2025年焊工高级试卷及答案

2025年焊工高级试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.低合金高强钢Q690焊接时，为防止冷裂纹，最关键的工艺措施是（）。A.提高焊接电流B.严格控制氢含量C.增大坡口角度D.降低层间温度2.奥氏体不锈钢与珠光体钢焊接时，过渡层的主要作用是（）。A.提高焊缝强度B.减少碳迁移C.增加焊缝韧性D.降低热输入3.下列焊接缺陷中，对疲劳强度影响最大的是（）。A.气孔B.未熔合C.夹渣D.咬边4.采用X射线检测对接焊缝时，若透照厚度为30mm，像质计灵敏度要求为2%，则应能识别的最细金属丝直径为（）。A.0.3mmB.0.6mmC.0.9mmD.1.2mm5.埋弧焊焊接厚板时，若焊剂熔点过高，可能导致的缺陷是（）。A.气孔B.裂纹C.未焊透D.夹渣6.铝及铝合金MIG焊时，最适宜的保护气体是（）。A.纯ArB.Ar+2%O₂C.Ar+CO₂D.纯CO₂7.焊接工艺评定（PQR）的关键因素不包括（）。A.焊接方法B.母材厚度C.焊后热处理D.焊工操作技能8.焊接残余应力的产生主要是由于（）。A.焊缝金属收缩B.母材强度高C.焊接速度快D.保护气体不纯9.钛及钛合金焊接时，最易产生的缺陷是（）。A.氢脆B.热裂纹C.夹钨D.气孔10.下列焊接方法中，热输入最低的是（）。A.焊条电弧焊B.激光焊C.埋弧焊D.气保焊11.评定焊缝金属低温冲击韧性时，试样缺口应开在（）。A.焊缝中心B.熔合线C.热影响区D.母材12.管道全位置焊接时，仰焊位置的关键操作要点是（）。A.增大焊接电流B.缩短电弧长度C.加快焊速D.采用大直径焊条13.焊接1Cr18Ni9Ti不锈钢时，为防止晶间腐蚀，应控制（）。A.焊缝含碳量B.焊接热输入C.层间温度D.以上都是14.厚壁容器环缝焊接时，多层多道焊的主要目的是（）。A.提高效率B.减少应力集中C.细化晶粒D.降低冷却速度15.超声波检测中，若发现缺陷波幅超过定量线但低于判废线，应（）。A.判为合格B.返修C.扩大检测范围D.标记并记录二、判断题（每题1分，共10分）1.预热可以降低焊接冷却速度，减少淬硬组织，从而防止冷裂纹。（）2.焊接奥氏体不锈钢时，采用小电流、快速焊可减少热裂纹倾向。（）3.二氧化碳气体保护焊中，使用Ar+CO₂混合气体可减少飞溅。（）4.焊接工艺规程（WPS）必须依据焊接工艺评定（PQR）编制。（）5.铝镁合金焊接时，氧化膜熔点（2050℃）远高于铝熔点（660℃），需采用交流电源破膜。（）6.焊缝余高越大，承载能力越强，因此应尽量增大余高。（）7.磁粉检测只能检测铁磁性材料表面及近表面缺陷。（）8.铜及铜合金焊接时，热裂纹倾向小，主要问题是气孔和未熔合。（）9.焊接残余变形的矫正方法包括机械矫正和火焰矫正，火焰矫正时应避免过热。（）10.钨极氩弧焊（TIG）焊接不锈钢时，背面充氩保护可防止氧化。（）三、简答题（每题8分，共40分）1.简述低合金高强钢焊接时冷裂纹的产生机理及预防措施。2.奥氏体不锈钢焊接时，为什么容易产生热裂纹？可采取哪些措施预防？3.简述CO₂气体保护焊飞溅产生的主要原因及控制方法。4.焊接工艺评定的目的是什么？其主要试验项目包括哪些？5.简述X射线检测与超声波检测的优缺点对比。四、综合应用题（20分）某企业需焊接一台Q345R（16MnR）材质的压力容器环缝，壁厚25mm，设计压力10MPa，工作温度-20℃。请制定该环缝的焊接工艺方案，要求包括：坡口形式、焊接方法、焊材选择、工艺参数（电流、电压、焊速）、预热及层间温度控制、焊后热处理要求，以及焊缝检验项目。2025年焊工高级理论知识试卷答案一、单项选择题1.B（低合金高强钢冷裂纹主要由氢、淬硬组织和应力共同作用，控制氢含量是关键）2.B（珠光体钢中的碳向奥氏体焊缝迁移，形成脱碳层和增碳层，过渡层可抑制碳扩散）3.B（未熔合属于面状缺陷，应力集中最严重，显著降低疲劳强度）4.B（灵敏度=丝径/透照厚度×100%，丝径=30×2%=0.6mm）5.D（焊剂熔点过高，熔化后流动性差，熔渣不易浮出，导致夹渣）6.A（铝及铝合金MIG焊需纯Ar保护，O₂或CO₂会加剧氧化）7.D（焊接工艺评定考核工艺参数，与焊工操作技能无关）8.A（焊接时局部加热-冷却导致不均匀收缩，产生残余应力）9.A（钛易吸氢，冷却时氢析出形成氢化物，导致氢脆）10.B（激光焊能量集中，热输入最低）11.A（焊缝中心是力学性能最薄弱区域，需重点检测）12.B（仰焊时熔池易下淌，缩短电弧可增强电弧吹力，控制熔池）13.D（晶间腐蚀与碳含量、热输入（影响敏化温度停留时间）、层间温度均相关）14.C（多层多道焊的热循环可细化晶粒，改善焊缝性能）15.D（需记录缺陷位置、尺寸，评估是否影响使用）二、判断题1.√2.√（小电流、快速焊减少高温停留时间，降低热裂纹）3.√（Ar+CO₂混合气体可稳定电弧，减少飞溅）4.√5.√（交流电源的阴极雾化作用可破除氧化膜）6.×（余高过大导致应力集中，降低疲劳强度）7.√8.×（铜导热快，易形成热裂纹）9.√10.√（背面充氩防止不锈钢氧化变色）三、简答题1.冷裂纹产生机理：焊接时熔池吸收氢，冷却过程中氢向热影响区扩散；热影响区因冷却速度快形成淬硬马氏体组织；焊接残余应力作用下，氢在应力集中区聚集，导致晶格畸变，最终形成裂纹。预防措施：①焊前预热（100-150℃），降低冷却速度；②严格烘干焊材（如低氢焊条350-400℃烘干1-2h），控制氢含量；③采用小热输入焊接，减少淬硬倾向；④焊后及时后热（200-300℃保温2h），促进氢扩散；⑤合理设计坡口，减少焊接应力。2.热裂纹原因：奥氏体不锈钢焊缝为柱状晶组织，杂质（S、P）易在晶界偏析，形成低熔点共晶；线膨胀系数大，焊接应力大；凝固温度区间宽，液态金属凝固收缩时晶界结合力弱。预防措施：①控制焊缝成分，添加Ti、Nb等元素形成稳定碳化物，减少晶界C含量；②采用小电流、快速焊，减少高温停留时间；③选用低碳或超低碳焊材（如E308L）；④调整焊接顺序，减少应力集中；⑤焊后锤击焊缝，释放应力。3.飞溅原因：①CO₂气体在高温分解产生CO，膨胀导致熔滴爆炸；②熔滴过渡形式（短路过渡时电流峰值过高）；③焊丝伸出长度过长，电阻热增加，熔滴过热；④电弧电压与电流不匹配，电弧不稳定。控制方法：①采用Ar+CO₂（80%Ar+20%CO₂）混合气体，稳定电弧；②优化焊接参数（如短路过渡时电流100-150A，电压18-22V）；③缩短焊丝伸出长度（10-15mm）；④使用药芯焊丝（药皮可吸收飞溅）；⑤调整焊机波形控制（如脉冲MAG焊）。4.焊接工艺评定目的：验证所拟定的焊接工艺能否满足产品使用性能要求，为编制焊接工艺规程（WPS）提供依据。主要试验项目：①外观检查；②无损检测（RT/UT）；③力学性能试验（拉伸、弯曲、冲击）；④特殊性能试验（如晶间腐蚀、硬度）；⑤宏观金相检验（检测裂纹、未熔合等）。5.X射线检测优点：成像直观，缺陷定性准确，底片可长期保存；缺点：对厚工件（＞80mm）灵敏度低，辐射危害大，成本高。超声波检测优点：检测厚度大（可达数米），对裂纹等面状缺陷灵敏度高，速度快；缺点：缺陷定性依赖人员经验，无直接记录，对近表面缺陷不敏感。四、综合应用题焊接工艺方案：1.坡口形式：V型坡口（角度60°±5°），钝边1-2mm，间隙2-3mm（便于熔透）。2.焊接方法：采用埋弧焊（SAW）为主（效率高、质量稳定），打底焊用钨极氩弧焊（TIG）（保证背面成型）。3.焊材选择：TIG打底焊丝H08MnMoA（φ2.5mm）；埋弧焊丝H10Mn2（φ4mm），匹配焊剂SJ101（低氢型，需300-350℃烘干2h）。4.工艺参数：-TIG打底：电流120-140A，电压12-14V，焊速8-10cm/min，氩气流量10-15L/min。-埋弧焊填充/盖面：电流500-550A，电压30-32V，焊速30-35cm/min（保证熔深和成型）。5.预热及层间温度：Q345R在-20℃环境焊接，需预热100-150℃（用火焰或电加热），层间温度控制在120-200℃（避免过低产生淬硬