2025年焊工(三级)焊接工艺应对策略实施考试试卷及答案

2025年焊工(三级)焊接工艺应对策略实施考试试卷及答案一、单项选择题（共15题，每题2分，共30分）1.焊接工艺评定（PQR）的主要依据是（）。A.焊工操作技能等级B.《承压设备焊接工艺评定》（NB/T47014）C.焊接材料说明书D.车间生产经验总结2.低合金高强钢（如Q345）焊接时，若板厚为30mm，碳当量（Ceq）为0.45%，其预热温度应控制在（）。A.50~100℃B.100~150℃C.150~200℃D.200~250℃3.埋弧焊焊接电流过大时，最可能出现的缺陷是（）。A.未熔合B.咬边C.气孔D.夹渣4.铝合金MIG焊时，为减少氧化膜影响，通常采用的保护气体是（）。A.纯氩气（Ar）B.氩气+2%氧气（Ar+2%O₂）C.氩气+氦气（Ar+He）D.二氧化碳（CO₂）5.焊接热输入（线能量）的计算公式为（）。A.热输入（kJ/cm）=（电流×电压×60）/（焊接速度×1000）B.热输入（kJ/cm）=（电流×电压）/（焊接速度×1000）C.热输入（kJ/cm）=（电流×电压×1000）/（焊接速度×60）D.热输入（kJ/cm）=（电流×电压×60）/（焊接速度×100）6.厚板多层多道焊时，层间温度应控制在（）。A.低于预热温度50℃B.不超过预热温度+50℃C.与预热温度一致D.任意温度7.不锈钢（304）焊接时，为防止晶间腐蚀，应采用的焊接方法是（）。A.焊条电弧焊（大电流快速焊）B.TIG焊（小电流快速焊）C.埋弧焊（大电流慢速焊）D.CO₂气体保护焊（中等电流）8.焊接残余应力的主要危害是（）。A.降低焊缝强度B.导致焊接变形C.增加冷裂纹倾向D.减少熔深9.管道全位置焊接时，“时钟定位法”中6点位置属于（）。A.平焊位置B.立焊位置C.仰焊位置D.横焊位置10.焊接过程中，熔池结晶时若冷却速度过快，易形成（）。A.柱状晶B.等轴晶C.魏氏组织D.珠光体11.碱性焊条（如E5015）使用前需烘干的主要目的是（）。A.提高熔敷效率B.去除药皮中的水分C.增加电弧稳定性D.降低熔渣粘度12.铜及铜合金焊接时，最常见的缺陷是（）。A.冷裂纹B.气孔C.未焊透D.夹钨13.焊接工艺规程（WPS）的核心内容是（）。A.焊工资格要求B.焊接参数（电流、电压、速度等）C.坡口尺寸D.检验方法14.气焊铸铁时，为防止白口组织，应采用的焊后处理方法是（）。A.空冷B.水淬C.缓冷（随炉冷却）D.强制风冷15.焊接机器人编程时，“示教”操作的目的是（）。A.设定焊接电流电压B.记录焊枪运动轨迹C.校准传感器精度D.测试保护气体流量二、多项选择题（共10题，每题3分，共30分，错选、漏选均不得分）1.控制焊接残余应力的措施包括（）。A.合理设计焊接顺序B.采用小热输入焊接C.焊后进行整体热处理D.增加焊缝余高2.CO₂气体保护焊时，飞溅产生的主要原因有（）。A.电弧电压过高B.焊丝伸出长度过长C.气体纯度不足（含水分）D.焊接速度过慢3.低合金高强钢焊接时，冷裂纹的产生条件包括（）。A.焊接残余应力B.焊缝金属中的氢C.脆硬组织（马氏体）D.熔池结晶速度过快4.焊接工艺评定的覆盖范围包括（）。A.母材类别号与组别号B.焊接方法C.焊缝形式（对接/角接）D.焊工操作证等级5.铝合金TIG焊时，需采取的特殊工艺措施有（）。A.采用交流电源（AC）B.焊前彻底清理氧化膜C.焊后进行时效处理D.预热温度200~300℃6.不锈钢焊接时，防止热裂纹的措施包括（）。A.控制焊缝含碳量（≤0.04%）B.增加焊缝中的铁素体含量（3%~8%）C.采用大电流慢速焊D.选用低氢型焊条7.管道环缝焊接时，“单面焊双面成形”的关键操作要点有（）。A.控制熔孔大小（1~2个焊丝直径）B.保持短电弧C.焊条角度随位置变化调整D.每层焊缝厚度不超过4mm8.焊接缺陷中，属于内部缺陷的有（）。A.气孔B.夹渣C.咬边D.未熔合9.焊接材料选择的基本原则包括（）。A.与母材力学性能匹配B.考虑焊接方法适应性C.满足使用环境（如耐蚀性）D.优先选择低成本材料10.焊接安全操作中，需重点防护的危害因素有（）。A.焊接烟尘（如MnO₂、Fe₃O₄）B.高频电磁场（TIG焊引弧时）C.紫外线辐射D.焊接飞溅烫伤三、填空题（共10题，每题2分，共20分）1.焊接热输入的单位通常为________（填写单位符号）。2.低合金高强钢焊接时，碳当量（Ceq）计算公式为：Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15，其中“C”代表________的质量分数。3.焊条电弧焊时，酸性焊条（如E4303）的熔渣主要成分为________（填写氧化物）。4.埋弧焊焊剂按制造方法分为熔炼焊剂、烧结焊剂和________。5.焊接变形的基本形式包括收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和________。6.铝及铝合金焊接时，常用的焊前清理方法是________（化学清理/机械清理/火焰烘烤）。7.焊接接头的基本形式有对接接头、T形接头、角接接头和________。8.无损检测中，超声波检测（UT）主要用于检测________缺陷。9.焊接残余应力的消除方法中，________（热处理/机械拉伸/振动时效）是最彻底的方法。10.气焊火焰分为中性焰、氧化焰和________。四、简答题（共5题，第12题为封闭型，每题5分；第35题为开放型，每题6分，共28分）1.简述焊接工艺评定（PQR）的主要步骤。（封闭型）2.列举CO₂气体保护焊中“短路过渡”的适用范围及工艺特点。（封闭型）3.某公司采用Q345（δ=40mm）钢板焊接大型储罐，焊后发现焊缝出现纵向冷裂纹。请分析可能的原因，并提出3条改进措施。（开放型）4.不锈钢（304）与低碳钢（Q235）异种钢焊接时，应如何选择焊接材料？并说明理由。（开放型）5.厚板多层多道焊时，层间温度控制不当会对焊缝质量产生哪些影响？请结合具体案例说明。（开放型）五、应用题（共3题，第1题为计算题，8分；第23题为分析/综合类，每题10分，共28分）1.某埋弧焊工艺参数：焊接电流I=600A，电弧电压U=32V，焊接速度v=30cm/min。计算该工艺的热输入（线能量），并判断是否符合Q345钢（δ=20mm）的热输入要求（Q345钢推荐热输入范围：15~35kJ/cm）。2.某管道环缝（材质为16Mn，规格φ325×10mm）采用手工电弧焊（E5015焊条），焊接位置为水平固定（全位置焊）。请绘制焊接顺序示意图（用“时钟定位法”标注关键位置），并说明各位置的操作要点（如电弧长度、焊条角度、运条方式）。3.某车间焊接一批碳钢支架（材质Q235，厚度8mm），焊后发现焊缝表面存在密集气孔。经检测，保护气体（CO₂）纯度为98%（标准要求≥99.5%），焊丝（ER506）表面有油污，焊接电流为280A（推荐范围200~250A）。请分析气孔产生的主要原因，并设计一套排查与整改方案。参考答案一、单项选择题1.B2.B3.B4.A5.A6.B7.B8.C9.C10.C11.B12.B13.B14.C15.B二、多项选择题1.ABC2.ABC3.ABC4.ABC5.AB6.AB7.ABC8.ABD9.ABC10.ABCD三、填空题1.kJ/cm2.母材中碳3.SiO₂（二氧化硅）4.粘结焊剂5.扭曲变形6.化学清理7.搭接接头8.内部9.热处理10.碳化焰四、简答题1.焊接工艺评定步骤：①根据设计要求编制预焊接工艺规程（pWPS）；②按pWPS施焊试件；③对试件进行外观检查、无损检测（UT/RT）、力学性能试验（拉伸、弯曲、冲击）；④若试验结果符合标准，编制正式焊接工艺评定报告（PQR）；⑤根据PQR编制焊接工艺规程（WPS）。2.短路过渡适用范围：薄板（≤6mm）、全位置焊接（如管道仰焊）。工艺特点：电弧电压低（18~24V），焊接电流小（80~200A），熔滴以短路形式过渡，飞溅较小，焊缝成形较平整。3.可能原因：①预热温度不足（Q345厚板需100~150℃预热）；②焊材烘干不彻底（氢含量超标）；③层间温度过高（导致组织脆化）；④焊接顺序不合理（残余应力集中）。改进措施：①按碳当量计算提高预热温度至150℃；②焊前将E5015焊条350℃烘干2h；③控制层间温度≤250℃；④采用对称焊接顺序，减少应力集中。4.焊接材料选择：应选用镍基合金焊条（如ENiCrFe3）或含镍量较高的不锈钢焊条（如E30916）。理由：Q235（低碳钢）与304（奥氏体不锈钢）的线膨胀系数差异大，直接焊接易产生热裂纹；镍基合金可缓冲两种材料的热应力，且镍元素能抑制碳迁移，避免熔合区脆化。5.层间温度过高（如超过300℃）：会导致焊缝晶粒粗大，冲击韧性下降；若层间温度过低（低于预热温度），会增加冷裂纹倾向。案例：某项目焊接20MnMo（δ=50mm）容器时，因层间温度未控制（实测200℃→50℃），焊缝出现微裂纹。整改后，保持层间温度150~200℃，裂纹消失。五、应用题1.热输入计算：热输入Q（kJ/cm）=（I×U×60）/（v×1000）=（600×32×60）/（30×1000）=（1,152,000）/30,000=38.4kJ/cm判断：Q345钢推荐范围15~35kJ/cm，38.4kJ/cm超出上限，需降低电流或提高焊接速度。2.焊接顺序示意图（略，标注6点（仰焊）→2点（立焊）→12点（平焊）对称施焊）。操作要点：①仰焊（6点）：短电弧（2~3mm），焊条与管道切线成70°~80°，小幅度锯齿形运条；②立焊（2点/10点）：焊条与垂直面成60°~70°，采用挑弧法控制熔池