2025年焊接工件試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.下列焊接方法中，屬于熔化極氣體保護(hù)焊的是（）。A.TIG焊（鎢極氬弧焊）B.MIG焊（熔化極氬弧焊）C.等離子弧焊D.激光焊答案：B解析：熔化極氣體保護(hù)焊的特點(diǎn)是采用可熔化的焊絲作為電極，MIG焊使用氬氣作為保護(hù)氣體，符合熔化極氣體保護(hù)焊的定義；TIG焊為非熔化極，等離子弧焊和激光焊屬于高能束焊接，故正確答案為B。2.焊接Q345（16Mn）低合金結(jié)構(gòu)鋼時(shí)，若選擇E5015焊條，其熔敷金屬的抗拉強(qiáng)度應(yīng)不低于（）。A.420MPaB.490MPaC.500MPaD.540MPa答案：C解析：焊條型號(hào)E5015中“50”表示熔敷金屬抗拉強(qiáng)度最小值為500MPa（50×10MPa），因此正確答案為C。3.焊接過程中，若電弧電壓過高，最可能導(dǎo)致的缺陷是（）。A.咬邊B.未熔合C.氣孔D.焊瘤答案：A解析：電弧電壓過高會(huì)使電弧過長，熔池保護(hù)效果下降，同時(shí)電弧熱量分散，熔寬增加，熔深減小，易導(dǎo)致焊縫邊緣熔敷金屬流失，形成咬邊；未熔合多因熱輸入不足，氣孔與保護(hù)不良或氣體析出有關(guān)，焊瘤由熔池金屬下墜引起，故正確答案為A。4.奧氏體不銹鋼焊接時(shí)，為防止晶間腐蝕，應(yīng)嚴(yán)格控制（）。A.層間溫度B.焊接電流C.電弧電壓D.預(yù)熱溫度答案：A解析：奧氏體不銹鋼在450-850℃溫度區(qū)間停留時(shí)，碳易向晶界擴(kuò)散并與鉻結(jié)合形成Cr23C6，導(dǎo)致晶界貧鉻，引發(fā)晶間腐蝕?？刂茖娱g溫度（一般≤150℃）可減少在敏化溫度區(qū)間的停留時(shí)間，故正確答案為A。5.鋁合金TIG焊時(shí)，采用交流電源的主要目的是（）。A.提高電弧穩(wěn)定性B.清理氧化膜（陰極破碎作用）C.增加熔深D.降低熱輸入答案：B解析：鋁合金表面的Al2O3氧化膜熔點(diǎn)（2050℃）遠(yuǎn)高于鋁基體（660℃），需通過陰極破碎作用清除。交流電源的負(fù)半波（工件為負(fù)）時(shí)，正離子轟擊工件表面，可破碎氧化膜，故正確答案為B。6.下列焊接缺陷中，屬于體積型缺陷的是（）。A.裂紋B.未熔合C.氣孔D.咬邊答案：C解析：體積型缺陷指具有一定空間尺寸的缺陷，如氣孔、夾渣；裂紋、未熔合、咬邊為面狀或線性缺陷，故正確答案為C。7.厚板多層多道焊時(shí)，層間溫度應(yīng)控制在（）。A.低于預(yù)熱溫度50℃B.不低于預(yù)熱溫度且不超過300℃C.越高越好以減少應(yīng)力D.低于100℃答案：B解析：層間溫度過低可能導(dǎo)致冷裂紋，過高可能引起晶粒粗大或組織脆化。通常要求層間溫度不低于預(yù)熱溫度（防止冷裂），且不超過300℃（避免組織惡化），故正確答案為B。8.管道全位置焊接（5G位置）時(shí)，打底層焊接應(yīng)采用（）。A.大電流、快速度B.小電流、短電弧C.高電壓、慢速度D.直流反接答案：B解析：管道全位置打底層需保證背面成形良好，防止內(nèi)凹或未熔合。小電流可控制熔池體積，短電弧可增強(qiáng)熔池保護(hù)和熔透性，故正確答案為B。9.焊接殘余應(yīng)力的主要危害是（）。A.降低焊縫強(qiáng)度B.導(dǎo)致變形或裂紋C.減少疲勞壽命D.B和C答案：D解析：殘余應(yīng)力會(huì)使工件產(chǎn)生變形（如角變形、波浪變形），并在應(yīng)力集中區(qū)引發(fā)裂紋（如冷裂紋）；同時(shí)，殘余拉應(yīng)力會(huì)降低疲勞壽命，故正確答案為D。10.下列檢測方法中，最適合檢測表面微小裂紋的是（）。A.X射線檢測B.超聲波檢測C.磁粉檢測D.滲透檢測答案：D解析：滲透檢測通過滲透液滲入表面開口缺陷，經(jīng)顯像后顯示缺陷，對(duì)表面微小裂紋（如疲勞裂紋）靈敏度高；X射線和超聲波主要檢測內(nèi)部缺陷，磁粉檢測適用于鐵磁性材料表面及近表面缺陷，故正確答案為D。二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.焊接電流越大，熔深一定越大。（）答案：×解析：熔深受電流、電壓、焊接速度等多因素影響。若電流過大導(dǎo)致熔池金屬沸騰，熔深可能不再增加甚至減小。2.奧氏體不銹鋼焊接時(shí)，層間溫度越高越好。（）答案：×解析：層間溫度過高會(huì)增加晶間腐蝕風(fēng)險(xiǎn)（敏化溫度區(qū)間停留時(shí)間延長），應(yīng)控制在150℃以下。3.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（CO2焊）的熔滴過渡形式只有短路過渡。（）答案：×解析：CO2焊可通過調(diào)整參數(shù)實(shí)現(xiàn)短路過渡（小電流）、細(xì)顆粒過渡（大電流）和噴射過渡（更高電流）。4.焊接預(yù)熱的主要目的是降低冷卻速度，防止冷裂紋。（）答案：√解析：預(yù)熱可減緩焊接區(qū)冷卻速度，減少淬硬組織（如馬氏體）形成，同時(shí)促進(jìn)氫擴(kuò)散，有效防止冷裂紋。5.未焊透屬于面狀缺陷，X射線檢測易檢出。（）答案：×解析：X射線對(duì)體積型缺陷（氣孔、夾渣）敏感，對(duì)面狀缺陷（未焊透、未熔合）若缺陷面與射線方向平行則難以檢出，需結(jié)合超聲波檢測。6.鋁及鋁合金焊接時(shí)，采用直流正接（工件接正）可增強(qiáng)陰極破碎作用。（）答案：×解析：直流正接時(shí)工件為正，電子轟擊鎢極（負(fù)），陰極破碎作用弱；交流電源或直流反接（工件為負(fù)）時(shí)，正離子轟擊工件表面，破碎氧化膜效果好。7.焊后熱處理（如消應(yīng)力退火）可完全消除焊接殘余應(yīng)力。（）答案：×解析：消應(yīng)力退火可降低殘余應(yīng)力（一般消除60%-80%），但無法完全消除，殘余應(yīng)力大小與材料、加熱溫度、保溫時(shí)間有關(guān)。8.低碳鋼焊接性良好，無需考慮預(yù)熱和后熱。（）答案：×解析：厚板（如板厚＞30mm）或在低溫環(huán)境（＜0℃）下焊接低碳鋼時(shí)，仍需預(yù)熱（50-100℃）以防止冷裂紋。9.埋弧焊適用于薄板焊接。（）答案：×解析：埋弧焊熱輸入大，熔深大，主要用于中厚板（6-60mm）的長直焊縫或環(huán)縫，薄板焊接易燒穿。10.焊接缺陷中，裂紋的危害性最大，必須返修。（）答案：√解析：裂紋是最危險(xiǎn)的缺陷，會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，可能引發(fā)斷裂失效，所有裂紋均需徹底清除后返修。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述焊條電弧焊與CO2氣體保護(hù)焊的工藝特點(diǎn)對(duì)比。答案：（1）保護(hù)方式：焊條電弧焊依靠藥皮分解產(chǎn)生氣體和熔渣聯(lián)合保護(hù)；CO2焊依靠CO2氣體保護(hù)。（2）熔滴過渡：焊條電弧焊多為短路過渡或顆粒過渡；CO2焊可實(shí)現(xiàn)短路、細(xì)顆?；驀娚溥^渡。（3）適用場景：焊條電弧焊靈活，適用于各種位置和復(fù)雜結(jié)構(gòu)；CO2焊效率高（熔敷率高），適合中厚板平焊或橫焊。（4）成本：焊條電弧焊設(shè)備簡單但焊條成本高；CO2焊設(shè)備需氣體系統(tǒng)，但焊絲成本低（無藥皮）。（5）缺陷傾向：焊條電弧焊易產(chǎn)生夾渣（熔渣保護(hù)）；CO2焊因CO2氧化性易產(chǎn)生氣孔（需脫氧劑）。2.焊接熱裂紋的產(chǎn)生機(jī)理及預(yù)防措施。答案：產(chǎn)生機(jī)理：焊接過程中，熔池凝固后期，低熔點(diǎn)共晶（如FeS-Fe）聚集在晶界形成液態(tài)薄膜，同時(shí)焊縫冷卻收縮產(chǎn)生拉應(yīng)力，當(dāng)應(yīng)力超過液態(tài)薄膜強(qiáng)度時(shí)，沿晶界產(chǎn)生裂紋（結(jié)晶裂紋）。預(yù)防措施：（1）冶金措施：控制焊縫成分（如降低S、P含量，添加Mn等脫氧劑），減少低熔點(diǎn)共晶；（2）工藝措施：控制熱輸入（避免過熱導(dǎo)致晶粒粗大），采用小電流、快速度；調(diào)整焊接順序，減小拘束應(yīng)力；（3）材料選擇：選擇抗裂性好的焊接材料（如低氫型焊條、含Nb、Ti的不銹鋼焊絲）。3.鋁合金TIG焊前為何需要嚴(yán)格清理工件表面？答案：（1）氧化膜影響：鋁合金表面存在致密的Al2O3氧化膜（熔點(diǎn)2050℃），遠(yuǎn)高于鋁基體（660℃），若未清除，焊接時(shí)氧化膜無法熔化，導(dǎo)致未熔合或夾渣；（2）水分污染：表面吸附的水分（H2O）在焊接高溫下分解為H，易溶解于熔池，冷卻時(shí)析出形成氣孔（氫氣孔）；（3）油污影響：油污分解產(chǎn)生C、H等元素，可能導(dǎo)致焊縫增碳或氣孔；因此，焊前需用機(jī)械清理（鋼絲刷、刮削）或化學(xué)清洗（堿洗+酸洗）去除氧化膜、水分及油污，確保焊接質(zhì)量。4.簡述多層多道焊的工藝要點(diǎn)。答案：（1）層間溫度控制：層間溫度應(yīng)不低于預(yù)熱溫度（防止冷裂），且不超過300℃（避免晶粒粗大）；（2）層間清理：每焊完一道需清除熔渣、飛濺，避免夾渣；（3）接頭錯(cuò)開：相鄰焊道的起弧、收弧位置應(yīng)錯(cuò)開20-30mm，避免應(yīng)力集中；（4）運(yùn)條方式：根據(jù)焊道位置選擇合適的運(yùn)條方法（如直線、鋸齒形），控制熔池形狀；（5）背面清根：對(duì)于雙面焊，需用碳弧氣刨或砂輪清除背面未熔合部分，確保全熔透；（6）焊后檢查：每層焊道需進(jìn)行外觀檢查，確認(rèn)無表面缺陷后再施焊下一層。5.簡述焊接接頭的基本形式及適用場景。答案：焊接接頭基本形式包括對(duì)接接頭、角接接頭、T形接頭和搭接接頭。（1）對(duì)接接頭：兩板端面相對(duì)連接，應(yīng)力分布均勻，承載能力強(qiáng)，適用于壓力容器、管道等承受高應(yīng)力的結(jié)構(gòu)；（2）角接接頭：兩板成直角或一定角度連接，用于箱型結(jié)構(gòu)、框架連接；（3）T形接頭：一板垂直焊于另一板表面，用于機(jī)械結(jié)構(gòu)、船舶甲板與肋骨連接；（4）搭接接頭：兩板部分重疊焊接，無需坡口，操作簡單，適用于受力不大的非重要結(jié)構(gòu)（如簡易支架）。四、綜合分析題（每題15分，共30分）1.某Q345R（16MnR）容器環(huán)焊縫經(jīng)X射線檢測，發(fā)現(xiàn)長條狀缺陷，底片顯示缺陷兩端尖銳、長度大于10mm，無分支。試分析該缺陷類型、產(chǎn)生原因及預(yù)防措施。答案：（1）缺陷類型：未熔合（或未焊透）。未熔合多為長條狀，兩端尖銳，與焊縫方向平行；未焊透為沿坡口鈍邊的連續(xù)或斷續(xù)缺陷，形態(tài)相似。結(jié)合Q345R低合金鋼特性，冷裂紋多為鋸齒狀且有分支，氣孔為圓形或橢圓形，夾渣為不規(guī)則形狀，故判斷為未熔合或未焊透。（2）產(chǎn)生原因：①坡口設(shè)計(jì)不合理：坡口角度過?。ㄈ纾?0°）、鈍邊過厚（＞3mm）或間隙過?。ǎ?mm），導(dǎo)致電弧無法到達(dá)坡口根部；②焊接參數(shù)不當(dāng)：焊接電流過?。彷斎氩蛔悖?、焊接速度過快（熔池金屬來不及填充）；③操作問題：電弧偏吹（如磁偏吹）導(dǎo)致電弧偏離坡口邊緣；焊條（焊絲）角度不正確，未充分加熱坡口兩側(cè)；④層間清理不徹底：上一焊道的熔渣或氧化皮未清除，阻礙熔池與母材熔合。（3）預(yù)防措施：①優(yōu)化坡口設(shè)計(jì)：采用V形或U形坡口，角度60-70°，鈍邊1-2mm，間隙3-4mm；②調(diào)整焊接參數(shù)：增大焊接電流（如焊條電弧焊時(shí)，φ4mm焊條電流160-180A），降低焊接速度（保證熔池充分熔合）；③控制電?。菏褂枚屉娀。娀￠L度≤焊條直徑），調(diào)整焊條角度（與工件表面成60-80°），避免磁偏吹（可采用交流電源或調(diào)整地線位置）；④加強(qiáng)層間清理：每焊完一道后用鋼絲刷或砂輪清除熔渣、氧化皮，確保下一道與母材良好熔合。2.某設(shè)備需將0Cr18Ni9不銹鋼與Q235低碳鋼進(jìn)行異種鋼焊接，試分析焊接難點(diǎn)及工藝措施。答案：（1）焊接難點(diǎn)：①化學(xué)成分差異：不銹鋼含Cr、Ni，低碳鋼含C較高，熔池凝固時(shí)易形成脆性組織（如馬氏體），導(dǎo)致接頭脆化；②物理性能差異：不銹鋼熱膨脹系數(shù)（約17×10-6/℃）比低碳鋼（約12×10-6/℃）大，焊后冷卻時(shí)熱應(yīng)力大，易引發(fā)裂紋；③碳遷移問題：高溫下低碳鋼中的C向不銹鋼焊縫擴(kuò)散，在熔合區(qū)形成脫碳層（軟化）和增碳層（硬化），降低接頭性能；④耐蝕性下降：焊縫成分稀釋可能導(dǎo)致Cr含量不足，削弱不銹鋼的耐晶間腐蝕能力。（2）工藝措施：①填充材料選擇：選用鎳基焊絲（如ERNiCr-3）或高鎳不銹鋼焊絲（如E309Mo-16），避免馬氏體組織形成，同時(shí)隔離碳遷移；②控制熱輸入：采用小電流、快速焊（減少高溫停留時(shí)間），降低熱應(yīng)力和碳遷移程度；③坡口設(shè)計(jì)：將低碳鋼側(cè)加工為小角度坡口（如30°），不銹鋼側(cè)為大角度（如60°），減少低碳鋼熔入量（稀釋率≤30%）；④焊前預(yù)熱與焊后處理：低碳鋼側(cè)可輕微預(yù)熱（50-100℃）以減小冷裂傾向，焊后避免急冷（緩冷或低溫回火）；⑤焊后檢測：重點(diǎn)檢查熔合區(qū)（滲透檢測）和內(nèi)部缺陷（超聲波檢測），確保無裂紋；⑥表面處理：焊后對(duì)不銹鋼側(cè)進(jìn)行酸洗鈍化，恢復(fù)耐蝕性。五、實(shí)操題（20分）題目：按JB/T4709-2021《承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定》要求，完成10mm厚Q345R鋼板對(duì)接平焊（1G位置）的實(shí)操過程，簡述操作步驟及質(zhì)量控制要點(diǎn)。答案：（一）操作步驟：1.焊前準(zhǔn)備：（1）坡口加工：采用V形坡口，角度60±5°，鈍邊1-2mm，間隙3-4mm（預(yù)留反變形量2-3°）；（2）表面清理：用鋼絲刷清除坡口兩側(cè)20mm內(nèi)的氧化皮、油污、水分，直至露出金屬光澤；（3）組對(duì)與定位焊：使用與正式焊接相同的焊條（E5015）進(jìn)行定位焊，定位焊縫長度30-50mm，厚度3-4mm，間距200-300mm；（4）設(shè)備調(diào)試：選擇直流反接（焊條接正），預(yù)熱溫度（板厚＞30mm時(shí)需50-100℃預(yù)熱，本題10mm可不預(yù)熱）。