机械铸造技师理论及工艺学专业知识考试题库(附含答案)

机械铸造技师理论及工艺学专业知识考试题库(附含答案)1.单项选择题（每题1分，共20分）1.1灰铸铁HT200的“200”指A.抗拉强度≥200MPaB.屈服强度≥200MPaC.布氏硬度≈200HBWD.冲击韧度≥200kJ·m⁻²答案：A1.2下列哪种元素对球墨铸铁球化效果危害最大A.MgB.CeC.SD.Si答案：C1.3砂型铸造中，型砂的“有效粘土”是指A.总粘土量B.活化粘土量C.死粘土量D.膨润土量答案：B1.4采用Al-5Ti-1B细化铝晶粒的主要机理是A.成分过冷B.异质形核C.阻碍长大D.固溶强化答案：B1.5冷铁的主要作用是A.补缩B.激冷C.集渣D.排气答案：B1.6下列缺陷中，属于体积缺陷的是A.气孔B.缩松C.裂纹D.冷隔答案：B1.7熔模铸造常用水玻璃-石英砂制壳，其硬化剂通常采用A.CO₂B.H₃PO₄C.MgCl₂D.热空气答案：A1.8低压铸造升液阶段若加压速度过快，易产生的缺陷是A.浇不足B.冷隔C.氧化夹杂D.缩孔答案：C1.9铸铁孕育处理加入FeSi75的最佳温度区间是A.1280–1320℃B.1350–1400℃C.1420–1480℃D.1500–1550℃答案：C1.10下列哪种检测方法最适合检出铝合金铸件内部缩松A.磁粉B.渗透C.X射线实时成像D.涡流答案：C1.11砂型垂直分型无箱射压造型线的比压一般选A.0.2–0.4MPaB.0.6–0.8MPaC.1.0–1.5MPaD.2.0–2.5MPa答案：C1.12计算冒口模数时，公式M=V/A中A指A.铸件表面积B.冒口表面积C.冒口散热表面积D.冒口与铸件接触面积答案：C1.13下列哪种粘结剂属于自硬树脂A.酚醛-酯B.呋喃-磺酸C.碱性酚醛-酯D.酚醛-胺答案：C1.14球铁曲轴需进行高温石墨化退火，其目的是A.提高硬度B.消除渗碳体C.细化石墨球D.提高弹性模量答案：B1.15采用ProCAST进行应力模拟时，材料本构模型应选A.刚性B.弹-塑性C.粘-弹-塑性D.牛顿流体答案：C1.16下列哪种元素最易引起镍基高温铸件的微裂纹A.SiB.SC.HD.N答案：B1.17铸铁件表面出现“白口”组织，其根本原因是A.碳当量低+冷却快B.硫高C.磷高D.锰高答案：A1.18水玻璃砂CO₂硬化后，若吹CO₂时间过长，会导致A.强度升高B.粉化C.发气量降低D.溃散性改善答案：B1.19下列哪种铸造合金的收缩率最大A.ZL101B.ZL205C.HT300D.QT600-3答案：B1.20热等静压（HIP）主要用于消除A.气孔B.缩松C.夹杂D.偏析答案：B2.多项选择题（每题2分，共20分；多选少选均不得分）2.1影响铸铁石墨形态的主要因素有A.冷却速度B.碳当量C.硫氧含量D.球化剂残留量E.浇注温度答案：ABCD2.2下列属于碱性耐火材料的有A.MgO-CB.Al₂O₃-SiC-CC.MgO-CaOD.ZrO₂E.Cr₂O₃-MgO答案：ACE2.3低压铸造工艺参数包括A.升液压力B.结晶压力C.保压时间D.模具预热温度E.涂料厚度答案：ABCDE2.4采用CAE分析缩孔时，需输入的材料热物性参数有A.液相线温度B.固相线温度C.潜热D.密度随温度变化曲线E.粘度答案：ABCD2.5下列措施可降低树脂砂发气量的有A.降低树脂加入量B.采用低氮树脂C.提高砂温D.加入氧化铁粉E.采用再生砂答案：ABE2.6铝合金熔体处理包括A.除气B.除渣C.变质D.细化E.调成分答案：ABCDE2.7下列缺陷中，与模具温度梯度直接相关的有A.冷隔B.缩松C.热裂D.流痕E.气孔答案：ABC2.8球铁孕育衰退的表现有A.石墨球数减少B.出现枝晶石墨C.白口倾向增大D.冲击韧度下降E.硬度降低答案：ABCD2.9下列属于熔模铸造脱蜡方法的有A.热水脱蜡B.蒸汽脱蜡C.微波脱蜡D.溶剂脱蜡E.燃烧脱蜡答案：ABCD2.10影响铸件残余应力的因素有A.壁厚差B.浇注温度C.开箱温度D.退让性E.热处理制度答案：ABCDE3.填空题（每空1分，共30分）3.1铸铁中碳当量CE=C+1/3(Si+P)，当CE>4.6%时称为________铸铁。答案：过共晶3.2砂型铸造中，型砂的透气性单位是________。答案：cm³·cm⁻²·min⁻¹3.3球墨铸铁的球化率评定标准GB/T9441中，石墨球数场检测倍率为________。答案：100×3.4低压铸造充型过程可用________方程描述升液速度。答案：伯努利3.5熔模铸造制壳干燥相对湿度一般控制在________%以下。答案：503.6铸铁件模数M=________（写出公式）。答案：M=V/A3.7铝合金除气常用旋转喷吹________气体。答案：氩-氯混合3.8水玻璃砂CO₂硬化反应式为________。答案：Na₂O·mSiO₂+CO₂→Na₂CO₃+mSiO₂3.9球铁淬火回火后组织为________+回火索氏体。答案：马氏体3.10热裂判据中，临界固相率fₛ一般取________%。答案：85–903.11树脂砂再生砂灼烧减量LOI应≤________%。答案：1.53.12铸铁孕育剂FeSi75的粒度一般选________mm。答案：0.5–33.13砂型铸造中，型砂水分每增加0.1%，透气性约下降________%。答案：5–83.14铝合金精炼除气后，测氢仪测得氢含量应≤________mL/100gAl。答案：0.153.15熔模铸造蜡模收缩率一般取________%。答案：0.8–1.23.16球铁曲轴需进行________处理以获得珠光体基体。答案：正火3.17砂型铸造中，型砂的紧实率一般控制在________%。答案：35–453.18低压铸造结晶压力通常为________MPa。答案：0.05–0.13.19铸铁件冒口模数应比铸件模数大________%。答案：20–303.20铝合金变质剂Al-10Sr的加入量一般为________%。答案：0.02–0.063.21砂型铸造中，型砂的含泥量每增加1%，强度约下降________%。答案：8–103.22球铁石墨球数每平方毫米应≥________个。答案：803.23熔模铸造脱蜡后型壳残留蜡量应≤________%。答案：0.23.24铸铁件表面白口深度应≤________mm。答案：33.25铝合金热处理T6制度为________+人工时效。答案：固溶3.26砂型铸造中，型砂的破碎指数应≥________%。答案：803.27球铁冲击试样标准为________mm无缺口。答案：10×10×553.28低压铸造升液管材质常用________。答案：钛酸铝3.29铸铁件射线检测按GB/T5677，缺陷等级________级为合格。答案：33.30铝合金熔体测氢采用Telegas法，平衡压力单位________。答案：mbar4.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防止措施。答案：衰退机理：孕育剂中活性元素（Ca、Ba、Sr）随时间氧化烧损，石墨核心减少，白口倾向增大。防止：1.迟后孕育（随流、型内）；2.采用长效孕育剂（Ba/Ca-FeSi）；3.降低原铁液含硫量；4.缩短孕育至浇注时间<8min；5.控制铁液温度1420–1450℃。4.2说明低压铸造升液阶段产生氧化夹杂的原因及解决途径。答案：原因：升液过快，铝液与升液管壁空气混合，表面氧化膜破裂卷入。解决：1.优化升液曲线，起始加速度≤0.05m·s⁻²；2.升液管内壁喷涂BN涂料；3.提高管壁预热温度≥200℃；4.采用大半径圆角过渡；5.充型前通氩置换空气。4.3写出Chvorinov冒口设计公式并解释各符号含义。答案：t=K·M²，t为凝固时间(s)，K为凝固系数(s·cm⁻²)，M为模数(cm)。冒口模数Mᵣ=(1.2–1.3)Mᶜ，确保冒口晚于铸件凝固。4.4列举树脂砂三种再生方法并比较优缺点。答案：1.机械再生：设备简单，去膜率60–70%，砂粒易破碎；2.热再生：灼烧800℃，去膜率>90%，能耗高；3.湿再生：水洗+碱洗，去膜率>95%，污水需处理。4.5简述铝合金熔体测氢原理（Telegas法）。答案：将多孔陶瓷探头浸入铝液，通入循环氩气，氢扩散至氩气回路达到平衡，测得氢分压pH₂，按Sievert定律计算氢含量，k与温度、合金成分有关。5.应用题（共50分）5.1计算题（15分）某灰铸铁件质量50kg，平均壁厚20mm，材质HT250，采用侧冒口补缩。已知：凝固系数K=0.72s·cm⁻²，收缩率ε=3%，冒口效率η=14%，求冒口体积与模数。解：1.铸件模数Mᶜ=V/A，近似立方体，取当量厚度δ=2cm，则Mᶜ=δ/2=1cm。2.冒口模数Mᵣ=1.2Mᶜ=1.2cm。3.冒口凝固时间tᵣ=K·Mᵣ²=0.72×1.2²=1.04s（仅用于比较，不直接求体积）。4.需补缩金属体积Vₗ=ε·m/ρ=0.03×50/7.2=0.208L=208cm³。5.冒口体积Vᵣ=Vₗ/η=208/0.14≈1486cm³。答：冒口体积约1486cm³，模数1.2cm。5.2工艺分析题（15分）铝合金壳体件（ZL114A）低压铸造出现“流痕”缺陷，位置在远离浇口的上表面，呈波浪状。试分析成因并给出三条改进措施。答案：成因：1.充型速度过低，前流铝液温度下降，氧化膜折叠；2.模具温度梯度不足，局部过冷；3.涂料过厚，导热不均。措施：1.提高升液速度至0.08m·s⁻¹；2.上模增设加热管，保持模具温度≥280℃；3.涂料厚度减至30μm并均匀喷涂。5.3综合设计题（20分）某QT600-3球铁差速器壳体，最大壁厚30mm，最小壁厚8mm，需无冒口铸造，要求：(1)确定碳当量范围；(2)选择浇注系统类型；(3)设计冷铁布置方案；(4)给出热处理工艺曲线草图（文