铸造工艺学题库.doc

一、 填空题
1. 合金液体的浇注温度越高，液态合金的流动性越好，合金的收缩率越大。
2. 尽量将铸件的大部或全部置于同一箱内，以减少因分型面造成的尺寸偏差。
3. 型芯是为了获得铸件的内腔和孔洞。
4. 特种铸造是除砂型铸造外的其他铸造方式的统称。通常有熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、离心铸造、消失模铸造。
5. 壳芯法的粘结剂是酚醛树脂，硬化剂是乌洛托品；热芯盒法的粘结剂是呋喃树脂，硬化剂是有潜伏性的氯化铵。
6. 锻压是锻造和冲压的统称。
7. 湿型砂是目前应用最广泛的砂型，主要由原砂、粘结剂（粘土）、水、附加物四部分组成。
8. 在浇筑过程中，如果发生型壁移动，则铸件容易形成缩孔和缩松。
9. 制造砂型和砂芯的材料，分别成为型砂和芯砂，统称为造型材料。
10. 为保证铸件质量，造型材料的要求是：有足够的强度、有一定的透气性、退让行、耐火性。
11. 为填充型腔和冒口开设于铸型中的系列统称为浇注系统，通常包括浇口杯、直浇道、横浇道、内浇道。
12. 逐渐各部分壁厚差异过大时，在薄壁处易导致浇不到、冷隔。
13. 凝固方式，根据凝固区域宽度不同，一般有糊状凝固、顺序凝固、中间凝固三种类型。
二、 选择题
1. 热芯盒法温度高，表面易烧焦发酥，会引起铸件的质量问题。
2. 铸钢件的铸型用非石英砂。
3. 加入煤粉主要是为了提高铸铁件的表面质量，防止粘砂、结疤、夹砂，从而提高铸件表面质量。
4. 硅烷可以做偶联剂，在树脂和沙砾这两种性质差异很大的材料的表面架一个“中间桥梁”，从而获得良好的结合。
5. 冒口的作用是排气、补缩。
6. 铸造的特点：成本低，适应性广，铸件表面质量差。
7. 浇注系统中有挡砂作用的是：横浇道。
8. 非石英砂用于大型铸钢件。
9. 常温下，粘土在湿型中的粘结机制主要是“表面联结”。高温下主要是“桥联结”。
10. 蒙脱石的单位景层之间结合力微弱，水分子和水溶液中的离子或其他极性分子容易进入单位晶层与单位晶层之间。
11. 采用高密度造型可以提高铸件尺寸，逐渐精度，大大改善表面粗糙度，且使逐渐更加致密，力学性能更高，加工余量减少，铸件质量减轻，劳动条件改善，生产率大大提高。
12. 盖罩法是用木板或金属制成罩盖，扣在修好的型上，吹入CO2气体使其硬化。它适用于较小砂型或砂芯。
插管法是将带小孔的空心金属杆直接插入砂型中，吹入CO2气体， 待型硬化后，将杆取出。此法适用大型砂型或砂芯。
13. 无机化学粘接剂砂型的缺点是浇注后溃散性差，旧砂难用摩擦法再生，硬化的型、芯保存性差，某些铸件硬化后强度不够理想。
14. 合金过热温度越高，充型能力差，易产生夹砂结疤缺陷。
15. 一级砂芯的耐火度和强度最高。（技术越小，形状越复杂，体积、芯头越小，被金属保卫面积越大，性能要求越高，粘接剂强度要求越高。）
16. 重量大，形状复杂、对表面粗糙度及尺寸要求不高的金属加工方法的一般选铸造。
17. 压力造型比砂型尺寸精度高。
三、 判断题
1. 壳芯法一般采用呋喃树脂作为粘结剂。（×）
2. 热芯盒法常采用乌洛托品为硬化剂。（×）
壳芯法的粘结剂酚醛树脂，硬化剂乌洛托品。热芯盒法的粘结剂呋喃树脂，硬化剂潜伏性的氯化铵。
3. 无机化学粘接剂砂型中，水玻璃的模数会对砂型的粘结效果产生重要影响。（√　）
4. 气硬冷芯盒法具有高效环保的优势。（×　）
气硬冷芯盒法所吹得气体有三乙胺和SO2，均为有毒气体，故不环保。
5. 温芯盒法比热芯盒法制备的砂芯具有更好的表面质量。（√　）
温芯盒法可使砂芯表面光洁，且具有更高的强度，防止热芯盒法常出现的某些砂芯表面过烧、某些截面硬化不足的现象。
6. 偶联剂的使用可以有效提高树脂的强度。（ √）
7. 好的涂料是具有良好的悬浮性和触变性。（√　）
优质涂料应具有好的悬浮性，一定的触变性，好的覆盖能力，适当的渗透性，良好的粘接强度和耐激热性，好的抗粘砂性，低的发气性，好的贮存性，资源丰富，成本低廉。
8. 粘土作为湿型的粘接剂主要粘结机制是“桥联结”。（×　）
常温下，粘土的主要粘结机制是表面联结。
9. 机械粘砂的主要原因是金属液的氧化。（ ×）
机械粘砂是因为金属液渗入铸型。
10. 五级砂芯可以采用粘土或水玻璃作为粘接剂。（√ ）
11. 根据内浇道所在位置不同，浇注系统可分为顶注式和底注式。（√ ）
12. 根据浇口比及金属液态充满状态的不同，浇注系统可分为开发式和封闭式。（√ ）
按浇口比分类，浇注系统分为封闭式和开放式。
按内浇道在逐渐上的位置分类，浇注系统分为顶注式、底注式和中间式。
13. 在自硬冷芯盒法制备砂芯过程中，磷酸的酸性最强，硫酸单脂的酸性最弱。（× ）
自硬冷芯盒法一般采用呋喃树脂和热固性酚醛树脂，硬化剂是强酸或中强酸，酸性强弱次序为：硫酸单脂>苯磺酸>对甲苯磺酸>磷酸。
14. 三乙胺法具有毒性，易爆炸的缺陷，采用……作硬化剂。（× ）
15. 插管法主要用于小件砂芯的硬化，盖罩法主要用于大件砂芯的硬化。（× ）
16. 要是粘土砂型具有良好的粘结性，必须是水分达到合理的值。（√ ）
17. 模数越高，水聚合度越低，达到最高强的时间越长。（× ）
模数越高，聚合度越高，作为型砂粘结剂时的硬化速度越快，达到最高强度的时间越短。
18. 高岭石的单位景层之间结合力微弱，水分子和水溶液中的离子和其他极性分子容易进入单位晶层与单位晶层之间。（× ）
蒙脱石，不是高岭石。
19. 粘土颗粒在受热后（100℃），起粘结作用的主要粘结机制是“桥连接”。（ √）
20. 在分型面的设计过程中，应尽量选用平直的分型面。（√　）
四、 名词解释
1. 壳芯法：铸造生产中，砂芯直接承受液体金属作用的只是表面一层厚度仅数毫米的砂壳其余的砂只起支撑着一层砂壳的作用，如果砂壳强度、硬度足够时，就可去掉或减薄支撑部分砂，这样指的的型或芯就是壳型或壳芯。这样的加工方法为壳芯法。
热（温）芯盒法：用液态热固性树脂粘结剂和催化剂制成的芯砂，填入加热到一定温度（１７５℃；２００℃左右）的芯盒内，通过加热的方式使树脂硬化的砂芯制备方法。
自硬冷芯盒法：将砂子、液态树脂及液态催化剂混合均匀后，填充到芯盒中，稍加紧实、即于室温下在芯盒或砂箱内硬化成型，叫自营冷芯盒法造型。
2. 高密度造型：提高造型紧实力制的较高紧实程度和较高密度砂型的造型方法。
3. 桥连接：桥联结发生于相邻粘土颗粒所吸附离子的水化膜之间，阳离子及其水化膜的作用就像一座水桥附加在粘土的表面连接上。
4. 铸件收缩率：铸件在冷却过程中会出现体积收缩现象，模样尺寸减铸件尺寸的值与模样尺寸的比值，称为铸件收缩率。
5. 型壁移动：金属浇入铸型后砂型壁发生位移的现象称为型壁移动。它对逐渐的尺寸精度、缩孔、缩松等缺陷的形成有很大影响。是造成缩松缩孔的主要原因。
6. 自硬树脂砂脱模时间：指树脂砂从混沙结束后，在芯盒内制成的砂芯硬化到能满意的从芯盒中取出，而不致发生砂芯变形所需的时间。
7. 化学粘砂：铸件的部分或整个表面粘附一层由金属氧化物和造型材料相互作用而生成的低熔点化合物的现象。
8. 分型面：两半铸型（上、下型）或多个铸型（多箱铸造）相互接触、配合和表面。
9. 铸渗现象：又称表面合金化。是指利用金属与铸型间的相互作用使铸型表面涂料层中的合金元素渗入到铸件表面形成一层合金层，这种现象较铸渗现象。
10. 热湿强度：湿型铸造过程中，型砂水分饱和凝聚区的强度称为热湿强度。
五、 简答题
1. 什么是金属的充型能力，影响充型能力的因素有哪些？
　　答：液态合金充满型腔，获得性状完整、轮廓清晰的铸件的能力，称为液态合金的充型能力。影响充型能力的主要因素为：合金流动性；铸型的充型条件；浇注条件；（详述）
2. 简述浇注系统的组成及各主要部分的作用。
答：浇注系统由浇口杯，直浇道，直浇道窝，横浇道，内浇道，和末端延长段组成。
浇口杯的作用：①承接来自浇包的金属液，防止飞溅和溢出，方便浇注；②减少金属液对铸型的直接冲击；③可能撇去部分熔渣、杂质、阻止其进入直浇道内，提高金属液静压力。
直浇道作用：从浇口杯中将浇口杯中的金属液引入横浇道、内浇道或直接进入型腔。
直浇道窝作用：①缓冲作用，减轻金属液对直浇道底部型砂冲刷；②缩短横浇道拐弯处的高度紊流区；③改善内浇道的流量分布，有利于内浇道流量分布的均匀化；④减少直-横浇道拐弯处的局部阻力系数和水头损失，有利于金属液中气泡的浮出。
横浇道作用：①分配流量，使金属液流足量、平稳地流入内浇道；②挡渣作用，将最初缴入的寒气和渣滓的低温金属液储存起来。
内浇道作用：控制金属液充填铸型的速度和方向，调节铸型各部分的温度和铸件的凝固顺序，起补缩作用。
3. 浇注位置选择基本原则：
答：①铸件的重要部分应尽量置于下部；②重要加工面应朝下或成直立状态；③使铸件的大平面朝下，避免夹砂结疤类缺陷；④应保证铸件能充满；⑤用有利于逐渐地补缩；⑥避免用吊砂、吊芯或悬臂式砂芯，便于下芯、合箱及检验；⑦应使合箱位置、浇注位置和铸件冷却位置相一致。
4. 铸钢件、铸铁件、有色金属件、铸造时型砂的选择特点。
答：由于铸铁件、铸钢件和铸造非铁合金件的合金特性和浇注温度不同，因此它们用的湿型砂不宜一样。
铸铁件的合金熔点较高，但与铸钢件相比略低，因此对湿型砂耐火度的要求可比铸钢件低。铸铁件湿型砂的显著特点是其中普遍加入了煤粉。煤粉的作用主要在于防止粘砂。
铸钢件的合金熔点很高，因此要求湿型砂有较高的耐火度和透气性。铸钢件湿型砂一般应采用耐火度高的硅砂，膨润土加入量相应增多，以提高型砂强度，亦有利于降低水分，防止粘砂、夹砂和气孔缺陷。
铸造非铁合金件的合金熔点一般不高，因此湿型砂的耐火度和化学热稳定性要求不高，但非铁合金液一般极易氧化，故一般要求加入防氧化剂。
5. 简述夹砂结疤和鼠尾。
答：夹砂结疤均是指在铸件比较开阔的表面上出现一片或多片粗糙而不规则的金属凸出物，其内部金属层中还常夹有砂层，称为夹砂结疤。
鼠尾是铸件表面出现的交钱（<5mm）的带有锐角的凹痕，是一种不规则的很细小的沟纹。
6. 湿型砂是如何实现粘结强度的？水分对实行啥的粘结强度有何影响。
答：湿型砂的主要粘结剂为粘土。粘土的联结机制包括表面联结和桥联结。表面联结是粘土晶格表面的极性水分子彼此联结成六角形网格，增加水分，逐渐发展成接二连三的水分子层。粘土颗粒就是靠这种网格水分子彼此连接，从而产生了湿态粘接力。桥连接发生于相邻粘土颗粒所吸附离子的水化膜之间，阳离子及其水化膜的作用就像一座水桥附加在粘土的表面连接上。粘土吸附阳离子的表面往往只占它整个表面的很少一部分，所以由桥联结而产生的粘接力是较小的，而表面联结是形成湿态粘接力的主要原因。水分对粘土的连接强度有重要影响：当型砂中水分含量适当时，随着粘土加入量的增加，型砂的湿强度不断提高，表明粘接力提高；但到某一数值时，若继续增加粘土的加入量则湿强度增加很少，甚至下降。说明粘土中应该有合适的水分含量。
7. 为什么湿型砂是目前应用最广的砂型，在其应用过程中有那些缺陷？
答：湿型砂应用广泛，是由其生产特点确定的，湿型砂的生产特点有：①生产灵活性大，适用面广。②生产效率高，生产周期短，便于流水线生产。③所用原材料成本低，来源广；④节省能源、烘干设备和车间生产场地面积；⑤因不经烘干，砂箱寿命长。
缺陷：操作不当，易产生一些铸造缺陷：夹砂结疤、鼠尾、砂眼、胀砂、粘砂等，铸件表面质量差，无法直接铸造高熔点金属。缩松等缺陷+表面质量差+无法直接制造高熔点的金属。
8. 简述分型面选择特点。
答：分型面是指两半铸型相互接触的表面。分型面一般在确定浇注位置之后再选择。分型面的选择原则有：①应使铸件全部或大部置于同一半型内；②应尽量减少分型面的数目；③分型面应尽量选用平面，易于保证铸件精度；④便于下芯、合箱和检查型腔尺寸；⑤分型面通常选在铸件最大截面上，以不使砂箱过高；⑥受力件的分型面的选择不应削弱铸件结构强度；⑦注意减轻铸件清理和机械加工余量。