2025年建筑工程焊接与结构测试卷附答案

2025年建筑工程焊接与结构测试卷附答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.建筑钢结构中，Q345C级钢材采用CO₂气体保护焊时，推荐的焊丝型号为（）。A.ER49-1B.ER50-6C.ER55-Ni1D.ER62-G2.焊接热输入计算公式为Q=ηUI/v，其中η表示（）。A.电弧热效率系数B.电流修正系数C.电压波动系数D.焊接速度补偿系数3.某焊缝超声波检测显示存在长度为15mm的线性缺陷，根据GB/T11345-2013，该缺陷等级判定为（）。A.Ⅰ级B.Ⅱ级C.Ⅲ级D.Ⅳ级4.钢结构梁柱节点全熔透焊缝探伤时，优先选用的检测方法是（）。A.磁粉检测（MT）B.渗透检测（PT）C.超声波检测（UT）D.射线检测（RT）5.低合金高强钢焊接时，为防止冷裂纹，焊后立即进行的后热温度通常为（）。A.50-100℃B.150-250℃C.300-400℃D.500-600℃6.角焊缝的有效厚度计算公式为（）。A.0.7hfB.0.5hfC.1.2hfD.1.5hf7.焊接残余应力对结构的主要影响是（）。A.降低结构刚度B.提高抗拉强度C.改善疲劳性能D.增加脆性断裂风险8.某工地采用E5015焊条焊接Q345钢，焊接时发现电弧不稳定、熔渣覆盖不良，最可能的原因是（）。A.焊条未烘干B.焊接电流过小C.电弧电压过高D.环境湿度低于40%9.钢结构抗滑移系数试验中，试件的摩擦面处理方式不包括（）。A.喷砂（丸）B.酸洗C.涂无机富锌漆D.火焰切割后自然冷却10.建筑结构用焊接空心球节点，其焊缝质量等级应不低于（）。A.一级B.二级C.三级D.四级二、填空题（每空1分，共20分）1.焊接接头的基本形式包括对接接头、角接接头、T形接头和__________。2.钢材的碳当量（Ceq）计算公式为Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15，当Ceq＞__________时，焊接性显著下降。3.埋弧焊的主要优点是焊缝质量稳定、__________和劳动条件好。4.焊缝表面缺陷（如咬边、气孔）常用__________或渗透检测进行检查。5.建筑钢结构焊接工艺评定（PQR）的依据标准是__________。6.焊接热影响区中，__________区因晶粒严重粗化，是接头性能最薄弱的区域。7.钢结构连接用高强度螺栓施工时，终拧扭矩应采用__________法或转角法控制。8.某板厚20mm的Q345钢对接焊缝，采用双面坡口，焊缝余高允许偏差为__________mm。9.超声波检测中，常用的耦合剂有__________、甘油或水。10.焊接残余变形的基本类型包括收缩变形、角变形、弯曲变形、__________和波浪变形。11.低合金高强钢焊接时，预热温度的确定需考虑钢材强度等级、板厚、__________和环境温度。12.钢结构焊缝射线检测中，像质计的作用是评价__________。13.角焊缝的焊脚尺寸hf不得小于1.5√t（t为较厚焊件厚度），主要是为了防止__________。14.建筑工程中，焊接H型钢的翼缘板与腹板的连接焊缝通常为__________焊缝。15.钢材冲击韧性试验的标准温度为__________℃（Q345D级钢）。16.焊接电源的外特性曲线分为下降特性、平特性和__________特性三种。17.钢结构现场安装焊缝的探伤比例，一级焊缝为__________%。18.二氧化碳气体保护焊的保护气体纯度应不低于__________%（体积分数）。19.焊接接头拉伸试验的试样应取自焊缝的__________位置。20.建筑结构用钢管桁架节点焊缝，当支管与主管夹角小于__________°时，需进行特殊工艺处理。三、简答题（每题8分，共32分）1.简述低合金高强钢焊接的主要问题及预防措施。2.对比超声波检测（UT）与射线检测（RT）在焊缝检测中的优缺点。3.说明焊接工艺评定（PQR）的目的及主要步骤。4.列举钢结构焊缝常见缺陷类型，并分析未熔合缺陷的产生原因。四、计算题（每题10分，共20分）1.某钢框架梁与柱的对接焊缝连接，梁截面为H600×300×12×20（腹板厚12mm，翼缘厚20mm），钢材为Q345B（f_w=315N/mm²），承受轴心拉力设计值N=4500kN。焊缝为一级全熔透焊缝，无引弧板，计算该焊缝的强度是否满足要求（焊缝计算长度取实际长度的90%）。2.某钢桁架节点采用双面角焊缝连接，支管壁厚t=8mm，主管壁厚T=10mm，焊缝承受静力荷载设计值F=350kN（垂直于焊缝长度方向），焊脚尺寸hf=6mm，钢材为Q235B（f_f^w=160N/mm²），计算所需焊缝计算长度（角焊缝强度公式：σ_f=F/(0.7hfΣlw)≤β_ff_f^w，β_f=1.22）。五、案例分析题（8分）某工业厂房钢柱（截面H800×300×16×25，Q345C）与牛腿（厚25mm，Q345C）采用双面角焊缝连接，焊后3天发现焊缝表面出现纵向裂纹。现场调查显示：焊接时环境温度5℃，相对湿度75%；焊条为E5015，使用前经350℃烘干1小时；焊接工艺参数为电流220A，电压26V，速度25cm/min；焊缝余高5mm，无咬边。问题：分析裂纹产生的可能原因，并提出处理措施。答案一、单项选择题1.B2.A3.C4.C5.B6.A7.D8.A9.D10.B二、填空题1.搭接接头2.0.45%3.生产效率高4.磁粉检测（MT）5.GB50661-20116.粗晶热影响7.扭矩8.0~39.机油10.扭曲变形11.焊接材料12.射线底片的质量13.厚板层状撕裂14.角15.-2016.上升17.10018.99.519.横向20.30三、简答题1.主要问题：①冷裂纹（氢致裂纹），由氢、淬硬组织和应力共同作用；②热裂纹（结晶裂纹），因低熔点共晶物聚集；③热影响区脆化，晶粒粗化导致韧性下降。预防措施：①焊前预热（80-150℃），降低冷却速度；②严格控制焊接材料氢含量（使用低氢焊条并烘干）；③控制热输入（15-25kJ/cm），避免过热或过冷；④焊后后热（200-300℃，2h），促进氢扩散；⑤合理设计接头形式，减少应力集中。2.UT优点：检测厚工件效率高，可定位内部缺陷深度，设备便携，无辐射；缺点：结果依赖检测人员经验，缺陷定性困难，表面要求高。RT优点：缺陷影像直观（底片可长期保存），定性准确，适用于薄壁件；缺点：检测厚工件效率低，设备笨重，有辐射危害，无法检测垂直于表面的裂纹。3.目的：验证所拟定的焊接工艺能否满足接头性能要求，为施工提供依据。主要步骤：①根据设计要求拟定焊接工艺指导书（WPS）；②按WPS施焊试件；③对试件进行力学性能试验（拉伸、弯曲、冲击）及无损检测；④试验结果符合标准后，编制焊接工艺评定报告（PQR）；⑤根据PQR修订WPS，用于实际生产。4.常见缺陷：裂纹（冷/热裂纹）、气孔、夹渣、未熔合、未焊透、咬边。未熔合产生原因：①焊接电流过小或焊速过快，熔池热量不足；②焊条（焊丝）角度不当，电弧偏吹；③坡口或层间清理不净（有氧化皮、油污）；④母材或前道焊缝温度过低，熔池凝固过快。四、计算题1.翼缘焊缝受力：N_翼=20×300×315=1,890,000N=1890kN（单翼缘），两翼缘共3780kN；腹板焊缝受力：N_腹=4500-3780=720kN；腹板焊缝计算厚度=12mm（全熔透），计算长度=600×0.9=540mm；腹板焊缝应力=720×10³/(12×540)=111.1N/mm²≤315N/mm²，满足；翼缘焊缝应力=1890×10³/(20×300×0.9)=350N/mm²（注：无引弧板时计算长度减2t=40mm，实际计算长度=300-40=260mm），修正后应力=1890×10³/(20×260)=363.5N/mm²＞315N/mm²，不满足。需调整焊缝长度或增加引弧板。2.焊缝有效厚度=0.7×6=4.2mm；焊缝计算长度Σlw=F/(0.7hfβ_ff_f^w)=350×10³/(4.2×1.22×160)=350,000/(829.44)=422mm；因双面焊缝，单条焊缝长度=422/2=211mm，考虑起灭弧缺陷，实际长度=211+2×6=223mm（取230mm）。五、案例分析题可能原因：①冷裂纹：Q345C钢碳当量较高（约0.42%），厚板（25mm）焊接时冷却速度快，易形成淬硬组织；环境湿度75%（＞60%），焊条虽烘干但可能吸潮，焊缝含氢量高；焊后未及时后热，氢无法逸出。②应力集中：焊缝余高5mm（超过规范3mm限制），导致局部应力集中。③环境温度低（5℃），未采取预热措施（厚板焊接建议预热80-120℃）。处理措施：