2013-2014铸造实用工艺学考题问题详解

2013-2014学年第一学期铸造工艺学试题（A卷）

一、选择题

1. 为了消除铸造热应力，在铸造工艺上应保证（B）

A. 顺序（定向）凝固

B. 同时凝固

C. 浇口开在厚壁处

2. 直浇口的主要作用是（A）

A. 形成压力头，补缩

B. 排气

C. 挡渣

3. 在各种铸造方法中，砂型铸造对铸造合金种类的要（C ）

A. 以碳钢、合金钢为主

B. 以黑色金属和铜合金为主

C. 能适用各种铸造合金

4. 由于（C）在结晶过程中收缩率较小，不容易产生缩孔、缩松以及开裂等缺陷，所以应用较广泛。

A. 可锻铸铁

B. 球墨铸铁

C. 灰铸铁

5. 灰口铸铁适合于制造床身、机架、底座、导轨等结构，除了铸造性和切削性优良外，还因为（B）

A. 抗拉强度好

B. 抗压强度好

C. 冲击韧性好

6. 制造模样时，模样的尺寸应比零件大一个（C）

A. 铸件材料的收缩量

B. 机械加工余量

C. 铸件材料的收缩量＋机械加工余量

7. 下列零件适合于铸造生产的有（A）

A. 车床上进刀手轮

B. 螺栓

C. 自行车中轴

8. 普通车床床身浇注时，导轨面应该（B）

A. 朝上

B. 朝下

C. 朝左侧

9. 为提高合金的流动性，生产中常采用的方法（A）

A. 适当提高浇注温度

B. 加大出气口

C. 延长浇注时间

10. 浇注温度过高时，铸件会产生（B ）

A. 冷隔

B. 粘砂严重

C. 夹杂物

二、填空题

1. 侵入性气孔的形成条件是当金属-铸型界面上气体压力p气＞

金属液表面包括表面力在的反压力∑p，机械粘砂的形成条件是铸型中某个部位受到的金属液的压力P金＞渗入临界压力。

2. “铸造收缩率”K ＝ %100L -L L J

J M ⨯ ；起模斜度是指 为了方便起模，在模样、芯盒的出模方向留有一定斜度，以免损坏砂型或砂芯，

这个斜度，称为起模斜度。 。

3. 高岭土的化学式是 O H SiO O 223222Al •• ；膨润土的化学式是

O nH O H SiO O 222324Al ••• 。它们的晶体都是

晶层排列 结构的硅酸盐，其晶体结构中都包含着 铝氧四面体晶片

和 铝氧八面体晶片 两种基本结构单位，不同的是高

岭土由 高岭石组 组成，而膨润土由 蒙脱石组矿物 组成。高岭土晶层结合力较 强 ，水 不能 进入晶层间，所以

粘结性较 小 。

4. 铸件的凝固方式是按 凝固区域宽度大小 来划分的，有

逐层凝固 、 中间凝固 和 糊状凝固 三种凝固方式。纯金属和共晶成分的合金易按 逐层凝固 方

式凝固。

5. 铸造合金在凝固过程中的收缩分三个阶段，其中 液态收缩和凝固收缩

收缩是铸件产生缩孔和缩松的根本原因，而 固态收缩 收缩是铸件

产生变形、裂纹的根本原因。

6. 铸钢铸造性能差的原因主要是 熔点高，流动性差 和 收缩大 。

7. 影响合金流动性的主要因素是 液态合金的化学成分 。

8. 铸造生产的优点是 成形方便 、 适应性强 和

成本较低 。缺点是 铸件力学性能较低，铸件质量不够稳定 、

和 废品率高 。

三、判断题

（错）1. 铸件的主要加工面和重要的工作面浇注时应朝上。

（错）2. 冒口的作用是保证铸件同时冷却。

（对）3. 铸件上宽大的水平面浇注时应朝下。

（对）4. 铸铁的流动性比铸钢的好。

（错）5. 铸造生产特别适合于制造受力较大或受力复杂零件的毛坯。

（错）6. 收缩较小的灰铁铸件可以采用定向（顺序）凝则来减少或消除铸

造应力。

（错）7. 相同的铸件在金属型铸造时，合金的浇注温度应比砂型铸造时低。（对）8. 铸件的分型面应尽量使重要的加工面和加工基准面在同一砂箱，以保证铸件精度。

（错）9. 采用震击紧实法紧实型砂时，砂型下层的紧实度小于上层的紧实度。（错）10. 由于压力铸造有质量好、效率高、效益好等优点，目前大量应用于黑色金属的铸造。

四、简答题

1. 阐述用湿型砂铸造时出现水分迁移现象时，其传热、传质有何特征？

答：1）热通过两种方式传递，一是通过温度梯度进行导热，未被吸收的热通过干砂区传导至蒸发界面使水分汽化；二是靠蒸汽相传递。蒸汽的迁移依赖于蒸汽的压力梯度。2）干砂区的外侧为蒸发界面及水分凝聚区，没有温度梯度。3）铸件表面温度与干砂区的厚度及蓄热系数有关。

2. 湿型砂中为何常加入煤粉？它能起到哪些作用？在铸钢件生产中是否需要加入煤粉？为什么？

答：（1）. 煤粉的作用：在铁液的高温作用下，煤粉产生大量还原性气体，防止金属液被氧化，并使铁液表面的氧化铁还原，减少了金属氧化物和造型材料进行化学反应的可能性。

1）煤粉受热形成的半焦充填堵砂型表面颗粒间的孔隙，使金属液不能渗入。

2）煤粉受热后变成胶质体，具有可塑性，可以缓冲石英颗粒在该温度区间因受热而形成膨胀应力，从而可以减少因砂型受热膨胀而产生的铸

件缺陷。

3）煤粉在受热时产生的碳氢化物挥发分在650-1000℃高温下与还原性气氛中发生像热解而在金属和铸型界面析出一层带有光泽的碳，成为

光亮碳，这层光泽碳阻止了型砂与铁液的界面反应，而且也使型砂不

易被金属液所润湿，对防止机械粘砂有更加显著的作用。

（2）.铸钢件湿砂型不能加煤粉的原因

为了防止铸件增碳，铸钢件湿型砂中不能含有煤粉和煤粉烧损的残留物。

3. 在壳型、壳芯生产和浇注时，常会出现那些问题？

答：壳芯砂常用酚醛树脂作粘结剂、用乌洛托品[（CH2）6N4]作硬化剂，在壳