2025年焊工培訓講義題庫及答案一、理論知識題1.簡述電弧焊的基本原理及電弧穩(wěn)定燃燒的必要條件。答：電弧焊是利用電弧產生的熱量熔化母材和填充金屬，冷卻后形成焊縫的焊接方法。電弧穩(wěn)定燃燒的必要條件包括：①焊接電源需具備合適的外特性（如下降特性），保證電弧電壓變化時電流穩(wěn)定；②足夠的電離介質（如焊條藥皮分解的氣體、保護氣）維持電弧導電；③合適的焊接參數(shù)（電流、電壓）匹配，避免電弧過長（易斷?。┗蜻^短（短路）；④電極材料（如鎢極、焊條芯）需具備良好的發(fā)射電子能力。2.低碳鋼、不銹鋼、鋁合金三種材料焊接時，各自的主要難點及預防措施是什么？答：-低碳鋼：難點為冷卻速度過快時可能產生淬硬組織（如馬氏體），導致冷裂紋。預防措施：控制熱輸入（避免過小），厚板焊接時預熱（100-150℃），焊后緩冷。-不銹鋼：難點為晶間腐蝕（敏化溫度450-850℃時Cr與C結合形成Cr23C6，導致晶界貧Cr）和熱裂紋（線膨脹系數(shù)大，內應力高）。預防措施：選用超低碳（如00Cr19Ni10）或含Ti、Nb穩(wěn)定化元素的焊條；控制層間溫度≤150℃；采用小電流、快速焊減少熱輸入。-鋁合金：難點為表面氧化膜（Al2O3，熔點2050℃，遠高于鋁的660℃）難熔，易導致未熔合；液態(tài)鋁吸氫嚴重，易產生氣孔；線膨脹系數(shù)大，易變形。預防措施：焊前用機械（鋼絲刷）或化學（NaOH+硝酸）法清除氧化膜；采用交流氬弧焊（陰極破碎作用清理氧化膜）；嚴格控制保護氣體（Ar純度≥99.99%），避免水分侵入；預熱（100-200℃）減少變形。3.逆變式焊機與傳統(tǒng)弧焊變壓器相比，有哪些優(yōu)勢？答：①體積小、重量輕（采用高頻逆變技術，主變壓器體積縮小80%以上）；②節(jié)能（效率≥85%，比傳統(tǒng)焊機高15-20%）；③動態(tài)響應快（可精確控制焊接電流、電壓，適應多種焊接工藝）；④調節(jié)范圍寬（電流調節(jié)精度達1A，適合薄板及精密焊接）；⑤具備智能功能（如參數(shù)記憶、故障自檢、波形控制）。4.焊接熱輸入計算公式為“熱輸入（kJ/cm）=（電流×電壓×60）/（焊接速度×1000）”，若某焊縫焊接電流200A、電壓25V、速度20cm/min，計算熱輸入并說明其對焊縫質量的影響。答：熱輸入=（200×25×60）/（20×1000）=15kJ/cm。熱輸入過大時，焊縫晶粒粗大，力學性能（尤其是沖擊韌性）下降；熱輸入過小時，熔池冷卻快，易產生未熔合、裂紋等缺陷。需根據(jù)母材厚度、材質匹配合理熱輸入（如Q235鋼推薦熱輸入10-20kJ/cm）。5.簡述CO?氣體保護焊中“短路過渡”和“射流過渡”的特點及適用場景。答：-短路過渡：焊絲端部熔滴長大到與熔池接觸，形成短路，在電磁收縮力作用下過渡到熔池。特點是電流?。?0-200A）、電壓低（18-24V）、熔滴細（≤1.2mm焊絲）、飛濺小。適用于薄板（≤3mm）、全位置焊接（如立焊、仰焊）。-射流過渡：焊絲端部熔滴呈細滴（≤焊絲直徑），以較高速度（20-50m/s）穿過電弧空間過渡到熔池。特點是電流大（250-400A）、電壓高（25-36V）、熔深大、效率高。適用于中厚板（≥6mm）平焊、橫焊。6.焊接作業(yè)中，預防觸電的主要措施有哪些？答：①焊機外殼必須可靠接地（接地電阻≤4Ω），禁止多臺焊機串聯(lián)接地；②焊接電纜絕緣層完好（無破損、老化），接頭不超過2個且用絕緣帶包裹；③焊鉗手柄絕緣良好，禁止用胳膊夾持焊鉗；④潮濕環(huán)境作業(yè)時，穿絕緣鞋（耐壓≥500V）、戴干燥手套；⑤焊接前檢查焊機空載電壓（交流≤80V，直流≤100V），超限時需安裝空載自動斷電裝置；⑥停電檢修時，切斷電源并掛“禁止合閘”警示牌。7.簡述鎢極氬弧焊（TIG）中“直流正接”和“直流反接”的區(qū)別及適用材料。答：-直流正接：工件接正極，鎢極接負極。特點是電子從鎢極高速轟擊工件，產熱多（工件獲80%熱量），熔深大；鎢極溫度低，燒損小。適用于鋼、鈦等對熔深要求高的材料。-直流反接：工件接負極，鎢極接正極。特點是正離子轟擊工件表面，可破碎氧化膜（陰極破碎作用），但工件獲熱少（僅20%），熔深淺；鎢極溫度高，易燒損。僅適用于鋁、鎂等易氧化的輕金屬薄板焊接（厚板需用交流TIG）。8.焊條電弧焊中，焊條藥皮的主要作用有哪些？答：①造氣造渣：藥皮熔化產生CO?、CO等氣體，隔絕空氣；形成熔渣覆蓋熔池，防止氧化并改善成形；②脫氧合金化：通過MnO、Si等脫氧劑去除熔池中的O、N，添加Cr、Ni等合金元素提高焊縫性能；③穩(wěn)弧：含K、Na等低電離能物質（如鉀長石），降低電弧電離電壓，穩(wěn)定電弧；④調節(jié)熔滴過渡：藥皮中的纖維素分解產生氣體，促進熔滴細化，減少飛濺。9.焊接殘余應力的危害及消除方法有哪些？答：危害：①導致工件變形（如角變形、波浪變形）；②降低結構承載能力（應力集中處易萌生裂紋）；③加速應力腐蝕開裂（如不銹鋼在含Cl?環(huán)境中）。消除方法：①焊后熱處理（如低碳鋼550-650℃回火，保溫1-2h）；②機械拉伸（對薄板施加靜載使其產生微量塑性變形）；③振動時效（用激振器對工件施加循環(huán)載荷，釋放殘余應力）；④錘擊焊縫（用圓頭錘輕擊焊縫，使焊縫金屬延展，抵消部分拉應力）。10.簡述焊接氣孔的分類及形成原因。答：氣孔按分布分為單個氣孔、密集氣孔、鏈狀氣孔；按成分分為氫氣孔（內壁光亮）、氮氣孔（內壁呈蜂窩狀）、一氧化碳氣孔（內壁暗）。形成原因：①氫氣孔：焊條/焊劑未烘干（含水分）、保護氣不純（含H?O）、母材表面有油污（含C、H）；②氮氣孔：保護氣流量不足、風速過大（>2m/s）、電弧過長（空氣侵入）；③一氧化碳氣孔：熔池脫氧不足（如焊條藥皮中脫氧劑不足），C與FeO反應生成CO（FeO+C=Fe+CO↑），CO來不及逸出形成氣孔。二、實際操作題1.簡述手工電弧焊（E4303焊條，Φ3.2mm）平焊低碳鋼板（10mm厚，V型坡口）的操作步驟及關鍵參數(shù)控制。答：操作步驟：①焊前準備：清理坡口及兩側20mm內的油污、鐵銹（用角磨機打磨至金屬光澤）；焊條烘干（150℃×1h，放入保溫筒）；焊機選擇（交流或直流反接，E4303為酸性焊條，對電源無嚴格要求）。②引?。翰捎脛澆练ǎê笚l輕劃工件表面后提起2-4mm），避免電弧過長（易斷弧）。③運條：采用鋸齒形運條，焊條與工件夾角70-80°，橫向擺動幅度為焊條直徑的2-3倍（6-9mm），擺動到坡口兩側稍作停留（防止未熔合）。④熔池控制：觀察熔池形狀（應為橢圓形，熔孔直徑比間隙大1-2mm），保持熔池溫度均勻，避免出現(xiàn)“沸騰”（過熱）或“發(fā)暗”（溫度不足）。⑤收弧：采用回焊法（焊條向熔池后方回焊5-10mm后快速提起），填滿弧坑（避免弧坑裂紋）。關鍵參數(shù)：電流100-120A（Φ3.2mm焊條推薦電流=35×直徑=112A）；電壓22-26V；焊接速度15-20cm/min（以熔池形狀穩(wěn)定為準）。2.CO?氣體保護焊焊接12mm厚Q345鋼（I型坡口，預留2mm間隙），請說明焊槍角度、氣體流量、送絲速度的控制要點及層間清理要求。答：控制要點：-焊槍角度：前進方向傾角10-15°（前傾），使保護氣有效覆蓋熔池；兩側傾角80-90°（垂直于工件），保證熔深。-氣體流量：15-20L/min（厚板需增大流量，避免空氣侵入），焊接前提前送氣2-3s排盡管內空氣。-送絲速度：與焊接電流匹配（電流=送絲速度×系數(shù)，Q345鋼推薦電流220-260A，送絲速度約6-8m/min），速度過快易導致未熔合，過慢易燒穿。層間清理：每焊完一層，用鋼絲刷清除熔渣、飛濺（尤其是焊縫兩側），用角磨機打磨凸凹不平處（避免下一層出現(xiàn)夾渣），層間溫度控制在100-150℃（低于100℃需預熱）。3.氬弧焊焊接3mm厚鋁合金板（對接，無坡口），請描述填絲操作技巧及防止氧化膜未熔合的措施。答：填絲技巧：①焊絲與工件夾角15-20°，與焊槍夾角80-90°，保持焊絲端部在氬氣保護區(qū)內（避免氧化）。②填絲時機：當熔池邊緣出現(xiàn)“鏡面反光”（表示已熔化）時，將焊絲前端送入熔池前沿，稍作停留后快速撤回（避免焊絲粘連）。③填絲頻率：與焊接速度匹配（約2-3次/秒），熔池大時多填，熔池小時少填，保持焊縫余高0-2mm。防止氧化膜未熔合措施：①焊前用化學法清理氧化膜（先浸10%NaOH溶液60s，清水沖洗后浸30%HNO3溶液30s，再清水沖洗并烘干）；②采用交流氬弧焊（正半波陰極破碎氧化膜，負半波減少鎢極燒損）；③調整焊接參數(shù)（電流120-150A，電壓12-14V，速度8-12cm/min），確保熔池溫度足夠熔化氧化膜；④焊槍擺動時，在坡口邊緣稍作停留（2-3s），利用電弧熱量破壞氧化膜。4.某焊工在焊接16MnR（Q345R）容器環(huán)縫時，焊縫表面出現(xiàn)咬邊缺陷，分析可能原因及解決措施。答：可能原因：①焊接電流過大（熔池溫度過高，母材邊緣熔化后未及時填充）；②電弧電壓過高（電弧過長，熱量分散）；③運條速度過慢（熔池停留時間長，邊緣金屬被吹走）；④焊條角度不當（如焊條傾角過小，電弧偏向母材邊緣）。解決措施：①降低電流（如原200A調至180A）；②減小電壓（如原26V調至24V）；③提高焊接速度（如原15cm/min調至18cm/min）；④調整焊條角度（與焊縫前進方向夾角60-70°，兩側傾角80-90°）；⑤采用月牙形運條，在坡口邊緣稍作停留（0.5-1s），填充熔化的母材。5.簡述管道全位置氬弧焊（5G位置，水平固定管）的操作要點及斷弧法與連弧法的選擇依據(jù)。答：操作要點：①焊前準備：管內充氬保護（流量5-8L/min），防止背面氧化；坡口角度60-70°，鈍邊0.5-1mm，間隙2-3mm（仰焊位置稍大，平焊位置稍?。＂谄鸷肝恢茫簭臅r鐘6點（仰焊）前10mm處開始，先預熱2-3s，待形成熔孔（直徑比間隙大0.5mm）后開始送絲。③運條方式：仰焊段（6-3點）采用小幅度鋸齒形運條，焊條（鎢極）稍作上挑（避免熔池下淌）；立焊段（3-12點）采用月牙形運條，控制熔池形狀（橢圓形，高度≤3mm）；平焊段（12-9點）采用直線運條，加快速度避免燒穿。斷弧法與連弧法選擇：-斷弧法（滅弧頻率60-80次/min）：適用于壁厚≤4mm的管道，通過滅弧控制熔池溫度，防止燒穿；但效率低，易產生氣孔（滅弧時空氣侵入）。-連弧法（保持電弧連續(xù)燃燒）：適用于壁厚≥5mm的管道，熔池保護穩(wěn)定，焊縫成形均勻；需嚴格控制熱輸入（電流80-100A，電壓10-12V），避免背面內凹。三、綜合案例分析題案例：某企業(yè)采用埋弧焊焊接20mm厚Q235B鋼板（對接，X型坡口），焊后檢測發(fā)現(xiàn)焊縫中心出現(xiàn)縱向裂紋，裂紋斷面呈暗灰色，無金屬光澤。問題：分析裂紋類型、形成原因及預防措施。答：1.裂紋類型：根據(jù)特征（暗灰色斷面、縱向分布）判斷為冷裂紋（延遲裂紋）。冷裂紋多在焊后幾小時至幾天內產生，與氫、淬硬組織、殘余應力有關。2.形成原因：①氫含量高：焊劑未烘干（水分分解產生H?），焊絲或母材表面有油污（含H元素），熔池冷卻時H原子來不及逸出，聚集在晶界形成應力。②淬硬組織：Q235B雖碳當量低（≤0.4%），但厚板焊接時冷卻速度快（尤其是冬季環(huán)境溫度低），焊縫及熱影響區(qū)可能生成少量馬氏體，脆性增加。③殘余應力：厚板焊接拘束度大，焊縫收縮受阻，產生高拉應力（超過材料