2025年钢结构焊接知识要点考核试卷及答案

2025年钢结构焊接知识要点考核试卷及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.对于Q460C高强钢厚板（板厚40mm）对接焊缝，采用埋弧焊时，下列焊接材料匹配正确的是（）A.H08MnA焊丝+HJ431焊剂B.H10Mn2焊丝+SJ101焊剂C.ER50-6焊丝+CO₂气体D.H08CrMoA焊丝+HJ250焊剂2.钢结构焊接工艺评定中，当板厚为30mm的Q355GJ钢进行V型坡口对接焊评定时，其覆盖的焊件最大厚度应为（）A.30mmB.45mmC.60mmD.90mm3.下列焊接缺陷中，对承受动载荷的钢结构危害最大的是（）A.气孔（直径≤1mm，间距≥5mm）B.咬边（深度0.3mm，长度≤10mm）C.未熔合（长度5mm，位于焊缝根部）D.夹渣（长度3mm，宽度0.5mm）4.采用CO₂气体保护焊焊接Q345B钢时，若气体流量过大，最可能导致的问题是（）A.焊缝氧化严重B.保护气流紊乱，产生气孔C.熔池冷却过快，出现裂纹D.电弧电压不稳定5.某高层钢结构框架柱（箱型截面，板厚50mm）现场对接焊，环境温度为-5℃，相对湿度85%，此时应采取的关键措施是（）A.增大焊接电流，提高熔池温度B.对焊缝两侧100mm范围预热至80~120℃C.缩短焊接层间间隔时间D.采用低氢型焊条并严格烘干6.钢结构焊缝超声波检测中，评定等级为B级时，探头移动区宽度应不小于（）A.1.25P（P为跨距）B.1.5PC.2PD.2.5P7.下列关于焊接残余应力的描述，错误的是（）A.厚板对接焊时，焊缝中心易产生纵向拉应力B.合理的焊接顺序可降低残余应力峰值C.焊后热处理（如600~650℃回火）可消除80%以上残余应力D.残余应力会显著降低钢材的抗拉强度8.某工程采用药芯焊丝气体保护焊（FCAW-G）焊接Q355D钢，焊丝型号为E501T-1，其熔敷金属的最低冲击吸收能量（-20℃）应不小于（）A.27JB.47JC.60JD.70J9.钢结构焊接中，当母材碳当量（Ceq）为0.45%时，焊接性评价为（）A.良好，一般不需预热B.中等，需采取预热或控制冷却速度C.较差，需严格预热和焊后热处理D.极差，不宜采用常规焊接方法10.下列焊接变形控制措施中，属于“反变形法”的是（）A.对长焊缝采用分段退焊B.在焊件两侧设置刚性夹具C.预先将焊件加工成与焊接变形相反的形状D.焊后采用火焰矫正11.埋弧焊焊接速度过快时，最可能出现的缺陷是（）A.焊缝余高过大B.咬边C.未焊透D.气孔12.钢结构角焊缝的计算厚度（he），对于凸形角焊缝，应取（）A.焊缝高度（h）的0.7倍B.焊缝表面至根部的最短距离C.焊缝实际厚度的85%D.焊缝宽度的0.5倍13.焊接H型钢时，翼缘与腹板的角焊缝采用双面连续焊，当腹板厚度为16mm，翼缘厚度为20mm时，焊缝最小焊脚尺寸应为（）A.6mmB.8mmC.10mmD.12mm14.下列焊接检验方法中，属于破坏性检验的是（）A.磁粉检测（MT）B.渗透检测（PT）C.拉伸试验D.超声波检测（UT）15.某工程要求焊缝射线检测（RT）达到Ⅱ级合格，对于厚度20mm的对接焊缝，单个圆形缺陷的最大允许直径为（）A.2mmB.3mmC.4mmD.5mm16.焊接过程中，若电弧电压过高，最可能导致的问题是（）A.熔深减小，焊缝变宽B.熔深增大，焊缝变窄C.熔池温度升高，飞溅减少D.电弧稳定性提高17.低合金高强钢焊接时，为防止冷裂纹，最关键的控制参数是（）A.焊接电流B.层间温度C.焊接速度D.预热温度和冷却速度18.钢结构现场焊接时，风速超过（）时，CO₂气体保护焊需采取防风措施A.2m/sB.5m/sC.8m/sD.10m/s19.下列焊材保管要求中，错误的是（）A.酸性焊条存放温度应≥5℃，相对湿度≤60%B.低氢型焊条使用前需在350~400℃烘干1~2小时C.烘干后的焊条应放入100~150℃恒温箱中随用随取D.焊材可与水泥、涂料等材料同库存放20.焊接工艺规程（WPS）的编制依据不包括（）A.焊接工艺评定报告（PQR）B.母材和焊材的技术标准C.焊件的设计图纸和技术要求D.焊工操作习惯二、填空题（每空1分，共20分）1.钢结构焊接中，常用的预热方法有火焰加热、__________和__________。2.焊缝按受力状态分为__________焊缝和__________焊缝。3.焊接热输入计算公式为__________（单位：kJ/cm）。4.低合金高强钢焊接时，冷裂纹的三大形成因素是__________、__________和__________。5.磁粉检测主要用于检测__________和__________的表面及近表面缺陷。6.钢结构焊接质量验收中，一级焊缝的超声波检测比例为__________，二级焊缝为__________。7.药芯焊丝气体保护焊（FCAW-G）的保护气体通常为__________或__________。8.焊接残余变形的基本形式包括收缩变形、__________、__________和扭曲变形。9.当焊件厚度超过__________时，埋弧焊需采用多道焊或多层焊。10.钢结构焊接用二氧化碳气体纯度应不低于__________（体积分数）。三、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）1.焊接Q355钢时，若环境温度高于5℃，则无需预热。（）2.焊缝余高越高，承载能力越强，因此应尽量增大余高。（）3.埋弧焊焊接时，焊剂层厚度过薄会导致焊缝氧化，产生气孔。（）4.超声波检测中，横波主要用于检测对接焊缝的内部缺陷，纵波主要用于检测板材缺陷。（）5.焊接H型钢时，翼缘与腹板的角焊缝应先焊上翼缘，再焊下翼缘，以减少变形。（）6.低氢型焊条施焊时，电弧应尽量拉长，以保证熔池保护效果。（）7.焊缝返修时，同一部位的返修次数不宜超过2次，第三次返修需制定专项工艺。（）8.焊接残余应力会降低结构的疲劳强度，但对静力强度无显著影响。（）9.二氧化碳气体保护焊的熔滴过渡形式包括短路过渡、颗粒过渡和射流过渡。（）10.钢结构焊接工艺评定中，当改变焊接方法时，需重新进行评定。（）四、简答题（每题6分，共30分）1.简述钢结构焊接中“层间温度”的控制要求及其意义。2.列举5种常见的焊接缺陷，并说明其主要产生原因。3.对比说明超声波检测（UT）与射线检测（RT）在钢结构焊缝检测中的适用范围及优缺点。4.简述低合金高强钢焊接时，防止热裂纹的主要措施。5.某工程需焊接箱型柱（板厚60mm，材质Q460E），试说明焊前准备阶段需重点控制的技术要点。五、案例分析题（每题10分，共20分）案例1：某体育馆钢结构桁架节点焊缝（材质Q355D，板厚30mm，对接焊缝，一级质量要求）超声波检测发现根部存在长度12mm的未焊透缺陷，且缺陷位置位于应力集中区。试分析可能的产生原因，并提出整改措施。案例2：冬季施工中，某工地采用E5015焊条（低氢型）焊接Q345B钢梁柱节点，焊后24小时发现焊缝表面出现多条微裂纹。经检测，裂纹为冷裂纹。结合冷裂纹形成机理，分析可能的影响因素，并给出预防措施。答案一、单项选择题1.B2.C3.C4.B5.B6.A7.D8.B9.B10.C11.C12.B13.A14.C15.B16.A17.D18.B19.D20.D二、填空题1.电加热；感应加热2.承载；非承载（或工作；联系）3.Q=（U×I×60）/（1000×v）（U-电压，I-电流，v-焊接速度）4.氢的存在；淬硬组织；拘束应力5.铁磁性材料；焊缝6.100%；20%7.CO₂；Ar+CO₂（或80%Ar+20%CO₂）8.角变形；弯曲变形9.25mm10.99.5%三、判断题1.×2.×3.√4.√5.×6.×7.√8.√9.√10.√四、简答题1.层间温度控制要求：对于低合金高强钢，层间温度应不低于预热温度，且不超过规定上限（通常≤250℃）。意义：避免焊缝金属因冷却过快形成淬硬组织，减少冷裂纹风险；同时防止层间温度过高导致晶粒粗大，降低焊缝韧性。2.常见缺陷及原因：（1）气孔：焊材未烘干、保护气体不纯、焊接速度过快；（2）未熔合：电流过小、坡口清理不净、焊条角度不当；（3）裂纹（冷裂纹）：氢含量高、淬硬组织、拘束应力大；（4）夹渣：多层焊层间清渣不彻底、焊接速度过慢；（5）咬边：电流过大、电弧过长、运条速度不均。3.适用范围及优缺点：UT：适用于厚板（≥8mm）对接焊缝内部缺陷检测，可定位、定量；优点：检测速度快、成本低、无辐射；缺点：结果判定依赖人员经验，对平面型缺陷（如裂纹）敏感，对体积型缺陷（如气孔）敏感性较低。RT：适用于薄板（≤50mm）对接焊缝，可直观显示缺陷形状；优点：底片可长期保存，对体积型缺陷检测精度高；缺点：成本高、效率低、有辐射危害，对垂直于射线方向的裂纹可能漏检。4.防止热裂纹措施：（1）控制母材和焊材的S、P等杂质含量；（2）调整焊缝金属成分（如增加Mn含量，降低C含量）；（3）采用小热输入焊接，避免焊缝过热；（4）合理设计坡口形式，减少焊缝熔合比；（5）控制焊接顺序，降低拘束应力。5.焊前准备要点：（1）材料复验：核查Q460E钢板的力学性能（尤其是-40℃冲击功）、化学成分；（2）坡口加工：采用机械加工或等离子切割，确保坡口角度（如55°±5°）、钝边（2~3mm）、间隙（6~8mm）符合要求，清除坡口两侧20mm范围内的氧化皮、油污；（3）预热工艺：板厚60mm时，预热温度应≥150℃（需通过工艺评定确定），预热范围为焊缝两侧各100mm；（4）焊材准备：选用匹配的低氢型焊材（如E5515-G焊条或ER55-G焊丝+SJ101焊剂），焊条需350~400℃烘干1~2小时，随用随取；（5）焊接设备检查：确认埋弧焊机或气体保护焊机的电流、电压稳定性，送丝机构顺畅；（6）环境控制：环境温度需≥5℃，相对湿度≤80%，风速＞2m/s时设置防风棚。五、案例分析题案例1：原因分析：（1）根部间隙过小或钝边过大，导致熔池无法渗透；（2）焊接电流过小或焊接速度过快，熔深不足；（3）坡口角度偏小，焊枪（或焊条）无法到达根部；（4）打底焊时操作不当，未完全熔透。整改措施：（1）采用碳弧气刨或角磨机清除缺陷至健康金属，形成便于焊接的坡口（如V型，角度≥60°）；（2）调整焊接参数（增大电流10%~15%，降低焊接速度）；（3）打底焊时采用小直径焊条（如φ3.2mm）或焊丝（φ1.2mm），确保根部熔透；（4）返修后重新进行100%超声波检测，必要时辅以射线检测验证。案例2：影响因素：（1）氢的来源：焊条烘干不彻底（未按350~400℃烘干）、环境湿度高（冬季空气潮湿，焊材吸潮）；（2）淬硬组织：Q345B钢冷却速度过快（冬季环境温度低），焊缝及热影响区形成马氏体；（3