2025年熔化焊接與熱切割考試題庫(kù)及答案1.【判斷題】在等離子弧切割中，提高噴嘴壓縮比可以同步提升電弧挺度與切口寬度。（）答案：錯(cuò)誤。壓縮比過(guò)大反而使電弧直徑變小，切口變窄，但挺度在某一臨界值后不再增加，甚至因湍流導(dǎo)致穩(wěn)定性下降。2.【判斷題】采用80%Ar+20%CO?混合氣體進(jìn)行MAG焊時(shí)，熔滴過(guò)渡形式總是噴射過(guò)渡。（）答案：錯(cuò)誤。當(dāng)焊接電流低于180A、電弧電壓低于24V時(shí)，熔滴仍可呈現(xiàn)短路過(guò)渡特征。3.【判斷題】激光-MAG復(fù)合焊中，激光功率密度達(dá)到2×10?W/cm2以上時(shí)，小孔效應(yīng)產(chǎn)生的金屬蒸氣會(huì)顯著降低MAG電弧電壓。（）答案：正確。金屬蒸氣電離使電弧導(dǎo)電通道收縮，電場(chǎng)強(qiáng)度下降，實(shí)測(cè)電弧電壓可降低3~5V。4.【判斷題】鋁及鋁合金TIG焊時(shí)，交流負(fù)半周持續(xù)時(shí)間的增加有利于陰極清理作用，但會(huì)造成鎢極燒損加劇。（）答案：正確。負(fù)半周時(shí)工件為陰極，氬離子轟擊氧化膜起到清理作用，同時(shí)鎢極作為陽(yáng)極承受高熱量輸入。5.【判斷題】在藥芯焊絲電弧焊中，增加焊絲伸出長(zhǎng)度可提高熔敷效率，但對(duì)焊縫沖擊韌性無(wú)影響。（）答案：錯(cuò)誤。伸出長(zhǎng)度由15mm增至30mm時(shí)，熔敷效率提高約18%，但因冶金反應(yīng)時(shí)間縮短，焊縫中心沖擊功下降25~35J。6.【單項(xiàng)選擇】對(duì)Q690低合金高強(qiáng)鋼進(jìn)行多道埋弧焊時(shí)，若要求-40℃沖擊功≥69J，下列工藝中最合理的是（）。A.熱輸入28kJ/cm，層間溫度180℃B.熱輸入18kJ/cm，層間溫度150℃C.熱輸入35kJ/cm，層間溫度120℃D.熱輸入22kJ/cm，層間溫度220℃答案：B。低熱輸入配合適中層間溫度可抑制晶粒長(zhǎng)大，同時(shí)避免冷速過(guò)快導(dǎo)致馬氏體比例過(guò)高。7.【單項(xiàng)選擇】采用φ1.2mm實(shí)心焊絲進(jìn)行CO?焊，焊接電流260A、電弧電壓30V、干伸長(zhǎng)15mm，測(cè)得焊絲熔化速度為9.2m/min，此時(shí)熔化系數(shù)約為（）g/(A·h)。A.8.5B.10.1C.11.7D.13.4答案：C。熔化速度換算為552m/h，焊絲截面積1.13mm2，鋼密度7.85g/cm3，得熔敷量4.9kg/h，熔化系數(shù)=4900g/260A≈11.7g/(A·h)。8.【單項(xiàng)選擇】在激光切割6mm不銹鋼板時(shí)，若使用氮?dú)庾鳛檩o助氣體，為獲得無(wú)渣切口，最佳噴嘴直徑與氣體壓力組合為（）。A.1.0mm0.8MPaB.1.5mm1.0MPaC.2.0mm1.5MPaD.2.5mm2.0MPa答案：B。1.5mm噴嘴可在1.0MPa壓力下形成穩(wěn)定超音速氣流，氣體耗量與切口質(zhì)量達(dá)到平衡；壓力過(guò)大導(dǎo)致湍流，反而掛渣。9.【單項(xiàng)選擇】關(guān)于水下濕法焊條電弧焊，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A.電弧氣泡中氫氣體積分?jǐn)?shù)可達(dá)40%B.電弧電壓通常比陸上同參數(shù)高8~12VC.焊條藥皮中大理石含量增加可抑制氫致裂紋D.水深每增加10m，電弧收縮程度近似線性增加5%答案：D。水深增加導(dǎo)致冷卻速度增大，但電弧收縮呈非線性，30m后趨于飽和。10.【單項(xiàng)選擇】在機(jī)器人MAG焊中，采用“雙脈沖”控制，若基值電流100A、峰值電流350A，脈沖頻率50Hz，占空比40%，則平均電流為（）A。A.160B.180C.200D.220答案：C。平均電流=100×0.6+350×0.4=200A。11.【多項(xiàng)選擇】下列哪些措施可以抑制鋁合金焊縫氣孔（）。A.坡口機(jī)械清理后24h內(nèi)施焊B.采用直徑0.8mm焊絲降低熱輸入C.焊接過(guò)程附加超聲振動(dòng)D.提高保護(hù)氣純度至99.999%E.層間溫度控制在80℃以下答案：A、C、D、E。細(xì)焊絲降低熱輸入反而使熔池存在時(shí)間縮短，不利于氣泡浮出。12.【多項(xiàng)選擇】關(guān)于窄間隙MAG焊，下列描述正確的是（）。A.側(cè)壁熔合不良主要與電弧磁偏吹有關(guān)B.旋轉(zhuǎn)電弧傳感器通過(guò)電流變化識(shí)別坡口中心C.采用φ1.0mm焊絲時(shí)，坡口寬度可縮小至8mmD.脈沖MAG比直流恒壓MAG更易實(shí)現(xiàn)側(cè)壁熔深E.縱向磁場(chǎng)輔助可細(xì)化晶粒并降低熱裂紋傾向答案：B、C、D、E。磁偏吹影響有限，側(cè)壁熔合關(guān)鍵在于電弧形態(tài)與擺動(dòng)策略。13.【多項(xiàng)選擇】在切割30mm低碳鋼時(shí)，若使用丙烷-氧氣預(yù)熱火焰，下列參數(shù)組合可獲得優(yōu)質(zhì)切口（）。A.預(yù)熱氧0.4MPa，丙烷0.08MPa，切割速度250mm/minB.預(yù)熱氧0.5MPa，丙烷0.07MPa，切割速度300mm/minC.預(yù)熱氧0.6MPa，丙烷0.06MPa，切割速度350mm/minD.預(yù)熱氧0.7MPa，丙烷0.05MPa，切割速度400mm/minE.預(yù)熱氧0.8MPa，丙烷0.04MPa，切割速度450mm/min答案：A、B。丙烷火焰溫度較低，需保證預(yù)熱時(shí)間，速度過(guò)快導(dǎo)致后拖量過(guò)大。14.【多項(xiàng)選擇】下列哪些屬于激光-電弧復(fù)合焊中“能量耦合”現(xiàn)象（）。A.激光誘導(dǎo)等離子體吸收電弧能量B.電弧導(dǎo)電通道折射率因激光蒸氣而改變C.電弧根部收縮導(dǎo)致激光小孔穩(wěn)定性提高D.激光功率增加使電弧電壓下降E.電弧陰極斑點(diǎn)向激光作用區(qū)遷移答案：B、C、D、E。激光等離子體溫度高，主要向電弧輻射能量，而非吸收。15.【填空題】采用TIG焊焊接純鎳，若使用φ2.4mm鈰鎢極，最大允許焊接電流為_(kāi)_______A，此時(shí)鎢極端部應(yīng)磨至________°頂角。答案：220，30。純鎳導(dǎo)熱系數(shù)低，電流過(guò)大導(dǎo)致端部過(guò)熱；30°頂角可平衡電弧集中與鎢極壽命。16.【填空題】在埋弧焊中，焊劑堿度指數(shù)BⅡW=(CaO+MgO+BaO+SrO+Na?O+K?O+Li?O+0.5MnO+0.5FeO)/(SiO?+0.5Al?O?+0.5TiO?+ZrO?)，當(dāng)BⅡW=________時(shí)，焊縫氧含量可控制在200ppm以下，且沖擊韌性最佳。答案：2.2。堿度繼續(xù)升高至2.5以上時(shí)，焊縫夾雜物類型由硅酸鹽轉(zhuǎn)變?yōu)殇X酸鈣，韌性反而下降。17.【填空題】等離子弧粉末堆焊鎳基合金，若粉末粒度-140+325目，送粉量25g/min，焊槍行走速度150mm/min，單層厚度理論值為_(kāi)_______mm（粉末密度8.2g/cm3，沉積效率90%）。答案：1.2。計(jì)算得單位長(zhǎng)度粉末體積0.18cm3/mm，考慮90%沉積率，厚度=0.18×0.9/1.5mm≈1.2mm（假設(shè)焊道寬度15mm）。18.【填空題】采用激光切割12mm銅板，選用1.07μm光纖激光，焦點(diǎn)直徑0.2mm，切割速度1m/min，所需激光功率至少________kW（銅對(duì)1μm激光吸收率約5%）。答案：3.5。銅導(dǎo)熱系數(shù)390W/(m·K)，切縫需維持1600℃以上，熱平衡計(jì)算得功率密度需1.5×10?W/m2，對(duì)應(yīng)功率約3.5kW。19.【填空題】在機(jī)器人MAG焊離線編程中，若焊槍姿態(tài)用歐拉角（Rz′Ry′Rz″）表示，當(dāng)Ry′=________°時(shí)，焊絲干伸長(zhǎng)變化量對(duì)焊縫余高影響最小。答案：0。此時(shí)焊槍垂直于工件表面，干伸長(zhǎng)變化主要影響熔深，對(duì)余高敏感度最低。20.【填空題】水下濕法焊條電弧焊，水深20m環(huán)境，測(cè)得電弧電壓42V，若使用E7014焊條，其藥皮外徑8mm，則電弧弧柱電場(chǎng)強(qiáng)度約為_(kāi)_______V/cm。答案：21?？紤]電弧長(zhǎng)度約2cm，外加氣泡壓縮效應(yīng)，電場(chǎng)強(qiáng)度=42V/2cm=21V/cm。21.【簡(jiǎn)答題】說(shuō)明激光-MAG復(fù)合焊中“小孔-熔池耦合振蕩”機(jī)制，并給出抑制氣孔的工藝窗口。答案：激光小孔周期性開(kāi)閉導(dǎo)致蒸氣反沖壓力波動(dòng)，與MAG熔池表面張力振蕩耦合，頻率200~800Hz。當(dāng)振蕩幅值超過(guò)熔池靜壓，小孔塌陷形成氣泡。抑制措施：激光功率密度控制在2×10?~4×10?W/cm2，脈沖頻率與熔池固有頻率錯(cuò)開(kāi)30%以上，MAG電弧脈沖頻率取5~10kHz，弧長(zhǎng)保持4~6mm，保護(hù)氣He+30%Ar，流量25L/min，焊接速度0.8~1.2m/min，可顯著降低氣孔率至0.5%以下。22.【簡(jiǎn)答題】分析9%Ni鋼埋弧焊熱影響區(qū)低溫韌性劣化原因，并提出改善方案。答案：熱輸入過(guò)高導(dǎo)致臨界粗晶區(qū)（ICCGHAZ）出現(xiàn)粗大馬氏體-奧氏體(M-A)組元，且逆轉(zhuǎn)奧氏體減少；熱輸入過(guò)低則生成高位錯(cuò)密度板條馬氏體，均使-196℃沖擊功下降。優(yōu)化：采用多道多層、熱輸入15~20kJ/cm，層間溫度≤150℃，焊劑堿度BⅡW=1.8，添加0.02%Ti微合金化，促進(jìn)晶內(nèi)針狀鐵素體；焊后250℃×2h去氫處理，可使韌性恢復(fù)至母材90%以上。23.【簡(jiǎn)答題】推導(dǎo)變極性等離子弧(VPPA)穿孔焊接中“陰極清理時(shí)間常數(shù)”τ表達(dá)式，并說(shuō)明其對(duì)氧化膜去除的影響。答案：τ=ε?ε?ρ/(d·j)，其中ε?真空介電常數(shù)，ε?氧化膜相對(duì)介電常數(shù)，ρ氧化膜電阻率，d膜厚，j電流密度。τ越小，清理周期內(nèi)電壓反轉(zhuǎn)時(shí)氧化膜擊穿越快，清理寬度增加；但τ過(guò)小導(dǎo)致基體過(guò)度侵蝕。實(shí)驗(yàn)表明，τ=0.2~0.4ms時(shí)，5μm氧化膜可在EN極性半周期內(nèi)完全去除，且熔深波動(dòng)<0.3mm。24.【計(jì)算題】采用φ1.6mm藥芯焊絲（熔敷效率85%）進(jìn)行平角焊，焊腳尺寸8mm，求焊接速度。已知：焊接電流280A，電弧電壓32V，熔敷金屬截面積按等腰直角三角形計(jì)算，密度7.8g/cm3。答案：熔敷截面積A=82/2=32mm2；單位長(zhǎng)度熔敷質(zhì)量m=32×10?2×7.8=2.5g/cm；熔敷速度=280A×11g/(A·h)×0.85=2618g/h=43.6g/min；焊接速度v=43.6/2.5=17.4cm/min=174mm/min。25.【計(jì)算題】激光切割5mm鈦合金，已知切縫寬度0.3mm，材料比熱0.52J/(g·K)，密度4.5g/cm3，熔化潛熱360J/g，切割速度2m/min，求理論激光功率（室溫升至熔點(diǎn)1668℃）。答案：?jiǎn)挝婚L(zhǎng)度體積=0.3mm×5mm=1.5mm3=1.5×10?3cm3；質(zhì)量=1.5×10?3×4.5=6.75×10?3g；升溫需熱Q?=6.75×10?3×0.52×(1668-20)=5.79J；熔化需熱Q?=6.75×10?3×360=2.43J；總熱Q=8.22J；功率P=Q·v=8.22J×(2000mm/60s)=274W；考慮70%熱效率，理論功率=274/0.7≈390W。26.【綜合題】某25mm厚X80管線鋼，采用雙絲串列埋弧焊，前絲AC方波，后絲DC負(fù)極。要求-30℃沖擊功≥100J，硬度≤280HV10。給定：前絲4mm，電流900A，電壓34V；后絲3mm，電流600A，電壓38V；焊接速度600mm/min；坡口60°V形，鈍邊8mm。試分析可能出現(xiàn)的問(wèn)題并提出優(yōu)化方案。答案：?jiǎn)栴}：1.熱輸入高達(dá)34kJ/cm，粗晶區(qū)韌性下降；2.后絲DC負(fù)極，熔深減小，根部易出現(xiàn)未熔透；3.高強(qiáng)鋼冷裂敏感。優(yōu)化：1.前絲改用AC+脈沖，頻率100Hz，降低熱輸入至28kJ/cm；2.后絲改為DC+，電流降至500A，電壓36V，增加根部熔深；3.坡口改為X形，減少填充量30%；4.層間溫度控在120℃，焊后24h內(nèi)做UT+TOFD檢測(cè)；5.焊縫合金設(shè)計(jì)Ni+Cu≤1.2%，Ti/N=3:1，可使-30℃沖擊功達(dá)140J，硬度260HV10。27.【綜合題】針對(duì)3mm厚C70600銅鎳合金薄板，采用激光-TIG復(fù)合焊，要求焊縫背面余高≤0.5mm，正面寬度≤4mm，無(wú)氣孔。設(shè)計(jì)焊接工藝并給出檢測(cè)方法。答案：工藝：激光功率1.5kW，波長(zhǎng)1.07μm，焦點(diǎn)-1mm（板上1mm），TIG電流80A，電弧電壓12V，激光領(lǐng)先電弧2mm，保護(hù)氣Ar+5%N?（抑制銅蒸氣），流量15L/min，焊接速度1.5m/min，背面Ar保護(hù)10L/min。檢測(cè)：X-rayRT靈敏度1%，背面加墊板水冷，焊縫金相檢查氣孔率<0.3%，拉伸試驗(yàn)強(qiáng)度≥母材95%，彎曲180°無(wú)裂紋。28.【綜合題】某廠采用機(jī)器人MAG焊焊接汽車座椅滑軌（1.8mm厚DP590雙相鋼），出現(xiàn)焊縫根部“鉤狀”裂紋，裂紋沿熔合線向母材擴(kuò)展，長(zhǎng)度2~4mm。試分析成因并給出解決措施。答案：成因：1.鋅層蒸發(fā)沿晶界滲入，形成低熔點(diǎn)Zn-Fe相；2.機(jī)器人速度1.2m/min，熱輸入低，冷卻速度>60℃/s，生成馬氏體+殘余鋅，導(dǎo)致液態(tài)金屬脆化。措施：1.坡口激光預(yù)清理，去除20μm鋅層；2.改用脈沖MAG，峰值電流350A，基值120A，頻率3kHz，熱輸入由0.6kJ/cm增至0.9kJ/cm，減緩冷速；3.焊絲改用ER70S-6+0.2%Ti，細(xì)化晶粒；4.夾具增加銅襯墊，層間溫度升至120℃；驗(yàn)證：裂紋消失，接頭強(qiáng)度達(dá)700MPa，疲勞壽命提高3倍。29.【綜合題】在核島主管道16MnD5鍛件（外徑800mm，壁厚65mm）上堆焊E308L過(guò)渡層，要求鐵素體含