2025年铸造技术试题及答案

2025年铸造技术试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.衡量铸造合金充型能力的核心指标是（）。A.液态收缩率B.凝固收缩率C.流动性D.线收缩率2.砂型铸造中，分型面选择应优先保证（）。A.铸件外观美观B.型芯数量最少C.起模方便D.铸件尺寸精度3.灰铸铁件生产中，为减少缩孔倾向，通常采用（）。A.顺序凝固B.同时凝固C.分层凝固D.糊状凝固4.熔模铸造中，常用模料的主要成分是（）。A.石蜡+硬脂酸B.树脂+金属粉末C.陶瓷+粘结剂D.石英砂+水玻璃5.压力铸造与低压铸造的主要区别在于（）。A.充型压力来源B.模具材料C.适用合金类型D.铸件最小壁厚6.球墨铸铁铸造时，若残余镁量过高，易导致（）。A.缩松B.白口C.皮下气孔D.夹渣7.铝合金铸造中，细化晶粒的常用方法是（）。A.增加冷却速度B.添加Ti、B等变质剂C.提高浇注温度D.采用金属型8.砂型铸造中，湿型砂的透气性主要取决于（）。A.膨润土含量B.原砂粒度分布C.水分含量D.煤粉添加量9.消失模铸造中，模样分解产生的气体主要通过（）排出。A.砂型孔隙B.冒口C.浇注系统D.真空系统10.铸造应力按产生原因可分为热应力、相变应力和（）。A.机械应力B.残余应力C.拉应力D.压应力11.为提高铸钢件的补缩效果，冒口应设置在（）。A.铸件薄壁处B.热节处C.远离浇口位置D.铸件顶部12.离心铸造适用于生产（）。A.复杂箱体B.轴对称空心件C.薄壁平板D.高精度齿轮13.铸造用呋喃树脂砂的固化剂通常是（）。A.水玻璃B.甲酸C.尿素D.硫磺14.铝合金精炼时，通入氯气的主要目的是（）。A.脱氧B.除氢C.细化晶粒D.提高流动性15.铸铁件石墨化不足会导致（）。A.强度降低B.硬度升高C.韧性提高D.加工性能改善二、填空题（每空1分，共20分）1.铸造合金的收缩分为液态收缩、（）和固态收缩三个阶段。2.砂型铸造中，型芯的主要作用是形成铸件的（）。3.灰铸铁的线收缩率约为（）%，铸钢的线收缩率约为（）%。4.压力铸造的充型压力通常为（）MPa，充型速度可达（）m/s。5.熔模铸造的制壳过程中，面层涂料常用（）作为耐火材料。6.球墨铸铁的生产需经历（）处理和（）处理两个关键步骤。7.铸造用原砂的主要矿物成分是（），其含量越高，耐火度越（）。8.消失模铸造中，模样材料通常为（）或（）。9.铸造缺陷中，（）是指铸件表面或内部出现的孔穴，内壁光滑；（）是指铸件内部或表面的不连续缝隙，边缘氧化。10.低压铸造的充型压力由（）控制，适合生产（）的铝合金铸件。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述砂型铸造中型砂应具备的主要性能及其作用。2.比较金属型铸造与砂型铸造的优缺点，说明金属型铸造的适用场景。3.分析球墨铸铁相较于灰铸铁缩松倾向更大的原因。4.列举三种铸造过程中常用的防粘砂措施，并说明其原理。5.简述铸造工艺设计中“浇注系统”的组成及各部分的作用。四、分析题（每题10分，共20分）1.某工厂生产的灰铸铁齿轮箱铸件，在机加工后发现内部存在大量分散的小缩孔（缩松）。请分析可能的原因，并提出至少三种改进措施。2.某铝合金压铸件表面出现密集的小气孔，经检测气孔内主要成分为氢气。结合铝合金压铸工艺特点，分析气孔产生的可能原因，并提出预防措施。五、综合应用题（20分）某企业需生产一批汽车发动机缸体（材料为HT250，结构为薄壁复杂箱体，最大壁厚12mm，最小壁厚5mm，内部有多个复杂型腔），要求采用砂型铸造工艺。请设计其铸造工艺方案，包括：（1）分型面选择原则及具体方案；（2）浇注系统设计（类型、位置、尺寸要点）；（3）型芯设计（数量、定位方式）；（4）工艺参数（浇注温度、浇注速度）的选择依据。答案一、单项选择题1.C2.C3.B4.A5.A6.C7.B8.B9.D10.A11.B12.B13.B14.B15.B二、填空题1.凝固收缩2.内腔或复杂外形3.0.8-1.0；1.8-2.04.30-70；0.5-505.锆英砂（或刚玉）6.球化；孕育7.二氧化硅（SiO₂）；高8.聚苯乙烯（EPS）；聚甲基丙烯酸甲酯（EPMMA）9.气孔；裂纹10.气压；质量要求高、结构复杂三、简答题1.型砂需具备：①强度：防止造型、搬运时型砂脱落；②透气性：允许气体排出，避免气孔；③耐火性：抵抗高温金属液冲刷，防止粘砂；④退让性：铸件收缩时型砂可变形，减少应力；⑤溃散性：铸件冷却后易清砂。2.金属型铸造优点：铸件尺寸精度高、表面光洁、力学性能好、可重复使用；缺点：制造成本高、周期长、铸件形状受限、易产生白口。适用场景：大批量生产、形状较简单的有色合金或铸铁件（如铝活塞、铜套）。3.球墨铸铁缩松倾向大的原因：①球墨铸铁凝固时石墨析出膨胀，但石墨呈球状，膨胀力小，补缩效果弱于灰铸铁的片状石墨；②球墨铸铁共晶凝固区间宽，糊状凝固特征明显，液态金属补缩通道易提前堵塞；③残余镁、稀土元素增加合金粘度，降低流动性，影响补缩。4.防粘砂措施：①表面刷涂料：在砂型表面涂耐火材料（如锆英粉），隔离金属液与型砂；②控制型砂耐火度：提高原砂SiO₂含量，降低易熔杂质；③调整浇注温度：避免过高温度导致型砂烧结；④采用溃散性好的型砂（如树脂砂），减少机械粘砂。5.浇注系统组成：①浇口杯：承接金属液，缓冲冲击，撇渣；②直浇道：提供充型压力，控制流速；③横浇道：分配金属液，挡渣；④内浇道：引导金属液进入型腔，控制充型方向和速度。四、分析题1.可能原因：①铸件壁厚不均，热节处补缩不足；②浇注系统设计不合理（如内浇道位置远离热节）；③型砂退让性差，阻碍铸件收缩；④铁液碳硅当量过低，石墨化不足，凝固收缩量大；⑤浇注温度过低，金属液流动性差，补缩能力弱。改进措施：①优化铸件结构，减少热节（如增设工艺筋）；②采用顺序凝固，在热节处设置冒口；③提高型砂退让性（如增加煤粉含量）；④调整铁液成分，适当提高碳硅当量；⑤提高浇注温度（1380-1420℃），改善流动性。2.原因分析：①铝合金熔炼时精炼不彻底，氢含量超标（氢在铝液中溶解度随温度下降而降低，凝固时析出）；②压铸模具温度过低，金属液凝固快，气体来不及排出；③压射速度过高，卷气严重；④涂料水分含量高，蒸发产生氢气；⑤模具排气槽设计不合理，排气不畅。预防措施：①加强熔炼过程精炼（如通氩气除气），控制氢含量＜0.15mL/100g；②提高模具预热温度（180-250℃），减缓凝固速度；③优化压射参数（采用慢压射填充、快压射增压）；④使用低水分涂料（水分＜5%），并控制喷涂量；⑤增设排气槽（宽度0.3-0.5mm，深度0.1-0.2mm）或采用真空压铸。五、综合应用题（1）分型面选择：原则为尽量使铸件全部或大部位于同一砂型，减少型芯数量；选择铸件最大截面，便于起模。具体方案：采用水平分型，分型面位于缸体最大投影面（如底面与侧面过渡处），将复杂型腔（如缸孔）集中于下型，上型设置少量型芯。（2）浇注系统设计：采用底注式浇注系统（减少金属液冲击），直浇道位于铸件一端，横浇道沿分型面布置，内浇道分散开设于铸件薄壁处（如缸体侧面），避免直接冲击型芯。尺寸要点：直浇道截面积＞横浇道＞内浇道（比例约1.2:1.1:1），内浇道厚度3-5mm，防止过早凝固。（3）型芯设计：需设计缸孔型芯（数量4-6个，视缸数而定）、水套型芯（1-2个），