全国职业院校技能大赛智能焊接技术赛项备考试题库及答案

全国职业院校技能大赛智能焊接技术赛项备考试题库及答案一、单项选择题（每题1分，共40分）1.在MAG焊中，保护气体常用的混合比例是A.100%CO₂B.80%Ar+20%CO₂C.50%Ar+50%HeD.100%He答案：B解析：80%Ar+20%CO₂为最常用的MAG混合气，兼顾电弧稳定与熔深。2.奥氏体不锈钢焊接时，为防止晶间腐蚀应控制母材含碳量不超过A.0.03%B.0.08%C.0.15%D.0.25%答案：A解析：含碳量≤0.03%可显著降低Cr₂₃C₆析出，避免晶间腐蚀。3.机器人TIG焊送丝机构送丝速度波动±2%，对焊缝余高影响可用公式Δh=k·v_s·Δv_s若k=0.15mm·s/m，v_s=8m/min，Δv_s=0.16m/min，则Δh为A.0.019mmB.0.032mmC.0.038mmD.0.045mm答案：C解析：Δh=0.15×8×0.16/60=0.038mm。4.低合金高强钢预热温度经验公式T_p=350√(C_eq)0.25t板厚t=20mm，C_eq=0.45%，则T_p约为A.48℃B.62℃C.74℃D.86℃答案：C解析：T_p=350√0.450.25×20≈74℃。5.等离子弧切割中，提高切口质量首要调节参数是A.切割电流B.气体流量C.喷嘴高度D.割炬后倾角答案：C解析：喷嘴高度直接影响弧柱挺直度与切口斜度。6.焊缝金属扩散氢测定法GB/T3965规定收集温度为A.25℃B.45℃C.65℃D.95℃答案：B解析：45℃甘油法收集24h。7.机器人重复定位精度测试标准ISO9283要求连续测量次数为A.10B.20C.30D.50答案：C解析：30次取±3σ。8.激光焊深熔阈值功率密度一般需达到A.10⁴W/cm²B.10⁵W/cm²C.10⁶W/cm²D.10⁷W/cm²答案：C解析：10⁶W/cm²可形成小孔效应。9.铝合金MIG焊选用焊丝ER5356，其Mg含量约为A.2.5%B.3.5%C.5.0%D.6.5%答案：C解析：ER5356名义Mg5.0%。10.焊接残余应力纵向峰值σ_L经验估算公式σ_L=k·σ_yk取0.6，母材σ_y=355MPa，则σ_L为A.213MPaB.248MPaC.284MPaD.320MPa答案：A解析：0.6×355=213MPa。11.在GMAW短路过渡中，临界短路频率f与送丝速度v_s关系可近似为f=α·v_s+β若α=2.2Hz·s/m，β=35Hz，v_s=7m/min，则f为A.224HzB.259HzC.289HzD.315Hz答案：B解析：f=2.2×7+35=50.4Hz，单位换算后259Hz。12.焊接机器人TCP标定常用“四点法”中，第四点用于确定A.X轴方向B.Y轴方向C.Z轴方向D.工具坐标系原点答案：C解析：第四点改变Z向姿态。13.埋弧焊焊剂HJ431烘干温度规定为A.150℃×1hB.250℃×1hC.350℃×1hD.450℃×1h答案：C解析：350℃去除结晶水。14.焊缝超声检测中，探头K值2.0，板厚30mm，则一次波声程约为A.33mmB.48mmC.67mmD.86mm答案：C解析：声程=t/cosθ=30/0.447≈67mm。15.焊接烟尘中危害最大的可吸入颗粒空气动力学直径为A.<0.1µmB.0.1–1µmC.1–5µmD.5–10µm答案：B解析：0.1–1µm可进入肺泡。16.脉冲MIG焊一脉一滴过渡时，脉冲频率f=150Hz，送丝速度v_s=6m/min，则平均熔滴质量约为A.0.8mgB.1.1mgC.1.4mgD.1.7mg答案：B解析：每秒150滴，6m/min=0.1m/s，焊丝直径1.2mm，体积流量πr²v_sρ，单滴质量≈1.1mg。17.焊接热影响区最高硬度HV_max与碳当量C_eq关系HV_max=1200·C_eq150若C_eq=0.40%，则HV_max为A.280B.330C.380D.430答案：B解析：1200×0.4150=330。18.激光-MIG复合焊中，激光在前可减小A.气孔率B.咬边C.焊道宽D.飞溅答案：A解析：激光先导形成稳定小孔，降低氢气孔。19.焊接电源外特性曲线下降斜率越大，则A.弧长自调能力越弱B.短路电流峰值越大C.电弧越稳定D.飞溅越小答案：A解析：陡降特性恒流，弧长变化电流变化小，自调弱。20.焊丝干伸长增加，则A.熔深增加B.熔宽减小C.飞溅减小D.电阻热增加答案：D解析：干伸长↑→IR↑→焊丝预热↑。21.机器人焊接离线编程文件后缀一般为A..txtB..xmlC..pwjD..src答案：C解析：品牌软件专用.pwj。22.焊接变形预测热弹塑性有限元求解器常用算法A.Newton-RaphsonB.Gauss-SeidelC.ConjugateGradientD.MonteCarlo答案：A解析：非线性Newton-Raphson迭代。23.焊缝金属韧性试验-40℃冲击吸收功要求≥47J的标准为A.GB/T1591B.GB/T19869C.ISO2560D.AWSA5.1答案：B解析：GB/T19869对应47J。24.焊接电弧光谱诊断中，FeI371.99nm谱线用于测量A.电子密度B.电弧温度C.等离子体速度D.金属蒸汽浓度答案：B解析：玻尔兹曼图法测温。25.铝合金焊缝气孔主要来源A.氧B.氢C.氮D.二氧化碳答案：B解析：氢溶解度差造成气孔。26.焊接电源动态品质指标“短路峰值电流”测试标准负载为A.纯电阻B.纯电感C.电阻+电感D.电容答案：C解析：标准RL负载模拟实际。27.焊接接头疲劳强度S-N曲线斜率m一般取A.3B.5C.7D.9答案：B解析：钢结构m≈5。28.焊接机器人六轴减速器常用类型A.行星齿轮B.谐波减速器C.蜗轮蜗杆D.摆线针轮答案：B解析：谐波轻量高比。29.焊缝超声波探伤中，DAC曲线制作采用A.平底孔B.横孔C.V型槽D.U型槽答案：B解析：Φ3×40横孔。30.焊接烟尘采样滤膜常用材质A.玻璃纤维B.聚丙烯C.聚四氟乙烯D.醋酸纤维答案：A解析：玻璃纤维耐高温。31.激光焊保护气体侧吹角度最佳为A.15°B.30°C.45°D.60°答案：B解析：30°兼顾保护与等离子体抑制。32.焊接残余变形预测收缩法经验公式横向收缩ΔBΔB=0.2·q_w/t若q_w=0.8kJ/mm，t=10mm，则ΔB为A.0.08mmB.0.16mmC.0.24mmD.0.32mm答案：B解析：0.2×0.8/10=0.16mm。33.脉冲TIG焊峰值电流I_p与基值电流I_b比值一般取A.1–2B.3–5C.6–8D.9–10答案：B解析：3–5倍可稳定穿透。34.焊接机器人工具坐标系Z轴正向规定A.指向焊枪电缆B.指向焊丝伸出方向C.指向TCP标定尖D.指向基座答案：B解析：Z轴沿焊丝。35.焊缝金属屈服强度高于母材时，接头静载断裂位置易在A.焊缝B.熔合线C.热影响区D.母材答案：C解析：高匹配导致HAZ软化区应变集中。36.焊接电源输出电感增大，则A.飞溅增大B.短路频率升高C.电流上升速率减小D.电弧电压升高答案：C解析：电感抑制di/dt。37.焊接机器人路径精度测试标准ISO9283规定速度为A.50%额定B.100%额定C.10%额定D.25%额定答案：B解析：额定速度下测。38.铝合金焊缝晶粒细化添加元素A.TiB.NiC.CrD.Mo答案：A解析：Ti形成TiAl₃质点。39.焊接接头冲击试样V型缺口角度为A.30°B.45°C.60°D.90°答案：B解析：标准45°。40.焊接烟尘中六价铬检测方法A.原子吸收B.二苯碳酰二肼分光C.ICP-OESD.XRF答案：B解析：二苯碳酰二肼显色法。二、多项选择题（每题2分，共20分，多选少选均不得分）41.下列哪些属于机器人焊接离线编程优点A.减少示教时间B.降低设备占用C.提高路径精度D.实时修正电弧答案：ABC解析：离线无实时电弧。42.激光焊保护气体可选A.ArB.HeC.N₂D.CO₂答案：AB解析：N₂、CO₂易等离子体。43.焊接热裂纹影响因素A.SB.PC.MnD.C答案：ABD解析：Mn抑制裂纹。44.焊接机器人安全回路包括A.紧急停止B.防护门C.光栅D.伺服使能答案：ABC解析：伺服使能属功能。45.脉冲MIG焊参数A.峰值电流B.基值电流C.脉冲频率D.占空比答案：ABCD解析：四项均核心。46.焊接变形矫正方法A.机械加压B.火焰加热C.振动时效D.锤击答案：ABCD解析：均可减变形。47.焊缝无损检测方法A.RTB.UTC.MTD.ET答案：ABCD解析：四大常规。48.焊接电源数字化接口A.DevicenetB.EtherCATC.CANopenD.RS-485答案：ABCD解析：均支持。49.铝合金焊前清理包括A.丙酮除油B.不锈钢刷C.碱洗D.酸洗答案：ABCD解析：全套化学+机械。50.焊接机器人路径优化目标A.最小时间B.最小能耗C.最小冲击D.最大速度答案：ABC解析：非单纯最大速。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）51.焊接电弧电压升高，熔深一定增加。答案：×解析：电压过高弧长增加，熔深反降。52.机器人TCP标定精度可达±0.1mm。答案：√解析：激光跟踪仪可达。53.激光焊可不加保护气体。答案：×解析：需防氧化。54.焊接残余应力可通过退火消除。答案：√解析：580℃退火有效。55.脉冲TIG焊适合薄板高速焊。答案：√解析：热输入可控。56.焊接电源恒压特性适合手工焊条。答案：×解析：需恒流。57.铝合金焊缝气孔可用X射线检测。答案：√解析：RT灵敏。58.焊接机器人六轴均为旋转关节。答案：√解析：典型6R。59.焊接烟尘锰中毒属于慢性危害。答案：√解析：长期累积。60.激光功率密度与光斑直径平方成反比。答案：√解析：P/A∝1/d²。四、计算题（共30分）61.（10分）板厚16mm对接接头，V型坡口60°，根部间隙2mm，焊丝直径1.2mm，MAG焊，熔敷效率η=0.95，求每米焊缝焊丝消耗量（kg/m）。答案：坡口截面积A=(b+(tc)·tan30°)·(tc)+b·cc=2mm，b=2mm，t=16mmA=(2+14×0.577)×14+2×2=125mm²体积V=A×1000=125×10³mm³/m质量m=V·ρ/η，ρ=7.85×10⁻⁶kg/mm³m=125×10³×7.85×10⁻⁶/0.95=1.03kg/m解析：考虑余高与熔合区，实际取1.1kg/m。62.（10分）焊接机器人路径由P1(400,0,300)直线至P2(800,0,300)，要求速度v=800mm/s，加速度a=3200mm/s²，减速度d=3200mm/s²，求单段梯形速度规划总时间。答案：位移s=400mm加速段t₁=v/a=0.25s，s₁=½at₁²=100mm减速段t₃=0.25s，s₃=100mm匀速段s₂=200mm，t₂=200/800=0.25s总T=0.75s解析：对称梯形。63.（10分）脉冲MIG焊，峰值电流I_p=380A，基值电流I_b=80A，脉冲频率f=120Hz，占空比δ=0.4，求平均电流I_a及热输入q_w（电弧电压U=28V，焊速v=4mm/s，效率η=0.8）。答案：I_a=δI_p+(1-δ)I_b=0.4×380+0.6×80=200Aq_w=η·U·I_a/v=0.8×28×200/4=1120J/mm=1.12kJ/mm解析：热输入直接公式。五、综合应用题（共40分）64.（20分）某机器人工作站焊接Q345钢箱形梁，板厚12mm，角焊缝焊脚8mm，采用MAG焊，焊丝ER50-6，φ1.2mm，保护气80%Ar+20%CO₂，要求焊脚均匀无咬边，层温≤180℃，变形≤1mm/m。请给出：（1）焊接顺序策略；（2）工艺参数；（3）机器人路径与姿态规划要点；（4）变形监测方案。答案：（1）分段退焊，先焊内侧后外侧，对称跳焊，段长300mm，间隔150mm。（2）电流240A，电压26V，速度4mm/s，干伸长15mm，层温控150℃，气流量18L/min。（3）焊枪角度45°，指向角后倾10°，TCP距板面6mm，摆幅2mm，频率3Hz，圆弧进出弧坑。（4）激光位移传感器布置跨距2m，采样频率100Hz，实时反馈+焊后平台测量，超差0.5mm触发矫正。65.（20分）铝合金MIG焊出现密集气孔，X射线评定Ⅲ级，分析三大根源并提出机器人焊接改进措施。答案：根源：①焊丝氢含量高>0.3mL/100g；②坡口残留水分；③保护气流量不足紊流卷入空气。措施：①更换ER5356真空包装丝，使用前120℃×24h烘干；②坡口碱洗+60℃热风干燥，装配前≤4h