2026年铸造知识考试题及答案

2026年铸造知识考试题及答案1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1灰铸铁HT250中“250”指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：A1.2下列哪种元素对球墨铸铁球化率危害最大A.MgB.CeC.SD.Si答案：C1.3砂型铸造中，原砂SiO₂含量越高，则A.耐火度降低B.热膨胀减小C.耐火度提高D.发气量增大答案：C1.4采用Al-5Ti-1B细化铝合金晶粒的主要机理是A.成分过冷B.异质形核C.枝晶碎断D.固溶强化答案：B1.5冷铁的主要作用是A.补缩B.排气C.激冷D.集渣答案：C1.6熔模铸造常用粘结剂为A.水玻璃B.酚醛树脂C.硅酸乙酯D.膨润土答案：C1.7压铸模龟裂失效最主要原因是A.机械疲劳B.热疲劳C.磨粒磨损D.粘模答案：B1.8下列哪种缺陷最易在熔模铸造不锈钢件中出现A.缩松B.氢致气孔C.夹渣D.渗碳答案：D1.9铸铁中碳当量CE=4.3%时，其组织倾向为A.白口B.麻口C.共晶D.过共晶答案：C1.10低压铸造升液管材料常用A.石墨B.45钢C.H13D.铸铁答案：A1.11下列哪项不是CAE凝固模拟前处理必须输入A.三维STL模型B.材料热物性C.初始温度场D.机械加工余量答案：D1.12砂型含水率4%，紧实率36%，则透气性随含水率提高而A.单调升高B.先升后降C.单调降低D.不变答案：B1.13镁合金压铸必须采用A.真空压铸B.保护气体C.砂型D.铁模覆砂答案：B1.14下列哪种探伤方法对厚200mm铸钢件内部缩孔最灵敏A.MTB.PTC.RTD.ET答案：C1.15冲天炉炉气中CO₂/CO比值升高说明A.底焦过高B.风量不足C.燃烧比提高D.炉料块度大答案：C1.16采用FeSi75孕育铸铁时，孕育衰退时间约为A.5minB.12minC.25minD.40min答案：B1.17下列哪种铸造合金最易产生显微缩松A.ZL101B.ZL205AC.HT300D.QT700-2答案：B1.18水玻璃CO₂硬化砂24h抗拉强度主要决定相为A.Na₂CO₃B.Na₂SiO₃·nH₂OC.SiO₂凝胶D.NaHCO₃答案：B1.19铸件模数M定义式为A.M=V/AB.M=A/VC.M=√(V/A)D.M=V·A答案：A1.20下列哪项不是3D打印砂型优点A.无需模具B.可打印复杂内腔C.强度高于冷芯盒D.周期短答案：C2.多项选择题（每题2分，共20分；多选少选均不得分）2.1影响球墨铸铁石墨球化率的因素有A.残余Mg量B.冷却速度C.浇注温度D.含P量答案：A,B,C,D2.2下列哪些措施可减小铝合金针孔缺陷A.精炼除气B.降低模温C.提高浇注温度D.真空下浇注答案：A,B,D2.3砂型铸造用膨润土活化方法包括A.碳酸钠湿法B.高速搅拌C.超声波D.烘干后干混答案：A,B,C2.4压铸模热平衡计算需考虑A.金属液带入热量B.模具散热C.喷涂带走热量D.顶出机构摩擦热答案：A,B,C2.5下列属于铸铁孕育目的的有A.消除白口B.细化共晶团C.提高硬度D.减少缩松倾向答案：A,B,D2.6熔模铸造模组干燥裂纹与下列哪些因素相关A.干燥湿度B.面层与加固层收缩差异C.干燥风速D.涂料粉液比答案：A,B,C,D2.7下列哪些属于镁合金阻燃元素A.BeB.CaC.RED.Zn答案：A,B,C2.8下列哪些检测可用于球铁球化率在线评估A.热分析B.超声速法C.金相D.电阻率法答案：A,B,D2.9下列哪些属于CAE应力场边界条件A.机械约束B.温度载荷C.相变潜热D.摩擦系数答案：A,B,D2.10下列哪些属于绿色铸造措施A.无机粘结剂砂B.废砂再生C.余热发电D.铅浴淬火答案：A,B,C3.填空题（每空1分，共20分）3.1球墨铸铁标准GB/T1348-2011中，QT500-7的“7”表示________≥7%。答案：断后伸长率3.2铝合金A356的固溶处理温度一般取________℃±5℃。答案：5403.3砂型透气性常用单位________。答案：cm²/(g·min)3.4熔模铸造脱蜡时，蒸汽压力一般控制在________MPa。答案：0.63.5压射比压定义公式p=________，其中F为压射力，A为冲头截面积。答案：\frac{F}{A}3.6铸铁共晶度Sc=________，当Sc=1时为共晶成分。答案：\frac{w({\rmC})}{4.3-0.3w({\rmSi})-0.1w({\rmP})}3.7低压铸造充型速度由________与________共同决定。答案：升液压力；型腔背压3.83D打印砂型层厚一般取________mm。答案：0.2-0.43.9镁合金压铸模预热温度通常比铝压铸低________℃。答案：50-803.10水玻璃砂CO₂硬化反应式为________。答案：{\rmNa_2O\cdotnSiO_2}+{\rmCO_2}\rightarrow{\rmNa_2CO_3}+n{\rmSiO_2}\cdotm{\rmH_2O}3.11铸件线收缩率ε与模数M经验关系ε=________（k为材料系数）。答案：k\sqrt{M}3.12冲天炉炉渣碱度R=________，当R>1为碱性渣。答案：\frac{w({\rmCaO})+w({\rmMgO})}{w({\rmSiO_2})+w({\rmAl_2O_3})}3.13球铁孕育剂FeSi75加入量一般占铁液质量________%。答案：0.3-0.63.14熔模铸造面层涂料粉液比常用________:1。答案：3.5-4.53.15压铸模H13钢回火二次硬化峰温度约________℃。答案：5503.16铝合金精炼除气用氩气纯度应≥________%。答案：99.993.17砂型铸造用原砂角形系数越________，流动性越好。答案：小3.18铸铁石墨形态按ISO945分为________类。答案：六3.19铸件残余应力检测常用________法。答案：钻孔应变3.20镁合金压铸真空度一般控制在________kPa。答案：30-504.简答题（每题6分，共30分）4.1简述球墨铸铁孕育衰退机理及延缓措施。答案：要点：1.孕育剂中有效元素（Si、Ca、Ba）随时间氧化烧损，形核基底减少；2.铁液温度高、保温时间长加速衰退；3.硫、氧回吸破坏球化；延缓：低温出铁、随流孕育、型内孕育、长效孕育剂（Ba、Ca、RE复合）。4.2说明低压铸造升液管“虹吸反冲”缺陷成因及防止。答案：保压结束后，若升液管出口未凝固，型腔金属液在重力作用下回流，形成中空反冲；防止：升液管出口设“冻结颈”、提前卸压、降低出口温度、提高保压压力。4.3写出Chvorinov法则公式并解释各符号物理意义。答案：t=K\left(\frac{V}{A}\right)^2，t为凝固时间，s；V为铸件体积，m³；A为散热表面积，m²；K为凝固系数，s/m²，与材料、铸型有关。4.4列举砂型铸造废砂再生三种工艺并比较优缺点。答案：湿法：去泥彻底，水耗大；干法：设备简单，脱膜率低；热法：去有机粘结剂彻底，能耗高；联合法：质量高，成本高。4.5说明压铸模热疲劳裂纹扩展三阶段及微观特征。答案：1.微裂纹萌生：晶界碳化物开裂；2.稳定扩展：沿晶+穿晶混合，疲劳辉纹；3.失稳扩展：裂纹贯通，出现韧窝；特征：表面网状龟裂，裂纹内充铝，边缘氧化。5.应用题（共60分）5.1计算题（10分）某灰铸铁件质量50kg，材质HT250，浇注温度1380℃，砂型初始温度20℃，铸铁比热容0.50kJ/(kg·℃)，潜热230kJ/kg，砂型比热1.2kJ/(kg·℃)，质量为铸件3倍，忽略散热，求理论最高界面温度。解：设界面温度T，热平衡：m_{\rmFe}[c_{\rmFe}(1380-T)+L]=m_{\rmsand}c_{\rmsand}(T-20)50[0.50(1380-T)+230]=3×50×1.2(T-20)解得T≈1080℃。答案：1080℃5.2模数法设计题（15分）如图铸钢齿轮坯：外径ϕ400mm，内孔ϕ120mm，厚80mm，材料ZG270-500，需设置顶冒口。已知冒口模数M_r=1.1M_c，冒口高度/直径=1.5，收缩率6%，求冒口尺寸及个数。解：1.铸件体积V=\frac{\pi}{4}(0.4^2-0.12^2)×0.08=0.0095m³2.表面积A=2×\frac{\pi}{4}(0.4^2-0.12^2)+π×0.4×0.08+π×0.12×0.08=0.283m²3.模数M_c=V/A=0.0336m=33.6mm4.M_r=1.1×33.6=37mm5.设冒口直径D，则高H=1.5D，模数M_r=\frac{D}{4+2H/D}=D/(4+3)=D/76.D=7×37=259mm，取260mm，H=390mm7.冒口体积V_r=\frac{\pi}{4}×0.26^2×0.39=0.0207m³8.补缩需求V_{\rmshrink}=0.06×0.0095=0.00057m³9.冒口补缩效率按14%，需个数n=\frac{0.00057}{0.0207×0.14}=0.20，取1个。答案：冒口ϕ260mm×390mm，1个。5.3凝固模拟分析题（15分）某铝合金壳体件3D模型已剖分四面体网格1200000单元，材料A356，初始温度700℃，砂型初始25℃，换热系数500W/(m²·K)，用ProCAST计算180s温度场。图1显示在120s时，肋条根部出现孤立液相区（红色），体积8.5cm³。问题：a)判断缺陷类型并说明理由；b)给出三种工艺改进方案并预测效果。答案：a)孤立液相区位于热节，模数大，补缩通道关闭，判为显微缩松。b)1.加冷铁：在肋条对面置铜冷铁，提高温度梯度，使孤立液相消失；2.局部加保温冒口：延长补缩时间，模拟显示缩松体积降至<1cm³；3.降低浇注温度至670℃，减少液固区间，但需验证流动性。5.4压铸热平衡综合题（20分）某铝压铸件质量1.2kg，周期40s，铝液热焓Δh=950kJ/kg，模具质量800kg，比热0.46kJ/(kg·K)，允许温升ΔT≤80K，冷却水带走60%热量，喷涂散热占15%，剩余25%由模具自身向机座传导及辐射。求：a)每周期需带走热量；b)冷却水流量（进出口温差10℃，水比热4.2kJ/(kg·K)）；c)若采用点冷管ϕ8mm×1mm，水流速3m/s，需几根？解：a)Q_{\rmtotal}=1.2×950=1140kJb)