增材制造工程師筆試試題一、填空題（每題3分，共15分）根據(jù)ISO/ASTM52900:2021標(biāo)準(zhǔn)，增材制造的定義是基于三維模型數(shù)據(jù)，通過材料______的方式制造物體的工藝。___在SLM（選擇性激光熔化）工藝中，為抑制球化效應(yīng)，通常需要控制激光能量密度與______的匹配關(guān)系。___增材制造金屬零件進(jìn)行超聲檢測時(shí)，依據(jù)GB/T5777-2019標(biāo)準(zhǔn)，缺陷等級評定需考慮缺陷的當(dāng)量尺寸、___及密集程度。粉末床熔融類增材制造設(shè)備的惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)中，氧氣含量應(yīng)維持在______ppm以下以確保工藝穩(wěn)定性。___拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計(jì)在增材制造中的應(yīng)用，需遵循ENISO13011:2011工程設(shè)計(jì)流程，其核心目標(biāo)是在滿足力學(xué)性能前提下實(shí)現(xiàn)______。___二、選擇題（每題4分，共20分）以下關(guān)于增材制造工藝精度控制的描述，符合ASTMF2792-20標(biāo)準(zhǔn)的是（）A.光固化成型（SLA）的層厚精度主要取決于樹脂的粘度B.電子束熔化（EBM）工藝的尺寸精度受真空度影響顯著C.粘結(jié)劑噴射工藝的精度控制與粉末粒度分布無關(guān)D.熔絲制造（FFF）的XY平面精度僅由噴頭直徑?jīng)Q定根據(jù)GB/T35351-2017《增材制造術(shù)語》，以下不屬于增材制造工藝類別的是（）A.材料擠出B.材料噴射C.傳統(tǒng)切削加工D.能量沉積在航空航天用鈦合金增材制造零件的質(zhì)量控制中，需強(qiáng)制遵循的規(guī)范是（）A.AS9100D航空質(zhì)量管理體系B.ISO9001:2015質(zhì)量管理體系C.AMS4999鈦合金增材制造標(biāo)準(zhǔn)D.GB/T1591-2018低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼為保證增材制造零件的疲勞性能，以下工藝參數(shù)優(yōu)化策略正確的是（）A.提高掃描速度以減少熱影響區(qū)B.增大層厚提升成型效率C.采用變向掃描降低殘余應(yīng)力D.降低激光功率避免過熔增材制造設(shè)備安全防護(hù)應(yīng)符合GB17495-2008《機(jī)械安全危險(xiǎn)能量控制方法上鎖/掛牌》，以下操作違規(guī)的是（）A.設(shè)備維護(hù)前進(jìn)行能量隔離并掛牌警示B.未斷電情況下清理粉末回收系統(tǒng)C.操作人員佩戴防護(hù)面罩進(jìn)行激光加工D.定期檢查急停裝置有效性三、判斷題（每題3分，共15分）根據(jù)ISO52915:2020標(biāo)準(zhǔn)，增材制造零件的后處理工藝不包含熱處理工序。（）粉末床熔融工藝中，鋪粉輥的表面粗糙度會(huì)直接影響成型零件的表面質(zhì)量。（）歐盟CE認(rèn)證對增材制造設(shè)備的電磁兼容性要求與普通工業(yè)設(shè)備相同。（）拓?fù)鋬?yōu)化生成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)在增材制造中無需考慮可制造性約束。（）GB/T31218-2014規(guī)定，增材制造金屬材料的力學(xué)性能測試試樣需與傳統(tǒng)加工試樣保持相同的取樣方向。（）四、簡答題（每題10分，共30分）簡述ASTMF3055-20《增材制造用金屬粉末取樣和試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于粉末流動(dòng)性測試的主要方法及適用場景。結(jié)合GB/T35351-2017標(biāo)準(zhǔn)，分析增材制造工藝與傳統(tǒng)減材制造工藝在產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程上的本質(zhì)區(qū)別。論述航空航天領(lǐng)域增材制造零件的無損檢測技術(shù)組合方案，需引用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)說明檢測方法選擇依據(jù)。五、綜合分析題（20分）某企業(yè)采用選區(qū)激光熔化（SLM）工藝制造Inconel718高溫合金零件，生產(chǎn)過程中出現(xiàn)零件翹曲變形及內(nèi)部裂紋缺陷。請依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，從材料、工藝、設(shè)備三個(gè)維度分析可能原因，并提出解決方案。要求：至少引用3項(xiàng)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，方案需包含具體技術(shù)參數(shù)調(diào)整建議。增材制造工程師筆試試題答案一、填空題答案逐層堆積掃描速度分布位置100材料最小化二、選擇題答案1.B2.C3.C4.C5.B三、判斷題答案1.×2.√3.×4.×5.×四、簡答題答案ASTMF3055-20規(guī)定的粉末流動(dòng)性測試主要采用霍爾流速計(jì)法和松裝密度儀法。霍爾流速計(jì)法適用于測量流動(dòng)性較好的金屬粉末，通過測量50g粉末流過標(biāo)準(zhǔn)漏斗所需時(shí)間來表征流動(dòng)性；松裝密度儀法適用于流動(dòng)性較差或不規(guī)則形狀粉末，通過測量單位體積內(nèi)粉末質(zhì)量評估流動(dòng)性，二者結(jié)合可全面評估粉末的工藝適用性。傳統(tǒng)減材制造基于經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)與制造可行性約束，需預(yù)留加工余量，設(shè)計(jì)流程以制造工藝為導(dǎo)向；增材制造依據(jù)GB/T35351-2017，強(qiáng)調(diào)從功能需求出發(fā)，突破傳統(tǒng)制造約束進(jìn)行自由設(shè)計(jì)，利用拓?fù)鋬?yōu)化等技術(shù)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化，設(shè)計(jì)流程以產(chǎn)品功能為核心，制造過程通過逐層堆積實(shí)現(xiàn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)成型。航空航天領(lǐng)域增材制造零件無損檢測采用組合方案：①射線檢測（RT），依據(jù)GB/T3323-2019檢測內(nèi)部氣孔、夾雜等體積型缺陷；②超聲檢測（UT），按GB/T11345-2013檢測裂紋等面型缺陷；③滲透檢測（PT），遵循GB/T18851-2019檢測表面開口缺陷。針對不同材料和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，優(yōu)先選擇靈敏度高、適用性強(qiáng)的檢測方法，確保零件質(zhì)量符合航空航天嚴(yán)苛要求。五、綜合分析題答案（一）原因分析材料維度：依據(jù)ASTMF3055-20，Inconel718粉末若氧含量超標(biāo)（＞200ppm）或粒度分布異常（D10＜15μm、D90＞53μm），會(huì)導(dǎo)致流動(dòng)性下降，鋪粉不均引發(fā)翹曲。工藝維度：根據(jù)GB/T31218-2014，激光功率過高（＞300W）或掃描速度過慢（＜700mm/s），易造成熔池過熱，冷卻時(shí)產(chǎn)生過大熱應(yīng)力引發(fā)裂紋；層厚設(shè)置過大（＞50μm）會(huì)降低成型精度導(dǎo)致翹曲。設(shè)備維度：參考ISO/ASTM52924:2021，粉末床溫度均勻性差（溫差＞10℃）或惰性氣體循環(huán)不暢（氧含量＞200ppm），會(huì)影響熔池凝固過程，增加缺陷風(fēng)險(xiǎn)。（二）解決方案材料優(yōu)化：選用符合ASTMF3055-20標(biāo)準(zhǔn)的Inconel718粉末，控制氧含量＜150ppm，粒度分布D10=15-20μm、D90=45-53μm，使用前經(jīng)120℃真空干燥4h。工藝調(diào)整：采用變功率掃描策略，預(yù)熱功率100W，成型功率2