(2025年)金屬材料焊接考試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.下列焊接方法中，屬于壓焊的是（）。A.鎢極氬弧焊（TIG）B.電阻點(diǎn)焊C.埋弧焊（SAW）D.熔化極氣體保護(hù)焊（MIG）2.低合金高強(qiáng)鋼（如Q460）焊接時(shí)，最易產(chǎn)生的焊接缺陷是（）。A.熱裂紋B.冷裂紋C.氣孔D.夾渣3.奧氏體不銹鋼（如304）焊接時(shí)，為防止晶間腐蝕，通常采用的措施是（）。A.提高焊接熱輸入B.降低冷卻速度C.選用超低碳焊絲（如308L）D.焊后不進(jìn)行熱處理4.鋁及鋁合金焊接時(shí)，熔池表面易形成難熔氧化膜，其主要成分是（）。A.Al?O?B.MgOC.SiO?D.Fe?O?5.焊接熱輸入Q的計(jì)算公式為Q=IU/ν，其中ν的單位是（）。A.mm/sB.cm/minC.m/hD.mm/min6.鑄鐵補(bǔ)焊時(shí)，采用熱焊法（預(yù)熱600~700℃）的主要目的是（）。A.減少白口組織B.提高焊縫強(qiáng)度C.降低焊接應(yīng)力D.防止氣孔7.鈦及鈦合金焊接時(shí)，最關(guān)鍵的保護(hù)措施是（）。A.采用大電流快速焊接B.焊前徹底清理油污C.焊接區(qū)及熱影響區(qū)使用惰性氣體（Ar）全程保護(hù)D.焊后進(jìn)行正火處理8.下列焊接材料中，屬于酸性焊條的是（）。A.E5015（J507）B.E4303（J422）C.E6016（J606）D.E7018（J708）9.埋弧焊焊接厚板時(shí)，若焊接速度過(guò)慢，可能導(dǎo)致的缺陷是（）。A.未熔合B.咬邊C.焊縫成形不良（如余高過(guò)大）D.氣孔10.焊接接頭中，熱影響區(qū)的粗晶區(qū)（過(guò)熱區(qū)）組織特點(diǎn)是（）。A.晶粒細(xì)小，塑性韌性好B.晶粒粗大，易產(chǎn)生脆化C.發(fā)生不完全重結(jié)晶，晶粒大小不均D.組織與母材相同11.銅及銅合金焊接時(shí)，最易出現(xiàn)的問(wèn)題是（）。A.冷裂紋B.熱裂紋C.未焊透D.夾鎢12.為減少焊接應(yīng)力，下列工藝措施中錯(cuò)誤的是（）。A.采用對(duì)稱焊接B.焊前預(yù)熱，焊后緩冷C.增大焊接熱輸入D.采用小線能量多道焊13.下列焊接缺陷中，屬于面狀缺陷的是（）。A.氣孔B.夾渣C.裂紋D.未焊透14.焊接殘余變形的基本形式不包括（）。A.收縮變形B.角變形C.波浪變形D.扭曲變形15.焊接過(guò)程中，熔池金屬凝固時(shí)，若冷卻速度過(guò)快，可能導(dǎo)致（）。A.焊縫金屬成分偏析B.晶粒細(xì)化C.氣孔減少D.熱裂紋傾向降低二、填空題（每空1分，共20分）1.焊接方法按焊接過(guò)程特點(diǎn)可分為熔焊、壓焊和______三大類。2.衡量鋼材焊接性的主要指標(biāo)是______，其計(jì)算公式為CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15。3.低碳鋼（如Q235）焊接時(shí)，熱影響區(qū)可分為熔合區(qū)、______、正火區(qū)和不完全重結(jié)晶區(qū)。4.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊（CO?焊）常用的焊絲牌號(hào)是______（舉例一種）。5.焊接熱輸入的單位通常為_(kāi)_____（填寫(xiě)單位符號(hào)）。6.鋁及鋁合金焊接時(shí)，為去除表面氧化膜，常用的清理方法有機(jī)械清理和______。7.奧氏體不銹鋼焊接后，若需進(jìn)行固溶處理，加熱溫度一般為_(kāi)_____℃。8.鑄鐵補(bǔ)焊時(shí)，冷焊法通常采用______焊條（如鎳基焊條）。9.埋弧焊的主要優(yōu)點(diǎn)是焊接生產(chǎn)率高、焊縫質(zhì)量好、______。10.焊接接頭的基本形式有對(duì)接接頭、角接接頭、T形接頭和______。11.焊接過(guò)程中，熔池金屬的凝固屬于______結(jié)晶（填寫(xiě)“一次”或“二次”）。12.防止熱裂紋的主要措施是控制焊縫金屬的______（如S、P含量）和調(diào)整凝固模式。13.鈦及鈦合金焊接時(shí)，若保護(hù)不良，易吸收______、氫、氮等氣體，導(dǎo)致脆化。14.電阻焊的基本類型包括點(diǎn)焊、縫焊和______。15.焊接殘余應(yīng)力按分布方向可分為縱向應(yīng)力、橫向應(yīng)力和______。16.低合金高強(qiáng)鋼焊接時(shí)，預(yù)熱溫度的確定主要依據(jù)鋼材的碳當(dāng)量、______和結(jié)構(gòu)剛性。17.銅及銅合金焊接時(shí)，為提高焊縫的抗裂性，通常采用______焊絲（如硅青銅焊絲）。18.焊接缺陷中，______是最危險(xiǎn)的缺陷，因其具有尖銳的缺口效應(yīng)。19.焊后熱處理（如消應(yīng)力退火）的溫度一般為_(kāi)_____℃，保溫后隨爐冷卻。20.數(shù)字化焊接電源的核心技術(shù)是______控制，可實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)的精確調(diào)節(jié)。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述焊條電弧焊（SMAW）與埋弧焊（SAW）的主要優(yōu)缺點(diǎn)。2.分析Q345（16Mn）低合金高強(qiáng)鋼焊接時(shí)，熱影響區(qū)的組織變化及其對(duì)性能的影響。3.說(shuō)明鋁及鋁合金焊接時(shí)易產(chǎn)生氣孔的原因及預(yù)防措施。4.列舉三種常用的焊接缺陷檢測(cè)方法，并簡(jiǎn)述其適用范圍。5.簡(jiǎn)述焊接殘余應(yīng)力的危害及消除方法。四、分析題（每題10分，共20分）1.某壓力容器環(huán)焊縫（材料為15CrMoR，厚度20mm）在射線檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)多條縱向裂紋，裂紋位于焊縫與熱影響區(qū)交界處。試分析可能的裂紋類型（冷裂紋或熱裂紋）、產(chǎn)生原因及預(yù)防措施。2.某公司采用CO?氣體保護(hù)焊焊接Q345B鋼板（厚度12mm），焊后發(fā)現(xiàn)焊縫表面出現(xiàn)大量氣孔，且氣孔主要分布在焊縫根部。試分析氣孔產(chǎn)生的可能原因（至少4條）及對(duì)應(yīng)的解決措施。五、計(jì)算題（每題10分，共20分）1.采用埋弧焊焊接Q345鋼板（厚度16mm），焊接參數(shù)為：焊接電流I=600A，電弧電壓U=32V，焊接速度ν=30cm/min。計(jì)算焊接熱輸入Q（單位：kJ/cm），并判斷該熱輸入是否適合Q345鋼（Q345鋼推薦熱輸入范圍為15~35kJ/cm）。2.已知某低合金高強(qiáng)鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為：C=0.18%，Mn=1.4%，Cr=0.3%，Mo=0.2%，Ni=0.1%，Cu=0.05%，V=0.03%。計(jì)算其碳當(dāng)量CE，并根據(jù)碳當(dāng)量判斷該鋼的焊接性（CE≤0.4%時(shí)焊接性良好，0.4%<CE≤0.6%時(shí)需采取預(yù)熱等措施，CE>0.6%時(shí)焊接性差）。答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.B3.C4.A5.A6.A7.C8.B9.C10.B11.B12.C13.C14.D15.A二、填空題1.釬焊2.碳當(dāng)量（CE）3.過(guò)熱區(qū)（粗晶區(qū)）4.H08Mn2SiA5.kJ/cm6.化學(xué)清理（堿洗+酸洗）7.1050~11508.鎳基9.勞動(dòng)條件好（無(wú)弧光、煙塵少）10.搭接接頭11.一次12.雜質(zhì)含量13.氧14.對(duì)焊15.厚度方向應(yīng)力16.板厚17.含脫氧元素（如Si、Mn）18.裂紋19.550~65020.逆變?nèi)?、?jiǎn)答題1.焊條電弧焊優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單、靈活方便，適用于各種位置和不規(guī)則焊縫；缺點(diǎn)：生產(chǎn)率低、焊縫質(zhì)量受焊工技術(shù)影響大、煙塵較多。埋弧焊優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)率高（熔深大、可連續(xù)焊接）、焊縫質(zhì)量穩(wěn)定（熔渣保護(hù)好、成分均勻）、勞動(dòng)條件好；缺點(diǎn)：只能平焊或平角焊、設(shè)備復(fù)雜、不適用于薄板和短焊縫。2.Q345鋼（碳當(dāng)量約0.3%~0.4%）焊接時(shí)，熱影響區(qū)組織變化：①熔合區(qū)：晶粒粗大，成分不均，塑性韌性差；②過(guò)熱區(qū)（粗晶區(qū)）：晶粒嚴(yán)重粗化，形成魏氏組織，脆化明顯；③正火區(qū)：發(fā)生重結(jié)晶，晶粒細(xì)小，塑性韌性好；④不完全重結(jié)晶區(qū)：部分晶粒重結(jié)晶（細(xì)?。?，部分未重結(jié)晶（粗大），性能不均勻?？傮w影響：過(guò)熱區(qū)和熔合區(qū)是焊接接頭的薄弱環(huán)節(jié)，易產(chǎn)生裂紋，需控制熱輸入以減小其寬度。3.氣孔原因：①鋁的氧化膜（Al?O?）吸附水分，焊接時(shí)分解出H?；②液態(tài)鋁溶氫能力強(qiáng)（300℃時(shí)溶氫量是固態(tài)的20倍），凝固時(shí)氫析出形成氣孔；③保護(hù)不良（如氣體純度低、風(fēng)大）導(dǎo)致空氣侵入。預(yù)防措施：①焊前徹底清理氧化膜（機(jī)械+化學(xué)清理）；②采用高純度Ar（≥99.99%）保護(hù)，增大氣體流量；③控制焊接速度（不宜過(guò)快），延長(zhǎng)熔池凝固時(shí)間；④選用含Ti、Zr等脫氧元素的焊絲（如SAlMg5）。4.①射線檢測(cè)（RT）：適用于檢測(cè)內(nèi)部體積型缺陷（氣孔、夾渣），對(duì)平面缺陷（裂紋）敏感性較低；②超聲波檢測(cè)（UT）：適用于檢測(cè)內(nèi)部平面型缺陷（裂紋、未熔合），對(duì)體積型缺陷分辨率較高；③磁粉檢測(cè)（MT）：適用于鐵磁性材料表面及近表面缺陷（裂紋、發(fā)紋）；④滲透檢測(cè)（PT）：適用于非多孔性材料表面開(kāi)口缺陷（裂紋、氣孔）。5.危害：①降低結(jié)構(gòu)承載能力（應(yīng)力集中）；②導(dǎo)致變形（如角變形、波浪變形）；③引發(fā)裂紋（尤其是冷裂紋）；④加速應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂。消除方法：①焊前預(yù)熱（降低冷卻速度，減少溫差應(yīng)力）；②焊后熱處理（消應(yīng)力退火，加熱至550~650℃保溫）；③機(jī)械方法（錘擊焊縫、噴丸）；④采用合理的焊接順序（如對(duì)稱焊、分段退焊）。四、分析題1.裂紋類型：冷裂紋（15CrMoR為珠光體耐熱鋼，含Cr、Mo，淬硬傾向大，易產(chǎn)生冷裂紋）。產(chǎn)生原因：①材料淬硬傾向大（碳當(dāng)量較高），熱影響區(qū)易形成馬氏體組織；②焊縫含氫量高（焊條未烘干、環(huán)境潮濕）；③焊接應(yīng)力大（厚板剛性大，冷卻速度快）；④未采取預(yù)熱或后熱措施。預(yù)防措施：①焊前預(yù)熱（200~300℃），降低冷卻速度；②嚴(yán)格烘干焊條（350~400℃，保溫2h），控制氫含量；③采用低氫型焊條（如R307）；④焊后立即后熱（300~350℃，保溫2h），促進(jìn)氫擴(kuò)散；⑤合理設(shè)計(jì)坡口（減少應(yīng)力集中）。2.氣孔原因：①CO?氣體純度不足（含水分或空氣），導(dǎo)致熔池吸氫；②焊接速度過(guò)快，熔池凝固快，氣體來(lái)不及逸出；③焊絲伸出長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)（>20mm），保護(hù)氣層被破壞；④焊件表面有油污、鐵銹（含水分和碳?xì)浠衔铮?，分解產(chǎn)生氣體；⑤電弧電壓過(guò)高（電弧過(guò)長(zhǎng)），空氣侵入熔池。解決措施：①使用高純度CO?（≥99.5%），并安裝干燥器；②降低焊接速度（控制在40~60cm/min）；③調(diào)整焊絲伸出長(zhǎng)度（10~15mm）；④焊前清理焊件表面（打磨至金屬光澤）；⑤減小電弧電壓（20~24V，與電流匹配）。五、計(jì)算題1.焊接熱輸入Q=IU/ν=（600A×32V）/(30cm/min×10mm/cm÷60s/min)=（19200VA）/(5mm/s)=19200J/s÷5mm/s=3840J/mm=38.4kJ/cm。該熱輸入38.4kJ/cm超過(guò)Q34