2025年焊工實(shí)操口試題及答案一、請描述手工電弧焊焊接Q355B低合金結(jié)構(gòu)鋼（板厚12mm，V型坡口，鈍邊2mm，間隙3mm）的完整操作流程，并說明各關(guān)鍵步驟的技術(shù)要點(diǎn)。操作流程及技術(shù)要點(diǎn)：1.焊前準(zhǔn)備：（1）坡口清理：使用角磨機(jī)清除坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的氧化皮、油污、水分，直至露出金屬光澤。重點(diǎn)檢查鈍邊是否均勻（允許偏差±0.5mm），間隙需控制在2.5-3.5mm，避免根部未熔合。（2）焊條烘干：選用E5015低氫鈉型焊條，烘干溫度350-400℃，保溫1-2小時，取出后放入80-100℃恒溫焊條筒，隨用隨取。禁止使用受潮焊條（藥皮無脫落、無裂紋）。（3）工件固定：采用剛性固定法，用夾具將工件固定在焊接平臺，預(yù)留2-3mm反變形量（Q355B線膨脹系數(shù)較大，防止焊接變形）。2.焊接參數(shù)選擇：（1）電流：打底焊選用φ3.2mm焊條，電流100-110A（電流過小易夾渣，過大易燒穿）；填充層選用φ4.0mm焊條，電流150-160A；蓋面焊電流140-150A（保證熔寬12-14mm，余高0-3mm）。（2）電壓：保持22-26V，通過電弧長度控制（弧長約等于焊條直徑，過長易產(chǎn)生氣孔）。（3）速度：打底焊速度6-8cm/min（保證熔透），填充層8-10cm/min，蓋面焊10-12cm/min（避免咬邊）。3.操作步驟：（1）打底焊：采用滅弧法或連弧法。滅弧法時，電弧在坡口兩側(cè)稍作停留（形成熔池后滅弧，間隔0.5-1秒），保證根部熔合；連弧法需保持短弧，焊條與工件夾角80-85°（與前進(jìn)方向成60-70°），防止背面內(nèi)凹。（2）填充層：清除前道焊渣（用尖頭錘敲擊，鋼絲刷清理），焊條作鋸齒形或月牙形擺動，擺動寬度不超過焊條直徑的3倍，兩側(cè)停留時間稍長（防止坡口未熔合），層間溫度控制在150-250℃（低于150℃易產(chǎn)生冷裂紋）。（3）蓋面焊：焊條擺動幅度比填充層寬1-2mm，擺動到坡口邊緣時稍作停留（熔池邊緣超過坡口0.5-1mm），保證焊縫與母材過渡平滑，避免咬邊（咬邊深度≤0.5mm，連續(xù)長度≤10mm）。4.焊后處理：（1）緩冷：用石棉布覆蓋焊縫，緩慢冷卻至室溫（防止Q355B因冷卻過快產(chǎn)生馬氏體組織，降低裂紋傾向）。（2）外觀檢查：焊縫余高0-3mm，寬度比坡口每側(cè)寬0.5-2mm，無氣孔、夾渣、裂紋等缺陷（氣孔直徑＞1mm或長度＞3mm為不合格）。二、CO2氣體保護(hù)焊焊接06Cr19Ni10不銹鋼薄板（厚度2mm）時，出現(xiàn)焊縫成型不良（咬邊、未熔合）和氣孔缺陷，請分析可能原因及解決措施?？赡茉蚣敖鉀Q措施：1.咬邊：（1）原因：焊接電流過大（超過200A時，熔池金屬被電弧吹力帶離，形成咬邊）；焊接速度過慢（電弧在坡口邊緣停留時間過長，熔池金屬下淌）；焊槍角度不當(dāng)（與工件夾角小于75°，電弧偏向一側(cè)）。（2）解決措施：調(diào)整電流至140-160A（薄板焊接電流需嚴(yán)格控制）；提高焊接速度至15-20cm/min（保證熔池冷卻及時）；焊槍與工件夾角保持80-85°（與前進(jìn)方向成60-70°），左右擺動時兩側(cè)稍作停留但不超過0.5秒。2.未熔合：（1）原因：坡口清理不徹底（不銹鋼表面氧化鉻膜未清除，阻礙熔合）；焊接速度過快（電弧熱輸入不足，母材未充分熔化）；焊絲伸出長度過長（＞15mm時，電阻熱增加導(dǎo)致焊絲熔化過快，電弧穩(wěn)定性下降）。（2）解決措施：用不銹鋼專用鋼絲刷或丙酮清理坡口兩側(cè)10mm范圍（避免碳鋼刷污染）；降低速度至12-15cm/min（確保熱輸入Q=IU/v≥8kJ/cm）；控制焊絲伸出長度8-12mm（計(jì)算公式：L=10×焊絲直徑，φ1.0mm焊絲L=10-12mm）。3.氣孔：（1）原因：CO2氣體純度不足（＜99.95%時，含O2、H2O導(dǎo)致氧化和氫氣孔）；氣體流量過?。ǎ?5L/min時，保護(hù)氣層被空氣侵入）；焊接時風(fēng)大（風(fēng)速＞2m/s破壞氣層）；焊絲含碳量過高（06Cr19Ni10需匹配ER308L焊絲，C≤0.03%）。（2）解決措施：使用純度≥99.98%的CO2氣體（需安裝預(yù)熱器，防止瓶內(nèi)水分結(jié)冰）；調(diào)整流量至18-22L/min（薄板焊接流量稍小，厚板稍大）；設(shè)置擋風(fēng)板（風(fēng)速＞1m/s時必須防護(hù)）；確認(rèn)焊絲牌號（ER308L，Mn=1.0-2.5%，Si=0.3-0.6%，可脫氧防氣孔）。三、請說明鎢極氬弧焊（TIG）焊接鈦合金（TA2，厚度5mm，對接平焊）的特殊工藝要求，并解釋原因。特殊工藝要求及原因：1.環(huán)境控制：（1）焊接區(qū)域需設(shè)置潔凈棚（濕度≤60%，溫度≥15℃），空氣中塵埃顆粒＜0.1mg/m3。原因：鈦合金在300℃以上易吸收O、N、H，形成脆性化合物（如TiO2、TiN），降低塑性和耐蝕性。2.坡口制備與清理：（1）坡口采用機(jī)械加工（禁止氣割，避免熱影響區(qū)氧化），角度60-70°，鈍邊1-1.5mm，間隙0-1mm。（2）清理：用丙酮擦拭坡口兩側(cè)30mm范圍（去除油污），再用0.5%氫氟酸+5%硝酸混合液酸洗1-2分鐘（去除氧化膜），最后用去離子水沖洗并烘干（殘留酸液會導(dǎo)致氫脆）。原因：鈦合金氧化膜（TiO2）熔點(diǎn)（1843℃）遠(yuǎn)高于鈦熔點(diǎn)（1668℃），未清除會導(dǎo)致未熔合；油污分解產(chǎn)生H2，引發(fā)氣孔。3.保護(hù)氣體與保護(hù)裝置：（1）使用純度≥99.995%的氬氣（露點(diǎn)≤-40℃），提前送氣3-5秒（排盡焊槍內(nèi)空氣），滯后停氣5-8秒（防止高溫焊縫氧化）。（2）需配置拖罩（長度≥150mm，內(nèi)裝20目銅網(wǎng)勻流）和背面保護(hù)氣罩（通氬氣，流量8-10L/min）。原因：鈦合金在400℃以上仍會氧化，拖罩可保護(hù)焊縫至300℃以下；背面保護(hù)防止焊縫根部氧化（氧化后呈藍(lán)色為輕微氧化，白色為嚴(yán)重氧化，需打磨重焊）。4.焊接參數(shù)：（1）鎢極：選用φ2.4mm鈰鎢極（電子發(fā)射能力強(qiáng)，燒損?。?，尖端角度30°（減小電弧擴(kuò)散，提高能量密度），伸出長度3-5mm（過長易燒損，過短影響觀察）。（2）電流：直流正接（鈦合金為活性金屬，正接時鎢極溫度低，壽命長），電流120-140A（電流過小熔深不足，過大易燒穿）。（3）速度：8-10cm/min（保證熱輸入適中，避免晶粒粗大），焊槍與工件夾角70-80°（減少空氣侵入）。5.焊后處理：（1）焊縫冷卻至100℃以下方可移除保護(hù)氣罩（防止二次氧化）。（2）外觀檢查：焊縫表面應(yīng)呈銀白色或金黃色（為正常氧化色），若出現(xiàn)藍(lán)色（輕微氧化）需用細(xì)砂紙打磨，灰色或白色（嚴(yán)重氧化）需鏟除重焊。原因：氧化色反映氧化程度，銀白色表示保護(hù)良好，白色表示氧化層厚（＞10μm），會顯著降低性能。四、某企業(yè)采用埋弧焊焊接H型鋼（翼板厚度20mm，腹板厚度16mm，Q235B材質(zhì)），焊接過程中出現(xiàn)焊劑熔化不良、焊縫表面粗糙（魚鱗紋不均勻）的問題，應(yīng)如何排查和解決？排查與解決步驟：1.焊劑熔化不良：（1）檢查焊劑牌號：Q235B應(yīng)匹配HJ431焊劑（熔煉型，MnO-SiO2-CaF2系，熔點(diǎn)1200-1300℃）。若誤用SJ101燒結(jié)焊劑（熔點(diǎn)1350-1450℃），會因熔點(diǎn)過高導(dǎo)致熔化不良。解決：更換為HJ431焊劑。（2）檢查焊接電流：電流過?。ǎ?00A時，電弧熱不足）。翼板20mm焊接電流應(yīng)為550-650A（腹板16mm為500-600A）。解決：調(diào)整電流至標(biāo)準(zhǔn)范圍（電流計(jì)算公式I=100×板厚，允許±10%波動）。（3）檢查焊劑層厚度：過?。ǎ?5mm時，電弧外露，熱量散失）。正常厚度應(yīng)為30-40mm（用焊劑堆高尺測量）。解決：調(diào)整送劑滾輪間隙，增加焊劑覆蓋量。2.焊縫表面粗糙（魚鱗紋不均勻）：（1）排查電弧電壓：電壓過高（＞38V時，電弧不穩(wěn)，熔寬增加，熔深減小，魚鱗紋變寬）。正常電壓應(yīng)為30-34V（電流600A時，電壓=0.04×600+16=40V？需修正：埋弧焊電壓與電流匹配公式為U=0.04I+16±2，600A時U=40±2V，實(shí)際H型鋼焊接電壓應(yīng)控制在32-36V）。解決：用萬用表測量電弧電壓，調(diào)整至32-34V。（2）檢查焊絲對中：焊絲偏離焊縫中心（＞2mm時，兩側(cè)熔合不均，魚鱗紋歪斜）。解決：用對中樣板校準(zhǔn)，確保焊絲對準(zhǔn)坡口中心（腹板與翼板夾角處）。（3）檢查焊絲伸出長度：過長（＞40mm時，電阻熱增加，焊絲熔化速度加快，電弧長度波動）。正常伸出長度應(yīng)為25-35mm（計(jì)算公式：L=10×焊絲直徑，φ4mm焊絲L=40mm？實(shí)際埋弧焊焊絲伸出長度通常為20-40mm，需根據(jù)電流調(diào)整：大電流時縮短至25-30mm，防止過熱）。解決：用直尺測量，調(diào)整導(dǎo)電嘴至工件距離。（4）檢查焊劑粒度：若焊劑粒度不均勻（＜1.2mm細(xì)粉過多），會導(dǎo)致透氣性差，電弧壓力波動。解決：使用符合GB/T5293-1999的焊劑（粒度2.0-0.45mm占90%以上），焊接前過篩去除細(xì)粉。五、在壓力容器（介質(zhì)為液化石油氣，設(shè)計(jì)壓力1.6MPa，材質(zhì)16MnR）焊接過程中，發(fā)現(xiàn)焊工未按工藝規(guī)程進(jìn)行焊前預(yù)熱（規(guī)定預(yù)熱溫度100-150℃），且焊縫完成后未進(jìn)行后熱消氫處理。作為現(xiàn)場質(zhì)量檢驗(yàn)員，應(yīng)如何處理？請說明技術(shù)依據(jù)和后續(xù)措施。處理步驟及技術(shù)依據(jù)：1.立即停止焊接作業(yè)：根據(jù)NB/T47015-2011《壓力容器焊接規(guī)程》5.3.2條，“當(dāng)焊接工藝規(guī)程（WPS）要求預(yù)熱時，未達(dá)到預(yù)熱溫度不得施焊”。16MnR（Q345R）屬于低合金高強(qiáng)鋼，碳當(dāng)量CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15≈0.42-0.45%（＞0.4%），焊前預(yù)熱可降低冷卻速度，防止冷裂紋。2.追溯已焊焊縫：（1）標(biāo)記未預(yù)熱焊縫的位置（用白色記號筆標(biāo)注，記錄焊接時間、焊工代號）。（2）進(jìn)行表面檢測（磁粉或滲透檢測）：重點(diǎn)檢查焊縫及熱影響區(qū)（HAZ），冷裂紋多在焊后幾小時至幾天內(nèi)產(chǎn)生（延遲裂紋），需在焊后24小時后再次檢測（JB/T4730-2005規(guī)定，低合金高強(qiáng)鋼延遲裂紋檢測應(yīng)在焊后24小時進(jìn)行）。3.后熱補(bǔ)救措施：（1）對已焊焊縫進(jìn)行后熱消氫處理：加熱至200-250℃，保溫2-3小時（根據(jù)焊縫厚度調(diào)整，20mm厚保溫2小時）。依據(jù)：NB/T47015-20115.6.1條，“當(dāng)焊后不能及時進(jìn)行熱處理時，應(yīng)進(jìn)行后熱消氫處理”，可促使焊縫中擴(kuò)散氫逸出，降低裂紋傾向。（2）測量預(yù)熱溫度：使用遠(yuǎn)紅外測溫儀或表面溫度計(jì)，檢查后續(xù)焊接時的預(yù)熱溫度（需在坡口兩側(cè)各100mm范圍內(nèi)均勻加熱，測溫點(diǎn)距焊縫中心50mm）。4.責(zé)任處理與工藝改進(jìn)：（1）對施焊焊工進(jìn)行培訓(xùn)考核（依據(jù)TSGZ6002-2010《特種設(shè)備焊接操作人員考核細(xì)則》，違反工藝規(guī)程需重新考核）。（2）完善監(jiān)控措施：在焊位安裝溫度記錄儀（自動記錄預(yù)熱溫度曲線），配備專職預(yù)熱工（持證上崗）。（3）修訂工藝卡：增加“預(yù)熱溫度確認(rèn)簽字”環(huán)節(jié)（焊工、檢驗(yàn)員雙方確認(rèn)），明確后熱時間與溫度（與熱處理區(qū)分，后熱為消氫，熱處理為消除應(yīng)力）。5.最終驗(yàn)證：（1）對補(bǔ)救后的焊縫進(jìn)行無損檢測（RT或UT）：確認(rèn)無裂紋、未熔合等缺陷（RTⅡ級合格，UTⅠ級合格）。（2）力學(xué)性能試驗(yàn)：若裂紋不可修復(fù)，需割除重焊，并取試樣進(jìn)行拉伸、彎曲、沖擊試驗(yàn)（依據(jù)NB/T47014-2011《承壓設(shè)備焊接工藝評定》，驗(yàn)證焊接接頭性能）。六、請闡述焊接機(jī)器人（六軸聯(lián)動，配備激光跟蹤系統(tǒng)）與手工焊協(xié)同作業(yè)時的安全注意事項(xiàng)，并說明激光跟蹤系統(tǒng)的校準(zhǔn)方法。安全注意事項(xiàng)：1.區(qū)域隔離：設(shè)置黃色警示線（半徑3m），機(jī)器人工作時關(guān)閉防護(hù)門（帶互鎖裝置，開門即停機(jī)）。原因：機(jī)器人運(yùn)動速度快（最大線速度2m/s），碰撞力大（負(fù)載10kg時動能可達(dá)20J），需防止人員誤入。2.操作順序：（1）手工焊區(qū)域與機(jī)器人工作區(qū)保持2m以上距離（避免焊渣飛濺觸發(fā)機(jī)器人傳感器誤動作）。（2）協(xié)同作業(yè)時，先啟動機(jī)器人（進(jìn)入自動模式），待其完成當(dāng)前焊縫后，手工焊人員方可進(jìn)入（通過PLC信號互鎖，機(jī)器人未停機(jī)時手工焊焊槍無法通電）。3.設(shè)備檢查：（1）每日檢查機(jī)器人急停按鈕（3個：操作面板、示教器、現(xiàn)場操作盒）是否有效（按下后1秒內(nèi)停機(jī)）。（2）檢查激光跟蹤系統(tǒng)防護(hù)鏡（防1064nm紅外激光）是否完好（透光率＞90%，無劃痕），人員需佩戴激光防護(hù)眼鏡（OD≥4）。4.異常處理：（1）機(jī)器人報警時（如碰撞檢測觸發(fā)），需先按下急停，再切換至手動模式（低速0.2m/s）退出，禁止直接斷電（可能導(dǎo)致軸位置丟失）。（2）手工焊引弧時，需遠(yuǎn)離機(jī)器人焊絲（距離＞100mm），防止電磁干擾（焊接電流產(chǎn)生的磁場影響激光傳感器信號）。激光跟蹤系統(tǒng)校準(zhǔn)方法：1.靜態(tài)校準(zhǔn)（開機(jī)后）：（1）安裝標(biāo)準(zhǔn)樣板（帶V型坡口，角度60°，深度10mm），固定在工作臺上。（2）機(jī)器人移動至校準(zhǔn)點(diǎn)（X=0,Y=0,Z=0），激光傳感器發(fā)射線激光，相機(jī)采集坡口圖像。（3）軟件自動計(jì)算激光線與實(shí)際坡口的偏差（允許誤差±0.1mm），若超差則調(diào)整傳感器安裝角度（通過調(diào)節(jié)支架上的水平/垂直微調(diào)旋鈕）。2.動態(tài)校準(zhǔn)（每2小時或更換工件后）：（1）焊接100mm長試板（與實(shí)際工件同材質(zhì)、坡口），機(jī)器人按程序運(yùn)行，激光跟蹤系統(tǒng)實(shí)時調(diào)整焊槍位置。（2）測量焊縫偏移量（用焊縫量規(guī)，允許偏差±0.3mm）。（3）若偏移超差，檢查：①工件裝夾是否松動（夾具壓力≥500N）；②激光傳感器鏡頭是否污染（用無水乙醇擦拭）；③程序中的坡口參數(shù)（角度、鈍邊）是否與實(shí)際一致（需重新輸入實(shí)測值）。3.定期校準(zhǔn)（每周）：（1）使用標(biāo)準(zhǔn)量塊（長度50mm、100mm、150mm），檢查機(jī)器人重復(fù)定位精度（±0.05mm）和絕對定位精度（±0.1mm）。（2）校準(zhǔn)激光傳感器的Z軸高度（焊槍尖端與工件距離應(yīng)為15-20mm，通過調(diào)整傳感器Z向偏移量補(bǔ)償）。七、請解釋“焊接熱循環(huán)”的定義，說明其對Q345R（16MnR）鋼焊接接頭性能的影響，并列舉控制熱循環(huán)的主要措施。定義：焊接熱循環(huán)是指焊接過程中，焊件上某點(diǎn)溫度隨時間變化的過程（曲線包括加熱階段、峰值溫度、冷卻階段）。對Q345R接頭性能的影響：1.加熱階段：（1）峰值溫度（Tp）：熔合線附近Tp≈1400℃（接近熔點(diǎn)），晶粒嚴(yán)重長大（奧氏體晶粒尺寸＞5級），形成粗晶區(qū)（HAZ中的最薄弱區(qū)域）。（2）加熱速度（vH）：埋弧焊vH≈100-200℃/s，手工電弧焊vH≈500-1000℃/s。過快的加熱速度導(dǎo)致奧氏體均勻化不充分（未溶碳化物殘留），降低接頭塑性。2.冷卻階段：（1）冷卻時間（t8/5）：從800℃冷卻至500℃的時間。Q345R的t8/5需控制在10-20s（t8/5過短，冷卻速度快，易形成馬氏體，硬度＞350HV；過長則晶粒粗大，沖擊韌性下降）。（2）冷卻速度（vC）：vC=300/(t8/5)（℃/s）。vC＞30℃/s時，HAZ出現(xiàn)硬脆的上貝氏體；vC＜10℃/s時，出現(xiàn)粗大鐵素體+珠光體，韌性降低?？刂茻嵫h(huán)的主要措施：1.調(diào)整焊接參數(shù)：（1）電流與電壓：增大電流（I）或電壓（U）可增加熱輸入（Q=IU/ηv，η為熱效率，埋弧焊η=0.8-0.9），延長t8/5。例如，Q345R焊接熱輸入應(yīng)控制在15-25kJ/cm（過小易冷裂，過大易脆化）。（2）焊接速度（v）：降低速度可增加熱輸入，但需避免熔池過熱（手工焊速度不低于6cm/min）。2.預(yù)熱與后熱：（1）預(yù)熱溫度（T0）：Q345R厚度＞30mm時，預(yù)熱100-150℃（提高初始溫度，降低冷卻速度）。（2）后熱：焊后立即加熱至200-250℃，保溫2小時（減緩冷卻，促進(jìn)氫擴(kuò)散）。3.多層多道焊：（1）層間溫度（Tint）：控制在150-250℃（低于150℃，前道焊縫對后道焊縫的回火作用減弱；高于250℃，晶粒再次長大）。（2）道間清渣：清除前道焊渣（減少夾渣，同時利用后道焊縫對前道HAZ的回火作用，細(xì)化粗晶區(qū)組織）。4.采用特殊工藝：（1）錘擊焊縫：每層焊后用圓頭錘錘擊（力30-50N），延伸塑性變形，松弛焊接應(yīng)力（適用于非密封焊縫）。（2）跟蹤回火：用火焰或感應(yīng)加熱器對焊縫進(jìn)行跟蹤加熱（溫度600-650℃），改善HAZ性能（需嚴(yán)格控制溫度，避免過燒）。八、某工地使用E4303焊條（J422）焊接Q235B鋼（板厚8mm，角焊縫，焊腳尺寸6mm），焊后發(fā)現(xiàn)焊縫中存在大量氣孔，且射線檢測顯示為密集型氣孔（直徑0.5-1.5mm，每平方厘米＞5個）。請分析氣孔類型、產(chǎn)生原因及預(yù)防措施。氣孔類型及原因分析：1.氣孔類型：主要為氫氣孔（占80%以上），可能伴隨少量CO氣孔。氫氣孔多呈圓形，表面光滑，分布在焊縫表面或內(nèi)部；CO氣孔呈條蟲狀，沿結(jié)晶方向分布。2.產(chǎn)生原因：（1）焊條受潮：E4303為鈦鈣型焊條，藥皮含大量有機(jī)物（纖維素），吸濕性強(qiáng)（暴露空氣中2小時，含水量＞0.2%）。水分分解產(chǎn)生H2，熔池凝固時H2溶解度驟降（從25mL/100g降至5mL/100g），來不及逸出形成氣孔。（2）坡口清理不徹底：