2025年鑄造考試試題及答案詳解一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共20分。每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確選項(xiàng)字母填入括號(hào)內(nèi)）1.灰鑄鐵HT250中“250”代表的含義是（）。A.抗拉強(qiáng)度≥250MPaB.屈服強(qiáng)度≥250MPaC.布氏硬度≥250HBWD.沖擊吸收能量≥250J答案：A詳解：GB/T9439—2010規(guī)定，灰鑄鐵牌號(hào)中數(shù)字為最低抗拉強(qiáng)度值，HT250即抗拉強(qiáng)度≥250MPa。2.下列哪種元素對(duì)球墨鑄鐵球化效果危害最大（）。A.CeB.MgC.SD.Si答案：C詳解：硫與球化劑Mg、Ce優(yōu)先結(jié)合生成MgS、Ce?S?，消耗球化劑，導(dǎo)致石墨球化衰退。3.熔模鑄造常用水玻璃型殼，其硬化劑通常選用（）。A.NH?Cl溶液B.CaCl?溶液C.鹽酸D.硫酸答案：A詳解：水玻璃型殼采用氯化銨溶液硬化，生成硅酸凝膠，使型殼獲得濕強(qiáng)度。4.鋁合金ZL104的變質(zhì)處理劑通常為（）。A.鈉鹽B.磷鹽C.鍶鹽D.鈦鹽答案：C詳解：ZL104為AlSiMg系，鍶（Sr）長(zhǎng)效變質(zhì)，細(xì)化共晶硅，提高塑性，鈉鹽易燒損。5.冷鐵的主要作用是（）。A.補(bǔ)縮B.激冷細(xì)化組織C.排氣D.減少氣體溶解答案：B詳解：冷鐵通過(guò)快速激冷，增大溫度梯度，細(xì)化晶粒并消除局部縮松。6.下列缺陷中，屬于體積型缺陷的是（）。A.氣孔B.渣眼C.縮孔D.冷隔答案：C詳解：縮孔因凝固收縮引起，呈宏觀孔洞，屬體積型；氣孔、渣眼為分散型，冷隔為面積型。7.鑄鐵孕育處理加入FeSi75，其主要目的為（）。A.脫氧B.增硅C.提供形核核心D.脫硫答案：C詳解：FeSi75含大量Ca、Al，形成CaO·Al?O?·2SiO?等高熔點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)，作為石墨形核基底。8.低壓鑄造升液管一般采用（）。A.石墨B.耐熱鋼C.陶瓷D.鑄鐵答案：B詳解：升液管需耐高溫鋁液沖刷及氧化，耐熱鋼（如1Cr18Ni9Ti）壽命高、密封好。9.鑄鋼件焊補(bǔ)前預(yù)熱溫度主要取決于（）。A.鑄件重量B.碳當(dāng)量C.表面粗糙度D.缺陷深度答案：B詳解：碳當(dāng)量越高，淬硬傾向越大，預(yù)熱溫度需提高，防止冷裂。10.樹(shù)脂砂中，呋喃樹(shù)脂固化劑通常為（）。A.磷酸B.對(duì)甲苯磺酸C.硫酸乙酯D.氯化銨答案：B詳解：呋喃樹(shù)脂采用有機(jī)酸（對(duì)甲苯磺酸）固化，硬化速度快，強(qiáng)度高。11.下列哪種檢測(cè)方法最適合檢出鋁合金鑄件表面裂紋（）。A.射線檢測(cè)B.超聲檢測(cè)C.滲透檢測(cè)D.渦流檢測(cè)答案：C詳解：滲透檢測(cè)對(duì)表面開(kāi)口缺陷靈敏度高，成本低，適合非磁性鋁合金。12.高錳鋼（Mn13）鑄件水韌處理溫度通常為（）。A.650℃B.850℃C.1050℃D.1200℃答案：C詳解：Mn13水韌處理需加熱至1050℃左右，使碳化物完全固溶，隨后快冷獲單相奧氏體。13.鑄鐵件熱裂傾向隨下列哪項(xiàng)增大而降低（）。A.磷含量B.硫含量C.碳硅總量D.澆注溫度答案：C詳解：碳硅總量高，石墨化膨脹大，可抵消收縮應(yīng)力，降低熱裂傾向。14.下列哪種鑄造方法最適合生產(chǎn)0.3mm厚鋁合金手機(jī)中框（）。A.砂型鑄造B.金屬型鑄造C.壓鑄D.熔模鑄造答案：C詳解：薄壁復(fù)雜件，壓鑄高壓高速充型，尺寸精度高，表面質(zhì)量好，適合大批量。15.球鐵曲軸需進(jìn)行正火處理，其目的為（）。A.提高硬度B.消除白口C.獲得珠光體基體D.提高韌性答案：C詳解：正火可獲85%以上珠光體，保證強(qiáng)度與耐磨性，為后續(xù)感應(yīng)淬火做準(zhǔn)備。16.下列哪種冒口補(bǔ)縮效率最高（）。A.圓柱形明冒口B.腰形冒口C.發(fā)熱保溫冒口D.球形冒口答案：C詳解：發(fā)熱保溫冒口利用AlFe?O?熱化學(xué)反應(yīng)，延長(zhǎng)金屬液相時(shí)間，補(bǔ)縮效率可達(dá)35%以上。17.鎂合金鑄件阻燃防護(hù)最常用的氣體是（）。A.CO?B.N?C.SF?D.Ar答案：C詳解：SF?與鎂反應(yīng)生成MgF?保護(hù)膜，阻止進(jìn)一步氧化，濃度0.2%即可阻燃。18.下列哪項(xiàng)不是影響鑄鐵石墨長(zhǎng)度的等級(jí)因素（）。A.冷卻速度B.碳當(dāng)量C.孕育劑量D.澆注時(shí)間答案：D詳解：石墨長(zhǎng)度由冷卻速度、碳當(dāng)量、孕育決定，澆注時(shí)間影響氧化但非直接因素。19.真空壓鑄的主要優(yōu)點(diǎn)是（）。A.降低充型溫度B.減少氣孔C.提高模具壽命D.簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)答案：B詳解：型腔抽真空至30mbar以下，顯著減少卷氣，提高致密度，可熱處理強(qiáng)化。20.下列哪種合金最適合采用消失模鑄造生產(chǎn)復(fù)雜箱體（）。A.ZL101AB.HT300C.ZG270500D.QT6003答案：C詳解：鑄鋼件加工余量大，消失模無(wú)分型面，可一體化成形復(fù)雜腔體，減少披縫。二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）21.下列措施可有效防止鋁合金針孔缺陷（）。A.精煉除氣B.降低模具溫度C.提高澆注速度D.使用干燥爐料E.加入AlTiB細(xì)化劑答案：A、D、E詳解：除氣、干燥爐料減少氫源；AlTiB細(xì)化晶粒，分散氫氣泡；模具溫度低反而增加針孔。22.影響鑄鐵縮松傾向的主要因素有（）。A.碳當(dāng)量B.澆注溫度C.型砂水分D.孕育劑量E.鑄件模數(shù)答案：A、B、E詳解：碳當(dāng)量低、澆注溫度高、模數(shù)大，補(bǔ)縮距離長(zhǎng)，易縮松；型砂水分影響氣孔而非縮松。23.下列屬于壓鑄模具常見(jiàn)失效形式（）。A.熱疲勞龜裂B.侵蝕沖蝕C.粘模D.白點(diǎn)E.塑性變形答案：A、B、C、E詳解：白點(diǎn)為氫致內(nèi)部裂紋，屬熱處理缺陷，非模具直接失效。24.下列關(guān)于硅溶膠型殼說(shuō)法正確的是（）。A.需氨干B.高溫強(qiáng)度高C.表面粗糙度低D.可重復(fù)使用E.適合薄壁復(fù)雜件答案：B、C、E詳解：硅溶膠型殼不需氨干，一次性使用，高溫強(qiáng)度優(yōu)于水玻璃，表面Ra3.2μm以下。25.下列哪些屬于鑄造碳鋼熱處理工藝（）。A.完全退火B(yǎng).正火+回火C.調(diào)質(zhì)D.等溫淬火E.石墨化退火答案：A、B、C、D詳解：石墨化退火用于鑄鐵，碳鋼不采用。三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）26.球墨鑄鐵的石墨形態(tài)評(píng)級(jí)依據(jù)GB/T9441—2009，球化率≥80%為1級(jí)。（√）詳解：標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定1級(jí)球化率≥80%，2級(jí)≥60%。27.樹(shù)脂砂再生回用率可達(dá)95%以上，因此舊砂無(wú)需檢測(cè)灼燒減量。（×）詳解：灼燒減量高會(huì)降低強(qiáng)度、增加發(fā)氣，必須控制在3%以下。28.低壓鑄造充型壓力一般高于0.8MPa。（×）詳解：鋁合低壓鑄造充型壓力0.2–0.6MPa，0.8MPa屬高壓。29.高鉻鑄鐵（Cr26）在濕態(tài)下抗腐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼。（√）詳解：高鉻鑄鐵基體含Cr碳化物，耐蝕耐磨，在礦漿工況壽命為304的3倍。30.熔模鑄造脫蠟時(shí)，水玻璃型殼可采用熱水脫蠟，硅溶膠型殼必須蒸汽脫蠟。（√）詳解：硅溶膠型殼強(qiáng)度低，熱水易潰散，需高壓蒸汽快速脫蠟。31.壓鑄件可通過(guò)T6熱處理進(jìn)一步提高屈服強(qiáng)度。（×）詳解：普通壓鑄含氣孔，T6固溶時(shí)效時(shí)易鼓泡，需真空壓鑄或充氧壓鑄后才可T6。32.鑄鐵件表面出現(xiàn)“白口”可通過(guò)高溫石墨化退火消除。（√）詳解：900℃保溫2–4h，碳化物分解為石墨+鐵素體，硬度降至200HBW以下。33.鎂合金AZ91D晶粒細(xì)化劑常用Zr，但Al含量高于8%時(shí)Zr中毒失效。（√）詳解：Al與Zr形成Al?Zr，失去細(xì)化效果，AZ91D含9%Al，故采用碳質(zhì)細(xì)化劑。34.真空度越高，熔模鑄造鋼件表面越易出現(xiàn)“粘砂”。（×）詳解：真空高減少氣體間隙，金屬滲透減輕，粘砂傾向下降。35.采用發(fā)熱冒口時(shí)，冒口重量可比傳統(tǒng)冒口減少50%以上。（√）詳解：發(fā)熱保溫冒口補(bǔ)縮效率高，工藝出品率可由60%提至80%。四、填空題（每空1分，共20分）36.球墨鑄鐵淬火后獲得________+________組織，硬度可達(dá)________HRC。答案：馬氏體+殘余奧氏體，55詳解：球鐵淬火組織與鋼類(lèi)似，碳量高，硬度更高。37.鋁合金精煉除氣常用________氣體，原理為_(kāi)_______。答案：氬氯混合氣（Ar+Cl?），Cl?與Al?O?·xH?O反應(yīng)生成AlCl?揮發(fā)帶走氫。詳解：Cl?分壓0.1–0.3%，除氣率≥60%。38.樹(shù)脂砂常溫抗拉試樣在________℃烘干________min后測(cè)定。答案：180，5詳解：JB/T8583—2008規(guī)定，模擬模具工作溫度，排除水分干擾。39.高錳鋼水韌處理后沖擊吸收能量應(yīng)≥________J，硬度≤________HBW。答案：118，220詳解：GB/T5680—2010規(guī)定，保證完全奧氏體化，避免碳化物析出。40.熔模鑄造硅溶膠型殼第1層撒砂粒度為_(kāi)_______目，層間干燥濕度≤________%。答案：120，50詳解：細(xì)砂降低表面粗糙度，濕度高導(dǎo)致涂層回溶。41.壓鑄模具鋼材H13的鉻含量為_(kāi)_______%，熱疲勞裂紋擴(kuò)展速率與________參數(shù)正相關(guān)。答案：5，△εt（總應(yīng)變幅）詳解：H13含Cr5%，提高抗氧化；熱疲勞壽命與△εt成反比。42.鑄鐵孕育衰退時(shí)間常數(shù)為_(kāi)_______min，因此澆注應(yīng)在________min內(nèi)完成。答案：8，10詳解：超過(guò)10min形核核心減少，石墨細(xì)化效果下降50%。43.低壓鑄造升液高度h與壓力P關(guān)系式為_(kāi)_______，其中ρ取________kg/m3。答案：P=ρgh，2350詳解：鋁液密度2350kg/m3，h≤1.5m，防止吸氣氧化。44.鑄鋼件焊補(bǔ)后應(yīng)進(jìn)行________熱處理，溫度比母材正火溫度低________℃。答案：去應(yīng)力退火，30–50詳解：避免焊區(qū)晶粒長(zhǎng)大，降低殘余應(yīng)力。45.鎂合金SF?保護(hù)氣氛最低濃度為_(kāi)_______%，環(huán)保替代氣體為_(kāi)_______。答案：0.2，Novec612詳解：3M公司Novec612溫室效應(yīng)低，已用于寶馬i系列。五、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）46.簡(jiǎn)述灰鑄鐵孕育處理目的及常見(jiàn)孕育劑成分特點(diǎn)。答案：目的：①提供石墨形核核心，細(xì)化A型石墨；②減少白口傾向；③降低斷面敏感性；④消除過(guò)冷石墨。孕育劑：FeSi75含Ca0.5–1.0%、Al0.8–1.5%，Ca、Al形成高熔點(diǎn)氧化物、硫化物，作為異質(zhì)核心；BaFeSi延長(zhǎng)孕育時(shí)間至20min；SrFeSi抗衰退強(qiáng)，適合大斷面。47.分析壓鑄件產(chǎn)生流痕的主要原因及解決措施。答案：原因：①澆注溫度低，金屬流動(dòng)性差；②模具溫度低，表面凝固快；③澆口速度過(guò)低，形成冷隔痕跡；④脫模劑含水高，蒸發(fā)殘留。措施：①提高鋁液溫度至650–680℃；②模具預(yù)熱至180–220℃；③加大內(nèi)澆口面積，提高充型速度至40m/s；④選用低水脫模劑，噴涂后吹干；⑤優(yōu)化澆排系統(tǒng)，減少噴射。48.說(shuō)明熔模鑄造硅溶膠型殼“回溶”現(xiàn)象機(jī)理及預(yù)防。答：機(jī)理：型殼面層硅溶膠為納米SiO?顆粒，環(huán)境濕度>60%時(shí)，未完全膠凝的SiO?重新溶解，導(dǎo)致強(qiáng)度下降，涂層間分層。預(yù)防：①控制干燥間濕度45–55%；②每層干燥時(shí)間≥4h，第1層≥8h；③采用快干硅溶膠（pH9–10）；④加入0.5%聚丙烯纖維，提高濕強(qiáng)度；⑤使用除濕轉(zhuǎn)輪機(jī)組，恒定露點(diǎn)。49.比較樹(shù)脂自硬砂與酯硬化水玻璃砂在大型鑄鋼件應(yīng)用中的優(yōu)劣。答：樹(shù)脂自硬砂：優(yōu)點(diǎn)：①硬化速度快，脫模時(shí)間30min；②發(fā)氣量低，鑄件表面質(zhì)量好；③舊砂再生率>90%。缺點(diǎn)：①含硫、氮，鑄鋼件表面易增硫裂；②成本高；③高溫退讓性差，易裂紋。酯硬化水玻璃砂：優(yōu)點(diǎn)：①無(wú)硫氮，冶金友好；②高溫退讓性好，抗裂；③成本低1/3。缺點(diǎn)：①舊砂再生率<60%；②型砂流動(dòng)性差，需振實(shí)；③潰散性差，清砂困難。結(jié)論：大型關(guān)鍵鑄鋼件（如水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪）優(yōu)先酯硬化水玻璃砂，一般結(jié)構(gòu)件可用樹(shù)脂自硬砂。50.給出球墨鑄鐵曲軸感應(yīng)淬火工藝參數(shù)并說(shuō)明依據(jù)。答：材料：QT8006，軸頸φ80mm。參數(shù)：①頻率2.5kHz，淬硬層深度3–5mm；②比功率1.2kW/cm2；③加熱時(shí)間4.5s；④?chē)娝畨毫?.3MPa，水溫20–30℃；⑤回火180℃×2h。依據(jù)：①層深δ=500√(ρ/μf)，2.5kHz時(shí)δ≈4mm；②比功率高，避免加熱不足；③短時(shí)快速，防止心部溫度升高；④低溫回火去除殘余拉應(yīng)力，保持表面硬度55HRC以上，心部保持珠光體+鐵素體，保證疲勞強(qiáng)度。六、計(jì)算題（每題10分，共20分）51.某鋁合金壓鑄件質(zhì)量1.8kg，采用階梯澆口，內(nèi)澆口截面積Ag=120mm2，金屬密度ρ=2.7g/cm3，充型時(shí)間t=0.04s，求平均充型速度及金屬流量，并校核是否滿足薄壁件要求（壁厚1.5mm，推薦速度30–55m/s）。解：體積V=m/ρ=1.8/2.7=0.667L=667cm3流量Q=V/t=667/0.04=16675cm3/s=16.675L/s平均速度v=Q/Ag=16675/1.2=139m/s校核：139m/s>55m/s，過(guò)高，易卷氣。改進(jìn)：將Ag擴(kuò)大至220mm2，則v=75m/s，仍偏高；再增至300mm2，v=55.6m/s，滿足上限，需加溢流槽排氣。52.球墨鑄鐵件模數(shù)M=2.5cm，采用發(fā)熱保溫冒口，其模數(shù)需為鑄件1.1倍，冒口體積與鑄件體積比為0.25，求冒口直徑及高度（設(shè)H/D=1.2）。解：冒口模數(shù)Mr=1.1M=2.75cm對(duì)于圓柱冒口Mr=VD/AS，H=1.2D，則VD=πD2H/4=0.3πD3AS=πD2/4+πDH=πD2/4+1.2πD2=1.45πD2Mr=0.3πD3/(1.45πD2)=0.207D=2.75cm得D=13.3cm，取135mmH=1.2D=162mm體積比驗(yàn)算：Vr/Vc=0.25，已滿足。冒口質(zhì)量mr=ρVr=7.1×π/4×13.52×16.2=16.5kg，工藝出品率=1.8/(1.8+16.5)=9.8%，偏低，需改為兩個(gè)冒口，單個(gè)模數(shù)仍2.75cm，直徑不變，總質(zhì)量減半，出品率提至17%，符合批量生產(chǎn)要求。七、綜合應(yīng)用題（20分）53.某風(fēng)電輪轂材質(zhì)QT40018AL，輪廓尺寸φ4.2m×1.8m，最大壁厚120mm，最小50mm，單重11.5t。現(xiàn)采用樹(shù)脂自硬砂、底注開(kāi)放式澆注系統(tǒng)，需解決：（1）防止石墨漂?。唬?）保證20℃沖擊≥