噴砂工藝試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.在干式噴砂作業(yè)中，若壓縮空氣壓力低于0.4MPa，最可能導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷是A.表面粗糙度過大?B.殘留舊漆膜?C.基材出現(xiàn)波浪變形?D.磨料破碎率升高答案：B。壓力不足使磨料動能下降，無法徹底剝離舊涂層，造成殘留。2.下列磨料中，對鋁合金基體產(chǎn)生“嵌入”污染風(fēng)險最低的是A.鑄鋼丸?B.棕剛玉?C.玻璃珠?D.碳化硅答案：C。玻璃珠硬度低且脆，撞擊后自身破碎，不易嵌入軟質(zhì)金屬。3.噴砂后表面清潔度達(dá)到Sa2?級，其文字描述應(yīng)為A.鋼材表面呈均勻金屬色澤，無可見油脂污垢，殘留痕跡為點(diǎn)狀或條紋狀輕微色斑B.鋼材表面無可見油脂污垢，氧化皮、銹和舊漆幾乎全部清除，殘留痕跡為點(diǎn)狀或條紋狀輕微色斑C.鋼材表面無可見油脂污垢，氧化皮、銹和舊漆已徹底清除，呈現(xiàn)均勻金屬色澤D.鋼材表面無可見油脂污垢，氧化皮、銹和舊漆基本清除，殘留痕跡為牢固附著的薄層答案：B。ISO8501-1標(biāo)準(zhǔn)原文表述。4.濕式噴砂中添加0.5%亞硝酸鈉的主要目的是A.降低水的表面張力?B.抑制閃銹?C.增加磨料懸浮性?D.中和酸性鹽污染答案：B。亞硝酸鈉為陽極型緩蝕劑，可在清潔金屬表面形成鈍化膜。5.回收式噴砂房旋風(fēng)分離器壓差突然升高，首先應(yīng)檢查A.壓縮空氣露點(diǎn)?B.磨料篩網(wǎng)破損?C.濾筒脈沖閥失效?D.吸砂管堵塞答案：D。吸砂管堵塞導(dǎo)致磨料堆積，氣流阻力增大，旋風(fēng)分離器壓差上升。6.采用棕剛玉對碳鋼噴砂后，實測表面粗糙度Rz=90μm，若后續(xù)涂裝干膜厚度為200μm，其粗糙度峰值覆蓋率最接近A.30%?B.50%?C.70%?D.90%答案：C。根據(jù)NACESP0287經(jīng)驗公式，峰值覆蓋率≈(1.5×Rz)/DFT×100%。7.噴砂作業(yè)時，噴槍與工件夾角從90°減小至60°，在同一壓力下，粗糙度變化趨勢為A.增大?B.減小?C.先增后減?D.基本不變答案：B。角度減小，切向分力增大，法向沖擊能減小，犁削深度降低。8.下列哪項不是噴砂后表面可溶性鹽污染的主要來源A.磨料含氯離子?B.壓縮空氣含油?C.基材原有鹽分?D.環(huán)境海風(fēng)攜帶答案：B。油分屬于有機(jī)污染，不會引入可溶性鹽。9.真空回收噴砂機(jī)引射噴嘴磨損后，最直觀的現(xiàn)象是A.磨料流量增大?B.真空度降低?C.壓縮空氣耗量下降?D.噴幅變窄答案：B。引射能力下降，抽吸效率降低，真空度隨之下降。10.噴砂房采用濕式除塵器，其排放口粉塵濃度限值為A.20mg/m3?B.50mg/m3?C.120mg/m3?D.200mg/m3答案：C。GB28665-2012規(guī)定，現(xiàn)有企業(yè)顆粒物排放限值120mg/m3。二、多項選擇題（每題3分，共30分）11.下列哪些措施可有效降低噴砂作業(yè)中的表面“橘皮”缺陷A.降低噴槍移動速度?B.減小磨料粒徑?C.提高壓縮空氣壓力?D.增加噴距至800mm?E.采用棱角磨料答案：B、D。減小粒徑與增大噴距可降低單點(diǎn)沖擊能量，減少橘皮。12.關(guān)于噴砂粗糙度峰值密度PC值，下列說法正確的是A.PC值越高，涂層附著力越大?B.PC值與磨料形狀相關(guān)?C.PC值可用觸針法直接讀取?D.PC值單位是峰值數(shù)/cm?E.PC值與基材硬度無關(guān)答案：A、B、D。PC值定義為單位長度內(nèi)峰值數(shù)量，與磨料棱角、硬度、壓力均相關(guān)。13.噴砂后發(fā)生“閃銹”的必要條件包括A.金屬表面清潔?B.環(huán)境相對濕度>60%?C.表面存在電解質(zhì)水膜?D.氧氣?E.紫外線照射答案：B、C、D。閃銹為電化學(xué)腐蝕，需水膜、氧氣和導(dǎo)電離子。14.下列哪些屬于磨料“二次破碎”帶來的負(fù)面影響A.表面粗糙度不均?B.粉塵爆炸風(fēng)險升高?C.壓縮空氣耗量下降?D.噴嘴磨損加劇?E.旋風(fēng)分離效率提高答案：A、B、D。二次破碎產(chǎn)生細(xì)粉，導(dǎo)致粗糙度波動、粉塵濃度升高、噴嘴沖蝕。15.噴砂房通風(fēng)設(shè)計需同時滿足A.磨料回收速度?B.可見度≥5m?C.室內(nèi)粉塵濃度<10mg/m3?D.氣流組織防止磨料外逸?E.噪聲≤85dB(A)答案：B、C、D、E。A項由回收系統(tǒng)決定，與通風(fēng)無關(guān)。16.采用壓縮空氣噴砂時，下列哪些情況會導(dǎo)致磨料“回彈”傷人A.噴距<150mm?B.使用12mm大噴嘴?C.磨料含水率>1%?D.噴槍未裝護(hù)套?E.工件背面無擋板答案：A、D、E。過近噴距、無護(hù)套、無擋板均增加回彈概率。17.下列哪些檢測儀器可用于現(xiàn)場快速評估可溶性鹽污染A.Bresle貼片?B.電導(dǎo)率儀?C.氯離子選擇電極?D.硫酸銅試紙?E.紅外測溫儀答案：A、B、C。Bresle貼片+電導(dǎo)率儀為ISO8502-6標(biāo)準(zhǔn)方法。18.噴砂后涂裝間隔超過規(guī)定時間，重新處理措施包括A.淡水沖洗?B.掃砂至Sa2??C.磷化處理?D.高壓水除銹?E.溶劑擦拭答案：B、D。超過最大間隔需重新噴砂或高壓水清理至規(guī)定等級。19.下列哪些屬于濕式噴砂相對干式噴砂的固有優(yōu)勢A.無火花?B.可抑制90%以上粉塵?C.粗糙度峰值更銳利?D.可同時去除油脂?E.磨料消耗量降低答案：A、B、D。水膜冷卻與溶解作用帶來無火花、抑塵、除油優(yōu)勢。20.噴砂作業(yè)前，對非噴砂區(qū)域進(jìn)行保護(hù)的材料需具備A.耐沖擊?B.可剝離?C.導(dǎo)靜電?D.耐溶劑?E.耐高溫答案：A、B、D。保護(hù)膜需抗磨料沖擊、易剝離、不被清洗劑溶解。三、判斷題（每題1分，共10分）21.噴砂粗糙度Rz值越大，涂層所需最小干膜厚度越小。答案：錯。Rz越大，需更大干膜厚度覆蓋峰值，防止早期銹蝕。22.采用玻璃珠噴砂可在不銹鋼表面獲得啞光裝飾效果，同時不增加銹蝕風(fēng)險。答案：對。玻璃珠鈍化作用保持不銹鋼耐蝕性。23.真空回收噴砂系統(tǒng)無需額外除塵設(shè)備，因為磨料全部回收。答案：錯。系統(tǒng)仍有泄漏粉塵，需后置濾筒除塵器。24.噴砂作業(yè)時，佩戴N95口罩即可完全防止矽肺。答案：錯。N95對0.3μm粒子過濾效率95%，但噴砂粉塵含亞微米級石英，需配正壓頭罩。25.濕式噴砂后，若表面水膜在30min內(nèi)自然干燥，可直接涂裝環(huán)氧底漆。答案：錯。需檢測可溶性鹽含量，水膜干燥可能留下鹽漬。26.鑄鋼丸多次循環(huán)后，因棱角被磨圓，粗糙度峰值密度PC值下降。答案：對。圓化磨料切削能力下降，峰值數(shù)量減少。27.噴砂房采用下吸風(fēng)方式時，格柵地板風(fēng)速應(yīng)≥0.5m/s。答案：對。GB20101規(guī)定最小風(fēng)速，防止粉塵上揚(yáng)。28.噴砂后表面出現(xiàn)“陰影”條紋，一定與磨料粒度分布過寬有關(guān)。答案：錯。也可能由噴槍移動速度不均、照明角度造成。29.采用氧化鋁噴砂，對后續(xù)電弧噴鋁結(jié)合強(qiáng)度無顯著影響。答案：錯。氧化鋁殘留會增加界面電阻，降低結(jié)合強(qiáng)度，需掃砂清理。30.噴砂作業(yè)時，使用12bar超高壓可顯著提高生產(chǎn)效率，且對基材無損傷。答案：錯。超高壓易引發(fā)基材塑性變形、疲勞裂紋。四、填空題（每空2分，共20分）31.噴砂作業(yè)中，磨料噴射速度v與噴嘴壓力P的關(guān)系可近似表示為v=________，其中k為流量系數(shù)。答案：k√P。32.按ISO11124標(biāo)準(zhǔn)，新購棕剛玉磨料其Cl?含量應(yīng)≤________mg/kg。答案：25。33.噴砂后表面粗糙度峰值密度PC值常用________儀器測量，其原理為觸針掃描統(tǒng)計峰值數(shù)。答案：表面輪廓儀（或粗糙度儀）。34.真空回收噴砂機(jī)文丘里管喉徑磨損量超過原尺寸________%時需更換。答案：10。35.噴砂房照明應(yīng)保證作業(yè)面照度≥________lx，且采用防爆型燈具。答案：200。36.采用濕式噴砂時，水的電導(dǎo)率應(yīng)控制在≤________μS/cm，防止鹽分污染。答案：500。37.噴砂后涂裝最大間隔時間，普通碳鋼在海洋性大氣環(huán)境下為________小時。答案：4。38.噴砂作業(yè)噪聲限值按GBZ2.2規(guī)定為________dB(A)，超過時需佩戴護(hù)聽器。答案：85。39.鑄鋼丸循環(huán)使用次數(shù)達(dá)到________次后，其疲勞壽命下降50%，需抽檢破碎率。答案：800。40.噴砂后表面可溶性鹽檢測，Bresle貼片萃取液電導(dǎo)率換算為NaCl當(dāng)量時，常用換算系數(shù)為________μg/cm2perμS/cm。答案：0.64。五、簡答題（每題10分，共30分）41.簡述噴砂粗糙度對涂層防護(hù)壽命的影響機(jī)理，并給出海洋飛濺區(qū)鋼結(jié)構(gòu)推薦粗糙度范圍。答案：粗糙度通過“錨固效應(yīng)”與“陰極剝離”雙重機(jī)制影響壽命。適度粗糙度可增加涂層與金屬接觸面積，形成機(jī)械鎖合，提高剝離強(qiáng)度；但粗糙度峰值過高時，涂層難以完全潤濕峰值，形成“空帽”微孔，海水滲透后形成氧濃差電池，加速陰極剝離。海洋飛濺區(qū)干濕交替、氯離子富集，推薦Rz=60–90μm，PC值≥60峰值/cm，確保涂層充分覆蓋峰值且附著力≥8MPa。42.真空回收噴砂系統(tǒng)出現(xiàn)“吸砂無力”故障，請列出系統(tǒng)檢查流程并給出關(guān)鍵參數(shù)。答案：（1）關(guān)閉氣源，拆下吸砂軟管，檢查是否堵塞，用壓縮空氣反向吹掃；（2）測量引射壓力，標(biāo)準(zhǔn)值0.5–0.6MPa，低于0.4MPa檢查空壓機(jī)、過濾器、調(diào)壓閥；（3）檢查文丘里管喉徑，磨損量>10%更換；（4）檢測真空度，在吸砂口用U形管測得真空度應(yīng)≥–25kPa；（5）檢查磨料篩網(wǎng)，破損會導(dǎo)致大顆粒堵塞引射口；（6）核查磨料含水率，>0.5%需烘干；（7）檢查回收桶密封圈，泄漏率<0.5m3/h。按流程逐項排除，可恢復(fù)吸砂能力。43.濕式噴砂后，現(xiàn)場快速判斷表面是否滿足涂裝要求，需進(jìn)行哪些關(guān)鍵檢測？并給出合格指標(biāo)。答案：（1）目視清潔度：達(dá)到Sa2?級，無油脂、黑皮；（2）粗糙度：用對比樣板或觸針法，Rz=40–70μm；（3）可溶性鹽：Bresle法，≤30mg/m2NaCl當(dāng)量；（4）閃銹評估：用濾紙貼壓30s，無黃色痕跡；（5）表面干燥度：用壓敏膠帶粘貼，無水分轉(zhuǎn)移；（6）pH值：用精密試紙，6–9為合格，防止堿性水膜殘留。六項均滿足方可進(jìn)入涂裝工序。六、計算題（每題15分，共30分）44.某船廠噴砂房采用直徑8mm噴嘴，壓縮空氣壓力0.65MPa，空氣溫度30℃，相對濕度80%，連續(xù)作業(yè)8h。已知：噴嘴流量系數(shù)k=0.68，空氣密度ρ=1.165kg/m3，磨料為棕剛玉，耗砂量200kg/h。求：（1）空氣質(zhì)量流量（kg/h）；（2）噴出磨料速度（m/s）；（3）若改用真空回收系統(tǒng)，需配套多大風(fēng)量（m3/h）才能將懸浮粉塵濃度控制在10mg/m3以內(nèi)？答案：（1）噴嘴出口空氣體積流量Qv=k·A·√(2P/ρ)=0.68×(π/4)×0.0082×√(2×650000/1.165)=0.68×5.027×10??×1053=0.036m3/s=129.6m3/h空氣質(zhì)量流量Qm=Qv·ρ=129.6×1.165=151kg/h（2）磨料速度v=√(2P/ρ)=√(2×650000/1.165)=1053m/s，考慮兩相流減速，實測約80%理論值，v=0.8×1053=842m/s（3）粉塵產(chǎn)生量：按磨料破碎率1%計，200kg×1%=2kg=2×10?mg允許濃度10mg/m3，則最小風(fēng)量=2×10?/10=2×10?m3/h考慮1.2倍安全系數(shù)，風(fēng)量=2.4×10?m3/h45.某跨海大橋鋼管樁外壁噴砂后需涂裝環(huán)氧玻璃鱗片漆，設(shè)計干膜厚度800μm?，F(xiàn)場實測粗糙度Rz=100μm，PC值=45峰值/cm。為驗證涂層能否覆蓋峰值，采用ISO8503-5公式計算“覆蓋系數(shù)”C=0.5×Rz/DFT×PC。若要求C≤0.3，問當(dāng)前粗糙度是否超標(biāo)？若超標(biāo)，給出兩種可行調(diào)整方案并計算調(diào)整后C值。答案：當(dāng)前C=0.5×100/800×45=2.81，遠(yuǎn)大于0.3，粗糙度超標(biāo)。方案一：降低粗糙度，采用細(xì)一級磨料，重新掃砂至Rz=60μm，PC值保持45，則C=0.5×60/800×45=1.69，仍>0.3，需二次調(diào)整。方案二：在降低粗糙度同時提高干膜厚度至1000μm，Rz=60μm，C=0.5×60/1000×45=1.35，仍>0.3。方案三：僅提高干膜厚度至1200μm，Rz保持100μm，C=0.5×100/1200×45=1.88，仍>0.3。經(jīng)迭代計算，需Rz≤40μm且DFT≥1000μm，C=0.5×40/1000×45=0.9，仍>0.3。結(jié)論：原公式適用于薄涂層，厚漿型涂料允許C>0.3，但需現(xiàn)場拉拔試驗驗證附著力≥5MPa方可接受；或采用“雙度”施工，先刷一道低黏度環(huán)氧封閉漆50μm，再覆玻璃鱗片至800μm，實測附著力6.2MPa，滿足要求。七、綜合應(yīng)用題（20分）46.某石化廠新建低溫儲罐，材質(zhì)為9%Ni鋼，設(shè)計溫度–170℃，罐體外壁需噴砂后噴涂聚氨酯泡沫+聚脲防水體系。業(yè)主要求：噴砂清潔度Sa2?，粗糙度Rz=50–75μm，可溶性鹽≤20mg/m2，且不得有鐵污染。請制定完整噴砂工藝卡，包括磨料選型、工藝參數(shù)、質(zhì)量檢測、環(huán)境控制及安全防護(hù)措施，并說明9%Ni鋼噴砂特殊注意事項。答案：1.磨料選型：選用棕剛玉G