2025年焊接知識試題和答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.下列焊接方法中，屬于壓焊的是（）。A.埋弧焊B.電阻點焊C.鎢極氬弧焊D.氣焊答案：B2.焊接Q345R低合金高強(qiáng)鋼時，若板厚超過30mm，通常需要進(jìn)行焊前預(yù)熱，其主要目的是（）。A.減少焊接變形B.防止冷裂紋C.提高熔深D.降低熔合比答案：B3.不銹鋼焊接時，為防止晶間腐蝕，應(yīng)控制焊縫金屬的（）。A.碳含量≤0.03%或添加穩(wěn)定化元素（如Ti、Nb）B.硫含量≤0.02%C.錳含量≥1.2%D.磷含量≤0.035%答案：A4.熔化極氣體保護(hù)焊（MIG）使用純氬氣作為保護(hù)氣體時，最適合焊接的材料是（）。A.低碳鋼B.鋁合金C.不銹鋼D.鑄鐵答案：B5.手工電弧焊時，若焊條藥皮類型為E4315，其中“15”表示（）。A.焊接位置為平焊B.藥皮類型為鈦鈣型C.適用直流反接D.熔敷金屬抗拉強(qiáng)度≥430MPa答案：C6.焊接熱輸入的計算公式為（）。A.Q=IU/vB.Q=I2RtC.Q=Uv/ID.Q=IRt答案：A（注：Q為熱輸入，單位kJ/cm；I為焊接電流，A；U為電弧電壓，V；v為焊接速度，cm/s）7.鋁合金TIG焊時，采用交流電源的主要原因是（）。A.提高熔深B.清除氧化膜（陰極破碎作用）C.降低飛濺D.減少氣孔答案：B8.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：C9.焊接殘余應(yīng)力的主要危害是（）。A.降低焊縫強(qiáng)度B.導(dǎo)致結(jié)構(gòu)變形或開裂C.增加焊接熱輸入D.提高材料硬度答案：B10.埋弧焊焊接時，若電弧電壓過高，可能導(dǎo)致的缺陷是（）。A.焊縫成形不良（如寬而淺）B.熔深過大C.夾渣D.裂紋答案：A11.鑄鐵補(bǔ)焊時，采用鎳基焊條的主要目的是（）。A.提高焊縫強(qiáng)度B.減少白口組織C.降低焊接應(yīng)力D.增加熔合比答案：B12.數(shù)字化焊機(jī)的核心控制技術(shù)是（）。A.晶閘管控流B.IGBT逆變C.機(jī)械調(diào)節(jié)D.電阻分壓答案：B13.焊接接頭中，熱影響區(qū)的最高硬度主要取決于（）。A.焊接電流B.母材成分與冷卻速度C.焊條直徑D.焊接速度答案：B14.激光-電弧復(fù)合焊接的主要優(yōu)勢是（）。A.設(shè)備成本低B.對裝配精度要求低C.焊接速度慢D.熔深小答案：B15.焊接鍋爐受壓元件時，焊縫射線檢測的合格級別通常不低于（）。A.Ⅰ級B.Ⅱ級C.Ⅲ級D.Ⅳ級答案：B（注：依據(jù)GB/T3323-2019《焊縫無損檢測射線檢測》）二、判斷題（每題1分，共10分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.焊接低碳鋼時，一般不需要預(yù)熱，因為其碳當(dāng)量低，冷裂傾向小。（）答案：√2.氣焊時，中性焰的氧氣與乙炔體積比為1:1~1.2，適用于焊接不銹鋼。（）答案：×（中性焰適用于低碳鋼、低合金鋼等，不銹鋼氣焊易氧化，通常不采用）3.焊接變形的矯正方法包括機(jī)械矯正和火焰矯正，火焰矯正時加熱溫度越高越好。（）答案：×（加熱溫度一般控制在600~800℃，過高會導(dǎo)致材料性能下降）4.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（CO?焊）的飛濺主要由冶金反應(yīng)（如FeO與C反應(yīng)提供CO）和斑點壓力引起。（）答案：√5.鋁及鋁合金焊接時，氣孔主要是氫氣孔，來源包括母材表面氧化膜吸附的水分、保護(hù)氣體中的水分等。（）答案：√6.焊接接頭的沖擊韌性主要取決于焊縫金屬的強(qiáng)度，與熱影響區(qū)組織無關(guān)。（）答案：×（熱影響區(qū)的粗晶區(qū)可能因晶粒粗大導(dǎo)致韌性下降）7.預(yù)熱可以降低焊接冷卻速度，減少淬硬組織，從而降低冷裂紋傾向。（）答案：√8.焊條電弧焊時，短弧操作可以減少空氣侵入，提高保護(hù)效果。（）答案：√9.焊接殘余應(yīng)力可以通過焊后熱處理（如消應(yīng)力退火）完全消除。（）答案：×（熱處理可降低殘余應(yīng)力，但無法完全消除）10.鈦及鈦合金焊接時，需采用惰性氣體（氬氣或氦氣）保護(hù)熔池及高溫區(qū)，防止氧化、氮化。（）答案：√三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述焊接熱輸入對焊縫組織和性能的影響。答案：焊接熱輸入（Q=IU/v）是單位長度焊縫獲得的熱量。熱輸入過小，冷卻速度快，焊縫及熱影響區(qū)易形成馬氏體等淬硬組織，導(dǎo)致硬度高、韌性低，冷裂傾向增大；熱輸入過大，冷卻速度慢，焊縫晶粒粗大，熱影響區(qū)（尤其是粗晶區(qū)）晶粒嚴(yán)重長大，導(dǎo)致接頭強(qiáng)度、韌性下降，同時可能增加熱裂紋（如結(jié)晶裂紋）傾向。因此，需根據(jù)母材成分、厚度和接頭形式選擇合適的熱輸入，以平衡組織和性能。2.比較熔化極氣體保護(hù)焊（MIG/MAG）與非熔化極氣體保護(hù)焊（TIG）的特點及應(yīng)用場景。答案：（1）熔化極氣體保護(hù)焊（MIG/MAG）：以焊絲為電極和填充金屬，電流大、熔敷率高，適合中厚板焊接；保護(hù)氣體為惰性氣體（MIG，如Ar）或活性氣體（MAG，如Ar+CO?）；主要用于碳鋼、不銹鋼、鋁合金等的高效焊接，如汽車制造、鋼結(jié)構(gòu)。（2）非熔化極氣體保護(hù)焊（TIG）：以鎢極（不熔化）為電極，需外加填充焊絲，電流小、熔深淺，適合薄板或打底焊；保護(hù)氣體為氬氣，電弧穩(wěn)定、焊縫質(zhì)量高（無熔滴過渡污染）；主要用于不銹鋼、鈦合金、精密部件的焊接，如管道打底、壓力容器密封焊。3.分析焊接氣孔產(chǎn)生的主要原因及預(yù)防措施。答案：主要原因：（1）熔池凝固過快，氣體（如H?、N?、CO）來不及逸出；（2）母材或焊絲表面有油污、銹、水分（分解產(chǎn)生H?）；（3）保護(hù)氣體純度不足（如Ar含O?、H?O）或保護(hù)效果差（如氣流量過小、風(fēng)干擾）；（4）焊接參數(shù)不當(dāng)（如電弧電壓過高、焊速過快）；（5）藥皮焊條受潮（水分分解產(chǎn)生H?）。預(yù)防措施：（1）清理母材及焊絲表面，去除油污、銹跡；（2）使用高純度保護(hù)氣體（如Ar≥99.99%），調(diào)整氣流量（10~20L/min）并防風(fēng)；（3）焊條按要求烘干（如低氫焊條350~400℃×1~2h）；（4）優(yōu)化焊接參數(shù)（降低焊速、控制電弧電壓）；（5）對易產(chǎn)生氣孔的材料（如鋁合金），采用交流TIG焊（陰極破碎氧化膜）。4.說明低合金高強(qiáng)鋼焊接時的主要問題及工藝控制要點。答案：主要問題：（1）冷裂紋傾向大（因碳當(dāng)量較高，熱影響區(qū)易形成淬硬組織，同時焊接殘余應(yīng)力大）；（2）熱影響區(qū)軟化（如采用過低碳當(dāng)量焊絲或熱輸入過大，導(dǎo)致粗晶區(qū)強(qiáng)度下降）；（3）熱裂紋（當(dāng)母材或焊絲含S、P等雜質(zhì)時，可能在熔池結(jié)晶后期產(chǎn)生結(jié)晶裂紋）。工藝控制要點：（1）焊前預(yù)熱（根據(jù)板厚、碳當(dāng)量確定預(yù)熱溫度，如Q345R板厚＞30mm時預(yù)熱100~150℃）；（2）控制熱輸入（避免過小導(dǎo)致冷裂，過大導(dǎo)致軟化，通常15~25kJ/cm）；（3）采用低氫焊接方法（如堿性焊條、CO?焊或Ar+CO?混合氣體保護(hù)焊）；（4）焊后緩冷或后熱（如200~300℃×1~2h，促進(jìn)擴(kuò)散氫逸出）；（5）選擇匹配的焊絲/焊條（如E5015、ER50-6，保證焊縫強(qiáng)度與韌性）。5.列舉三種常用的焊接無損檢測方法，并說明其適用缺陷類型。答案：（1）射線檢測（RT）：利用X/γ射線穿透焊縫，通過底片成像檢測內(nèi)部體積型缺陷（如氣孔、夾渣）及部分面型缺陷（如裂紋、未熔合），適用于厚度≤200mm的鋼、鋁等材料。（2）超聲波檢測（UT）：利用超聲波在界面反射原理檢測內(nèi)部缺陷，對面型缺陷（如裂紋、未熔合）敏感，適用于厚板（＞8mm）及復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如鍛件、鑄件）。（3）磁粉檢測（MT）：通過磁粉在漏磁場處聚集顯示表面及近表面缺陷（如裂紋、氣孔），僅適用于鐵磁性材料（如碳鋼、低合金鋼）。（4）滲透檢測（PT）：利用滲透液滲入表面開口缺陷，通過顯像劑顯示，適用于非鐵磁性材料（如不銹鋼、鋁合金）的表面缺陷檢測（如裂紋、氣孔）。四、綜合應(yīng)用題（每題10分，共20分）1.某公司需焊接一臺容積為50m3的液氨儲罐，母材為Q345R（δ=25mm），設(shè)計壓力1.6MPa，工作溫度-20~50℃。請制定焊接工藝方案，包括焊前準(zhǔn)備、焊接方法、工藝參數(shù)、焊后處理及檢驗要求。答案：（1）焊前準(zhǔn)備：-母材檢驗：核查Q345R材質(zhì)證書（符合GB713-2014），表面無裂紋、分層，坡口加工（V型坡口，角度60°±5°，鈍邊1~2mm，間隙2~3mm）；-清理：坡口及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)打磨至金屬光澤，去除油污、銹跡；-預(yù)熱：板厚25mm，碳當(dāng)量CEV≈0.42%（根據(jù)公式CEV=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15），冷裂傾向中等，預(yù)熱溫度100~150℃（采用電加熱片局部預(yù)熱，測溫點距坡口50mm）。（2）焊接方法：采用埋弧焊（SAW）打底+填充蓋面（效率高、質(zhì)量穩(wěn)定），打底焊可選用φ3.2mm焊絲（H08MnA），焊劑SJ101（熔煉型中錳中硅焊劑）；填充蓋面選用φ4.0mm焊絲（H10Mn2），焊劑SJ101。（3）工藝參數(shù)：-打底焊：電流500~550A，電壓28~30V，焊速30~35cm/min，熱輸入≈(500×30)/(30/60×10)=30kJ/cm（控制在15~35kJ/cm范圍內(nèi)）；-填充焊：電流550~600A，電壓30~32V，焊速25~30cm/min；-層間溫度控制：≤250℃（避免晶粒粗大）。（4）焊后處理：-后熱：焊后立即進(jìn)行250~300℃×2h后熱處理，促進(jìn)擴(kuò)散氫逸出；-消應(yīng)力退火：整體熱處理（580~620℃×(25mm×1min/mm)，即約25min），降低殘余應(yīng)力。（5）檢驗要求：-外觀檢驗：焊縫余高0~3mm，無咬邊（深度≤0.5mm）、裂紋等；-無損檢測：100%射線檢測（RT，Ⅱ級合格，依據(jù)GB/T3323-2019），10%超聲波檢測（UT，Ⅰ級合格，依據(jù)NB/T47013-2015）；-力學(xué)性能試驗：取焊縫試樣進(jìn)行拉伸（≥510MPa）、沖擊（-20℃≥27J）、彎曲（180°無裂紋）試驗。2.某鋁合金船體結(jié)構(gòu)（5083鋁合金，δ=12mm）需進(jìn)行環(huán)縫焊接，試分析其焊接難點及應(yīng)采取的工藝措施。答案：焊接難點：（1）氧化膜難去除：5083鋁合金表面易提供致密Al?O?（熔點2050℃），阻礙熔合；（2）熱裂紋傾向大：5083含Mg（4.0%~4.9%），凝固區(qū)間寬，易在熔池結(jié)晶后期產(chǎn)生結(jié)晶裂紋；（3）氣孔敏感性高：熔池吸氫能力強(qiáng)（氫在液態(tài)鋁中溶解度遠(yuǎn)大于固態(tài)），冷卻時氫析出形成氣孔；（4）變形控制難：鋁合金線膨脹系數(shù)大（約為鋼的2倍），焊接應(yīng)力大，易產(chǎn)生角變形或波浪變形。工藝措施：（1）氧化膜處理：焊前用鋼絲刷或化學(xué)方法（如NaOH溶液清洗+硝酸中和）清除坡口及兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的氧化膜，干燥后2h內(nèi)施焊；（2）焊接方法選擇：采用交流TIG焊（利用陰極破碎作用清除氧化膜），或脈沖MIG焊（熔滴過渡穩(wěn)定，減少飛濺）；（3）焊絲選擇：選用ER5356（Mg含量5%~6%），與母材成分匹配，且含Ti（細(xì)化晶粒），降低熱裂傾向；（4）保護(hù)氣體：