焊接设备操作工技能考核试卷及答案

焊接设备操作工技能考核试卷及答案一、选择题（每题2分，共30分）1.下列哪种焊接方法属于熔化焊？（）A.电阻焊B.摩擦焊C.气焊D.超声波焊答案：C。解析：熔化焊是将焊件接头加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰所产生的热能加热焊件和焊丝，使焊件和焊丝熔化而形成焊缝，属于熔化焊。电阻焊是利用电流通过焊件及接触处产生的电阻热作为热源将焊件局部加热，同时加压进行焊接的方法；摩擦焊是利用焊件表面相互摩擦所产生的热，使端面达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法；超声波焊是利用超声频率的机械振动能量，连接同种或异种金属、半导体、塑料及金属陶瓷等材料的特殊焊接方法，这三种都不属于熔化焊。2.焊接时，为保证焊接质量而选定的各项参数的总称叫（）。A.焊接工艺参数B.焊接工艺C.焊接方法D.焊接材料答案：A。解析：焊接工艺参数是为了保证焊接质量而选定的各项参数的总称，如焊接电流、电压、焊接速度等。焊接工艺是指制造焊件所有的加工方法和实施要求，包括焊接方法、焊接工艺参数等；焊接方法是指实现焊接过程的具体手段；焊接材料是指焊接时所消耗材料的通称，如焊条、焊丝等。3.手工电弧焊时，焊接电源的种类应根据（）进行选择。A.焊条直径B.焊件厚度C.焊条药皮类型D.焊件材质答案：C。解析：焊条药皮类型不同，对焊接电源的要求也不同。例如，碱性焊条一般要求采用直流反接电源，以保证焊接质量；酸性焊条既可以用交流电源，也可以用直流电源。焊条直径主要影响焊接电流的选择；焊件厚度会影响焊接工艺的选择，如焊接层数、焊接电流大小等；焊件材质主要影响焊接材料的选择。4.焊接电流主要影响焊缝的（）。A.熔宽B.熔深C.余高D.成形系数答案：B。解析：焊接电流是影响焊缝熔深的主要因素，焊接电流增大时，电弧的热量增加，熔深也随之增加。熔宽主要受电弧电压的影响，电弧电压增大，熔宽增加；余高与焊接电流、焊接速度、焊条直径等因素有关；成形系数是指熔宽与熔深的比值，它与焊接电流、电弧电压等参数有关。5.气焊时，氧气与乙炔的混合比为1.11.2时，得到的火焰是（）。A.碳化焰B.中性焰C.氧化焰D.混合焰答案：B。解析：中性焰是氧气与乙炔的混合比为1.11.2时形成的火焰，它由焰芯、内焰和外焰三部分组成，内焰具有还原性，能使焊缝金属中的合金元素不被氧化，适用于焊接大多数金属材料。碳化焰是氧气与乙炔的混合比小于1.1时形成的火焰，火焰中有过剩的乙炔，具有较强的还原作用和一定的渗碳作用；氧化焰是氧气与乙炔的混合比大于1.2时形成的火焰，火焰中有过剩的氧，具有氧化性，会使焊缝金属氧化，降低焊缝质量。6.埋弧焊时，焊接速度增加，焊缝的（）。A.熔深增加B.熔宽增加C.余高增加D.熔深、熔宽和余高都减小答案：D。解析：当焊接速度增加时，单位时间内焊缝获得的热量减少，因此熔深、熔宽和余高都会减小。如果焊接速度过快，还可能导致焊缝成形不良，出现咬边、未熔合等缺陷。7.二氧化碳气体保护焊时，焊丝伸出长度一般为（）。A.510mmB.1015mmC.1520mmD.2025mm答案：B。解析：焊丝伸出长度是指从导电嘴端部到焊丝端头的距离。在二氧化碳气体保护焊中，焊丝伸出长度一般为1015mm。如果焊丝伸出长度过短，会使飞溅物容易堵塞导电嘴，影响焊接过程的稳定性；如果焊丝伸出长度过长，焊丝容易发生过热熔断，同时气体保护效果也会变差，导致焊缝产生气孔等缺陷。8.钨极氩弧焊时，氩气的纯度应不低于（）。A.99.5%B.99.7%C.99.9%D.99.99%答案：C。解析：钨极氩弧焊是利用氩气作为保护气体的一种焊接方法，氩气的纯度对焊接质量有很大影响。为了保证焊接质量，氩气的纯度应不低于99.9%。如果氩气纯度不够，会使焊缝金属氧化、氮化，降低焊缝的力学性能和耐腐蚀性。9.焊接接头中最危险的焊接缺陷是（）。A.气孔B.夹渣C.裂纹D.未焊透答案：C。解析：裂纹是焊接接头中最危险的焊接缺陷，它会严重降低焊接接头的强度和韧性，在使用过程中容易扩展，导致结构的破坏。气孔会降低焊缝的致密性和强度；夹渣会影响焊缝的力学性能和耐腐蚀性；未焊透会使焊接接头的承载能力下降，但相比裂纹，其危害性相对较小。10.焊接残余应力会降低焊接结构的（）。A.强度B.刚度C.疲劳强度D.硬度答案：C。解析：焊接残余应力是指焊接过程中由于不均匀加热和冷却而在焊件中产生的内应力。焊接残余应力会降低焊接结构的疲劳强度，因为在交变载荷作用下，残余应力与外加载荷叠加，会使焊缝及热影响区的应力水平升高，从而加速裂纹的萌生和扩展。焊接残余应力对焊接结构的强度、刚度和硬度影响较小。11.为了消除焊接残余应力，可采用的方法是（）。A.焊前预热B.焊后热处理C.采用合理的焊接顺序D.减小焊接线能量答案：B。解析：焊后热处理是消除焊接残余应力的有效方法，常用的焊后热处理方法有退火、回火等。通过加热和保温，使焊件中的残余应力得到松弛和消除。焊前预热可以减少焊接过程中的温度梯度，降低焊接残余应力的产生，但不能完全消除残余应力；采用合理的焊接顺序可以使焊接过程中的应力分布更加均匀，减少残余应力的积累，但也不能完全消除残余应力；减小焊接线能量可以减少焊接热输入，降低焊接残余应力的产生，但同样不能完全消除残余应力。12.焊接过程中，防止气孔产生的措施不包括（）。A.清理焊件和焊丝表面B.采用合适的焊接工艺参数C.增加焊接速度D.保证气体保护效果答案：C。解析：增加焊接速度可能会导致气体保护效果变差，熔池冷却速度加快，使气体来不及逸出，从而增加气孔产生的可能性。清理焊件和焊丝表面可以去除油污、铁锈等杂质，减少气孔的来源；采用合适的焊接工艺参数，如焊接电流、电压、焊接速度等，可以保证焊接过程的稳定性，减少气孔的产生；保证气体保护效果可以防止空气进入熔池，避免焊缝金属氧化和氮化，减少气孔的产生。13.焊接结构设计时，应尽量减少（）。A.焊缝数量B.焊件厚度C.焊接材料用量D.焊接变形答案：A。解析：焊缝数量越多，焊接过程中产生的残余应力和变形就越大，同时焊接工作量也会增加，生产成本提高。因此，在焊接结构设计时，应尽量减少焊缝数量。焊件厚度应根据结构的承载能力和使用要求进行合理设计；焊接材料用量应根据焊缝尺寸和焊接工艺要求进行计算；焊接变形可以通过合理的焊接工艺和结构设计来控制，但减少焊缝数量是从源头上减少焊接变形和残余应力的有效措施。14.下列哪种焊接接头的疲劳强度最高？（）A.对接接头B.角接接头C.T形接头D.搭接接头答案：A。解析：对接接头的应力分布比较均匀，在交变载荷作用下，应力集中程度相对较小，因此疲劳强度最高。角接接头、T形接头和搭接接头在接头处存在一定的应力集中现象，疲劳强度相对较低。15.焊接质量检验方法中，属于无损检测方法的是（）。A.金相检验B.硬度测试C.射线检测D.拉伸试验答案：C。解析：无损检测是指不破坏被检测对象的前提下，检测被检测对象的内部和表面缺陷。射线检测是利用射线穿透材料，根据射线在底片上的成像来检测材料内部的缺陷，属于无损检测方法。金相检验是通过观察金属材料的金相组织来分析材料的性能和质量；硬度测试是测量材料硬度的方法；拉伸试验是测定材料力学性能的方法，这三种方法都需要破坏被检测对象，属于有损检测方法。二、判断题（每题2分，共20分）1.焊接过程中，只要保证焊接质量，焊接工艺参数可以随意调整。（）答案：错误。解析：焊接工艺参数对焊接质量有重要影响，不同的焊接材料、焊件厚度和焊接方法需要选择合适的焊接工艺参数。如果随意调整焊接工艺参数，可能会导致焊缝出现气孔、裂纹、未熔合等缺陷，影响焊接质量。2.手工电弧焊时，焊条直径越大，焊接电流就越大。（）答案：正确。解析：一般情况下，焊条直径越大，需要的焊接电流就越大。因为焊条直径增大，其熔化速度加快，需要更大的电流来保证焊条的正常熔化和焊接过程的稳定。3.气焊时，氧气胶管和乙炔胶管可以互换使用。（）答案：错误。解析：氧气胶管和乙炔胶管不能互换使用。氧气胶管为蓝色，工作压力较高，通常为12MPa；乙炔胶管为红色，工作压力较低，一般为0.050.1MPa。如果互换使用，可能会导致安全事故。4.埋弧焊可以进行全位置焊接。（）答案：错误。解析：埋弧焊一般适用于平焊和横焊位置，因为埋弧焊的熔池较大，在其他位置焊接时，熔池金属容易流淌，难以保证焊缝质量。5.二氧化碳气体保护焊时，焊接飞溅是不可避免的。（）答案：正确。解析：二氧化碳气体保护焊是利用二氧化碳气体作为保护气体，在焊接过程中，由于二氧化碳气体的氧化性和电弧的高温作用，会产生一定的焊接飞溅。虽然可以通过选择合适的焊接工艺参数、焊接材料和气体保护方式等方法来减少焊接飞溅，但完全避免是不可能的。6.钨极氩弧焊时，钨极的作用是传导电流和产生电弧。（）答案：正确。解析：在钨极氩弧焊中，钨极作为电极，一方面传导焊接电流，另一方面在钨极与焊件之间产生电弧，利用电弧的热量熔化焊件和填充金属，形成焊缝。7.焊接接头的强度总是低于母材的强度。（）答案：错误。解析：焊接接头的强度不一定低于母材的强度。通过合理的焊接工艺和焊接材料选择，可以使焊接接头的强度达到或接近母材的强度。例如，采用与母材强度相匹配的焊接材料，严格控制焊接工艺参数，进行适当的焊后热处理等，可以提高焊接接头的强度。8.焊接残余变形可以通过机械矫正的方法完全消除。（）答案：错误。解析：机械矫正方法可以在一定程度上减小焊接残余变形，但很难完全消除。因为焊接残余变形是由于焊接过程中的不均匀加热和冷却引起的，在焊件内部产生了复杂的残余应力，机械矫正只能改变焊件的外形尺寸，而不能完全消除残余应力。对于一些变形较大或形状复杂的焊件，可能需要采用多种矫正方法相结合，甚至需要重新焊接来解决。9.焊接质量检验只需要在焊接完成后进行。（）答案：错误。解析：焊接质量检验应贯穿于焊接全过程，包括焊前检验、焊接过程中的检验和焊后检验。焊前检验可以检查焊件和焊接材料的质量、焊接设备的性能等，避免因原材料和设备问题导致焊接质量不合格；焊接过程中的检验可以及时发现焊接过程中出现的问题，如焊接工艺参数的偏差、焊接缺陷的产生等，并及时进行调整和处理；焊后检验可以对焊接接头的质量进行全面检查，确保焊接结构符合设计要求。10.焊接结构的疲劳寿命与焊接接头的形式和质量有关。（）答案：正确。解析：焊接接头的形式和质量对焊接结构的疲劳寿命有重要影响。不同的焊接接头形式，如对接接头、角接接头、T形接头和搭接接头等，其应力集中程度不同，疲劳强度也不同。焊接接头的质量，如焊缝的尺寸、形状、表面质量和内部缺陷等，也会影响焊接结构的疲劳寿命。因此，在设计和制造焊接结构时，应选择合适的焊接接头形式，并保证焊接接头的质量，以提高焊接结构的疲劳寿命。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述手工电弧焊的焊接过程。答：手工电弧焊的焊接过程主要包括以下几个步骤：（1）引弧：将焊条与焊件接触，然后迅速拉开一定距离，使焊条与焊件之间产生电弧。引弧的方法有敲击法和划擦法两种。敲击法是将焊条垂直地接触焊件表面，然后迅速提起；划擦法是将焊条像划火柴一样在焊件表面轻轻划动，然后提起。（2）电弧燃烧：电弧引燃后，焊条端部的药皮在电弧高温作用下熔化、分解，产生气体和熔渣。气体包围在电弧周围，起到保护熔池的作用，防止空气进入熔池，使焊缝金属氧化和氮化。熔渣则覆盖在熔池表面，进一步保护熔池，并参与冶金反应，去除熔池中的杂质。（3）熔滴过渡：在电弧高温作用下，焊条端部的金属熔化形成熔滴，熔滴通过电弧空间向熔池过渡。熔滴过渡的方式有滴状过渡、喷射过渡和短路过渡等。不同的焊接工艺参数和焊接材料会影响熔滴过渡的方式。（4）熔池形成与结晶：熔滴过渡到熔池后，与焊件熔化的金属混合形成熔池。熔池在电弧的作用下不断搅拌，使焊缝金属成分均匀。随着电弧的移动，熔池后部的金属逐渐冷却、结晶，形成焊缝。（5）收弧：当焊缝焊接到终点时，需要及时收弧。收弧的方法有划圈收弧法、反复断弧收弧法和回焊收弧法等。收弧时要注意填满弧坑，防止产生弧坑裂纹。2.简述气焊的优缺点。答：气焊是利用可燃气体与助燃气体混合燃烧的火焰所产生的热能加热焊件和焊丝，使焊件和焊丝熔化而形成焊缝的一种焊接方法。其优缺点如下：优点：（1）设备简单，操作方便：气焊设备主要包括氧气瓶、乙炔瓶、减压器、焊炬等，设备成本低，操作灵活，适用于各种位置的焊接。（2）对焊件厚度的适应性强：气焊可以焊接较薄的焊件，也可以焊接较厚的焊件。对于一些薄板焊接，气焊可以避免烧穿现象的发生。（3）焊接质量好：气焊火焰温度相对较低，加热速度较慢，熔池冷却速度也较慢，有利于焊缝金属的结晶和气体逸出，减少气孔、裂纹等缺陷的产生，焊接质量较高。（4）可用于有色金属和铸铁的焊接：气焊对有色金属和铸铁的焊接效果较好，因为气焊可以采用合适的焊接材料和焊接工艺，保证焊缝金属与母材的性能匹配。缺点：（1）生产效率低：气焊的加热速度较慢，焊接速度也较慢，因此生产效率较低，不适用于大批量生产。（2）焊接变形大：气焊的热影响区较大，焊接过程中产生的热量较多，容易导致焊件变形，需要采取一定的措施进行矫正。（3）劳动强度大：气焊需要焊工手持焊炬进行操作，劳动强度较大，长时间操作容易疲劳。（4）安全性较差：气焊使用的可燃气体和助燃气体具有易燃易爆性，如果操作不当，容易发生火灾和爆炸事故。3.简述焊接质量检验的方法和内容。答：焊接质量检验应贯穿于焊接全过程，包括焊前检验、焊接过程中的检验和焊后检验。具体方法和内容如下：（1）焊前检验：焊件检验：检查焊件的尺寸、形状、表面质量等是否符合设计要求，焊件表面是否有油污、铁锈、裂纹等缺陷。焊接材料检验：检查焊接材料的型号、规格、质量证明文件等是否符合要求，焊接材料的外观是否有损坏、变质等情况。焊接设备检验：检查焊接设备的性能、参数是否正常，焊接电源的输出电压、电流是否稳定，焊接电缆是否完好等。焊接工艺评定：根据焊件的材质、焊接方法、焊接工艺参数等，进行焊接工艺评定，验证焊接工艺的可行性和可靠性。（2）焊接过程中的检验：焊接工艺参数检查：检查焊接电流、电压、焊接速度、气体流量等焊接工艺参数是否符合焊接工艺文件的要求。焊缝外观检查：检查焊缝的成形质量，如焊缝宽度、余高、焊脚尺寸等是否符合要求，焊缝表面是否有气孔、裂纹、咬边、焊瘤等缺陷。焊接缺陷检查：采用目视检查、渗透检测、磁粉检测等方法，及时发现焊接过程中出现的表面缺陷，并进行处理。（3）焊后检验：外观检验：检查焊缝的外观质量，包括焊缝的形状、尺寸、表面粗糙度等是否符合要求，焊缝表面是否有气孔、裂纹、咬边、焊瘤等缺陷。无损检测：采用射线检测、超声波检测、磁粉检测、渗透检测等无损检测方法，检测焊缝内部是否存在缺陷，如气孔、夹渣、裂纹、未焊透等。力学性能试验：对焊接接头进行拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等力学性能试验，测定焊接接头的强度、韧性等力学性能指标，验证焊接接头是否符合设计要求。金相检验：通过金相显微镜观察焊接接头的金相组织，分析焊接接头的质量和性能，判断是否存在过热、过烧、组织不均匀等问题。硬度测试：测试焊接接头的硬度分布，了解焊接接头的硬度变化情况，判断焊接工艺是否合理。四、论述题（20分）论述焊接变形产生原因、危害及控制措施。答：1.焊接变形产生的原因焊接变形是由于焊接过程中焊件受到不均匀的加热和冷却而产生的。具体原因如下：（1）不均匀的热膨胀和收缩：在焊接过程中，焊缝及其附近区域受到电弧高温的作用，温度迅速升高，金属发生膨胀。而远离焊缝的区域温度较低，膨胀较小。当焊缝金属冷却时，又会发生收缩。由于这种不均匀的热膨胀和收缩，在焊件内部产生了内应力，当内应力超过材料的屈服强度时，就会使焊件产生变形。（2）组织结构变化：焊接过程中，焊缝金属和热影响区的金属会发生组织结构变化。例如，在一些合金钢的焊接中，高温会使金属的晶粒长大，冷却时又会发生相变，导致体积变化，从而引起焊接变形。（3）拘束条件：焊件在焊接过程中如果受到外界的拘束，如夹具的固定、焊件的装配方式等，会限制焊件的自由变形。当焊接内应力超过拘束力时，就会产生变形。如果拘束力过大，还可能导致焊接裂纹的产生。2.焊接变形的危害（1）影响焊件的尺寸精度：焊接变形会使焊件的尺寸和形状发生改变，导致焊件无法满足设计要求。在一些对尺寸精度要求较高的场合，如机械制造、航空航天等领域，焊接变形可能会使焊件成为废品，增加生产成本。（2）降低焊接结构的承载能力：焊接变形会使焊件的应力分布发生改变，在变形部位产生应力集中现象。在使用过程中，这些应力集中部位容易发生疲劳破坏，降低焊接结构的承载能力和使用寿命。（3）增加装配和矫正工作量：焊接变形会给焊件的装配带来困难，需要进行额外的矫正工作。矫正焊接变形不仅增加了劳动强度和生产成本，而且在矫正过程中还可能会产生新的内应力，影响焊接结构的质量。（4）影响焊接结构的外观质量：焊接变形会使焊件表面不平整，影响焊接结构的外观质量。在一些对外观要求较高的场合，如建筑装饰、汽车制造等领域，焊接变形会降低产品的美观度和市场竞争力。3.焊接变形的控制措施（1）设计措施：合理选择焊缝尺寸和形状：焊缝尺寸过大，焊接