2026年焊接工艺工程师专项技能考核试题及答案

2026年焊接工艺工程师专项技能考核试题及答案一、单项选择题（每题2分，共30分）1.在激光深熔焊中，出现“小孔塌陷”缺陷的最直接原因是A.离焦量过大  B.保护气流量不足  C.匙孔内金属蒸汽反冲压力小于熔池表面张力  D.母材硫含量偏高答案：C解析：匙孔维持依赖蒸汽反冲压力与表面张力的动态平衡；反冲压力不足时，匙孔瞬间闭合，形成塌陷。2.采用ER308LSi焊丝进行304L不锈钢MAG焊，当保护气成分为Ar+2%CO₂时，若出现贯通性黑色氧化迹，应优先检查A.电弧电压  B.气体提前送气时间  C.焊丝伸出长度  D.坡口角度答案：B解析：黑色氧化迹为Cr₂O₃富集层，通常因停弧后熔池缺乏滞后保护，导致大气侵入。3.对于9%Ni低温钢，下列焊接材料中，其焊缝金属在-196℃下冲击韧性最稳定的是A.ENiCrMo-6  B.ERNiCrMo-3  C.ERNiCrMo-4  D.ERNiCrMo-14答案：A解析：ENiCrMo-6焊条含Ni≈55%，形成高韧奥氏体+少量弥散碳化物，低温韧性衰减最小。4.在机器人MAG焊中，若示教轨迹正确却出现“咬边”，首先应调整A.摆动频率  B.电弧跟踪增益  C.焊丝干伸长  D.脉冲峰值电流答案：B解析：电弧跟踪增益过低，焊枪横向修正滞后，导致熔池边缘填充不足。5.采用搅拌摩擦焊（FSW）焊接7A52-T6铝合金，若轴肩直径由15mm增至20mm，而转速与焊速不变，则热输入A.降低约11%  B.基本不变  C.增加约35%  D.增加约78%答案：D解析：热输入Q∝ω·T·A，轴肩面积A与直径平方成正比，直径由15→20mm，面积增加78%。6.在双面同步TIG打底焊中，背面保护气流量过大最可能导致A.根部未熔合  B.背面余高过高  C.根部氧化  D.背面成形凹陷答案：D解析：背面气流过大会对熔池产生“风铲”效应，液态金属被吹离，形成凹陷。7.采用E7018焊条立向上焊时，若发现熔渣总是超前于熔池，应A.降低电流10%并缩短弧长  B.提高电流15%并加大摆宽  C.更换低氢型焊条  D.增大坡口角度答案：A解析：熔渣超前说明电弧吹力不足，降低电流、压短电弧可增强电磁收缩力，使熔池领先。8.在激光-MAG复合焊中，激光功率3kW，MAG电流180A，若将激光束前置距离由+2mm调至-1mm（负值表示激光在后），则熔深A.减小0.3mm  B.增大0.8mm  C.增大1.5mm  D.基本不变答案：C解析：激光前置可预热母材，提高激光吸收率；后置时激光直接作用于MAG熔池，匙孔效应增强，熔深显著增加。9.对于Q345qD桥梁钢，采用埋弧焊，焊丝H10Mn2+SJ101，若要求焊缝金属-40℃KV₂≥70J，应控制焊丝中Ni含量A.≥0.15%  B.≥0.35%  C.≥0.55%  D.≥0.80%答案：B解析：Ni≥0.35%可显著降低韧脆转变温度，保证-40℃冲击吸收能量。10.在等离子弧焊（PAW）中，若“压缩孔道比”由1.2降至0.9，则弧柱温度A.下降约800K  B.上升约1200K  C.上升约400K  D.基本不变答案：B解析：压缩孔道比降低，喷嘴对弧柱机械压缩增强，弧柱截面减小，电流密度增大，温度显著升高。11.采用RMD（RegulatedMetalDeposition）短路过渡焊接X80管线根焊，若送丝速度突然增加5%，而电压不变，则A.短路频率降低  B.弧长缩短  C.熔深减小  D.飞溅增大答案：B解析：RMD为恒压特性，送丝加快→弧长自调节缩短，维持新的平衡。12.在电子束焊中，出现“钉尖缺陷”的根本原因是A.焊接速度过快  B.聚焦电流过大  C.电子束后拖量不足  D.匙孔底部金属回流滞后答案：D解析：匙孔底部液态金属回流填充速度低于凝固速度，形成未填满的钉尖。13.采用FCAW焊接50mm厚EQ47海工钢，若焊缝中心出现平行于轧制面的层状撕裂，应优先检测A.母材Z向拉伸断面收缩率  B.焊丝扩散氢含量  C.预热温度  D.线能量答案：A解析：层状撕裂与母材Z向塑性直接相关，断面收缩率<15%时敏感性高。14.在激光钎焊铝-钢异种接头时，若采用Al-12Si钎料，界面Fe-Al金属间化合物厚度需控制在A.<2μm  B.<5μm  C.<10μm  D.<15μm答案：B解析：Fe-AlIMC>5μm时，接头脆化显著，剪切强度骤降。15.对于机器人MAG焊焊缝表面“鱼鳞纹”过密，调整最佳参数组合是A.降低电压+提高焊速  B.提高电压+降低焊速  C.降低摆频+提高电流  D.提高摆幅+降低电流答案：A解析：鱼鳞纹间距≈焊速/频率，降低电压使熔池变窄，提高焊速可拉开纹距，形貌美观。二、多项选择题（每题3分，共30分；每题至少有两个正确答案，多选少选均不得分）16.关于9%Ni钢焊接线能量控制，下列说法正确的有A.手工电弧焊宜≤15kJ/cm  B.埋弧焊可放宽至45kJ/cm  C.热输入过高会促使逆转奥氏体粗化  D.热输入过低会增加冷裂风险  E.层间温度应≥250℃答案：A、C、D解析：9%Ni钢对热输入敏感，过高逆转奥氏体粗化，过低冷速大快，冷裂倾向增大；层间温度一般≤150℃。17.以下措施可有效抑制铝合金激光焊气孔的有A.采用双光斑摆动  B.焊前机械刮削+酒精擦拭  C.背面抽真空  D.添加Sc改性焊丝  E.提高保护气He比例至70%答案：A、B、D、E解析：背面抽真空对开放焊缝不可行，其余均可降低氢源或促进气泡逸出。18.在窄间隙MAG焊中，侧壁未熔合诱因包括A.电弧指向角过小  B.坡口宽度<8mm  C.摆动停留时间不足  D.电流密度过低  E.采用Ar+30%He混合气答案：A、C、D解析：He增加电弧刚度，反而改善侧壁熔合；坡口宽度<8mm并非诱因，关键在电弧能否到达。19.关于扩散氢检测，符合ISO3690要求的条件有A.试样尺寸10×10×20mm  B.收集温度45℃  C.收集时间72h  D.甘油介质  E.结果换算为ml/100g答案：A、C、E解析：ISO3690规定收集温度45℃、时间72h，结果以ml/100g表示；现多用热导法而非甘油。20.在激光-电弧复合焊中，激光与电弧热源间距过大可能导致A.熔深下降  B.电弧漂移  C.咬边增加  D.气孔率上升  E.焊道变宽答案：A、B、D解析：间距过大，激光对电弧吸引减弱，电弧漂移，熔深下降，保护效果变差，气孔增多。21.对于X65管线半自动FCAW，下列属于低氢型药芯的有A.E71T-1C  B.E71T-8J  C.E81T1-K2C  D.E81T1-Ni1C  E.E71T-GS答案：B、C、D解析：T-8、K2、Ni1体系均通过配方控制扩散氢≤4ml/100g，属于低氢型；T-1与GS不保证。22.在搅拌摩擦焊5083-O铝合金时，下列哪些现象说明热输入不足A.焊核区出现“洋葱环”模糊  B.轴肩飞边少且发黑  C.根部出现隧道孔  D.硬度值较母材下降30HV  E.表面出现轴向沟槽答案：B、C、E解析：飞边少、隧道孔、沟槽均为材料塑性流动不足；洋葱环模糊反而是过热表现。23.关于机器人MAG焊电弧传感，下列说法正确的有A.利用焊接电流变化识别坡口位置  B.适用于V型坡口宽度≥5mm  C.对强磁性材料不敏感  D.可实时修正轨迹偏差±1mm  E.需要额外激光器答案：A、B、D解析：电弧传感无需激光，利用电流/电压振荡；磁性材料会干扰，需退磁处理。24.在电子束焊局部真空室设计中，为减少X射线泄漏，可采取A.铅玻璃观察窗厚度≥15mm  B.真空室壁采用双层10mm钢板夹2mm铅板  C.电子枪加速电压≤60kV  D.焊接区局部屏蔽铅帘  E.采用60Co实时成像答案：A、B、D解析：60Co为γ源，与X射线防护无关；降低电压可减少X射线强度，但非泄漏防护。25.采用冷金属过渡（CMT）焊接0.8mm镀锌钢板，下列参数组合可获得无飞溅、低变形的A.送丝速度3m/min+回烧修正+2ms  B.弧长修正+5%  C.焊速1.2m/min  D.保护气Ar+5%CO₂  E.脉冲频率50Hz答案：A、C、D解析：CMT靠焊丝回抽实现短路过渡，无需脉冲；回烧修正+2ms可精确控制熔滴脱落。三、判断题（每题1分，共10分；正确打“√”，错误打“×”）26.激光焊铝合金时，表面阳极氧化膜越厚越有利于抑制气孔。 ×解析：氧化膜吸附水分，是氢源，厚膜反而增加气孔。27.在埋弧焊中，焊剂碱度越高，焊缝金属氧含量越低。 √解析：碱度↑→SiO₂活度↓→氧含量↓。28.9%Ni钢焊后消除应力热处理温度可设定为600℃。 ×解析：600℃已进入敏化区，逆转奥氏体分解，韧性下降，一般≤580℃。29.采用双丝MAG焊，前丝直流反接、后丝交流，可减少磁偏吹。 √解析：交流电弧磁场周期性变化，可抵消直流偏吹。30.搅拌摩擦焊工具轴肩刻螺旋槽可增加材料向下挤压，减少隧道缺陷。 √解析：螺旋槽产生额外下压力，促进底部回填。31.在激光钎焊铝-钢时，钎料润湿角越小，界面IMC生长越快。 ×解析：润湿角小仅说明铺展好，与IMC生长速度无直接因果关系。32.对于X80钢，焊后冷却时间t₈/₅越短，M-A组元含量越高。 √解析：冷速快→碳富集区形成M-A岛。33.采用活性剂A-TIG焊接不锈钢，熔深可达普通TIG的2倍，但抗晶间腐蚀能力下降。 ×解析：活性剂不改变化学成分，抗蚀性不下降。34.在机器人MAG焊中，干伸长增加10mm，电弧电压应提高约1V以维持弧长。 √解析：干伸长↑→电阻热↑，需提高电压补偿弧长。35.电子束焊焊缝深宽比大，因此焊接变形一定比TIG小。 ×解析：深宽比大仅说明熔深大，变形还与总能量分布、拘束有关，不可一概而论。四、计算题（共20分）36.（10分）X100管线钢双面埋弧焊，板厚28mm，坡口角度60°，钝边6mm，根部间隙1mm。焊丝H10Mn2NiMo，直径4mm，电流700A，电弧电压32V，焊速0.5m/min，热效率η=0.9。求：（1）理论截面积；（2）线能量；（3）t₈/₅冷却时间（K=0.8，板厚系数f₃=0.95）。解答：（1）坡口截面积A=2×(28-6)×tan30°×(28-6)/2+6×1=2×22×0.577×11+6=279+6=285mm²（2）线能量q=U·I·60/(v·1000)=32×700×60/(0.5×1000)=2688kJ/m=26.88kJ/cm（3）t₈/₅=(q·η)/(2πλ)·(1/(500-T₀)-1/(800-T₀))·f₃，取λ=0.45J/(mm·s·K)，T₀=20℃t₈/₅=(2688×0.9)/(2π×0.45)×(1/480-1/780)×0.95=852×(0.00208-0.00128)×0.95=852×0.0008×0.95=0.65s·mm⁻¹×28mm=18.2s答案：（1）285mm²；（2）26.88kJ/cm；（3）18.2s。37.（10分）铝合金6061-T6激光焊，焊缝宽4mm，深6mm，求：（1）若采用功率3kW，焊速1m/min，热效率0.7，计算平均冷却速率ΔT/Δt（600→200℃）；（2）若需将冷却速率降低30%，在功率不变情况下，焊速应调至多少？解答：（1）线能量q=P·η·60/v=3000×0.7×60/1000=126kJ/m=12.6kJ/cm冷却速率公式：ΔT/Δt=2πλ(Tc-T₀)²/(q·η)·(1/t)，取λ=0.24J/(mm·s·K)，Tc=600℃，T₀=20℃，t=6mmΔT/Δt=2π×0.24×(580)²/(12600)×(1/6)=2π×0.24×336400/12600×1/6≈67K/s（2）冷却速率∝v，降低30%→新速率=0.7×67=47K/s，故v新=1×0.7=0.7m/min答案：（1）67K/s；（2）0.7m/min。五、综合应用题（共30分）38.（15分）某LNG储罐内罐为9%Ni钢，板厚40mm，设计温度-170℃，采用埋弧焊双面焊。现有工艺：焊丝ERNiCrMo-6，直径3.2mm，电流500A，电压30V，焊速0.4m/min，坡口角度50°，钝边8mm，根部间隙1mm。焊后RT发现根部断续未熔透，侧壁熔合良好。请分析缺陷成因并提出三条改进措施，给出新参数计算。解答：缺陷成因：（1）钝边8mm过厚，根部难以熔透；（2）线能量q=30×500×60/(0.4×1000)=2250kJ/m=22.5kJ/cm，对40mm板厚偏低；（3）ERNiCrMo-6电阻率大，干伸长过长导致电阻热损失，实际熔深下降。改进措施：①钝边减至4mm，坡口角度不变，保证根部易熔；②电流增至600A，电压32V，焊速降至0.35m/min，新线能量q=32×600×60/(0.35×1000)=3291kJ/m=32.9kJ/cm，提高46%；③干伸长控制15mm，减少电阻热损失，并采用窄间隙焊丝摆动，摆动幅度2mm，频率2Hz，停留0.3s，确