2025年鑄造工(高級(jí))創(chuàng)新思維考試試卷及答案一、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)填入括號(hào)內(nèi)）1.在3D打印砂型鑄造中，為提高鑄型表面光潔度，最優(yōu)先優(yōu)化的工藝參數(shù)是（）。A.層厚B.打印速度C.噴頭溫度D.砂子含水率答案：A2.采用電磁泵低壓鑄造A356鋁合金輪轂時(shí)，發(fā)現(xiàn)輪輞內(nèi)側(cè)出現(xiàn)大面積針孔，首要懷疑的成因是（）。A.電磁頻率過(guò)高B.升液管耐火材料剝落C.結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度不足D.鋁液含氫量超標(biāo)答案：D3.對(duì)于高氮鋼鑄造，為防止氣孔缺陷，下列脫氣劑加入順序正確的是（）。A.TiFe→VFe→AlB.Al→VFe→TiFeC.VFe→Al→TiFeD.Al→TiFe→VFe答案：B4.采用VRH（真空置換硬化）工藝生產(chǎn)水玻璃砂型，其CO?吹氣壓力突然下降，最可能的設(shè)備故障是（）。A.真空泵油乳化B.CO?加熱器結(jié)霜C.砂流量傳感器漂移D.氣體流量計(jì)轉(zhuǎn)子卡滯答案：D5.在鐵型覆砂工藝中，覆砂層厚度由15mm減至8mm，對(duì)鑄件組織的影響是（）。A.石墨球數(shù)密度降低B.共晶團(tuán)尺寸增大C.二次枝晶臂間距減小D.滲碳體含量減少答案：C6.采用擠壓鑄造生產(chǎn)Al5Mg合金時(shí)，為消除邊緣裂紋，最合理的擠壓壓力曲線應(yīng)為（）。A.階梯式升壓—恒壓—快速卸壓B.線性升壓—恒壓—緩釋卸壓C.脈沖式升壓—恒壓—快速卸壓D.線性升壓—恒壓—快速卸壓答案：B7.下列關(guān)于“自蔓延高溫合成（SHS）”制備鑄造用陶瓷顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.反應(yīng)絕熱溫度可高于2500℃B.反應(yīng)產(chǎn)物需二次球磨才能用于鑄造C.可在鑄型內(nèi)原位生成增強(qiáng)相D.需外加能源持續(xù)維持反應(yīng)答案：D8.采用計(jì)算機(jī)視覺(jué)在線檢測(cè)潮模砂濕壓強(qiáng)度時(shí)，最能反映砂型性能的圖像特征是（）。A.砂柱表面裂紋分形維數(shù)B.砂柱邊緣圓度C.砂柱反光面積D.砂柱RGB均值答案：A9.在大型厚斷面球鐵件中，為提高石墨球圓整度，可優(yōu)先采用（）。A.釔基重稀土鎂處理B.喂絲法加鎂C.型內(nèi)球化D.轉(zhuǎn)包沖入法答案：B10.采用“鑄造軋制復(fù)合”工藝生產(chǎn)雙金屬?gòu)?fù)合板時(shí)，界面出現(xiàn)周期性波浪缺陷，其主因是（）。A.軋制溫度低于再結(jié)晶溫度B.鑄造板坯表面氧化膜過(guò)厚C.兩種金屬熱膨脹系數(shù)差異大D.鑄坯拉速與軋制速度不匹配答案：D11.對(duì)于薄壁復(fù)雜鎂合金鑄件，為防止冷隔，澆注溫度應(yīng)控制在液相線以上（）。A.30℃B.50℃C.80℃D.120℃答案：C12.采用“超聲振動(dòng)+脈沖磁場(chǎng)”復(fù)合處理鋁熔體時(shí)，超聲頻率應(yīng)選擇（）以兼顧空化與聲流效應(yīng)。A.15kHzB.25kHzC.35kHzD.45kHz答案：B13.在熔模鑄造中，采用“水溶性鹽芯”制備復(fù)雜內(nèi)腔，脫芯時(shí)最環(huán)保的介質(zhì)是（）。A.高壓水射流B.超聲波+自來(lái)水C.飽和蒸汽D.堿液答案：B14.采用“激光選區(qū)熔化（SLM）”打印H13鋼鑄型，發(fā)現(xiàn)局部翹曲，首要優(yōu)化策略是（）。A.降低艙室氧含量B.增加基板預(yù)熱溫度C.減小激光光斑直徑D.改變掃描矢量長(zhǎng)寬比答案：B15.對(duì)于高鉻鑄鐵立式磨輥，為提高抗剝落性，最合理的熱處理制度是（）。A.950℃空淬+450℃回火B(yǎng).1000℃油淬+200℃回火C.1050℃風(fēng)淬+520℃回火D.1100℃水淬+350℃回火答案：C16.采用“負(fù)壓消失?！鄙a(chǎn)灰鐵箱體，鑄件表面出現(xiàn)積碳，解決關(guān)鍵是（）。A.提高真空度B.降低泡沫密度C.涂料中添加氧化劑D.增加澆注速度答案：C17.在連鑄結(jié)晶器內(nèi)施加“電磁制動(dòng)”技術(shù)，其主要目的是（）。A.提高拉速B.減少縱裂C.均勻液面波動(dòng)D.降低過(guò)熱度答案：C18.采用“原位納米TiB?/Al”復(fù)合材料鑄造活塞，納米顆粒最佳加入量為（）。A.0.1wt%B.0.5wt%C.1.0wt%D.2.0wt%答案：B19.對(duì)于大型鎳基合金葉片，采用“定向凝固+液態(tài)金屬冷卻（LMC）”工藝，其溫度梯度可提升至（）。A.20K/cmB.50K/cmC.80K/cmD.120K/cm答案：D20.在“數(shù)字化鑄造工廠”中，實(shí)現(xiàn)“工藝組織性能”閉環(huán)控制的核心算法是（）。A.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)+遺傳算法B.支持向量機(jī)+蟻群算法C.深度學(xué)習(xí)+貝葉斯優(yōu)化D.隨機(jī)森林+粒子群算法答案：C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.下列措施中，可有效抑制高錳鋼焊接熱影響區(qū)碳化物析出的有（）。A.焊前母材水韌處理B.采用低碳焊絲C.焊后快速噴水冷卻D.層間溫度控制在250℃E.焊后立即250℃回火答案：A、B、C22.采用“電弧增材制造（WAAM）”鑄造大型鈦合金構(gòu)件，易產(chǎn)生的氣孔類型包括（）。A.氫氣孔B.氮?dú)饪證.CO氣孔D.折疊氣孔E.縮孔答案：A、B、D23.在“擠壓鑄造熱處理一體化”工藝中，可同步實(shí)現(xiàn)的功能有（）。A.固溶B.時(shí)效C.淬火D.形變強(qiáng)化E.晶粒細(xì)化答案：A、C、E24.關(guān)于“超聲輔助半固態(tài)鑄造”的描述，正確的有（）。A.可降低固相率B.可破碎枝晶C.可減小宏觀偏析D.可提高屈服強(qiáng)度E.會(huì)增加粘模傾向答案：B、C、D25.采用“等離子體電解氧化（PEO）”對(duì)鑄造AlSi活塞表面改性，可獲得的陶瓷層相包括（）。A.αAl?O?B.γAl?O?C.SiO?D.AlNE.Mullite答案：A、B、C、E26.在“數(shù)字化砂型打印”中，影響樹脂用量的因素有（）。A.砂粒角形系數(shù)B.砂溫C.環(huán)境濕度D.噴頭行走速度E.砂子含泥量答案：A、B、C、D27.下列缺陷中，與“石墨膨脹”原理直接相關(guān)的有（）。A.石墨漂浮B.縮陷C.縮松D.型壁移動(dòng)E.石墨畸變答案：B、C、D28.采用“電磁懸浮熔煉”制備高純鈦合金，其優(yōu)勢(shì)包括（）。A.無(wú)坩堝污染B.可精確控制過(guò)熱度C.可去除低熔點(diǎn)雜質(zhì)D.可細(xì)化晶粒E.可降低熔煉溫度答案：A、B、C、D29.在“鑄造過(guò)程數(shù)字孿生”系統(tǒng)中，需要實(shí)時(shí)采集的數(shù)據(jù)有（）。A.金屬液溫度B.砂型水分C.真空度D.環(huán)境CO?濃度E.機(jī)械手電機(jī)電流答案：A、B、C、E30.下列關(guān)于“稀土變質(zhì)處理”的描述，正確的有（）。A.Ce可細(xì)化AlSi共晶硅B.Y可抑制Fe相析出C.La可減小二次枝晶間距D.Er可提高共晶溫度E.Nd可改善共晶Si形貌答案：A、B、C、E三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）31.采用“激光熔化沉積（LMD）”修復(fù)鑄造模具時(shí)，沉積層與基體必然形成冶金結(jié)合，無(wú)需后熱處理。（×）32.在“真空差壓鑄造”中，真空度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致金屬液充型速度過(guò)快，增加卷氣風(fēng)險(xiǎn)。（√）33.“石墨形態(tài)系數(shù)”越大，球鐵沖擊韌性越低。（×）34.采用“原位生成Mg?Si/Al”復(fù)合材料時(shí)，提高冷卻速率可抑制Mg?Si顆粒粗化。（√）35.在“鐵型覆砂”工藝中，覆砂層導(dǎo)熱系數(shù)越高，越易獲得全白口組織。（√）36.“超聲處理”對(duì)鋁熔體除氫效率與熔體溫度無(wú)關(guān)，只與超聲功率有關(guān)。（×）37.采用“電流體動(dòng)力學(xué)（EHD）”細(xì)化晶粒時(shí)，直流電場(chǎng)比交流電場(chǎng)更有效。（×）38.“石墨化膨脹”可補(bǔ)償球鐵液態(tài)收縮，故球鐵冒口尺寸可小于灰鐵。（√）39.在“數(shù)字化鑄造工廠”中，數(shù)字孿生模型一旦建立，無(wú)需在線更新即可終身使用。（×）40.“自蔓延高溫合成（SHS）”制備的陶瓷顆粒增強(qiáng)鐵基復(fù)合材料，其界面潤(rùn)濕角通常小于20°。（√）四、填空題（每空1分，共20分）41.采用“擠壓鑄造”生產(chǎn)Al12Si活塞時(shí)，最佳擠壓比壓為________MPa，可消除________缺陷。答案：80～120，縮松42.“VRH”工藝中，水玻璃砂的CO?硬化機(jī)理為________與________反應(yīng)生成________膠體。答案：Na?O·nSiO?，CO?，硅酸43.大型厚斷面球鐵件中，石墨球數(shù)應(yīng)控制在________個(gè)/mm2以上，以保證________性能。答案：150，沖擊44.采用“電磁泵低壓鑄造”時(shí)，鋁液上升速度一般控制在________mm/s，以防止________。答案：50～80，氧化夾渣45.“熔模鑄造”脫蠟時(shí)，型殼預(yù)熱溫度應(yīng)低于________℃，以防止________。答案：850，型殼開裂46.“高氮鋼”中氮含量可達(dá)________wt%，其強(qiáng)化機(jī)制為________強(qiáng)化。答案：0.8～1.2，固溶47.“等離子體電解氧化”陶瓷層厚度一般為________μm，其硬度可達(dá)________HV。答案：50～150，200048.“數(shù)字化砂型打印”中，樹脂加入量通常為砂重的________%，固化劑為樹脂的________%。答案：1.2～1.8，5049.“電磁懸浮熔煉”中，懸浮力與________平方成正比，與________成反比。答案：電流，頻率50.“石墨形態(tài)系數(shù)”定義為石墨________與________之比。答案：面積，周長(zhǎng)平方五、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）51.簡(jiǎn)述“超聲輔助半固態(tài)鑄造”細(xì)化晶粒的機(jī)理。答案：超聲在熔體中引發(fā)空化效應(yīng)，產(chǎn)生局部高壓沖擊波，破碎初生枝晶；聲流效應(yīng)促進(jìn)熔體均勻化，提高形核率；超聲空化泡崩潰時(shí)釋放能量，使局部過(guò)冷度增大，增加形核基底；綜合作用使晶粒尺寸減小，組織均勻化。52.說(shuō)明“電磁泵低壓鑄造”相比傳統(tǒng)氣壓式低壓鑄造的優(yōu)勢(shì)。答案：無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件，金屬液純凈；流量精確可控，充型平穩(wěn)；可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)反饋，提高工藝穩(wěn)定性；降低氧化夾渣風(fēng)險(xiǎn)；設(shè)備維護(hù)簡(jiǎn)單，能耗降低15%～20%。53.列舉三種“原位生成”陶瓷顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的方法，并比較其顆粒尺寸。答案：(1)自蔓延高溫合成（SHS），顆粒0.5～2μm；(2)熔體直接反應(yīng)法（AlTiB系），顆粒50～200nm；(3)氣液反應(yīng)法（AlN?系），顆粒20～100nm。尺寸最小為氣液反應(yīng)法，最大為SHS法。54.簡(jiǎn)述“數(shù)字化鑄造工廠”中“工藝組織性能”閉環(huán)控制的實(shí)現(xiàn)流程。答案：傳感器實(shí)時(shí)采集溫度、壓力、流速→數(shù)字孿生模型預(yù)測(cè)組織→機(jī)器學(xué)習(xí)算法關(guān)聯(lián)組織與性能→在線調(diào)整工藝參數(shù)（澆注溫度、冷卻速率、合金成分）→再次采集數(shù)據(jù)→模型自學(xué)習(xí)更新，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)。55.說(shuō)明“石墨膨脹”對(duì)球鐵縮松補(bǔ)償?shù)亩筷P(guān)系，并給出經(jīng)驗(yàn)公式。答案：石墨析出體積膨脹ε≈3.2×石墨化率×碳當(dāng)量，補(bǔ)償收縮率ΔV≈ε?3%～4%；經(jīng)驗(yàn)公式：ΔV=0.9×(CE?3.9)+0.15×Mg殘?0.8，當(dāng)ΔV>0時(shí)，縮松傾向顯著降低。六、計(jì)算題（每題10分，共30分）56.某球鐵件重50kg，碳當(dāng)量CE=4.5%，澆注溫度1350℃，求所需石墨化膨脹體積，并判斷是否需要冒口。答案：石墨化率取0.9，ε=3.2×0.9×(4.5?3.9)=1.728%；液態(tài)收縮取4.5%，凈收縮=4.5%?1.728%=2.772%；體積收縮=50×7.1×0.02772≈9.84dm3；需設(shè)置冒口，冒口體積≥9.84×1.2≈11.8dm3。57.采用“低壓鑄造”生產(chǎn)鋁輪轂，結(jié)晶器冷卻水流量Q=120L/min，進(jìn)水溫度20℃，出水溫度30℃，求帶走熱量（鋁液比熱取1.05kJ/kg·K，latentheat390kJ/kg，輪轂質(zhì)量8.5kg，過(guò)熱度100℃）。答案：顯熱=8.5×1.05×100=892.5kJ；潛熱=8.5×390=3315kJ；總熱量=4207.5kJ；水帶走熱量=120×4.18×10=5016kJ/min；所需時(shí)間=4207.5/5016×60≈50.3s。58.某“電磁泵”驅(qū)動(dòng)鋁液，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，電流I=2000A，通道寬度w=30mm，高度h=50mm，求電磁力及鋁液流速（鋁密度ρ=2370kg/m3，忽略阻力）。答案：電磁力F=BIL=0.5×2000×0.03=30N；體積流量Q=F/(ρ×v)，由動(dòng)量守恒F=ρ×w×h×v2，得v=√(F/(ρ×w×h))=√(30/(2370×0.03×0.05))≈0.92m/s。七、綜合分析題（每題20分，共40分）59.某企業(yè)采用“3D打印砂型+低壓鑄造”生產(chǎn)高強(qiáng)度薄壁Al7Si0.6Mg鑄件，出現(xiàn)“飛邊+冷隔”復(fù)合缺陷，試從工藝、材料、設(shè)備三方面提出系統(tǒng)解決方案，并給出驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。答案：工藝：優(yōu)化澆注系統(tǒng)，采用“底注+側(cè)濾”方案，內(nèi)澆口面積增大20%；提高鋁液潔凈度，旋轉(zhuǎn)除氣+30min靜置；型砂透氣率≥200，涂層厚度0.3mm。材料：Al7Si0.6Mg加0.15wt%Sr變質(zhì)，Mg含量控制在0.65%～0.7