焊工磁卡测试题及答案解析

焊工磁卡测试题及答案解析一、单项选择题（每题2分，共40分）1.焊接Q345低合金结构钢时，若采用焊条电弧焊，应优先选用下列哪种焊条？A.E4303（J422）B.E5015（J507）C.E308-16（A102）D.E6013（J603）答案：B解析：Q345钢的抗拉强度约为470-630MPa，属于低合金高强度钢。焊条选择需满足“等强匹配”原则，E5015焊条的熔敷金属抗拉强度≥500MPa，与Q345钢强度匹配；E4303（420MPa）强度不足，E308-16为不锈钢焊条，E6013（600MPa）强度过高易导致裂纹，故正确答案为B。2.二氧化碳气体保护焊中，若出现大量飞溅，最可能的原因是？A.气体流量过大（＞25L/min）B.焊接电流过小C.焊丝伸出长度过短（＜8mm）D.电源极性接反（直流正接）答案：D解析：CO₂焊通常采用直流反接（焊丝接正极），此时电弧稳定、飞溅小；若误接为正接（焊丝接负极），电弧热量集中于工件，焊丝熔化快、熔滴过渡不稳定，会导致大量飞溅。气体流量过大（＞25L/min）会导致气流紊乱，保护效果下降但飞溅不一定显著；电流过小会导致熔深不足；焊丝伸出过短会使电阻热减少，熔滴过渡不稳定但飞溅量不如极性错误明显，故选D。3.手工钨极氩弧焊（TIG）焊接铝及铝合金时，应选择的电源类型和极性为？A.交流电源B.直流正接C.直流反接D.脉冲直流答案：A解析：铝及铝合金表面有致密的氧化膜（Al₂O₃，熔点约2050℃，远高于铝的660℃），需通过“阴极破碎”作用去除。交流电源在负半波时（工件为负极），高速电子撞击工件表面，可破碎氧化膜；正半波时（工件为正极），热量集中于钨极，避免钨极过热烧损。直流正接（工件正）无阴极破碎作用，直流反接（工件负）会导致钨极烧损严重，脉冲直流主要用于控制热输入，故选A。4.以下哪种焊接缺陷属于面状缺陷？A.气孔B.夹渣C.裂纹D.未焊透答案：C解析：面状缺陷指具有二维延伸特征的缺陷，如裂纹、未熔合；气孔（三维体积型）、夹渣（体积型或条状）、未焊透（条状，属面状缺陷？需修正：未焊透是沿焊缝长度和深度延伸的面状缺陷，但严格来说裂纹是典型面状缺陷。本题正确答案应为C，裂纹的扩展方向具有明显的平面特征，而未焊透通常为条状，属于线性缺陷。）5.焊接残余应力的主要危害是？A.降低焊缝外观质量B.增加焊接热输入C.导致焊接变形或裂纹D.减少熔敷金属量答案：C解析：焊接残余应力是焊后冷却过程中因不均匀收缩产生的内应力。当应力超过材料屈服强度时会导致变形（如角变形、波浪变形）；若超过抗拉强度则可能引发冷裂纹（如低合金高强钢的延迟裂纹）。外观质量与成形有关，热输入由工艺参数决定，熔敷金属量与填充材料用量有关，故选C。6.下列哪种焊接方法最适合焊接厚度为1mm的不锈钢薄板？A.焊条电弧焊B.埋弧焊C.气焊D.脉冲TIG焊答案：D解析：薄板焊接需严格控制热输入，避免烧穿。脉冲TIG焊通过周期性的高、低电流输出，可精确控制熔池大小和冷却速度，适合薄板；焊条电弧焊热输入大，易烧穿；埋弧焊热输入更大，仅适用于中厚板；气焊火焰热量分散，热影响区宽，变形大，故选D。7.低氢型焊条（如E5015）使用前需烘干的主要目的是？A.去除药皮中的水分，防止气孔和裂纹B.提高焊条熔化速度C.增强药皮与焊芯的结合力D.改善焊缝成形答案：A解析：低氢型焊条药皮含大量CaCO₃、CaF₂等成分，吸湿性强。若未烘干，药皮中的水分在高温下分解为H₂，溶解于熔池后易形成氢气孔；同时，氢是冷裂纹的主要诱因（氢致延迟裂纹），烘干可降低熔池氢含量，防止气孔和裂纹。熔化速度与电流有关，结合力由制造工艺保证，焊缝成形与操作手法相关，故选A。8.埋弧焊焊接时，若焊缝出现“咬边”缺陷，可能的原因是？A.焊接速度过慢B.焊接电流过小C.电弧电压过高D.焊丝偏移量过大答案：C解析：咬边是焊缝边缘母材被熔蚀形成的沟槽，主要因电弧热量集中于坡口边缘。埋弧焊中，电弧电压过高会使电弧过长，熔池宽度增加，边缘熔深不足，导致咬边；焊接速度过慢会使熔池过宽，电流过小会导致熔深不足，焊丝偏移量过大（如角焊时）可能导致单边熔合不良，故选C。9.焊接接头中，热影响区的哪个区域力学性能最差？A.熔合区B.过热区C.正火区D.不完全重结晶区答案：A解析：熔合区（熔合线）是焊缝与母材的过渡区域，宽度约0.1-0.4mm，组织为部分熔化的铸造组织和粗大的过热组织，晶粒严重粗化，成分不均匀，是焊接接头中最薄弱的环节，易产生裂纹；过热区晶粒粗大，塑性、韧性下降，但比熔合区稍好；正火区组织细小，性能接近母材；不完全重结晶区性能介于母材和过热区之间，故选A。10.气焊时，中性焰的氧气与乙炔体积比约为？A.0.8-1.0B.1.0-1.2C.1.2-1.5D.1.5-2.0答案：B解析：中性焰是氧气与乙炔充分燃烧的火焰，无过剩氧或乙炔，比例约1.0-1.2，适用于焊接低碳钢、不锈钢等；氧气比例＜1.0为碳化焰（乙炔过剩），适用于高碳钢、铸铁；＞1.2为氧化焰（氧气过剩），适用于黄铜（减少锌蒸发），故选B。11.下列哪种无损检测方法最适合检测焊缝表面的微裂纹？A.X射线检测（RT）B.超声波检测（UT）C.磁粉检测（MT）D.渗透检测（PT）答案：D解析：表面微裂纹检测需灵敏度高的表面检测方法。磁粉检测适用于铁磁性材料表面及近表面缺陷；渗透检测（PT）通过渗透液渗入表面开口缺陷，经显像后显示，对非铁磁性材料（如不锈钢、铝）的表面微裂纹更适用；RT和UT主要检测内部缺陷，故选D（若材料为铁磁性，MT也可，但题目未限定材料，PT通用性更强）。12.焊接过程中，“层间温度”控制的主要目的是？A.减少焊接变形B.防止焊缝氧化C.避免冷裂纹D.提高焊缝强度答案：C解析：层间温度指多道焊时，前一道焊缝冷却到下一焊道开始焊接时的温度。对于低合金高强钢等易产生冷裂纹的材料，若层间温度过低，焊缝冷却速度过快，易形成硬脆马氏体组织，且氢来不及逸出，导致冷裂纹；控制层间温度（通常≥预热温度）可减缓冷却速度，促进氢扩散，防止裂纹。变形与热输入分布有关，氧化由保护措施控制，强度由材料和热处理决定，故选C。13.下列哪种焊接位置的难度最高？A.平焊（1G）B.横焊（2G）C.立焊（3G）D.仰焊（4G）答案：D解析：仰焊时熔池受重力作用易下淌，需焊工采用短弧、小电流操作，控制熔滴过渡和熔池形状，操作难度最大；平焊熔池稳定，难度最低；横焊需控制熔池不下流，立焊需控制熔池上移，均比仰焊容易，故选D。14.焊接不锈钢时，为防止“晶间腐蚀”，应采取的措施是？A.提高焊接热输入B.采用超低碳焊丝（如00Cr19Ni10）C.增加焊缝余高D.降低冷却速度答案：B解析：晶间腐蚀是不锈钢在450-850℃（敏化温度区）停留时，碳与铬结合形成Cr₂₃C₆，导致晶界贫铬，耐蚀性下降。采用超低碳（C≤0.03%）焊丝可减少Cr₂₃C₆析出；提高热输入或降低冷却速度会延长敏化时间，加剧腐蚀；焊缝余高与耐蚀性无关，故选B。15.焊接黄铜（铜锌合金）时，最易出现的缺陷是？A.气孔（锌蒸发引起）B.夹渣C.裂纹D.未熔合答案：A解析：黄铜中锌的沸点（907℃）远低于铜（2567℃），焊接时锌易蒸发形成Zn蒸气，在熔池凝固时来不及逸出，形成气孔；同时，锌蒸气会氧化提供ZnO（熔点1800℃），若未被熔渣带走可能形成夹渣，但主要缺陷是气孔。裂纹主要因热应力或低熔点共晶引起，未熔合与操作有关，故选A。16.下列哪种焊机需配备“引弧器”？A.交流弧焊机（BX系列）B.直流弧焊机（ZX系列）C.手工钨极氩弧焊机（WSE系列）D.二氧化碳气体保护焊机（NB系列）答案：C解析：TIG焊采用高熔点的钨极，直接引弧时需高电压击穿空气。交流TIG焊机（如焊接铝）需通过高频引弧器（产生高频高压）击穿钨极与工件间的空气间隙，形成电弧；直流TIG焊机也可采用高频引弧或接触引弧，但交流TIG必须配备引弧器。交流弧焊机通过二次侧高电压（60-70V）直接引弧，无需额外引弧器；CO₂焊机和直流弧焊机通过接触短路引弧，故选C。17.焊接坡口的主要作用是？A.增加焊缝美观度B.保证根部焊透C.减少焊接材料消耗D.提高焊接速度答案：B解析：坡口是为保证焊缝根部熔透而在工件边缘加工的几何形状（如V形、U形）。对于较厚工件（＞6mm），不开坡口难以使电弧热量到达根部，导致未焊透；坡口还可调节焊缝熔合比，但主要作用是保证根部焊透。美观度与成形有关，减少材料消耗需优化坡口角度（如U形坡口比V形节省填充金属），焊接速度由工艺参数决定，故选B。18.焊接过程中，“线能量”（热输入）的计算公式为？A.Q=IU/vB.Q=I²RtC.Q=U/vD.Q=I/v答案：A解析：线能量（单位长度焊缝的热输入）计算公式为Q=（IUη）/v，其中I为焊接电流（A），U为电弧电压（V），v为焊接速度（cm/s），η为热效率（焊条电弧焊约0.8，埋弧焊约0.9）。实际应用中常简化为Q=IU/v（忽略η），故选A。19.下列哪种气体属于惰性气体，可用于惰性气体保护焊？A.氧气（O₂）B.二氧化碳（CO₂）C.氩气（Ar）D.氮气（N₂）答案：C解析：惰性气体指化学性质稳定、不与金属反应的气体，氩气（Ar）、氦气（He）属于此类，用于TIG焊和MIG焊（熔化极惰性气体保护焊）；氧气和二氧化碳为活性气体，用于MAG焊（活性气体保护焊）；氮气在高温下与钢反应提供氮化物，仅用于某些特殊金属（如铜）的保护，故选C。20.焊接作业中，“回火”是指？A.火焰从焊炬向乙炔瓶回烧的现象B.焊缝冷却后重新加热C.焊接电流突然增大D.保护气体流量波动答案：A解析：回火是气焊或气割时，火焰因气流受阻（如焊嘴堵塞）或压力异常（乙炔压力低于氧气压力）向燃气管道回烧的现象，严重时可能引发气瓶爆炸。预防措施包括安装回火防止器、保持焊嘴畅通、调节合适的气体压力，故选A。二、判断题（每题1分，共10分）1.焊接Q235低碳钢时，可选用E4303焊条，无需预热。（）答案：√解析：Q235钢碳当量低（≤0.4%），焊接性良好，E4303（J422）焊条熔敷金属强度与Q235匹配，一般不需预热。2.氩弧焊焊接钛合金时，需采用直流正接，且背面需充氩保护。（）答案：√解析：钛合金化学性质活泼，高温下易与氧、氮反应，需正反面充氩保护；直流正接（工件正）时，钨极发热量小，可减少烧损，适合钛合金焊接。3.埋弧焊的焊接速度越快，焊缝熔深越大。（）答案：×解析：焊接速度过快时，电弧在熔池停留时间短，熔深减小；速度过慢则熔深增大，易烧穿。4.焊接裂纹按产生温度可分为热裂纹和冷裂纹，其中冷裂纹多在焊后立即出现。（）答案：×解析：冷裂纹具有延迟性，多在焊后几小时至几天（甚至更长时间）出现，与氢的聚集和扩散有关；热裂纹多在凝固过程中产生。5.气割时，割嘴与工件的距离越近，切割速度越快。（）答案：×解析：割嘴与工件距离过近会导致熔渣反溅，堵塞割嘴；距离过远则预热不足，切割困难。最佳距离一般为3-5mm。6.焊接残余变形的矫正方法包括机械矫正和火焰矫正，其中火焰矫正适用于所有金属材料。（）答案：×解析：火焰矫正通过局部加热使材料收缩，不适用于奥氏体不锈钢（热膨胀系数大，易产生新变形）和淬硬倾向大的材料（加热后可能硬化）。7.二氧化碳气体保护焊采用直流反接时，焊丝熔化速度比正接快。（）答案：√解析：反接时焊丝为正极，接受电子轰击，产热多，熔化速度比正接（焊丝为负极）快约30%。8.焊条电弧焊中，“长弧”焊接可减少气孔，但会导致熔深减小。（）答案：×解析：长弧（电弧长度＞焊条直径）时，保护效果差，空气易侵入熔池，增加气孔倾向；短弧（电弧长度≈焊条直径）保护好，熔深大。9.超声波检测（UT）可检测焊缝内部缺陷的位置和大小，但无法区分缺陷类型。（）答案：√解析：UT通过回波信号判断缺陷位置和尺寸，但缺陷类型（如气孔、裂纹）需结合经验和其他方法（如RT）综合判断。10.焊接作业时，氧气瓶与乙炔瓶的安全距离应不小于5m，与明火距离不小于10m。（）答案：√解析：根据《焊接与切割安全》（GB9448-1999），氧气瓶与乙炔瓶间距≥5m，与明火≥10m，防止气体泄漏引发爆炸。三、简答题（每题6分，共30分）1.简述焊接过程中产生夹渣的主要原因及预防措施。答案：原因：①焊接电流过小，熔池温度低，熔渣未及时上浮；②坡口角度过小或运条速度过快，熔渣来不及排出；③焊条药皮脱落或焊剂覆盖不足，熔渣提供异常；④焊件表面清理不彻底（如氧化皮、油污），混入熔池形成夹渣。预防措施：①选择合适的焊接电流（焊条直径×30-50倍）；②增大坡口角度（如V形坡口60°-70°），控制运条速度；③检查焊条质量，埋弧焊时保证焊剂覆盖；④焊前清理坡口及两侧20mm内的油污、锈迹。2.对比焊条电弧焊与埋弧焊的优缺点。答案：优点对比：-焊条电弧焊：设备简单、灵活，适用于各种位置和不规则焊缝；-埋弧焊：自动化程度高、效率高（熔敷率是焊条电弧焊的3-5倍），焊缝质量稳定（熔渣保护好，气孔、夹渣少）。缺点对比：-焊条电弧焊：效率低、劳动强度大，受焊工技术影响大；-埋弧焊：仅适用于平焊或平角焊，设备复杂，对坡口加工和装配精度要求高（易出现未焊透）。3.说明焊接预热的作用及适用场合。答案：作用：①减缓焊缝冷却速度，避免硬脆马氏体组织（如低合金高强钢）；②促进氢扩散，减少冷裂纹；③减小焊接应力，防止变形和裂纹。适用场合：①碳当量高（Ceq＞0.4%）的钢种（如Q345、Q460）；②厚度大（如＞25mm的低碳钢）；③环境温度低（＜0℃），需预热至50-100℃；④拘束度大的接头（如刚性固定的焊接结构）。4.列举三种常见的焊接变形类型，并说明防止变形的主要措施。答案：变形类型：①收缩变形（纵向、横向收缩）；②角变形（坡口两侧收缩不均）；③波浪变形（薄板焊缝区压缩失稳）；④弯曲变形（焊缝不对称分布）。防止措施：①设计时减少焊缝数量和尺寸；②采用合理的焊接顺序（如对称焊、分段退焊）；③反变形法（焊前预置与变形相反的角度）；④刚性固定法（用夹具限制变形）；⑤控制焊接线能量（小电流、快速焊）。5.简述磁粉检测（MT）的基本原理及适用范围。答案：原理：铁磁性材料被磁化后，表面或近表面缺陷（如裂纹）处会产生漏磁场，吸附磁粉形成磁痕，从而显示缺陷。适用范围：①仅适用于铁磁性材料（如钢、铁）；②检测表面及近表面缺陷（深度≤2mm）；③可检测裂纹、未熔合、夹渣等缺陷，但无法检测内部缺陷或非铁磁性材料（如铝、铜）。四、案例分析题（每题10分，共20分）案例1：某公司采用CO₂气体保护焊焊接10mm厚Q345钢板（对接接头，V形坡口），焊后检测发现焊缝中心存在纵向裂纹，裂纹表面呈蓝灰色，无分支。问题：（1）分析裂纹类型及产生原因；（2）提出预防措施。答案：（1）裂纹类型：冷裂纹（延迟裂纹）。特征：蓝灰色（氧化不严重，形成于较低温度）、无分支、位于焊缝中心（拘束应力大）。产生原因：①Q345钢碳