2025年压力焊考试题(附答案)

2025年压力焊考试题(附答案)一、单项选择题（每题2分，共20题，40分）1.以下哪种焊接方法属于压力焊范畴？（）A.焊条电弧焊B.钨极氩弧焊C.电阻点焊D.二氧化碳气体保护焊2.电阻焊中，焊接电流的主要作用是（）。A.加热工件B.维持电极压力C.促进冶金反应D.减少氧化3.摩擦焊的焊接过程中，核心温度通常控制在材料熔点的（）。A.30%-50%B.50%-70%C.70%-90%D.90%以上4.扩散焊的关键工艺参数不包括（）。A.焊接温度B.保温时间C.真空度D.焊丝直径5.点焊时，若电极压力过小，最可能出现的缺陷是（）。A.未焊透B.飞溅C.气孔D.裂纹6.超声波焊的工作频率通常为（）。A.10-20kHzB.20-40kHzC.40-60kHzD.60-80kHz7.闪光对焊的焊接过程可分为四个阶段，正确顺序是（）。A.预热→闪光→顶锻→维持B.闪光→预热→顶锻→维持C.预热→顶锻→闪光→维持D.闪光→顶锻→预热→维持8.搅拌摩擦焊（FSW）的焊接工具中，起到“搅拌”作用的关键部件是（）。A.轴肩B.搅拌针C.夹头D.冷却系统9.电阻对焊的焊接电流类型多为（）。A.直流B.工频交流C.高频脉冲D.低频方波10.电容储能点焊的主要特点是（）。A.热输入大B.焊接时间长C.适合厚板焊接D.能量集中11.以下哪种材料组合最适合用扩散焊连接？（）A.低碳钢与铝合金B.铜与不锈钢C.钛合金与陶瓷D.纯铝与纯铜12.摩擦焊中，飞边的主要作用是（）。A.增加接头强度B.排出氧化膜和杂质C.减少热输入D.提高焊接速度13.电阻焊设备中，用于调节焊接电流的关键部件是（）。A.变压器B.电极C.冷却水系统D.控制系统14.超声波焊的焊接能量主要通过（）传递。A.电磁感应B.机械振动C.电弧热D.化学能15.闪光对焊中，“闪光”现象的本质是（）。A.金属蒸发产生的电弧B.电极与工件的摩擦火花C.工件端面局部熔化的金属颗粒飞溅D.保护气体电离发光16.搅拌摩擦焊的焊缝组织特征是（）。A.柱状晶粗大B.完全熔化再凝固C.动态再结晶细晶D.大量气孔17.电阻点焊的熔核直径通常为（）倍板厚（t）。A.1-2tB.2-3tC.3-4tD.4-5t18.扩散焊时，焊接压力的主要作用是（）。A.防止工件变形B.促进界面原子扩散C.减少氧化D.提高加热效率19.压力焊作业中，最常见的职业危害是（）。A.放射性辐射B.高频电磁场C.重金属中毒D.噪声污染20.以下哪种压力焊方法可用于焊接塑料？（）A.电阻对焊B.摩擦焊C.超声波焊D.扩散焊二、判断题（每题1分，共10题，10分）1.电阻焊是通过电极对工件施加压力并通电，利用电阻热实现焊接的方法。（）2.摩擦焊只能焊接同种金属，无法焊接异种材料。（）3.扩散焊必须在真空环境中进行，否则界面易氧化。（）4.点焊时，电极材料通常选用导电性好的纯铜。（）5.超声波焊的焊接时间极短，一般为几毫秒至几秒。（）6.闪光对焊的顶锻压力越大，接头质量越好。（）7.搅拌摩擦焊的焊缝无熔池，因此不存在凝固裂纹。（）8.电阻对焊的接头质量主要取决于端面氧化膜的去除程度。（）9.电容储能点焊因能量集中，适合焊接厚度大于5mm的钢板。（）10.压力焊作业时，为提高效率，可暂时不佩戴防护手套。（）三、简答题（每题6分，共5题，30分）1.简述电阻焊的热平衡公式及各参数的意义。2.摩擦焊的焊接过程可分为哪几个阶段？各阶段的主要特征是什么？3.扩散焊的主要工艺参数有哪些？分别对焊接质量有何影响？4.点焊质量的主要检测方法有哪些？简述每种方法的适用场景。5.超声波焊的工作原理是什么？其适用的材料范围有何特点？四、计算题（每题8分，共2题，16分）1.某低碳钢板（厚度t=2mm）采用点焊焊接，已知材料电阻率ρ=1.7×10⁻⁸Ω·m，电极端面直径d=6mm，焊接时间t=0.2s，要求熔核温度达到1500℃（材料熔点约1538℃），假设热效率η=0.8，试计算所需焊接电流I（提示：电阻焊热量公式Q=I²Rt，R=ρL/A，L为工件厚度，A为电流流通截面积）。2.某铝合金轴（直径D=50mm）与钢法兰采用摩擦焊连接，设定摩擦压力p=50MPa，摩擦时间t₁=3s，顶锻压力p₂=120MPa，顶锻时间t₂=1s。已知铝合金密度ρ=2700kg/m³，摩擦阶段的体积损失率为0.5%，试计算摩擦阶段消耗的金属体积V（提示：体积V=π(D/2)²×ΔL，ΔL为摩擦缩短量，ΔL=v×t₁，v为摩擦速度，假设v=0.2m/s）。五、案例分析题（14分）某汽车制造厂采用电阻点焊工艺焊接汽车座椅骨架（材料为Q235低碳钢，厚度1.5mm），近期发现部分焊点出现“虚焊”（熔核直径不足）和“飞溅”缺陷。经检查，焊接设备参数设置为：焊接电流12kA，电极压力2.5kN，焊接时间0.15s，电极端面直径5mm。请分析可能的原因，并提出改进措施。答案一、单项选择题1.C2.A3.C4.D5.B6.B7.A8.B9.B10.D11.C12.B13.A14.B15.C16.C17.B18.B19.D20.C二、判断题1.√2.×3.×（扩散焊可在保护气氛中进行）4.×（常用铬锆铜等合金）5.√6.×（压力过大会导致飞边过大或变形）7.√8.√9.×（适合薄板）10.×（必须佩戴防护手套）三、简答题1.电阻焊热平衡公式：Q=I²Rt=Q₁+Q₂+Q₃，其中Q为总产热量，I为焊接电流，R为焊接区总电阻，t为焊接时间；Q₁为有效加热工件的热量（形成熔核），Q₂为电极和工件的散热损失，Q₃为向周围环境的辐射/对流损失。各参数中，I和t是主要可控参数，R受材料电阻率、接触面积、表面状态影响。2.摩擦焊分为四个阶段：①初始摩擦阶段（工件接触，摩擦热快速升高，界面温度上升）；②不稳定摩擦阶段（界面局部熔化，金属氧化膜破裂，飞边开始形成）；③稳定摩擦阶段（界面温度达到焊接温度，摩擦热与散热平衡，飞边均匀产生）；④顶锻阶段（停止旋转，施加顶锻压力，挤出生成物，形成致密接头）。3.扩散焊的主要工艺参数：①温度（最关键，温度越高原子扩散速率越快，但过高会导致晶粒粗大）；②压力（促进界面紧密接触，减少空洞，一般为0.5-50MPa）；③时间（保温时间越长扩散越充分，但过长影响效率）；④保护气氛（真空或惰性气体，防止氧化，影响界面清洁度）。4.点焊质量检测方法：①破坏性检测（撕开法/凿断法，观察熔核直径和压痕深度，适用于抽检）；②非破坏性检测（超声波探伤，检测内部缺陷；X射线检测，观察熔核形态；硬度测试，评估热影响区性能）；③在线监测（通过焊接过程中的电流、电压、电极位移信号分析，实时判断质量，适用于自动化生产线）。5.超声波焊原理：通过换能器将高频电信号转换为机械振动（20-40kHz），经变幅杆放大后传递至焊头，使工件接触面产生高频摩擦，破坏氧化膜并促进原子扩散，最终实现连接。适用材料：塑性好的金属（如铝、铜、金）、异种金属（如铜-铝）、部分塑料（如ABS、聚氯乙烯），不适合高硬度或脆性材料（如淬火钢、陶瓷）。四、计算题1.计算步骤：（1）电流流通截面积A=π(d/2)²=π×(3×10⁻³m)²≈2.827×10⁻⁵m²；（2）工件电阻R=ρL/A=1.7×10⁻⁸Ω·m×2×10⁻³m/2.827×10⁻⁵m²≈1.2×10⁻⁶Ω；（3）熔核所需热量Q₁=cmΔT（c为比热容，低碳钢c≈460J/(kg·℃)，m=ρV=7850kg/m³×π×(3×10⁻³m)²×2×10⁻³m≈4.4×10⁻⁷kg，ΔT=1500℃-20℃=1480℃），则Q₁≈460×4.4×10⁻⁷×1480≈0.3J；（4）总热量Q=Q₁/η=0.3J/0.8≈0.375J；（5）由Q=I²Rt得I=√(Q/(Rt))=√(0.375/(1.2×10⁻⁶×0.2))≈√(1.5625×10⁶)≈12500A=12.5kA。2.计算步骤：（1）摩擦缩短量ΔL=v×t₁=0.2m/s×3s=0.6m=600mm（注：实际中摩擦速度应为0.2m/s可能过大，此处按题目假设计算）；（2）体积V=π(D/2)²×ΔL=π×(0.025m)²×0.6m≈π×0.000625×0.6≈0.001178m³=1.178×10⁶mm³；（3）考虑体积损失率0.5%，实际消耗体积V’=V×0.5%≈5890mm³（注：题目中“体积损失率”可能指摩擦阶段飞边的体积占原体积的比例，需根据实际定义调整，此处按题意计算）。五、案例分析题可能原因：（1）焊接电流不足：Q235低碳钢点焊推荐电流一般为8-14kA（1.5mm板厚），12kA在范围内，但电极压力2.5kN可能偏低（通常1.5mm板压力需3-4kN），导致接触电阻过大，热量集中在表面，易飞溅；压力不足时熔核形成不充分，导致虚焊。（2）焊接时间过短：0.15s时间过短，热量输入不足，熔核未充分长大。（3）电极端面直径过小：5mm直径对应1.5mm板，熔核直径应≥2-3t=3-4.5mm，5mm电极可能导致压痕过深，熔核被“压散”。（4）表面清理不良：工件表面油污、氧化膜未清除，增加接触电阻，导致局部过热飞溅，同时阻碍熔核形成。改进措施：（1）调整工艺参数