2025年鑄工考試題庫及答案一、鑄造合金及其熔煉1.【單選】高鎳奧氏體球墨鑄鐵中，鎳的主要作用是A.細化石墨球?B.提高共晶點碳含量?C.擴大奧氏體區(qū)并提高低溫韌性?D.抑制珠光體形成答案：C解析：鎳是奧氏體形成元素，在球鐵中可穩(wěn)定奧氏體基體，60℃沖擊功仍保持≥12J。2.【單選】熔煉Al7Si0.3Mg合金時，下列哪種精煉劑對除氫效果最佳A.六氯乙烷?B.氯化錳?C.碳酸鈉?D.氬氣旋轉噴吹+0.2%Sr變質答案：D解析：旋轉噴吹氬氣可形成細小氣泡，氫分壓差驅動擴散，除氫率≥55%；Sr變質同時細化共晶Si。3.【判斷】感應爐熔煉高鉻鑄鐵時，爐襯采用石英砂打結即可滿足1650℃要求。答案：錯誤解析：高鉻鑄鐵熔煉溫度15801620℃，石英砂在>1600℃出現(xiàn)顯著方石英轉化，體積膨脹導致剝落，應選用鎂鋁尖晶石或鋯英石爐襯。4.【填空】熔煉ZG06Cr13Ni4Mo馬氏體不銹鋼時，為將w(H)控制在≤________ppm，出鋼前應用________真空度保持≥________min。答案：2；67Pa；12解析：氫在1600℃鋼液中溶解度與√pH成正比，67Pa下12min可使原始8ppm降至≤2ppm。5.【簡答】簡述感應爐熔煉高錳鋼（Mn13）時“噴錳”現(xiàn)象機理及預防措施。答案：機理：Mn蒸氣壓高（1600℃時純Mn蒸氣壓3.7kPa），爐內(nèi)CO氣泡穿越渣層時，Mn蒸氣進入氣泡并隨CO逸出，形成褐色煙塵；預防措施：①提前造高堿度（R≥3.0）富FeO渣，降低CO分壓；②加錳分三批，最后一批在出鋼前3min加入；③爐膛通氮微正壓0.3kPa抑制揮發(fā)。6.【計算】某3t中頻爐熔煉HT300，爐料組成：廢鋼40%、回爐料35%、生鐵25%。已知生鐵w(C)=4.2%，廢鋼w(C)=0.3%，回爐料w(C)=3.1%，增碳劑回收率90%。目標w(C)=3.35%，需加________kg粒度15mm的95%石墨化增碳劑。答案：46.8kg解析：設增碳劑xkg，總鐵水量3000kg。C平衡：3000×3.35%=3000×0.4×0.3%+3000×0.35×3.1%+3000×0.25×4.2%+x×95%×90%解得x=46.8kg。7.【多選】下列元素中，在灰鑄鐵中促進A型石墨且抑制D型石墨的是A.Al?B.Sb?C.CaBa復合孕育?D.RECe?E.Ti答案：C、D解析：CaBa復合孕育提供異質核心，RECe中和S、O，降低過冷度，均促進A型石墨。8.【案例分析】某廠熔煉QT70010，原鐵水w(S)=0.018%，球化處理后w(S)=0.008%，球化率僅65%。請給出兩條改進措施并說明理由。答案：①提高預處理脫硫至w(S)≤0.008%，降低球化劑消耗，減少MgS夾雜；②采用“蓋包+堤壩”沖入法，加0.3%BaCa孕育劑，提高形核率，球化率可升至≥80%。二、砂型鑄造工藝1.【單選】潮模砂緊實率一般控制在A.2530%?B.3540%?C.4550%?D.5560%答案：B解析：3540%時濕壓強度180220kPa，透氣率>80，兼顧強度與透氣。2.【判斷】冷鐵表面刷醇基石墨涂料主要目的是防止冷鐵生銹。答案：錯誤主要目的是形成隔熱氣膜，減緩冷鐵表面激冷速度，避免白口。3.【填空】采用CO?水玻璃砂工藝生產(chǎn)閥體，水玻璃模數(shù)________，加入量________%，吹CO?時間________s，可使24h強度達________MPa。答案：2.22.4；3.54.0；3040；1.21.5解析：模數(shù)2.22.4時硬化速度適中；吹氣3040s形成硅膠骨架，強度即可滿足吊運。4.【簡答】解釋“膨脹缺陷”與“縮孔”在灰鑄鐵件中形成條件的差異。答案：膨脹缺陷：共晶凝固石墨化膨脹壓力>型壁屈服強度，型腔擴大導致尺寸超差；縮孔：共晶團間補縮通道被阻斷，液相收縮得不到補償，形成孔洞。前者需提高型壁剛度，后者需提高補縮壓力或設置冒口。5.【計算】某鑄鐵件模數(shù)M=1.8cm，采用保溫冒口套，其綜合補縮效率14%，求冒口模數(shù)Mr。答案：Mr=1.8/0.14^(1/1.5)=3.2cm解析：根據(jù)Chvorinov法則，補縮效率η=（V冒口/V鑄件）×100%，Mr=M/η^(1/n)，n取1.5。6.【多選】下列措施中，可降低樹脂自硬砂發(fā)氣量的是A.降低樹脂加入量至0.8%?B.采用50%再生砂?C.用高氮樹脂?D.型砂預熱至35℃?E.后固化吹熱空氣答案：A、B、D解析：樹脂量下降直接降低發(fā)氣；再生砂表面惰性膜減少樹脂包覆；預熱使水分蒸發(fā)，降低瞬時發(fā)氣峰值。7.【作圖】繪出階梯式澆注系統(tǒng)各截面積比例，并標注最小阻流截面位置。答案：直澆道:橫澆道:內(nèi)澆口=1:1.5:1.2，最小阻流截面在橫澆道末端搭接處，面積A=1.5cm2，采用搭接寬度8mm、高度20mm的梯形截面。8.【案例分析】某廠生產(chǎn)重25kg的鋁合金殼體，砂芯發(fā)氣量實測38mL/g，試壓出現(xiàn)“嗆火”。請給出系統(tǒng)解決方案。答案：①芯砂樹脂由1.4%降至1.0%，再生砂比例提至80%；②芯骨開排氣孔φ6mm，間距30mm；③下芯后0.5h內(nèi)澆注，避免吸潮；④澆注系統(tǒng)增設過濾網(wǎng)+集渣包，降低紊流；⑤鋁液除氣后密度當量≤1.5%，氫含量≤0.15mL/100g；驗證：嗆火廢品率由6%降至0.3%。三、特種鑄造1.【單選】低壓鑄造A356輪轂時，升液階段充型速度一般控制在A.24cm/s?B.812cm/s?C.2025cm/s?D.4050cm/s答案：B解析：812cm/s可保證氧化膜不破裂，減少二次氧化夾雜。2.【判斷】差壓精密鑄造中，反壓壓力提高會降低補縮金屬溫度，使縮松傾向增大。答案：錯誤反壓提高使金屬液溶氫降低，同時提高補縮壓力，縮松傾向減小。3.【填空】熔模鑄造制殼，面層涂料粘度________s（4詹氏杯），預濕劑為________%，可保證型殼表面粗糙度Ra≤________μm。答案：3238；0.51.0硅溶膠；3.2解析：粘度3238s形成5070μm致密層；預濕劑提高潤濕，Ra實測3.2μm。4.【簡答】解釋真空壓鑄“真空度充型時間”窗口效應。答案：真空度過高（>80kPa）導致鋁液提前凝固，充型時間縮短，易出現(xiàn)冷隔；真空度過低（<30kPa）除氣效果不足，氣孔率反彈；最佳窗口5060kPa，對應充型時間比常壓延長1520%，氣孔率<0.5%，強度提高12%。5.【計算】某鎂合金AZ91D半固態(tài)觸變成形，坯料固相率fs=0.5，表觀粘度ηa=1.2×103Pa·s，觸變模鍛速度v=250mm/s，型腔厚度h=2mm，求所需壓力p。答案：p=12ηavL/h2=12×1.2×103×0.25×0.06/0.0022=54MPa解析：采用平行板HeleShaw模型，L=60mm。6.【多選】下列缺陷中，與熔模鑄造脫蠟過程直接相關的是A.型殼裂紋?B.鼓脹?C.夾鐵?D.飛翅?E.皂化答案：A、B、E解析：脫蠟溫度>110℃，蠟液膨脹9%，型殼強度不足產(chǎn)生鼓脹或裂紋；皂化是蠟中脂肪酸與堿反應，腐蝕型殼。7.【作圖】繪出擠壓鑄造“間接法”工藝循環(huán)圖，標注沖頭速度時間曲線四階段。答案：00.2s慢速0.05m/s排氣；0.20.5s快速0.4m/s充型；0.51.0s加壓80MPa補縮；1.02.0s保壓凝固；2.0s開模取件。8.【案例分析】某廠真空差壓鑄造生產(chǎn)TiAl葉片，出現(xiàn)“αcase”層深度>150μm，導致疲勞壽命下降40%。請給出兩條工藝改進并給出驗證數(shù)據(jù)。答案：①型殼面層由ZrO?改為Y?O?，氧擴散系數(shù)降低兩個數(shù)量級；②真空度由10?2Pa提高至5×10?3Pa，澆注溫度降低20℃。驗證：αcase層降至45μm，650℃/450MPa疲勞壽命由3×10?周次提升至5.2×10?周次。四、鑄造缺陷分析與檢驗1.【單選】射線檢測中，鑄件厚度40mm，采用Ir192源，曝光時間計算屬于A.寬容度法?B.半值層法?C.特性曲線法?D.平方反比法答案：C解析：Ir192在鋼中半值層11mm，厚40mm需查特性曲線確定曝光量。2.【判斷】超聲檢測球鐵曲軸時，石墨球化率每下降10%，聲速下降0.8%。答案：正確實測數(shù)據(jù)：球化率80%時聲速5600m/s，50%時5500m/s，線性系數(shù)0.8%。3.【填空】采用熒光滲透檢測，乳化時間________min，顯像時間≥________min，可檢出開口寬度________μm的疲勞裂紋。答案：23；10；12解析：乳化過度會洗掉缺陷內(nèi)滲透劑，顯像10min保證毛細上升高度。4.【簡答】解釋“氫致針孔”與“析出性氣孔”在金相上的區(qū)別。答案：氫致針孔：內(nèi)壁光滑，呈圓形或蝌蚪形，邊緣無氧化色，伴隨局部鐵素體增多；析出性氣孔：內(nèi)壁粗糙，有樹枝狀晶搭接，顏色發(fā)藍，孔壁可見Al?O?或MgS夾雜。5.【計算】某鑄鋼件焊補后，需進行去氫熱處理，已知板厚50mm，氫擴散系數(shù)D=1.2×10??cm2/s，求200℃保溫時間t，使中心氫含量降至表面25%。答案：t=0.05L2/D=0.05×(2.5)2/1.2×10??=2.6×10?s≈30h解析：采用半無限大平板一維擴散，誤差函數(shù)解。6.【多選】下列檢驗方法中，可定量評估球鐵球化率的是A.金相圖像分析?B.超聲聲速法?C.電阻率法?D.磁聲發(fā)射?E.工業(yè)CT答案：A、B、E解析：圖像分析直接計數(shù)；聲速與球化率線性；工業(yè)CT三維統(tǒng)計孔隙與石墨形態(tài)。7.【作圖】繪出灰鑄鐵件縮松區(qū)與石墨形態(tài)分布對應示意圖，標注A型、D型石墨區(qū)域。答案：冒口下方補縮良好區(qū)為A型石墨，壁厚中心熱節(jié)區(qū)因過冷出現(xiàn)D型石墨，縮松位于D型石墨團間，呈網(wǎng)狀分布。8.【案例分析】某風電輪轂RT檢測發(fā)現(xiàn)大面積“云霧狀”陰影，級別ASTME4463級。請給出產(chǎn)生原因、現(xiàn)場快速驗證及整改方案。答案：原因：樹脂砂芯發(fā)氣+鋁液除氣不良，氫致分散氣孔；驗證：現(xiàn)場測密度當量2.3%，氫0.28mL/100g；整改：①再生砂比例由60%提至85%，樹脂1.2%降至0.9%；②除氣轉子轉速350r/min，氬氣流量1.2m3/h，除氣15min；③澆注前測氫≤0.15mL/100g；復檢：云霧陰影降至1級，密度當量1.4%，廢品率由5%降至0.2%。五、鑄造裝備與自動化1.【單選】現(xiàn)代潮模砂線砂溫調(diào)節(jié)器，冷卻能力計算基準是A.每噸砂降溫1℃需水量2kg?B.蒸發(fā)潛熱2257kJ/kg?C.砂比熱0.96kJ/(kg·℃)?D.以上綜合答案：D解析：實際系統(tǒng)同時利用顯熱與潛熱，綜合計算。2.【判斷】伺服驅動澆注機，其重復定位精度可達±0.5mm，因此可取消澆注過濾網(wǎng)。答案：錯誤過濾網(wǎng)用于除渣，與定位精度無關，不可取消。3.【填空】高壓造型線，射砂壓力________MPa，擠壓壓力________MPa，砂型硬度可達________。答案：0.250.30；1.21.5；>90解析：射砂保證充填，擠壓提高緊實度，硬度90以上降低脹箱。4.【簡答】說明“數(shù)字孿生”在壓鑄機中的應用場景。答案：實時采集壓射速度、壓力、模具溫度，構建虛擬模型，預測縮孔位置并自動調(diào)整高速切換點，試模次數(shù)由5次降至1次，節(jié)拍縮短8%。5.【計算】某DISA線生產(chǎn)率120型/h，砂鐵比6:1，舊砂總循環(huán)量________t/h，若砂損耗0.8%，需補充新砂________t/h。答案：720t/h；5.76t/h解析：砂鐵比6，鐵水120×（平均型重500kg）=60t/h，舊砂循環(huán)60×6=360t/h，雙通道雙面模板，總循環(huán)720t/h；損耗0.8%對應5.76t/h。6.【多選】下列傳感器中，可用于實時監(jiān)測型砂水分的是A.紅外反射?B.微波諧振?C.電容式?D.中子散射?E.超聲波時差答案：B、C解析：微波諧振對水敏感，電容式測介電常數(shù)，均用于在線閉環(huán)。7.【作圖】繪出機器人重力澆注單元布局圖，包含取件、噴霧、冷卻、去渣包四工位，標注節(jié)拍≤45s。答案：六軸機器人臂展2.65m，旋轉底座0270°，取件3s→噴霧12s→風冷8s→去渣包5s→回位3s，總節(jié)拍41s<45s。8.【案例分析】某廠引進3D打印砂芯中心，打印頭分辨率600dpi，層厚0.3mm，打印某型芯耗時6h。傳統(tǒng)工藝制芯需木模+射芯計12h。請計算單件能耗對比并給出經(jīng)濟性結論。答案：3D打印功耗：打印機8kW+除塵3kW×6h=66kWh；傳統(tǒng)工藝：CNC木模15kW×2h+射芯機20kW×1h+烘干10kW×3h=100kWh；節(jié)能34%；單件成本：打印樹脂砂0.3t×8000元/t=2400元，人工1人×6h×50元/h=300元，合計2700元；傳統(tǒng)工藝木模攤銷+人工+烘干=3200元；結論：3D打印節(jié)能34%，成本降15%，適合小批量復雜芯。六、安全生產(chǎn)與環(huán)保1.【單選】沖天爐除塵布袋允許長期工作溫度A.120℃?B.160℃?C.200℃?D.260℃答案：B解析：滌綸針刺氈長期耐溫160℃，瞬間190℃。2.【判斷】VOCs治理采用沸石轉輪+RTO，其去除率可達≥99%，因此可取消前端冷凝回收。答案：錯誤高濃度>4g/m3時，冷凝回收運行費用更低，應組合使用。3.【填空】樹脂砂再生尾氣中苯酚排放限值________mg/m3，采用________+________兩級處理，可實現(xiàn)≤________mg/m3。答案：20；生物滴濾；活性炭吸附；5解析：生物滴濾去除90%，活性炭保障<5mg/m3。4.【簡答】說明中