动性足够。-优化冷却工艺：合理设置冷却时间，避免局部过快冷却。-改进冒口设计：增大冒口尺寸，确保有效补缩。五、论述题1.砂型铸造工艺流程及其关键控制点：-型砂制备：砂粒选择、粘结剂添加、混砂均匀性。-造型：型腔制作、砂型紧实度控制。-制芯：芯砂制备、芯子制作、芯子安装。-合型：型腔与芯子对位、紧固检查。-浇注：浇注温度控制、浇注速度控制。-落砂：铸件冷却时间、落砂方式。-清理：打磨、除毛刺、热处理等。关键控制点：型砂性能、紧实度、浇注温度、冷却速度、冒口设计。2.铸造合金的性能及其优化措施：-流动性：影响铸件填充