2025年全國(guó)職業(yè)院校技能大賽智能焊接技術(shù)賽項(xiàng)試題庫(kù)附答案一、理論知識(shí)題（共30題，每題2分，共60分）（一）單項(xiàng)選擇題（1-15題）1.智能焊接系統(tǒng)中，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)熔池形態(tài)的核心傳感器是（）。A.溫度傳感器B.視覺(jué)傳感器C.壓力傳感器D.位移傳感器答案：B2.鋁合金MIG焊接時(shí)，為防止氧化膜影響熔池結(jié)合，通常采用（）。A.直流正接B.直流反接C.交流電源D.脈沖電源答案：D（注：鋁合金MIG常用脈沖電源穩(wěn)定電弧，減少氧化膜干擾）3.激光-電弧復(fù)合焊接中，激光束與電弧的最佳耦合距離范圍是（）。A.0.5-1mmB.1-3mmC.5-8mmD.10-15mm答案：B（依據(jù)《智能焊接工藝規(guī)范》2024版）4.焊接機(jī)器人示教編程時(shí)，若需修正路徑偏差，應(yīng)優(yōu)先調(diào)整（）。A.焊接速度B.擺幅參數(shù)C.基坐標(biāo)系D.工具坐標(biāo)系答案：D（工具坐標(biāo)系直接影響末端執(zhí)行器定位精度）5.厚板窄間隙焊接中，為避免側(cè)壁未熔合，智能系統(tǒng)需動(dòng)態(tài)調(diào)整（）。A.保護(hù)氣體流量B.電弧電壓C.焊絲擺動(dòng)頻率D.送絲速度答案：C（擺動(dòng)頻率影響電弧覆蓋范圍）6.焊接殘余應(yīng)力的智能調(diào)控方法中，基于超聲沖擊的原理是（）。A.細(xì)化晶粒B.誘導(dǎo)壓應(yīng)力C.降低冷卻速度D.增加熱輸入答案：B（超聲沖擊通過(guò)表層塑性變形引入壓應(yīng)力抵消拉應(yīng)力）7.不銹鋼TIG焊接時(shí)，背面保護(hù)氣體應(yīng)選用（）。A.純氬B.氬+2%氧C.氬+5%氫D.二氧化碳答案：A（純氬防止背面氧化，氫可能導(dǎo)致晶間腐蝕）8.智能焊接質(zhì)量預(yù)測(cè)模型訓(xùn)練時(shí)，關(guān)鍵輸入特征不包括（）。A.焊接電流波動(dòng)值B.環(huán)境濕度C.焊絲伸出長(zhǎng)度D.熔池寬度答案：B（環(huán)境濕度若未納入實(shí)時(shí)補(bǔ)償系統(tǒng)則非關(guān)鍵特征）9.管道全位置焊接機(jī)器人的“鐘點(diǎn)位置”控制中，6點(diǎn)位置（平焊位）的主要工藝難點(diǎn)是（）。A.熔池下淌B.電弧偏吹C.熱輸入不足D.層間清理答案：A（平焊位熔池受重力影響易下淌，需控制熔池體積）10.電阻點(diǎn)焊中，智能系統(tǒng)通過(guò)監(jiān)測(cè)（）判斷熔核形成質(zhì)量。A.電極壓力B.焊接時(shí)間C.動(dòng)態(tài)電阻曲線D.冷卻水流量答案：C（動(dòng)態(tài)電阻曲線與熔核生長(zhǎng)直接相關(guān)）11.鈦合金焊接時(shí)，為防止吸氣污染，焊接區(qū)域氧含量需控制在（）。A.≤50ppmB.≤200ppmC.≤500ppmD.≤1000ppm答案：A（鈦合金對(duì)氧敏感，需高純度保護(hù)）12.焊接機(jī)器人離線編程中，用于提供精確路徑的關(guān)鍵數(shù)據(jù)是（）。A.工件三維模型B.焊絲直徑C.焊接電源型號(hào)D.操作人員經(jīng)驗(yàn)答案：A（三維模型是路徑規(guī)劃的基礎(chǔ)）13.埋弧焊智能焊劑回收系統(tǒng)中，分離焊劑與渣殼的主要原理是（）。A.磁性差異B.密度差異C.粒度差異D.顏色差異答案：C（通過(guò)篩網(wǎng)按粒度分離）14.焊接熱循環(huán)曲線的關(guān)鍵參數(shù)不包括（）。A.峰值溫度B.冷卻時(shí)間t8/5C.加熱速度D.環(huán)境溫度答案：D（環(huán)境溫度是外部因素，非熱循環(huán)本身參數(shù)）15.智能焊接云平臺(tái)的核心功能是（）。A.設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控B.焊接工藝庫(kù)管理C.質(zhì)量數(shù)據(jù)追溯D.以上都是答案：D（綜合管理功能）（二）判斷題（16-25題）16.智能焊接中，激光視覺(jué)傳感器的采樣頻率越高，焊縫跟蹤精度一定越好。（）答案：×（過(guò)高頻率可能導(dǎo)致數(shù)據(jù)冗余，需與控制系統(tǒng)響應(yīng)匹配）17.鋁合金TIG焊接時(shí)，采用交流電源可利用“陰極破碎”清除氧化膜。（）答案：√18.焊接機(jī)器人重復(fù)定位精度是指多次到達(dá)同一位置的最大偏差。（）答案：√19.厚板焊接時(shí)，增加熱輸入可完全消除冷裂紋。（）答案：×（熱輸入過(guò)大會(huì)導(dǎo)致晶粒粗大，需綜合控制）20.電阻點(diǎn)焊中，電極端面直徑增大，熔核尺寸會(huì)減小。（）答案：√（接觸面積增大，電流密度降低）21.智能焊接系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)功能主要依賴人工調(diào)整參數(shù)實(shí)現(xiàn)。（）答案：×（依賴機(jī)器學(xué)習(xí)算法自動(dòng)優(yōu)化）22.不銹鋼焊接后進(jìn)行固溶處理可提高耐蝕性。（）答案：√（消除晶間析出物）23.管道焊接時(shí)，根焊道的關(guān)鍵是保證背面成型，允許少量?jī)?nèi)凹。（）答案：×（根焊道內(nèi)凹會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中，需避免）24.焊接殘余變形的智能預(yù)測(cè)模型中，材料的熱物理性能是關(guān)鍵輸入?yún)?shù)。（）答案：√25.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊中，使用藥芯焊絲可減少飛濺。（）答案：√（藥芯焊絲冶金反應(yīng)穩(wěn)定電?。ㄈ┖?jiǎn)答題（26-30題，每題4分）26.簡(jiǎn)述智能焊接系統(tǒng)中多傳感器融合的作用。答案：通過(guò)視覺(jué)、溫度、力覺(jué)等多傳感器獲取熔池形態(tài)、溫度場(chǎng)、電弧壓力等多維度數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)融合算法消除單一傳感器的噪聲干擾，提高焊縫跟蹤、熔透控制的精度，實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的全面感知與智能決策。27.列舉鋁合金MIG焊接時(shí)常見(jiàn)的三種缺陷及預(yù)防措施。答案：（1）氣孔：控制保護(hù)氣體純度（≥99.99%），清理工件表面氧化膜；（2）熱裂紋：調(diào)整焊絲成分（如添加Ti、Zr細(xì)化晶粒），控制焊接速度避免熔池過(guò)熱；（3）未熔合：提高電弧電壓或減小焊接速度，確保側(cè)壁熔合。28.說(shuō)明焊接機(jī)器人“示教-再現(xiàn)”模式與離線編程模式的主要區(qū)別。答案：示教-再現(xiàn)需操作人員現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)示教路徑，適用于小批量、復(fù)雜工件，但效率低；離線編程基于三維模型在計(jì)算機(jī)上規(guī)劃路徑，可模擬驗(yàn)證，適用于批量生產(chǎn)，效率高但需精確模型支持。29.解釋“t8/5”在焊接熱循環(huán)中的意義及對(duì)組織性能的影響。答案：t8/5指焊接熱循環(huán)中從800℃冷卻至500℃的時(shí)間，是決定焊縫及熱影響區(qū)組織轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵參數(shù)。t8/5過(guò)短（冷卻快）易導(dǎo)致馬氏體組織，增加硬度和裂紋傾向；過(guò)長(zhǎng)（冷卻慢）會(huì)使晶粒粗大，降低韌性，需根據(jù)材料成分（如碳當(dāng)量）控制合理范圍。30.智能焊接質(zhì)量追溯系統(tǒng)需記錄哪些關(guān)鍵數(shù)據(jù)？答案：需記錄工件編號(hào)、焊接工藝參數(shù)（電流、電壓、速度、熱輸入）、設(shè)備狀態(tài)（機(jī)器人編號(hào)、焊槍型號(hào)）、傳感器數(shù)據(jù)（熔池圖像、溫度曲線）、操作人員信息、檢測(cè)結(jié)果（如X射線探傷編號(hào)），實(shí)現(xiàn)從原材料到成品的全流程數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。二、實(shí)操技能題（共2題，每題80分，共160分）（一）任務(wù)1：薄板不銹鋼（304，δ=1.5mm）對(duì)接MIG智能焊接（限時(shí)60分鐘）1.工件參數(shù)：300mm×150mm×1.5mm，V型坡口（角度60°，鈍邊0.5mm），組對(duì)間隙0-0.5mm。2.設(shè)備要求：智能焊接機(jī)器人（負(fù)載≥10kg，重復(fù)定位精度≤0.05mm）、數(shù)字化MIG焊機(jī)（支持脈沖模式）、激光視覺(jué)跟蹤系統(tǒng)（采樣頻率≥200Hz）。3.操作要求：（1）使用ER308L焊絲（φ0.8mm），保護(hù)氣體Ar+2%CO?（流量15-20L/min）；（2）啟動(dòng)智能系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別焊縫起點(diǎn)，完成單面焊雙面成型；（3）焊接過(guò)程中不得手動(dòng)干預(yù)，系統(tǒng)需自動(dòng)補(bǔ)償組對(duì)偏差（≤1mm）。4.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（80分）：-焊縫成型（30分）：余高0-1.5mm，寬度均勻（偏差≤1mm），無(wú)咬邊、焊瘤；-尺寸精度（20分）：錯(cuò)邊量≤0.3mm，角變形≤1°；-內(nèi)部質(zhì)量（20分）：X射線檢測(cè)Ⅰ級(jí)（無(wú)氣孔、裂紋，夾渣長(zhǎng)度≤1mm）；-智能系統(tǒng)應(yīng)用（10分）：跟蹤偏差≤0.2mm，參數(shù)自動(dòng)調(diào)整響應(yīng)時(shí)間≤0.1s。（二）任務(wù)2：鋁合金（6061，φ159mm×8mm）管-管對(duì)接TIG填絲智能焊接（限時(shí)90分鐘）1.工件參數(shù)：水平固定管，V型坡口（角度70°，鈍邊1mm），組對(duì)間隙1-2mm。2.設(shè)備要求：全位置焊接機(jī)器人（支持360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)）、高頻引弧TIG焊機(jī)（支持脈沖電流）、紅外熔池監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（溫度分辨率≤5℃）。3.操作要求：（1）使用ER5356焊絲（φ2.4mm），保護(hù)氣體純Ar（正面流量12-15L/min，背面充氬保護(hù)至焊縫冷卻至100℃以下）；（2）設(shè)置焊接位置分為12點(diǎn)（仰焊）、3點(diǎn)（立焊）、6點(diǎn)（平焊），智能系統(tǒng)需根據(jù)位置自動(dòng)調(diào)整電流（12點(diǎn)：80-100A，3點(diǎn)：100-120A，6點(diǎn)：120-140A）、送絲速度（50-80cm/min）；（3）焊接完成后，系統(tǒng)自動(dòng)提供熔池溫度曲線及工藝參數(shù)日志。4.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)（80分）：-焊縫成型（30分）：背面成型飽滿（余高0-2mm），表面無(wú)氧化色（銀白色）；-力學(xué)性能（20分）：室溫拉伸強(qiáng)度≥240MPa（母材標(biāo)準(zhǔn)值260MPa），彎曲試驗(yàn)（180°）無(wú)裂紋；-智能控制（20分）：各位置電流切換延遲≤0.2s，熔池溫度波動(dòng)≤30℃；-工藝日志（10分）：記錄參數(shù)完整（電流、電壓、送絲速度、溫度曲線），無(wú)缺失。三、綜合分析題（共1題，80分）某企業(yè)采用智能焊接機(jī)器人焊接Q345B鋼（δ=12mm）箱型梁角焊縫，生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)5%的焊縫存在根部未熔合缺陷，且同一批次工件的缺陷位置具有隨機(jī)性。請(qǐng)結(jié)合智能焊接系統(tǒng)原理，分析可能原因并提出優(yōu)化方案。答案要點(diǎn)（80分）：1.原因分析（40分）：（1）焊縫跟蹤偏差：激光視覺(jué)傳感器標(biāo)定誤差或工件組對(duì)間隙波動(dòng)（如局部間隙超差1mm以上），導(dǎo)致焊槍偏離坡口中心，電弧未到達(dá)根部；（2）工藝參數(shù)匹配性：焊接速度過(guò)高（＞60cm/min）或熱輸入不足（線能量＜15kJ/cm），熔深不夠；（3）傳感器干擾：坡口內(nèi)存在飛濺殘留或氧化皮，導(dǎo)致視覺(jué)系統(tǒng)誤識(shí)別焊縫位置；（4）機(jī)器人運(yùn)動(dòng)精度：關(guān)節(jié)間隙累積誤差（如重復(fù)定位精度＞0.1mm），在長(zhǎng)焊縫焊接時(shí)路徑偏移；（5）保護(hù)氣體影響：氣體流量不足（＜15L/min）或噴嘴堵塞，電弧穩(wěn)定性下降，熔池流動(dòng)性差。2.優(yōu)化方案（40分）：（1）系統(tǒng)標(biāo)定：使用標(biāo)準(zhǔn)試塊重新標(biāo)定視覺(jué)傳感器，精度需≤0.05mm；增加接觸式傳感預(yù)掃描功能，對(duì)組對(duì)間隙超差（＞1mm）的工件自動(dòng)報(bào)警；（2）工藝優(yōu)化：采用脈沖MIG焊接（基值