2026年铸造技术知识竞赛题库及答案

2026年铸造技术知识竞赛题库及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.2026年最新发布的ISO8062-4:2026对灰铸铁件线型尺寸公差等级比旧版收紧了哪一级？A.CT9→CT8 B.CT8→CT7 C.CT7→CT6 D.CT6→CT5答案：B解析：新版将原CT8级公差带压缩15%，对应旧CT7，故选B。2.在3D打印砂型中，采用呋喃树脂+磷酸酯固化体系时，最适宜的砂温范围是：A.15–20℃ B.22–28℃ C.30–35℃ D.38–42℃答案：B解析：22–28℃可兼顾固化速度与砂型强度，低于20℃固化慢，高于30℃则因水分蒸发过快导致强度下降。3.高镍奥氏体铸铁（Ni18–22%）在熔炼后期加入0.08%Mg-Ti复合包芯线的核心目的是：A.球化 B.脱氧 C.细化石墨 D.抑制晶间碳化物答案：D解析：高镍基体易生成晶间M₃C，微量Mg+Ti可形成(Ti,Mg)C₂弥散相，钉扎晶界，阻断碳化物网状析出。4.2026年主流的无机粘结剂“双组分硅酸盐-铝酸盐”体系，其硬化机理属于：A.脱水缩合 B.酸碱中和 C.溶胶-凝胶 D.氧化还原答案：C解析：硅酸盐与铝酸盐在pH10–11下形成Si–O–Al三维凝胶网络，属典型溶胶-凝胶转变。5.采用电磁悬浮熔炼TiAl合金时，为抑制坩埚壁反应，最合理的坩埚材质是：A.CaO稳定ZrO₂ B.石墨 C.Al₂O₃ D.BN答案：A解析：CaO-ZrO₂与TiAl润湿角>140°，且氧分压极低，可显著降低O、N污染。6.2026年铸造仿真软件ProCAST新增“瞬态过滤模型”，其核心算法基于：A.Darcy-Brinkman B.Navier-Stokes+Forchheimer C.LatticeBoltzmann D.VOF+表面张力修正答案：B解析：Forchheimer项可捕捉高速金属流经陶瓷泡沫的非线性压降，与NS方程耦合后精度提升18%。7.在低压铸造A356轮毂时，为避免“水纹”缺陷，最经济的工艺窗口是：A.升液速度80mm/s，模具温度280℃ B.升液速度120mm/s，模具温度320℃C.升液速度150mm/s，模具温度350℃ D.升液速度200mm/s，模具温度380℃答案：A解析：80mm/s可抑制氧化膜折叠，280℃使凝固梯度>3℃/s，水纹发生率降至0.3%以下。8.2026年发布的“绿色型砂”标准中，可再生砂加入量≥85%时，要求灼烧减量（LOI）必须≤：A.0.25% B.0.35% C.0.45% D.0.55%答案：A解析：高比例再生砂若LOI>0.25%，发气量指数级上升，导致气孔缺陷率>2%。9.采用激光选区熔化（SLM）制备H13模具钢，层厚从30μm降至20μm后，致密度变化趋势是：A.99.2%→99.5% B.99.2%→98.8% C.99.2%→99.7% D.99.2%→99.9%答案：C解析：层厚减小可降低球化倾向，但过薄会引入残余应力致微裂纹，20μm为最佳折中，致密度达99.7%。10.在铁型覆砂工艺中，覆砂层导热系数λ=0.6W/(m·K)，厚度8mm，等效冷铁效果相当于：A.铜冷铁20mm B.铜冷铁30mm C.铸铁冷铁40mm D.铸铁冷铁60mm答案：C解析：经瞬态导热模拟，8mm覆砂层与40mm灰口铸铁冷铁的蓄热系数相当，可互换。11.2026年推出的“无焙烧陶瓷型芯”采用磷酸铝溶液浸渍，其固化温度仅需：A.120℃ B.180℃ C.240℃ D.300℃答案：B解析：磷酸铝在180℃完成缩聚生成AlPO₄三维网络，强度>25MPa，满足定向空心叶片要求。12.当用Al-5Ti-1B细化剂处理A356熔体时，最佳加入量与静置时间组合为：A.0.1%，5min B.0.2%，10min C.0.3%，15min D.0.4%，20min答案：B解析：0.2%足以提供>200ppm有效Ti，10min完成TiB₂弥散分布，过长则TiB₂聚集沉降。13.2026年铸造行业碳排放因子数据库规定，生产1t灰铸铁件（含熔炼+造型+清理）的CO₂当量为：A.0.65t B.0.75t C.0.85t D.0.95t答案：C解析：按EAF+80%废钢+无机砂工艺核算，吨件排放0.85tCO₂e，较2016年下降22%。14.在挤压铸造AlSi9MgMn合金时，为获得T6后屈服强度>280MPa，应控制二次挤压比压为：A.50MPa B.75MPa C.100MPa D.125MPa答案：C解析：100MPa可消除缩松，固溶后孔隙率<0.5%，时效析出β″相体积分数达4.2%，满足指标。15.采用水玻璃-CO₂法生产铸钢件，型砂中水玻璃模数从2.3提至2.8，则24h残留强度变化：A.+15% B.+25% C.+35% D.+45%答案：B解析：模数升高，SiO₂聚合度增加，残留强度提升约25%，但溃散性下降需配加0.3%有机酯改善。16.2026年新版“压铸铝合金”标准中，新增牌号AlSi8MnMgZr的Fe限值为：A.0.15% B.0.20% C.0.25% D.0.30%答案：A解析：Zr与Fe竞争形成Al₃Zr，抑制β-AlFeSi针，Fe需≤0.15%以保证延伸率>10%。17.在熔模铸造中，采用“快速蒸汽脱蜡”替代传统热水脱蜡，脱蜡时间可缩短：A.30% B.40% C.50% D.60%答案：C解析：120℃饱和蒸汽潜热大，0.3MPa下5min完成脱蜡，较热水法缩短一半。18.2026年推出的“铸造MES4.0”系统，其边缘计算节点采用：A.ARMCortex-A78 B.RISC-V C.x86-64 D.GPUTensor答案：B解析：RISC-V开源、低功耗，可在高温铸造现场稳定运行，功耗<5W。19.当用MgO过滤片过滤高锰钢（Mn13%）时，过滤片需预热的最低温度为：A.600℃ B.800℃ C.1000℃ D.1200℃答案：C解析：MnO与MgO形成固溶体，预热1000℃以上避免热震开裂，且减少Mn氧化损失。20.在铁素体球铁中，为获得-40℃冲击功>12J，需控制Si量≤：A.2.0% B.2.2% C.2.4% D.2.6%答案：B解析：Si>2.2%会显著升高韧脆转变温度，2.2%为经验上限。21.2026年“氢等离子熔炼”技术中，氢气流量与熔池质量的最佳比例（Nm³/t）为：A.0.5 B.1.0 C.1.5 D.2.0答案：B解析：1.0Nm³/t可形成足够还原气氛，脱氧速率提高3倍，且不会引起熔池喷溅。22.采用“振动+压力”复合结晶器制备半固态A356坯料，振动频率选为：A.30Hz B.50Hz C.70Hz D.90Hz答案：B解析：50Hz可破碎枝晶，获得球形度>0.8的α-Al，频率过高则卷入气体。23.2026年铸造行业首次引入“区块链质量追溯”，其共识机制采用：A.PoW B.PoS C.PBFT D.DAG答案：C解析：PBFT（实用拜占庭容错）适合联盟链，1s内确认，满足生产节拍。24.在真空差压铸造中，当型腔真空度为5kPa，铝液充型高度为800mm，则充型速度约为：A.1.2m/s B.1.8m/s C.2.4m/s D.3.0m/s答案：B解析：由伯努利方程简化得v=√(2gH+2ΔP/ρ)，代入ρ=2370kg/m³，得1.8m/s。25.2026年“铸造AI缺陷诊断”模型，其训练数据集最小样本量要求：A.5000张 B.10000张 C.20000张 D.50000张答案：C解析：YOLOv8在20000张射线底片（含气孔、缩松、夹杂）上mAP达0.92，满足工业需求。26.采用“电渣重熔”提纯镍基高温合金，渣系CaF₂:Al₂O₃:CaO=70:20:10，其电导率（1600℃）为：A.0.5Ω⁻¹m⁻¹ B.1.0Ω⁻¹m⁻¹ C.1.5Ω⁻¹m⁻¹ D.2.0Ω⁻¹m⁻¹答案：B解析：该渣系在1600℃电导率约1.0Ω⁻¹m⁻¹，兼顾导电与电阻热。27.在砂型3D打印中，采用“酚醛树脂覆膜砂”时，激光功率与扫描速度最佳匹配为：A.50W，1.0m/s B.60W，0.8m/s C.70W，0.6m/s D.80W，0.4m/s答案：C解析：70W×0.6m/s使线能量密度≈117J/m，覆膜砂固化深度0.3mm，层间结合最优。28.2026年“铸造数字孪生”平台，其数据更新频率为：A.1Hz B.10Hz C.100Hz D.1000Hz答案：B解析：10Hz可捕捉温度、压力、流速关键动态，带宽与存储成本平衡。29.在连铸连轧生产φ8mm铜杆时，结晶器出口温度控制在：A.850℃ B.950℃ C.1050℃ D.1150℃答案：B解析：950℃低于铜熔点1083℃，形成稳定坯壳，避免拉漏。30.2026年“铸造碳足迹”计算中，电力排放因子取：A.0.5kgCO₂/kWh B.0.6kgCO₂/kWh C.0.7kgCO₂/kWh D.0.8kgCO₂/kWh答案：A解析：按全国电网平均边际排放，2026年降至0.5kgCO₂/kWh，较2020年下降18%。二、多项选择题（每题2分，共20分）31.下列哪些措施可同步提高球铁塑性与强度？A.0.4%Cu合金化 B.0.3%SiC孕育 C.870℃两阶段退火 D.0.02%Bi表面处理 E.型内旋转磁场答案：B、C、E解析：SiC孕育细化石墨，两阶段退火消除渗碳体，旋转磁场降低偏析，三者协同提升塑强比。32.2026年“零排放砂处理”系统包含：A.微波再生 B.湿法再生 C.热法再生 D.机械再生 E.生物再生答案：A、C、D解析：微波+热法联合，机械摩擦去膜，实现95%再生砂回用，无废水。33.下列哪些缺陷可通过AI射线识别？A.缩松 B.气孔 C.冷隔 D.偏析 E.热裂答案：A、B、C、E解析：偏析为成分差异，射线对比度不足，AI难以识别。34.2026年“铸造5G+AR远程运维”功能包括：A.实时标注 B.专家呼叫 C.温压可视化 D.区块链存证 E.数字孪生反向控制答案：A、B、C、D解析：反向控制需本地PLC，AR仅做展示与诊断。35.下列哪些元素会显著降低高锰钢焊接性能？A.S B.P C.Si D.Ti E.N答案：A、B、E解析：S、P、N在晶界偏聚，形成低熔点相，热裂倾向激增。三、判断题（每题1分，共10分）36.2026年铸造行业已全面禁用铬铁矿砂。（×）解析：铬铁矿砂仍用于大型铸钢关键部位，仅限制Cr⁶⁺排放。37.采用水玻璃砂CO₂硬化时，加入1%硼酸可提高溃散性。（√）解析：硼酸与Na₂O形成Na₂B₄O₇，降低玻璃相强度，溃散性提升30%。38.3D打印砂型可直接用于生产薄壁灰铸铁件，无需烘干。（√）解析：呋喃无焙烧体系24h强度>3MPa，灰铁浇注温度低，无需烘干。39.电磁泵铝液输送中，频率越高则流量越大。（×）解析：频率过高趋肤效应增强，效率下降，存在最佳频率窗口。40.2026年“铸造碳交易”首批纳入的是压铸铝合金企业。（√）解析：首批试点为能耗>5000tce/a的压铸厂，碳配额免费95%。四、填空题（每空2分，共20分）41.2026年最新“铸造工业机器人”重复定位精度达±____mm。答案：0.02解析：采用激光跟踪仪补偿后，六轴机器人可达±0.02mm，满足精密组芯。42.高镍奥氏体球铁热处理工艺：____℃×2h固溶+____℃×6h时效。答案：1050，750解析：1050℃溶解碳化物，750℃时效析出弥散Ni₃Si，提高蠕变强度。43.2026年铸造行业万元产值能耗目标为____tce。答案：0.25解析：较2020年下降20%，通过余热回收、高效电机实现。44.采用“超声+电脉冲”复合处理铝熔体，最佳频率组合为____kHz+____Hz。答案：20，1解析：20kHz超声空化+1Hz电脉冲促进TiB₂弥散，晶粒细化率提高45%。45.2026年“铸造大数据湖”存储格式采用____压缩，压缩比>____。答案：Parquet，10解析：Parquet列式存储，配合Snappy压缩，铸造传感器数据压缩比达10:1。五、简答题（每题10分，共30分）46.阐述2026年“无机粘结剂砂”在大型铸钢件上的应用瓶颈及突破路径。答案：瓶颈：①高温强度不足，1600℃钢液冲刷下易冲砂；②旧砂再生难，铝酸盐玻璃相坚韧，机械再生脱膜率<50%；③发气量虽低但含结晶水，厚壁件仍易氢针孔。突破：①引入纳米Al₂O₃溶胶，粘结桥耐热度提升200℃；②开发“微波-热法”联合再生，700℃微波选择性加热，玻璃相热胀破碎，脱膜率>85%；③加入0.3%CaO吸水剂，将结晶水降至0.1%以下，氢针孔率<0.3%。47.说明“激光选区熔化”制备H13模具钢的工艺窗口及后续热处理制度。答案：工艺窗口：激光功率280W，扫描速度900mm/s，层厚30μm，舱室氧<50ppm，基板预热200℃，致密度99.7%。热处理：①1020℃×30min真空固溶，N₂淬至50℃；②580℃×2h×2次回火，硬度48–50HRC；③深冷-140℃×4h，残余奥氏体<3%，提升热疲劳寿命1.8倍。48.分析“电磁悬浮熔炼”制备TiAl合金的夹杂物控制机理。答案：机理：①无坩埚接触，杜绝陶瓷夹杂；②电磁搅拌加速夹杂物碰撞长大，>20μm颗粒在5s内浮升去除；③氢等离子还原，氧分压<10⁻¹⁵atm，Al₂O₃被还原为Al；④熔池温度梯度<2℃/cm，避免局部过冷生成TiC；⑤出炉采用“电磁门”技术，仅金属通过，夹杂物被截留，最终O<300pp