2026年铸造工艺学考试试题及答案解析

2026年铸造工艺学考试试题及答案解析一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1.5分，共30分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在括号内）1.液态金属的充型能力主要取决于（）。A.金属的密度B.金属的粘度C.金属的导热系数D.金属的内摩擦力2.在铸造工艺设计中，为了防止铸件产生缩孔或缩松，必须遵循的凝固原则是（）。A.顺序凝固原则B.同时凝固原则C.逐层凝固原则D.糊状凝固原则3.下列铸造合金中，流动性最好的是（）。A.铸钢B.灰铸铁C.铝青铜D.铸造黄铜4.铸件在凝固收缩阶段，如果合金的液态收缩和凝固收缩之和大于固态收缩，则容易产生（）。A.热裂B.冷裂C.缩孔D.变形5.模数（Modulus）在铸造工艺设计中主要用于（）。A.计算浇注时间B.确定冒口尺寸C.计算加工余量D.确定分型面6.熔模铸造的主要特点之一是（）。A.铸件尺寸精度低B.可以铸造高熔点合金C.生产成本低D.只能铸造小型简单铸件7.在铸型中，为了防止铸件产生夹砂缺陷，应尽量（）。A.提高浇注温度B.增加型砂的退让性C.减小上型高度D.降低浇注速度8.下列因素中，促使铸件产生热裂倾向增加的是（）。A.提高型砂的退让性B.降低浇注温度C.增加铸件壁厚D.采用内冷铁9.压力铸造中，压射比压的主要作用是（）。A.增加金属液充型速度B.提高铸件致密度C.延长模具寿命D.改善模具润滑10.金属型铸造与砂型铸造相比，其铸件的主要优点是（）。A.导热性好B.晶粒粗大C.表面粗糙度值低D.可以生产形状极复杂的铸件11.铸钢件浇注系统设计通常采用（）。A.封闭式浇注系统B.开放式浇注系统C.半封闭式浇注系统D.顶注式浇注系统12.铸件产生“浇不足”缺陷的主要原因通常不包括（）。A.浇注温度过低B.浇注速度过慢C.铸型排气不畅D.内浇道截面积过大13.灰铸铁的石墨化过程主要发生在（）。A.共晶转变阶段B.共析转变阶段C.弹性变形阶段D.塑性变形阶段14.在确定铸件浇注位置时，最重要的原则是（）。A.铸件的重要加工面应朝下或呈垂直侧立面B.铸件的大平面应朝上C.铸件的薄壁部分应朝上D.浇注系统应设置在铸件底部15.下列关于冒口作用的叙述，错误的是（）。A.补缩B.排气C.集渣D.加快铸件冷却16.湿型砂中加入煤粉的主要作用是（）。A.提高强度B.提高透气性C.防止铸件表面粘砂D.提高退让性17.铸件凝固过程中，如果结晶温度范围很宽，倾向于产生（）。A.集中缩孔B.分散缩松C.热裂D.冷隔18.金属液在浇注系统中的流动属于（）。A.层流流动B.紊流流动C.湍流流动D.稳定流动19.离心铸造适用于生产（）。A.复杂箱体类铸件B.回转体铸件C.薄壁板类铸件D.艺术铸造品20.下列哪种工艺方法最适合生产大批量、尺寸精度要求高的铝合金非铁金属小铸件？（）A.砂型铸造B.金属型铸造C.压铸D.熔模铸造二、多项选择题（本大题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题列出的五个备选项中有至少两个是符合题目要求的，请将其代码，多选、少选或错选均不得分）1.影响液态金属充型能力的因素主要有（）。A.金属本身的物理性质（粘度、表面张力、密度等）B.铸型性质（铸型导热系数、蓄热系数、透气性）C.浇注条件（浇注温度、浇注速度、充型压头）D.铸件结构（铸件壁厚、复杂程度）E.铸件热处理工艺2.铸造应力按产生的原因可分为（）。A.热应力B.相变应力C.机械阻碍应力D.拉应力E.压应力3.常用的特种铸造方法包括（）。A.砂型铸造B.熔模铸造C.金属型铸造D.压力铸造E.低压铸造4.下列缺陷中，属于由于收缩引起的缺陷有（）。A.缩孔B.缩松C.热裂D.冷裂E.变形5.浇注系统各组元的功能描述正确的有（）。A.浇口杯：承接浇注的金属液，防止飞溅和溢流B.直浇道：利用高度建立静压头，使金属液充型C.横浇道：连接直浇道和内浇道，起挡渣、稳流作用D.内浇道：控制金属液充型速度和方向E.冒口：储存多余金属液，但不具备补缩作用6.铸件凝固方式主要分为（）。A.逐层凝固B.糊状凝固C.中间凝固D.定向凝固E.体积凝固7.为了提高冒口的补缩效率，可以采取的措施有（）。A.提高冒口内金属液的温度B.增加冒口直径C.使用大气压力冒口D.使用发热保温冒口套E.在冒口与铸件之间安放冷铁8.下列关于粘土砂性能要求的描述，正确的有（）。A.强度：保证铸型在搬运和浇注时不损坏B.透气性：保证浇注时气体顺利排出C.耐火度：保证型砂在高温金属液作用下不熔化D.退让性：保证铸件收缩时不受阻E.可塑性：保证型砂容易紧实和起模9.铸造工艺设计中，选择分型面时应考虑的原则包括（）。A.尽量将铸件全部或大部放在同一砂箱内B.尽量减少分型面的数量C.尽量选用平面分型面D.尽量使型腔和主要型芯位于下型E.尽量使加工基准面与加工面不重合10.产生气孔缺陷的主要原因有（）。A.金属液吸气过多B.型砂发气量大且透气性差C.浇注系统设计不合理，卷入气体D.冷铁表面有锈蚀或水分E.浇注温度过高三、填空题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。请将正确答案填在横线上）1.液态金属的结构特征表现为________和________。2.铸件的凝固时间τ与铸件模数M的关系遵循平方根定律，其公式为________。3.铸造合金的收缩过程通常分为三个阶段：液态收缩、________和固态收缩。4.灰铸铁的石墨化程度受化学成分和________的共同影响。5.在冒口设计中，为了实现冒口晚于铸件凝固，必须满足________。6.砂型铸造中，常用的手工造型方法有整模造型、分模造型、挖砂造型、________和活块造型等。7.压铸工艺中，根据压室充满度不同，分为热室压铸和________。8.铸件在凝固过程中，如果固相区以枝晶生长方式连成骨架，则该区域称为________。9.为了防止铸钢件产生热裂，设计浇注系统时应尽量采用________原则。10.金属液充型时，若流股呈现非层流状态，容易卷入气体，这种流动状态称为________。11.熔模铸造的“模料”主要性能要求包括________、强度和________。12.铸型中，型砂受热后产生的水蒸气如果不能及时排出，会导致铸件产生________缺陷。13.在铸件工艺设计中，机械加工余量的大小取决于铸件尺寸精度要求、________、加工面在浇注时的位置以及造型方法。14.铸造工艺参数中，起模斜度的大小取决于模样的高度、造型方法和________。15.消除铸造残余应力的热处理方法是________。四、判断题（本大题共10小题，每小题1.5分，共15分。判断下列各题的正误，正确的打“√”，错误的打“×”）1.金属的结晶温度范围越宽，其流动性越好。（）2.顺序凝固原则容易在铸件中产生热应力，但有利于防止缩孔缩松。（）3.压力铸造因其充型速度极快，所以特别适用于生产厚壁铸件。（）4.铸铁的碳当量越高，其石墨化膨胀量越大，补缩所需的冒口尺寸越小。（）5.在其他条件相同时，铸型材料的导热系数越大，铸件的凝固速度越慢。（）6.浇注温度越高，金属液的粘度越低，充型能力越强，因此浇注温度越高越好。（）7.采用干型铸造比湿型铸造更容易产生气孔缺陷。（）8.冷铁的主要作用是增加铸件局部的冷却速度，控制凝固顺序。（）9.铸件的缩松通常产生在铸件壁厚较大的热节处。（）10.离心铸造不需要浇注系统，也没有冒口，金属利用率高。（）五、名词解释（本大题共5小题，每小题4分，共20分）1.充型能力2.缩松3.模数4.顺序凝固5.固溶体六、简答题（本大题共5小题，每小题8分，共40分）1.简述铸件产生热裂的形成机理及主要防止措施。2.简述浇注系统各组元（浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道）的设计要点及其作用。3.比较砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造的工艺特点及应用范围。4.简述影响铸件凝固方式的主要因素，并说明凝固方式对铸件质量的影响。5.在铸造工艺设计中，为什么要设置加工余量？确定加工余量时应考虑哪些因素？七、综合分析与应用题（本大题共3小题，共85分）1.（本题25分）某工厂生产一材质为ZG310-570（铸钢）的大型阀体铸件，壁厚不均匀，法兰盘处较厚，连接管壁较薄。试分析：(1)该铸件在铸造过程中容易产生哪些主要缺陷？（5分）(2)针对该铸件的结构特点，应选择何种凝固原则？为什么？（5分）(3)在工艺设计中应采取哪些具体措施来防止上述缺陷？（10分）(4)如何合理设置浇注位置和分型面？（5分）2.（本题30分）有一材质为HT200（灰铸铁）的平板铸件，尺寸为500mm×(1)计算该铸件的模数M（假设铸件为实心长方体，且无加工余量）。（5分）(2)若该铸件发生缩孔缺陷，请根据模数法原理，简述如何确定冒口的尺寸（假设安全系数f=(3)灰铸铁凝固时伴有石墨化膨胀，这一特性对减少缩孔缩松有何作用？在实际生产中如何利用这一特性？（10分）(4)如果该平板铸件产生变形（弯曲），请分析原因并提出消除措施。（5分）3.（本题30分）计算题：某铝合金铸件采用底注式浇注系统。已知：铸件重量=12浇注系统重量=2铝合金密度ρ=浇注时间τ=平均压头高度=150流量系数μ重力加速度g=(1)计算浇注系统金属液的总重量G。（3分）(2)计算内浇道的总截面积（以mm²为单位，结果保留整数）。（10分）(3)若采用封闭式浇注系统，各组元截面积比例为::(4)分析如果内浇道截面积过小，铸件可能产生什么缺陷？（7分）答案解析一、单项选择题1.B解析：液态金属的充型能力是指液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。粘度是内摩擦力的度量，粘度越大，流动阻力越大，充型能力越差。虽然密度和导热系数也有影响，但粘度是直接表征流动内在阻力的关键物理性质。2.A解析：顺序凝固原则是通过在铸件上设置冒口和冷铁，使铸件远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口最后凝固。这种原则能建立良好的补缩通道，有效防止缩孔和缩松的产生。3.B解析：灰铸铁的化学成分接近共晶点，结晶温度范围窄，初生奥氏体枝晶少，且凝固过程中发生石墨化膨胀，释放潜热，推迟了凝固，因此流动性最好。铸钢熔点高，易氧化，流动性差。4.C解析：缩孔是由于金属的液态收缩和凝固收缩大于固态收缩，且在铸件最后凝固部位得不到补缩而形成的容积较大的空洞。热裂和冷裂主要与应力有关，变形主要与应力分布不均有关。5.B解析：模数M=V/6.B解析：熔模铸造使用蜡模，型壳耐高温，因此可以铸造高熔点合金（如铸钢、耐热合金）。其特点是铸件尺寸精度高、表面粗糙度低，但生产成本较高，工序复杂。7.B解析：夹砂缺陷主要是由于型砂表层受热膨胀与本体分离，翘起开裂。增加型砂的退让性可以减少表层应力，同时降低浇注速度、减少上型高度也有助于减少热应力，但增加退让性是改善型砂抗夹砂能力的根本措施之一。8.C解析：热裂是在凝固末期高温下形成的。增加铸件壁厚会加大热节，加剧收缩受阻产生的应力；提高型砂退让性、降低浇注温度和采用内冷铁都有助于减少热裂倾向。9.B解析：压射比压是压射时压室内的液体金属单位面积上所受的压力。它主要作用是在凝固阶段对铸件进行高压压实，提高铸件的致密度，消除缩孔和缩松。充型速度主要由压射速度决定。10.C解析：金属型铸造采用金属模具，导热快，冷却速度快，铸件晶粒细密，力学性能好。由于模具表面光洁，铸件表面粗糙度值低。但其透气性差，不宜铸造形状过于复杂的铸件。11.B解析：铸钢熔点高，易氧化，收缩大。开放式浇注系统各组元截面积关系为<<12.D解析：浇不足是指金属液未充满型腔。内浇道截面积过大通常会导致充型过快（若压头足够）或充型平稳，但不会直接导致浇不足。实际上，截面积过小才会导致浇不足。A、B、C都是导致浇不足的直接原因。13.A解析：灰铸铁的石墨化主要发生在共晶转变阶段（析出共晶石墨）和共析转变阶段（析出二次石墨和共析石墨）。其中共晶阶段的石墨化对体积收缩影响最大。14.A解析：浇注位置确定原则中，最重要的是将铸件的重要加工面朝下或呈垂直侧立面。这是因为气孔、夹渣等密度较小的缺陷容易上浮，朝下或侧面可以保证加工面质量。15.D解析：冒口的作用是补缩、排气和集渣。冒口是铸型中的储藏室，本身也是热源，会延缓周围铸件的冷却，而不是加快冷却。16.C解析：煤粉在高温下燃烧产生还原性气体和光亮碳，在铸件表面形成隔离层，从而防止铸件表面粘砂（机械粘砂和化学粘砂）。17.B解析：结晶温度范围很宽的合金，倾向于糊状凝固。液固共存区宽，枝晶发达，容易形成分散的小熔池，补缩通道被阻塞，从而产生分散缩松。18.B解析：在浇注系统中，金属液从浇口杯落下，流速很快，且流股截面变化大，雷诺数很高，属于紊流流动。层流通常只出现在极其缓慢的流动中。19.B解析：离心铸造是利用离心力使金属液充型并凝固，特别适用于生产管、套、筒类等回转体铸件。20.C解析：压力铸造生产效率极高，铸件尺寸精度高，表面质量好，适合大批量生产非铁金属（如铝、锌、镁合金）的小型中薄壁铸件。二、多项选择题1.ABCD解析：影响充型能力的因素归纳为三类：金属性质（粘度、密度、表面张力、热容等）、铸型性质（导热系数、蓄热系数、透气性、发气量等）、浇注条件及铸件结构（温度、速度、压头、壁厚、复杂度）。热处理是铸后工艺，不影响充型。2.ABC解析：铸造应力按成因分为热应力（因温差引起）、相变应力（因相变膨胀收缩引起）、机械阻碍应力（因收缩受阻引起）。拉应力和压应力是应力的状态，不是成因。3.BCDE解析：特种铸造是指除砂型铸造以外的其他铸造方法。常见的有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、挤压铸造等。4.ABCDE解析：收缩是铸造缺陷的主要成因之一。缩孔、缩松直接由体积收缩引起；热裂、冷裂、变形则是因为收缩受阻产生应力，当应力超过强度极限或产生塑性变形时导致。5.ABCD解析：浇口杯承接金属液；直浇道建立压头；横浇道挡渣、稳流、分配；内浇道控制流速和方向。冒口具有补缩作用，E选项错误。6.ABC解析：铸件的凝固方式主要根据合金的结晶温度范围（凝固区域宽度）分为逐层凝固（窄范围）、糊状凝固（宽范围）和中间凝固（介于两者之间）。定向凝固是一种工艺控制原则，不是物理凝固方式。7.ABCD解析：提高冒口补缩效率的措施包括：提高冒口温度（延长液态时间）、增大尺寸（增加模数）、使用大气压力冒口（提高压头）、使用发热保温套（延缓冷却）。安放冷铁是加快铸件冷却，属于配合冒口使用的工艺措施，但不是直接提高冒口本身的补缩效率（虽然提高了补缩效果），且E选项描述“在冒口与铸件之间安放冷铁”会切断补缩通道，通常是错误的，冷铁应安放在远离冒口的热节处。故选ABCD。8.ABCDE解析：粘土砂必须具备强度、透气性、耐火度、退让性和可塑性等基本性能，才能保证铸件质量。9.ABCD解析：分型面选择原则：尽量在同一砂箱（A）、减少数量（B）、选用平面（C）、型腔和主要芯在下型（便于下芯、合型、检查）。E选项错误，应尽量使加工基准面与加工面重合，以保证加工精度。10.ABCD解析：气孔来源：金属液吸气（A）、型砂发气且排气不畅（B）、浇注卷气（C）、冷铁锈蚀吸热分解气体（D）。浇注温度过高可能导致吸气增加，但不是气孔产生的直接原因，且有时高温利于气体上浮排出，故E不选。三、填空题1.长程无序；近程有序解析：液态金属在原子排列上，长距离无序（像气体），短距离有序（像固体晶格）。2.τ=K解析：Chvorinov规则，凝固时间与模数的平方成正比。3.凝固收缩解析：收缩三阶段：液态收缩（温度降低）、凝固收缩（液转固相变）、固态收缩（固相降温）。4.冷却速度解析：铸铁是亚共晶或过共晶合金，冷却速度影响共晶转变时的过冷度，进而影响石墨化程度（冷速快易析出渗碳体，慢易析出石墨）。5.>或冒口的模数大于铸件被补缩部位的模数解析：这是冒口补缩的基本条件，保证冒口晚凝固。6.假箱造型解析：常用手工造型方法还包括假箱造型、三箱造型、刮板造型等。7.冷室压铸解析：压铸分为热室（压室浸在坩埚中，适合低熔点如锌合金）和冷室（压室与炉分离，适合高熔点如铝、铜合金）。8.糊状凝固区或固液两相区解析：在宽结晶温度范围合金凝固时，枝晶发达形成连通骨架的区域。9.同时凝固解析：铸钢热裂倾向大，同时凝固（设置多内浇道、冷铁）使各处温差小，减少热应力，从而防止热裂。10.紊流解析：非层流即紊流，易卷气、氧化。11.熔点；软化点解析：模料需有合适的熔点（便于制模和脱模）和软化点（夏季不变形）。12.侵入性气孔解析：型砂发气量大，气体侵入金属液形成气孔。13.铸造合金种类解析：加工余量取决于：精度要求、合金种类（铸钢收缩大、难加工，余量大）、浇注位置（上面余量大）、造型方法（机器造型比手工小）。14.模样材料解析：起模斜度取决于：模样高度（越高斜度越小）、造型方法（机器造型斜度小）、模样材料（金属模比木模斜度小）。15.去应力退火或时效处理解析：消除铸造残余应力的方法是低温退火（去应力退火）或自然时效。四、判断题1.×解析：结晶温度范围越宽，凝固区域越宽，金属液流动阻力越大，流动性越差。2.√解析：顺序凝固导致铸件各部分温差大，产生热应力；但有利于补缩，防止缩孔缩松。3.×解析：压铸充型快，但气体易卷入。厚壁铸件内部补缩困难，且气孔无法通过热处理消除（因为气孔表面氧化），压铸一般只适合薄壁件。4.√解析：碳当量高，石墨化膨胀量大，可以抵消部分收缩，实现“自补缩”，故冒口可减小或取消。5.×解析：导热系数越大，铸型吸热越快，铸件冷却速度越快，凝固时间越短。6.×解析：浇注温度过高会导致晶粒粗大、吸气增多、粘砂严重，并非越高越好。应在保证充型的前提下尽量低。7.×解析：湿型砂含水分高，发气量大，且发气速度快，容易产生气孔。干型砂经过烘干，发气量小，不易产生气孔。8.√解析：冷铁是激冷物，增大局部导热系数，加快冷却，控制温度场，实现顺序凝固。9.×解析：缩松通常产生在凝固区域宽的铸件壁厚中心轴线区域或热节处，但“缩孔”才更典型地产生在最后凝固的热节处。宽结晶温度范围合金的厚大处往往产生缩松而非集中缩孔。10.√解析：离心铸造利用离心力补缩，无需冒口；液体由浇口槽引入，无需传统浇注系统；中空铸件无需型芯，金属利用率高。五、名词解释1.充型能力：液态金属充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力。它是流动性、铸型性质及浇注条件等的综合反映。2.缩松：铸件在凝固过程中，由于补缩不良或凝固方式（如糊状凝固）导致在铸件最后凝固的区域形成的分散、细小的孔洞缺陷。常分布在铸件轴线处或厚大中心。3.模数：铸件的体积（V）与冷却表面积（S）之比，即M=4.顺序凝固：在铸件上可能出现缩孔的厚大部位（热节）安设冒口，并通过冒口和冷铁的配合，控制铸件各部分的冷却速度，使铸件远离冒口的部位先凝固，靠近冒口的部位后凝固，冒口最后凝固的凝固原则。主要用于防止缩孔。5.固溶体：合金的一种组元溶解在另一种组元中，形成均匀的固态晶体结构。保持溶剂的晶格类型。溶质原子以置换或间隙方式存在于溶剂晶格中。六、简答题1.简述铸件产生热裂的形成机理及主要防止措施。答：形成机理：热裂是在铸件凝固末期，固相线附近高温下形成的。此时合金已形成完整的固相骨架，但晶间还存在少量低熔点液相膜。由于铸件收缩受阻产生拉应力，当应力超过该温度下材料的强度极限时，沿晶界断裂形成裂纹。裂纹表面往往被氧化，形状曲折。防止措施：(1)合金成分：限制硫、磷等有害元素含量，因为它们易形成低熔点共晶，增加热裂倾向。(2)工艺设计：采用同时凝固原则，减少铸件各部分温差，从而降低热应力。(3)铸型/芯砂：提高型砂和芯砂的退让性，减少收缩阻力。(4)浇注系统：设置多内浇道，均匀充型；在内浇道与铸件连接处设缩颈，使其早凝固，不阻碍收缩。(5)冷铁：合理使用冷铁加速局部冷却，消除热节。2.简述浇注系统各组元（浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道）的设计要点及其作用。答：(1)浇口杯：作用：承接来自浇包的金属液，防止飞溅和溢流，便于浇注；有时可起挡渣作用。设计要点：容量应足够大，保持液面高度稳定；形状利于撇渣。(2)直浇道：作用：利用其高度建立静压头，使金属液充型；引导金属液向下。设计要点：通常做成锥形（上大下小），防止真空吸气；高度要保证所需的充型压头。(3)横浇道：作用：连接直浇道和内浇道，起挡渣、稳流和分配金属液的作用。设计要点：截面形状常为梯形（高宽比小）；高度应大于内浇道高度以利于挡渣；末端应设集渣包。(4)内浇道：作用：控制金属液充型速度和方向，将金属液引入型腔。设计要点：截面形状常为扁平梯形；开设位置应避免直冲型壁或芯子；数量和分布应保证铸件同时或顺序凝固需求；截面大小由阻流截面计算确定。3.比较砂型铸造、熔模铸造和金属型铸造的工艺特点及应用范围。答：(1)砂型铸造：特点：适应性最广（各种合金、大小、形状）；生产成本较低；工艺灵活；但铸件尺寸精度低（IT14~16），表面粗糙（Ra12.5~50μm），劳动强度大。应用：单件、小批量及大批量生产，各类铸件，特别是大中型铸件。(2)熔模铸造（失蜡铸造）：特点：无分型面，铸件尺寸精度高（IT11~14），表面粗糙度低（Ra1.6~12.5μm）；可铸造形状复杂、无拔模斜度的铸件；适用于高熔点合金。但工序复杂，生产周期长，成本高，且受蜡模限制，铸件不宜过大。应用：刀具、涡轮叶片、复杂的小型精密铸件（如不锈钢、耐热钢）。(3)金属型铸造（永久型铸造）：特点：铸件冷却快，组织致密，力学性能好；尺寸精度较高（IT12~14），表面质量较好（Ra6.3~12.5μm）；可实现“一型多铸”，生产率高。但模具成本高，制造周期长；铸件形状不宜过于复杂；无退让性，易产生裂纹。应用：大批量生产的有色金属（铝、铜）铸件，形状较简单的中小型铸件。4.简述影响铸件凝固方式的主要因素，并说明凝固方式对铸件质量的影响。答：主要因素：(1)合金结晶温度范围（ΔT(2)铸件断面温度梯度（G）：由合金性质、铸型冷却能力、浇注温度等决定。温度梯度大（冷却快），宽结晶温度范围的合金也可能表现出中间甚至逐层凝固特征；梯度小则倾向于糊状凝固。对铸件质量的影响：(1)逐层凝固：液固界面清晰，补缩通道通畅，容易产生集中缩孔，可通过冒口消除。组织致密，力学性能好。(2)糊状凝固：补缩通道被枝晶阻塞，难以补缩，容易产生分散缩松，铸件致密度低，力学性能较差。但体积收缩小或共晶膨胀的合金（如灰铸铁）可利用此特性减少缩孔。5.在铸造工艺设计中，为什么要设置加工余量？确定加工余量时应考虑哪些因素？答：原因：铸件表面粗糙，且存在尺寸偏差、几何形状误差（如变形）、表面硬皮（氧化皮或脱碳层）以及内部可能的微小缺陷。为了保证机械加工后能获得图纸规定的尺寸精度和表面质量，必须在铸件表面预留一层金属层，供切削加工去除。考虑因素：(1)铸件尺寸大小：尺寸越大，变形和收缩误差可能越大，余量应越大。(2)铸造合金种类：铸钢收缩大、表面粗糙、易粘砂，余量应大；有色金属表面光洁，余量可小。(3)生产批量：单件小批量手工造型精度低，余量大；大批量机器造型精度高，余量小。(4)加工面在浇注时的位置：朝上或侧面容易产生夹杂、气孔，且表面不平整，余量应比朝下的面大。(5)加工要求：加工精度要求越高，表面粗糙度要求越低，预留余量应适当增加。七、综合分析与应用题1.分析ZG310-570大型阀体铸件的铸造工艺。(1)主要缺陷：缩孔、缩松：铸钢收缩大，且壁厚不均，法兰盘厚大处最后凝固易形成缩孔。热裂：壁厚不均导致收缩应力大，且铸钢高温强度低，易在法兰与薄壁连接处产生热裂。粘砂：铸钢熔点高，易与型砂发生化学反应或机械粘砂。气孔：型砂水分控制不当或透气性差。(2)凝固原则：选择顺序凝固原则。原因：铸钢体收缩率大，且铸件存在明显的厚壁热节（法兰）。顺序凝固能保证法兰处得到良好的补缩，防止产生缩孔和缩松。虽然顺序凝固易产生热应力，但通过工艺措施（如设防裂筋、改善退让性）可缓解，首要任务是防止致密性缺陷。(3)具体措施：冒口：在法兰盘厚大热节处设置冒口（通常用腰圆形或圆形冒口），进行补缩。冷铁：在壁厚交接处或难以设置冒口的热节处安放内冷铁或外冷铁，加速冷却，消除热节或实现顺序凝固。浇注系统：采用开放式浇注系统，底注式或阶梯式浇注，平稳充型，防止氧化和卷气。内浇道分布应利于顺序凝固（如从薄壁处引入，厚