2025年鑄造技能題庫及答案解析一、鑄造合金熔煉與爐前控制1.【單選】當沖天爐風量由28m3/(min·m2)提高到35m3/(min·m2)時，鐵液含氧量變化趨勢是A.下降0.4×10??%B.上升0.9×10??%C.先升后降D.基本不變答案：B解析：風量增大使氧化帶延長，F(xiàn)eO生成量增加，鐵液氧平衡濃度升高，實測曲線斜率+0.9×10??%/m3。2.【單選】采用75%硅鐵對HT250進行孕育，加入量0.35%，處理后白口寬度由6mm降至2mm，則每降低1mm白口所需臨界硅增量約為A.0.07%B.0.09%C.0.11%D.0.13%答案：C解析：ΔSi=0.35%×(75/100)÷(62)=0.065%≈0.11%（考慮燒損15%）。3.【多選】下列哪些元素會顯著擴大球墨鑄鐵鐵素體區(qū)并提高沖擊韌性A.CuB.NiC.MoD.SbE.Bi答案：B、E解析：Ni穩(wěn)定奧氏體并促進鐵素體，Bi微量即可細化石墨球，提高韌性；Cu、Mo促進珠光體，Sb偏析于晶界脆化。4.【判斷】在感應爐熔煉高錳鋼（Mn13%）時，若采用酸性爐襯，將導致SiO?被MnO還原，爐襯壽命縮短。（）答案：√解析：2MnO+SiO?→Mn?SiO?，酸性襯被侵蝕深度可達2.8mm/爐。5.【填空】某鋁硅合金熔體氫含量為0.28mL/100g，采用旋轉(zhuǎn)噴吹氬氣除氣，氬氣流量0.8m3/h，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速450r/min，經(jīng)8min處理后氫含量降至0.11mL/100g，則除氣效率為______%。答案：60.7解析：η=(0.280.11)/0.28×100%=60.7%。6.【計算】一包鐵水質(zhì)量1800kg，原鐵水成分C3.25%、Si1.55%、Mn0.85%，需調(diào)整至C3.40%、Si1.80%、Mn0.70%。已知增碳劑回收率92%，75%硅鐵回收率85%，電解錳回收率95%，求各合金加入量。答案：增碳劑：ΔC=0.15%，需加入=1800×0.15%/(92%×98%)≈30.0kg硅鐵：ΔSi=0.25%，需加入=1800×0.25%/(85%×75%)≈70.6kg電解錳：ΔMn=0.15%，需稀釋，不加錳；若補錳則反向計算，本題無需補加。7.【簡答】說明球化處理后“鎂衰退”現(xiàn)象的本質(zhì)及工業(yè)上延緩衰退的三條具體措施。答案：本質(zhì)：殘余Mg與S、O反應生成MgS、MgO被不斷消耗，同時Mg蒸汽壓隨時間指數(shù)下降。措施：①處理溫度降至1450℃以下；②澆包加蓋+草木灰保溫；③隨流孕育0.1%純鎂絲。8.【案例分析】某廠生產(chǎn)QT7002，鑄態(tài)基體珠光體量僅65%，抗拉680MPa不合格。檢測殘余Mg0.028%、Cu0.42%、Sn0.022%。請給出兩步工藝調(diào)整方案并預測珠光體量。答案：①加Cu至0.8%，Sn至0.035%，利用(Cu+Sn)共析轉(zhuǎn)變溫度上移，促進珠光體；②二次孕育0.15%BaSiFe，細化共晶團，預計珠光體量升至85%，抗拉720MPa。二、砂型鑄造工藝設計與缺陷防止9.【單選】對于一框多模的潮模砂生產(chǎn)線，若型砂緊實率保持38%，要求砂型硬度>85，則最佳震擊壓力應為A.0.35MPaB.0.45MPaC.0.55MPaD.0.65MPa答案：C解析：經(jīng)驗曲線顯示，0.55MPa時硬度緊實率斜率最大，兼顧能耗與型腔尺寸穩(wěn)定性。10.【單選】大型機床床身導軌面出現(xiàn)“鼠尾”缺陷，其根部深度2mm，長度120mm，最可能的主因是A.型砂水分高B.涂料耐火度低C.砂芯排氣不暢D.澆注溫度高答案：B解析：涂料剝落導致局部過熱，金屬滲透形成鼠尾，深度<3mm多為涂料問題。11.【多選】下列措施可同時降低鑄件縮松傾向與氣孔傾向的是A.提高冒口補縮壓力B.降低型砂水分C.增加冷鐵厚度D.采用發(fā)熱保溫冒口E.提高澆注速度答案：B、D解析：降低水分減少H?來源；發(fā)熱冒口延長補縮時間，減少縮松，且不引入氣體。12.【判斷】采用覆膜砂熱芯盒制芯時，若固化時間延長20%，將導致芯子常溫抗拉強度下降。（）答案：√解析：過固化使酚醛樹脂過度交聯(lián)脆化，實測強度由2.8MPa降至2.1MPa。13.【填空】某灰鐵件壁厚40mm，按Chvorinov法則計算，模數(shù)M=2.5cm，若線收縮率取1.1%，則其最大縮尺補償量應為______mm。答案：0.44解析：補償量=40mm×1.1%=0.44mm。14.【計算】一圓柱形冒口直徑D=1.2倍鑄件模數(shù)，高度H=1.5D，鑄件質(zhì)量45kg，需補縮率6%，求冒口最小質(zhì)量。答案：冒口模數(shù)Mc=1.2×2.5=3cm，體積Vc=πD2H/4，密度7.2kg/dm3，設鑄件體積V=45/7.2=6.25dm3，需補縮金屬2.7kg，由補縮效率14%，得冒口質(zhì)量=2.7/14%≈19.3kg。15.【簡答】闡述“高溫出爐—低溫快澆”工藝對減少球鐵夾渣的機理。答案：高溫出爐使MgO、SiO?等夾雜上浮，低溫快澆降低二次氧化，縮短紊流時間，夾渣缺陷率可由0.8%降至0.2%。16.【案例分析】某閥體加工面出現(xiàn)大面積“滲透粘砂”，型砂配方：原砂100、膨潤土8、水分3.2%、煤粉2。試提出系統(tǒng)整改路線。答案：①原砂AFS由52降至45，提高耐火度；②膨潤土改為活化鈉基，加入量降至6%，水分控至2.8%；③涂料改用鋯英粉醇基，涂刷兩遍，厚度0.3mm；④澆注溫度由1420℃降至1380℃，缺陷消失。三、特種鑄造與數(shù)字化技術(shù)17.【單選】低壓鑄造A356輪轂，充型壓力0.25bar，升液速度8cm/s，若液面高度差500mm，則實際所需加壓滯后時間為A.0.8sB.1.1sC.1.4sD.1.7s答案：C解析：t=h/v=50cm/8cm/s=6.25s，滯后補償按22%計，1.4s。18.【單選】在真空差壓鑄造中，若型腔真空度保持85kPa，加壓速率0.4bar/s，則金屬液面上升加速度約為A.0.6gB.0.9gC.1.2gD.1.5g答案：B解析：ΔP=0.85bar，a=ΔP·A/(ρV)，簡化得a≈0.9g。19.【多選】下列哪些參數(shù)可直接作為壓鑄PQ2圖橫縱坐標A.金屬流量QB.壓射速度vC.壓力PD.型腔真空度E.澆口面積A答案：A、C解析：PQ2圖描述流量Q與壓力P關(guān)系，用于選澆口面積。20.【判斷】采用3D打印砂型鑄造時，因無拔模斜度，打印層厚0.3mm即可完全取消加工余量。（）答案：×解析：層厚0.3mm僅影響表面粗糙度，Ra≈12.5μm，仍需留0.5mm加工余量保證裝配基準。21.【填空】某擠壓鑄造鋁合金零件，比壓保持80MPa，保壓時間12s，實測二次枝晶臂間距SDAS為18μm，則其預估抗拉強度為______MPa。答案：315解析：經(jīng)驗公式σb=3154.5×(SDAS10)=315MPa。22.【計算】采用MAGMA模擬，某鑄鋼件原工藝孤立熔池體積120cm3，補縮距離85mm，加設邊冒口后孤立熔池降至15cm3，求補縮效率提升比例。答案：原缺陷率=120/4500=2.67%，改善后=15/4500=0.33%，提升比例=(2.670.33)/2.67=87.6%。23.【簡答】說明基于機器視覺的鑄件缺陷實時檢測系統(tǒng)中，采用“結(jié)構(gòu)光+深度學習”相比傳統(tǒng)X射線DR的優(yōu)勢與局限。答案：優(yōu)勢：①在線速度>60m/min；②無需輻射防護；③可識別0.2mm凸起缺陷。局限：①僅對表面及淺表層；②受環(huán)境光干擾；③黑色金屬反光需噴涂顯影劑。24.【案例分析】某鈦合金精密鑄件采用熔模鑄造，焙燒后型殼出現(xiàn)“鼓包”，剖面發(fā)現(xiàn)型殼分層。給出根因及工藝優(yōu)化數(shù)字孿生方案。答案：根因：硅溶膠面層與背層干燥速度不匹配，含水梯度>3%導致分層。數(shù)字孿生：①在型殼干燥間布設32個溫濕度傳感器，數(shù)據(jù)接入TwinBuilder；②建立干燥速率應力耦合模型，預測臨界含水率；③優(yōu)化風速由1.5m/s降至0.8m/s，面層干燥時間延長20min，鼓包率由5%降至0.2%。四、鑄件熱處理與殘余應力控制25.【單選】對GJS5007進行鐵素體化退火，要求鐵素體量>90%，則保溫溫度應選A.860℃B.900℃C.940℃D.980℃答案：B解析：900℃處于α+γ兩區(qū)上沿，碳擴散充分，避免上貝氏體。26.【單選】大型軋輥表面淬火后，軸向殘余應力峰值一般位于A.表面B.次表面3mmC.半徑1/2處D.心部答案：B解析：相變體積膨脹受約束，峰值在3mm處，實測420MPa。27.【多選】下列工藝可有效降低鋁合金鑄件淬火變形的是A.提高固溶溫度B.分段升溫C.熱水淬火D.模壓淬火E.深冷處理答案：B、C、D解析：分段升溫減小溫差，熱水60℃降低冷卻速度，模壓提供約束。28.【判斷】對灰鐵件進行表面激光重熔，硬度可由220HBW提升至520HV，但會形成高達+600MPa的拉應力。（）答案：√解析：快速熔化凝固產(chǎn)生熱收縮，拉應力峰值在熔凝邊界。29.【填空】某鑄鋼件正火后測得表面硬度220HB，要求調(diào)質(zhì)至260HB，則回火溫度應下調(diào)約______℃。答案：60解析：經(jīng)驗每降10℃，HB增3.3，需升硬度40HB，故下調(diào)≈60℃。30.【計算】鋁合金ZL205A固溶溫度540℃，轉(zhuǎn)移時間≤15s，淬火水溫65℃，鑄件厚80mm，求表面與心部最大溫差。答案：表面換熱系數(shù)h=3500W/(m2·K)，λ=150W/(m·K)，畢奧數(shù)Bi=h·δ/λ=3500×0.04/150=0.93，查瞬態(tài)導熱圖，最大溫差ΔT≈0.45×(54065)=214℃。31.【簡答】說明振動時效(VSR)對球鐵曲軸殘余應力峰值削減的機理及適用頻率范圍。答案：機理：微塑性變形促使位錯重新排列，峰值應力下降3050%；頻率2080Hz，避開固有頻率防共振裂紋。32.【案例分析】某風電輪轂鑄件經(jīng)退火后加工變形2.5mm，超聲測得殘余應力+180MPa。擬采用“二次退火+振動時效”復合工藝，預測變形量并給出工藝曲線。答案：二次退火：550℃×4h，爐冷至200℃出爐，應力降至+60MPa；VSR：施加35Hz、0.5g振動30min，應力再降40MPa；綜合變形量=2.5mm×(60/180)×0.6=0.5mm，滿足≤0.6mm要求。五、質(zhì)量檢測與標準應用33.【單選】按ISO80623:2007，對CT8級鑄件，最大錯箱量允許值為A.0.5mmB.0.8mmC.1.0mmD.1.2mm答案：C解析：CT8對應壁厚>1025mm段，錯箱1.0mm。34.【單選】射線檢測球鐵件，發(fā)現(xiàn)直徑0.8mm氣孔，按ASTME446可評為A.Level1B.Level2C.Level3D.不合格答案：B解析：壁厚<13mm，0.8mm氣孔對應Level2。35.【多選】下列缺陷可用工業(yè)CT一次掃描完成三維定量的是A.縮松B.裂紋C.夾雜D.氣孔E.冷隔答案：A、C、D解析：工業(yè)CT分辨率2μm，可定量體積缺陷；裂紋、冷隔需傾斜掃描。36.【判斷】采用相控陣超聲檢測奧氏體不銹鋼鑄件，頻率2MHz，晶粒7級，可檢出3mm當量缺陷。（）答案：√解析：相控陣聚焦可抑制草狀回波，信噪比>12dB，3mm當量可識別。37.【填空】某鑄鋼件要求表面粗糙度Ra12.5μm，按GB/T6060.1，對應鑄造表面等級為______級。答案：Ra12.538.【計算】對一批ADI鑄件進行硬度抽檢，樣本n=9，平均硬度HBW312，標準差8.5，要求95%置信度下均值置信區(qū)間。答案：t?.???,?=2.306，置信區(qū)間=312±2.306×8.5/√9=312±6.5，即305.5318.5HBW。39.【簡答】說明采用數(shù)字射線(DR)實時成像檢測薄壁鋁件時，選擇微焦點0.1mm的幾何不清晰度Ug