2025年鑄造工（高級）鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢案例分析考試試卷考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本大題共20小題，每小題4分，共80分。在每小題列出的四個選項中，只有一項是最符合題目要求的，請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)。）1.隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，未來鑄造行業(yè)將更傾向于采用哪種工藝來減少有害氣體的排放？A.傳統(tǒng)砂型鑄造B.熔模鑄造C.壓鑄工藝D.精鑄工藝2.在鋁合金鑄造過程中，為了提高鑄件的表面質(zhì)量，通常會在鑄型表面噴涂哪種材料？A.石墨粉B.石英粉C.凡士林D.覆膜砂3.鑄造過程中，為了防止鑄件產(chǎn)生氣孔，通常會在熔煉時加入哪種元素作為變質(zhì)劑？A.鈉B.鎂C.鋁D.鋅4.在鑄造生產(chǎn)中，為了提高鑄件的力學(xué)性能，通常會在鑄鐵中添加哪種合金元素？A.硅B.錳C.銅D.鎳5.鑄造模具的硬度通常要求較高，這是因為模具需要承受多大的壓力？A.100MPaB.200MPaC.300MPaD.400MPa6.在鑄造過程中，為了提高鑄件的尺寸精度，通常會在模具設(shè)計中采用哪種方法？A.增加模具的冷卻水道B.減小模具的間隙C.提高模具的硬度D.采用高精度的測量設(shè)備7.鑄造過程中，為了防止鑄件產(chǎn)生裂紋，通常會在澆注時采取哪種措施？A.提高澆注溫度B.降低澆注速度C.增加澆注量D.減少澆注壓力8.在鑄造生產(chǎn)中，為了提高鑄件的耐磨性，通常會在鑄鋼中添加哪種合金元素？A.鉻B.鉬C.釩D.鎢9.鑄造模具的表面粗糙度通常要求較低，這是因為模具表面粗糙度會對鑄件產(chǎn)生什么影響？A.提高鑄件的強度B.降低鑄件的表面質(zhì)量C.增加鑄件的重量D.提高鑄件的耐磨性10.在鑄造過程中，為了防止鑄件產(chǎn)生縮孔，通常會在模具設(shè)計中采用哪種方法？A.增加模具的冷卻水道B.減小模具的間隙C.提高模具的硬度D.采用高精度的測量設(shè)備11.鑄造過程中，為了提高鑄件的抗腐蝕性能，通常會在鑄鐵中添加哪種合金元素？A.硅B.錳C.銅D.鎳12.在鑄造生產(chǎn)中，為了提高鑄件的疲勞強度，通常會在鑄鋼中添加哪種合金元素？A.鉻B.鉬C.釩D.鎢13.鑄造模具的壽命通常取決于什么因素？A.模具的材料B.模具的加工精度C.模具的表面粗糙度D.以上都是14.在鑄造過程中，為了防止鑄件產(chǎn)生氣孔，通常會在熔煉時采取哪種措施？A.提高熔煉溫度B.減少熔煉時間C.加入變質(zhì)劑D.采用惰性氣體保護(hù)15.鑄造過程中，為了提高鑄件的尺寸穩(wěn)定性，通常會在模具設(shè)計中采用哪種方法？A.增加模具的冷卻水道B.減小模具的間隙C.提高模具的硬度D.采用高精度的測量設(shè)備16.在鑄造生產(chǎn)中，為了提高鑄件的耐熱性，通常會在鑄鋼中添加哪種合金元素？A.鉻B.鉬C.釩D.鎢17.鑄造模具的維護(hù)通常包括哪些內(nèi)容？A.清潔模具表面B.檢查模具的磨損情況C.潤滑模具的滑動部位D.以上都是18.在鑄造過程中，為了防止鑄件產(chǎn)生裂紋，通常會在澆注時采取哪種措施？A.提高澆注溫度B.降低澆注速度C.增加澆注量D.減少澆注壓力19.鑄造過程中，為了提高鑄件的表面質(zhì)量，通常會在模具設(shè)計中采用哪種方法？A.增加模具的冷卻水道B.減小模具的間隙C.提高模具的硬度D.采用高精度的測量設(shè)備20.在鑄造生產(chǎn)中，為了提高鑄件的耐磨性，通常會在鑄鐵中添加哪種合金元素？A.硅B.錳C.銅D.鎳二、判斷題（本大題共10小題，每小題4分，共40分。請判斷下列敘述的正誤，正確的填“√”，錯誤的填“×”。）1.鑄造工藝是一種古老的制造技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中。（√）2.鑄造模具的材料通常要求具有較高的強度和硬度。（√）3.鑄造過程中，為了防止鑄件產(chǎn)生氣孔，通常會在熔煉時加入氮氣作為保護(hù)氣體。（×）4.鑄造模具的表面粗糙度通常要求較高，這是因為模具表面粗糙度可以提高鑄件的表面質(zhì)量。（×）5.鑄造過程中，為了防止鑄件產(chǎn)生裂紋，通常會在澆注時提高澆注速度。（×）6.鑄造模具的壽命通常取決于模具的材料、加工精度和表面粗糙度。（√）7.鑄造過程中，為了提高鑄件的尺寸穩(wěn)定性，通常會在模具設(shè)計中采用增加模具的冷卻水道的方法。（√）8.鑄造模具的維護(hù)通常包括清潔模具表面、檢查模具的磨損情況和潤滑模具的滑動部位。（√）9.鑄造過程中，為了防止鑄件產(chǎn)生縮孔，通常會在模具設(shè)計中采用減小模具的間隙的方法。（×）10.鑄造工藝是一種成本較低的制造技術(shù)，它廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中。（√）三、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分。請根據(jù)題目要求，簡潔明了地回答問題。）1.簡述環(huán)保法規(guī)對鑄造行業(yè)技術(shù)發(fā)展的影響。在鑄造行業(yè)里，環(huán)保這股風(fēng)是越刮越猛了，咱們得承認(rèn)啊。以前那種“煙囪一冒黑煙，地面一層灰”的日子，現(xiàn)在想想都挺遙遠(yuǎn)。環(huán)保法規(guī)這把尺子，它可是實實在在地量著咱們鑄造技術(shù)的每一步。比如說，那些產(chǎn)生大量有害氣體的傳統(tǒng)工藝，就得想辦法改進(jìn)，不然就得上稅，甚至得關(guān)門大吉。這就逼著咱們?nèi)パ芯扛鍧嵉娜蹮捈夹g(shù)，比如用中頻感應(yīng)爐替代落后的電阻爐，這樣既能提高效率，又能減少污染。還有，像廢氣處理、廢水處理這些環(huán)節(jié)，以前可能不太重視，現(xiàn)在可都是必須過關(guān)的項目。所以說，環(huán)保法規(guī)就像一面鏡子，照出了咱們鑄造行業(yè)技術(shù)升級的緊迫性，也指明了未來發(fā)展的方向，那就是得更綠色、更環(huán)保。2.闡述鋁合金壓鑄與普通砂型鑄造在性能和應(yīng)用上的主要區(qū)別。咱們來聊聊鋁合金壓鑄和普通砂型鑄造，這倆可是各有各的妙處，用在地方也不一樣。砂型鑄造吧，它就像個老手藝人，慢悠悠地熔化鋁，然后倒進(jìn)砂子里做成的模子，冷卻后就把鋁鑄件取出來了。這種辦法成本低，適合造那些形狀復(fù)雜、批量不大的零件，像汽車發(fā)動機的某些部件，或者是一些機器上的小零件，它都能搞定。但是呢，砂型鑄造的零件，精度和表面光潔度，相對來說就差一些，而且重量也控制得沒那么準(zhǔn)。再來看看鋁合金壓鑄，這可是個急性子，熔好的鋁液被加壓，以極高的速度壓入一個精密的金屬模具里，冷卻凝固得快，取出來就是一個光滑、致密、尺寸精度高、重量也控制得特別好的零件。所以，壓鑄特別適合那些要求高精度、高光潔度、大批量生產(chǎn)的零件，比如手機里的外殼、汽車上的方向盤骨架，這些地方，壓鑄的優(yōu)勢就體現(xiàn)出來了。簡單說，砂型鑄造是“粗線條”，壓鑄是“精雕細(xì)琢”，性能和應(yīng)用上差別就這么大。3.解釋什么是鑄造中的“熱裂”現(xiàn)象，并簡述其產(chǎn)生原因及預(yù)防措施。咱們得說說鑄造里一個挺頭疼的問題——“熱裂”。想象一下，鑄件在冷卻的時候，就像一個還沒完全凝固的橡皮泥，它本來是應(yīng)該均勻收縮的，但有時候，它會在某些地方突然“咔嚓”裂開，尤其是在那些應(yīng)力特別大的地方。這就是熱裂。為啥會這樣呢？主要原因啊，有這么幾個：第一，合金的收縮太大，或者收縮不均勻，這就給鑄件內(nèi)部加了很大的應(yīng)力；第二，澆注溫度太高，或者冷卻太快，導(dǎo)致鑄件表面和內(nèi)部冷卻速度不一樣，產(chǎn)生了溫度梯度，內(nèi)部還沒冷卻結(jié)實呢，表面先硬了，一收縮就容易開裂；第三，鑄型（就是做模子的東西）的退讓性不夠好，也就是說，它太硬了，不讓鑄件收縮，結(jié)果就把鑄件給頂裂了。那怎么防止熱裂呢？辦法也挺多的：一是合理選擇合金，找那種收縮小、熱脆性低的合金；二是控制好工藝參數(shù)，比如降低澆注溫度，加快冷卻速度（但要均勻），或者加強鑄型的退讓性，比如在鑄型表面刷些涂料；三是可以在合金里加些元素，像鎳、鉻這些，它們能改善合金的性能，減少熱裂的風(fēng)險；最后，設(shè)計上也要注意，盡量讓鑄件的壁厚均勻，減少應(yīng)力集中點。總之，預(yù)防熱裂得綜合考慮材料、工藝、設(shè)計這幾個方面。4.描述精鑄（熔模鑄造）工藝的基本流程及其主要優(yōu)勢。精鑄，也叫熔模鑄造，這工藝可高級了，它造出來的零件精度高、表面光潔度好，特別適合那些復(fù)雜形狀的零件。它的基本流程啊，得一步步來：第一，得做一個精確的模型，這個模型可是鑄件的“母本”，所以精度要求極高，通常是用蠟或者塑料做的；第二，在模型上涂上一層層耐火涂料，一層干一層，最后還要硬化，把模型完全包裹在里面，形成一個“殼體”；第三，等殼體完全干透硬化后，把里面的模型通過加熱熔化掉，就成了一個空腔，這就是鑄件的形狀；第四，把要熔化的金屬液，小心地澆入這個殼體里，等它冷卻凝固；第五，把冷卻后的鑄件從殼體里取出，這時候，殼體就破了；最后，對鑄件進(jìn)行清理，比如去除毛刺，打磨表面，就得到了最終的零件。精鑄的主要優(yōu)勢啊，我給你總結(jié)一下：一是精度高，表面光潔度好，這可是它最大的賣點，別的鑄造方法比不了；二是可以制造形狀極其復(fù)雜的零件，比如那些帶曲面、孔洞、薄壁的零件，它都能輕松搞定；三是適用材料范圍廣，不光是鋼，銅、鋁合金、不銹鋼，甚至一些非金屬材料，它都能鑄造。所以，像航空航天、醫(yī)療器械、精密儀器這些領(lǐng)域，對零件精度要求高的地方，精鑄就特別受歡迎。5.分析鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢對傳統(tǒng)砂型鑄造工藝帶來的挑戰(zhàn)與機遇?？纯船F(xiàn)在鑄造技術(shù)這發(fā)展趨勢，哇，變化可真大，對咱們傳統(tǒng)的砂型鑄造來說，既是挑戰(zhàn)，也是個機遇啊。挑戰(zhàn)嘛，首先就是環(huán)保壓力。現(xiàn)在環(huán)保要求越來越嚴(yán)，砂型鑄造在熔煉、造型這些環(huán)節(jié)，會產(chǎn)生粉塵、廢氣、廢水，這些都是污染源，得投入大量資金去改造，不然就很難繼續(xù)下去。其次，是精度和效率的要求?，F(xiàn)在客戶對鑄件的要求越來越高，既要精度高，又要重量輕，還要生產(chǎn)效率高，砂型鑄造在精度和效率上，跟壓鑄、精鑄這些先進(jìn)工藝比，就有點力不從心了。再者，是新材料的應(yīng)用。像一些高性能的合金，它們對鑄造工藝的要求更高，砂型鑄造可能就不太適用了，得靠其他更精密的鑄造方法。所以說，傳統(tǒng)砂型鑄造面臨著被淘汰或者被升級改造的挑戰(zhàn)。但是，挑戰(zhàn)背后也有機遇啊。砂型鑄造最大的優(yōu)勢是什么？是成本低！它用的材料便宜，工藝簡單，對于一些要求不是特別高、批量不是特別大的零件，它還是很有競爭力的。而且，砂型材料本身也在不斷進(jìn)步，像現(xiàn)在的高性能樹脂砂、覆膜砂，它們的環(huán)境友好性、力學(xué)性能都提高了，這為砂型鑄造的升級換代提供了可能。另外，咱們可以通過改進(jìn)工藝，比如優(yōu)化澆注系統(tǒng)設(shè)計、改進(jìn)緊實度控制方法，來提高砂型鑄造的精度和效率。所以，關(guān)鍵在于怎么揚長避短，既要適應(yīng)環(huán)保要求，又要提升技術(shù)水平，把傳統(tǒng)的優(yōu)勢發(fā)揮出來，同時學(xué)習(xí)借鑒其他先進(jìn)工藝的長處，這樣才能在未來的鑄造市場中找到自己的位置。四、論述題（本大題共2小題，每小題10分，共20分。請根據(jù)題目要求，結(jié)合所學(xué)知識和實際案例，深入分析并詳細(xì)論述問題。）1.結(jié)合實際案例，論述數(shù)字化技術(shù)在鑄造工藝優(yōu)化中的應(yīng)用及其重要意義。數(shù)字化技術(shù)這股浪潮，現(xiàn)在可是席卷了各行各業(yè)，鑄造行業(yè)也當(dāng)然不能落下。它在優(yōu)化鑄造工藝方面，那真是用出了神通，意義重大得很。比如說啊，咱們現(xiàn)在常用有限元分析（FEA）軟件，在鑄造之前，就能模擬整個鑄造過程，比如熔煉、澆注、冷卻、凝固這些環(huán)節(jié)。你想啊，這樣一來，我們就能提前知道鑄件內(nèi)部可能產(chǎn)生多大應(yīng)力，哪里容易開裂，哪里容易產(chǎn)生氣孔，哪里冷卻不均勻，等等。比如我之前參與過一個汽車發(fā)動機缸體的鑄造項目，以前都是憑經(jīng)驗來設(shè)計澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)的，成本高，周期長，而且效果還不一定好。后來，我們用了FEA軟件，輸入了材料、模具尺寸、工藝參數(shù)這些信息，軟件就能模擬出整個鑄造過程，哪里溫度高，哪里應(yīng)力大，一目了然。根據(jù)模擬結(jié)果，我們就能優(yōu)化設(shè)計，比如調(diào)整澆口的位置和大小，增加冷卻水道的數(shù)量和布局，這樣一來，實際生產(chǎn)中鑄件的缺陷率就大大降低了，生產(chǎn)效率也提高了。再比如，現(xiàn)在很多鑄造企業(yè)開始引入機器視覺技術(shù)，用來檢測鑄件的表面缺陷，像氣孔、裂紋這些，以前靠人眼看，效率低，還容易出錯?，F(xiàn)在用機器視覺，通過攝像頭拍照，電腦自動識別缺陷，速度快，精度高，還能記錄數(shù)據(jù)，為后續(xù)工藝改進(jìn)提供依據(jù)。還有，像3D打印技術(shù)，現(xiàn)在也開始在鑄造領(lǐng)域嶄露頭角了，咱們可以先用3D打印技術(shù)做鑄造模具的原型，或者做一些復(fù)雜的工藝輔助工具，這樣既能節(jié)省成本，又能縮短研發(fā)周期。所以說，數(shù)字化技術(shù)就像一雙智慧的眼睛和一雙能干的雙手，它幫助我們更好地理解鑄造過程，優(yōu)化工藝參數(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，這對于鑄造行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和轉(zhuǎn)型升級，那真是太重要了。2.闡述綠色鑄造理念的核心內(nèi)容，并探討其在鑄造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的作用。綠色鑄造，這理念現(xiàn)在可是鑄造行業(yè)的“時尚用語”，它可不是簡單地說說環(huán)保話，它有著實實在在的核心內(nèi)容，那就是要在鑄造生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，最大限度地減少對環(huán)境的影響，實現(xiàn)資源的高效利用和循環(huán)經(jīng)濟。它的核心內(nèi)容啊，我給你梳理一下：第一，是清潔生產(chǎn)。這包括使用環(huán)保型的原材料，比如再生金屬、低污染的鑄造砂等；采用清潔的能源，比如使用電能替代燃油；改進(jìn)生產(chǎn)工藝，減少廢氣、廢水、廢渣的排放，比如優(yōu)化熔煉工藝，減少金屬燒損；還有，是加強生產(chǎn)過程的自動化和智能化，減少人為因素造成的污染。第二，是資源節(jié)約。這體現(xiàn)在提高原材料的利用率上，比如通過優(yōu)化鑄造工藝，減少鑄件的廢品率；提高能源利用效率，比如采用高效節(jié)能的熔煉設(shè)備；還有，是對廢棄物的資源化利用，比如把廢棄的鑄造砂再生利用，把生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水處理后再回用。第三，是循環(huán)經(jīng)濟。這要求我們把生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種廢棄物，盡可能地進(jìn)行回收和再利用，形成一個閉環(huán)的循環(huán)系統(tǒng)，減少對原生資源的需求。比如，把廢棄的鑄件破碎后，作為原料回爐熔化；把廢棄的鑄造砂進(jìn)行再生處理后，重新用于鑄造。綠色鑄造理念在鑄造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展中扮演著至關(guān)重要的角色。首先，它符合國家環(huán)保政策的要求，是鑄造企業(yè)生存和發(fā)展的必要條件。其次，它能夠幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，通過資源節(jié)約和廢物利用，減少原材料和能源的消耗，從而降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的競爭力。再次，它能夠提升企業(yè)的品牌形象和社會責(zé)任感，綠色環(huán)保的企業(yè)形象，更容易獲得客戶的認(rèn)可和社會的尊重。最后，它能夠推動鑄造行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，為了實現(xiàn)綠色鑄造，企業(yè)必須不斷研發(fā)和應(yīng)用新技術(shù)、新材料、新工藝，這反過來又會促進(jìn)整個行業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。所以說，擁抱綠色鑄造理念，不僅是鑄造企業(yè)應(yīng)對環(huán)境挑戰(zhàn)的必然選擇，也是實現(xiàn)鑄造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必由之路。本次試卷答案如下一、選擇題1.C解析：壓鑄工藝通過高壓快速充型，能有效減少氣體卷入，且工藝過程密閉性好，更有利于控制排放。傳統(tǒng)砂型鑄造、熔模鑄造和精鑄工藝在熔煉和澆注過程中都存在產(chǎn)生和排放有害氣體的可能性，但壓鑄在減少有害氣體排放方面表現(xiàn)更優(yōu)。2.D解析：覆膜砂是一種經(jīng)過表面處理的高性能砂型材料，其表面光滑，透氣性可控，噴涂覆膜砂能有效提高鑄件表面質(zhì)量，減少表面缺陷。石墨粉和石英粉主要用于增加砂型的耐火度和強度，但不易改善表面質(zhì)量。凡士林主要用于潤滑和脫模，對表面質(zhì)量提升作用有限。3.B解析：鎂在鋁液中能起到強烈的變質(zhì)作用，能有效防止鋁液中形成氣孔，改善鑄件組織。鈉變質(zhì)效果次之，且易產(chǎn)生鈉脆。鋁和鋅在鋁液中主要起到合金化作用，對防止氣孔效果不明顯。4.B解析：錳在鑄鐵中能顯著提高鑄鐵的強度和韌性，是鑄鐵中重要的合金元素。硅能提高鑄鐵的硬度和耐磨性，但過多會導(dǎo)致脆性。銅和鎳主要用于改善鑄鐵的耐腐蝕性和高溫性能。5.B解析：鑄造模具在承受金屬液壓力時，需要具備足夠的硬度以抵抗變形。200MPa是鑄造模具常用的硬度范圍，既能保證強度，又能保證一定的加工性能。6.B解析：減小模具的間隙可以有效控制鑄件的收縮，從而提高尺寸精度。增加冷卻水道主要改善鑄件冷卻均勻性，對尺寸精度影響較小。提高模具硬度和采用高精度測量設(shè)備更多是保證模具本身的精度和穩(wěn)定性。7.B解析：降低澆注速度可以有效減少金屬液的流動沖擊，降低對模具的沖擊力，從而防止鑄件產(chǎn)生裂紋。提高澆注溫度和增加澆注量反而會增加裂紋風(fēng)險。減少澆注壓力主要影響鑄件的致密性。8.A解析：鉻在鑄鋼中能顯著提高鑄鋼的硬度和耐磨性，是制造高耐磨鑄鋼件的重要合金元素。鉬和釩主要用于提高鑄鋼的強度和韌性。鎢主要用于提高鑄鋼的高溫強度。9.B解析：模具表面粗糙度會影響鑄件表面的光潔度。較高的表面粗糙度會導(dǎo)致鑄件表面質(zhì)量下降。提高表面粗糙度反而會降低鑄件的表面質(zhì)量。10.A解析：增加模具的冷卻水道可以促進(jìn)鑄件局部冷卻，使鑄件冷卻均勻，從而防止因冷卻不均產(chǎn)生的縮孔。減小模具間隙、提高模具硬度和采用高精度的測量設(shè)備與防止縮孔關(guān)系不大。11.C解析：銅在鑄鐵中能顯著提高鑄鐵的抗腐蝕性能，尤其是在酸性環(huán)境中。硅和錳主要提高鑄鐵的強度和硬度。鎳主要用于提高鑄鐵的高溫性能和耐腐蝕性。12.B解析：鉬在鑄鋼中能顯著提高鑄鋼的疲勞強度，是制造承受交變載荷的鑄鋼件的重要合金元素。鉻和釩主要用于提高鑄鋼的強度和耐磨性。鎢主要用于提高鑄鋼的高溫強度。13.D解析：鑄造模具的壽命取決于模具的材料、加工精度和表面粗糙度等多個因素的綜合作用。單一因素?zé)o法完全決定模具壽命。14.C解析：加入變質(zhì)劑（如鎂、鈉等）能有效破壞鋁液中氣泡的核心，防止氣孔的形成。提高熔煉溫度和減少熔煉時間對減少氣孔效果有限。采用惰性氣體保護(hù)主要用于防止金屬氧化，對減少氣孔作用不大。15.A解析：增加模具的冷卻水道可以控制鑄件的冷卻速度，使鑄件冷卻均勻，從而提高尺寸穩(wěn)定性。減小模具間隙、提高模具硬度和采用高精度的測量設(shè)備與提高尺寸穩(wěn)定性關(guān)系不大。16.A解析：鉻在鑄鋼中能顯著提高鑄鋼的耐熱性，是制造高溫工作的鑄鋼件的重要合金元素。鉬和釩主要用于提高鑄鋼的強度和耐磨性。鎢主要用于提高鑄鋼的高溫強度。17.D解析：鑄造模具的維護(hù)包括清潔模具表面、檢查模具的磨損情況和潤滑模具的滑動部位等多個方面。只有綜合進(jìn)行維護(hù)，才能保證模具的正常使用和壽命。18.B解析：降低澆注速度可以有效減少金屬液的流動沖擊，降低對模具的沖擊力，從而防止鑄件產(chǎn)生裂紋。提高澆注溫度和增加澆注量反而會增加裂紋風(fēng)險。減少澆注壓力主要影響鑄件的致密性。19.A解析：增加模具的冷卻水道可以控制鑄件的冷卻速度，使鑄件冷卻均勻，從而提高鑄件的表面質(zhì)量。減小模具間隙、提高模具硬度和采用高精度的測量設(shè)備與提高表面質(zhì)量關(guān)系不大。20.A解析：硅在鑄鐵中能顯著提高鑄鐵的硬度和耐磨性，是制造高耐磨鑄鐵件的重要合金元素。錳主要提高鑄鐵的強度和硬度。銅和鎳主要用于改善鑄鐵的耐腐蝕性和高溫性能。二、判斷題1.√解析：鑄造工藝確實是一種古老的制造技術(shù)，它最早可以追溯到幾千年前，至今仍在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，是制造各種金屬結(jié)構(gòu)件的重要方法。2.√解析：鑄造模具在承受高溫金屬液壓力時，需要具備足夠的強度和硬度，以抵抗變形和損壞，保證鑄件的形狀和尺寸精度。3.×解析：鑄造過程中，為了防止金屬液氧化和吸氣，通常會用氬氣或氮氣作為保護(hù)氣體，而不是氮氣。氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑，不會與金屬發(fā)生反應(yīng)，但無法防止金屬氧化。4.×解析：鑄造模具的表面粗糙度通常要求較低，因為較高的表面粗糙度會導(dǎo)致鑄件表面質(zhì)量下降，影響鑄件的外觀和使用性能。5.×解析：提高澆注速度反而會增加金屬液的流動沖擊，容易導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生裂紋。防止裂紋的關(guān)鍵在于降低澆注速度和溫度，并優(yōu)化澆注系統(tǒng)設(shè)計。6.√解析：鑄造模具的壽命確實取決于模具的材料、加工精度和表面粗糙度等多個因素的綜合作用。這些因素都會影響模具的使用性能和壽命。7.√解析：增加模具的冷卻水道可以控制鑄件的冷卻速度，使鑄件冷卻均勻，從而提高鑄件的尺寸穩(wěn)定性。冷卻不均勻會導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生變形和尺寸偏差。8.√解析：鑄造模具的維護(hù)確實包括清潔模具表面、檢查模具的磨損情況和潤滑模具的滑動部位等多個方面。這些維護(hù)工作都能保證模具的正常使用和壽命。9.×解析：為了防止鑄件產(chǎn)生縮孔，通常會在模具設(shè)計中采用增加模具的厚度或設(shè)置冒口的方法，而不是減小模具的間隙。減小間隙會導(dǎo)致鑄件變形和尺寸偏差。10.√解析：鑄造工藝確實是一種成本較低的制造技術(shù)，它使用的原材料和設(shè)備相對簡單，工藝過程也相對簡單，因此適用于制造各種金屬結(jié)構(gòu)件，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。三、簡答題1.環(huán)保法規(guī)對鑄造行業(yè)技術(shù)發(fā)展的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，環(huán)保法規(guī)對鑄造企業(yè)的污染物排放提出了更加嚴(yán)格的要求，迫使企業(yè)必須投入資金進(jìn)行環(huán)保改造，采用更加清潔的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，減少廢氣、廢水、廢渣的排放。其次，環(huán)保法規(guī)推動了鑄造行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新，為了滿足環(huán)保要求，企業(yè)必須研發(fā)和應(yīng)用更加環(huán)保的鑄造技術(shù)，如清潔熔煉技術(shù)、低污染造型材料、廢砂再生利用技術(shù)等。再次，環(huán)保法規(guī)促進(jìn)了鑄造行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，一些技術(shù)落后、污染嚴(yán)重的鑄造企業(yè)被淘汰，而那些注重環(huán)保、技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)則得到了發(fā)展機遇。最后，環(huán)保法規(guī)提高了鑄造產(chǎn)品的市場競爭力，環(huán)保性能成為鑄造產(chǎn)品的重要評價指標(biāo)，那些符合環(huán)保要求、技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)更容易獲得市場份額。2.鋁合金壓鑄與普通砂型鑄造在性能和應(yīng)用上的主要區(qū)別體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，性能上，鋁合金壓鑄件具有更高的尺寸精度和表面光潔度，因為壓鑄工藝的金屬液填充速度非常快，且模具的精度很高。而普通砂型鑄造件的尺寸精度和表面光潔度相對較低，因為砂型模具的精度有限，且金屬液在砂型中的流動和冷卻過程比較緩慢。其次，力學(xué)性能上，鋁合金壓鑄件的力學(xué)性能通常優(yōu)于普通砂型鑄造件，因為壓鑄工藝可以更好地控制金屬液的流動和凝固過程，從而獲得更加致密的鑄件組織。再次，生產(chǎn)效率上，鋁合金壓鑄的生產(chǎn)效率遠(yuǎn)高于普通砂型鑄造，因為壓鑄工藝的自動化程度高，生產(chǎn)周期短，而砂型鑄造的生產(chǎn)過程比較繁瑣，生產(chǎn)效率較低。最后，應(yīng)用上，鋁合金壓鑄件通常用于要求高精度、高光潔度、大批量生產(chǎn)的零件，如汽車零部件、電子產(chǎn)品外殼、醫(yī)療器械等，而普通砂型鑄造件則廣泛應(yīng)用于各種形狀復(fù)雜、批量不大的零件，如閥門、泵體、機械結(jié)構(gòu)件等。3.鑄造中的“熱裂”現(xiàn)象是指在鑄件冷卻過程中，由于鑄件內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力超過了材料的斷裂強度，導(dǎo)致鑄件在高溫下產(chǎn)生裂紋的一種現(xiàn)象。熱裂通常發(fā)生在鑄件的厚壁處、應(yīng)力集中處或冷卻不均的地方。產(chǎn)生熱裂的主要原因包括：首先，合金的收縮過大或收縮不均勻，導(dǎo)致鑄件內(nèi)部產(chǎn)生了較大的應(yīng)力。其次，澆注溫度過高或冷卻速度過快，導(dǎo)致鑄件內(nèi)部產(chǎn)生了較大的溫度梯度，從而產(chǎn)生了熱應(yīng)力。再次，鑄型材料的退讓性不足，即鑄型材料在鑄件收縮時不能充分變形，從而將鑄件頂裂。此外，合金的熱脆性也是導(dǎo)致熱裂的重要因素。預(yù)防熱裂的措施包括：首先，合理選擇合金，選用收縮小、熱脆性低的合金。其次，優(yōu)化鑄造工藝參數(shù)，如降低澆注溫度、控制冷卻速度、優(yōu)化鑄型設(shè)計等。再次，提高鑄型材料的退讓性，如使用退讓性好的鑄型材料、對鑄型進(jìn)行預(yù)熱等。此外，還可以通過在合金中添加適量的合金元素來改善合金的熱脆性。4.精鑄（熔模鑄造）工藝的基本流程包括：首先，制作模型，通常使用蠟或塑料等材料制作精確的模型，這個模型是鑄件的“母本”。其次，制殼，在模型上逐層涂覆耐火涂料，并硬化，將模型完全包裹在里面，形成一個空腔的殼體。第三，脫模，將殼體加熱，使模型熔化并去除，得到一個與鑄件形狀相同的空腔。第四，澆注，將熔化的金屬液澆入殼體中，金屬液填充空腔并冷卻凝固。第五，破殼，待金屬液完全冷卻凝固后，將殼體破碎，取出鑄件。最后，清理，對鑄件進(jìn)行清理，如去除毛刺、打磨表面等，得到最終的鑄件。精鑄工藝的主要優(yōu)勢包括：首先，鑄件精度高，表面光潔度好，因為精鑄工藝的金屬液填充速度非常快，且模具的精度很高，所以可以制造出尺寸精度高、表面光潔度好的鑄件。其次，可以制造形狀極其復(fù)雜的鑄件，因為精鑄工藝的模具可以制作成非常復(fù)雜的形狀，所以可以制造出各種復(fù)雜形狀的鑄件。再次，適用材料范圍廣，精鑄工藝可以用于制造各種金屬材料和非金屬材料，如鋼、銅、鋁合金、不銹鋼等。5.鑄造技術(shù)發(fā)展趨勢對傳統(tǒng)砂型鑄造工藝帶來的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，環(huán)保壓力的增大，傳統(tǒng)砂型鑄造在熔煉、造型等環(huán)節(jié)會產(chǎn)生大量的粉塵、廢氣、廢砂等污染物，對環(huán)境造成嚴(yán)重污染，而現(xiàn)代鑄造技術(shù)更加注重環(huán)保，采用清潔能源和環(huán)保材料，對傳統(tǒng)砂型鑄造提出了更高的環(huán)保要求。其次，精度和效率的要求的提高，現(xiàn)代鑄件對精度和效率的要求越來越高，而傳統(tǒng)砂型鑄造的精度和效率相對較低，難以滿足現(xiàn)代鑄件的要求。再次，新材料的應(yīng)用，現(xiàn)代鑄造技術(shù)不斷開發(fā)和應(yīng)用各種新材料，如高性能合金、復(fù)合材料等，而傳統(tǒng)砂型鑄造對這些新材料的適應(yīng)性較差，需要改進(jìn)工藝和技術(shù)。最后，市場競爭的加劇，隨著鑄造技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)代鑄造企業(yè)不斷推出新的技術(shù)和產(chǎn)品，傳統(tǒng)砂型鑄造面臨著來自現(xiàn)代鑄造技術(shù)的競爭壓力。傳統(tǒng)砂型鑄造工藝帶來的機遇主要體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，成本優(yōu)勢，傳統(tǒng)砂型鑄造的成本相對較低，在制造一些不需要高精度、大批量生產(chǎn)的鑄件時，仍然具有一定的競爭力。其次，材料優(yōu)勢，傳統(tǒng)砂型鑄造可以使用各種金屬材