建筑施工焊接技术理论知识及考题库

建筑施工焊接技术理论知识及考题库一、建筑施工焊接技术基础理论（一）焊接的基本概念与建筑施工应用焊接是通过加热或加压（或两者并用）使焊件达到原子结合的连接方法，在建筑施工中广泛应用于钢结构连接（如钢框架、桁架、网架的杆件与节点焊接）、钢筋连接（电渣压力焊、闪光对焊等）、预埋件焊接（锚筋与锚板的连接）及金属构配件加工（如栏杆、幕墙龙骨的焊接）等场景，是保证结构强度与整体性的关键工序。（二）焊接材料的选用原则1.焊条：需根据母材材质（如Q235、Q355钢材，HRB400钢筋）、焊接位置（平焊选酸性焊条，立/仰焊选低氢型焊条）、工艺要求（抗裂性、韧性需求）选择。例如，钢结构安装焊接常采用E43、E50系列焊条，钢筋电渣压力焊选用专用焊剂与钢筋匹配。2.焊丝与焊剂：气体保护焊（CO₂、氩弧）焊丝需考虑母材兼容性（如ER50-6适用于低碳钢），埋弧焊焊剂需与焊丝配合以保证焊缝性能。3.特殊环境适配：低温焊接需选用低氢、高韧性焊条；潮湿环境焊接前需烘干焊条（酸性焊条75-150℃，碱性焊条350-400℃）并保温。（三）焊接接头与焊接位置1.接头形式：建筑施工中常见对接接头（钢结构梁、柱拼接）、角接接头（钢构件节点连接）、T形接头（梁与柱、钢筋与钢板连接）、搭接接头（预埋件、轻型钢构件连接）。接头设计需考虑受力方向（如对接接头受拉时应保证全熔透）、坡口形式（V形、U形、X形，根据板厚选择以减少变形）。2.焊接位置：平焊（最易操作，焊缝质量稳定）、立焊（熔池控制难度大，需减小电流）、横焊（易产生咬边、未熔合，需调整焊条角度）、仰焊（最困难，需小电流、短弧操作）。施工中应优先安排平焊作业，特殊位置需制定专项工艺。二、建筑施工常用焊接方法及工艺（一）电弧焊（手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊）1.手工电弧焊（SMAW）：利用焊条与母材间的电弧热熔化金属，焊条药皮分解产生保护气体与熔渣。适用于钢结构现场安装、钢筋电弧焊（帮条焊、搭接焊）、预埋件焊接。工艺要点：根据母材厚度调整电流（钢板厚10mm时，电流150-200A），焊条角度与焊缝夹角保持45°-75°，短弧操作（弧长≤焊条直径）。2.埋弧焊（SAW）：颗粒状焊剂覆盖下，焊丝与母材间电弧熔化金属形成焊缝。适用于钢结构工厂化生产（如H型钢拼接），优势为焊缝质量高、效率高；不足为需专用设备，现场作业受限。工艺参数：电流600-1000A，电压28-36V，速度30-60m/h。3.气体保护焊（GMAW/FCAW）：CO₂气体保护焊成本低，适用于低碳钢焊接（需防风，风速＞2m/s时设挡风装置）；氩弧焊电弧稳定，适用于不锈钢、铝合金焊接（如幕墙龙骨）。（二）钢筋焊接工艺（电渣压力焊、闪光对焊）1.电渣压力焊（ESW）：利用电流通过渣池的电阻热熔化钢筋端部，施加压力形成接头。适用于竖向钢筋连接（如柱、墙钢筋），工艺要点：焊剂烘干（250-350℃，2h），钢筋端部除锈、调直，焊接分引弧、造渣、电渣、挤压四阶段，挤压时保证轴线重合。2.闪光对焊（FW）：利用电流加热钢筋端部，塑性状态时施加顶锻力熔合。适用于水平钢筋连接（如梁、板钢筋），工艺类型：连续闪光焊（小直径钢筋）、预热闪光焊（大直径或可焊性差的钢筋），顶锻速度需快以保证接头密实。三、焊接质量控制与缺陷防治（一）焊接缺陷类型及成因1.气孔：焊材受潮、坡口油污未清理、气体保护不足、焊接速度过快等导致。2.夹渣：坡口清理不净、电流过小、多层焊层间清理不良、焊条药皮脱落过多等导致。3.裂纹：热裂纹（与焊缝含碳量、冷却速度有关）、冷裂纹（与氢脆、焊接应力、母材淬硬组织有关）。4.未焊透/未熔合：坡口角度过小、间隙过窄、电流不足、焊条角度不当、焊接速度过快等导致。（二）焊接质量检验方法1.外观检验：目视检查焊缝表面，要求成型良好（宽度均匀、余高≤3mm），无表面气孔、裂纹、夹渣等缺陷。2.无损检测（NDT）：超声检测（UT）检测内部缺陷，射线检测（RT）图像直观（适用于重要焊缝），磁粉检测（MT）/渗透检测（PT）检测表面及近表面缺陷。3.破坏性检验：拉伸试验（检测接头抗拉强度，应不低于母材标准值）、弯曲试验（检测接头塑性，钢筋焊接接头冷弯角度≥90°）。（三）质量验收标准焊接质量需符合《钢结构焊接规范》（GB____）、《钢筋焊接及验收规程》（JGJ18）等。例如，钢结构一级焊缝需100%无损检测，二级焊缝20%抽检；钢筋焊接接头按批量（300个为一批）进行力学性能检验。四、焊接作业安全规范与特殊环境施工（一）焊接安全隐患及防护1.触电：防护措施包括使用合格焊机、穿戴绝缘手套/鞋、保持工作区域干燥、严禁湿手操作。2.火灾与爆炸：作业前清理易燃物，设置接火斗，易燃易爆环境办理动火证、配备灭火器材。3.有害气体与烟尘：通风换气、佩戴防尘防毒口罩、避免长时间连续作业。4.弧光辐射：佩戴焊接面罩、穿长袖工作服、戴防护手套。（二）特殊环境焊接要求1.高空焊接：搭设操作平台，系安全带，工具防坠落，下方设警戒区。2.水下焊接：需专业设备与资质，检测水下环境（含氧量、易燃易爆气体）。3.低温焊接：环境温度＜-5℃时，母材预热（比常温高20-50℃），选用低氢型焊条并烘干，焊接后缓冷（保温棉覆盖）。4.潮湿环境焊接：垫高焊机，烘干焊条，除湿母材（火焰烘烤），防止气孔与裂纹。---建筑施工焊接技术考题库一、单项选择题（每题1分，共20分）1.电渣压力焊主要适用于（）钢筋的连接。A.水平B.竖向C.斜向D.任意方向（答案：B，解析：电渣压力焊适用于竖向钢筋连接，水平钢筋常用闪光对焊或电弧焊。）2.低氢型焊条烘干温度一般为（）。A.75-150℃B.250-350℃C.350-400℃D.400-500℃（答案：C，解析：碱性（低氢型）焊条烘干温度350-400℃，酸性焊条75-150℃。）二、多项选择题（每题2分，共20分，多选、少选均不得分）1.建筑施工中常见的焊接接头形式有（）。A.对接接头B.角接接头C.T形接头D.搭接接头（答案：ABCD，解析：四种接头形式在建筑钢结构、钢筋连接中均有应用。）2.焊接缺陷中，属于内部缺陷的有（）。A.气孔B.夹渣C.未焊透D.咬边（答案：ABC，解析：咬边是表面缺陷，气孔、夹渣、未焊透可存在于焊缝内部。）三、判断题（每题1分，共10分，正确打√，错误打×）1.手工电弧焊时，弧长越长，焊接质量越好。（×）（解析：短弧操作（弧长≤焊条直径）可减少气孔、保证电弧稳定。）2.钢结构二级焊缝的外观质量要求比三级焊缝高。（√）（解析：焊缝质量等级越高，外观及内部缺陷要求越严格。）四、简答题（每题10分，共50分）1.简述电渣压力焊的焊接工艺过程及质量控制要点。答：电渣压力焊工艺过程分为引弧、造渣、电渣、挤压四阶段：引弧：接通电源，钢筋端部与引弧板（或铁丝球）产生电弧，加热钢筋端部。造渣：电弧使焊剂熔化形成渣池，淹没钢筋端部后电弧熄灭，进入电渣阶段。电渣：电流通过渣池产生电阻热，进一步熔化钢筋端部至全断面熔化。挤压：切断电源，迅速施加顶锻力，使熔化的钢筋端部结合并排出熔渣。质量控制要点：焊剂烘干（250-350℃，2h），防止气孔；钢筋端部除锈、调直，保证轴线重合；控制焊接时间，顶锻速度快且有力，保证接头密实；外观检查：接头无咬边、烧伤，焊包均匀，轴线偏移≤0.1d（d为钢筋直径），弯折≤4°。2.分析焊接中产生气孔的主要原因及预防措施。答：产生原因：焊材因素：焊条受潮、焊剂受潮、焊丝生锈；母材因素：坡口及母材表面油污、铁锈、水分未清理；工艺因素：气体保护不足、焊接速度过快、电弧过长；环境因素：潮湿环境、风速过大。预防措施：焊材管理：焊条按规定烘干，烘干后放入保温