2025年焊工技師試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.下列焊接方法中，最適合焊接鋁及鋁合金薄板的是（）。A.焊條電弧焊B.鎢極氬弧焊（TIG）C.埋弧焊D.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊答案：B解析：鋁及鋁合金薄板焊接需嚴(yán)格控制熱輸入，TIG焊電弧能量集中、熱輸入易調(diào)節(jié)，且氬氣保護(hù)可有效防止鋁氧化，是薄板鋁焊接的優(yōu)選方法。2.低合金高強(qiáng)鋼Q460焊接時(shí)，若焊接線能量過大，最可能導(dǎo)致的問題是（）。A.焊縫熔深不足B.熱影響區(qū)晶粒粗大，韌性下降C.焊縫余高不足D.焊接速度過快答案：B解析：低合金高強(qiáng)鋼焊接線能量過大時(shí)，熱影響區(qū)冷卻速度慢，晶粒易粗化，導(dǎo)致沖擊韌性顯著降低，是焊接此類鋼的關(guān)鍵控制參數(shù)。3.不銹鋼（如304）焊接時(shí)，為防止晶間腐蝕，應(yīng)采取的主要措施是（）。A.提高焊接電流B.采用大線能量焊接C.控制層間溫度≤150℃D.增大焊縫余高答案：C解析：不銹鋼晶間腐蝕主要因焊接時(shí)敏化溫度區(qū)間（450-850℃）停留時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致晶界Cr碳化物析出?？刂茖娱g溫度可減少高溫停留時(shí)間，是預(yù)防關(guān)鍵。4.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：體積型缺陷指占據(jù)一定空間的缺陷，如氣孔、夾渣；裂紋、未熔合、咬邊為面型或線性缺陷。5.埋弧焊焊接時(shí)，若焊劑熔點(diǎn)過高，可能導(dǎo)致的問題是（）。A.焊縫成形不良B.熔深過大C.電弧電壓不穩(wěn)定D.焊接速度提高答案：A解析：焊劑熔點(diǎn)過高會(huì)導(dǎo)致熔化速度慢，覆蓋熔池不充分，熔渣凝固滯后，易造成焊縫表面粗糙、成形不良。6.焊接殘余應(yīng)力的主要危害是（）。A.降低焊縫強(qiáng)度B.增加結(jié)構(gòu)脆性斷裂傾向C.提高疲勞壽命D.改善加工性能答案：B解析：殘余應(yīng)力與工作應(yīng)力疊加可能超過材料屈服強(qiáng)度，導(dǎo)致裂紋擴(kuò)展，顯著增加脆性斷裂風(fēng)險(xiǎn)。7.手工電弧焊時(shí)，堿性焊條（如E5015）的烘干溫度一般為（）。A.50-100℃B.150-200℃C.350-400℃D.500-600℃答案：C解析：堿性焊條含大量CaCO?、CaF?等成分，吸濕性強(qiáng)，需高溫烘干（350-400℃）以去除結(jié)晶水，防止氣孔和氫致裂紋。8.焊接熱循環(huán)中，對(duì)熱影響區(qū)性能起決定性作用的參數(shù)是（）。A.加熱速度B.最高加熱溫度C.冷卻速度D.高溫停留時(shí)間答案：C解析：冷卻速度決定了熱影響區(qū)的組織轉(zhuǎn)變（如珠光體、貝氏體、馬氏體），直接影響硬度、韌性等力學(xué)性能。9.下列材料中，焊接性最差的是（）。A.20鋼B.Q345（16Mn）C.灰鑄鐵D.純銅答案：C解析：灰鑄鐵含碳量高（2.5%-4.0%），焊接時(shí)易產(chǎn)生白口組織和裂紋，且鑄鐵塑性差，焊接性顯著低于低碳鋼、低合金鋼和純銅。10.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（MAG）焊接碳鋼時(shí)，若氣體純度不足（含水分或氧氣），最可能出現(xiàn)的缺陷是（）。A.夾渣B.裂紋C.氣孔D.未焊透答案：C解析：CO?氣體不純時(shí)，水分分解出H?、O?與熔池金屬反應(yīng)生成CO、H?等氣體，來(lái)不及逸出形成氣孔。11.焊接接頭中，沖擊韌性最低的區(qū)域通常是（）。A.焊縫中心B.熔合區(qū)C.過熱區(qū)D.正火區(qū)答案：C解析：過熱區(qū)（粗晶區(qū)）因焊接時(shí)溫度遠(yuǎn)高于固相線，晶粒嚴(yán)重粗化，甚至形成魏氏組織，沖擊韌性顯著低于其他區(qū)域。12.評(píng)定焊接工藝的關(guān)鍵依據(jù)是（）。A.焊接工人操作水平B.焊接工藝評(píng)定報(bào)告（PQR）C.焊接材料說(shuō)明書D.設(shè)備型號(hào)答案：B解析：焊接工藝評(píng)定通過試驗(yàn)驗(yàn)證工藝參數(shù)的可行性，其報(bào)告（PQR）是制定焊接工藝規(guī)程（WPS）的核心依據(jù)。13.厚板多層多道焊時(shí)，層間清渣不徹底最可能導(dǎo)致的缺陷是（）。A.氣孔B.夾渣C.裂紋D.咬邊答案：B解析：前一道焊縫的熔渣未清除干凈，會(huì)被后續(xù)熔池覆蓋形成夾渣，是多層焊的常見缺陷。14.焊接黃銅（銅鋅合金）時(shí)，為減少鋅的蒸發(fā)，應(yīng)采用的焊接方法是（）。A.氣焊（氧化焰）B.TIG焊（直流正接）C.焊條電弧焊（酸性焊條）D.氣焊（碳化焰）答案：B解析：TIG焊電弧能量集中、熱輸入低，直流正接時(shí)鎢極作為陰極產(chǎn)熱少，可減少鋅的蒸發(fā)；氧化焰會(huì)加劇鋅氧化，碳化焰易增碳，均不適宜。15.下列無(wú)損檢測(cè)方法中，最適合檢測(cè)焊縫表面微小裂紋的是（）。A.X射線檢測(cè)B.超聲波檢測(cè)C.磁粉檢測(cè)D.滲透檢測(cè)答案：D解析：滲透檢測(cè)通過滲透劑滲入表面開口缺陷，經(jīng)顯像后可清晰顯示微小表面裂紋，適用于非磁性材料（如不銹鋼）的表面檢測(cè)；磁粉檢測(cè)適用于鐵磁性材料。二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.焊接預(yù)熱的主要目的是降低焊接冷卻速度，減少淬硬組織和焊接應(yīng)力。（）答案：√解析：預(yù)熱可減緩冷卻速度，避免馬氏體等脆硬組織形成，同時(shí)減少焊縫與母材溫差，降低焊接應(yīng)力。2.奧氏體不銹鋼焊接時(shí)，為提高效率應(yīng)盡量采用大電流、慢速焊。（）答案：×解析：大電流、慢速焊會(huì)增加熱輸入，延長(zhǎng)敏化溫度停留時(shí)間，加劇晶間腐蝕傾向，應(yīng)采用小線能量快速焊。3.焊接殘余變形的矯正方法包括機(jī)械矯正和火焰矯正，火焰矯正時(shí)加熱溫度越高越好。（）答案：×解析：火焰矯正溫度一般控制在600-800℃（鋼材Ac1以下），過高會(huì)導(dǎo)致晶粒粗化或過燒，降低材料性能。4.埋弧焊焊接時(shí)，焊劑粒度越細(xì)，焊縫成形越光滑。（）答案：×解析：焊劑粒度過細(xì)會(huì)增加堆密度，阻礙電弧氣體逸出，易產(chǎn)生氣孔；合適粒度（一般10-60目）才能保證良好成形。5.氫致裂紋（延遲裂紋）主要出現(xiàn)在焊縫金屬中，與熱影響區(qū)無(wú)關(guān)。（）答案：×解析：氫致裂紋可出現(xiàn)在焊縫或熱影響區(qū)（尤其是淬硬組織區(qū)域），需同時(shí)控制氫含量、組織和應(yīng)力三要素。6.鋁及鋁合金焊接時(shí)，采用交流TIG焊的原因是利用陰極破碎作用清除氧化膜。（）答案：√解析：交流TIG焊負(fù)半波時(shí)，鋁母材作為陽(yáng)極，正離子轟擊表面可破碎氧化膜（Al?O?），是鋁焊接的關(guān)鍵。7.焊接接頭的硬度試驗(yàn)可間接反映其組織和性能，硬度越高，韌性越好。（）答案：×解析：硬度與強(qiáng)度正相關(guān)，但與韌性負(fù)相關(guān)；硬度越高（如馬氏體組織），韌性通常越低。8.低合金高強(qiáng)鋼焊后熱處理（如消應(yīng)力退火）的溫度應(yīng)高于其Ac1溫度。（）答案：×解析：消應(yīng)力退火溫度需低于Ac1（一般550-650℃），避免奧氏體化導(dǎo)致組織轉(zhuǎn)變，影響性能。9.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊接時(shí)，焊絲伸出長(zhǎng)度過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致電弧不穩(wěn)，飛濺增大。（）答案：√解析：焊絲伸出過長(zhǎng)，電阻熱增加，焊絲熔化速度加快，電弧電壓波動(dòng)大，飛濺增多。10.焊接工藝評(píng)定（PQR）中，若改變焊接方法（如從焊條電弧焊改為埋弧焊），需重新進(jìn)行評(píng)定。（）答案：√解析：焊接方法是重要變素，改變后熱輸入、保護(hù)方式等關(guān)鍵參數(shù)變化，必須重新評(píng)定。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述低合金高強(qiáng)鋼（如Q550）的焊接工藝要點(diǎn)。答案：（1）焊前預(yù)熱：根據(jù)板厚、碳當(dāng)量確定預(yù)熱溫度（一般100-200℃），降低冷卻速度，防止淬硬組織。（2）控制焊接線能量：避免線能量過大（晶粒粗化）或過?。ɡ淞鸭y），需通過試驗(yàn)確定最佳范圍（如15-35kJ/cm）。（3）層間溫度：保持與預(yù)熱溫度一致或略高（≤250℃），防止層間冷卻過快產(chǎn)生裂紋。（4）焊后后熱：焊后立即進(jìn)行200-300℃×2h后熱，促進(jìn)氫擴(kuò)散，減少延遲裂紋。（5）選擇低氫焊接材料：如低氫焊條或藥芯焊絲，降低焊縫氫含量（≤5mL/100g）。2.不銹鋼（316L）焊接時(shí)，如何預(yù)防晶間腐蝕？答案：（1）控制碳含量：選用超低碳（C≤0.03%）不銹鋼（如316L），減少Cr碳化物析出傾向。（2）添加穩(wěn)定化元素：采用含Ti或Nb的不銹鋼（如321），優(yōu)先與C結(jié)合形成穩(wěn)定碳化物（TiC、NbC），避免Cr損失。（3）小線能量焊接：采用快速焊、短弧焊，減少高溫（450-850℃）停留時(shí)間，降低敏化程度。（4）控制層間溫度：層間溫度≤150℃，避免重復(fù)加熱導(dǎo)致晶界貧Cr。（5）焊后固溶處理：加熱至1050-1150℃后水淬，使Cr碳化物溶解，恢復(fù)晶界Cr濃度。3.簡(jiǎn)述灰鑄鐵焊補(bǔ)的主要難點(diǎn)及工藝措施。答案：難點(diǎn)：（1）鑄鐵含碳高，焊接時(shí)易生成白口組織（硬脆）；（2）鑄鐵塑性差，焊接應(yīng)力易導(dǎo)致裂紋；（3）熔合區(qū)易出現(xiàn)馬氏體等淬硬組織。工藝措施：（1）熱焊法：焊前將工件預(yù)熱至600-700℃，緩冷，減少溫差應(yīng)力，促進(jìn)石墨化。（2）冷焊法：采用小電流、短段焊、錘擊焊縫，釋放應(yīng)力；選用鎳基焊條（如Z308），減少白口。（3）調(diào)整焊接材料：使用高釩焊條或銅基焊條，提高焊縫塑性，避免裂紋。（4）焊后緩冷：用石棉覆蓋焊縫，緩慢冷卻，防止急冷產(chǎn)生白口。4.列舉三種消除焊接殘余應(yīng)力的方法，并簡(jiǎn)述其原理。答案：（1）熱處理法（消應(yīng)力退火）：將工件加熱至550-650℃（低于Ac1），保溫后緩冷，通過原子擴(kuò)散使應(yīng)力松弛。（2）機(jī)械拉伸法：對(duì)焊接結(jié)構(gòu)施加超過屈服強(qiáng)度的拉應(yīng)力，使焊縫及近縫區(qū)產(chǎn)生塑性變形，與殘余應(yīng)力疊加后部分抵消。（3）振動(dòng)時(shí)效：通過激振器對(duì)工件施加循環(huán)振動(dòng)，使材料內(nèi)部位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，釋放殘余應(yīng)力。（4）錘擊法：用小錘敲擊焊縫及熱影響區(qū)，使表層產(chǎn)生塑性延伸，抵消部分拉應(yīng)力（適用于薄板）。5.分析焊接接頭沖擊韌性的主要影響因素。答案：（1）顯微組織：粗大晶粒（如過熱區(qū)魏氏組織）、馬氏體等脆硬組織會(huì)顯著降低韌性；細(xì)小鐵素體+珠光體或回火索氏體組織韌性較好。（2）焊接線能量：線能量過大導(dǎo)致晶粒粗化，韌性下降；線能量過小可能生成淬硬組織（如馬氏體），韌性也降低。（3）氫含量：焊縫中氫聚集會(huì)形成白點(diǎn)或微裂紋，成為韌性斷裂源。（4）缺陷：氣孔、夾渣、未熔合等缺陷作為應(yīng)力集中源，降低裂紋擴(kuò)展阻力。（5）溫度：低溫下材料韌性下降（冷脆），沖擊韌性試驗(yàn)需在規(guī)定溫度（如-20℃）下進(jìn)行。四、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.采用焊條電弧焊焊接Q345鋼對(duì)接接頭，焊縫長(zhǎng)度300mm，焊接電流180A，電弧電壓24V，焊接速度150mm/min。計(jì)算焊接線能量（單位：kJ/cm），并判斷是否符合Q345鋼推薦線能量范圍（15-35kJ/cm）。答案：焊接線能量計(jì)算公式：E=（U×I）/（v×1000）×60其中：U=24V，I=180A，v=150mm/min=15cm/min=0.25cm/s（需轉(zhuǎn)換為cm/s）計(jì)算過程：v=150mm/min=15cm/min=15/60=0.25cm/sE=（24×180）/（0.25×1000）=（4320）/250=17.28kJ/cm結(jié)論：17.28kJ/cm在15-35kJ/cm范圍內(nèi)，符合要求。2.某角焊縫連接結(jié)構(gòu)，焊腳尺寸K=8mm，焊縫長(zhǎng)度L=200mm，承受靜載拉力F=200kN。焊縫許用應(yīng)力[σ']=160MPa（角焊縫強(qiáng)度設(shè)計(jì)值），校核該焊縫強(qiáng)度是否滿足要求（角焊縫計(jì)算厚度he=0.7K）。答案：角焊縫計(jì)算厚度he=0.7×8=5.6mm=0.56cm焊縫計(jì)算長(zhǎng)度Lw=L-2K=200-2×8=184mm=18.4cm（扣除兩端缺陷影響）焊縫承載面積A=he×Lw=5.6mm×184mm=1030.4mm2=10.304cm2焊縫實(shí)際應(yīng)力σ=F/A=200000N/1030.4mm2≈194.1MPa比較：σ=194.1MPa＞[σ']=160MPa結(jié)論：該焊縫強(qiáng)度不滿足要求，需增大焊腳尺寸或增加焊縫長(zhǎng)度。五、綜合分析題（20分）某企業(yè)采用CO?氣體保護(hù)焊焊接16mm厚Q345鋼（δ=16mm）容器環(huán)焊縫，焊后24小時(shí)發(fā)現(xiàn)焊縫表面及熱影響區(qū)存在多條縱向裂紋，裂紋形態(tài)為沿晶擴(kuò)展，斷口呈灰黑色。結(jié)合焊接理論，分析裂紋產(chǎn)生原因并提出解決措施。答案：原因分析：（1）氫致延遲裂紋（冷裂紋）：①氫來(lái)源：CO?氣體純度不足（含水或油污）、焊絲表面銹蝕、焊材未烘干，導(dǎo)致焊縫含氫量高（＞5mL/100g）。②淬硬組織：Q345鋼碳當(dāng)量（Ceq=0.4-0.45%）較高，16mm厚板焊接冷卻速度快，熱影響區(qū)易生成馬氏體等淬硬組織，塑性差，裂紋敏感性高。③焊接應(yīng)力：厚板焊接拘束度大，焊縫收縮受阻產(chǎn)生拉應(yīng)力，與氫致應(yīng)力疊加超過材料強(qiáng)度。（2）工藝因素：①未預(yù)熱或預(yù)熱溫度不足（Q345鋼δ=16mm時(shí)，預(yù)熱溫度應(yīng)≥100℃），冷卻速度過快，加劇淬硬傾向。②層間溫度控制不當(dāng)（如層間溫度過低，導(dǎo)致層間冷卻過快）。③焊接線能量過?。ㄈ珉娏鬟^低、速度過快），熱輸入不足，冷卻速度進(jìn)一步提高。解決措施：（1）控制氫含量：①使用高純度CO?氣體（純度≥99.5%），并安裝干燥器；②焊絲使用前清除表面油污、銹蝕，焊材庫(kù)濕度≤60%；③焊前對(duì)工件坡口兩側(cè)20mm范圍清理（打磨至金屬光澤）