铸造中级工试题及答案

铸造中级工试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填入括号内）1.灰铸铁HT250中“250”表示的是（）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：A2.下列元素中，对球墨铸铁球化效果危害最大的是（）A.硫B.磷C.锰D.硅答案：A3.湿型砂中加入煤粉的主要作用是（）A.提高透气性B.降低水分C.防止粘砂D.增加强度答案：C4.采用冷铁工艺的主要目的是（）A.提高铁液流动性B.细化晶粒C.造成顺序凝固D.降低浇注温度答案：C5.冲天炉熔炼过程中，炉气中CO₂/CO比值升高，说明（）A.底焦过高B.风量不足C.燃烧比增大D.炉料下降过快答案：C6.树脂自硬砂中，固化剂加入量过多会导致（）A.强度不足B.发气量降低C.可使用时间缩短D.砂芯开裂答案：C7.下列缺陷中，属于体积缺陷的是（）A.气孔B.缩松C.粘砂D.冷隔答案：B8.计算冒口模数时，模数M的定义是（）A.体积/表面积B.表面积/体积C.质量/体积D.体积/质量答案：A9.铸铁中石墨形态为D型时，其力学性能表现为（）A.强度高、塑性好B.强度低、塑性差C.强度高、塑性差D.强度低、塑性好答案：C10.采用孕育处理时，最常用的孕育剂是（）A.FeSi75B.FeMn70C.FeCr60D.FeTi30答案：A11.在铁碳相图中，共晶点含碳量为（）A.2.11%B.4.30%C.0.77%D.6.67%答案：B12.下列因素中，对铸件形成热裂影响最小的是（）A.硫含量B.型砂退让性C.浇注温度D.铸型硬度答案：D13.采用消失模工艺时，泡沫模样密度一般控制在（）A.0.01～0.02g/cm³B.0.02～0.03g/cm³C.0.03～0.05g/cm³D.0.05～0.08g/cm³答案：B14.铸铁件射线检测常采用的射线源是（）A.60CoB.192IrC.X射线机D.137Cs答案：C15.下列合金中，最适合金属型铸造的是（）A.ZL104B.HT300C.QT700-2D.ZG270-500答案：A16.铸件表面出现“橘皮”缺陷，其主要原因是（）A.型砂水分高B.涂料过厚C.型砂粒度太粗D.型砂透气性低答案：B17.球墨铸铁淬火后获得的主要组织是（）A.珠光体+铁素体B.马氏体+残余奥氏体C.贝氏体+铁素体D.莱氏体+渗碳体答案：B18.采用低压铸造时，升液管材料应选用（）A.石墨B.铸铁C.耐热钢D.陶瓷答案：C19.铸件最小壁厚设计主要取决于（）A.合金流动性B.收缩率C.弹性模量D.导热系数答案：A20.下列检测方法中，可定量测定残余应力的是（）A.超声波法B.射线衍射法C.磁粉法D.涡流法答案：B二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列措施可有效防止球墨铸铁出现缩松的有（）A.增大冒口模数B.采用冷铁C.降低碳当量D.提高浇注温度E.设置补贴答案：A、B、E22.影响铁液流动性的主要因素包括（）A.化学成分B.浇注温度C.型砂透气性D.过热度E.铸型涂料厚度答案：A、B、D23.下列缺陷中，属于表面缺陷的有（）A.粘砂B.冷隔C.缩凹D.夹渣E.气孔答案：A、B、C24.树脂砂再生系统常用设备有（）A.振动破碎机B.磁选机C.离心再生机D.沸腾冷却床E.混砂机答案：A、B、C、D25.下列元素中，可显著提高灰铸铁耐磨性的有（）A.磷B.铬C.钼D.镍E.铜答案：B、C26.采用金属型铸造铝合金时，需采取的措施有（）A.预热铸型B.喷涂涂料C.快冷D.设置冒口E.抽真空答案：A、B、D27.下列因素会增大铸件线收缩率的有（）A.提高碳当量B.降低硅含量C.提高浇注温度D.增大壁厚E.提高锰含量答案：B、C28.球墨铸铁曲轴需进行的无损检测方法通常包括（）A.磁粉检测B.超声波检测C.射线检测D.渗透检测E.涡流检测答案：A、B、D29.下列属于铸造工艺仿真软件前处理模块功能的有（）A.几何建模B.网格划分C.材料赋值D.结果后处理E.边界条件设置答案：A、B、C、E30.下列关于呋喃树脂自硬砂的说法正确的有（）A.固化剂为磺酸B.可使用时间随温度升高而缩短C.再生砂灼烧减量应＜3%D.总氮含量影响铸件气孔倾向E.硬化后强度随树脂量增加而线性提高答案：A、B、C、D三、填空题（每空1分，共20分）31.灰铸铁的共晶度Sc计算公式为Sc＝(C⁄4.3－Si⁄11－P⁄3.3)，当Sc＞1时，铸铁属于__________共晶。答案：过32.球墨铸铁标准GB/T1348中，QT600-3的“3”表示__________伸长率。答案：最小33.型砂常温强度试样在标准条件下放置__________小时后进行测试。答案：2434.采用发热冒口时，发热剂中主要可燃元素为__________。答案：Al35.低压铸造充型压力曲线一般包括升液、充型、__________、保压四个阶段。答案：增压36.铸铁中磷共晶硬度可达__________HV以上，显著提高耐磨性。答案：60037.金属型铸造铝合金时，涂料厚度通常控制在__________μm。答案：150～25038.铸件射线检测灵敏度用__________丝型像质计测定。答案：线型39.冲天炉炉渣碱度R＝CaO/SiO₂，当R＞1时为__________渣。答案：碱性40.采用Shell工艺时，覆膜砂树脂加入量一般为__________%。答案：2.5～4.041.球化处理冲入法常用的球化剂为FeSiMg__________。答案：8～1042.铸件残余应力最大的部位通常在__________处。答案：热节43.铸铁的弹性模量随石墨数量增加而__________。答案：降低44.采用振动时效消除应力时，激振频率应选工件的__________频率。答案：共振45.树脂砂再生砂微粉含量应＜__________%。答案：0.546.铸件缩孔体积估算常用__________法则。答案：模数47.铝合金金属型浇注温度一般比液线高__________℃。答案：50～8048.球墨铸铁淬火回火后获得__________组织，具有良好综合力学性能。答案：回火索氏体49.铸件表面粗糙度评定标准中，取样长度一般取__________mm。答案：2.550.采用ProCAST软件计算缩孔时，需激活__________模型。答案：Shrinkage四、简答题（每题6分，共30分）51.简述灰铸铁中石墨片长度对力学性能的影响规律。答案：石墨片越短，尖端应力集中效应减弱，抗拉强度和疲劳强度提高；片长增加，有效承载截面积减小，强度下降，但减震性能提高；A型石墨片适中时综合性能最佳；D、E型过短石墨导致硬度高、塑性差。52.说明球墨铸铁出现“石墨漂浮”缺陷的形成机理及防止措施。答案：形成机理：碳当量过高、残留镁量低、冷却缓慢，导致石墨密度小于铁液而上浮聚集；防止：控制碳当量≤4.6%，残留镁0.035～0.05%，加快冷却，降低浇注温度，加入微量锑或铋抑制石墨上浮。53.写出铁液硫含量过高时，采用苏打（Na₂CO₃）脱硫的化学反应式，并指出操作要点。答案：Na₂CO₃+FeS→Na₂S+CO₂+FeO操作要点：铁液温度≥1450℃，苏打加入量0.3～0.5%，多次扒渣，配合搅拌或吹氮，脱硫率可达50～70%，注意炉衬侵蚀。54.简述金属型铸造铝合金时产生“冷隔”缺陷的原因及解决途径。答案：原因：浇注温度低、型温低、充型速度慢、涂料过厚导致铁液前沿氧化膜合并；解决：提高型温至200～250℃，浇注温度提高30～50℃，增大充型速度，减薄涂料，设置溢流槽，优化浇口比例。55.说明树脂砂再生砂灼烧减量（LOI）过高的危害及控制方法。答案：危害：发气量大导致气孔、呛火，强度低，铸件表面粗糙；控制：再生机离心转速≥900r/min，风选风量足够，焙烧炉温度850℃×30min，加入新砂稀释，保持LOI＜3%。五、计算题（共30分）56.（10分）某灰铸铁件质量为180kg，材质HT250，收缩率取3.5%，采用顶冒口补缩，冒口补缩效率14%，求冒口最小质量。答案：缩孔体积V＝180kg×3.5%＝6.3kg冒口质量m＝6.3kg⁄14%＝45kg57.（10分）球墨铸铁曲轴需进行淬火回火，已知工件有效厚度60mm，采用油淬，淬火烈度H＝0.4，求理想临界直径DI；若实际直径D＝60mm，求淬透倍数D/DI，并判断能否淬透（要求马氏体量≥80%）。答案：查表得DI＝25mm（当量碳0.6%，合金系数1.0）D/DI＝60/25＝2.4查端淬曲线，D/DI＝2.4对应马氏体量约50%＜80%，故不能淬透，需提高合金含量或改用淬火烈度更大的介质。58.（10分）某树脂砂芯重12kg，树脂加入量1.2%，固化剂占树脂40%，求树脂与固化剂质量；若再生砂灼烧减量2.8%，新砂LOI0.2%，需配入多少公斤新砂才能使混合砂LOI降至1.5%？答案：树脂质量＝12kg×1.2%＝0.144kg固化剂质量＝0.144kg×40%＝0.0576kg设加入新砂xkg，则(12×2.8%+x×0.2%)⁄(12+x)＝1.5%解得x＝11.5kg六、综合应用题（共30分）59.（15分）图1为某QT500-7壳体铸件三维图，材质要求：抗拉≥500MPa，伸长率≥7%，硬度170～230HBW，不允许有缩孔、缩松、球化衰退缺陷。请完成：（1）选择造型工艺（湿型、树脂砂、壳型）并说明理由；（2）设计浇注系统比例（直：横：内），给出计算过程；（3）确定冒口类型、模数及放置位置；（4）列出熔炼控制要点（炉料、球化、孕育、浇注温度）；（5）制定无损检测及硬度检测方案。答案：（1）选树脂砂：壳体结构复杂，壁厚不均，树脂砂尺寸精度高，退让性好，易实现顺序凝固，发气量可控。（2）采用开放式浇注系统，阻流截面设在内浇口，比例直：横：内＝1：1.5：2，取内浇口总截面积A内＝√G＝√180＝13.4cm²，则A直＝6.7cm²，A横＝10cm²。（3）顶冒口+耳冒口联合，模数M＝1.1×铸件热节模数＝1.1×2.1＝2.31cm，冒口直径D＝6M＝14cm，高度H＝1.5D，放置于顶部法兰厚大处，耳冒口设于侧壁热节。（4）炉料：生铁＋废钢＋回炉料＝30：40：30，碳当量4.5%，球化剂FeSiMg8RE3加入量1.3%，残留镁0.04%，二次孕育0.6%FeSi75，浇注温度1400℃，出铁温度1520℃，扒渣三次。（5）射线检测GB/T9439—Ⅱ级，磁粉检测关键面，硬度每批抽3件，布氏硬度计10mm球、3000kg，检测位置加工面下2mm。60.（15分）某厂年产铝合金缸盖5万件，材质ZL104，金属型铸造，节拍要求120s/件，现有问题：合格率仅86%，主要缺陷为气孔（4%）、冷隔（3%）、缩松（7%）。请完成：（1）用鱼骨图分析气孔产生原因并给出三条最关键措施；（2）计算所需生产线理论产能，评估是否满足节拍；（3）设计一套在线检测方案，实现100%气孔筛查；（4）给出工艺优化后预期合格率及经济效益（废品损失按200元/件计）。答案：（1）鱼骨图：人—操作未预热涂料；机—型温低、抽真空不足；料—铝液含氢高；法—浇注速度低；环—湿度大。关键措施：①铝液旋转除气氢含量≤0.15mL/100g；②型温由180℃升至