2025年鑄造工(技師)技能考核考試及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.灰鑄鐵件在凝固過程中，其收縮特性主要表現(xiàn)為：A.液態(tài)收縮大，凝固收縮小，固態(tài)收縮小B.液態(tài)收縮小，凝固收縮大，固態(tài)收縮小C.液態(tài)收縮小，凝固收縮小，固態(tài)收縮大D.液態(tài)收縮大，凝固收縮大，固態(tài)收縮小答案：B2.砂型鑄造中，分型面選擇的首要原則是：A.保證鑄件尺寸精度B.簡化造型工藝C.便于起模D.減少型芯數(shù)量答案：C3.熔煉鋁合金時，若熔體中氫含量過高，最有效的除氣方法是：A.通入氮?dú)饣驓鍤饩珶払.加入細(xì)化劑Al-Ti-BC.提高熔煉溫度D.延長靜置時間答案：A4.球墨鑄鐵生產(chǎn)中，若球化劑加入量不足，鑄件易出現(xiàn)的缺陷是：A.縮孔B.石墨漂浮C.球化不良D.夾渣答案：C5.鑄鋼件補(bǔ)縮時，冒口的有效補(bǔ)縮距離與下列哪項因素?zé)o關(guān)：A.鑄件壁厚B.合金凝固溫度范圍C.鑄型導(dǎo)熱性D.澆注速度答案：D6.呋喃樹脂砂造型時，若固化速度過快，可能的原因是：A.樹脂加入量過多B.固化劑加入量過多C.環(huán)境濕度過高D.原砂含泥量過低答案：B7.消失模鑄造中，模樣材料分解產(chǎn)生的氣體主要通過（）排出：A.涂料層孔隙B.砂型透氣性C.澆注系統(tǒng)D.負(fù)壓抽氣答案：D8.檢查鑄件內(nèi)部縮松缺陷最有效的無損檢測方法是：A.磁粉檢測B.滲透檢測C.X射線檢測D.超聲波檢測答案：C9.鋁合金熔煉時，常用的變質(zhì)劑是：A.稀土元素B.鈉鹽混合物C.鈦硼合金D.銅元素答案：B10.確定鑄造工藝參數(shù)時，加工余量的大小主要取決于：A.鑄件尺寸精度要求B.造型方法C.合金種類D.以上都是答案：D二、多項選擇題（每題3分，共15分，多選、錯選不得分）1.影響鑄件收縮的主要因素包括：A.合金成分B.澆注溫度C.鑄型剛度D.冷卻速度答案：ABCD2.球墨鑄鐵常見的缺陷有：A.縮松B.白口C.石墨漂浮D.冷隔答案：ABC3.鑄鋼熔煉時，常用的脫氧方法有：A.沉淀脫氧B.擴(kuò)散脫氧C.真空脫氧D.吹氬脫氧答案：AB4.砂型鑄造中，防止粘砂的措施包括：A.提高型砂耐火度B.涂刷防粘砂涂料C.降低澆注溫度D.增加砂型緊實度答案：ABCD5.數(shù)字化鑄造工藝設(shè)計中，常用的模擬軟件可分析的內(nèi)容包括：A.充型過程B.凝固過程C.應(yīng)力分布D.缺陷預(yù)測答案：ABCD三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）1.鑄造合金的液態(tài)收縮是產(chǎn)生縮孔的主要原因。（×）2.濕型砂的透氣性越高越好。（×）3.球墨鑄鐵的強(qiáng)度和韌性均高于灰鑄鐵。（√）4.鋁合金熔煉時，熔體氧化會導(dǎo)致鑄件產(chǎn)生氣孔。（√）5.冒口的作用僅為補(bǔ)縮，無法排氣。（×）6.樹脂砂的潰散性優(yōu)于粘土砂。（√）7.鑄件的最小壁厚由合金的流動性決定。（√）8.離心鑄造適合生產(chǎn)管、套類鑄件。（√）9.鑄鋼的鑄造性能優(yōu)于鑄鐵。（×）10.模樣尺寸需考慮合金的收縮率和加工余量。（√）四、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述呋喃樹脂砂的固化機(jī)理及控制要點。答案：呋喃樹脂砂的固化是樹脂在酸性固化劑作用下發(fā)生縮聚反應(yīng)，形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的過程。固化機(jī)理為：呋喃樹脂（主要成分為糠醇）中的羥甲基與固化劑（如對甲苯磺酸）提供的H+反應(yīng)，羥甲基脫水生成次甲基鍵，逐步交聯(lián)成大分子?？刂埔c包括：（1）固化劑加入量：需根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整，溫度高則減少用量，避免固化過快；（2）環(huán)境濕度：濕度高會延緩固化，需適當(dāng)增加固化劑或提高環(huán)境溫度；（3）原砂溫度：砂溫過高會加速反應(yīng)，導(dǎo)致可使用時間縮短；（4）樹脂與固化劑混合均勻性：需確保兩者充分混合，避免局部未固化或過固化。2.分析灰鑄鐵件產(chǎn)生熱裂的主要原因及預(yù)防措施。答案：熱裂原因：（1）合金成分：硫含量過高（形成低熔點FeS）、碳硅含量過低（提高液相線溫度，增大收縮應(yīng)力）；（2）鑄件結(jié)構(gòu)：壁厚差大、圓角過小，導(dǎo)致局部應(yīng)力集中；（3）鑄型/型芯退讓性差：阻礙收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)力；（4）澆注系統(tǒng)設(shè)計不合理：補(bǔ)縮不足或冷卻速度不均。預(yù)防措施：（1）調(diào)整成分：控制硫≤0.12%，適當(dāng)提高碳硅含量（C2.8-3.6%，Si1.2-2.8%）；（2）優(yōu)化結(jié)構(gòu)：增大圓角半徑（R≥3mm），減少壁厚突變；（3）改善鑄型退讓性：使用潰散性好的型芯砂（如鋯英砂），設(shè)置退讓筋；（4）合理設(shè)計澆注系統(tǒng)：采用分散多內(nèi)澆道，控制澆注溫度（1300-1380℃），避免局部過熱。3.說明球墨鑄鐵生產(chǎn)中“球化處理”與“孕育處理”的區(qū)別及各自作用。答案：區(qū)別：球化處理是向鐵液中加入球化劑（如Mg、RE-Mg合金），促使石墨以球狀析出；孕育處理是加入孕育劑（如Si-Fe、Si-Ca合金），增加石墨形核質(zhì)點，細(xì)化石墨。作用：球化處理的核心是改變石墨形態(tài)（片狀→球狀），提高鑄鐵的強(qiáng)度和韌性；孕育處理的作用是消除球化劑帶來的白口傾向，細(xì)化基體組織，均勻石墨分布，提高力學(xué)性能（如抗拉強(qiáng)度從300MPa提升至500MPa以上）。4.列舉三種常見的鑄造缺陷，并分別說明其產(chǎn)生的主要原因。答案：（1）氣孔：原因包括型砂水分過高（>6%）、型芯排氣不良、熔煉時熔體吸氫未除凈、澆注速度過快卷入空氣。（2）縮孔：合金凝固收縮大（如鑄鋼）、冒口尺寸不足（體積<鑄件熱節(jié)體積的1.5倍）、澆注溫度過高（增加液態(tài)收縮量）。（3）夾砂：型砂熱濕拉強(qiáng)度低（<10kPa）、砂型表面局部過熱（澆注系統(tǒng)附近）、模樣起模斜度不足導(dǎo)致砂型表面層開裂。5.簡述數(shù)字化模擬技術(shù)在鑄造工藝優(yōu)化中的應(yīng)用流程。答案：應(yīng)用流程為：（1）建立三維模型：通過CAD軟件導(dǎo)入鑄件三維圖，添加澆注系統(tǒng)、冒口等工藝要素；（2）參數(shù)設(shè)置：輸入合金物理性能（密度、熱導(dǎo)率、凝固潛熱）、鑄型材料參數(shù)（砂型導(dǎo)熱系數(shù)、界面換熱系數(shù)）、澆注條件（溫度、速度）；（3）模擬計算：使用ProCAST、MAGMA等軟件進(jìn)行充型、凝固、應(yīng)力場模擬；（4）結(jié)果分析：觀察充型是否平穩(wěn)（避免卷氣）、凝固順序是否符合“順序凝固”（冒口最后凝固）、應(yīng)力集中區(qū)域（預(yù)測熱裂風(fēng)險）；（5）工藝優(yōu)化：根據(jù)模擬結(jié)果調(diào)整冒口位置/尺寸、內(nèi)澆道數(shù)量/截面積、冷鐵布置，直至缺陷預(yù)測結(jié)果滿足要求；（6）驗證生產(chǎn)：優(yōu)化后的工藝進(jìn)行小批量試生產(chǎn)，通過X射線檢測驗證缺陷改善效果，最終確定工藝方案。五、綜合分析題（15分）某工廠生產(chǎn)的QT500-7球墨鑄鐵齒輪箱殼體，在機(jī)加工后發(fā)現(xiàn)內(nèi)壁存在大量分散性縮松缺陷，試分析可能原因并提出改進(jìn)措施。答案：可能原因分析：（1）合金凝固特性：QT500-7屬于球墨鑄鐵，其凝固溫度范圍較寬（約100-150℃），糊狀凝固方式易形成分散縮松；若碳當(dāng)量（CE=C+0.3Si）偏低（<4.3%），則凝固收縮增大，縮松傾向加劇。（2）澆注系統(tǒng)設(shè)計：內(nèi)澆道位置不當(dāng)（如集中在薄壁區(qū)），導(dǎo)致鐵液充型后厚壁部位（齒輪箱內(nèi)壁）冷卻速度慢，補(bǔ)縮通道提前凝固；冒口尺寸不足（冒口體積與熱節(jié)體積比<1.2:1），無法有效補(bǔ)縮。（3）熔煉質(zhì)量：球化處理后殘余鎂量過高（>0.06%）或殘余稀土量過高（>0.03%），增加鐵液的氧化和吸氣傾向，同時降低鐵液流動性，影響補(bǔ)縮；孕育不足（孕育劑加入量<0.5%）導(dǎo)致石墨球數(shù)量少（<80個/mm2），減少石墨化膨脹對收縮的補(bǔ)償。（4）冷卻控制：鑄型冷卻速度不均，內(nèi)壁部位因砂型厚度大（散熱慢），凝固時間長，而外壁接觸金屬型或冷鐵（散熱快），導(dǎo)致內(nèi)壁成為最后凝固區(qū)域，缺乏補(bǔ)縮；未在厚壁處設(shè)置冷鐵（如鉻鐵礦砂冷鐵），無法強(qiáng)制冷卻。（5）工藝參數(shù)：澆注溫度過高（>1450℃），增加液態(tài)收縮量；澆注速度過慢，導(dǎo)致鐵液在充型過程中提前凝固，削弱冒口補(bǔ)縮效果。改進(jìn)措施：（1）調(diào)整合金成分：提高碳當(dāng)量至4.5-4.7%（C=3.6-3.8%，Si=2.0-2.4%），利用石墨化膨脹補(bǔ)償收縮；控制殘余鎂量0.04-0.06%，殘余稀土量0.02-0.03%，減少氧化夾雜。（2）優(yōu)化澆注系統(tǒng)：采用“分散多內(nèi)澆道+隨形冒口”設(shè)計，內(nèi)澆道均勻分布在厚壁區(qū)，冒口設(shè)置在最高最厚處（如齒輪箱頂部），冒口體積按熱節(jié)圓計算（冒口直徑=1.2×熱節(jié)圓直徑，高度=1.5×直徑）；增加冒口補(bǔ)貼，延長補(bǔ)縮通道。（3）加強(qiáng)孕育處理：采用兩次孕育（包內(nèi)孕育+澆口杯孕育），總孕育量0.8-1.0%（如75Si-Fe），增加石墨形核點（石墨球數(shù)>100個/mm2），利用石墨化膨脹減少縮松。（4）控制冷卻速度：在內(nèi)壁厚大部位放置激冷塊（如銅冷鐵）或使用鉻鐵礦砂局