2025年有色金属加工质检员特殊工艺考核试卷及答案

2025年有色金属加工质检员特殊工艺考核试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.铝合金半连续铸造过程中，结晶器冷却水压力异常升高时，最可能的原因是：A.冷却水温度降低B.结晶器内壁结垢C.铸造速度降低D.熔体过热度不足答案：B2.铜合金挤压生产中，Φ200mm铸锭加热至850℃时，若表面与心部温差超过30℃，会导致挤压制品出现：A.表面裂纹B.内部缩松C.力学性能不均匀D.晶粒度超标答案：C3.钛合金电子束焊接时，焊缝区氧含量超标主要是由于：A.加速电压波动B.真空度低于1×10⁻³PaC.聚焦电流过大D.焊接速度过快答案：B4.镁合金压铸过程中，压射比压从40MPa提升至60MPa时，最可能改善的缺陷是：A.皮下气孔B.冷隔C.缩松D.飞边答案：C5.铝锂合金时效处理时，若保温温度偏差超过±5℃，会直接影响：A.表面氧化膜厚度B.析出相尺寸与分布C.晶间腐蚀敏感性D.导电率测试值答案：B6.无氧铜杆连铸连轧生产中，冷却水pH值低于6.5时，最可能引发的质量问题是：A.杆材表面氧化B.结晶器铜板腐蚀C.轧制油乳化失效D.电阻率超标答案：B7.铝合金箔材轧制时，轧辊表面粗糙度Ra从0.1μm增加至0.3μm，会导致箔材：A.针孔数量增加B.厚度公差超差C.表面光泽度下降D.深冲性能提升答案：C8.锌合金热镀锌工艺中，锌液温度从450℃升至470℃时，镀层厚度会：A.显著增加B.基本不变C.略微减少D.大幅波动答案：A9.镍基高温合金锻造时，终锻温度低于950℃会导致：A.晶粒异常长大B.锻造流线不连续C.表面氧化加剧D.变形抗力剧增答案：D10.钛管真空退火时，炉内残留氧气分压超过5Pa，会导致管材：A.尺寸收缩B.表面发蓝C.强度降低D.氢脆倾向增加答案：B二、多项选择题（每题3分，共15分，错选、漏选均不得分）1.铝合金时效强化效果的关键影响因素包括：A.固溶处理冷却速度B.时效温度均匀性C.合金元素含量D.工件截面尺寸答案：ABCD2.铜合金水平连铸结晶器振动参数调整需考虑的因素有：A.拉坯速度B.熔体过热度C.铸坯断面尺寸D.结晶器长度答案：ABC3.镁合金化学转化膜质量检测项目应包含：A.膜层厚度B.耐中性盐雾时间C.附着力等级D.导电性能答案：ABC4.钛合金电子束焊接后，需重点检测的项目有：A.焊缝深宽比B.氧氮含量C.微观组织D.疲劳强度答案：BC5.铝合金挤压模具氮化处理质量不良可能导致：A.模具寿命缩短B.型材表面划伤C.挤压速度降低D.模孔变形答案：AB三、判断题（每题2分，共10分，正确打√，错误打×）1.铝合金半连续铸造时，液面波动控制在±3mm内可有效减少表面偏析瘤。（√）2.铜合金感应加热时，频率越高，透热深度越大。（×）3.钛合金氩弧焊时，背面保护气体流量应大于正面流量。（√）4.镁合金压铸件X射线探伤时，直径0.5mm的气孔属于可接受缺陷。（×）5.铝箔轧制时，入口张力过大易导致断带。（√）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述铝合金铸造过程中“拉裂”缺陷的产生原因及预防措施。答案：产生原因：结晶器锥度不合适、铸造速度过快、冷却水强度不足导致铸锭表面强度低，或铸锭出结晶器后冷却不均产生热应力。预防措施：优化结晶器锥度（通常为0.8-1.2%）、降低铸造速度（根据合金调整至50-120mm/min）、增加二次冷却水流量（控制在15-30m³/h）、确保铸锭均匀冷却。2.说明铜合金带材“波浪边”缺陷的主要检测方法及判定标准。答案：检测方法：将带材平铺在检测平台上，用塞尺测量波浪高度；或使用激光测平仪扫描表面。判定标准：根据GB/T2059-2020，对于厚度≤0.5mm的带材，波浪高度≤带材宽度的1%；厚度＞0.5mm时，波浪高度≤带材宽度的0.8%，且每米长度内波浪数量不超过3个。3.列举钛合金焊接时“气孔”缺陷的3种常见成因及对应的检测手段。答案：成因：（1）焊丝或母材表面氧化膜未清理干净（残留水分或油污）；（2）氩气纯度不足（低于99.995%）；（3）焊接速度过快导致气体来不及逸出。检测手段：X射线探伤（可检测直径≥0.3mm的气孔）、超声波探伤（适用于厚板内部气孔）、渗透检测（检测表面开口气孔）。4.简述镁合金阳极氧化膜“局部无膜”缺陷的产生原因及改进措施。答案：原因：（1）前处理时工件表面有油污或氧化皮未清除；（2）挂具接触不良导致电流无法导通；（3）氧化槽液温度局部过低（低于15℃）。改进措施：加强除油工序（使用NaOH5-10g/L+表面活性剂）、检查挂具导电性（接触电阻≤0.1Ω）、增加槽液搅拌（流速0.3-0.5m/s）确保温度均匀（控制在18-22℃）。5.说明铝合金时效处理后“力学性能不稳定”的可能原因及验证方法。答案：可能原因：（1）时效炉温场均匀性差（温差＞±5℃）；（2）装炉量过大导致工件受热不均；（3）固溶处理时保温时间不足（未达到t≥1.5δ，δ为工件厚度mm）。验证方法：使用炉温跟踪仪检测炉内各点温度（要求±3℃内）；做同炉次不同位置试样力学性能对比（偏差应≤5%）；检查固溶处理记录（保温时间需满足工艺要求）。五、案例分析题（共25分）某企业生产A356铝合金汽车轮毂，采用低压铸造工艺，近期抽检发现部分轮毂轮辐部位存在“缩松”缺陷，经化学分析成分符合GB/T15115-2022要求（Si6.5-7.5%，Mg0.25-0.45%），力学性能（σb=220MPa，δ=3.5%）接近标准下限（σb≥230MPa，δ≥4%）。请结合生产流程分析可能原因，并提出改进方案。答案：（1）缺陷原因分析（15分）：①凝固顺序不合理：轮辐部位为厚大截面，若浇口位置或冒口设计不当，无法实现顺序凝固，导致最后凝固区域补缩不足形成缩松。②铸造压力不足：低压铸造压力一般控制在0.03-0.05MPa，若实际压力仅0.02MPa，金属液充型和补缩动力不足。③冷却系统异常：模具轮辐部位冷却水道堵塞，导致局部冷却速度慢（＜0.5℃/s），晶粒粗大且易产生缩松。④熔体质量问题：精炼除气不彻底（氢含量＞0.15mL/100gAl），凝固时气体析出加剧缩松；或变质处理失效（Sr残留量＜0.01%），共晶硅未充分细化，降低合金补缩能力。⑤时效工艺偏差：若时效温度偏高（＞180℃）或时间不足（＜5h），析出相尺寸过大，无法有效强化，导致力学性能偏低。（2）改进方案（10分）：①优化模具设计：在轮辐厚大部位增设随形冷却水道（直径8-10mm，间距30-40mm），提高冷却速度至1-2℃/s；调整浇口位置至轮毂中心，增加冒口体积（冒口高度与直径比≥1.5）。②调整工艺参数：将低压铸造充型压力提升至0.04MPa，保压时间延长至80s；熔体精炼时采用氩气+六氯乙烷联合除气（氩气流量0.5m³/h，六氯乙烷加入量0.3%），确保氢含量＜0.12mL/100gAl；变质处理时添加Al-10Sr中间合金（加入量0.2%），确保Sr残留量0.015-0.025%。③加强过程控制：使用红外测