噴砂材料基礎(chǔ)知識試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列哪種磨料在噴砂作業(yè)中被稱為“萬能磨料”？A.銅礦渣??B.棕剛玉??C.玻璃珠??D.塑料砂答案：B。棕剛玉硬度高、韌性好、可回收次數(shù)多，對碳鋼、不銹鋼、鋁合金等多種基材均適用，故得此名。2.噴砂后工件表面出現(xiàn)“橘皮”缺陷，最可能的原因是：A.磨料含水率>0.5%??B.噴嘴內(nèi)徑磨損>2mm??C.壓縮空氣含油量>0.1mg/m3??D.磨料粒徑分布過寬答案：C。油污隨高速氣流沖擊金屬表面，改變局部潤濕張力，導(dǎo)致漆膜固化時收縮不均，形成橘皮。3.采用60目與120目棕剛玉對同一碳鋼板進(jìn)行噴砂，Ra值的變化趨勢是：A.60目Ra小，120目Ra大??B.60目Ra大，120目Ra小??C.兩者Ra相等??D.無法判斷答案：B。粗顆粒（60目）沖擊能量大，犁削溝槽深，Ra高；細(xì)顆粒（120目）溝槽淺，Ra低。4.在循環(huán)式噴砂房中，回收系統(tǒng)旋風(fēng)分離器的主要作用是：A.降低磨料溫度??B.剔除<5μm的粉塵??C.將可用磨料與破碎顆粒分級??D.增加系統(tǒng)濕度答案：C。旋風(fēng)分離器利用離心力把完整磨料與細(xì)碎粉塵分開，延長磨料壽命。5.塑料砂（PMMA）噴射壓力超過0.25MPa時，最易發(fā)生的質(zhì)量問題是：A.嵌砂??B.基材劃傷??C.磨料碎裂率激增??D.靜電積聚答案：C。PMMA莫氏硬度2.5，脆性大，高壓下易裂成尖銳碎片，失去“不損傷基材”優(yōu)勢。6.干式噴砂與濕式噴砂相比，下列指標(biāo)濕式噴砂明顯偏低的是：A.表面粗糙度??B.鹽霧試驗壽命??C.粉塵濃度??D.能耗答案：C。水膜包裹磨料，抑制粉塵，作業(yè)區(qū)粉塵濃度可降至<1mg/m3。7.噴砂作業(yè)時，噴嘴入口壓力穩(wěn)定但出口速度下降，首先應(yīng)檢查：A.空壓機(jī)油分??B.磨料篩網(wǎng)破損??C.噴嘴喉徑磨耗??D.工人手套破損答案：C。喉徑擴(kuò)大導(dǎo)致壓力能轉(zhuǎn)化為速度能的效率降低，出口速度下降。8.下列哪種磨料最適合在鋁鎂合金表面做“啞光+去氧化”處理且不允許鐵污染？A.冷激鑄鐵砂??B.棕剛玉??C.玻璃珠??D.碳化硅答案：C。玻璃珠成分為SiO?，不含F(xiàn)e，沖擊后表面無電偶腐蝕隱患。9.噴砂后工件出現(xiàn)局部“亮斑”，最可能的成因是：A.磨料中混入大顆粒??B.壓縮空氣含水??C.噴嘴角度垂直90°??D.磨料流量過大答案：A。大顆粒能量集中，局部過度切削，金屬面產(chǎn)生鏡面反射，形成亮斑。10.采用鋼丸S330對焊縫清根，要求覆蓋率100%，參照ISO8501-3，應(yīng)達(dá)到的Sa等級是：A.Sa1??B.Sa2??C.Sa2???D.Sa3答案：C。焊縫清根需露出金屬本色，無陰影、無條紋，Sa2?為常用等級。11.噴砂房通風(fēng)量計算時，斷面風(fēng)速一般取：A.0.1m/s??B.0.3m/s??C.0.5m/s??D.1.0m/s答案：C。0.5m/s可保證粉塵被及時帶走，又不致抽走過多可用磨料。12.下列哪項不是塑料砂回收再用的限制因素？A.靜電吸附粉塵??B.密度低被風(fēng)機(jī)抽走??C.多次沖擊后圓度下降??D.吸濕結(jié)塊答案：D。PMMA為疏水材料，吸濕率<0.3%，結(jié)塊風(fēng)險極低。13.濕式噴砂添加三乙醇胺的作用是：A.緩蝕??B.增稠??C.消泡??D.著色答案：A。三乙醇胺與金屬表面形成吸附膜，防止“閃銹”。14.噴砂后工件放置于室外，最先出現(xiàn)的腐蝕類型是：A.點蝕??B.均勻腐蝕??C.電偶腐蝕??D.縫隙腐蝕答案：B。新鮮金屬面活化，在大氣中形成均勻氧化膜，初期表現(xiàn)為均勻腐蝕。15.采用玻璃珠+壓縮空氣對不銹鋼做“噴丸強(qiáng)化”，其目的主要是：A.提高Ra??B.引入殘余壓應(yīng)力??C.去除油脂??D.降低表面硬度答案：B。噴丸在表面形成壓應(yīng)力層，抑制裂紋擴(kuò)展，提高疲勞壽命。二、多項選擇題（每題3分，共30分）16.下列哪些因素會加速棕剛玉磨料的破碎？A.噴嘴材質(zhì)為碳化鎢??B.噴射角30°??C.含水率0.8%??D.二次回收次數(shù)>50次??E.噴射壓力0.9MPa答案：C、D、E。水分降低韌性，多次回收累積微裂紋，高壓增大沖擊應(yīng)力。17.關(guān)于濕式噴砂系統(tǒng)，下列說法正確的是：A.需配套板框壓濾機(jī)處理泥漿??B.可使用天然河砂降低成本??C.水固比一般取5:1～8:1??D.冬季需加乙二醇防凍??E.不銹鋼泵體易磨損需陶瓷襯里答案：A、C、D、E。河砂含泥量高，易堵泵，濕式系統(tǒng)不推薦。18.噴砂后表面清潔度達(dá)不到Sa2?，可能的原因有：A.磨料中混有木屑??B.壓縮空氣露點-10℃??C.噴嘴距工件50cm??D.噴射角15°??E.工件溫度<5℃答案：A、D、E。木屑降低切削效率，小角度滑擦為主，低溫致表面凝露影響視覺判定。19.下列哪些磨料屬于非金屬磨料？A.石榴石??B.碳化硅??C.鑄鋼丸??D.尼龍砂??E.棕剛玉答案：A、B、D。石榴石、碳化硅、尼龍砂均為非金屬。20.噴砂房布袋除塵器壓差持續(xù)升高，可能原因有：A.脈沖電磁閥失效??B.濾袋表面板結(jié)??C.入口粉塵濃度突增??D.差壓計損壞??E.風(fēng)機(jī)皮帶打滑答案：A、B、C。板結(jié)與脈沖失效導(dǎo)致清灰不徹底，壓差升高；皮帶打滑風(fēng)量下降，壓差反而降低。21.關(guān)于表面粗糙度參數(shù)，下列說法正確的是：A.Rz為十點高度??B.Ra為算術(shù)平均偏差??C.Rsm為輪廓單元平均寬度??D.Rku>3表示尖峰多??E.Rmr為輪廓支承長度率答案：A、B、C、E。Rku>3表示峰度陡峭，但“尖峰多”常用Rsk描述。22.下列哪些措施可降低噴砂作業(yè)噪聲？A.在噴嘴出口裝硅橡膠消音套??B.采用濕式噴砂??C.噴砂房內(nèi)壁貼聚氨酯吸音板??D.降低噴射壓力至0.2MPa??E.工人佩戴耳塞答案：A、B、C、E。壓力過低無法滿足粗糙度要求，不是首選降噪手段。23.采用玻璃珠對航空鋁件噴丸，需監(jiān)控的參數(shù)有：A.Almen強(qiáng)度??B.覆蓋率??C.圓度損失率??D.靜電電位??E.玻璃珠含鐵量答案：A、B、C、D。航空級玻璃珠Fe?O?<0.1%，無需每次檢測。24.下列哪些情況會導(dǎo)致噴砂后涂膜早期起泡？A.表面可溶性鹽>50mg/m2??B.粗糙度峰谷深>100μm??C.表面溫度高于露點3℃??D.磨料含油??E.壓縮空氣含油答案：A、D、E?？扇苄喳}與油均為涂層下腐蝕源。25.關(guān)于鋼丸與鋼砂的混用，下列說法正確的是：A.鋼丸可提升覆蓋率??B.鋼砂可增大粗糙度??C.比例7:3時綜合效果最佳??D.混用后需調(diào)整拋丸輪轉(zhuǎn)速??E.混用可降低磨料成本答案：A、B、C、D。鋼砂價格高，混用成本略升，但效率提升可攤薄綜合成本。三、判斷題（每題1分，共15分）26.棕剛玉中Al?O?含量越高，顏色越深。答案：錯。Al?O?>95%時顏色趨近于棕白色，雜質(zhì)Fe?O?、TiO?越高顏色越深。27.濕式噴砂可完全消除硅塵危害，因此無需任何除塵設(shè)備。答案：錯。濕式系統(tǒng)仍產(chǎn)生含泥廢水，需沉淀、壓濾，防止二次污染。28.噴砂作業(yè)區(qū)氧氣濃度<19.5%時，可佩戴防塵口罩繼續(xù)作業(yè)。答案：錯。缺氧環(huán)境必須使用正壓式呼吸器。29.采用激光粗糙度儀測量Ra時，取樣長度越長，結(jié)果越接近真實值。答案：對。足夠取樣長度可消除隨機(jī)誤差。30.玻璃珠沖擊不銹鋼后，表面磁性會增加。答案：錯。奧氏體不銹鋼加工后可能產(chǎn)生形變誘導(dǎo)馬氏體，磁性增加，但玻璃珠沖擊能量低，幾乎不產(chǎn)生馬氏體。31.噴砂后工件表面“閃銹”與大氣相對濕度線性相關(guān)。答案：錯。閃銹還與溫度、風(fēng)速、金屬活性等多因素耦合，非簡單線性。32.鑄鋼丸S280的直徑范圍是0.7～1.0mm。答案：對。參照SAEJ444標(biāo)準(zhǔn)。33.塑料砂可重復(fù)利用次數(shù)與沖擊速度成反比。答案：對。速度越高，破碎率越大，可用次數(shù)減少。34.噴砂房照度低于200lx時，工人無法準(zhǔn)確識別Sa2?與Sa2的差別。答案：對。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定檢驗區(qū)照度≥500lx。35.采用鋁丸對鈦合金噴丸，可避免電偶腐蝕。答案：對。鋁與鈦電位差小，且鋁丸較軟，不易嵌入。36.棕剛玉磨料篩分后，若+80目顆粒>5%，會導(dǎo)致Ra值下降。答案：錯。+80目顆粒更粗，Ra值升高。37.濕式噴砂中添加NaCl可提高防銹能力。答案：錯。NaCl引入Cl?，加速點蝕。38.噴砂后工件表面藍(lán)變說明局部溫度>200℃。答案：對。Fe?O?氧化膜呈藍(lán)色，約200℃形成。39.噴砂作業(yè)產(chǎn)生的粉塵屬于可燃性粉塵，需按防爆規(guī)范設(shè)計除塵系統(tǒng)。答案：對。鋁、鎂、鈦合金粉塵爆炸下限<30g/m3。40.采用激光清洗替代噴砂，可獲得與Sa2?完全相同的粗糙度形貌。答案：錯。激光清洗為“清除”而非“切削”，幾乎不增加粗糙度。四、填空題（每空2分，共30分）41.棕剛玉的標(biāo)準(zhǔn)莫氏硬度為______，密度為______g/cm3。答案：9，3.9。42.參照ISO11124，鑄鋼丸的缺陷顆粒（裂紋、縮孔）比例應(yīng)小于______%。答案：5。43.濕式噴砂中，水磨比常用范圍為______∶1。答案：5～8。44.噴砂后工件表面可溶性鹽最高允許值為______mg/m2（以NaCl計）。答案：50。45.鋁丸的密度為______g/cm3，約為鋼丸的______倍。答案：2.7，0.35。46.噴砂房斷面風(fēng)速設(shè)計值為______m/s，對應(yīng)的換氣次數(shù)約______次/h。答案：0.5，60。47.采用玻璃珠噴丸強(qiáng)化，常用Almen試片型號為______，強(qiáng)度范圍______mmN。答案：A，0.10～0.30。48.壓縮空氣露點高于______℃時，必須加裝冷凍式干燥機(jī)。答案：3。49.鋼丸S330的直徑范圍是______mm，對應(yīng)篩網(wǎng)目數(shù)為______目。答案：0.8～1.2，18～20。50.噴砂作業(yè)噪聲限值8h等效聲級為______dB(A)，超標(biāo)時必須佩戴______。答案：85，SNR>25dB防噪耳塞或耳罩。五、簡答題（每題10分，共40分）51.簡述噴砂與拋丸在能耗方面的差異，并給出數(shù)據(jù)對比。答案：噴砂依靠壓縮空氣將磨料加速，能量轉(zhuǎn)換鏈為電能→機(jī)械能→空氣勢能→動能，整體效率約10%～15%。以0.7MPa、10m3/min空壓機(jī)為例，電機(jī)功率55kW，實際用于磨料加速的功率僅5.5～8kW。拋丸直接由電機(jī)帶動葉輪，電能→機(jī)械能→動能，效率可達(dá)60%～70%。同樣處理10噸碳鋼件，噴砂需耗電45kWh，拋丸僅12kWh，拋丸節(jié)能約73%。但拋丸設(shè)備固定、投資高，適合大批量平面件；噴砂靈活，適合復(fù)雜結(jié)構(gòu)。52.說明塑料砂在航空鋁合金去漆中的應(yīng)用流程及關(guān)鍵控制點。答案：流程：①工件局部保護(hù)→②干燥壓縮空氣供給（露點<-10℃）→③塑料砂（PMMA，0.5～1.0mm）裝入壓力罐→④噴射壓力0.15～0.25MPa、噴嘴距15cm、角度60°→⑤在線真空回收→⑥旋風(fēng)+布袋兩級除塵→⑦壓縮空氣吹凈殘留→⑧激光測厚確認(rèn)漆層剩余<5μm→⑨陽極化或涂覆底漆。關(guān)鍵控制：a.壓力超限0.3MPa會導(dǎo)致基材卷邊；b.磨料圓度≥0.8，低于此值立即更換；c.靜電電位<1kV，需配離子風(fēng)棒；d.回收砂含漆粉量>5%時廢棄，防止二次劃傷。53.分析噴砂后工件表面“嵌砂”機(jī)理，并提出三種預(yù)防措施。答案：機(jī)理：高速磨料沖擊時，尖銳顆粒在局部高溫高壓下與金屬產(chǎn)生焊合或機(jī)械咬合，尤其軟基材（鋁、銅）更易嵌入。預(yù)防措施：①采用低硬度磨料，如玻璃珠、尼龍砂；②降低噴射壓力，鋁件控制在0.2MPa以下；③優(yōu)化角度，保持45°～60°，避免垂直沖擊；④磨料預(yù)熱至50℃，減少溫差焊合；⑤后道超聲波清洗，頻率40kHz，空化剝離嵌砂。54.闡述濕式噴砂廢水處理“零排放”工藝路線，并給出各單元出水指標(biāo)。答案：路線：①格柵→②調(diào)節(jié)池（均質(zhì)均量）→③混凝（PAC50mg/L+PAM1mg/L）→④斜板沉淀（SS<50mg/L）→⑤多介質(zhì)過濾（SS<10mg/L）→⑥超濾（SDI<3）→⑦反滲透（電導(dǎo)率<100μS/cm）→⑧MVR蒸發(fā)結(jié)晶→⑨離心脫水，鹽餅含水率<15%。出水指標(biāo)：pH6.5～7.5，COD<30mg/L，SS<5mg/L，TDS<50mg/L，全部回用于濕式噴砂，實現(xiàn)零排放。六、計算題（共25分）55.某碳鋼件尺寸2m×1m×0.05m，要求達(dá)到Sa2?，粗糙度Ra50±10μm。已知：棕剛玉70目，密度3.9g/cm3，噴射壓力0.6MPa，噴嘴直徑8mm，磨料流量8kg/min，壓縮空氣耗量10m3/min（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），求：（1）理論磨料耗量（kg/m2）；（2）若磨料回收率85%，實際需補(bǔ)充多少kg？（3）若空壓機(jī)比功率6kW/(m3/min)，計算單件能耗（kWh）。（12分）答案：（1）參照經(jīng)驗曲線，Ra50μm需磨料量約25kg/m2；（2）單件面積=2×1×2（雙面）=4m2，總耗=25×4=100kg；回收85%，損失15%，需補(bǔ)充100×15%=15kg；（3）空壓機(jī)能耗=10×6=60kW，噴砂時間=100