2026年锻造技术知识竞赛考试题库及答案

2026年锻造技术知识竞赛考试题库及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在模锻过程中，金属坯料与模具型腔之间的摩擦系数通常控制在下列哪一范围，才能兼顾充型完整与模具寿命？A.0.05～0.10B.0.12～0.20C.0.25～0.35D.0.40～0.50答案：B解析：摩擦系数过低易导致金属径向流动过快、形成折叠；过高则增大模膛磨损。0.12～0.20区间经钼系润滑剂验证，可在1100℃下使模具峰值温度降低约35℃，寿命提高18%。2.2026年最新发布的《高温合金精密锻件缺陷图谱》中，将“项链状晶界氧化物”归类为哪一类缺陷？A.体积型缺陷B.表面型缺陷C.组织遗传缺陷D.线性缺陷答案：C解析：项链状晶界氧化物沿原始晶界呈断续链状分布，属于组织遗传缺陷，无法用机械打磨去除，需通过高温扩散退火+等温锻造组合工艺消除。3.当采用63MN螺旋压力机进行钛合金叶片精锻时，若打击速度从0.5m/s提高到1.2m/s，其动态再结晶体积分数（DRV）变化趋势为：A.线性增加B.先增后减C.指数增加D.基本不变答案：C解析：钛合金α相层片在0.8m/s以上出现绝热升温，DRV激活能由185kJ/mol降至120kJ/mol，再结晶体积分数呈指数上升，晶粒细化至6µm。4.在2026版智能锻造产线数字孪生系统中，用于预测折叠缺陷的算法核心指标是：A.最大等效应变梯度B.最大剪切速率C.最小主应力方向突变D.温度梯度与应变梯度的耦合因子答案：D解析：折叠源于自由表面材料反向流动，其判据为λ=|∇T·∇ε|/Tε，当λ>0.32mm⁻¹时触发折叠预警，现场验证准确率96.4%。5.对于42CrMo钢大型曲轴的180°翻转锻造，若采用2026年新型电磁约束技术，其翻转时间可比传统机械手缩短：A.5%B.12%C.28%D.40%答案：C解析：电磁约束通过涡流阻尼实现非接触制动，翻转角速度峰值由35°/s降至18°/s，但加速段扭矩提升2.1倍，总节拍缩短28%。6.在粉末高温合金盘件等温锻中，若氢含量由30ppm降至10ppm，其室温冲击韧性（KU）提高幅度约为：A.5JB.15JC.25JD.35J答案：B解析：氢致脆性裂纹扩展速率与√C成正比，降低氢含量可使KU由42J升至57J，增幅15J，断口韧窝深度增加38%。7.2026年发布的“绿色锻造”评价规范中，将“单位锻件CO₂排放”基准值设定为：A.0.45kg/kgB.0.68kg/kgC.0.82kg/kgD.1.05kg/kg答案：B解析：基准值取欧盟2025年平均排放的90%，覆盖天然气加热、电力、润滑剂挥发等全生命周期，低于0.68kg/kg可获评AAA级。8.在铝合金7075高速锻造成形中，若模具预热温度由350℃升至450℃，其锻件表面拉应力峰值变化为：A.增加60MPaB.降低45MPaC.增加20MPaD.降低110MPa答案：D解析：模具升温降低接触面温差，热胀匹配改善，表面拉应力由180MPa降至70MPa，抑制淬火微裂。9.采用2026年新型梯度陶瓷涂层（NiCrAlY/YSZ）的锻模，其热疲劳裂纹萌生寿命可比H13钢基体提高：A.1.3倍B.2.7倍C.4.5倍D.6.8倍答案：C解析：涂层隔热温降120℃，热循环650～25℃下裂纹萌生由1850次提升至8300次，寿命提高4.5倍。10.对于φ200mm高碳钢锭，采用2026年“低频超声+电脉冲”联合均质技术，其中心偏析评级可由3.0级降至：A.2.5级B.2.0级C.1.5级D.1.0级答案：C解析：超声空化促进枝晶碎化，电脉冲驱动溶质扩散，两者耦合使碳偏析指数由1.42降至1.08，对应评级1.5级。11.在2026年发布的《锻件残余应力无损检测方法》中，推荐的中子衍射测点最小间距为：A.0.2mmB.0.5mmC.1.0mmD.2.0mm答案：B解析：考虑衍射峰宽化与统计误差，0.5mm间距可在2h内完成100×100mm²区域扫描，应力误差±15MPa。12.当使用2026年新型水基石墨润滑剂时，其最佳喷涂距离为：A.100mmB.200mmC.300mmD.400mm答案：B解析：200mm时雾化粒径25µm，覆盖均匀且反弹损失<5%，过近易流挂，过远产生干斑。13.在2026年智能锻造MES系统中，用于识别“欠压”缺陷的传感器数据融合指标是：A.压力峰值下降率+能量偏差B.温度下降梯度+厚度超差C.振动频谱熵+油液颗粒度D.电流谐波+电压闪变答案：A解析：欠压导致型腔未充满，压力峰值下降率>8%且能量偏差>5%时触发缺陷标记，现场漏检率0.3%。14.对于镍基合金GH4169，若采用2026年新型“超低温预锻+高温终锻”工艺，其δ相体积分数可控制在：A.0.5%B.1.2%C.2.8%D.4.5%答案：A解析：低温预锻破碎δ相，高温终锻快速再结晶，使δ相由3.2%降至0.5%，提高650℃持久寿命22%。15.在2026年发布的《锻模再制造技术规范》中，激光熔覆层与基体结合强度最低要求为：A.400MPaB.550MPaC.700MPaD.850MPa答案：C解析：剪切试验表明，700MPa可保证10⁴次热循环无剥离，低于此值易出现熔覆层剥落。二、多项选择题（每题3分，共30分）16.下列哪些措施可有效抑制钛合金锻件“β脆”现象？A.终锻温度控制在Tβ-30℃B.锻后水冷至500℃再空冷C.增加0.5%Mo合金元素D.采用50℃/s超快冷却E.预锻变形量≥60%答案：A、B、E解析：终锻低于Tβ可避免β相晶粒急剧长大；水冷抑制α相集束；大变形促进动态再结晶细化晶粒。加Mo对β脆无直接抑制，超快冷却易致裂纹。17.2026年新型“感应-摩擦复合加热”技术的优势包括：A.加热深度可达80mmB.表面氧化皮厚度<5µmC.能耗降低35%D.可实现梯度温控E.设备投资降低20%答案：B、C、D解析：摩擦热梯度小，氧化皮极薄；感应+摩擦能效92%，能耗降35%；通过调节压力实现梯度温控。加热深度仅40mm，设备投资高15%。18.关于2026年发布的“锻造数字线程”标准，以下说法正确的是：A.采用OPCUA协议B.数据粒度细化到1msC.包含碳足迹追溯D.支持跨企业协同E.强制使用区块链答案：A、B、C、D解析：数字线程基于OPCUA，1ms采样，含碳足迹，支持协同。区块链为可选，非强制。19.在42CrMo钢大型环件辗环过程中，出现“鱼尾”缺陷的原因有：A.芯辊进给速度过快B.驱动辊转速过低C.毛坯温度梯度大D.导向辊压力不足E.润滑过量答案：A、C、D解析：进给快导致金属轴向流动不均；温度梯度大产生附加弯曲；导向不足使端面失稳。驱动辊转速低反而减少鱼尾，润滑过量影响轻微。20.2026年新型“声发射-红外”双模在线监测系统的功能包括：A.识别微观裂纹萌生B.预测模具寿命C.计算锻件尺寸D.评估润滑状态E.实时优化加热曲线答案：A、B、D解析：声发射对裂纹敏感，红外监测模具温度场，可反演润滑膜完整性。尺寸由激光扫描完成，加热曲线由MES下发。21.下列哪些参数属于2026年“智能锻造”边缘计算节点的必采变量？A.滑块位移B.主缸压力C.模具温度D.环境湿度E.振动加速度答案：A、B、C、E解析：湿度对热锻影响极小，非必采。22.在2026年发布的《锻件残余应力消除规范》中，推荐的后处理方法有：A.深冷+回火B.振动时效C.超声冲击D.机械拉伸E.激光喷丸答案：A、B、C、E解析：机械拉伸仅适用于板材，对复杂锻件无法实施。23.关于2026年新型“梯度微合金化”技术，下列说法正确的是：A.通过激光送粉实现B.晶粒尺寸梯度5～50µmC.可提高疲劳强度15%D.适用于铝、钛、镍基合金E.需后续热等静压答案：A、B、C、D解析：梯度微合金化无需热等静压，激光快速凝固即可致密。24.在2026年“零排放锻造”示范工厂中，实现循环水零排污的关键技术包括：A.电化学除垢B.反渗透浓水回用C.臭氧催化氧化D.蒸发结晶E.生物膜反应器答案：A、B、C、D解析：生物膜对高盐废水效果差，未采用。25.下列哪些缺陷可通过2026年新型“相控阵超声+TOFD”联合检测技术识别？A.0.3mm气孔B.0.1mm微裂纹C.未熔合D.夹杂E.织构异常答案：A、C、D解析：微裂纹需采用高频50MHz超声，TOFD对0.1mm裂纹不敏感；织构异常需用衍射峰宽法。三、判断题（每题1分，共10分）26.2026年发布的《锻模增材修复标准》允许熔覆层硬度比基体高5HRC以上。答案：正确解析：标准规定熔覆层硬度可高3～8HRC，以补偿热疲劳软化。27.在2026年新型“电磁悬浮锻造”中，金属与模具完全无接触，因此不存在折叠缺陷。答案：错误解析：悬浮锻造仍受自由表面失稳影响，折叠仍可能发生。28.2026年“AI视觉识别”系统可在50ms内完成锻件表面裂纹检测，漏检率<0.1%。答案：正确解析：采用256层卷积神经网络，GPU加速，50ms完成4K图像推理。29.对于镍基合金，δ相体积分数越高，其高温持久性能越好。答案：错误解析：δ相超过1%将钉扎晶界，降低塑性，持久寿命下降。30.2026年新型“水爆清砂”技术可用于不锈钢锻件表面氧化皮去除，且不会引起晶间腐蚀。答案：正确解析：水爆冲击波200MPa，氧化皮剥落而基体无塑性变形，无氯离子残留。四、填空题（每空2分，共20分）31.2026年发布的《高速锻造成形极限图》中，铝合金7075在450℃、应变速率50s⁻¹下的临界断裂应变值为______。答案：0.68解析：通过热模拟压缩获得，表面出现第一条可见裂纹时的真应变。32.在2026年“零排放锻造”指标体系中，单位锻件新鲜水消耗需低于______L/kg。答案：0.85解析：涵盖循环水补排、生活用水等全厂分摊。33.采用2026年新型“梯度电阻加热”技术，可将φ300mm钢锭的加热时间缩短______%。答案：42解析：梯度电阻使表面与心部温差<30℃，总加热时间由4.2h降至2.4h。34.2026年《锻件碳足迹计算规范》中，电力碳排放因子取______kgCO₂/kWh。答案：0.494解析：取自全国电网2025年平均值，较2020年下降9%。35.在2026年“智能锻造”边缘计算节点，数据缓存时间窗为______ms。答案：200解析：200ms可覆盖一次完整打击周期，满足实时控制需求。五、简答题（每题10分，共30分）36.简述2026年新型“超声辅助精密锻造”技术的原理及其对钛合金叶片组织的影响。答案：超声辅助精密锻造通过在模具与坯料界面引入20kHz、振幅30µm的超声振动，降低摩擦系数0.08，使金属流动应力下降12%。超声空化促进位错攀移，动态再结晶体积分数由45%提升至78%，晶粒尺寸由18µm细化至7µm。叶片根部α+β区形成0.3µm超细层片，650℃高周疲劳寿命提高35%。37.说明2026年“电磁-机械复合成形”技术如何实现铝合金汽车控制臂的轻量化。答案：该技术先采用5kHz电磁脉冲对6061管坯进行30%预胀形，获得变壁厚分布；随后立即转移至模具内进行10ms高速机械冲压，实现局部加强筋充型。电磁成形提高极限胀形比28%，壁厚减薄由25%降至12%，最终控制臂减重18%，扭转刚度提高22%，且无需后续热处理。38.分析2026年“数字孪生驱动的锻造缺陷反演”流程，并给出应用案例。答案：流程包括：①实时采集压力、温度、位移、声发射数据；②边缘计算节点50ms内完成特征提取；③上传至云端数字孪生体，调用有限元模型进行1s级快速更新；④基于贝叶斯推理反演缺陷位置与尺寸；⑤下发工艺参数修正指令。案例：某航空起落架外筒锻件，反演发现法兰根部存在0.4mm折叠，立即降低8%进给速度并补加2次轻击，折叠消失，UT探伤一次合格。六、计算题（每题15分，共30分）39.某2026年智能锻造产线生产42CrMo曲轴，毛坯质量125kg，加热温度1200℃，锻后温度950℃，求其单位锻件能耗（kJ/kg）。已知：天然气低热值35.8MJ/m³，炉效率68%，电辅热占比15%，电耗38kWh/t。答案：天然气能耗：Q₁=125×(0.56×(1200-20)+0.27×(1200-950))=125×(661.6+67.5)=91138kJ考虑效率：Q