2025年焊工高級理論試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.低合金高強鋼Q460焊接時，為防止冷裂紋產(chǎn)生，以下哪種工藝措施最關(guān)鍵？（）A.提高焊接電流B.嚴格控制層間溫度不低于120℃C.采用大線能量焊接D.焊后立即進行正火處理答案：B2.奧氏體不銹鋼TIG焊時，若保護氣體中混入過量氧氣，最可能導致的缺陷是（）A.氣孔B.晶間腐蝕傾向增加C.未熔合D.咬邊答案：B3.埋弧焊焊接厚板時，若焊劑堆高不足（小于25mm），最可能出現(xiàn)的問題是（）A.焊縫成形不良B.熔深減小C.電弧不穩(wěn)，金屬飛濺增加D.焊縫含氫量升高答案：C4.焊接熱輸入計算公式Q=IU/ν中，ν的單位應為（）A.mm/sB.m/minC.cm/sD.mm/min答案：A5.鋁及鋁合金MIG焊時，推薦使用的保護氣體是（）A.純ArB.Ar+2%O?C.Ar+5%CO?D.純CO?答案：A6.焊接殘余應力的消除方法中，效果最徹底且穩(wěn)定的是（）A.錘擊焊縫B.振動時效C.焊后熱處理（PWHT）D.機械拉伸答案：C7.鑄鐵補焊時，采用鎳基焊條冷焊工藝，主要目的是（）A.提高焊縫強度B.減少白口組織C.降低焊接熱輸入D.改善焊縫塑性答案：B8.等離子弧焊接不銹鋼時，若離子氣流量過大，可能導致的問題是（）A.熔池下塌B.電弧電壓降低C.保護效果下降D.焊縫寬度增加答案：A9.評定焊接工藝規(guī)程（WPS）時，當母材厚度為30mm的Q345R鋼板進行埋弧焊，其工藝評定覆蓋的焊件厚度范圍是（）A.15-60mmB.10-50mmC.20-40mmD.5-100mm答案：A（根據(jù)NB/T47014標準，當母材厚度T≥12mm時，評定覆蓋范圍為T/2至2T）10.焊接接頭沖擊韌性試驗的取樣位置應位于（）A.焊縫中心B.熔合線外1mmC.熱影響區(qū)粗晶區(qū)D.以上都是答案：D11.二氧化碳氣體保護焊焊接低碳鋼時，若出現(xiàn)大量顆粒狀飛濺，最可能的原因是（）A.焊絲伸出長度過短B.焊接電壓過高C.氣體流量過小D.焊接電流過小答案：B12.鈦及鈦合金焊接時，最敏感的有害元素是（）A.氫B.氧C.氮D.碳答案：A（鈦合金吸氫易導致氫脆，且氫在固態(tài)鈦中溶解度極低）13.評定角焊縫的工藝評定試件，當焊腳尺寸為8mm時，其覆蓋的產(chǎn)品角焊縫最大焊腳尺寸為（）A.10mmB.12mmC.16mmD.不受限制答案：C（根據(jù)ASMEIX標準，角焊縫評定的焊腳尺寸t≤13mm時，覆蓋最大為2t）14.焊接熱循環(huán)的主要參數(shù)不包括（）A.加熱速度B.峰值溫度C.冷卻時間t8/5D.層間溫度答案：D15.電渣焊焊接結(jié)束時，設置引出板的主要目的是（）A.防止收弧裂紋B.減少熔合線偏移C.提高焊縫成形D.便于引弧答案：A二、判斷題（每題1分，共10分，正確打√，錯誤打×）1.焊接1Cr18Ni9Ti不銹鋼時，為防止晶間腐蝕，應采用小線能量、快速焊工藝。（）答案：√2.預熱可以降低焊接冷卻速度，減少淬硬組織，因此預熱溫度越高越好。（）答案：×（預熱溫度過高會導致熱影響區(qū)晶粒粗大，降低性能）3.埋弧焊使用直流反接（焊絲接正極）時，熔深比正接更大。（）答案：×（直流正接時焊絲為負極，電子轟擊焊絲產(chǎn)熱少，熔深更大）4.焊接殘余變形的矯正方法中，機械矯正會導致材料加工硬化，可能降低結(jié)構(gòu)承載能力。（）答案：√5.鋁及鋁合金焊接時，氧化膜（Al?O?）熔點遠高于鋁的熔點，需通過交流TIG焊的陰極破碎作用去除。（）答案：√6.焊接工藝評定（PQR）的試驗項目應包括拉伸試驗、彎曲試驗、沖擊試驗和宏觀金相檢驗。（）答案：√（根據(jù)NB/T47014，常規(guī)項目包含這些）7.二氧化碳氣體保護焊中，使用藥芯焊絲可以減少飛濺，同時提高抗氣孔能力。（）答案：√8.焊接低合金高強鋼時，若焊后不能及時進行熱處理，應在焊后立即進行200-300℃的后熱，保溫2-6小時。（）答案：√（后熱可促進擴散氫逸出，防止冷裂紋）9.等離子弧切割時，提高切割速度可以減少切口熱影響區(qū)寬度，但速度過快會導致切口底部掛渣。（）答案：√10.評定奧氏體不銹鋼的焊接工藝時，若母材厚度為4mm，其工藝評定覆蓋的產(chǎn)品母材厚度范圍是2-8mm。（）答案：√（根據(jù)ASMEIX，當T≤13mm時，覆蓋范圍為T/2至2T）三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述焊接冷裂紋的產(chǎn)生機理及主要預防措施。答案：冷裂紋產(chǎn)生機理：焊接接頭冷卻到Ms點（馬氏體轉(zhuǎn)變溫度）以下時，在拘束應力、淬硬組織（馬氏體或貝氏體）和擴散氫的共同作用下產(chǎn)生。主要預防措施：①控制氫含量（使用低氫焊條、焊前烘干、清理焊件表面油污水分）；②改善組織（采用預熱、控制層間溫度、選擇合適的焊接材料）；③降低拘束應力（合理設計接頭、采用反變形、焊后及時熱處理）。2.對比分析熔化極氬弧焊（MIG）與非熔化極氬弧焊（TIG）的工藝特點及適用范圍。答案：MIG焊特點：焊絲作為電極和填充金屬，焊接電流大，熔敷效率高；可焊接較厚工件（1-20mm）；需控制熔滴過渡形式（短路過渡、噴射過渡）；適用于鋁、銅、不銹鋼等有色金屬及合金的中厚板焊接。TIG焊特點：鎢極作為電極，電流較?。ㄍǔ！?00A），熱輸入可控性好；焊縫質(zhì)量高，適用于薄板（0.5-6mm）和重要結(jié)構(gòu)的打底焊；需添加填充焊絲（非自熔時）；主要用于不銹鋼、鈦合金、高溫合金等精密部件的焊接。3.說明焊接接頭中“未熔合”缺陷的產(chǎn)生原因及檢測方法。答案：產(chǎn)生原因：①焊接電流過小或焊速過快，熱量不足；②坡口或?qū)娱g清理不凈，存在氧化膜、熔渣；③焊條（焊絲）角度不當，電弧偏吹；④層間溫度過低，熔池金屬冷卻過快。檢測方法：①射線檢測（RT）：在底片上呈現(xiàn)為邊界清晰的直線狀或曲線狀黑色影像；②超聲波檢測（UT）：缺陷回波高且陡峭，探頭移動時波幅變化明顯；③磁粉檢測（MT）：適用于表面或近表面未熔合，顯示為連續(xù)或斷續(xù)的磁痕。4.闡述焊后熱處理（PWHT）對焊接接頭性能的影響。答案：①消除焊接殘余應力（降低80%-90%），提高結(jié)構(gòu)尺寸穩(wěn)定性；②改善焊縫及熱影響區(qū)組織（促進馬氏體回火，減少淬硬組織），提高塑性和韌性；③促使擴散氫逸出，防止延遲裂紋；④對于某些材料（如Cr-Mo鋼），可恢復或提高高溫力學性能（如持久強度）；⑤可能導致奧氏體不銹鋼敏化（晶間腐蝕傾向增加），需控制熱處理溫度（避開450-850℃敏化溫度區(qū)間）。5.列舉三種常見的焊接變形類型，并說明防止焊接變形的工藝措施。答案：常見變形類型：收縮變形（縱向、橫向）、角變形、波浪變形、彎曲變形、扭曲變形。防止措施：①設計方面：減少焊縫數(shù)量和尺寸，對稱布置焊縫；②工藝方面：采用反變形法、剛性固定法、合理選擇焊接順序（如對稱焊、分段退焊）；③熱輸入控制：采用小線能量焊接（如TIG焊、等離子弧焊）；④焊后處理：機械矯正（壓力機、錘擊）或火焰矯正（局部加熱至600-800℃后空冷）。四、計算題（每題8分，共16分）1.采用手工電弧焊焊接Q345R鋼板（厚度20mm），焊條為E5015，直徑4mm。實測焊接電流I=180A，電弧電壓U=24V，焊接速度ν=150mm/min。計算焊接熱輸入Q（單位：kJ/cm），并判斷是否符合低合金高強鋼焊接熱輸入控制要求（通常要求Q=15-35kJ/cm）。答案：熱輸入公式：Q=IU/ν×60/1000（轉(zhuǎn)換單位為kJ/cm）代入數(shù)據(jù)：Q=(180×24)/(150)×60/1000=(4320/150)×0.06=28.8×0.06=1.728kJ/mm→轉(zhuǎn)換為kJ/cm需除以10，即17.28kJ/cm判斷：17.28kJ/cm在15-35kJ/cm范圍內(nèi)，符合要求。2.設計V形坡口對接接頭，鋼板厚度δ=25mm，坡口角度α=60°，鈍邊p=3mm，間隙b=2mm。計算坡口面積A（單位：mm2）。答案：V形坡口面積計算公式：A=(δ-p)×tan(α/2)×b/2+b×p（注：實際應為梯形面積，正確公式為A=(b+(b+2×(δ-p)×tan(α/2)))×(δ-p)/2）修正后正確計算：坡口上寬B=b+2×(δ-p)×tan(α/2)=2+2×(25-3)×tan30°=2+44×0.577≈2+25.39=27.39mm坡口面積A=(b+B)/2×(δ-p)=(2+27.39)/2×22=29.39/2×22≈14.695×22≈323.29mm2五、綜合分析題（每題7分，共14分）1.某公司承接一臺Q345R（16MnR）制壓力容器（設計壓力10MPa，設計溫度300℃）的制造任務，筒體縱焊縫采用埋弧焊（焊絲H08MnMoA，焊劑SJ101），厚度32mm。焊后射線檢測發(fā)現(xiàn)焊縫中存在沿焊縫長度方向分布的條蟲狀氣孔，試分析可能原因并提出解決措施。答案：可能原因：①焊劑烘干不足（SJ101為熔煉焊劑，需300-400℃烘干2小時），焊劑中水分在電弧中分解產(chǎn)生H?、CO氣孔；②焊劑覆蓋厚度不足（正常需30-50mm），空氣侵入熔池；③焊絲或焊件表面有油污、鐵銹（含C、H元素），焊接時分解產(chǎn)生氣體；④焊接速度過快（熔池結(jié)晶速度大于氣體逸出速度）；⑤電弧電壓過高（電弧過長，空氣卷入）。解決措施：①嚴格按焊劑烘干工藝執(zhí)行（350℃×2h），使用保溫桶隨用隨?。虎谡{(diào)整焊劑堆高至40mm左右，確保電弧完全覆蓋；③焊前清理焊絲表面（砂紙打磨）和焊件坡口兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹；④降低焊接速度（從當前可能的60cm/min降至50cm/min以下）；⑤適當降低電弧電壓（從34V降至30-32V），縮短電弧長度。2.某鋁鎂合金（5083）貯罐環(huán)焊縫采用MIG焊，焊后發(fā)現(xiàn)焊縫表面出現(xiàn)連續(xù)的氧化膜堆積（“黑皮”），且力學性能測試顯示塑性低于標準要求。試分析產(chǎn)生原因并提出改進措施。答案：原因分析：①保護氣體純度不足（工業(yè)純Ar純度應≥99.99%），含O?、H?O等雜質(zhì)，導致熔池氧化；②焊接速度過快，熔池存在時間短，氧化膜無法上?。虎酆附z成分匹配不當（5083合金應選用ER5356焊絲，含Mg5%左右），若焊絲Mg含量不足，氧化膜（MgO）生成量減少但保護效果下降；④電弧電壓過高（弧長過長），空