2025年鑄造工職業(yè)技能競(jìng)賽參考試題(附答案)一、理論知識(shí)試題（總分100分）（一）單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.以下哪種鑄造方法屬于特種鑄造？A.砂型鑄造B.金屬型鑄造C.手工造型D.機(jī)器造型答案：B2.濕型砂的濕壓強(qiáng)度一般控制在（）范圍內(nèi)？A.0.05-0.15MPaB.0.15-0.35MPaC.0.35-0.55MPaD.0.55-0.75MPa答案：B3.灰鑄鐵中促進(jìn)石墨化的元素是（）？A.硫B.錳C.硅D.磷答案：C4.鑄造鋁合金熔煉時(shí)，常用的精煉劑是（）？A.氯化鈉B.六氯乙烷C.碳酸鈣D.二氧化硅答案：B5.鑄件產(chǎn)生熱裂的主要原因是（）？A.冷卻速度過快B.合金線收縮率大且高溫強(qiáng)度低C.砂型退讓性差D.澆注溫度過高答案：B6.確定鑄件分型面時(shí)，應(yīng)盡量使（）？A.分型面為曲面B.型芯數(shù)量最少C.鑄件全部位于下型D.澆冒口系統(tǒng)復(fù)雜答案：C7.衡量鑄造合金流動(dòng)性的常用指標(biāo)是（）？A.充型時(shí)間B.螺旋線長(zhǎng)度C.凝固時(shí)間D.收縮率答案：B8.球墨鑄鐵生產(chǎn)中，常用的球化劑是（）？A.硅鐵B.錳鐵C.稀土鎂合金D.鉻鐵答案：C9.砂型鑄造中，型芯頭的主要作用是（）？A.增強(qiáng)型芯強(qiáng)度B.固定型芯位置并排氣C.減少鑄件重量D.提高表面質(zhì)量答案：B10.澆注系統(tǒng)中，橫澆道的主要作用是（）？A.控制充型速度B.擋渣C.補(bǔ)縮D.提高金屬液溫度答案：B（二）判斷題（每題1分，共10分）1.鑄造生產(chǎn)中，型砂的透氣性越高越好。（）答案：×（透氣性需適中，過高會(huì)導(dǎo)致金屬液滲透粘砂）2.球墨鑄鐵的強(qiáng)度和韌性均優(yōu)于灰鑄鐵。（）答案：√3.為防止鑄件變形，可采用反變形法。（）答案：√4.金屬型鑄造適用于大批量生產(chǎn)非鐵合金鑄件。（）答案：√5.鑄件的收縮分為液態(tài)收縮、凝固收縮和固態(tài)收縮三個(gè)階段。（）答案：√6.濕型砂中膨潤(rùn)土含量越高，濕壓強(qiáng)度越低。（）答案：×（膨潤(rùn)土含量增加會(huì)提高濕壓強(qiáng)度，但過高會(huì)降低透氣性）7.冒口的主要作用是補(bǔ)縮，因此體積越大越好。（）答案：×（冒口體積需根據(jù)鑄件熱節(jié)計(jì)算，過大浪費(fèi)材料且可能引起熱裂）8.鋁合金熔煉時(shí)，精煉的目的是去除氣體和夾雜物。（）答案：√9.砂型鑄造中，起模斜度的作用是便于起模，通常內(nèi)表面斜度大于外表面。（）答案：√10.鑄件的加工余量應(yīng)根據(jù)鑄造方法、合金種類和鑄件尺寸確定。（）答案：√（三）簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述濕型砂的主要組成及各成分的作用。答案：濕型砂由原砂、粘結(jié)劑（膨潤(rùn)土）、附加物（煤粉、淀粉等）和水組成。原砂是骨架，提供耐高溫性；膨潤(rùn)土吸水后形成粘結(jié)膜，賦予型砂強(qiáng)度和可塑性；煤粉可防止鑄件表面粘砂，提高表面質(zhì)量；水作為膨潤(rùn)土的分散介質(zhì)，調(diào)節(jié)型砂的干濕狀態(tài)；附加物（如淀粉）可改善型砂的韌性和起模性。2.分析灰鑄鐵件產(chǎn)生氣孔的可能原因及預(yù)防措施。答案：可能原因：①型砂或芯砂透氣性差；②型砂水分過高；③型芯未烘干；④澆注速度過慢導(dǎo)致金屬液氧化；⑤熔煉時(shí)合金液含氣量高。預(yù)防措施：控制型砂水分（4%-6%），提高透氣性（濕型砂透氣性≥80）；型芯充分烘干（150-200℃保溫2-4小時(shí)）；采用快速平穩(wěn)澆注；熔煉時(shí)加強(qiáng)精煉除氣（如通入氮?dú)饣蚣尤氤龤鈩?.簡(jiǎn)述鑄造工藝圖中需要標(biāo)注的主要內(nèi)容。答案：需標(biāo)注：①分型面位置及形狀；②加工余量、起模斜度、鑄造圓角；③型芯的數(shù)量、形狀及固定方法（型芯頭尺寸）；④澆冒口系統(tǒng)的位置、尺寸及類型（如頂注式、底注式）；⑤收縮率（灰鑄鐵1%-1.2%，鑄鋼1.5%-2%）；⑥特殊工藝要求（如冷鐵的位置和尺寸）。4.說明金屬型鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。答案：優(yōu)點(diǎn)：①鑄件尺寸精度高（IT9-IT7），表面粗糙度低（Ra12.5-3.2μm）；②金屬型可重復(fù)使用，生產(chǎn)效率高；③冷卻速度快，鑄件晶粒細(xì)，力學(xué)性能好（如鋁合金抗拉強(qiáng)度提高10%-20%）。缺點(diǎn)：①金屬型制造成本高，周期長(zhǎng)；②不適用于形狀復(fù)雜或大型鑄件；③需嚴(yán)格控制澆注溫度和涂料厚度（一般0.1-0.3mm），否則易產(chǎn)生澆不足或裂紋。適用范圍：大批量生產(chǎn)非鐵合金鑄件（如鋁活塞、銅套），也可用于小型鋼鐵鑄件（如汽車零件）。5.列舉三種常見的鑄造缺陷，并說明其特征及形成原因。答案：①縮孔：集中在鑄件厚大部位或熱節(jié)處，形狀不規(guī)則、表面粗糙的孔洞。原因：合金液態(tài)收縮和凝固收縮未被冒口充分補(bǔ)縮。②砂眼：鑄件表面或內(nèi)部有砂粒的孔洞，邊緣尖銳。原因：型砂強(qiáng)度低，起?；蚝舷鋾r(shí)砂型損壞；澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)，沖砂進(jìn)入型腔。③冷隔：鑄件表面有未完全融合的縫隙，呈不規(guī)則曲線。原因：澆注溫度過低，金屬液流動(dòng)性差；澆注速度過慢，充型中斷；澆口截面積過小，充型壓力不足。（四）綜合分析題（每題15分，共30分）1.某工廠生產(chǎn)一批灰鑄鐵機(jī)床床身（厚度20-50mm，最大尺寸1500mm×800mm×300mm），經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)床身導(dǎo)軌面（厚50mm處）存在縮松缺陷。請(qǐng)分析可能原因，并提出至少4項(xiàng)解決措施。答案：可能原因：①導(dǎo)軌面為熱節(jié)區(qū)，凝固時(shí)間長(zhǎng)，液態(tài)收縮和凝固收縮未被有效補(bǔ)縮；②冒口位置不合理（未正對(duì)熱節(jié)）或冒口尺寸過小（冒口模數(shù)小于熱節(jié)模數(shù)）；③澆注溫度過高（灰鑄鐵澆注溫度通常1300-1380℃，過高會(huì)增加液態(tài)收縮量）；④型砂或芯砂的退讓性差（如膨潤(rùn)土含量過高），阻礙鑄件收縮，導(dǎo)致內(nèi)部產(chǎn)生顯微縮松；⑤合金化學(xué)成分不合理（如碳當(dāng)量過低，CE＜3.5%時(shí)，凝固區(qū)間變寬，易產(chǎn)生縮松）。解決措施：①在導(dǎo)軌面熱節(jié)處增設(shè)冒口（采用明冒口或保溫冒口），確保冒口模數(shù)大于熱節(jié)模數(shù)（冒口模數(shù)M=冒口體積/冒口表面積，熱節(jié)模數(shù)M=鑄件熱節(jié)體積/熱節(jié)表面積，要求M冒口≥1.2M熱節(jié)）；②降低澆注溫度至1320-1350℃，減少液態(tài)收縮量；③在熱節(jié)處放置冷鐵（如鑄鐵冷鐵或石墨冷鐵），加快局部冷卻速度，使凝固順序變?yōu)椤皩?dǎo)軌面→其他部位”，實(shí)現(xiàn)順序凝固；④調(diào)整合金化學(xué)成分，提高碳當(dāng)量至3.6%-3.8%（增加石墨化膨脹，補(bǔ)償收縮）；⑤改善型砂退讓性（降低膨潤(rùn)土含量至6%-8%，添加鋸末等潰散劑），減少收縮阻力。2.某鋁合金壓鑄件（材料為Al-Si-Mg合金）表面出現(xiàn)大面積氣泡，經(jīng)剖切觀察，氣泡多位于皮下1-3mm處，內(nèi)部光滑。請(qǐng)分析氣泡類型（氣孔或縮孔），并闡述形成原因及預(yù)防措施。答案：氣泡類型為皮下氣孔（屬于氣孔缺陷）。形成原因：①鋁合金熔煉時(shí)未充分精煉，氫含量過高（鋁合金中氫溶解度隨溫度降低而下降，凝固時(shí)析出形成氣孔）；②壓鑄型（模具）表面涂料未烘干（涂料含水分，澆注時(shí)水分蒸發(fā)進(jìn)入金屬液）；③壓鑄時(shí)壓射速度過快，導(dǎo)致金屬液卷氣（空氣被卷入型腔，未能及時(shí)排出）；④合金液澆注溫度過高（超過720℃時(shí)，氫溶解度增加，凝固時(shí)析出更多氣體）；⑤模具排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理（排氣槽數(shù)量少或截面積過小，氣體無法排出）。預(yù)防措施：①加強(qiáng)熔煉精煉（采用六氯乙烷精煉，每100kg合金加入0.5-1kg，或通入氮?dú)饩珶?-10分鐘），確保合金液含氫量＜0.15mL/100gAl；②控制涂料厚度（0.05-0.1mm），并在噴涂后烘干（150-200℃保溫10-15分鐘）；③調(diào)整壓鑄工藝參數(shù)（慢壓射速度0.1-0.3m/s，快壓射速度2-4m/s，避免卷氣）；④降低澆注溫度至680-710℃，減少氫溶解度；⑤優(yōu)化模具排氣系統(tǒng)（在型腔最高處增設(shè)排氣槽，截面積≥5mm2，或使用排氣塞）；⑥增加鑄件凝固壓力（采用局部加壓裝置，在氣孔易產(chǎn)生部位施加50-100MPa壓力，抑制氣體析出）。二、實(shí)操技能試題（總分100分）任務(wù)1：手工造型（兩箱造型）——鑄鐵齒輪坯鑄件（60分）鑄件參數(shù)：外徑φ200mm，內(nèi)徑φ80mm，厚度40mm，材質(zhì)HT200，加工余量：頂面、底面各3mm，側(cè)面2mm，起模斜度1°（外表面）。操作要求：1.準(zhǔn)備工具：砂箱（上箱尺寸300mm×300mm×100mm，下箱300mm×300mm×120mm）、木模（帶型芯頭，型芯頭尺寸：φ85mm×20mm）、型砂（濕型砂，濕壓強(qiáng)度0.2MPa，透氣性100）、舂砂錘、起模針、刮砂板、通氣針、涂料（石墨粉水基涂料）。2.操作步驟：①放置下箱，填砂舂實(shí)（分層舂砂，每層厚度30-40mm，舂砂錘均勻擊打，緊實(shí)度均勻，表面無松砂）；②修平分型面（與砂箱頂面平齊，誤差≤1mm）；③放置上箱，撒分型砂（滑石粉），填砂舂實(shí)（上箱舂砂力度略小于下箱，避免壓壞分型面）；④起模（用起模針垂直起模，無掉砂、裂紋，起模斜度符合要求）；⑤開澆道（澆口杯φ50mm，直澆道φ25mm，橫澆道φ20mm，內(nèi)澆道2個(gè)、φ15mm，位于鑄件側(cè)面）；⑥做型芯（用芯砂舂制φ80mm×40mm型芯，型芯頭尺寸φ85mm×20mm，扎通氣孔φ2mm，間距20mm，烘干前不得變形）；⑦合箱（型芯放置平穩(wěn)，上下箱定位準(zhǔn)確，錯(cuò)型量≤1mm，壓箱鐵重量≥5kg）。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：-砂型緊實(shí)度（10分）：分層舂砂，緊實(shí)度均勻，無松砂或過緊（過緊導(dǎo)致透氣性差扣3分，局部松砂扣2-5分）。-分型面質(zhì)量（8分）：平整無缺陷，與砂箱平齊（誤差＞1mm扣3分，有砂粒殘留扣2分）。-起模質(zhì)量（12分）：無掉砂、裂紋，起模斜度正確（掉砂面積＞50mm2扣5分，斜度偏差＞0.5°扣3分）。-澆道設(shè)計(jì)（10分）：澆道尺寸符合要求，橫澆道高于內(nèi)澆道（尺寸誤差＞2mm扣3分，橫澆道低于內(nèi)澆道扣5分）。-型芯質(zhì)量（10分）：型芯尺寸準(zhǔn)確，通氣孔均勻（型芯頭偏差＞2mm扣5分，無通氣孔或間距＞30mm扣3分）。-合箱精度（10分）：錯(cuò)型量≤1mm，型芯固定可靠（錯(cuò)型量＞1mm扣5分，型芯松動(dòng)扣3分）。任務(wù)2：鋁合金熔煉及澆注（40分）材料與設(shè)備：材料為ZL101A鋁合金（成分為Al-7Si-0.3Mg），熔煉爐（電阻爐）、坩堝（石墨坩堝，容量50kg）、測(cè)溫儀（精度±5℃）、精煉劑（C2Cl6）、除渣劑（草木灰）、澆包（20kg）、鑄件模具（鋁合金平板件，尺寸200mm×150mm×10mm）。操作要求：1.熔煉前準(zhǔn)備：檢查坩堝無裂紋，預(yù)熱至200-300℃（去除水分）；稱取合金料（純鋁42kg，硅3kg，鎂0.3kg，回爐料4.7kg）。2.熔煉過程：①熔化：升溫至720℃，加入純鋁和硅，攪拌至完全熔化（約30分鐘）；②加鎂：降溫至700℃，加入鎂（用鐘罩壓入液面下100mm，攪拌3分鐘）；③精煉：升溫至730℃，加入精煉劑（0.3%重量比，即0.15kg），用石墨棒攪拌2分鐘，靜置10分鐘；④除渣：用漏勺撇除表面浮渣（除渣后液面無明顯夾雜物）；⑤測(cè)溫：澆注溫度控制在680-710℃（用測(cè)溫儀測(cè)量，誤差≤10℃）。3.澆注：將合金液注入模具（澆注速度均勻，無斷流，鑄件無澆不足或冷隔）。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：-熔煉溫度控制（10分）：熔化溫度720±10℃（超溫＞20℃扣3分），加鎂溫度700±10℃（過低導(dǎo)致鎂燒損扣2分），精煉溫度730±10℃（過低精煉不充分扣3分）。