熔化焊接与热切割理论模拟考试题库含答案

熔化焊接与热切割理论模拟考试题库含答案一、熔化焊接与热切割基础理论1.【单选】电弧静特性曲线中，下降段出现的根本原因是（）。A.弧柱温度降低B.阴极斑点收缩C.电流密度减小D.电离度下降答案：B解析：当电流继续减小，阴极斑点面积急剧收缩，电流密度反而升高，电场强度增大，导致电弧电压随电流减小而升高，形成下降段。2.【单选】在低碳钢MAG焊中，保护气体成分为82%Ar+18%CO₂，其熔滴过渡形式主要是（）。A.颗粒过渡B.射流过渡C.短路过渡D.旋转射流过渡答案：C解析：18%CO₂使电弧收缩、熔滴表面张力增大，临界电流提高，薄板焊接常用短路过渡，飞溅小、成形好。3.【单选】等离子弧切割“双弧”现象的本质是（）。A.喷嘴与工件间二次击穿B.钨极与喷嘴间二次击穿C.高频引弧失败D.切割速度过快答案：B解析：喷嘴内壁与钨极间因散热不足、电压梯度过大，形成并联电弧，烧损喷嘴，必须降低电流或改善冷却。4.【单选】铝及铝合金TIG焊交流平衡比（EN%）调至70%时，主要目的是（）。A.提高熔深B.减少钨极烧损C.增加清理作用D.降低气孔倾向答案：C解析：EN（电极负）比例高，工件放热多，阴极雾化清理区扩大，氧化膜破碎充分，但熔深略减。5.【单选】CO₂焊实心焊丝中，Mn/Si比控制在1.5~2.0，是为抑制（）。A.氢致裂纹B.层状撕裂C.热裂纹D.再热裂纹答案：C解析：Mn可结合S生成MnS，降低低熔点FeS薄膜，减少焊缝热裂倾向；Si过高则形成硅酸盐夹杂，故需平衡。6.【多选】下列哪些因素会提高钢材焊接冷裂纹敏感性（）。A.提高t8/5冷却时间B.增加扩散氢含量C.提高碳当量D.提高预热温度答案：B、C解析：扩散氢与淬硬组织是冷裂纹三要素之二；t8/5延长、预热温度升高反而降低冷裂倾向。7.【判断】激光深熔焊小孔内金属蒸气反冲压力是维持小孔深度的主要力源。（）答案：正确解析：蒸气反冲压力与表面张力、静压力平衡，使小孔稳定存在，反冲压力不足则小孔坍塌，形成气孔。8.【填空】手工电弧焊E5015焊条药皮类型为________，其熔渣碱度B₂约________。答案：低氢钠型；2.6解析：E5015为低氢钠型，药皮含大量CaCO₃CaF₂，碱度高，抗裂性好，直流反接。9.【简答】说明“电弧挺度”概念及其对焊接工艺的影响。答案：电弧挺度指电弧抵抗外界磁偏吹、气流干扰而保持轴线稳定的能力。挺度大，则电弧集中、熔深大、飞溅小，适合空间位置焊接；挺度小易飘弧，成形差。影响因素有电流密度、弧长、保护气成分、电极锥角等。10.【计算】板厚20mm对接接头，开60°V形坡口，根部间隙2mm，采用埋弧焊，焊丝直径4mm，焊接电流650A，电弧电压34V，焊接速度0.5m/min，求线能量（kJ/cm）。答案：E=U·I/v=34×650/(0.5×100/60)=26520J/cm=26.5kJ/cm解析：线能量=电压×电流÷焊接速度，注意单位换算，速度0.5m/min=50cm/60s。二、焊接冶金与缺陷控制11.【单选】焊缝金属中氮含量从80ppm增至150ppm，其40℃冲击吸收功KV₂的变化趋势是（）。A.升高15JB.降低25JC.升高5JD.基本不变答案：B解析：氮在铁素体中析出Fe₄N，产生位错钉扎，显著降低低温韧性，每增加50ppmKV₂约降10~15J。12.【单选】HAZ出现“临界再热粗晶区”（ICCGCHAZ）的峰值温度范围是（）。A.1100~1200℃B.900~1000℃C.750~850℃D.600~700℃答案：C解析：多道焊时750~850℃区域经历二次热循环，碳化物溶解析出，晶界弱化，是蠕变、再热裂纹敏感区。13.【单选】射线底片上呈黑色树枝状影像，最可能的缺陷是（）。A.未熔合B.热裂纹C.钨夹杂D.气孔答案：B解析：热裂纹暴露于表面，氧化后射线吸收少，呈黑色，且沿晶界扩展呈树枝状；未熔合为直线状黑线。14.【多选】下列措施可同时降低焊缝气孔率和热输入的是（）。A.采用脉冲MAGB.提高保护气流量C.使用Φ1.0mm细丝D.降低电弧电压答案：A、C、D解析：脉冲MAG可降平均电流；细丝电流密度高、熔敷效率高，可在更低I下施焊；降电压即降热输入，同时弧长缩短，气体保护更致密，减少气孔。15.【判断】铝镁合金焊缝中Na、Ca主要来自母材，与气孔无关。（）答案：错误解析：Na、Ca为活性杂质，易在凝固前沿富集，阻碍氢气泡上浮，形成微气孔，应控制焊丝Na+Ca≤5ppm。16.【填空】低合金高强钢焊后消氢处理温度一般为________℃，保温时间按________min/mm计算。答案：250；2~3解析：250℃使扩散氢快速逸出，避免冷裂；厚板适当延长，但温度高于300℃易使马氏体回火过度。17.【简答】说明“氢致延迟裂纹”三要素及其相互关系。答案：三要素为：①淬硬组织（高硬度马氏体）；②扩散氢（>5mL/100g）；③拘束应力（σ≥0.5σs）。三者缺一不可：氢在应力诱导下向缺口区扩散聚集，降低材料断裂韧度；淬硬组织缺口敏感，提供脆性裂纹通道；拘束应力提供驱动力。降低任一要素即可抑制裂纹。18.【计算】已知焊缝金属成分为C0.10%、Mn1.4%、Cr0.3%、Mo0.2%、Cu0.3%，计算IIW碳当量CE。答案：CE=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Cu+Ni)/15=0.10+1.4/6+(0.3+0.2)/5+0.3/15=0.10+0.233+0.10+0.02=0.453%解析：当量>0.4%，需预热100℃以上，防止冷裂。三、熔化焊接方法与设备19.【单选】脉冲MIG焊“一脉一滴”稳定过渡的临界熔滴质量约为（）。A.0.5mgB.1.0mgC.2.0mgD.5.0mg答案：B解析：实验测得Φ1.2mm铝焊丝，脉冲峰值400A时，熔滴质量约1mg，重力与电磁收缩力平衡，实现均匀过渡。20.【单选】埋弧焊DC+极性时，焊丝熔化系数约为（）g/(A·h)。A.6~8B.10~12C.14~16D.18~20答案：B解析：直流正接焊丝为阳极，产热多，熔化系数高于交流，实测10~12g/(A·h)。21.【单选】TIG焊高频引弧器输出频率一般选择（）kHz，可兼顾引弧可靠与电磁兼容。A.50B.200C.1000D.5000答案：B解析：200kHz高频振荡器通过LC谐振升压至3kV，引弧可靠，且远离广播频段，辐射干扰小。22.【多选】关于双丝MAG焊，下列说法正确的是（）。A.前丝直流正接、后丝直流反接B.两丝间距小于20mm易形成共同熔池C.可提高熔敷速度至15kg/hD.后丝采用脉冲可减少飞溅答案：B、C、D解析：两丝均DC，前丝粗、电流大，后丝细、脉冲整形；间距20mm以内可共熔池，高速焊成形好。23.【判断】逆变式焊机采用IGBT全桥拓扑，开关频率20kHz，可显著减小主变压器体积。（）答案：正确解析：频率提高使磁通变化率dΦ/dt增大，根据U=4.44fNΦ，匝数N与截面积Φ可同比减小，体积下降约3/4。24.【填空】激光MIG复合焊中，激光在前、电弧在后时，激光主要起________作用，电弧主要起________作用。答案：深熔打孔；填充盖面解析：激光先导形成小孔，降低电弧引燃电阻；电弧后随，熔敷金属覆盖，改善桥接，减少咬边。25.【简答】说明“弧长自调节”在熔化极气体保护焊中的机理。答案：当弧长增大→电弧电压升高→焊机外特性使电流减小→焊丝熔化速度下降→弧长自动回降；反之亦然。该负反馈由电源平特性与等速送丝共同实现，无需人工干预，保持弧长稳定。26.【计算】某逆变焊机输入AC220V，效率90%，功率因数0.95，输出DC26V/250A，求输入电流有效值。答案：Iin=(Uout·Iout)/(η·PF·Uin)=(26×250)/(0.9×0.95×220)=34.6A解析：考虑效率与功率因数，输入电流大于理想值，用于电缆选型。四、热切割原理与工艺27.【单选】氧丙烷切割与氧乙炔相比，其最大火焰温度约低（）℃。A.100B.200C.300D.500答案：C解析：氧丙烷最高温度约2800℃，氧乙炔3100℃，低300℃，但丙烷安全性高、成本低。28.【单选】等离子弧切割使用H₂+Ar混合气，其主要优点是（）。A.降低成本B.提高切口垂直度C.减少臭氧D.降低喷嘴烧损答案：B解析：H₂导热率高，弧柱收缩，切口窄、垂直度好，适合不锈钢精密切割；但易生成水蒸气，需防喷嘴氧化。29.【单选】激光切割不锈钢时，采用N₂辅助气体，切口边缘硬度升高主要因（）。A.氮化物析出B.马氏体转变C.晶粒细化D.加工硬化答案：A解析：高温下N₂与Cr、Fe形成CrN、Fe₄N，硬度升高200~300HV，后续折弯易裂，需去毛刺。30.【多选】提高数控等离子弧切割面质量，可采取（）。A.减小喷嘴孔径B.降低切割速度10%C.提高弧压D.采用二次气流答案：B、C、D解析：降速可减小拖尾角；提高弧压使弧柱刚性增加；二次气流冷却并吹除熔渣，提高垂直度。31.【判断】水射流切割属于热切割范畴，因此会产生HAZ。（）答案：错误解析：水射流为冷切割，无热影响区，适合复合材料、橡胶等对热敏感材料。32.【填空】氧熔剂切割铸铁时，加入的熔剂主要成分为________与________，可降低熔渣黏度。答案：铁粉；铝粉解析：铁粉燃烧放热，铝粉还原SiO₂，生成低熔点Al₂O₃SiO₂渣，易吹除。33.【简答】说明激光切割“挂渣”形成机理及抑制措施。答案：挂渣是熔融金属未完全随气流排出，在切口下缘凝固形成。原因：①功率不足；②速度过快；③气压低；④焦点位置不当。抑制：提高功率密度、降低速度10%~20%、增大气压0.2~0.3MPa、焦点移至板内1/3处，采用小喷嘴、脉冲激光。34.【计算】用2000WCO₂激光切割8mm碳钢，速度1.5m/min，切口宽度0.3mm，求比能（J/mm³）。答案：比能=P/(v·d·h)=2000/(1500/60×0.3×8)=2000/60=33.3J/mm³解析：比能=功率÷去除体积速率，反映能耗水平，碳钢合理区间25~40J/mm³。五、安全、环保与标准35.【单选】按照GB94481999，焊工在容器内作业时，氧气瓶必须放置在容器外，且距离人孔不小于（）m。A.5B.8C.10D.15答案：C解析：防止泄漏造成富氧环境，降低火灾风险。36.【单选】等离子弧切割现场臭氧浓度限值（TWA）按GBZ2.12019为（）mg/m³。A.0.1B.0.3C.0.5D.1.0答案：B解析：臭氧刺激呼吸道，8hTWA0.3mg/m³，需局部排风或送风面罩。37.【单选】焊条电弧焊烟尘中，可溶性Cr(VI)限值按欧盟REACH为（）μg/m³。A.1B.5C.10D.50答案：B解析：Cr(VI)致癌，严格限值5μg/m³，需采用低尘焊条或高效通风。38.【多选】下列属于焊接烟尘治理“末端技术”的是（）。A.高负压焊枪B.整体通风C.滤筒除尘D.低尘药皮答案：A、B、C解析：低尘药皮为源头治理；末端技术指污染物已产生后的捕集与净化。39.【判断】ISO38342要求，焊接工艺评定（WPQR）必须由企业自己完成，不允许外包。（）答案：错误解析：允许外包至有资质的第三方实验室，但企业需对WPQR的适用性负责，并纳入质量管理体系。40.【填空】按照GB/T198052005，焊接工艺评定试板角焊缝的焊脚尺寸差不得大于________mm。答案：1.5解析：焊脚差反映操作稳定性，>1.5mm需重新评定，影响承载力。41.【简答】说明焊接车间“整体通风”与“局部