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）1.在铸造生产中，用于衡量合金充型能力的主要指标是（）。A.流动性B.收缩性C.偏析倾向D.吸气性2.灰铸铁牌号HT200中的数字“200”表示（）。A.最低抗拉强度B.最低屈服强度C.硬度值D.延伸率3.下列哪种铸造方法最适合生产大批量、形状复杂、尺寸精度高的小型有色金属铸件？（）A.砂型铸造B.熔模铸造C.压力铸造D.金属型铸造4.在铸钢凝固过程中，容易产生的主要缺陷是（）。A.缩松B.气孔C.热裂D.冷隔5.造型材料中，原砂的SiO2含量越高，其（）。A.耐火度越高B.透气性越好C.退让性越好D.强度越高6.浇注系统各组元中，起控制金属液充型速度和防止渣滓进入型腔作用的是（）。A.直浇道B.横浇道C.内浇道D.冒口7.铸造合金的线收缩率主要影响铸件的（）。A.尺寸精度B.表面粗糙度C.致密度D.晶粒大小8.为了防止铸件产生热裂，在工艺设计上应主要考虑（）。A.提高浇注温度B.增加铸件壁厚C.改善铸件结构和增设防裂肋D.降低型砂强度9.某铸件在加工后发现内部有形状不规则、表面粗糙的孔洞，颜色较暗，这通常是（）。A.气孔B.缩孔C.渣气孔D.砂眼10.湿型砂中加入煤粉的主要作用是（）。A.提高强度B.提高透气性C.防止铸件表面粘砂D.改善退让性11.熔模铸造中，制造模样的常用材料是（）。A.金属B.石蜡C.塑料D.橡胶12.在冲天炉熔炼中，底焦高度的主要作用是（）。A.保证铁水温度B.调整铁水化学成分C.增加铁水产量D.减少元素烧损13.铸件进行时效处理的目的是（）。A.提高强度B.提高硬度C.消除残余应力D.改善切削加工性14.下列关于冒口与冷铁的描述，错误的是（）。A.冒口用于补缩B.冷铁用于加速凝固C.冒口应设置在铸件最高处D.冷铁必须设置在铸件厚大部位15.金属型铸造与砂型铸造相比，其主要缺点是（）。A.铸件力学性能低B.铸件精度低C.金属模具成本高，制造周期长D.生产率低16.离心铸造适用于生产（）。A.形状复杂的薄壁铸件B.旋转体形的管套类铸件C.大型平板类铸件D.艺术铸造品17.在铸件凝固过程中，共晶成分的合金通常具有（）。A.逐层凝固方式B.糊状凝固方式C.中间凝固方式D.体积凝固方式18.造型时，紧实度不均匀会导致铸件缺陷，下列哪种情况最可能引起冲砂？（）A.型砂紧实度过低B.型砂紧实度过高C.型砂透气性差D.型砂退让性差19.能够有效去除金属液中非金属夹杂物的熔炼操作是（）。A.造渣B.脱氧C.脱硫D.增碳20.铸造工艺设计中，加工余量选择过大的后果是（）。A.加工困难B.铸件报废C.浪费金属材料和加工工时D.产生缩孔二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选、错选均不得分）1.影响合金流动性的因素主要有（）。A.合金的化学成分B.浇注温度C.铸型复杂程度D.铸型导热能力E.浇注压力2.砂型铸造中，造成铸件产生气孔的原因包括（）。A.型砂发气量大且透气性差B.浇注温度过低C.砂型及砂芯烘干不良D.金属液除气不良E.浇注速度过快3.常用的铸件凝固控制原则有（）。A.顺序凝固B.同时凝固C.定向凝固D.层状凝固E.体积凝固4.下列缺陷中，属于由于收缩原因引起的缺陷有（）。A.缩孔B.缩松C.热裂D.冷裂E.变形5.提高压铸件质量的主要工艺措施包括（）。A.提高压射比压B.合理设计浇注系统C.控制模具温度D.选用优质压铸涂料E.降低压射速度6.铸造工艺参数主要包括（）。A.机械加工余量B.铸造收缩率C.起模斜度D.浇注温度E.最小铸出孔7.关于铸铁的石墨化过程，下列说法正确的有（）。A.碳当量越高，石墨化越容易B.冷却速度越快，石墨化越困难C.球化处理促进石墨呈球状D.孕育处理促进石墨细化和片化E.硅是强烈的石墨化元素8.下列材料中，适合制作砂型的有（）。A.黏土砂B.水玻璃砂C.树脂砂D.水泥砂E.石膏砂9.铸件产生粘砂的原因及防止措施包括（）。A.原砂粒度太细，应选用粗砂B.浇注温度过高，应适当降低C.型砂耐火度低，应提高耐火度D.金属液压头过大，应降低高度E.在型腔表面涂刷防粘砂涂料10.特种铸造主要包括（）。A.熔模铸造B.金属型铸造C.压力铸造D.离心铸造E.挤压铸造三、判断题（每题1分，共15分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.铸造是一种适应性广、成本较低的液态金属成形工艺，但容易产生缺陷。（）2.合金的收缩率越大，铸件产生缩孔、缩松的倾向越小。（）3.顺序凝固原则主要用于防止缩孔缩松，但容易产生热裂。（）4.冒口必须具有足够的补缩通道和补缩能力，且晚于铸件凝固。（）5.铸钢的铸造性能比铸铁好，因此铸钢件应用更广泛。（）6.分型面应尽量选在铸件的最大截面处，以便于起模。（）7.模样的尺寸应等于铸件尺寸。（）8.浇注系统设计的好坏直接影响铸件的质量、生产率和成本。（）9.在铸造工艺图中，加工余量是用红色线条表示的。（）10.只有厚大铸件才需要设置冒口，薄壁铸件不需要。（）11.熔模铸造的铸件尺寸精度高，表面粗糙度低，因此可以不再进行机械加工。（）12.铸造应力按产生原因可分为热应力、相变应力和机械应力。（）13.抛丸清理不仅能去除铸件表面的氧化皮和粘砂，还能起到表面强化的作用。（）14.内浇道的位置应尽量开设在铸件的非加工表面或重要加工面上。（）15.金属液的充型速度越快，越容易产生浇不足和冷隔缺陷。（）四、填空题（每空1分，共20分）1.液态合金的充型能力是指________________________的能力，它主要受合金本身的流动性、________________________、铸型性质及浇注条件等因素影响。2.铸造合金在凝固过程中，其体积收缩若得不到补足，则在铸件最后凝固的部位形成________________________，而分散的细小缩孔则称为________________________。3.灰铸铁的性能主要取决于基体组织和________________________的形态、数量和分布。4.砂型铸造中，常用的手工造型方法有整模、分模、________________________、________________________、挖砂造型等。5.浇注系统通常由浇口杯、__________________________、__________________________和内浇道四个部分组成。6.为了防止铸件产生变形和裂纹，对于结构复杂的铸件，通常采用________________________原则进行凝固。7.熔模铸造又称________________________铸造，其工艺过程包括制造蜡模、组装蜡模、制壳、________________________、浇注和清理。8.铸件的常见缺陷中，________________________是由于金属液冷却凝固收缩时得不到补足而产生的；________________________是由于金属液中气体未逸出而形成的。9.在工艺设计时，为了便于从铸型中取出模样，凡垂直于分型面的立壁都必须留有________________________。10.铸造工艺图是指导生产、验收铸件的最基本技术文件，它包括铸件图、________________________图和________________________图。11.冲天炉熔炼铸铁时，常用的炉料包括金属炉料、________________________和________________________。五、简答题（每题8分，共40分）1.简述铸件产生“热裂”缺陷的特征、形成原因及主要防止措施。2.什么是顺序凝固原则和同时凝固原则？它们各适用于什么场合？3.简述浇注系统中各组元（浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道）的主要作用。4.简述灰铸铁与球墨铸铁在组织、性能及应用上的主要区别。5.在设计铸造工艺图时，选择分型面应遵循哪些基本原则？六、计算题（每题10分，共20分）1.某一铸钢件，采用湿型砂铸造，浇注时铸件毛坯重量（包括浇冒口）为500kg，铸件主要壁厚为40mm。已知该铸件为中型复杂件，浇注时间计算系数S取1.2。请用经验公式计算浇注时间t。（公式：t=S√G，其中G为铸件重量，单位kg；t单位s）2.某工厂生产一批灰铸铁件（HT200），原铁水化学成分为：C=3.3%，Si=1.8%，Mn=0.8%，P=0.06%，S=0.08%。目标成分要求为：C=3.1%~3.3%，Si=1.6%~1.8%，Mn=0.7%~0.9%，P<0.12%，S<0.12%。现使用75硅铁（含Si75%）进行孕育处理，加入量为铁水重量的0.4%。请计算：(1)孕育处理后，铁水中的硅含量大概增加了多少？(2)判断原铁水化学成分（除Si外）是否满足目标要求。七、综合分析题（每题15分，共30分）1.某厂生产一批材质为ZG230-450的铸钢阀门，在铸件清理及粗加工后，发现在阀体法兰盘与阀身连接的转角处（热节处）出现了严重的缩孔缺陷，且伴有少量的缩松。该铸件此前一直采用湿型砂铸造，工艺方案为：两个内浇道从法兰盘边缘引入，在阀体最高点设置了一个明冒口。请分析：(1)产生缩孔和缩松的根本原因是什么？(2)现有的浇注系统和冒口设置存在哪些问题？(3)请提出具体的工艺改进措施（至少三点）来解决该缺陷。2.某汽车发动机厂生产铝合金缸体，采用金属型铸造。在生产过程中，发现部分铸件在顶出时或在冷却后，表面出现了明显的冷隔（浇不足）和裂纹缺陷。(1)分析铝合金缸体产生冷隔缺陷的可能原因（从工艺参数、模具状态两方面分析）。(2)分析铝合金缸体产生裂纹缺陷的可能原因（从合金性质、模具结构、工艺操作方面分析）。(3)针对上述缺陷，提出相应的调整方案。参考答案及解析一、单项选择题1.A2.A3.C4.C5.A6.B7.A8.C9.B10.C11.B12.A13.C14.D15.C16.B17.A18.A19.A20.C二、多项选择题1.ABDE2.ACDE3.AB4.ABCDE5.ABCD6.ABCDE7.ABCE8.ABC9.ABCE10.ABCDE三、判断题1.√2.×3.√4.√5.×6.√7.×8.√9.×10.×11.×12.√13.√14.×15.×四、填空题1.液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件；铸型温度2.缩孔；缩松3.石墨4.挖砂；活块5.直浇道；横浇道6.同时凝固7.失蜡；脱蜡8.缩孔；气孔9.起模斜度10.铸型；模样11.燃料；熔剂五、简答题1.简述铸件产生“热裂”缺陷的特征、形成原因及主要防止措施。答：(1)特征：热裂是在铸件凝固末期高温下形成的裂纹。其外形曲折而不规则，裂纹表面严重氧化，无金属光泽，裂口沿晶粒边界产生和发展，裂口宽度较大。(2)形成原因：主要是铸件在凝固末期，固相线附近的温度范围内，合金的收缩受到铸型或铸件本身结构的阻碍，产生的铸造应力超过了该温度下合金的强度极限。此外，晶界存在低熔点共晶物也是导致热裂的重要原因。(3)防止措施：①合理设计铸件结构，避免壁厚突变，减少热节，增设防裂肋。②改善铸型和砂芯的退让性，如在型砂中加入木屑等，或采用空心砂芯。③采用正确的凝固原则，对于易产生热裂的铸件，可采用同时凝固原则。④合理设置浇注系统，使内浇道分布均匀，避免局部过热。5调整合金化学成分，严格控制有害杂质（如硫、磷）的含量，提高合金的高温强度。2.什么是顺序凝固原则和同时凝固原则？它们各适用于什么场合？答：(1)顺序凝固原则：是通过设置冒口和冷铁，使铸件按照“远离冒口的部位先凝固，靠近冒口部位后凝固，冒口最后凝固”的顺序进行。这能保证凝固收缩时的液态补缩通道畅通，防止缩孔和缩松。适用场合：适用于凝固收缩大、壁厚悬殊、易产生缩孔缩松的合金铸件，如铸钢、高强度灰铸铁、可锻铸铁及铝青铜等。(2)同时凝固原则：是采取工艺措施使铸件各部分温差尽量减小，各部位几乎同时凝固。适用场合：适用于凝固收缩很小、壁厚均匀、不易产生缩孔的合金铸件（如灰铸铁、锡青铜），或者结晶温度范围宽、倾向于糊状凝固、对缩松不敏感的合金。也常用于铸件壁厚差较大，且容易产生变形、裂纹的场合，以减小热应力。3.简述浇注系统中各组元（浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道）的主要作用。答：(1)浇口杯：承接来自浇包的金属液，防止金属液飞溅和溢出，便于浇注，并有一定的挡渣作用。(2)直浇道：连接浇口杯与横浇道，利用其高度产生静压力，使金属液充满型腔，并调节金属液的流速。(3)横浇道：连接直浇道和内浇道，起向内浇道分配金属液的作用，其主要功能是挡渣和储渣。(4)内浇道：引导金属液进入型腔，控制金属液充型的速度和方向，并调节铸件各部分的温度分布（实现顺序或同时凝固）。4.简述灰铸铁与球墨铸铁在组织、性能及应用上的主要区别。答：(1)组织区别：灰铸铁中的石墨呈片状；球墨铸铁中的石墨呈球状。(2)性能区别：①灰铸铁：片状石墨对基体割裂严重，应力集中大，抗拉强度低，塑性、韧性极低，但减震性好，耐磨性好，铸造性能好。②球墨铸铁：球状石墨对基体割裂小，应力集中小，不仅保持了灰铸铁的耐磨、减震性，而且具有很高的抗拉强度和良好的塑性与韧性（即“以铁代钢”）。(3)应用区别：①灰铸铁：用于制造承受压应力、减震、耐磨的零件，如机床床身、箱体、底座等。②球墨铸铁：用于制造受力复杂、强度和韧性要求较高的零件，如曲轴、凸轮轴、连杆、齿轮等。5.在设计铸造工艺图时，选择分型面应遵循哪些基本原则？答：(1)应尽量使铸件的全部或大部置于同一半型内，或者使重要加工面与加工基准面在同一半型内，以保证铸件精度。(2)应尽量减少分型面的数量，最好只有一个分型面，以简化造型工艺，减少错箱缺陷。(3)分型面应尽量选用平面，少用曲面，以简化制造和造型。(4)分型面应尽量选在铸件的最大截面处，以便于起模和利用模样。(5)应尽量减少活块的数量，避免高大的吊砂或深腔，以简化造型操作。(6)应便于下芯、合箱及检查型腔尺寸。(7)应使浇注系统设置方便，并有利于排气和补缩。六、计算题1.解：根据题意，铸件毛坯重量G=500kg，系数S=1.2。浇注时间计算公式为：t=S√G代入数据得：t=1.2×√500√500≈22.36t≈1.2×22.36=26.83(s)答：该铸件的浇注时间约为27秒。2.解：(1)计算硅含量的增加量：硅铁加入量为0.4%，硅铁含硅量为75%。增加的硅含量=加入量×硅铁含硅量ΔSi=0.4%×75%=0.3%所以，孕育处理后，铁水中的硅含量大概增加了0.3%。(2)判断原铁水成分：①碳（C）：原铁水3.3%，目标3.1%~3.3%，满足要求。②硅（Si）：原铁水1.8%，目标1.6%~1.8%，满足要求。③锰：原铁水0.8%，目标0.7%~0.9%，满足要求。④磷（P）：原铁水0.06%，目标<0.12%，满足要求。⑤硫（S）：原铁水0.08%，目标<0.12%，满足要求。结论：原铁水化学成分（除Si外）均满足目标要求。注：虽然原铁水Si在上限，但孕育处理会增加Si，若最终Si超标需调整原铁水Si量，但题目仅问原铁水是否满足，故满足。七、综合分析题1.解：(1)产生缩孔和缩松的根本原因：铸钢的凝固收缩率大，呈逐层凝固。在阀体法兰盘与阀身连接的转角处存在热节（金属积聚处，冷却慢），该处最后凝固。当周围金属凝固收缩时，该处无法得到足够的液态金属补缩，从而形成缩孔和缩松。(2)现有工艺问题：①浇注系统：内浇道从法兰盘引入，法兰盘较厚，引入处过热会加剧热节效应，且可能导致法兰盘温度过高，阻碍补缩通道。②冒口设置：仅在最高点设置一个冒口，可能无法有效对法兰盘与阀身连接处的热节进行补缩，特别是当补缩距离过长或冒口补缩压力不足时。③工艺原则：未有效利用冷铁等工艺手段加速热节处的凝固，未建立有效的顺序凝固补缩通道。(3)工艺改进措施：①改变内浇道位置：将内浇道开设在阀身薄壁处，使金属液先流经薄壁，再填充厚壁