2025年高級(jí)增材制造設(shè)備操作員(三級(jí))技能認(rèn)定理論考試題(附答案）一、單項(xiàng)選擇題（每題1分，共30分。每題只有一個(gè)正確答案，請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在激光選區(qū)熔化（SLM）工藝中，若成形艙氧含量突然由100ppm升至800ppm，最可能導(dǎo)致的缺陷是（）。A.球化B.翹曲C.氧化夾雜D.層間未熔合答案：C2.下列哪一項(xiàng)不是電子束熔化成形（EBM）相較于SLM的顯著優(yōu)勢(shì)（）。A.真空環(huán)境抑制氧化B.預(yù)熱溫度高降低殘余應(yīng)力C.成形速度更快D.可加工非金屬材料答案：D3.某尼龍粉末在SLS工藝中回收率上限通?？刂圃冢ǎ┮詢?nèi)，以保證成形件表面質(zhì)量。A.30%B.50%C.70%D.90%答案：B4.當(dāng)使用316L不銹鋼進(jìn)行SLM成形時(shí)，層厚從30μm增至50μm，為保持全致密，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整（）。A.掃描速度↑B.激光功率↓C.艙氧含量↑D.掃描間距↓答案：A5.在增材制造質(zhì)量體系ISO/ASTM52900:2021中，“buildplate”一詞對(duì)應(yīng)的中文術(shù)語為（）。A.基板B.工作臺(tái)C.托板D.底板答案：A6.對(duì)于AlSi10Mg合金SLM成形，下列后處理順序合理的是（）。A.去支撐→熱處理→線切割→噴砂B.線切割→去支撐→熱處理→噴砂C.熱處理→線切割→去支撐→噴砂D.線切割→熱處理→噴砂→去支撐答案：B7.在金屬打印過程中出現(xiàn)“keyhole”現(xiàn)象，其直接原因是（）。A.激光功率密度過高B.掃描速度過低C.層厚過大D.粉末粒徑過細(xì)答案：A8.使用刮刀鋪粉的SLM設(shè)備，刮刀材質(zhì)為高速鋼時(shí)，其最大許可跳動(dòng)誤差為（）。A.5μmB.10μmC.20μmD.50μm答案：C9.對(duì)鈦合金植入物進(jìn)行EBM成形后，通常采用（）去除殘余粉末。A.高壓氣槍B.酸洗C.超聲波+蒸餾水D.噴砂答案：C10.在聚合物MJF（多射流熔融）工藝中，融合劑的主要成分是（）。A.水性聚氨酯B.石墨填充墨水C.水性聚酰胺乳液D.水性聚乙烯醇答案：B11.若某SLM設(shè)備激光器輸出功率標(biāo)稱500W，實(shí)測(cè)僅470W，其功率衰減率為（）。A.6%B.6.4%C.7%D.8%答案：B12.在金屬打印件熱處理時(shí)，采用HIP（熱等靜壓）的主要目的是（）。A.提高硬度B.消除孔隙C.細(xì)化晶粒D.提高抗氧化性答案：B13.下列哪種缺陷最容易在SLS制件的深槽底部出現(xiàn)（）。A.翹曲B.錯(cuò)層C.粉末粘附D.分層開裂答案：C14.對(duì)于1.2709模具鋼SLM成形，推薦使用的基板預(yù)熱溫度為（）。A.80℃B.120℃C.200℃D.300℃答案：C15.在增材制造文件格式中，用于存儲(chǔ)體素級(jí)材料信息的標(biāo)準(zhǔn)是（）。A.STLB.OBJC.3MFD.AMF答案：D16.當(dāng)使用鈦合金粉末時(shí)，其流動(dòng)性的霍爾流速計(jì)測(cè)試值應(yīng)小于（）s/50g，方可保證自動(dòng)鋪粉均勻。A.15B.20C.25D.30答案：C17.在SLM工藝中，若掃描矢量長度>10mm，為減少殘余應(yīng)力，應(yīng)引入（）。A.島形掃描B.螺旋掃描C.單向掃描D.回字形掃描答案：A18.對(duì)鈷鉻合金進(jìn)行SLM成形后，首次熱處理溫度一般設(shè)定為（）。A.600℃B.750℃C.1150℃D.1300℃答案：C19.在PBF工藝中，粉末含水率要求低于（），否則易產(chǎn)生飛濺。A.0.01%B.0.05%C.0.1%D.0.2%答案：B20.當(dāng)設(shè)備采用氮?dú)獗Ｗo(hù)時(shí)，其純度應(yīng)≥（）才能滿足鈦合金成形要求。A.99%B.99.5%C.99.9%D.99.99%答案：C21.在金屬打印過程中，若監(jiān)測(cè)到熔池輻射信號(hào)強(qiáng)度突然下降30%，最可能的故障是（）。A.激光器窗口污染B.刮刀卡頓C.氧含量升高D.基板未調(diào)平答案：A22.對(duì)于SLS制件，若后滲透采用環(huán)氧樹脂，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg應(yīng)（）使用溫度。A.低于B.等于C.高于D.無關(guān)答案：C23.在EBM工藝中，電子束斑直徑通常為（）。A.50μmB.100μmC.200μmD.500μm答案：C24.當(dāng)SLM成形銅合金時(shí)，為抑制高反射，常采用（）波長激光器。A.1064nmB.532nmC.10.6μmD.355nm答案：B25.在3D打印質(zhì)量追溯中，下列哪項(xiàng)屬于“工藝參數(shù)類”數(shù)據(jù)（）。A.粉末批號(hào)B.激光功率C.操作員工號(hào)D.設(shè)備編號(hào)答案：B26.若某SLS設(shè)備紅外測(cè)溫傳感器校準(zhǔn)偏差+5℃，將導(dǎo)致（）。A.制件尺寸偏大B.表面粗糙度增加C.錯(cuò)層D.無影響答案：B27.在金屬打印支撐設(shè)計(jì)時(shí)，為減少殘余應(yīng)力，支撐與實(shí)體連接處常采用（）。A.鋸齒形B.網(wǎng)狀C.錐形漸變D.垂直直壁答案：C28.對(duì)于多激光SLM系統(tǒng)，激光間搭接區(qū)寬度一般設(shè)置為（）。A.0.05mmB.0.1mmC.0.2mmD.0.5mm答案：B29.在聚合物SLS中，若環(huán)境濕度>60%，粉末應(yīng)進(jìn)行（）處理。A.真空干燥80℃/4hB.熱風(fēng)循環(huán)60℃/2hC.冷凍干燥D.無需處理答案：A30.當(dāng)使用316L打印薄壁結(jié)構(gòu)（壁厚0.4mm）時(shí)，為減少熱變形，應(yīng)優(yōu)先采用（）掃描策略。A.輪廓優(yōu)先B.填充優(yōu)先C.交替掃描D.隨機(jī)掃描答案：A二、多項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分。每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上正確答案，多選、少選、錯(cuò)選均不得分）31.下列哪些措施可有效降低SLM成形鈦合金的殘余應(yīng)力（）。A.基板預(yù)熱B.島形掃描C.降低層厚D.增加掃描速度E.后熱處理答案：ABE32.關(guān)于金屬粉末表征指標(biāo)，屬于流動(dòng)性測(cè)試的有（）。A.霍爾流速B.卡爾指數(shù)C.休止角D.振實(shí)密度E.比表面積答案：ABC33.在EBM工藝中，以下哪些情況會(huì)引起“smoke”現(xiàn)象（）。A.粉末粒徑過細(xì)B.掃描速度過快C.束流過高D.真空度下降E.基板溫度過低答案：ACD34.對(duì)于SLS制件滲透后處理，滲透劑需滿足（）。A.低黏度B.高沸點(diǎn)C.與粉末潤濕性好D.低揮發(fā)性E.與粉末發(fā)生化學(xué)反應(yīng)答案：ABC35.在金屬打印過程監(jiān)控中，常用傳感器包括（）。A.紅外熱像儀B.光電二極管C.聲發(fā)射傳感器D.高速相機(jī)E.拉曼光譜儀答案：ABCD36.下列哪些屬于ISO/ASTM52902:2019規(guī)定的“buildfailure”類別（）。A.翹曲導(dǎo)致刮刀碰撞B.層間剝離C.粉末供給不足D.激光器故障停機(jī)E.尺寸超差答案：ABD37.關(guān)于金屬粉末篩分，正確的有（）。A.超聲波篩分可降低篩網(wǎng)堵塞B.篩分振幅越大越好C.篩分時(shí)間延長可提高細(xì)粉收得率D.篩網(wǎng)孔徑應(yīng)≤D90E.篩分環(huán)境濕度應(yīng)<40%RH答案：ACE38.在SLM支撐優(yōu)化設(shè)計(jì)中，需考慮（）。A.支撐體積最小B.易于去除C.導(dǎo)熱良好D.與實(shí)體結(jié)合強(qiáng)度低E.避免封閉空腔答案：ABCE39.對(duì)于多激光系統(tǒng)校準(zhǔn)，需檢測(cè)（）。A.激光功率B.光斑位置C.光斑大小D.掃描方向E.激光波長答案：ABC40.在金屬打印件無損檢測(cè)中，可用于內(nèi)部缺陷的方法有（）。A.XrayCTB.超聲C掃描C.渦流檢測(cè)D.滲透檢測(cè)E.工業(yè)MRI答案：ABC三、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）41.在SLM工藝中，激光光斑越小，表面粗糙度Ra一定越小。（）答案：×42.EBM工藝因真空環(huán)境，故對(duì)粉末含氧量要求低于SLM。（）答案：√43.SLS回收粉經(jīng)過10次循環(huán)后，其熔融焓ΔHm下降不超過5%即可繼續(xù)使用。（）答案：×44.金屬打印件經(jīng)HIP處理后，其疲勞壽命通常提高1.5–3倍。（）答案：√45.對(duì)于銅合金，綠光激光器比紅外激光器吸收率提高約30%。（）答案：√46.在聚合物MJF中，細(xì)節(jié)劑噴射量越多，細(xì)節(jié)分辨率越高。（）答案：×47.金屬粉末的球形度越高，松裝密度越大。（）答案：√48.SLM成形時(shí)，艙內(nèi)氧含量>1000ppm會(huì)導(dǎo)致鈦合金發(fā)生氮化。（）答案：×49.采用輪廓優(yōu)先掃描策略可有效改善薄壁結(jié)構(gòu)的尺寸精度。（）答案：√50.在EBM工藝中，基板預(yù)熱溫度越高，越容易產(chǎn)生粗大的β晶粒。（）答案：√四、填空題（每空1分，共20分）51.在SLM工藝中，激光功率密度q=________W/m2，其中P為激光功率，d為光斑直徑。答案：4P/(πd2)52.根據(jù)ISO/ASTM52915:2020，金屬粉末的________是指粉末在自然堆積狀態(tài)下的密度。答案：松裝密度53.在鈦合金EBM成形中，為防止“________”現(xiàn)象，需控制束流遞增斜率≤5mA/ms。答案：smoke54.對(duì)于316L不銹鋼SLM成形，推薦的熱處理制度為________℃/1h空冷。答案：105055.在SLS工藝中，若粉末D50=55μm，則鋪粉刮刀速度一般設(shè)定為________mm/s以下，以避免吹粉。答案：8056.當(dāng)使用多激光系統(tǒng)時(shí)，激光搭接區(qū)重疊寬度通常為________mm。答案：0.1–0.257.在金屬打印過程監(jiān)控中，熔池輻射信號(hào)峰值波長λmax與溫度T的關(guān)系遵循________定律。答案：Wien位移58.對(duì)于AlSi10Mg合金，SLM成形后T6熱處理制度為________℃/4h水淬+________℃/6h空冷。答案：54016059.在聚合物SLS中，回收粉與新粉推薦混合比例通常為________。答案：70%:30%60.金屬粉末的________角越小，說明流動(dòng)性越好。答案：休止61.在EBM工藝中，電子束掃描路徑文件格式為________。答案：.ebm62.當(dāng)SLM成形銅合金時(shí)，為抑制反射，常在粉末表面噴涂________nm厚石墨涂層。答案：50–10063.在金屬打印件無損檢測(cè)中，XrayCT的分辨率可達(dá)________μm。答案：2–564.對(duì)于鈦合金植入物，表面噴砂常用________材質(zhì)彈丸，以避免污染。答案：白剛玉65.在金屬粉末干燥過程中，真空干燥溫度一般低于粉末________溫度10℃。答案：玻璃化轉(zhuǎn)變66.在SLM工藝中，若層厚降低50%，為保持體積能量密度不變，掃描速度應(yīng)調(diào)整為原來的________倍。答案：0.567.對(duì)于多激光系統(tǒng)，激光間功率差異應(yīng)≤________%，以保證力學(xué)性能一致。答案：368.在SLS制件滲透后，滲透劑固化條件為________℃/2h。答案：8069.金屬粉末的________含量過高會(huì)導(dǎo)致SLM成形過程飛濺增加。答案：水分70.在增材制造數(shù)據(jù)鏈中，________系統(tǒng)用于將MES與設(shè)備PLC實(shí)時(shí)對(duì)接。答案：SCADA五、簡答題（每題5分，共30分）71.簡述SLM成形鈦合金時(shí)產(chǎn)生“球化”缺陷的機(jī)理及預(yù)防措施。答案：球化是由于熔池表面張力大、潤濕性差，液態(tài)金屬無法充分鋪展，凝固后形成球形。預(yù)防措施：1.提高激光功率密度，延長熔池壽命；2.降低掃描速度，增加線能量；3.優(yōu)化粉末粒徑分布，提高松裝密度；4.采用N2或Ar保護(hù)，控制氧<500ppm；5.基板預(yù)熱至200℃，降低溫度梯度。72.說明EBM工藝中“預(yù)熱溫度高”對(duì)成形質(zhì)量的雙重影響。答案：有利：降低溫度梯度，減少殘余應(yīng)力和翹曲；提高粉末導(dǎo)電性，減少靜電飄散；促進(jìn)粉末燒結(jié)，提高層間結(jié)合。不利：導(dǎo)致晶粒粗大，降低強(qiáng)度；增加表面粗糙度；易引起“smoke”現(xiàn)象；增加能耗。73.列舉金屬粉末重復(fù)使用后性能衰減的主要表征指標(biāo)，并給出控制閾值。答案：1.流動(dòng)性（霍爾流速）：衰減≤10%；2.松裝密度：下降≤5%；3.氧含量：增量≤200ppm；4.粒徑D50：變化≤5μm；5.球形度：下降≤5%；6.熔融焓ΔHm：下降≤8%。任一項(xiàng)超限需降級(jí)或報(bào)廢。74.描述多激光SLM系統(tǒng)校準(zhǔn)流程。答案：1.使用功率計(jì)校準(zhǔn)各激光器，差異≤3%；2.采用燒蝕紙法檢測(cè)光斑位置，誤差≤±0.02mm；3.用狹縫掃描儀測(cè)量光斑直徑，差異≤5μm；4.打印十字網(wǎng)格試樣，測(cè)量搭接區(qū)尺寸偏差≤0.05mm；5.記錄校準(zhǔn)數(shù)據(jù)并上傳MES；6.每周重復(fù)一次，更換光學(xué)元件后必檢。75.說明聚合物SLS制件滲透后表面出現(xiàn)“泛白”的原因及解決措施。答案：原因：滲透劑固化不完全，殘留單體吸濕；或滲透劑與粉末相容性差，形成微孔。解決：1.提高滲透劑固化溫度至90℃；2.延長固化時(shí)間至4h；3.添加5%偶聯(lián)劑改善潤濕；4.滲透后置于60℃真空干燥2h；5.表面噴涂UV固化清漆。76.分析金屬打印件經(jīng)HIP后疲勞性能提升的微觀機(jī)制。答案：HIP通過高溫高壓（100MPa/920℃/2h）使內(nèi)部未熔合、微裂紋閉合，孔隙率由0.3%降至<0.01%；減少應(yīng)力集中源；促進(jìn)位錯(cuò)湮滅和再結(jié)晶，晶粒細(xì)化；提高致密度，使疲勞裂紋萌生壽命延長；實(shí)驗(yàn)表明，光滑試樣疲勞極限提高30–50%。六、計(jì)算題（每題10分，共20分）77.某SLM設(shè)備激光功率P=