求铸造高级工考核试卷及答案

求铸造高级工考核试卷及答案一、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.冲击韧性≥250kJ/m²答案：A2.下列元素中，对球墨铸铁球化效果危害最大的是（）。A.镁B.铈C.硫D.硅答案：C3.采用树脂砂造型时，影响起模时间的关键因素是（）。A.砂温B.树脂加入量C.固化剂种类与加入量D.原砂粒度答案：C4.大型铸钢件热裂缺陷最常出现的部位是（）。A.浇口根部B.冒口根部C.铸件最大热节处D.冷铁边缘答案：C5.冷铁的主要作用是（）。A.补缩B.排气C.激冷，调节凝固顺序D.减少气体溶解度答案：C6.在熔炼高锰钢（Mn13）时，下列脱氧顺序正确的是（）。A.锰铁→硅铁→铝B.铝→硅铁→锰铁C.硅铁→锰铁→铝D.铝→锰铁→硅铁答案：B7.采用EPC（消失模）工艺生产铸铁件时，最易出现的缺陷是（）。A.缩孔B.粘砂C.炭黑夹杂D.热裂答案：C8.下列检测方法中，可定量评定球化率的是（）。A.超声探伤B.金相图像分析C.磁粉探伤D.射线探伤答案：B9.铸件壁厚突变处常设过渡圆角，其主要目的是（）。A.减少热节B.降低冷却速度C.减小应力集中D.便于起模答案：C10.采用AOD精炼不锈钢时，吹入的气体是（）。A.氩+氧B.氮+氧C.氩+氢D.氩+二氧化碳答案：A11.铸铁孕育处理加入的孕育剂75SiFe最佳粒度范围是（）。A.0.1–0.5mmB.0.5–3mmC.3–8mmD.8–15mm答案：B12.下列因素中，对铝合金针孔度影响最小的是（）。A.氢含量B.浇注温度C.铸型水分D.铸型透气性答案：D13.大型铸钢件焊补前必须预热，其预热温度主要取决于（）。A.碳当量B.铸件重量C.缺陷深度D.焊条直径答案：A14.采用呋喃树脂自硬砂时，影响砂型强度的关键环境因素是（）。A.环境湿度B.环境风速C.环境气压D.环境粉尘浓度答案：A15.下列缺陷中，属于体积型缺陷的是（）。A.气孔B.夹砂C.缩松D.冷隔答案：C16.球铁曲轴铸件进行正火处理的主要目的是（）。A.提高硬度B.提高塑韧性C.消除渗碳体，获得珠光体基体D.消除应力答案：C17.熔模铸造用蜡基模料回收时，最常用的脱水方法是（）。A.真空干燥B.离心分离C.静置沉淀D.加盐破乳答案：B18.下列合金中，流动性最好的是（）。A.ZL104B.ZL201C.HT300D.QT700-2答案：A19.采用垂直分型无箱射压造型线时，影响砂型紧实度的首要参数是（）。A.射砂压力B.压实比压C.砂温D.型砂水分答案：B20.铸铁件表面出现“白口”缺陷，其根本原因是（）。A.碳当量过低，冷却过快B.硫含量过高C.磷含量过高D.浇注温度过低答案：A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，请将所有正确选项的字母填入括号内，漏选、错选均不得分）21.下列措施可有效防止铝合金铸件产生氧化夹杂的有（）。A.采用过滤网B.降低浇注温度C.采用倾斜浇注D.增加冒口高度E.采用真空浇注答案：A、C、E22.影响球墨铸铁石墨球化率的因素包括（）。A.原铁液硫含量B.残留镁量C.浇注时间D.孕育剂量E.铸件模数答案：A、B、D23.大型铸钢件冒口设计时需要考虑（）。A.模数法B.补缩液量法C.三次方根定律D.热中心偏移E.补贴厚度答案：A、B、D、E24.下列属于粘土砂型砂性能检测项目的有（）。A.湿压强度B.紧实率C.灼烧减量D.发气量E.热变形量答案：A、B、C、D25.采用冷芯盒制芯工艺的优点有（）。A.无需加热，节能B.尺寸精度高C.可立即下芯D.无有害气体E.芯砂流动性好答案：A、B、C、E26.下列关于铸铁件热时效工艺参数的描述正确的有（）。A.升温速度≤50℃/hB.保温温度550–600℃C.保温时间按最大壁厚1h/10mm计D.随炉冷却至≤200℃出炉E.可完全消除加工变形答案：A、B、C、D27.熔炼铜合金时，下列脱氧剂中属于表面脱氧的有（）。A.磷铜B.镁C.木炭D.硼渣E.锂答案：C、D28.下列缺陷中，可用渗透探伤法发现的有（）。A.表面气孔B.表面冷隔C.皮下缩松D.表面裂纹E.夹砂答案：A、B、D、E29.影响树脂砂可使用时间的因素有（）。A.树脂加入量B.固化剂加入量C.砂温D.环境湿度E.原砂角形系数答案：A、B、C、D30.下列关于EPC消失模涂料性能要求的说法正确的有（）。A.透气性高B.涂层强度高C.发气量低D.涂挂性好E.导热率高答案：A、B、C、D三、填空题（每空1分，共20分）31.球墨铸铁标准GB/T1348中，QT600-3的“3”表示________≥3%。答案：断后伸长率32.采用发热冒口时，其发热材料主要组分为铝粉、氧化铁粉和________。答案：助燃剂（或硝酸钠）33.铝合金精炼除气时，通入氩气的流量一般按________L/min·kg计。答案：0.1–0.334.大型铸钢件焊补后必须立即进行________处理，以消除焊接应力。答案：回火（或去应力退火）35.粘土砂湿型砂的适宜水分范围可用________仪快速测定。答案：紧实率（或水分电测）36.熔模铸造硅溶胶型壳的常温强度主要靠________粘结相提供。答案：硅胶凝胶37.铸铁件石墨形态为D型石墨时，其力学性能特点是________高、________低。答案：硬度、塑性38.采用MAGMA软件进行凝固模拟时，判定缩孔判据最常用的标准是________。答案：Niyama（或G/R^0.5）39.铜合金熔炼时，旧炉料比例一般控制在________%以内，以防杂质积累。答案：7040.垂直分型射压造型线的比压通常取________MPa。答案：1.5–2.541.球铁曲轴进行感应淬火时，表面硬度要求达到________HRC以上。答案：5042.树脂砂再生砂灼烧减量应控制在________%以下。答案：1.543.铝合金金属型铸造时，型温一般控制在________℃。答案：200–30044.大型铸铁件采用振动时效时，激振频率应选择在铸件固有频率的________附近。答案：共振峰45.铸钢件补缩冒口计算时，补缩效率取值为________%。答案：14–2046.采用EPC工艺时，泡沫模样密度一般取________g/L。答案：20–3047.球铁铁液出炉温度一般比灰铁高________℃。答案：30–5048.熔炼高铬铸铁时，铬烧损率约为________%。答案：5–1049.铸铁件表面喷丸强化后，表面残余应力为________应力。答案：压50.铜合金熔炼时，覆盖木炭层厚度应≥________mm。答案：30四、简答题（共6题，共40分）51.（封闭型，6分）简述球墨铸铁孕育衰退的主要原因及防止措施。答案：主要原因：1.孕育剂中有效元素（Si、Ba、Ca）随时间氧化损失；2.铁液温度高，保温时间长，扩散加快；3.硫、氧回升，消耗孕育核心。防止措施：1.出炉温度控制在1480–1520℃；2.采用迟后孕育（随流、型内）；3.选用长效孕育剂（BaSiFe、SrSiFe）；4.缩短铁液停留时间，15min内浇注完毕；5.加盖保温剂减少氧化。52.（开放型，7分）某厂生产QT700-2曲轴，经检测石墨球化率仅70%，试分析可能原因并提出系统改进方案。答案：原因分析：1.原铁液硫高（>0.02%）；2.残留镁低（<0.03%）或镁衰退快；3.孕育量不足或孕育衰退；4.炉料中反球化元素（Ti、As、Pb）超标；5.浇注温度低，凝固速度快。改进方案：1.炉料优选低硫生铁（S≤0.015%），废钢比例≤30%；2.球化剂选用FeSiMg6RE1，加入量1.3–1.5%，保证残留镁0.04–0.06%；3.二次孕育：包内0.5%BaSiFe+随流0.1%SrSiFe；4.控制出炉温度1500±10℃，10min内浇注；5.炉前快速光谱检测，合格后5min内浇注完毕；6.型内放置0.2%SrSiFe块，提高late孕育效果；7.跟踪检验，球化率≥80%方可批量生产。53.（封闭型，6分）说明大型铸钢件为何需设置补贴，并给出补贴厚度的经验公式。答案：补贴作用：保证冒口补缩通道畅通，使铸件由远及近定向凝固，防止缩孔进入铸件。经验公式：补贴厚度δ=k√R，其中R为铸件热节圆半径（cm），k为材料系数，低合金钢取0.8–1.0，碳钢取1.0–1.2。补贴高度应超过热节顶部1.5R，并设1:10斜度与铸件连接。54.（开放型，7分）某铝合金缸盖金属型铸造出现“浇不足”，试从工艺、设备、操作三方面提出十条以上改进措施。答案：工艺：1.提高铝液出炉温度至720–740℃；2.增大浇口截面积30%；3.设多个内浇口分散引入；4.提高型温至250℃并分区控温；5.涂料厚度减薄至80μm提高导热；6.增设排气槽0.3mm×5mm均布；7.采用倾斜浇注（倾角30°）。设备：8.提高浇包倾转速度，缩短浇注时间20%；9.采用伺服倾转包，保证恒定压头；10.型腔抽真空至–0.3bar。操作：11.浇注前吹干型腔水分；12.浇口杯始终充满，保持压头≥120mm；13.培训工人实现8s内完成浇注；14.炉前测氢≤0.25mL/100g，防止氧化膜堵塞通道；15.每模喷涂后吹净残留涂料颗粒。55.（封闭型，6分）写出熔炼1t0Cr18Ni9不锈钢采用AOD脱碳的“四步”工艺参数（温度、吹氧量、氩氧比、终点碳）。答案：1.初吹：温度1550℃，O₂:Ar=3:1，脱碳至0.20%；2.中吹：温度1600℃，O₂:Ar=1:1，脱碳至0.06%；3.精炼：温度1650℃，O₂:Ar=1:3，脱碳至0.025%；4.还原：停氧，加FeSi还原渣，Ar搅拌10min，终点C≤0.03%，温度调至1580℃出钢。56.（开放型，8分）结合实例说明如何运用“模数法+补缩液量法”综合设计灰铸铁机床床身冒口，并给出验证步骤。答案：实例：床身导轨段热节厚80mm，长500mm，高200mm。步骤：1.计算热节模数M=V/A=80×500×200/[2(80×500+80×200+500×200)]=2.86cm；2.选冒口模数Mr=1.2M=3.43cm；3.取圆柱形冒口，设H/D=1.5，则Mr=πD³/12/(πD²/2+πD²/4)=D/6，得D=20.6cm，取210mm，H=315mm；4.补缩液量验算：热节体积V=8×50×20=8000cm³，缩率取3%，需补缩液240cm³；冒口有效体积=π(10.5)²×31.5×14%=970cm³>240cm³，满足；5.用MAGMA模拟，发现缩孔局限在冒口内，床身无缺陷；6.试浇两件，射线探伤达GB2级，加工后无渗漏，方案固化批量生产。五、应用题（共4题，共50分）57.（计算题，12分）某厂生产QT500-7轮毂，材质密度7.1kg/dm³，铸件重量42kg，平均壁厚25mm，采用发热冒口补缩。已知：缩率取5%，冒口补缩效率20%，发热冒口发热量Q=2500kJ/kg，金属比热容0.5kJ/(kg·℃)，潜热230kJ/kg，过热温度降150℃。求：1.所需补缩金属重量；2.发热冒口最小总重量；3.若冒口分为2个，求单个冒口直径（H/D=1取圆柱形）。答案：1.补缩金属Δm=42×5%=2.1kg；2.冒口金属量m=Δm/20%=10.5kg；发热部分替代金属过热及潜热，设替代率k=0.6，则发热材料提供能量E=2500×m_f，需满足0.6×(2.1×230+2.1×0.5×150)=0.6×598.5=359kJ，得m_f=359/2500=0.144kg，冒口金属量减至10.5–0.144=10.356kg，取10.4kg；3.单个冒口金属5.2kg，体积V=5.2/7.1=0.732dm³，H=D，V=πD³/4，D=(4V/π)^(1/3)=(4×0.732×10³/3.14)^(1/3)=9.4cm，取95mm。58.（分析题，12分）某铝合金转向节金属型低压铸造，出现“脱皮”缺陷，厚度0.5–1mm，位于浇口对面型壁附近。试分析形成机理并给出系统解决措施。答案：机理：1.一次氧化膜在充型前形成，随液流冲击粘附型壁；2.型温低，先凝固层被二次铝液冲破，氧化膜折叠滞留；3.涂料脱落，粗糙界面促进氧化膜锚固；4.充型速度过快，氧化膜破碎卷入。措施：1.提高型温至280℃，缩小温差；2.涂料采用锆英粉基，厚度120μm，850℃烧结提高附着力；3.阶梯降压，升液0.04MPa→充型0.08MPa→保压0.12MPa，速度≤5cm/s；4.增设过滤网（30ppi）阻膜；5.每模喷石墨水基脱模剂后吹干；6.旧料比例≤40%，精炼除渣测氢≤0.20mL/100g；7.X光抽检，脱皮缺陷由5%降至0.3%。59.（综合题，13分）某厂采用树脂砂生产2.5t灰铸铁机床立柱，尺寸1600mm×600mm×500mm，要求导轨面硬度180–220HBW，无缩松。试制定完整工艺方案：1.浇注位置与分型面；2.浇注系统截面积比；3.冷铁布置；4.冒口类型与尺寸；5.熔炼及炉前控制；6.时效规范；7.硬度检测部位。答案：1.导轨面朝下，整体位于下型，分型面设在导轨顶面向上50mm水平面；2.采用封闭式浇注系统，F直:F横:F内=1:1.5:2，直浇道φ80mm陶瓷管，横浇道梯形40/50×60mm双层，内浇口扁梯形6×50mm共6道切线引入；3.导轨厚80mm，下设成形冷铁，厚40mm，材质HT200，间距150mm，冷铁背面设φ10mm排气孔；4.顶冒口2个，采用发热保温冒口，模数法得Mr=4.2cm，取圆柱形φ300mm×H450mm，颈缩至φ240mm，补贴1:8斜度；5.熔炼：冲天炉+中频炉双联，出炉温度1480℃，炉前三角试片白口宽3–5mm，孕育剂0.3%75SiFe