2025鑄造技術(shù)試題及答案一、單項選擇題（每題1分，共20分）1.在砂型鑄造中，決定鑄件表面粗糙度的首要因素是A.澆注溫度??B.型砂粒度??C.金屬液流動性??D.鑄型硬度答案：B解析：型砂粒度直接決定鑄型表面微觀不平度，是鑄件表面粗糙度的首要控制因素。2.下列哪種粘結(jié)劑最適合制造大型鑄鋼件水玻璃砂型A.酚醛樹脂??B.水玻璃CO?法??C.酯硬化水玻璃??D.呋喃樹脂答案：C解析：酯硬化水玻璃砂具有硬化速度快、強度高、潰散性好、再生率高的綜合優(yōu)勢，適合大型鑄鋼件。3.球墨鑄鐵中石墨球化率評級標準GB/T94412021規(guī)定，1級球化率對應(yīng)的石墨球數(shù)/mm2應(yīng)≥A.80??B.120??C.150??D.200答案：C解析：GB/T94412021表3中1級球化率要求石墨球數(shù)≥150個/mm2。4.低壓鑄造升液管采用氮化硅材料的主要目的是A.提高導熱??B.降低熱膨脹??C.抗鋁液侵蝕??D.降低成本答案：C解析：氮化硅與鋁液潤濕角>140°，抗侵蝕性能優(yōu)異，可顯著減少升液管結(jié)瘤。5.當鋁合金含氫量由0.15mL/100g降至0.08mL/100g時，其密度當量值約A.上升1.5%??B.下降1.5%??C.上升3%??D.下降3%答案：D解析：密度當量與含氫量呈線性負相關(guān)，經(jīng)驗系數(shù)約20，計算得下降≈3%。6.在熔模鑄造中，下列脫蠟方式可獲得最小蠟?zāi)Ｅ蛎浫毕軦.熱水脫蠟??B.蒸汽脫蠟??C.微波脫蠟??D.閃燒脫蠟答案：C解析：微波脫蠟由內(nèi)向外的加熱機制使蠟料整體同步熔化，內(nèi)壓最低，膨脹缺陷最小。7.高鉻鑄鐵Cr15Mo3Ni2的共晶碳化物類型主要為A.M?C??B.M?C???C.M??C???D.MC答案：B解析：Cr/C>3.5時，共晶碳化物以M?C?為主，硬度高、韌性優(yōu)于M?C。8.采用MAGMA模擬縮孔時，判據(jù)Niyama值<0.1的區(qū)域通常對應(yīng)A.氣孔??B.縮松??C.熱裂??D.冷隔答案：B解析：Niyama值=G/√R，反映溫度梯度與冷卻速率關(guān)系，<0.1表明補縮不足，易生縮松。9.下列哪種鑄造合金最適合采用振動結(jié)晶工藝A.ZL101A??B.HT250??C.ZG230450??D.QT7007答案：A解析：振動結(jié)晶可顯著細化αAl枝晶，提高ZL101A延伸率約30%，對鑄鐵效果有限。10.鐵型覆砂工藝中，覆砂層厚度每增加1mm，其冷卻速率約下降A(chǔ).5%??B.10%??C.15%??D.20%答案：C解析：實測數(shù)據(jù)表明，覆砂層導熱系數(shù)低，厚度與冷卻速率呈指數(shù)負相關(guān)，每毫米下降≈15%。11.在3D打印砂型中，影響打印層間結(jié)合強度的關(guān)鍵參數(shù)是A.鋪粉厚度??B.噴頭溫度??C.固化深度??D.樹脂粘度答案：C解析：固化深度不足會導致層間未充分交聯(lián)，抗拉強度下降30%以上。12.下列關(guān)于真空差壓鑄造的描述，正確的是A.上型腔抽真空，下型腔通大氣??B.上下型腔同時抽真空后破真空形成壓差C.僅在下型腔抽真空??D.利用真空將金屬液吸入型腔答案：B解析：真空差壓鑄造先同步抽真空，隨后上型破真空，利用0.3–0.6bar壓差完成充型，減少卷氣。13.當灰鑄鐵CE值由4.2%提高到4.6%時，其收縮傾向體積變化A.增加約2%??B.減少約2%??C.增加約4%??D.減少約4%答案：D解析：CE提高→石墨化膨脹增加，液態(tài)收縮被抵消，實測收縮體積下降≈4%。14.采用Sr變質(zhì)處理時，最佳加入量（占鋁液質(zhì)量）為A.0.01%–0.02%??B.0.02%–0.05%??C.0.05%–0.08%??D.0.08%–0.12%答案：B解析：Sr<0.02%變質(zhì)不足，>0.05%易吸氣，0.02–0.05%為最佳窗口。15.下列哪種無損檢測方法對厚200mm鑄鋼件內(nèi)部裂紋最敏感A.射線??B.超聲TOFD??C.磁粉??D.渦流答案：B解析：TOFD對垂直裂紋高度測量精度±0.5mm，可檢出深度>5mm裂紋，優(yōu)于射線。16.在擠壓鑄造中，壓力由50MPa提高到100MPa時，ZL205A抗拉強度約提高A.5%??B.10%??C.15%??D.20%答案：C解析：壓力提高→氣孔減少、二次枝晶臂間距減小，強度提升約15%。17.下列關(guān)于鑄造仿真邊界條件設(shè)置，錯誤的是A.界面換熱系數(shù)隨涂層厚度線性下降??B.可壓縮砂型需考慮透氣邊界C.輻射換熱在高溫段可忽略??D.動量方程需考慮Karmanvortex答案：C解析：當溫度>1000℃時，輻射換熱占比>50%，不可忽略。18.高鎳奧氏體球鐵NiResist的基體組織為A.鐵素體+石墨??B.奧氏體+石墨??C.貝氏體+石墨??D.馬氏體+石墨答案：B解析：NiResist含Ni18–22%，抑制珠光體轉(zhuǎn)變，室溫基體為奧氏體。19.采用冷鐵消除縮孔時，冷鐵與鑄件距離一般取A.5–10mm??B.10–20mm??C.20–30mm??D.30–40mm答案：B解析：距離過近易生白口，過遠補縮效果下降，10–20mm為經(jīng)驗最優(yōu)值。20.下列哪種元素對壓鑄鋁合金粘模傾向影響最大A.Si??B.Fe??C.Cu??D.Mn答案：B解析：Fe與Al形成Al?Fe相，過量時粘模傾向指數(shù)上升，最佳0.8–1.0%。二、多項選擇題（每題2分，共20分）21.下列措施可同時降低鑄件殘余應(yīng)力與變形的有A.順序凝固??B.時效退火??C.對稱布置澆口??D.增大加工余量答案：B、C解析：時效退火消除應(yīng)力；對稱澆口使溫度場均勻，減少彎曲變形。22.關(guān)于熔模鑄造陶瓷型殼，下列說法正確的有A.硅溶膠型殼高溫強度高于水玻璃??B.背層撒砂粒度應(yīng)逐層減小C.型殼焙燒升溫速率應(yīng)<150℃/h??D.氯化銨硬化劑易產(chǎn)生“白毛”缺陷答案：A、C、D解析：背層撒砂粒度應(yīng)逐層增大以提高透氣性；氯化銨與Na?O反應(yīng)生成NaCl白毛。23.下列屬于差壓精密鑄造特點的有A.可生產(chǎn)0.5mm壁厚葉片??B.充型速度低于金屬型??C.晶粒尺寸較熔模鑄造粗大??D.需專用密封坩堝答案：A、D解析：差壓鑄造充型速度高于金屬型；晶粒因激冷更細。24.下列缺陷中，與鋁液含氫量直接相關(guān)的有A.針孔??B.疏松??C.氧化夾雜??D.冷隔答案：A、B解析：氫在凝固時析出形成針孔；氫降低補縮能力，加劇疏松。25.下列關(guān)于鐵素體球墨鑄鐵沖擊韌性的描述，正確的有A.隨Si量升高而下降??B.隨球化率升高而升高??C.隨珠光體量升高而下降??D.隨溫度降低而下降答案：B、C、D解析：Si>3.5%時韌性反而下降；球化率高→石墨圓整，應(yīng)力集中減小。26.下列屬于半固態(tài)流變成形優(yōu)點的是A.成形溫度低??B.模具熱疲勞輕??C.可熱處理強化??D.表面粗糙度Ra可達0.8μm答案：A、B、D解析：半固態(tài)坯料含50%固相，成形溫度低，模具壽命提高2–3倍；表面質(zhì)量接近鍛造。27.下列關(guān)于真空熔煉鎳基高溫合金的說法，正確的有A.真空度一般≤0.1Pa??B.需控制Al+Ti≤6%防止偏析??C.采用CaO坩堝易增氧??D.需氬氣保護電渣重熔二次精煉答案：A、B、D解析：CaO坩堝在高溫真空下分解增氧，應(yīng)使用MgO或Al?O?。28.下列因素中，影響覆膜砂熱膨脹率的有A.樹脂加入量??B.原砂SiO?含量??C.固化溫度??D.砂粒角形系數(shù)答案：A、B、C解析：樹脂加入量↑→膨脹↑；SiO?含量↑→石英相變膨脹↑；固化溫度高→交聯(lián)密度大→膨脹↓。29.下列屬于數(shù)字化鑄造工廠核心系統(tǒng)的有A.MES??B.LIMS??C.SCADA??D.CRM答案：A、B、C解析：CRM面向客戶管理，不屬于現(xiàn)場核心。30.下列關(guān)于鑄造廢砂再生，正確的有A.熱法再生可去除樹脂膜??B.機械摩擦再生去除惰性膜效率>90%C.濕法再生適合水玻璃砂??D.再生砂灼燒減量需<0.5%答案：A、C、D解析：機械摩擦對樹脂膜去除率僅70–80%，需聯(lián)合熱法。三、判斷題（每題1分，共10分）31.采用Y型試塊檢測球鐵伸長率時，需保證模數(shù)≥2.5cm。答案：√解析：GB/T13482011附錄B規(guī)定模數(shù)≥2.5cm以消除冷卻速度影響。32.擠壓鑄造件可省略后續(xù)固溶處理即可達到T6性能。答案：×解析：擠壓鑄造雖組織致密，但強化相未充分固溶，仍需T6處理。33.高鉻鑄鐵中鉬的主要作用是提高淬透性與細化碳化物。答案：√解析：Mo降低奧氏體穩(wěn)定性，抑制珠光體，細化M?C?。34.3D打印砂型透氣率低于傳統(tǒng)樹脂砂，因此需提高澆注溫度20–30℃。答案：√解析：打印砂型密度高，透氣率下降30%，提高澆注溫度可降低氣孔風險。35.采用Sr變質(zhì)后，鋁液應(yīng)在30min內(nèi)澆完，否則變質(zhì)效果衰退。答案：√解析：Sr與H?O、O?反應(yīng)生成SrO、SrH?，30min后變質(zhì)指數(shù)下降50%。36.冷鐵表面刷石墨涂料可提高激冷效果。答案：×解析：石墨涂料導熱系數(shù)低，會削弱激冷，應(yīng)使用鋯英粉或石英粉涂料。37.真空壓鑄可有效消除氣孔，因此可進行焊接加工。答案：√解析：真空壓鑄含氫量<0.1mL/100g，焊接氣孔率<1%，可焊性接近鍛造。38.鑄造仿真中，采用Chvorinov法則計算凝固時間時，需考慮模數(shù)與金屬過熱溫度。答案：√解析：修正Chvorinov公式t=k·M2·(1+αΔT)，α為過熱系數(shù)。39.高鎳奧氏體球鐵在196℃仍保持良好韌性，可用于LNG泵殼。答案：√解析：奧氏體基體無韌脆轉(zhuǎn)變，196℃沖擊功>10J。40.采用電爐熔煉時，增碳劑粒度越小，吸收率越高。答案：×解析：粒度過小易氧化燒損，最佳粒度0.5–2mm，吸收率穩(wěn)定。四、填空題（每空1分，共20分）41.球墨鑄鐵淬火回火工藝中，常用淬火介質(zhì)為________，回火溫度一般控制在________℃。答案：油，550–60042.熔模鑄造硅溶膠型殼的干燥規(guī)律為：面層________干燥，背層________干燥。答案：控溫控濕，自然風干43.擠壓鑄造比壓通常取________MPa，加壓開始時間應(yīng)在金屬液充滿型腔后________s內(nèi)。答案：80–120，0.3–0.544.高鉻鑄鐵Cr26的共晶碳化物體積分數(shù)約為________%，其硬度可達________HV。答案：30–35，1300–160045.采用A356鋁合金生產(chǎn)汽車控制臂，其熱處理規(guī)范為________+________。答案：固溶540℃×6h，時效155℃×4h46.差壓鑄造的壓差ΔP與液面高度h關(guān)系式為________，其中ρ為________。答案：ΔP=ρgh，金屬液密度47.鑄造廢砂熱法再生溫度一般控制在________℃，灼燒減量要求<________%。答案：700–800，0.548.3D打印砂型用酚醛樹脂加入量為砂質(zhì)量________%，固化劑為________。答案：1.2–1.5，對甲苯磺酸49.冷鐵材料常選用________鑄鐵或________銅。答案：灰，純50.真空壓鑄真空度一般抽至________kPa，抽真空時間需<________s。答案：5–8，1.5五、簡答題（每題6分，共30分）51.簡述大型鑄鋼件采用發(fā)熱保溫冒口的原理及設(shè)計要點。答案：發(fā)熱保溫冒口利用AlFe?O?系發(fā)熱劑，在金屬液作用下放出熱量2500kJ/kg，延緩冒口凝固；保溫層采用漂珠、纖維復合，導熱系數(shù)<0.15W·m?1·K?1。設(shè)計要點：①模數(shù)≥鑄件模數(shù)1.1倍；②發(fā)熱劑加入量占冒口質(zhì)量15–20%；③頂部設(shè)排氣孔φ20–30mm；④采用易割片減少清理工作量；⑤與鑄件連接寬度≤冒口直徑0.4倍，避免熱節(jié)轉(zhuǎn)移。52.說明熔模鑄造陶瓷型殼產(chǎn)生“虹吸”缺陷的原因及預(yù)防措施。答案：虹吸缺陷指型殼焙燒后，面層與背層間出現(xiàn)微觀裂紋，澆注時金屬液沿裂紋滲透，形成飛邊。原因：①面層與背層熱膨脹不匹配；②背層撒砂粒度過大，嵌合差；③干燥制度不當，面層未充分硬化。預(yù)防：①面層采用硅溶膠+鋯英粉，背層采用硅溶膠+莫來粉，膨脹系數(shù)梯度變化；②背層撒砂粒度逐層增大，提高嵌合；③面層控溫控濕干燥：溫度22–25℃、濕度50–60%，時間≥4h；④增加過渡層，采用硅溶膠+剛玉粉，厚度0.3–0.5mm。53.分析擠壓鑄造A357鋁合金輪轂性能優(yōu)于金屬型低壓鑄造的機理。答案：①高壓下金屬液與模具緊密接觸，冷卻速度提高2–3個數(shù)量級，二次枝晶臂間距由60μm降至20μm；②高壓抑制氣泡形核，孔隙率由2%降至0.2%，疲勞壽命提高5倍；③高壓促進過飽和固溶，時效后析出相細小彌散，屈服強度提高15%；④近終成形，加工余量<1mm，流線完整，沖擊韌性提高20%。54.闡述球墨鑄鐵“碎塊狀石墨”缺陷的形成機制及控制方法。答案：碎塊狀石墨為厚大斷面球鐵中石墨形態(tài)惡化，呈不規(guī)則碎塊，導致沖擊韌性下降50%。機制：①緩慢冷卻使球狀石墨周圍奧氏體殼破裂，碳原子向石墨擴散路徑改變；②RE殘留量>0.03%，與Bi、Pb等低熔點元素復合偏聚，破壞球化；③孕育衰退，石墨核心減少?？刂疲孩偌涌炖鋮s，采用銅鉻冷鐵或水冷模；②RE殘留0.015–0.025%，Bi<0.003%；③瞬時隨流孕育，加入量0.1%，孕育劑粒度0.3–0.8mm；④添加微量Sb0.005–0.01%，穩(wěn)定石墨球殼。55.比較3D打印砂型與傳統(tǒng)砂型在鋁鑄件生產(chǎn)中的成本結(jié)構(gòu)差異。答案：①材料成本：打印砂型樹脂價格15元/kg，傳統(tǒng)樹脂6元/kg，打印高150%；②人工成本：打印無需模具，節(jié)省木模工2人/班，降低60%；③設(shè)備折舊：打印機折舊0.8元/kg砂，傳統(tǒng)混砂機0.2元/kg；④能耗：打印0.5kWh/kg，傳統(tǒng)0.3kWh/kg；⑤后處理：打印無需修型，清理工時減少30%；⑥綜合：單件<50件時，打印成本低20%；批量>200件，傳統(tǒng)成本低15%。六、計算題（每題10分，共20分）56.某ZG270500鑄鋼件質(zhì)量為450kg，采用側(cè)冒口補縮，鑄件模數(shù)M_c=2.8cm，冒口模數(shù)需為鑄件1.2倍，冒口為圓柱形，高度/直徑=1.2，求冒口直徑D與高度H（忽略縮頸）。解：M_r=1.2×2.8=3.36cm圓柱模數(shù)M=HD/[2(H+D)]，令H=1.2D，則3.36=1.2D2/[2(1.2D+D)]=1.2D2/(4.4D)=0.273DD=3.36/0.273=12.3cm，H=1.2×12.3=14.8cm答案：D=123mm，H=148mm57.某A356鋁合金輪轂擠壓鑄造，投影面積1200