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）

、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. 内浇口开在厚壁处

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求是（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

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

8.普通车床床身浇注时，导轨面应该（B ）

A. 朝上

B. 朝下

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

10.浇注温度过高时，铸件会产生（B ）

A. 冷隔

B. 粘砂严重

、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张力在内的反压力∑ 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＝LM

L -

J

LJ 100% ；起模斜度是指

C. 冲击韧性好

C. 自行车中轴

C. 朝左侧

C. 延长浇注时

间

C.

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，

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）凝固原则来减少或消除铸

造内应力

（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内，

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，在壳型、壳芯生产中，

常会出现脱壳、起模时壳破裂、表面疏松、表面变形和翘曲、强度低、夹层等；而在浇注时产生的问题有：容让性、溃散性问题，浇注时型、芯破裂，铸件产生桔皮面、气孔，皮下气孔，铸件表面粗糙粘砂等问题。

4.什么是分型面？选择分型面时应遵循什么原则？答：分型面是指两半铸型相互接触的表面。

在选择铸型分型面时应考虑如下原则：

（1）分型面应选在铸件的最大截面上，并力求采用平面。

（2）应尽量减少分型面的数量，并尽量做到只有一个分型面。

（3）应尽可能减少活块和型芯的数量，注意减少砂箱高度。

（4）尽量把铸件的大部分或全部放在一个砂箱内，并使铸件的重要加工面、工作面、加工基准面及主要型芯位于下型内。

5.为什么对砂芯进行分级？生产上一般怎样划分？答：砂芯主要用来形成铸件的内腔、孔洞和凹坑等部分，在浇注时，它的大部分表面被液态金属包围，经受铁液的热作用、机械作用都较强烈，排气条件也差，出砂、清理困难，因此对芯砂的性能要求比型砂高。为了便于合理选用砂芯用芯砂的粘结剂和有利芯砂管理，依据砂芯形状特征及在浇注期间的工作条件以及产品质量的要求，生产上将砂芯分为5 级。

6.合格的湿型砂应具备的主要性能有哪些？答：良好的成形性：包括良好的流动性、可塑性和不粘模性；足够的强度：包括常温湿强度，高温强度，干强度和硬度等；一定的透气性：较小的吸湿性，较低的发气量；较高的耐火度：较好的热化学稳定性，较小的膨率和收缩率；较好的退让性，溃散性，耐用性。

7.阐述湿型砂铸造时铸件产生夹砂结疤的主要原因及防治措施。

答：夹砂形成的主要原因有：1）铸型表面砂层受热发生膨胀，在砂层表面产生压缩应力，如砂粒不能重新排列，砂型表层就会受到破坏而产生夹砂结疤。2）铸型中浇入液态金属，铸型表面很薄的干燥层后产生高水层，其强度远比湿型本体低。铸型表层受热膨胀，产生裂纹。3）夹砂结疤的程度与裂纹发生的时间有关。

防止措施：1）减少型砂受热后的膨胀量以减少膨胀应力和提高砂型强度，以砂型表面脱离本体而拱起。2）在工艺方面采取措施

8.普通铸钢用型大多采用水玻璃砂型，请说明钠水玻璃砂型配方、制作方法

及硬化机理。

答：（1）钠水玻璃砂型的配方：目前广泛采用的CO2-钠水玻璃砂，大都由纯净的人造（或天然）的石英砂加入4.5%~8.0%的钠水玻璃配制而成。对于