2025年焊工(高級)焊接設(shè)備操作模擬試題（附答案+解析）一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.某工廠使用IGBT逆變式CO?氣體保護(hù)焊機(jī)進(jìn)行厚板焊接，當(dāng)焊接電流設(shè)置為320A時(shí)，發(fā)現(xiàn)焊機(jī)輸出電壓異常波動。最可能的故障原因是（）A.輸入電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定（±10%范圍內(nèi)）B.焊機(jī)內(nèi)部IGBT模塊驅(qū)動電路故障C.送絲機(jī)減速箱齒輪磨損D.氣體流量調(diào)節(jié)旋鈕未鎖定答案：B解析：IGBT逆變焊機(jī)的核心是逆變主電路，當(dāng)輸出電流/電壓異常波動時(shí)，若輸入電網(wǎng)在允許波動范圍內(nèi)（A錯(cuò)誤），優(yōu)先考慮逆變模塊或其驅(qū)動電路故障。送絲機(jī)齒輪磨損（C）會導(dǎo)致送絲不穩(wěn)定，表現(xiàn)為焊縫成形差而非電壓波動；氣體流量（D）影響保護(hù)效果，與電壓無關(guān)。2.采用TIG焊焊接鈦合金薄板（δ=1.5mm）時(shí)，選用以下哪種引弧方式最合理（）A.接觸引弧B.高頻引弧C.高壓脈沖引弧D.劃擦引弧答案：C解析：鈦合金對鎢極污染敏感，接觸引?。ˋ）和劃擦引?。―）會導(dǎo)致鎢極與工件接觸污染；高頻引弧（B）產(chǎn)生的高頻電磁場會破壞鈦合金表面氧化膜，影響焊接質(zhì)量；高壓脈沖引?。–）通過非接觸方式引弧，且電磁干擾小，適用于鈦合金等活潑金屬。3.某數(shù)字化MIG焊機(jī)出現(xiàn)"送絲電機(jī)過載"報(bào)警，經(jīng)檢查送絲輪壓力正常、焊絲直徑匹配，最可能的故障點(diǎn)是（）A.送絲電機(jī)碳刷磨損B.焊機(jī)主變壓器匝間短路C.焊接電纜截面積不足D.氣體流量計(jì)堵塞答案：A解析：送絲電機(jī)過載報(bào)警直接關(guān)聯(lián)送絲系統(tǒng)。碳刷磨損（A）會導(dǎo)致電機(jī)內(nèi)阻增大、電流異常；主變壓器（B）故障會影響整機(jī)供電；電纜截面積（C）不足會導(dǎo)致電壓降大，表現(xiàn)為焊接電壓低；氣體流量計(jì)（D）堵塞影響保護(hù)效果，與送絲無關(guān)。4.等離子弧焊機(jī)進(jìn)行不銹鋼切割時(shí)，若出現(xiàn)切口上緣熔化、下緣掛渣，且切割速度已調(diào)至最低，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整的參數(shù)是（）A.等離子氣流量B.切割電流C.電源空載電壓D.電極內(nèi)縮量答案：A解析：切口上緣熔化、下緣掛渣是典型的等離子弧能量分布異常。當(dāng)切割速度無法降低時(shí)，增大等離子氣流量（A）可提高電弧挺度，減少上緣過度熔化；切割電流（B）過大會加劇上緣熔化；空載電壓（C）影響引弧可靠性；電極內(nèi)縮量（D）主要影響電弧壓縮程度，需配合氣流量調(diào)整。5.逆變式電阻點(diǎn)焊機(jī)焊接鍍鋅鋼板時(shí)，出現(xiàn)"飛濺過大"且"電極黏著"現(xiàn)象，排除焊接參數(shù)（電流/時(shí)間）因素后，最可能的設(shè)備問題是（）A.次級回路接觸電阻過大B.冷卻水流量不足C.電極材料選用Cr-Zr-Cu合金D.控制器時(shí)間精度±5ms答案：A解析：次級回路接觸電阻過大（A）會導(dǎo)致焊接時(shí)局部過熱，引起飛濺和電極黏著；冷卻水不足（B）會導(dǎo)致電極過熱變形；Cr-Zr-Cu合金（C）是鍍鋅板點(diǎn)焊的常用電極材料，耐黏著性好；時(shí)間精度（D）±5ms對鍍鋅板（焊接時(shí)間通常50-100ms）影響較小。二、判斷題（每題2分，共20分。正確打√，錯(cuò)誤打×）1.逆變焊機(jī)在海拔3000m以上使用時(shí)，需降低額定輸出電流20%以上（）答案：√解析：高海拔地區(qū)空氣稀薄，散熱效率下降，逆變焊機(jī)的絕緣強(qiáng)度和散熱能力降低，需降容使用，通常海拔每升高1000m，額定電流降低10%。2.MIG焊機(jī)的"一元化調(diào)節(jié)"功能是指僅通過調(diào)節(jié)焊接電流即可自動匹配電壓、送絲速度等參數(shù)（）答案：√解析：一元化調(diào)節(jié)（單旋鈕調(diào)節(jié)）通過內(nèi)部程序?qū)崿F(xiàn)電流與電壓、送絲速度的動態(tài)匹配，簡化操作，適用于固定材質(zhì)/板厚的連續(xù)焊接。3.TIG焊機(jī)的"衰減時(shí)間"參數(shù)是指焊接結(jié)束時(shí)電流從峰值降至收弧電流的時(shí)間（）答案：×解析：衰減時(shí)間是指收弧時(shí)電流從收弧電流降至0的時(shí)間，峰值到收弧電流的時(shí)間為"收弧電流下降時(shí)間"。4.等離子弧焊機(jī)的"維弧電流"應(yīng)設(shè)置為焊接電流的10%-15%，過小會導(dǎo)致主弧難以引燃（）答案：√解析：維弧電流過小無法維持小電流電弧穩(wěn)定，導(dǎo)致主弧引燃失??；過大則增加電極燒損。5.電阻焊機(jī)的"動態(tài)電阻曲線"監(jiān)測功能可用于判斷焊點(diǎn)熔核形成質(zhì)量（）答案：√解析：焊接過程中工件電阻隨溫度變化，通過監(jiān)測動態(tài)電阻曲線（上升-下降-穩(wěn)定）可判斷熔核是否正常生長，是數(shù)字化電阻焊機(jī)的重要質(zhì)量監(jiān)控手段。6.CO?焊機(jī)的"電感調(diào)節(jié)"主要影響熔滴過渡形式，電感增大時(shí)短路過渡頻率降低（）答案：√解析：電感增大可減緩短路電流上升速度，延長短路時(shí)間，降低過渡頻率，同時(shí)減少飛濺。7.激光焊機(jī)的"離焦量"為負(fù)時(shí)（焦點(diǎn)在工件表面下），適用于深熔焊；為正時(shí)（焦點(diǎn)在工件表面上）適用于熱導(dǎo)焊（）答案：√解析：負(fù)離焦時(shí)焦點(diǎn)深入工件，能量密度集中，形成深熔小孔；正離焦時(shí)焦點(diǎn)在工件上方，能量密度降低，以熱傳導(dǎo)方式焊接。8.冷焊機(jī)（微束等離子堆焊機(jī)）焊接鑄鐵時(shí)，應(yīng)選用直流正接（工件接正）以減少熱輸入（）答案：×解析：冷焊機(jī)焊接鑄鐵需控制熱輸入，應(yīng)采用直流反接（工件接負(fù)），此時(shí)陰極霧化作用強(qiáng)，且電弧熱量集中于鎢極，工件受熱少。9.多臺逆變焊機(jī)并聯(lián)使用時(shí)，若未采用同步控制，可能導(dǎo)致電網(wǎng)側(cè)諧波電流疊加，需增加濾波裝置（）答案：√解析：逆變焊機(jī)屬于非線性負(fù)載，會產(chǎn)生諧波電流。多臺并聯(lián)時(shí)諧波疊加可能超過電網(wǎng)允許值，需配置有源/無源濾波器。10.焊接機(jī)器人用CMT（冷金屬過渡）焊機(jī)的"焊絲回抽"功能可降低熔滴過渡時(shí)的熱輸入，適用于鋁鎂合金薄板焊接（）答案：√解析：CMT通過焊絲回抽與熔滴過渡同步，減少電弧燃燒時(shí)間，顯著降低熱輸入，是鋁鎂合金薄板焊接的關(guān)鍵技術(shù)。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述IGBT逆變焊機(jī)與晶閘管逆變焊機(jī)在主電路結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別及性能優(yōu)勢。答案：（1）主電路區(qū)別：IGBT焊機(jī)采用高頻逆變（20-100kHz），主變壓器為高頻小體積變壓器；晶閘管焊機(jī)采用中頻逆變（1-5kHz），主變壓器體積大。（2）性能優(yōu)勢：IGBT焊機(jī)效率更高（≥85%vs晶閘管75-80%）、動態(tài)響應(yīng)更快（電流調(diào)節(jié)時(shí)間<1msvs晶閘管5-10ms）、體積重量更?。ㄍβ氏轮亓繙p少60%以上）、功率因數(shù)更高（≥0.95vs晶閘管0.6-0.8）。2.分析MIG焊機(jī)送絲不穩(wěn)定（焊絲速度波動>±5%）的可能設(shè)備原因及排查方法。答案：可能原因及排查：（1）送絲電機(jī)故障：檢查電機(jī)碳刷磨損（更換碳刷）、電機(jī)軸承間隙（測量振動值）；（2）送絲減速器故障：檢查齒輪磨損（拆檢齒輪組）、潤滑脂老化（更換專用潤滑脂）；（3）送絲軟管堵塞：用壓縮空氣吹通軟管（≤0.3MPa），檢查軟管彎曲半徑（≥150mm）；（4）導(dǎo)電嘴磨損：測量導(dǎo)電嘴孔徑（應(yīng)≤焊絲直徑+0.1mm），更換過度磨損的導(dǎo)電嘴；（5）控制板信號干擾：用示波器檢測送絲控制信號（應(yīng)無雜波），檢查屏蔽線接地（單點(diǎn)接地）。3.TIG焊焊接不銹鋼管（δ=4mm，對接V形坡口）時(shí)，背面氧化嚴(yán)重（呈現(xiàn)深藍(lán)色），排除保護(hù)氣體（99.99%Ar）和流量（正面12L/min，背面8L/min）因素后，從設(shè)備角度分析可能原因及解決措施。答案：設(shè)備原因及解決：（1）提前送氣時(shí)間不足：檢查焊機(jī)"提前送氣時(shí)間"參數(shù)（應(yīng)≥3s），延長至4-5s確保管內(nèi)空氣排盡；（2）背面保護(hù)工裝漏氣：用肥皂水檢查背面保護(hù)罩密封（更換O型圈），確保保護(hù)區(qū)域覆蓋焊縫背面10-15mm；（3）高頻引弧殘留電離區(qū)：關(guān)閉"高頻引弧"功能，改用"高壓脈沖引弧"減少空氣電離；（4）焊機(jī)空載電壓過低：測量焊機(jī)空載電壓（應(yīng)≥65V），若不足需檢修主電源或逆變電路。4.電阻縫焊機(jī)焊接鋁合金油箱（δ=1.2mm）時(shí)，出現(xiàn)"焊縫表面燒穿"且"電極輪黏鋁"，分析設(shè)備相關(guān)原因及改進(jìn)措施。答案：設(shè)備原因及改進(jìn)：（1）電極輪冷卻不良：檢查冷卻水流量（應(yīng)≥15L/min）、水溫（≤30℃），清理冷卻水道堵塞物；（2）電極輪材質(zhì)不當(dāng)：鋁合金焊接應(yīng)選用W-Cu合金電極輪（硬度≥85HRB），更換現(xiàn)用的Cr-Zr-Cu電極；（3）次級回路接觸電阻過大：檢查電極臂與變壓器連接點(diǎn)（打磨氧化層，扭矩≥120N·m），確保接觸電阻<50μΩ；（4）控制器壓力輸出不穩(wěn)定：用壓力傳感器檢測電極壓力（應(yīng)1.5-2.0kN），校準(zhǔn)氣動/伺服加壓系統(tǒng)。5.簡述數(shù)字化焊接電源的"過程監(jiān)控"功能通常包含哪些參數(shù)，其對高級焊工操作的指導(dǎo)意義。答案：（1）監(jiān)控參數(shù)：焊接電流/電壓實(shí)時(shí)曲線、送絲速度波動值、電弧長度變化率、熱輸入量（I×U/速度）、飛濺率（單位時(shí)間飛濺數(shù)量）、故障代碼記錄。（2）指導(dǎo)意義：通過實(shí)時(shí)監(jiān)控可及時(shí)發(fā)現(xiàn)送絲系統(tǒng)異常（速度波動大）、電弧電壓漂移（保護(hù)氣不足）、熱輸入超差（可能導(dǎo)致變形）；歷史數(shù)據(jù)可用于優(yōu)化焊接參數(shù)（如調(diào)整電感降低飛濺）、分析質(zhì)量問題根源（如某段電流異常對應(yīng)焊縫缺陷），實(shí)現(xiàn)從"經(jīng)驗(yàn)操作"到"數(shù)據(jù)驅(qū)動"的升級。四、綜合分析題（共10分）某汽車制造廠采用6臺額定容量500A的逆變CO?焊機(jī)（功率因數(shù)0.95，效率0.85）同時(shí)焊接車架總成，配電系統(tǒng)為380V三相四線制。焊接時(shí)發(fā)現(xiàn)部分焊機(jī)頻繁出現(xiàn)"欠壓保護(hù)"停機(jī)，經(jīng)測量電網(wǎng)電壓為365V（允許波動±10%即342-418V），各焊機(jī)輸入電纜長度均為20m（截面積16mm2，銅電阻率0.0175Ω·mm2/m）。（1）計(jì)算單臺焊機(jī)的輸入電流；（2）分析欠壓保護(hù)的可能設(shè)備原因；（3）提出至少2項(xiàng)改進(jìn)措施。答案：（1）單臺焊機(jī)輸入電流計(jì)算：焊接功率P=U×I=32V×500A=16000W（假設(shè)電弧電壓32V）輸入功率P入=P/效率=16000/0.85≈18823.5W輸入電流I入=P入/(√3×U線×功率因數(shù))=18823.5/(1.732×380×0.95)≈30.2A（2）欠壓保護(hù)原因分析：①輸入電纜電壓降過大：單根電纜電阻R=ρ×L/S=0.0175×20/16≈0.0219Ω三相總電壓降ΔU=√3×I入×R×2（往返）=1.732×30.2×0.0219×2≈2.3V焊機(jī)輸入端電壓=365-2.3=362.7V（仍在允許范圍內(nèi)，非主因）②多機(jī)同時(shí)啟動導(dǎo)致瞬時(shí)電流疊加：逆變焊機(jī)啟動時(shí)沖擊電流為額定輸入電流的3-5倍（90-150A），6臺同時(shí)啟動時(shí)總沖擊電流540-900A，遠(yuǎn)超配電系統(tǒng)短時(shí)過載能力，導(dǎo)致電網(wǎng)電壓瞬時(shí)跌落；③焊機(jī)內(nèi)部欠壓保護(hù)閾值設(shè)置過高：部分焊機(jī)欠壓保護(hù)設(shè)定值為340V（允許下限342V），存在誤差；④電纜接頭氧化：接頭接觸電阻增大（如0.01Ω），額外電壓降ΔU=√3×30.2×0.01×2≈1.05V，總輸入電壓365