焊工(技師)試題庫(附答案)一、選擇題（每題2分，共40分）1.低合金高強(qiáng)鋼（如Q460）焊接時(shí)，為防止冷裂紋，最關(guān)鍵的工藝措施是（）。A.增大焊接電流B.嚴(yán)格控制層間溫度C.采用大線能量焊接D.降低預(yù)熱溫度答案：B（低合金高強(qiáng)鋼含碳及合金元素較高，焊接冷卻速度快，易產(chǎn)生淬硬組織，層間溫度過高會(huì)導(dǎo)致晶粒粗化，過低則加速冷卻，需嚴(yán)格控制在150-250℃之間以平衡組織性能）2.奧氏體不銹鋼（304）焊接時(shí)，為防止晶間腐蝕，應(yīng)優(yōu)先選擇（）。A.超低碳焊條（如E308L）B.高碳焊條（如E308）C.鈦鈣型焊條D.纖維素型焊條答案：A（超低碳焊條含碳量≤0.03%，可減少焊縫中Cr23C6析出，降低晶間貧鉻區(qū)形成概率）3.埋弧焊焊接厚板時(shí)，若焊縫出現(xiàn)“駝峰”缺陷，主要原因是（）。A.焊接速度過慢B.電流過小C.電壓過高D.焊接速度過快答案：D（焊接速度過快時(shí)，熔池金屬因表面張力無法及時(shí)鋪展，前端熔池未凝固即被后續(xù)熔池推擠，形成隆起的駝峰）4.CO2氣體保護(hù)焊焊接鋁及鋁合金時(shí)，最易出現(xiàn)的缺陷是（）。A.氣孔B.夾渣C.未熔合D.熱裂紋答案：A（鋁表面易形成致密氧化膜Al2O3，CO2高溫分解產(chǎn)生O2與Al反應(yīng)提供Al2O3夾雜，同時(shí)H2O、油脂等分解的H2在熔池凝固時(shí)來不及逸出，形成氫氣孔）5.焊接工藝評(píng)定（PQR）的依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)是（）。A.GB/T3323-2019（射線檢測(cè)）B.NB/T47014-2011（承壓設(shè)備）C.GB50236-2011（現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備）D.AWSD1.1-2020（美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)）答案：B（NB/T47014是國(guó)內(nèi)承壓設(shè)備焊接工藝評(píng)定的專用標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了評(píng)定流程、試驗(yàn)方法及合格指標(biāo)）6.鎢極氬弧焊（TIG）焊接鈦及鈦合金時(shí)，背面保護(hù)氣體應(yīng)選用（）。A.純CO2B.氬氣（純度≥99.99%）C.氬氣+5%氫氣D.氮?dú)獯鸢福築（鈦在高溫下極易與N2、O2、H2反應(yīng)提供脆性化合物，需高純度氬氣保護(hù)熔池及熱影響區(qū)，背面保護(hù)范圍應(yīng)覆蓋焊縫兩側(cè)各100mm）7.焊接殘余應(yīng)力的主要危害是（）。A.提高焊縫強(qiáng)度B.降低結(jié)構(gòu)剛度C.導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕開裂D.改善疲勞性能答案：C（殘余拉應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)共同作用時(shí)，會(huì)加速裂紋擴(kuò)展，引發(fā)應(yīng)力腐蝕開裂，是壓力容器、管道等設(shè)備失效的常見原因）8.評(píng)定焊縫沖擊韌性時(shí)，試樣缺口應(yīng)開在（）。A.焊縫中心B.熱影響區(qū)（HAZ）粗晶區(qū)C.熔合線D.以上均需答案：D（沖擊試樣需分別在焊縫、熔合線、熱影響區(qū)粗晶區(qū)取樣，因這些區(qū)域是組織最薄弱的部位，需全面評(píng)估韌性）9.焊接熱輸入計(jì)算公式為（）。A.Q=IU/vB.Q=I/UvC.Q=U/IvD.Q=Iv/U答案：A（熱輸入Q（J/mm）=焊接電流I（A）×電弧電壓U（V）/焊接速度v（mm/s），反映單位長(zhǎng)度焊縫獲得的能量）10.堆焊耐磨層時(shí)，為減少稀釋率，應(yīng)采用（）。A.大電流、快速度B.小電流、慢速度C.大電流、慢速度D.小電流、快速度答案：D（稀釋率=（母材熔深面積）/（熔敷金屬面積+母材熔深面積），小電流減少母材熔化量，快速度縮短熱作用時(shí)間，降低稀釋率）11.激光-電弧復(fù)合焊接的主要優(yōu)勢(shì)是（）。A.設(shè)備成本低B.可焊接厚板（>20mm）C.無需保護(hù)氣體D.對(duì)裝配間隙不敏感答案：B（激光深熔焊可形成深寬比大的焊縫，電弧焊填充金屬并穩(wěn)定熔池，兩者復(fù)合可焊接20-100mm厚板，效率高于單一工藝）12.焊接接頭中，硬度最高的區(qū)域通常是（）。A.焊縫中心B.熱影響區(qū)（HAZ）細(xì)晶區(qū)C.熱影響區(qū)（HAZ）粗晶區(qū)D.母材答案：C（粗晶區(qū)因高溫晶粒長(zhǎng)大，冷卻時(shí)易形成馬氏體等淬硬組織，硬度顯著高于母材和焊縫）13.磁粉檢測(cè)（MT）適用于檢測(cè)（）。A.表面及近表面缺陷（如裂紋）B.內(nèi)部氣孔C.焊縫余高D.非金屬夾雜物答案：A（磁粉檢測(cè)利用漏磁場(chǎng)吸附磁粉顯示缺陷，僅適用于鐵磁性材料的表面及近表面缺陷檢測(cè)）14.焊接16MnR（Q345R）容器時(shí)，若焊后需進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，溫度應(yīng)控制在（）。A.300-400℃B.550-650℃C.750-850℃D.900-1000℃答案：B（Q345R的Ac1約為720℃，消除應(yīng)力熱處理需在Ac1以下（550-650℃），避免組織相變，同時(shí)有效降低殘余應(yīng)力）15.鋁合金MIG焊時(shí)，采用的電源極性為（）。A.直流正接（DCSP）B.直流反接（DCRP）C.交流（AC）D.脈沖直流答案：B（直流反接時(shí)，焊絲為陽極，電弧熱量集中于母材，同時(shí)利用“陰極霧化”作用清除鋁表面氧化膜，改善熔合質(zhì)量）16.下列哪種焊接方法最易產(chǎn)生焊接煙塵（）？A.焊條電弧焊B.TIG焊C.埋弧焊D.氣焊答案：A（焊條藥皮中含有大量造渣劑、穩(wěn)弧劑（如K2O、Na2O），焊接時(shí)高溫分解產(chǎn)生金屬氧化物（如Fe2O3、MnO）、氟化物（如NaF）等煙塵，濃度可達(dá)50-100mg/m3）17.評(píng)定焊接材料的工藝性能時(shí)，不包括（）。A.電弧穩(wěn)定性B.脫渣性C.熔敷金屬化學(xué)成分D.飛濺大小答案：C（工藝性能指焊接過程中的操作特性，如電弧穩(wěn)定性、脫渣性、飛濺等；熔敷金屬化學(xué)成分屬于力學(xué)性能評(píng)定內(nèi)容）18.焊接冷裂紋的主要特征是（）。A.發(fā)生在焊后立即冷卻時(shí)B.裂紋表面有氧化色C.多產(chǎn)生于熱影響區(qū)或熔合線D.斷口呈沿晶斷裂答案：C（冷裂紋具有延遲性（焊后幾小時(shí)至幾天），裂紋表面無氧化色（低溫形成），多在淬硬組織區(qū)（熱影響區(qū)）或熔合線處產(chǎn)生，斷口為穿晶或沿晶混合斷裂）19.焊接銅及銅合金時(shí)，最常用的預(yù)熱溫度是（）。A.50-100℃B.150-250℃C.300-500℃D.600-800℃答案：C（銅的導(dǎo)熱性是鋼的8倍，需較高預(yù)熱溫度（300-500℃）以減少冷卻速度，防止裂紋及未熔合）20.數(shù)字化焊機(jī)的核心優(yōu)勢(shì)是（）。A.體積小B.可精確控制焊接參數(shù)（如電流、電壓波形）C.無需接地線D.適用所有材料答案：B（數(shù)字化焊機(jī)通過DSP或FPGA芯片實(shí)現(xiàn)參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)控，可針對(duì)不同材料（如鋁、不銹鋼）設(shè)置專用波形（如脈沖MIG的雙脈沖模式），提高焊接質(zhì)量穩(wěn)定性）二、判斷題（每題1分，共15分，正確打“√”，錯(cuò)誤打“×”）1.預(yù)熱可以完全消除焊接冷裂紋。（）答案：×（預(yù)熱可降低冷卻速度，減少淬硬組織，降低氫含量，但無法完全消除，需結(jié)合控制氫、改善組織等措施）2.埋弧焊焊接時(shí)，焊劑粒度越細(xì)，焊縫成形越好。（）答案：×（焊劑粒度過細(xì)會(huì)增加堆散密度，阻礙氣體逸出，易產(chǎn)生氣孔；粗粒度焊劑透氣性好，但覆蓋性差，需根據(jù)電流選擇合適粒度（如大電流用粗粒度））3.奧氏體不銹鋼焊接后，采用空冷可減少晶間腐蝕傾向。（）答案：√（空冷速度較快，可縮短焊縫在450-850℃（敏化溫度區(qū)）的停留時(shí)間，減少Cr23C6析出）4.焊接殘余變形的矯正方法中，機(jī)械矯正會(huì)增加殘余應(yīng)力。（）答案：√（機(jī)械矯正通過外力使材料產(chǎn)生塑性變形，抵消原有變形，但會(huì)引入新的殘余應(yīng)力）5.纖維素型焊條（如E6010）適用于全位置焊接，且熔深較淺。（）答案：×（纖維素焊條藥皮含大量纖維素（15-30%），燃燒產(chǎn)生大量CO、H2氣體，電弧吹力大，熔深大，適用于管道下向焊等全位置焊接）6.鈦合金焊接時(shí)，保護(hù)氣體可選用氮?dú)?，因氮與鈦反應(yīng)提供TiN可提高硬度。（）答案：×（鈦在高溫下與氮反應(yīng)提供脆性TiN，會(huì)顯著降低塑性，必須用高純度氬氣保護(hù)）7.焊接工藝評(píng)定（PQR）的試件厚度為12mm，則其適用的焊件厚度上限為24mm。（）答案：√（根據(jù)NB/T47014，當(dāng)試件厚度T≤38mm時(shí)，適用焊件厚度上限為2T；T>38mm時(shí)，上限為T+19mm）8.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（CO2焊）的焊縫含氫量比焊條電弧焊低，因此抗冷裂性更好。（）答案：√（CO2焊使用惰性氣體保護(hù)，無藥皮含氫物質(zhì)，焊縫擴(kuò)散氫含量（≤5mL/100g）遠(yuǎn)低于焊條電弧焊（10-20mL/100g），抗冷裂性更優(yōu)）9.磁粉檢測(cè)不能檢測(cè)奧氏體不銹鋼焊縫，因奧氏體不銹鋼無磁性。（）答案：√（磁粉檢測(cè)僅適用于鐵磁性材料，奧氏體不銹鋼為順磁性，無法被磁化，故不能用MT檢測(cè)）10.焊接熱輸入越大，焊縫冷卻速度越慢，因此所有材料都應(yīng)采用大線能量焊接。（）答案：×（低合金高強(qiáng)鋼、不銹鋼等對(duì)熱輸入敏感，大線能量會(huì)導(dǎo)致晶粒粗化、韌性下降（如低合金高強(qiáng)鋼）或晶間腐蝕傾向增加（如不銹鋼），需嚴(yán)格控制熱輸入）11.堆焊層的硬度越高，耐磨性越好，因此應(yīng)盡可能提高堆焊材料的硬度。（）答案：×（硬度是耐磨性的重要指標(biāo)，但過高硬度會(huì)導(dǎo)致脆性增加，易產(chǎn)生裂紋，需根據(jù)工況（如磨粒磨損、沖擊磨損）選擇合適硬度（如礦山機(jī)械堆焊層硬度HRC55-60，軋輥堆焊層HRC40-50））12.激光焊接的焊縫深寬比大，因此適用于所有厚度的板材焊接。（）答案：×（激光焊接對(duì)裝配精度要求極高（間隙≤0.1mm），厚板焊接時(shí)需高功率激光器（>10kW），成本高，且厚板易產(chǎn)生氣孔、裂紋，通常與電弧焊復(fù)合使用）13.焊接接頭的彎曲試驗(yàn)可檢驗(yàn)焊縫的塑性及結(jié)合強(qiáng)度。（）答案：√（彎曲試驗(yàn)通過將試樣彎至規(guī)定角度（如180°），觀察表面是否有裂紋，可評(píng)估焊縫及熱影響區(qū)的塑性和結(jié)合質(zhì)量）14.氣焊火焰中的氧化焰適用于焊接黃銅，因可減少鋅的蒸發(fā)。（）答案：×（黃銅含鋅（Zn），氧化焰中O2過量，會(huì)提供ZnO（熔點(diǎn)1800℃），增加熔渣黏度，且Zn蒸發(fā)更嚴(yán)重；應(yīng)采用輕微氧化焰或中性焰，并添加含硼砂的焊絲（如HS221）脫氧）15.數(shù)字化焊機(jī)的“一元化調(diào)節(jié)”功能是指僅需調(diào)節(jié)電流，電壓自動(dòng)匹配。（）答案：√（一元化調(diào)節(jié)通過預(yù)設(shè)的I-U特性曲線，調(diào)節(jié)電流時(shí)電壓自動(dòng)按最優(yōu)比例調(diào)整，簡(jiǎn)化操作，適用于批量生產(chǎn)）三、簡(jiǎn)答題（每題5分，共40分）1.簡(jiǎn)述焊接工藝評(píng)定（PQR）的主要步驟。答案：①編制焊接工藝指導(dǎo)書（WPS）：根據(jù)母材、焊接方法、接頭形式等確定初始參數(shù)（如電流、電壓、預(yù)熱溫度）；②制備試件：按WPS焊接試板（板/管）；③試件檢驗(yàn)：進(jìn)行外觀檢查、無損檢測(cè)（RT/UT）、力學(xué)性能試驗(yàn)（拉伸、彎曲、沖擊）、必要時(shí)做化學(xué)分析或宏觀金相；④評(píng)定結(jié)果：若所有試驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)（如NB/T47014），則PQR有效，根據(jù)PQR修訂WPS；⑤記錄存檔：保存PQR、WPS、試驗(yàn)報(bào)告等文件。2.奧氏體不銹鋼焊接時(shí)，如何預(yù)防熱裂紋？答案：①控制化學(xué)成分：選用低碳（C≤0.03%）或超低碳焊條，添加Ti、Nb等穩(wěn)定化元素（如321不銹鋼含Ti），減少S、P等雜質(zhì)（≤0.03%）；②調(diào)整焊接工藝：采用小線能量（電流小、速度快），降低熔池過熱；③控制焊縫成形：保持焊縫成形系數(shù)（寬度/深度）>1.3，避免窄而深的焊縫（易產(chǎn)生柱狀晶偏析）；④焊后處理：對(duì)重要構(gòu)件可進(jìn)行固溶處理（1050-1150℃水淬），溶解晶界碳化物。3.低合金高強(qiáng)鋼焊接時(shí)的主要問題及解決措施。答案：主要問題：①冷裂紋（延遲裂紋）：因淬硬組織、氫殘留、殘余應(yīng)力共同作用；②熱影響區(qū)脆化：粗晶區(qū)晶粒粗大，韌性下降；③軟化問題（針對(duì)調(diào)質(zhì)鋼）：焊接熱循環(huán)導(dǎo)致熱影響區(qū)軟化，強(qiáng)度降低。解決措施：①控制氫：使用低氫或超低氫焊材（擴(kuò)散氫≤5mL/100g），焊前烘干焊條（如堿性焊條350-400℃×1h），清理坡口油污、水分；②預(yù)熱與層間溫度控制：根據(jù)碳當(dāng)量（CE）確定預(yù)熱溫度（如CE>0.4%時(shí)預(yù)熱100-200℃），層間溫度不低于預(yù)熱溫度；③優(yōu)化焊接工藝：采用小線能量（避免晶粒粗化），但需防止冷卻過快（可采用多道焊）；④焊后熱處理：對(duì)厚板或重要結(jié)構(gòu)進(jìn)行消氫處理（200-350℃×2h）或消除應(yīng)力退火（550-650℃）。4.簡(jiǎn)述CO2氣體保護(hù)焊飛濺產(chǎn)生的原因及減少措施。答案：原因：①冶金反應(yīng)飛濺：CO2高溫分解為CO和O，O與Fe反應(yīng)提供FeO，F(xiàn)eO與C反應(yīng)提供CO，在熔滴中膨脹爆炸；②斑點(diǎn)壓力飛濺：直流反接時(shí)，電弧斑點(diǎn)壓力作用于熔滴，阻礙過渡；③熔滴短路飛濺：短路過渡時(shí)，液橋爆斷產(chǎn)生飛濺。措施：①采用富氬混合氣體（如80%Ar+20%CO2），減少CO提供；②優(yōu)化焊接參數(shù)：短路過渡時(shí)選小電流（100-200A）、低電壓（18-24V），射流過渡時(shí)選大電流（250A以上）、高電壓；③使用脈沖電源：控制熔滴過渡頻率，減少短路次數(shù)；④焊槍角度：保持10-15°后傾角，避免垂直施焊。5.如何通過無損檢測(cè)（NDT）綜合判定焊縫內(nèi)部缺陷性質(zhì)？答案：①射線檢測(cè)（RT）：根據(jù)底片上缺陷的形狀、黑度判定（如氣孔呈圓形/橢圓形黑團(tuán)，裂紋呈細(xì)直線狀黑紋）；②超聲波檢測(cè)（UT）：通過回波波形、動(dòng)態(tài)包絡(luò)線分析（裂紋回波尖銳，氣孔回波低平）；③磁粉檢測(cè)（MT）：顯示表面/近表面缺陷的位置和走向（裂紋呈連續(xù)磁痕）；④滲透檢測(cè)（PT）：顯示表面開口缺陷（裂紋呈紅色細(xì)線）。綜合RT的定性、UT的定位定量、MT/PT的表面檢測(cè)，可全面判定缺陷類型（如裂紋、氣孔、夾渣）、位置及尺寸。6.焊接鈦合金時(shí)，為什么需要嚴(yán)格保護(hù)熔池及熱影響區(qū)？答案：鈦在常溫下表面有致密氧化膜（TiO2），但高溫（>400℃）下氧化膜失效，鈦與O2、N2、H2反應(yīng)劇烈：①與O2反應(yīng)提供TiO2，使焊縫脆化；②與N2反應(yīng)提供Ti3N，顯著降低塑性；③與H2反應(yīng)提供TiH2，導(dǎo)致氫脆。因此，焊接時(shí)需用高純度氬氣（≥99.99%）保護(hù)熔池（正面用焊槍拖罩，背面用保護(hù)罩），且保護(hù)范圍需覆蓋焊縫兩側(cè)各100mm，直至冷卻至400℃以下。7.簡(jiǎn)述厚板多層多道焊的層間處理要點(diǎn)。答案：①層間溫度控制：根據(jù)材料（如低合金高強(qiáng)鋼控制在150-250℃），過高導(dǎo)致晶粒粗化，過低增加冷裂風(fēng)險(xiǎn)；②清渣與修磨：每層焊后清除熔渣、飛濺，若有咬邊、氣孔等缺陷需打磨至合格；③道間順序：采用窄焊道、多道焊，避免單道過寬（防止晶粒粗大）；④錘擊處理（可選）：對(duì)低合金高強(qiáng)鋼，每層焊后用圓頭錘錘擊焊縫（避免錘擊根部），釋放殘余應(yīng)力；⑤后熱：若層間溫度低于要求，需重新預(yù)熱至規(guī)定溫度再施焊。8.分析焊接接頭中“未熔合”缺陷的產(chǎn)生原因及預(yù)防措施。答案：原因：①焊接參數(shù)不當(dāng)：電流過小、速度過快，熔池?zé)崃坎蛔悖虎谄驴谠O(shè)計(jì)不合理：角度過小、鈍邊過厚，焊槍無法到達(dá)根部；③操作問題：焊槍角度偏離、擺動(dòng)不當(dāng)，熔敷金屬未與母材/前道焊縫熔合；④清理不徹底：坡口或?qū)娱g有氧化皮、油污，阻礙熔合。預(yù)防措施：①優(yōu)化參數(shù)：增大電流（但不超過臨界值）、降低速度，確保熔深；②合理設(shè)計(jì)坡口：如V型坡口角度60-70°，鈍邊1-2mm；③規(guī)范操作：焊槍指向坡口兩側(cè)，擺動(dòng)時(shí)在坡口邊緣稍作停留；④徹底清理：用鋼絲刷、砂輪機(jī)清除坡口及層間氧化物、雜質(zhì)。四、綜合題（共5題，任選3題，每題15分，共45分）1.某企業(yè)采用Q345R（16MnR）鋼焊接一臺(tái)容積50m3的壓力容器，焊后射線檢測(cè)發(fā)現(xiàn)環(huán)焊縫存在多條縱向裂紋，經(jīng)分析為冷裂紋。請(qǐng)結(jié)合材料特性、焊接工藝，分析裂紋產(chǎn)生的可能原因，并提出解決措施。答案：可能原因：①材料因素：Q345R碳當(dāng)量（CE）約0.4-0.45%，焊接性中等，若板厚較大（如δ>30mm），淬硬傾向增加；②氫含量：焊材未烘干（如堿性焊條受潮，擴(kuò)散氫>10mL/100g），或坡口清理不徹底（油污、水分分解出H2）；③冷卻速度：未預(yù)熱或預(yù)熱溫度不足（如板厚30mm時(shí)預(yù)熱溫度應(yīng)≥150℃），導(dǎo)致熱影響區(qū)形成馬氏體等淬硬組織；④殘余應(yīng)力：環(huán)焊縫拘束度大（容器直徑小、壁厚大），焊接殘余應(yīng)力高。解決措施：①控制氫：使用超低氫焊材（擴(kuò)散氫≤5mL/100g），焊前焊條350-400℃烘干1h，坡口用丙酮清理油污，并用火焰烘烤去水；②預(yù)熱與層間溫度：根據(jù)板厚（δ=30mm），預(yù)熱溫度150-200℃，層間溫度不低于預(yù)熱溫度；③優(yōu)化焊接工藝：采用小線能量（15-25kJ/cm），多道焊（減少單次熱輸入），焊后立即進(jìn)行消氫處理（250-300℃×2h）；④降低拘束度：焊接時(shí)采用分段退焊法，減少殘余應(yīng)力，焊后進(jìn)行消除應(yīng)力退火（580-620℃×2h）。2.某管道工程采用X70管線鋼（σs≥485MPa）進(jìn)行環(huán)縫焊接，設(shè)計(jì)要求焊縫沖擊韌性（-20℃）≥47J，但實(shí)際檢測(cè)發(fā)現(xiàn)部分焊縫沖擊值僅20-30J。請(qǐng)分析可能的影響因素，并提出改進(jìn)措施。答案：影響因素：①熱輸入過大：X70為微合金控軋鋼（含Nb、V、Ti），大線能量（>35kJ/cm）會(huì)導(dǎo)致熱影響區(qū)（HAZ）粗晶區(qū)晶粒粗大，析出相（如NbC）溶解，冷卻時(shí)形成貝氏體+馬氏體混合組織，韌性下降；②焊材匹配不當(dāng)：選用熔敷金屬強(qiáng)韌性不足的焊材（如抗拉強(qiáng)度過高但韌性低），或焊材成分偏析（S、P含量超標(biāo)）；③冷卻速度過快：未控制層間溫度（如層溫<80℃），導(dǎo)致HAZ形成硬脆的馬氏體組織；④焊接位置影響：固定口焊接時(shí)，仰焊位置熱輸入不足，熔池保護(hù)不良，易產(chǎn)生未熔合、夾渣等缺陷，降低沖擊韌性。改進(jìn)措施：①控制熱輸入：采用中等線能量（20-30kJ/cm），匹配脈沖MIG焊或STT（表面張力過渡）焊，穩(wěn)定熔池；②優(yōu)化焊材：選用低匹配焊材（熔敷金屬σb比母材低5