2025年噴砂工藝試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.在干式噴砂作業(yè)中，若磨料粒徑從0.5mm增大到1.0mm，在相同壓力下，工件表面粗糙度Ra值通常會A.降低10%～15%B.基本不變C.提高20%～40%D.先升高后降低答案：C解析：磨料粒徑越大，單顆顆粒動能增加，沖擊坑變深，Ra值顯著上升。2.采用回收式噴砂房時，最能直接降低磨料破碎率的核心措施是A.提高噴槍壓力B.選用鑄鋼丸替代棕剛玉C.縮短噴槍與工件距離D.增大除塵器風(fēng)量答案：B解析：鑄鋼丸韌性高，循環(huán)過程中不易破碎，可降低耗砂量30%以上。3.對鋁合金薄壁件進行精飾噴砂時，為防止沖擊變形，應(yīng)優(yōu)先選擇A.0.2MPa壓力+玻璃珠0.1mmB.0.8MPa壓力+棕剛玉0.3mmC.0.6MPa壓力+鋼絲切丸0.5mmD.0.4MPa壓力+石英砂0.8mm答案：A解析：低壓力、低硬度、小粒徑磨料可降低單位面積沖擊力，避免薄壁件鼓包。4.濕式噴砂中添加0.5%三乙醇胺的主要作用是A.提高磨料沉降速度B.抑制鋁合金表面點蝕C.降低水的表面張力D.增加漿料黏度答案：B解析：三乙醇胺呈弱堿性，可中和Al3?，防止點蝕白斑。5.噴砂清理等級Sa2?對應(yīng)ISO8501-1的原始銹蝕等級是A.AB.BC.CD.D答案：B解析：Sa2?要求除去95%以上銹蝕，B級銹蝕板殘留痕跡最少，最易達標。6.在機器人噴砂系統(tǒng)中，若TCP速度從500mm/s降至250mm/s，而磨料流量不變，則單位面積沖擊次數(shù)A.減半B.不變C.加倍D.增加四倍答案：C解析：速度減半，單位長度停留時間加倍，沖擊次數(shù)線性增加。7.采用真空回收地板時，磨料水平輸送的最大距離主要受限于A.磨料密度B.地板縫隙寬度C.氣流速度D.噴槍數(shù)量答案：C解析：氣流速度低于懸浮速度時，磨料沉積，造成回砂不暢。8.噴砂后工件出現(xiàn)“橘皮”缺陷，最不可能的原因是A.磨料含油B.壓縮空氣含水C.噴槍角度90°D.磨料粒徑分布過寬答案：C解析：90°角度雖降低效率，但不會直接引起橘皮；油水夾雜使表面張力不均，形成橘皮。9.下列哪種磨料在循環(huán)使用后最容易產(chǎn)生游離硅粉塵A.玻璃珠B.棕剛玉C.石英砂D.尼龍砂答案：C解析：石英砂主成分為SiO?，破碎后產(chǎn)生可吸入結(jié)晶硅，職業(yè)危害最大。10.噴砂壓力0.6MPa、噴嘴直徑8mm、空氣溫度20℃時，理論空氣耗量約為A.3.2m3/minB.4.8m3/minC.6.1m3/minD.7.5m3/min答案：C解析：按Q=0.37×d2×p?·?×T?·?，代入d=8，p=6，T=293，得6.1m3/min。11.若要求粗糙度Rz40～60μm，碳鋼板噴砂應(yīng)優(yōu)先選用A.G80玻璃珠B.G50鋼丸C.0.5mm棕剛玉D.1.2mm銅礦渣答案：D解析：銅礦渣棱角鋒利、粒徑大，可高效切削出深谷，滿足高粗糙度要求。12.濕式噴砂后工件出現(xiàn)閃銹，最快捷的補救措施是A.立即烘干+噴涂15μm磷化底漆B.重新噴砂至金屬白C.用5%檸檬酸擦拭D.高壓風(fēng)吹干即可答案：A解析：閃銹初期膜薄，烘干后磷化底漆可封閉，避免二次噴砂。13.噴砂房照度標準規(guī)定，手工操作區(qū)工作面照度不得低于A.50lxB.150lxC.300lxD.500lx答案：C解析：GB50034-2013規(guī)定噴砂房一般照明300lx，可減少漏噴。14.采用變頻空壓機比定頻空壓機在噴砂系統(tǒng)中節(jié)能率可達A.5%B.15%C.30%D.45%答案：C解析：變頻機卸載損耗低，按平均負載率60%計算，綜合節(jié)電約30%。15.對不銹鋼焊縫進行噴砂鈍化一體化處理，應(yīng)選用A.玻璃珠+檸檬酸漿料B.棕剛玉+亞硝酸鈉漿料C.鋼丸+硝酸漿料D.石英砂+磷酸漿料答案：A解析：玻璃珠無鐵污染，檸檬酸可絡(luò)合游離鐵，實現(xiàn)噴砂與鈍化同步。二、多項選擇題（每題3分，共30分，多選少選均不得分）16.下列哪些因素會顯著降低噴砂效率A.噴嘴磨損孔徑增大2mmB.壓縮空氣露點升至10℃C.磨料流量超過臨界值D.噴槍后坐力增大答案：A、B、C解析：A導(dǎo)致壓力降，B使水分在噴嘴冷凝，C造成磨料速度下降，均降低效率。17.關(guān)于濕式噴砂對比干式噴砂的優(yōu)勢，正確的是A.粉塵濃度降低90%B.表面粗糙度更易控制C.可同步進行化學(xué)拋光D.磨料回收系統(tǒng)更簡單答案：A、B、C解析：濕式需脫水干燥，回收系統(tǒng)更復(fù)雜，D錯誤。18.噴砂后電泳涂裝出現(xiàn)“火山口”，可能關(guān)聯(lián)的前處理缺陷有A.磨料含硅油B.壓縮空氣含油C.工件表面靜電過大D.濕度過高導(dǎo)致閃銹答案：A、B、C解析：硅油與壓縮機油均造成縮孔，靜電吸附灰塵亦形成火山口；閃銹主要引起氣泡。19.機器人噴砂路徑規(guī)劃中，為降低邊角過噴，可采取A.降低TCP速度B.增大噴槍距離C.采用45°擺角D.開啟“邊角減速”功能答案：C、D解析：擺角使磨料擦邊角而非直沖，減速減少停留時間，A、B反而降低均勻性。20.下列哪些屬于磨料“二次破碎”誘因A.噴槍壓力0.8MPaB.回收斗高度落差3mC.螺旋輸送機葉片間隙過小D.振動篩振幅過大答案：B、C、D解析：高落差沖擊、螺旋擠壓、篩網(wǎng)碰撞均會破碎；壓力屬一次破碎。21.噴砂房火災(zāi)爆炸風(fēng)險點包括A.鋁鎂粉塵云B.靜電積聚C.照明燈具超溫D.二氧化碳滅火管網(wǎng)答案：A、B、C解析：CO?管網(wǎng)為消防設(shè)施，非風(fēng)險源。22.采用激光粗糙度儀替代對比樣塊的優(yōu)勢有A.數(shù)據(jù)可追溯B.不受環(huán)境光影響C.可測曲面D.成本低答案：A、C解析：激光儀成本高，強光環(huán)境需遮光，B、D錯誤。23.對鈦合金噴砂時，為防止氫脆，應(yīng)A.選用0.2MPa低壓B.避免使用鐵基磨料C.控制相對濕度<40%D.噴砂后2h內(nèi)真空退火答案：A、B、D解析：濕度對氫脆影響小，C非關(guān)鍵。24.下列哪些屬于磨料“形貌鈍化”表現(xiàn)A.表面出現(xiàn)微裂紋B.棱角圓整度增加C.堆積密度上升D.顏色變暗答案：B、C解析：圓整導(dǎo)致堆積密度上升；微裂紋屬破碎，顏色變化與污染有關(guān)。25.噴砂系統(tǒng)節(jié)能改造中，采用“壓力閉環(huán)+變頻回砂”可帶來A.降低15%空壓機能耗B.減少30%磨料損耗C.降低噴嘴磨損D.提高粗糙度均勻性答案：A、B、D解析：壓力穩(wěn)定減少溢流，回砂變頻避免過量抽吸，C無直接關(guān)聯(lián)。三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）26.噴砂壓力越高，磨料破碎率一定呈線性增加。答案：×解析：超過臨界壓力后破碎率增速趨緩，非線性。27.濕式噴砂可完全消除硅肺風(fēng)險。答案：×解析：若磨料本身為石英，破碎后仍可能產(chǎn)生游離硅。28.采用超音速噴嘴可在0.3MPa壓力下獲得0.8MPa壓力的同等清理效率。答案：√解析：超音速噴嘴通過拉瓦爾結(jié)構(gòu)提高顆粒速度，補償壓力不足。29.噴砂后表面粗糙度與涂層厚度呈正相關(guān)，因此粗糙度越大越好。答案：×解析：過度粗糙易形成尖峰，導(dǎo)致涂層出現(xiàn)“架橋”，反而降低附著力。30.對同一磨料，噴槍距離從100mm增至200mm，粗糙度Ra值一定降低。答案：×解析：若磨料粒徑大、速度衰減不明顯，Ra可能因覆蓋次數(shù)減少而升高。31.噴砂房排風(fēng)口設(shè)置阻火器可有效阻止火星進入除塵器。答案：√解析：阻火器冷卻火星至自燃點以下，防止燒袋。32.采用雙倉連續(xù)噴砂罐可實現(xiàn)不停機加砂。答案：√解析：上下倉交替工作，保證連續(xù)供砂。33.玻璃珠噴砂可在不銹鋼表面形成納米級壓應(yīng)力層，提高疲勞壽命。答案：√解析：噴丸強化效應(yīng)，玻璃珠硬度適中，可引入有益壓應(yīng)力。34.噴砂后工件表面溫度升高主要來源于磨料沖擊摩擦。答案：√解析：動能轉(zhuǎn)化為熱能，溫升可達30～50℃。35.機器人噴砂系統(tǒng)中，Tool0坐標系與法蘭盤坐標系永遠重合。答案：×解析：Tool0為默認工具，若安裝偏移需重新標定。四、填空題（每空2分，共30分）36.按ISO11124規(guī)定，新鋼丸的維氏硬度范圍應(yīng)為________HV。答案：390～51037.噴砂清理等級Sa3的表述為“表面呈________金屬色，無任何________”。答案：均勻；可見油污、銹蝕及舊涂層38.計算噴砂效率時，常用“________面積法”測定單位時間清理面積。答案：對比樣塊39.濕式噴砂漿料中，磨料與水的質(zhì)量比通?？刂圃赺_______∶________。答案：1∶5～1∶740.采用文丘里回砂時，最小輸送風(fēng)速應(yīng)大于磨料________速度的1.2倍。答案：懸浮41.噴砂房換氣次數(shù)設(shè)計為________次/h，可保證粉塵濃度低于爆炸下限的25%。答案：6042.對熱軋鋼板噴砂，若要求Rz50μm，磨料平均粒徑應(yīng)選________mm。答案：0.8～1.043.噴砂后電泳前，表面污染度等級需達到________級（GB/T18570.3）。答案：244.采用變頻回砂時，風(fēng)機頻率與管道風(fēng)速呈________關(guān)系。答案：線性近似45.噴砂系統(tǒng)壓縮空氣露點應(yīng)低于環(huán)境溫度________℃，防止冷凝。答案：1046.對鎂合金噴砂，磨料中鐵含量須<________%，避免電偶腐蝕。答案：0.147.激光粗糙度儀的取樣長度一般取________mm，可覆蓋足夠波峰波谷。答案：2.548.噴砂后涂層附著力測試，劃格法等級0級表示切割邊緣________。答案：完全光滑，無脫落49.采用真空回收地板，縫隙風(fēng)速需保持________m/s以上，防止磨料滯留。答案：1850.機器人噴砂離線編程軟件中，________模塊可自動生成碰撞-free軌跡。答案：PathPlanner五、簡答題（每題10分，共30分）51.簡述噴砂壓力、磨料粒徑與表面粗糙度三者的耦合關(guān)系，并給出實驗設(shè)計思路。答案：（1）耦合關(guān)系：壓力↑→顆粒動能↑→沖擊坑深↑→Ra↑；粒徑↑→單坑半徑↑→Ra↑；但粒徑過大時，單位面積顆粒數(shù)↓，覆蓋下降，Ra增速趨緩。（2）實驗設(shè)計：固定噴嘴8mm、距離150mm、時間30s，選取L16(43)正交表，因素A壓力（0.2、0.4、0.6、0.8MPa），因素B粒徑（0.2、0.4、0.6、0.8mm），因素C角度（30°、45°、60°、90°），試件為Q235鋼板，用激光共聚焦顯微鏡測Ra、Rz、Rsm。通過極差分析與方差分析，建立二次回歸模型Ra=0.12+0.08P+0.05D-0.02P2-0.01D2+0.03PD，驗證R2=0.94。結(jié)果表明：壓力0.6MPa、粒徑0.6mm、角度60°時Ra≈45μm，與目標值偏差<5%，可用于工藝窗口優(yōu)化。52.某航空企業(yè)鈦合金葉片濕式噴砂后出現(xiàn)微裂紋，請分析失效機理并提出改進方案。答案：（1）失效機理：①磨料為0.3mm棕剛玉，硬度2000HV，遠高于鈦合金（320HV），高硬度磨料在0.5MPa下產(chǎn)生微切削溝槽，形成應(yīng)力集中；②濕式環(huán)境水分子吸附降低鈦表面能，促進氫擴散；③葉片薄壁區(qū)彎曲振動與沖擊載荷疊加，產(chǎn)生疲勞微裂紋。（2）改進方案：①磨料改為0.2mm玻璃珠，硬度550HV，以塑性變形代替切削；②壓力降至0.2MPa，采用45°掠射角，減少垂直沖擊；③漿料中添加0.3%氟化鈉，形成TiF?保護膜，抑制氫滲透；④機器人路徑增加“邊緣減速”與“分區(qū)多次輕噴”，單點沖擊次數(shù)<3次；⑤噴砂后立即在120℃真空烘干2h，去除吸附氫。驗證：改進后表面粗糙度Ra0.8μm，微裂紋檢出率由15%降至0，疲勞壽命提高18%。53.某船廠噴砂房回砂系統(tǒng)頻繁堵管，現(xiàn)場測得水平管風(fēng)速16m/s、垂直管風(fēng)速12m/s、彎管R/D=2、磨料為1mm銅礦渣，請診斷原因并給出系統(tǒng)級改造方案。答案：（1）診斷：①垂直管風(fēng)速12m/s低于銅礦渣懸浮速度14m/s，造成沉降；②彎管R/D=2，曲率小，局部阻力大，內(nèi)側(cè)磨料堆積；③回砂管徑φ150mm，按Q=VA計算，風(fēng)量僅17m3/s，低于設(shè)計值25m3/s；④除塵器濾筒壓差達1800Pa，風(fēng)機失速，風(fēng)量衰減。（2）改造：①垂直管擴徑至φ200mm，風(fēng)速提至18m/s；②彎管R/D改為5，內(nèi)壁貼10mm耐磨陶瓷襯；③更換55kW離心風(fēng)機，全壓3500Pa，風(fēng)量28000m3/h；④加裝變頻，根據(jù)料位閉環(huán)調(diào)節(jié)40～55Hz；⑤除塵器增加脈沖反吹間隔2s，壓差控制在800Pa以內(nèi)；⑥水平管每3m設(shè)清灰口，采用45°斜三通。改造后連續(xù)運行30天無堵管，回砂效率由78%提升至96%，風(fēng)機節(jié)電22%。六、計算題（每題15分，共30分）54.已知噴砂罐容積0.5m3，裝填0.6mm鋼丸，堆積密度4200kg/m3，噴槍8mm，壓力0.6MPa，耗氣量6m3/min，要求連續(xù)噴砂15min