2025年电极制造工转正考核试卷及答案

2025年电极制造工转正考核试卷及答案一、理论知识考核（共60分）（一）单项选择题（每题2分，共20分）1.铜基电极生产中，若采用电解铜粉作为原料，其氧含量需控制在（）以下以避免烧结时氧化缺陷。A.0.1%B.0.3%C.0.5%D.1.0%2.石墨电极成型时，若采用冷等静压工艺，其成型压力通常为（）MPa。A.50-100B.100-200C.200-300D.300-4003.电极烧结过程中，升温速率过快最可能导致的缺陷是（）。A.密度不足B.内部裂纹C.表面氧化D.电阻率偏高4.用于电火花加工的铜电极，其电阻率应控制在（）μΩ·cm以内以保证放电效率。A.2.0B.2.5C.3.0D.3.55.混料工序中，添加硬脂酸锌的主要作用是（）。A.提高导电性B.增强颗粒结合力C.降低成型摩擦力D.提升抗氧化性6.检测电极生坯密度时，常用的方法是（）。A.阿基米德排水法B.X射线衍射C.维氏硬度计D.激光粒度分析7.石墨电极焙烧时，若炉内气氛含氧量超过（），易导致石墨氧化失重。A.0.5%B.1.0%C.2.0%D.5.0%8.铜钨合金电极中，钨含量为70%时，其最佳烧结温度约为（）℃（铜熔点1083℃，钨熔点3410℃）。A.1000-1050B.1100-1150C.1200-1250D.1300-13509.电极机加工时，若采用硬质合金刀具，其切削速度应控制在（）m/min以避免崩刃。A.50-80B.80-120C.120-150D.150-20010.判定电极表面粗糙度是否合格时，常用的检测工具是（）。A.千分尺B.表面粗糙度仪C.游标卡尺D.三坐标测量仪（二）判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.电极混料时，为保证均匀性，混料时间越长越好。（）2.石墨电极成型后，生坯需在干燥环境中放置48小时以上再进行焙烧。（）3.铜电极烧结时，氢气保护气氛的露点应低于-40℃以避免水分导致氧化。（）4.等静压成型比模压成型更易获得密度均匀的电极生坯。（）5.电极机加工时，切削液的主要作用是降低刀具温度，与表面质量无关。（）6.检测电极电阻率时，需在室温（25±2℃）下进行以消除温度影响。（）7.烧结后的电极若出现尺寸收缩率不足，可能是烧结温度偏低导致的。（）8.铜基电极中添加少量银粉，可显著提高其高温导电性。（）9.石墨电极焙烧时，升温至800℃后可快速冷却，不会影响内部结构。（）10.电极表面出现“麻点”缺陷，可能是成型时模具表面有异物导致的。（）（三）简答题（每题6分，共30分）1.简述铜基电极生坯在烧结过程中“排胶”阶段的工艺要点及目的。2.对比模压成型与冷等静压成型的优缺点，说明各自适用的电极类型。3.分析石墨电极焙烧后电阻率偏高的可能原因，并提出改进措施。4.列举电极机加工中“尺寸超差”的三种常见原因及对应的解决方法。5.说明在电极生产中，如何通过控制原料粒度分布来提升最终产品的密度均匀性。二、实操技能考核（共30分）考核任务：制备直径50mm、长度120mm的铜基电极棒（材质为Cu-5%Sn合金）（一）操作要求1.原料准备：电解铜粉（粒度-325目）、锡粉（粒度-200目）、硬脂酸锌（占比0.8%）。2.成型工艺：采用模压成型，模具尺寸为φ52mm×125mm（考虑烧结收缩率2%）。3.烧结工艺：氢气保护，升温速率5℃/min，烧结温度850℃，保温2小时，随炉冷却至100℃以下出炉。4.机加工：将烧结后的棒材加工至φ50±0.1mm×120±0.2mm，表面粗糙度Ra≤1.6μm。（二）评分标准（总分30分）1.原料称量（3分）：铜粉、锡粉、硬脂酸锌称量误差≤0.5%（超差每0.1%扣0.5分）。2.混料操作（5分）：采用V型混料机，转速25r/min，混料时间30min（未达到转速或时间扣2-3分；混料后物料颜色不均扣1-2分）。3.模压成型（8分）：装料量计算准确（收缩率2%，理论生坯尺寸φ52mm×125mm，装料量误差≤1%，超差扣2分）；成型压力150MPa（压力偏差±5MPa，每超1MPa扣1分）；脱模后生坯无裂纹、分层（出现缺陷每处扣2分）。4.烧结操作（7分）：氢气流量5L/min（偏差±0.5L/min，每超0.1L扣0.5分）；升温速率5℃/min（超差±1℃/min，每超0.5℃扣1分）；保温时间2小时（偏差±10min，每超5min扣1分）；出炉温度≤100℃（超温扣2分）。5.机加工（7分）：尺寸精度φ50±0.1mm×120±0.2mm（超差每0.05mm扣1分）；表面粗糙度Ra≤1.6μm（超差每0.2μm扣1分）；无明显刀痕或崩边（出现缺陷每处扣1分）。三、综合应用题（共10分）问题描述：某批次铜基电极烧结后，检测发现部分产品存在“中心疏松”缺陷（即截面中心区域密度低于边缘，密度差≥0.3g/cm³）。要求：分析导致该缺陷的可能原因（至少4条），并提出对应的解决措施。--答案一、理论知识考核（一）单项选择题1.A2.B3.B4.A5.C6.A7.B8.B9.B10.B（二）判断题1.×（混料时间过长会导致粉末氧化或破碎，需控制合理时间）2.√（避免生坯吸潮影响焙烧质量）3.√（低露点氢气可有效防止铜氧化）4.√（等静压成型各向压力均匀，密度更一致）5.×（切削液还能冲洗切屑，避免表面划伤）6.√（电阻率受温度影响显著，需恒温检测）7.√（温度偏低时原子扩散不充分，收缩不足）8.√（银的导电性优于铜，高温下更稳定）9.×（快速冷却会导致内部应力，产生裂纹）10.√（模具异物会在生坯表面压出凹坑）（三）简答题1.工艺要点：升温至200-400℃，升温速率1-2℃/min，保持足够时间（2-3小时）；目的是使粘结剂（如硬脂酸锌）分解挥发，避免残留粘结剂在高温下碳化，导致电极内部气孔或裂纹。2.模压成型优点：设备简单、效率高，适合形状规则的小尺寸电极；缺点：压力传递不均，生坯密度沿压制方向递减。冷等静压成型优点：各向压力均匀，生坯密度高且均匀，适合大尺寸或复杂形状电极；缺点：设备成本高，生产效率较低。3.可能原因：①原料石墨纯度低（灰分含量高）；②焙烧温度不足（石墨化不充分）；③焙烧时间过短（碳原子排列未优化）；④炉内气氛含氧量过高（部分石墨氧化，残留杂质）。改进措施：选用高纯度石墨原料（灰分≤0.5%）；提高焙烧温度至2800-3000℃（石墨化温度）；延长保温时间至8-10小时；严格控制炉内气氛（氧气含量≤1%）。4.常见原因及解决方法：①刀具磨损（定期更换刀具，使用涂层硬质合金刀具）；②夹具松动（加工前检查夹具紧固度，采用液压夹具）；③切削参数不当（降低进给速度，调整切削深度≤0.2mm）；④工件热变形（采用冷却液充分冷却，分粗加工、精加工两步完成）。5.控制方法：①采用多峰粒度分布（如添加10%粗颗粒+70%中颗粒+20%细颗粒），粗颗粒填充骨架，细颗粒填充粗颗粒间隙；②通过球磨调整粉末粒度，避免过细粉末团聚；③混料时加入分散剂（如乙醇），提高颗粒分散均匀性；④成型前进行造粒处理（喷雾造粒或滚动造粒），改善粉末流动性，减少填充不均。二、实操技能考核（评分示例）假设操作中：原料称量误差0.3%（得2.5分）；混料转速25r/min、时间30min，物料均匀（得5分）；装料量误差0.8%（得2分），成型压力152MPa（扣1分，得7分）；生坯无缺陷（得8分）；氢气流量5.2L/min（扣1分，得6分），升温速率5.5℃/min（扣1分，得6分），保温时间2小时10min（扣1分，得6分），出炉温度95℃（得2分）；机加工尺寸φ50.08mm（超差0.08mm，扣1.6分，得5.4分），表面粗糙度Ra1.8μm（扣1分，得6分），无刀痕（得7分）。总分约：2.5+5+7+6+5.4=25.9分（具体得分根据实际操作调整）。三、综合应用题可能原因及解决措施：1.原料粉末粒度分布不均（中心区域细粉多，压制时排气困难）→优化原料粒度级配，采用多峰分布粉末，提高流动性。2.模压成型时装料不均（中心区域粉末填充量少）→改进装料方式（如振