焊工(高级)压力容器焊接工艺设计真题及答案2025年

焊工(高级)压力容器焊接工艺设计练习题及答案2025年一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填入括号内）1.在压力容器焊接中，对Q345R钢进行埋弧焊时，应优先选用的焊丝焊剂组合为（）。A.H08A+HJ431B.H08MnA+HJ431C.H10Mn2+SJ101D.H08Mn2Si+HJ260答案：C2.依据NB/T470152011，下列焊接工艺评定因素中，属于“重要变素”的是（）。A.坡口根部间隙从2mm改为3mmB.焊条直径从4mm改为5mmC.热输入提高15%D.预热温度比评定值降低30℃答案：D3.对壁厚38mm的09MnNiDR球罐进行焊后热处理时，若采用整体炉内热处理，则恒温温度及最短恒温时间应分别为（）。A.580℃±20℃，1.5hB.580℃±20℃，2.2hC.600℃±20℃，1.0hD.560℃±20℃，2.0h答案：B4.在CO₂气保焊中，为防止压力容器焊缝根部出现“内凹”，应优先采用（）。A.增大电弧电压B.减小坡口角度C.背面加陶瓷衬垫并提高根部电流D.降低焊接速度答案：C5.对S32168（06Cr18Ni11Ti）与Q345R的异种钢接头，设计采用A302焊条，其熔敷金属类型属于（）。A.奥氏体铁素体双相B.奥氏体C.马氏体D.铁素体答案：B6.按GB/T150.42011规定，压力容器C类接头（法兰环与筒体角焊缝）的无损检测比例，当容器类别为Ⅲ类且设计温度40℃时，应为（）。A.10%RTB.50%UTC.100%MTD.100%PT答案：C7.在埋弧焊工艺评定中，若试板厚度为20mm，则横向侧弯试样厚度应为（）。A.10mmB.8mmC.6mmD.20mm答案：A8.对07MnNiMoDR钢制压力容器进行焊接时，应控制层间温度≤（）。A.150℃B.200℃C.250℃D.300℃答案：B9.在球罐现场组焊中，采用“分段退焊+对称焊”的主要目的是（）。A.降低残余氢含量B.减少角变形C.提高熔合比D.增加熔深答案：B10.对焊缝金属进行50℃冲击试验时，若采用V型缺口，其试样尺寸为10mm×10mm×55mm，则合格指标为（）。A.≥24JB.≥31JC.≥41JD.≥54J答案：C11.在焊接工艺评定中，若改变焊后热处理类别（如由退火改为正火+回火），则须（）。A.重新评定B.仅增焊冲击试件C.仅增焊拉伸试件D.仅增焊弯曲试件答案：A12.对壁厚50mm的13MnNiMoR筒体环缝进行UT检测时，按NB/T47013.32015要求，应选用的探头频率为（）。A.1MHzB.2MHzC.4MHzD.5MHz答案：B13.在手工电弧焊中，E5015焊条烘干温度及保温时间应为（）。A.250℃，1hB.350℃，1hC.400℃，2hD.450℃，1h答案：B14.对带极堆焊（E309L+E308L）过渡层与盖面层，下列堆焊厚度分配正确的是（）。A.过渡层≥2mm，盖面层≥3mmB.过渡层≥3mm，盖面层≥2mmC.过渡层≥4mm，盖面层≥4mmD.过渡层≥1mm，盖面层≥5mm答案：A15.在焊接工艺规程（WPS）中，必须列出的“非重要变素”是（）。A.焊工资格等级B.电流极性C.坡口形式D.清根方法答案：D16.对70℃级低温容器焊缝，设计文件要求采用Ni9%钢，其焊接材料应选用（）。A.ENiCrFe2B.ENiCrMo6C.ENiCrFe9D.ENiCrMo3答案：C17.在焊接残余应力测试中，若采用小孔释放法，则应变花中心孔径通常为（）。A.0.5mmB.1.0mmC.1.5mmD.2.0mm答案：C18.对Q345R钢进行多道埋弧焊时，若热输入从1.8kJ/mm提高到2.5kJ/mm，则HAZ韧性将（）。A.显著升高B.基本不变C.显著降低D.先升后降答案：C19.在球罐支柱焊缝返修中，同一部位允许返修次数不得超过（）。A.1次B.2次C.3次D.不限答案：B20.按《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSG212021），首次投用后的首次全面检验周期为（）。A.1年B.2年C.3年D.6年答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）21.下列因素中，可导致压力容器焊接接头产生再热裂纹的有（）。A.母材含Cr量1.2%B.残余应力高C.焊后消应温度600℃D.焊缝金属含V量0.05%答案：ABD22.对奥氏体不锈钢堆焊层进行铁素体数（FN）测定时，可采用的仪器或方法包括（）。A.磁性仪B.金相网格法C.化学分析换算D.超声衰减法答案：ABC23.在焊接工艺评定试板中，若材料为12Cr2Mo1R，则必须进行的力学性能试验项目有（）。A.室温拉伸B.高温拉伸（设计温度下）C.20℃冲击D.侧弯答案：ABD24.关于压力容器焊接返修，下列说法正确的有（）。A.返修前须编制返修工艺卡B.返修后须重新进行RT或UTC.同一焊缝返修长度可超过50%原焊缝长度D.返修次数计入设备质量证明书答案：ABD25.在球罐焊后整体热处理中，关于温差控制，下列要求正确的有（）。A.升温阶段任意5000mm内≤80℃B.恒温阶段任意5000mm内≤50℃C.降温阶段任意5000mm内≤80℃D.升温速度≤55℃/h（400℃以上）答案：BCD26.对101℃级Ni9%钢焊缝金属，其化学成分应满足（）。A.Ni8.0%～10.0%B.C≤0.10%C.Mn2.0%～3.5%D.S≤0.015%答案：ABD27.在焊接工艺评定中，属于“补加重要变素”的有（）。A.增加冲击试验温度B.增加硬度试验C.增加高温拉伸D.增加铁素体数测定答案：ABC28.关于带极埋弧堆焊，下列措施可提高堆焊层耐蚀性的有（）。A.降低热输入B.提高焊带伸出长度C.采用双层盖面D.控制稀释率≤15%答案：ACD29.在压力容器焊接中，采用TOFD检测代替RT时，应满足的条件包括（）。A.容器类别为Ⅱ类B.壁厚≥12mmC.焊接方法为SAW或GMAWD.技术文件经设计单位批准答案：BCD30.对Q345R钢进行焊后热处理时，若采用局部热处理，则下列要求正确的有（）。A.加热带宽度≥3t（t为厚度）B.保温带宽度≥5tC.外侧保温宽度≥2tD.应布置≥2个热电偶答案：ABCD三、填空题（每空1分，共20分）31.按NB/T470142011，焊接工艺评定试板厚度为16mm时，其试件母材厚度认可范围为________mm至________mm。答案：16，20032.对20MnMoNb钢锻件进行焊接时，推荐的预热温度区间为________℃～________℃。答案：150，20033.在埋弧焊中，若焊丝直径4mm，则常规直流反接极性下的电流范围约为________A～________A。答案：500，70034.对奥氏体不锈钢焊缝进行铁素体数测定时，若测得FN=3，则其体积分数约为________%。答案：535.按GB/T150.42011，对厚度36mm的Q345R壳体，其焊后热处理恒温最短时间为________h。答案：2.1636.在球罐支柱焊缝返修中，返修深度超过________mm或超过板厚1/3时需追加RT。答案：937.对40℃冲击试验，若采用2.5mm摆锤刀刃，则其冲击吸收能量符号为________。答案：KV238.在焊接工艺评定中，若试件为Φ219mm×18mm管，则拉伸试样可截取________个。答案：239.对12Cr2Mo1R钢进行多道焊时，层间温度应控制在≤________℃。答案：25040.按TSG212021，压力容器焊接接头硬度检验，对12Cr2Mo1R钢，其最高允许硬度值为________HB。答案：250四、简答题（每题6分，共30分）41.简述压力容器焊接工艺评定中“重要变素”与“补加重要变素”的区别，并各举两例。答案：重要变素是指改变后需重新评定的因素，如：①预热温度比评定值降低>30℃；②焊后热处理类别改变。补加重要变素是指原评定未包含，但需补做试验的因素，如：①增加冲击试验温度；②增加高温拉伸试验。42.说明球罐现场组焊时，采用“同步对称退焊”控制焊接变形的原理。答案：球罐环缝与纵缝焊接时，若单侧连续施焊，会产生不均匀收缩，导致椭圆度超差。同步对称退焊指在赤道带对称布置多台焊机，同时同参数向同一方向退焊，使收缩应力对称抵消，降低角变形与棱角度，保证几何尺寸。43.写出Q345R钢埋弧焊时，热输入计算公式，并说明如何根据板厚选择热输入范围。答案：热输入E=UI/v（kJ/mm），其中U为电弧电压（V），I为电流（A），v为焊接速度（mm/s）。对Q345R，板厚≤20mm时，E宜14～22kJ/cm；板厚>20mm时，E宜18～30kJ/cm，以保证熔透且避免HAZ韧性下降。44.简述Ni9%钢焊接时防止热裂纹的主要措施。答案：①选用低氢型Ni基焊条ENiCrFe9，限制S、P杂质；②控制层间温度≤150℃，减少热应力；③采用窄焊道、快速多道焊，降低熔池过热；④背面清根后PT确认，避免弧坑裂纹；⑤焊后及时后热80℃×2h，排氢。45.说明带极埋弧堆焊过渡层与盖面层厚度分配原则，并解释原因。答案：过渡层≥2mm，盖面层≥3mm。过渡层需承受基层碳迁移与稀释，应保证耐蚀合金含量；盖面层需满足服役腐蚀裕量，3mm以上可保证加工余量及焊后无损检测要求，同时降低稀释率至≤15%，确保耐蚀性。五、综合应用题（共60分）46.计算与分析题（20分）某加氢反应器筒体材质12Cr2Mo1R，内径Di=2000mm，设计压力P=18MPa，设计温度350℃，壁厚t=85mm（已含C2=3mm腐蚀裕量）。现采用埋弧焊双面焊，坡口角度30°，钝边6mm，根部间隙1mm。焊接工艺评定试板厚度38mm，试求：（1）按GB/T150.32011，校核该厚度是否满足强度要求（已知[σ]^{350℃}=123MPa，焊缝系数Φ=1.0，钢板负偏差C1=0.3mm）。（8分）（2）若试板评定合格，其认可厚度范围是多少？（4分）（3）对该筒体环缝进行UT检测，按NB/T47013.32015，应选择何种等级、探头及扫查方式？（8分）答案：（1）计算厚度t_c=PDi/(2[σ]ΦP)=18×2000/(2×12318)=156.6mm，考虑腐蚀裕量与负偏差，名义厚度需≥156.6+3+0.3=159.9mm，现取85mm不足，需重新设计厚度至160mm。（2）试板38mm，认可范围16mm至200mm。（3）容器类别Ⅲ类，壁厚85mm，选用B级检测，探头2MHz、Φ20mm双晶纵波，扫查方式：锯齿+横向扫查，缺陷指示长度按Ⅱ级验收。47.工艺设计题（20分）某50m³液氨储罐，设计温度45℃，材质07MnNiMoDR，筒体厚度24mm，球封头厚度26mm，要求整体焊后热处理。设计单位要求焊接接头50℃冲击≥41J。请：（1）制定焊接方法及焊材选型；（4分）（2）编制预热、层间、后热及热处理工艺参数；（6分）（3）设计焊接顺序与变形控制措施；（5分）（4）列出无损检测及合格级别。（5分）答案：（1）选用SMAW+SAW组合，焊条E5015G（60℃级），焊丝H08MnNiMoA+SJ101。（2）预热80℃，层间≤150℃；后热80℃×2h；整体热处理560℃±20℃，恒温1.5h