2025年鑄造工（高級(jí)技師）創(chuàng)新設(shè)計(jì)考試試卷考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、填空題（每空2分，共30分）要求：請(qǐng)根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，將正確的答案填入橫線上。填錯(cuò)、漏填、多填均不得分。1.鑄造工藝中，為了減少金屬液的氧化和吸氣，通常會(huì)在澆包中添加________和________。2.高溫合金鑄件在冷卻過程中容易出現(xiàn)________現(xiàn)象，這主要是因?yàn)楹辖鸬腳_______特性所致。3.砂型鑄造中，芯骨的作用是支撐砂芯，防止其變形或坍塌，同時(shí)還能提高鑄件的________和________。4.鑄造缺陷中，冷隔是指鑄件表面或內(nèi)部出現(xiàn)的________，通常是由于金屬液________所致。5.造型材料中，型砂的緊實(shí)度直接影響鑄件的________和________，一般用________和________來表示。6.鑄造過程中，為了防止金屬液在澆注時(shí)產(chǎn)生飛濺，通常會(huì)在澆口杯上方設(shè)置________，并在澆注前進(jìn)行________。7.熔煉過程中，爐料的配比直接影響金屬液的________和________，不合理配比會(huì)導(dǎo)致________問題。8.鑄件的熱處理是為了改善其________和________，常見的熱處理方法有________、________和________。9.陶瓷型鑄造中，陶瓷材料的主要成分是________和________，其優(yōu)勢(shì)在于________和________。10.鑄造過程中，為了減少應(yīng)力集中，常采用________、________和________等工藝措施。二、選擇題（每題3分，共30分）要求：請(qǐng)根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，在每小題的四個(gè)選項(xiàng)中選出最符合題意的答案，并將其序號(hào)填入括號(hào)內(nèi)。多選、錯(cuò)選、漏選均不得分。1.下列哪種缺陷不屬于鑄造常見的表面缺陷？（）A.冷隔B.抱砂C.裂紋D.氣孔2.造型材料中，用于提高型砂強(qiáng)度和透氣性的物質(zhì)是？（）A.水分B.黏結(jié)劑C.附加物D.填充料3.熔煉鋁硅合金時(shí)，為了防止鋁的燒損，通常會(huì)在爐料中加入？（）A.金屬硅B.金屬銅C.金屬鎂D.金屬鎳4.鑄造過程中，為了防止金屬液在澆注時(shí)產(chǎn)生卷氣，通常會(huì)在澆口杯中添加？（）A.澆口杯蓋B.澆口杯濾網(wǎng)C.澆口杯擋板D.澆口杯噴嘴5.陶瓷型鑄造中，陶瓷材料的主要成分是？（）A.硅砂和黏土B.陶瓷粉和玻璃球C.陶瓷纖維和樹脂D.陶瓷顆粒和耐火材料6.鑄件的熱處理是為了改善其？（）A.強(qiáng)度和硬度B.透氣性和強(qiáng)度C.耐腐蝕性和強(qiáng)度D.耐磨性和強(qiáng)度7.砂型鑄造中，芯骨的作用是？（）A.支撐砂芯，防止其變形或坍塌B.提高鑄件的強(qiáng)度和硬度C.增加鑄件的透氣性D.減少金屬液的氧化和吸氣8.鑄造缺陷中，冷隔是指？（）A.鑄件表面或內(nèi)部出現(xiàn)的縫隙B.鑄件表面出現(xiàn)的凸起C.鑄件內(nèi)部出現(xiàn)的孔洞D.鑄件表面出現(xiàn)的凹陷9.熔煉過程中，爐料的配比直接影響金屬液的？（）A.化學(xué)成分和物理性能B.溫度和流動(dòng)性C.強(qiáng)度和硬度D.透氣性和強(qiáng)度10.鑄造過程中，為了減少應(yīng)力集中，常采用？（）A.護(hù)帽B.倒扣C.壁厚均勻D.以上都是三、簡答題（每題5分，共25分）要求：請(qǐng)根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，簡要回答下列問題。1.簡述鑄造工藝中，型砂的緊實(shí)度對(duì)鑄件質(zhì)量的影響。2.解釋什么是鑄造缺陷中的氣孔，并簡述其產(chǎn)生的主要原因。3.簡述高溫合金鑄件在冷卻過程中容易出現(xiàn)的問題，以及如何預(yù)防。4.說明陶瓷型鑄造相較于傳統(tǒng)砂型鑄造的優(yōu)勢(shì)。5.簡述鑄造過程中，為了防止金屬液在澆注時(shí)產(chǎn)生飛濺，可以采取哪些措施。四、論述題（每題10分，共20分）要求：請(qǐng)根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，詳細(xì)論述下列問題。1.論述鑄造工藝中，熔煉過程對(duì)鑄件質(zhì)量的影響，并說明如何優(yōu)化熔煉工藝。2.論述鑄造過程中，如何通過工藝措施減少應(yīng)力集中，并舉例說明具體方法。五、綜合應(yīng)用題（每題12分，共24分）要求：請(qǐng)根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識(shí)，結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)中的問題，分析并回答下列問題。1.某鑄造廠在生產(chǎn)一批鋁硅合金鑄件時(shí)，發(fā)現(xiàn)鑄件表面出現(xiàn)大量氣孔，請(qǐng)分析可能的原因，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。2.某工程師在設(shè)計(jì)一套陶瓷型鑄造工藝時(shí)，遇到了壁厚不均的問題，請(qǐng)分析可能的原因，并提出相應(yīng)的解決方案。本次試卷答案如下一、填空題（每空2分，共30分）1.木屑和覆蓋劑解析：木屑主要用作發(fā)泡劑，在金屬液澆注前受熱分解產(chǎn)生氣體，形成海綿狀泡沫，從而在鑄件內(nèi)部形成微小的孔洞，改善透氣性；覆蓋劑則主要覆蓋在金屬液表面，防止金屬液氧化和吸氣，常用的有覆蓋劑粉和覆蓋劑液。2.冷裂和收縮解析：高溫合金鑄件在冷卻過程中，由于合金的收縮特性，容易出現(xiàn)冷裂現(xiàn)象，這是由于冷卻不均勻?qū)е妈T件內(nèi)部產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力所致；同時(shí)，合金的收縮特性也會(huì)導(dǎo)致鑄件尺寸偏差和內(nèi)部缺陷。3.尺寸精度和表面質(zhì)量解析：芯骨的作用是支撐砂芯，防止其在金屬液壓力下變形或坍塌，從而保證鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量；同時(shí)，芯骨還能提高鑄件的強(qiáng)度和剛度。4.縫隙和金屬液不流動(dòng)解析：冷隔是指鑄件表面或內(nèi)部出現(xiàn)的縫隙，通常是由于金屬液在澆注過程中流動(dòng)不暢，導(dǎo)致液流之間未能完全融合所致；此外，澆注溫度過低或澆注速度過慢也會(huì)加劇冷隔現(xiàn)象。5.強(qiáng)度和透氣性，緊實(shí)度，水分解析：型砂的緊實(shí)度直接影響鑄件的強(qiáng)度和透氣性，緊實(shí)度過高會(huì)導(dǎo)致鑄件強(qiáng)度增加但透氣性下降，反之亦然；緊實(shí)度一般用緊實(shí)度儀測(cè)量，其數(shù)值與型砂中的水分含量密切相關(guān)。6.澆口杯擋板和扒渣解析：澆口杯擋板可以防止金屬液在澆注時(shí)產(chǎn)生飛濺，保護(hù)操作人員安全，并減少金屬液的氧化和吸氣；扒渣則是在澆注前將金屬液表面的浮渣清除干凈，提高金屬液的純凈度。7.化學(xué)成分和物理性能，成分偏析解析：熔煉過程中，爐料的配比直接影響金屬液的化學(xué)成分和物理性能，不合理的配比會(huì)導(dǎo)致成分偏析、性能不達(dá)標(biāo)等問題；因此，必須嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行爐料配比。8.強(qiáng)度和硬度，正火，淬火，回火解析：鑄件的熱處理是為了改善其強(qiáng)度和硬度，常見的熱處理方法有正火、淬火和回火；正火可以提高鑄件的強(qiáng)度和韌性，淬火可以顯著提高鑄件的硬度和耐磨性，回火可以消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，提高鑄件的韌性。9.氧化鋁和硅酸鋁，高溫強(qiáng)度和耐腐蝕性解析：陶瓷型鑄造中，陶瓷材料的主要成分是氧化鋁和硅酸鋁，其優(yōu)勢(shì)在于高溫強(qiáng)度高、耐腐蝕性好，適用于鑄造高溫合金和特殊合金鑄件；此外，陶瓷材料的導(dǎo)熱性較差，可以減少金屬液的冷卻速度，有利于鑄件組織細(xì)化。10.護(hù)帽，倒扣，壁厚均勻解析：鑄造過程中，為了減少應(yīng)力集中，常采用護(hù)帽、倒扣和壁厚均勻等工藝措施；護(hù)帽可以防止鑄件在冷卻過程中產(chǎn)生縮孔和縮松，倒扣可以改善金屬液的流動(dòng)性，壁厚均勻可以減少鑄件的收縮應(yīng)力。二、選擇題（每題3分，共30分）1.C解析：鑄造常見的表面缺陷包括冷隔、抱砂、氣孔和裂紋；其中，裂紋屬于內(nèi)部缺陷，不屬于表面缺陷。2.B解析：造型材料中，黏結(jié)劑用于提高型砂的強(qiáng)度和黏結(jié)性，常用的有水玻璃、樹脂和黏土等；附加物主要用于改善型砂的性能，如提高透氣性、防粘砂等；填充料主要用于降低型砂成本，常用的有硅砂、礦渣等。3.A解析：熔煉鋁硅合金時(shí)，為了防止鋁的燒損，通常會(huì)在爐料中加入金屬硅，金屬硅可以與鋁形成合金，提高鋁的穩(wěn)定性；同時(shí)，金屬硅還可以提高鋁硅合金的強(qiáng)度和耐磨性。4.C解析：澆口杯擋板可以防止金屬液在澆注時(shí)產(chǎn)生飛濺，保護(hù)操作人員安全，并減少金屬液的氧化和吸氣；澆口杯濾網(wǎng)主要用于過濾金屬液中的雜質(zhì)，澆口杯噴嘴主要用于控制金屬液的澆注速度和方向。5.D解析：陶瓷型鑄造中，陶瓷材料的主要成分是陶瓷顆粒和耐火材料，常用的有氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷等；硅砂和黏土主要用于砂型鑄造，陶瓷粉和玻璃球主要用于陶瓷型鑄造的填充料，陶瓷纖維和樹脂主要用于復(fù)合型鑄造。6.A解析：鑄件的熱處理是為了改善其強(qiáng)度和硬度，常見的熱處理方法有正火、淬火和回火；正火可以提高鑄件的強(qiáng)度和韌性，淬火可以顯著提高鑄件的硬度和耐磨性，回火可以消除淬火產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，提高鑄件的韌性。7.A解析：砂型鑄造中，芯骨的作用是支撐砂芯，防止其在金屬液壓力下變形或坍塌，從而保證鑄件的尺寸精度和表面質(zhì)量；芯骨還能提高鑄件的強(qiáng)度和剛度。8.A解析：鑄造缺陷中，冷隔是指鑄件表面或內(nèi)部出現(xiàn)的縫隙，通常是由于金屬液在澆注過程中流動(dòng)不暢，導(dǎo)致液流之間未能完全融合所致；此外，澆注溫度過低或澆注速度過慢也會(huì)加劇冷隔現(xiàn)象。9.A解析：熔煉過程中，爐料的配比直接影響金屬液的化學(xué)成分和物理性能，不合理的配比會(huì)導(dǎo)致成分偏析、性能不達(dá)標(biāo)等問題；因此，必須嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行爐料配比。10.D解析：鑄造過程中，為了減少應(yīng)力集中，常采用護(hù)帽、倒扣和壁厚均勻等工藝措施；護(hù)帽可以防止鑄件在冷卻過程中產(chǎn)生縮孔和縮松，倒扣可以改善金屬液的流動(dòng)性，壁厚均勻可以減少鑄件的收縮應(yīng)力。三、簡答題（每題5分，共25分）1.簡述鑄造工藝中，型砂的緊實(shí)度對(duì)鑄件質(zhì)量的影響。解析：型砂的緊實(shí)度對(duì)鑄件質(zhì)量有重要影響，緊實(shí)度過高會(huì)導(dǎo)致鑄件強(qiáng)度增加但透氣性下降，容易產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷；緊實(shí)度過低會(huì)導(dǎo)致鑄件強(qiáng)度不足，容易產(chǎn)生塌陷、變形等缺陷。因此，必須控制型砂的緊實(shí)度，使其處于適宜的范圍。2.解釋什么是鑄造缺陷中的氣孔，并簡述其產(chǎn)生的主要原因。解析：氣孔是指鑄件內(nèi)部或表面出現(xiàn)的孔洞，通常是由于金屬液在澆注過程中卷入空氣，或型砂中的水分過多，受熱后分解產(chǎn)生氣體所致；此外，金屬液中的氣體未能在冷卻過程中完全逸出也會(huì)導(dǎo)致氣孔缺陷。3.簡述高溫合金鑄件在冷卻過程中容易出現(xiàn)的問題，以及如何預(yù)防。解析：高溫合金鑄件在冷卻過程中容易出現(xiàn)冷裂和收縮問題，這是由于合金的收縮特性，以及冷卻不均勻?qū)е妈T件內(nèi)部產(chǎn)生較大的收縮應(yīng)力所致；預(yù)防措施包括優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用合理的冷卻方式，以及進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚淼取?.說明陶瓷型鑄造相較于傳統(tǒng)砂型鑄造的優(yōu)勢(shì)。解析：陶瓷型鑄造相較于傳統(tǒng)砂型鑄造的優(yōu)勢(shì)在于，陶瓷材料的強(qiáng)度高、耐腐蝕性好，可以鑄造高溫合金和特殊合金鑄件；此外，陶瓷材料的導(dǎo)熱性較差，可以減少金屬液的冷卻速度，有利于鑄件組織細(xì)化，提高鑄件質(zhì)量。5.簡述鑄造過程中，為了防止金屬液在澆注時(shí)產(chǎn)生飛濺，可以采取哪些措施。解析：為了防止金屬液在澆注時(shí)產(chǎn)生飛濺，可以采取以下措施：在澆口杯中添加澆口杯擋板，防止金屬液飛濺；在澆注前進(jìn)行扒渣，清除金屬液表面的浮渣；控制澆注溫度和澆注速度，防止金屬液過熱或流動(dòng)過快；此外，還可以采用自動(dòng)澆注設(shè)備，減少人為因素對(duì)金屬液的影響。四、論述題（每題10分，共20分）1.論述鑄造工藝中，熔煉過程對(duì)鑄件質(zhì)量的影響，并說明如何優(yōu)化熔煉工藝。解析：熔煉過程對(duì)鑄件質(zhì)量有重要影響，熔煉過程中的溫度控制、成分控制、除氣除渣等環(huán)節(jié)都會(huì)直接影響金屬液的純凈度和性能；優(yōu)化熔煉工藝的措施包括：采用先進(jìn)的熔煉設(shè)備，嚴(yán)格控制熔煉溫度，采用合理的爐料配比，以及進(jìn)行有效的除氣除渣等。2.論述鑄造過程中，如何通過工藝措施減少應(yīng)力集中，并舉例說明具體方法。解析：鑄造過程中，應(yīng)力集中是導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生裂紋的主要原因之一；減少應(yīng)力集中的工藝措施包括：優(yōu)化鑄件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用合理的澆注系統(tǒng)，進(jìn)行適當(dāng)?shù)拿翱谠O(shè)計(jì)，以及采用熱處理等；例如，采用護(hù)帽可以防止鑄件在冷卻過程中產(chǎn)生縮孔和縮松，采用倒扣可以改善金屬液的流動(dòng)性，采用壁厚均勻可以減少鑄件的收縮應(yīng)力。五、綜合應(yīng)用題（每題12分，共24分）1.某鑄造廠在生產(chǎn)一批鋁硅合金鑄件時(shí)，發(fā)現(xiàn)鑄件表面出現(xiàn)大量氣孔，請(qǐng)分析可能的原因，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。解析：鋁硅合金鑄件表面出現(xiàn)大量氣孔，可能的原因包括：金屬液在澆注過程中卷入空氣，型砂中的水分過多，受熱后分解產(chǎn)生氣體，金屬液中的氣體未能在冷卻過程中完全逸出等