2025年高级增材制造设备操作员(三级)技能认定理论考试题附答案

2025年高级增材制造设备操作员(三级)技能认定理论考试题(附答案）一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填在括号内）1.在激光选区熔化（SLM）工艺中，若成形舱氧含量突然由100ppm升至800ppm，最可能导致的缺陷是（）。A.球化B.翘曲C.氧化夹杂D.层间未熔合答案：C2.下列哪一项不是电子束熔化成形（EBM）相较于SLM的显著优势（）。A.真空环境抑制氧化B.预热温度高降低残余应力C.成形速度更快D.可加工非金属材料答案：D3.某尼龙粉末在SLS工艺中回收率上限通常控制在（）以内，以保证成形件表面质量。A.30%B.50%C.70%D.90%答案：B4.当使用316L不锈钢进行SLM成形时，层厚从30μm增至50μm，为保持全致密，应优先调整（）。A.扫描速度↑B.激光功率↓C.舱氧含量↑D.扫描间距↓答案：A5.在增材制造质量体系ISO/ASTM52900:2021中，“buildplate”一词对应的中文术语为（）。A.基板B.工作台C.托板D.底板答案：A6.对于AlSi10Mg合金SLM成形，下列后处理顺序合理的是（）。A.去支撑→热处理→线切割→喷砂B.线切割→去支撑→热处理→喷砂C.热处理→线切割→去支撑→喷砂D.线切割→热处理→喷砂→去支撑答案：B7.在金属打印过程中出现“keyhole”现象，其直接原因是（）。A.激光功率密度过高B.扫描速度过低C.层厚过大D.粉末粒径过细答案：A8.使用刮刀铺粉的SLM设备，刮刀材质为高速钢时，其最大许可跳动误差为（）。A.5μmB.10μmC.20μmD.50μm答案：C9.对钛合金植入物进行EBM成形后，通常采用（）去除残余粉末。A.高压气枪B.酸洗C.超声波+蒸馏水D.喷砂答案：C10.在聚合物MJF（多射流熔融）工艺中，融合剂的主要成分是（）。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设备激光器输出功率标称500W，实测仅470W，其功率衰减率为（）。A.6%B.6.4%C.7%D.8%答案：B12.在金属打印件热处理时，采用HIP（热等静压）的主要目的是（）。A.提高硬度B.消除孔隙C.细化晶粒D.提高抗氧化性答案：B13.下列哪种缺陷最容易在SLS制件的深槽底部出现（）。A.翘曲B.错层C.粉末粘附D.分层开裂答案：C14.对于1.2709模具钢SLM成形，推荐使用的基板预热温度为（）。A.80℃B.120℃C.200℃D.300℃答案：C15.在增材制造文件格式中，用于存储体素级材料信息的标准是（）。A.STLB.OBJC.3MFD.AMF答案：D16.当使用钛合金粉末时，其流动性的霍尔流速计测试值应小于（）s/50g，方可保证自动铺粉均匀。A.15B.20C.25D.30答案：C17.在SLM工艺中，若扫描矢量长度>10mm，为减少残余应力，应引入（）。A.岛形扫描B.螺旋扫描C.单向扫描D.回字形扫描答案：A18.对钴铬合金进行SLM成形后，首次热处理温度一般设定为（）。A.600℃B.750℃C.1150℃D.1300℃答案：C19.在PBF工艺中，粉末含水率要求低于（），否则易产生飞溅。A.0.01%B.0.05%C.0.1%D.0.2%答案：B20.当设备采用氮气保护时，其纯度应≥（）才能满足钛合金成形要求。A.99%B.99.5%C.99.9%D.99.99%答案：C21.在金属打印过程中，若监测到熔池辐射信号强度突然下降30%，最可能的故障是（）。A.激光器窗口污染B.刮刀卡顿C.氧含量升高D.基板未调平答案：A22.对于SLS制件，若后渗透采用环氧树脂，其玻璃化转变温度Tg应（）使用温度。A.低于B.等于C.高于D.无关答案：C23.在EBM工艺中，电子束斑直径通常为（）。A.50μmB.100μmC.200μmD.500μm答案：C24.当SLM成形铜合金时，为抑制高反射，常采用（）波长激光器。A.1064nmB.532nmC.10.6μmD.355nm答案：B25.在3D打印质量追溯中，下列哪项属于“工艺参数类”数据（）。A.粉末批号B.激光功率C.操作员工号D.设备编号答案：B26.若某SLS设备红外测温传感器校准偏差+5℃，将导致（）。A.制件尺寸偏大B.表面粗糙度增加C.错层D.无影响答案：B27.在金属打印支撑设计时，为减少残余应力，支撑与实体连接处常采用（）。A.锯齿形B.网状C.锥形渐变D.垂直直壁答案：C28.对于多激光SLM系统，激光间搭接区宽度一般设置为（）。A.0.05mmB.0.1mmC.0.2mmD.0.5mm答案：B29.在聚合物SLS中，若环境湿度>60%，粉末应进行（）处理。A.真空干燥80℃/4hB.热风循环60℃/2hC.冷冻干燥D.无需处理答案：A30.当使用316L打印薄壁结构（壁厚0.4mm）时，为减少热变形，应优先采用（）扫描策略。A.轮廓优先B.填充优先C.交替扫描D.随机扫描答案：A二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列哪些措施可有效降低SLM成形钛合金的残余应力（）。A.基板预热B.岛形扫描C.降低层厚D.增加扫描速度E.后热处理答案：ABE32.关于金属粉末表征指标，属于流动性测试的有（）。A.霍尔流速B.卡尔指数C.休止角D.振实密度E.比表面积答案：ABC33.在EBM工艺中，以下哪些情况会引起“smoke”现象（）。A.粉末粒径过细B.扫描速度过快C.束流过高D.真空度下降E.基板温度过低答案：ACD34.对于SLS制件渗透后处理，渗透剂需满足（）。A.低黏度B.高沸点C.与粉末润湿性好D.低挥发性E.与粉末发生化学反应答案：ABC35.在金属打印过程监控中，常用传感器包括（）。A.红外热像仪B.光电二极管C.声发射传感器D.高速相机E.拉曼光谱仪答案：ABCD36.下列哪些属于ISO/ASTM52902:2019规定的“buildfailure”类别（）。A.翘曲导致刮刀碰撞B.层间剥离C.粉末供给不足D.激光器故障停机E.尺寸超差答案：ABD37.关于金属粉末筛分，正确的有（）。A.超声波筛分可降低筛网堵塞B.筛分振幅越大越好C.筛分时间延长可提高细粉收得率D.筛网孔径应≤D90E.筛分环境湿度应<40%RH答案：ACE38.在SLM支撑优化设计中，需考虑（）。A.支撑体积最小B.易于去除C.导热良好D.与实体结合强度低E.避免封闭空腔答案：ABCE39.对于多激光系统校准，需检测（）。A.激光功率B.光斑位置C.光斑大小D.扫描方向E.激光波长答案：ABC40.在金属打印件无损检测中，可用于内部缺陷的方法有（）。A.XrayCTB.超声C扫描C.涡流检测D.渗透检测E.工业MRI答案：ABC三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.在SLM工艺中，激光光斑越小，表面粗糙度Ra一定越小。（）答案：×42.EBM工艺因真空环境，故对粉末含氧量要求低于SLM。（）答案：√43.SLS回收粉经过10次循环后，其熔融焓ΔHm下降不超过5%即可继续使用。（）答案：×44.金属打印件经HIP处理后，其疲劳寿命通常提高1.5–3倍。（）答案：√45.对于铜合金，绿光激光器比红外激光器吸收率提高约30%。（）答案：√46.在聚合物MJF中，细节剂喷射量越多，细节分辨率越高。（）答案：×47.金属粉末的球形度越高，松装密度越大。（）答案：√48.SLM成形时，舱内氧含量>1000ppm会导致钛合金发生氮化。（）答案：×49.采用轮廓优先扫描策略可有效改善薄壁结构的尺寸精度。（）答案：√50.在EBM工艺中，基板预热温度越高，越容易产生粗大的β晶粒。（）答案：√四、填空题（每空1分，共20分）51.在SLM工艺中，激光功率密度q=________W/m²，其中P为激光功率，d为光斑直径。答案：4P/(πd²)52.根据ISO/ASTM52915:2020，金属粉末的________是指粉末在自然堆积状态下的密度。答案：松装密度53.在钛合金EBM成形中，为防止“________”现象，需控制束流递增斜率≤5mA/ms。答案：smoke54.对于316L不锈钢SLM成形，推荐的热处理制度为________℃/1h空冷。答案：105055.在SLS工艺中，若粉末D50=55μm，则铺粉刮刀速度一般设定为________mm/s以下，以避免吹粉。答案：8056.当使用多激光系统时，激光搭接区重叠宽度通常为________mm。答案：0.1–0.257.在金属打印过程监控中，熔池辐射信号峰值波长λmax与温度T的关系遵循________定律。答案：Wien位移58.对于AlSi10Mg合金，SLM成形后T6热处理制度为________℃/4h水淬+________℃/6h空冷。答案：54016059.在聚合物SLS中，回收粉与新粉推荐混合比例通常为________。答案：70%:30%60.金属粉末的________角越小，说明流动性越好。答案：休止61.在EBM工艺中，电子束扫描路径文件格式为________。答案：.ebm62.当SLM成形铜合金时，为抑制反射，常在粉末表面喷涂________nm厚石墨涂层。答案：50–10063.在金属打印件无损检测中，XrayCT的分辨率可达________μm。答案：2–564.对于钛合金植入物，表面喷砂常用________材质弹丸，以避免污染。答案：白刚玉65.在金属粉末干燥过程中，真空干燥温度一般低于粉末________温度10℃。答案：玻璃化转变66.在SLM工艺中，若层厚降低50%，为保持体积能量密度不变，扫描速度应调整为原来的________倍。答案：0.567.对于多激光系统，激光间功率差异应≤________%，以保证力学性能一致。答案：368.在SLS制件渗透后，渗透剂固化条件为________℃/2h。答案：8069.金属粉末的________含量过高会导致SLM成形过程飞溅增加。答案：水分70.在增材制造数据链中，________系统用于将MES与设备PLC实时对接。答案：SCADA五、简答题（每题5分，共30分）71.简述SLM成形钛合金时产生“球化”缺陷的机理及预防措施。答案：球化是由于熔池表面张力大、润湿性差，液态金属无法充分铺展，凝固后形成球形。预防措施：1.提高激光功率密度，延长熔池寿命；2.降低扫描速度，增加线能量；3.优化粉末粒径分布，提高松装密度；4.采用N2或Ar保护，控制氧<500ppm；5.基板预热至200℃，降低温度梯度。72.说明EBM工艺中“预热温度高”对成形质量的双重影响。答案：有利：降低温度梯度，减少残余应力和翘曲；提高粉末导电性，减少静电飘散；促进粉末烧结，提高层间结合。不利：导致晶粒粗大，降低强度；增加表面粗糙度；易引起“smoke”现象；增加能耗。73.列举金属粉末重复使用后性能衰减的主要表征指标，并给出控制阈值。答案：1.流动性（霍尔流速）：衰减≤10%；2.松装密度：下降≤5%；3.氧含量：增量≤200ppm；4.粒径D50：变化≤5μm；5.球形度：下降≤5%；6.熔融焓ΔHm：下降≤8%。任一项超限需降级或报废。74.描述多激光SLM系统校准流程。答案：1.使用功率计校准各激光器，差异≤3%；2.采用烧蚀纸法检测光斑位置，误差≤±0.02mm；3.用狭缝扫描仪测量光斑直径，差异≤5μm；4.打印十字网格试样，测量搭接区尺寸偏差≤0.05mm；5.记录校准数据并上传MES；6.每周重复一次，更换光学元件后必检。75.说明聚合物SLS制件渗透后表面出现“泛白”的原因及解决措施。答案：原因：渗透剂固化不完全，残留单体吸湿；或渗透剂与粉末相容性差，形成微孔。解决：1.提高渗透剂固化温度至90℃；2.延长固化时间至4h；3.添加5%偶联剂改善润湿；4.渗透后置于60℃真空干燥2h；5.表面喷涂UV固化清漆。76.分析金属打印件经HIP后疲劳性能提升的微观机制。答案：HIP通过高温高压（100MPa/920℃/2h）使内部未熔合、微裂纹闭合，孔隙率由0.3%降至<0.01%；减少应力集中源；促进位错湮灭和再结晶，晶粒细化；提高致密度，使疲劳裂纹萌生寿命延长；实验表明，光滑试样疲劳极限提高30–50%。六、计算题（每题10分，共20分）77.某SLM设备激光功率P=