焊接工艺质量控制和检测(焊接工艺学)期末考试复习题库

焊接工艺质量控制和检测(焊接工艺学)期末考试复习题库一、单项选择题1.焊接接头冷却到较低温度时产生的焊接裂纹属于（）A.热裂纹B.冷裂纹C.再热裂纹D.层状撕裂2.下列焊接缺陷中，属于面缺陷的是（）A.气孔B.夹渣C.裂纹D.未焊透3.埋弧焊时，焊丝伸出长度增加，焊接电流会（）A.增大B.减小C.不变D.先增大后减小4.奥氏体不锈钢焊接时，容易产生的晶间腐蚀是由于析出了（）A.渗碳体B.铬的碳化物C.硫化物D.氧化物5.超声波检测对于厚度较大的焊接构件，主要检测的缺陷是（）A.表面缺陷B.近表面缺陷C.内部缺陷D.都不能检测6.手工电弧焊时，为了保证焊缝根部熔透，打底焊时通常选用（）A.较大直径焊条，较大焊接电流B.较大直径焊条，较小焊接电流C.较小直径焊条，较大焊接电流D.较小直径焊条，较小焊接电流7.焊接工艺评定的目的是（）A.验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性B.评定施焊单位的设备水平C.评定焊工的操作技能D.验证焊接材料的适用性8.磁粉检测可以检测（）材料的表面和近表面缺陷A.所有金属B.铁磁性C.有色金属D.非金属9.低碳钢焊接时，熔池脱氧的主要方式是（）A.锰脱氧B.硅脱氧C.铝脱氧D.碳脱氧10.焊接热输入增大，焊接接头热影响区的晶粒会（）A.粗大B.细化C.不变D.先细化后粗大11.渗透检测最适合检测的缺陷是（）A.内部开口缺陷B.表面开口缺陷C.近表面封闭缺陷D.内部封闭缺陷12.对于厚壁压力容器的焊接接头，要求全焊透，采用下列哪种探伤方法最优（）A.磁粉检测B.渗透检测C.射线检测D.涡流检测13.焊条电弧焊收弧方法中，适合厚板焊接的是（）A.划圈收弧法B.反复断弧收弧法C.回焊收弧法D.任意方法14.下列哪种裂纹产生在焊后再次加热过程中（）A.冷裂纹B.热裂纹C.再热裂纹D.氢致裂纹15.焊接时，焊缝成形系数φ是指（）A.焊缝宽度与焊缝计算厚度的比值B.焊缝计算厚度与焊缝宽度的比值C.焊缝余高与焊缝宽度的比值D.焊缝宽度与焊缝余高的比值16.射线检测对哪种缺陷的检测灵敏度最高（）A.平面裂纹B.未熔合C.体积型气孔D.条形夹渣17.低合金高强度钢焊接时，最容易产生的冷裂纹类型是（）A.焊道下裂纹B.弧坑裂纹C.结晶裂纹D.液化裂纹18.下列哪种参数不属于焊接工艺参数（）A.焊接电流B.焊接电压C.焊件厚度D.焊接速度19.焊接接头硬度试验的目的是（）A.测定焊缝的强度B.测定热影响区的脆化倾向C.测定焊接接头的塑性D.测定焊接接头的冲击韧性20.焊接过程中，熔渣的作用不包括（）A.机械保护作用B.冶金处理作用C.改善焊缝成形作用D.提高焊接速度作用21.下列哪种检测方法属于无损检测（）A.拉伸试验B.弯曲试验C.硬度试验D.超声检测22.埋弧焊适合焊接哪种焊件（）A.短焊缝B.中厚板长直焊缝和大直径环形焊缝C.薄板任意焊缝D.空间位置焊缝23.二氧化碳气体保护焊时，产生气孔的主要原因是（）A.气体流量过大B.气体流量过小或气体不纯C.焊接电流过大D.焊接电压过大24.评定焊接接头弯曲性能时，弯曲试验主要用来检测（）A.强度B.塑性和表面缺陷C.硬度D.韧性25.晶间腐蚀通常发生在哪种钢材的焊接接头中（）A.低碳钢B.奥氏体不锈钢C.低合金高强度钢D.铝及铝合金26.下列哪种缺陷属于焊接工艺过程中产生的工艺缺陷（）A.母材分层B.母材夹渣C.未焊透D.钢材偏析27.焊接工艺评定试件合格后，施焊单位可以根据（）编制焊接工艺规程A.焊接工艺指导书B.焊接工艺评定报告C.焊接任务单D.设计图纸28.涡流检测主要用于检测哪种工件的表面缺陷（）A.导电材料B.绝缘材料C.铁磁性材料D.非金属材料29.焊接时，母材和焊缝金属之间未熔化结合在一起的缺陷是（）A.未焊透B.未熔合C.夹渣D.气孔30.对于铝及铝合金焊接，哪种检测方法对气孔检测灵敏度最高（）A.射线检测B.磁粉检测C.渗透检测D.涡流检测二、多项选择题1.焊接质量控制通常包括哪几个阶段的控制（）A.焊前控制B.焊接过程中控制C.焊后成品控制D.运输过程控制E.使用过程控制2.下列焊接缺陷中，属于平面型缺陷，对焊接接头强度危害较大的有（）A.裂纹B.未熔合C.气孔D.未焊透E.夹渣3.焊接前的质量控制内容主要包括（）A.母材质量检验B.焊接材料质量检验C.焊接工艺评定D.焊工资格考核E.焊接设备检查4.常用的焊接无损检测方法有（）A.超声检测B.射线检测C.磁粉检测D.渗透检测E.涡流检测5.冷裂纹产生的主要因素包括（）A.钢的淬硬倾向B.焊接接头中的扩散氢含量C.焊接接头的拘束应力D.焊后再次加热E.晶界弱化6.热裂纹产生的主要原因包括（）A.晶界存在低熔点共晶物B.焊接拉应力作用C.扩散氢聚集D.钢的淬硬倾向大E.结晶过程中偏析严重7.焊接工艺参数对焊缝成形和质量的影响，下列说法正确的有（）A.焊接电流增大，焊缝厚度增大B.焊接电压增大，焊缝宽度增大C.焊接速度增大，热输入减小，焊缝厚度减小D.焊丝直径增大，电流密度减小，焊缝宽度增大E.坡口角度增大，焊缝余高增大8.焊接过程中的质量控制内容包括（）A.焊接工艺参数的监控B.焊接顺序的监控C.层间温度的控制D.焊缝清理质量检查E.焊后热处理参数控制9.磁粉检测的局限性包括（）A.只能检测铁磁性材料B.只能检测表面和近表面缺陷，不能检测深层内部缺陷C.对于形状复杂的工件检测难度大D.不能检测缺陷深度，定量精度低E.对缺陷的检出灵敏度低于渗透检测10.射线检测的特点包括（）A.对体积型缺陷检测灵敏度高B.能够得到缺陷的影像，直观易判断C.适合检测厚度较大的工件D.对平面型缺陷如裂纹、未熔合容易漏检E.检测结果可以长期保存11.焊接接头破坏性试验包括（）A.拉伸试验B.弯曲试验C.冲击试验D.硬度试验E.腐蚀试验12.奥氏体不锈钢焊接防止晶间腐蚀的措施有（）A.控制母材含碳量，采用超低碳母材和焊接材料B.添加稳定化元素钛、铌C.进行固溶处理或稳定化处理D.增大焊接热输入，减慢冷却速度E.采用双面焊，保证腐蚀面在最后焊接13.焊接工艺评定的一般程序包括（）A.拟定焊接工艺指导书B.焊制评定试件C.检验试件性能D.出具焊接工艺评定报告E.根据评定报告编制焊接工艺规程14.减少焊接残余应力和变形的工艺措施包括（）A.采用合理的焊接顺序B.预热法C.锤击焊缝法D.合理设计接头形式E.焊后热处理15.常见的焊缝外观缺陷包括（）A.咬边B.焊瘤C.烧穿D.凹坑E.余高过高16.渗透检测的优点包括（）A.可以检测各种材料，不受磁性限制B.操作简单，成本低C.适合检测表面开口缺陷D.可以检测深层内部缺陷E.灵敏度不受缺陷方向影响17.二氧化碳气体保护焊焊接低碳钢常见的质量问题有（）A.气孔B.飞溅C.裂纹D.未熔合E.咬边18.埋弧焊质量控制的要点包括（）A.焊丝对中B.焊剂覆盖厚度合适C.焊接参数稳定D.坡口清理干净E.装配间隙符合要求19.焊接质量检验的步骤包括（）A.焊前检验B.焊接过程检验C.完工检验D.成品出厂检验E.在役检验20.未焊透产生的原因包括（）A.焊接电流太小B.焊接速度太快C.坡口角度太小D.钝边太厚E.间隙太小三、判断题1.冷裂纹通常产生在焊接热影响区，不会产生在焊缝中。（）2.无损检测不会对工件造成损伤，可以检测所有内部和表面缺陷。（）3.焊接工艺评定是保证焊接质量的重要环节，所有施焊单位必须在施焊前完成工艺评定。（）4.磁粉检测可以检测奥氏体不锈钢的表面缺陷。（）5.焊接热输入越大，焊接接头的韧性越好。（）6.晶间腐蚀是不锈钢焊接接头中常见的腐蚀形式，发生后会导致接头强度下降，失去耐蚀性能。（）7.射线检测对裂纹等平面型缺陷的检出灵敏度高于超声波检测。（）8.未熔合和未焊透都会引起应力集中，是焊接结构中危害性很大的缺陷。（）9.焊条电弧焊时，焊条直径的选择主要根据焊件厚度来确定。（）10.渗透检测对于表面微小开口缺陷的检测灵敏度很高，适合检测各种非金属和金属材料。（）11.焊接顺序对焊接残余应力和变形没有影响。（）12.焊接前预热可以降低冷却速度，减小淬硬倾向，减少扩散氢含量，降低冷裂纹产生几率。（）13.层状撕裂通常产生在厚板轧材的焊接接头中，平行于轧制方向分布。（）14.弯曲试验可以用来评定焊接接头的塑性和致密性。（）15.焊接余高越高，焊接接头强度越高，所以余高越大越好。（）16.超声检测可以检测大厚度工件的内部缺陷，对裂纹等平面缺陷灵敏度高。（）17.二氧化碳气体保护焊的气体流量越大，保护效果越好，所以应尽量增大气体流量。（）18.咬边是焊缝边缘母材上被电弧烧出的沟槽，会减小接头有效截面，引起应力集中。（）19.焊接工艺参数是指焊接时为保证焊接质量选定的各项参数的总称，包括焊接电流、电压、速度等。（）20.焊后热处理可以消除焊接残余应力，改善焊接接头组织性能，提高结构的稳定性。（）四、名词解释1.焊接工艺质量控制2.焊接热裂纹3.焊接冷裂纹4.无损检测5.焊接工艺评定6.未熔合7.未焊透8.层状撕裂9.晶间腐蚀10.热输入11.焊缝成形系数12.再热裂纹13.磁粉检测14.超声检测15.渗透检测16.射线检测17.焊接残余应力18.咬边19.焊接顺序20.层间温度五、简答题1.简述焊接质量控制的三个主要阶段及其控制内容。2.简述冷裂纹产生的三要素及其预防措施。3.对比说明超声检测和射线检测的优缺点及适用范围。4.简述焊接工艺评定的目的和基本程序。5.简述磁粉检测的原理、适用范围及局限性。6.简述奥氏体不锈钢焊接防止晶间腐蚀的工艺措施。7.简述常见的焊接外观缺陷类型及其危害。8.简述焊前质量控制的主要内容。9.简述焊接过程中质量控制的主要要点。10.简述渗透检测的原理、适用范围及优缺点。11.简述热裂纹产生的原因及预防措施。12.为什么未熔合和未焊透是危害性很大的焊接缺陷？13.简述焊接工艺参数选择的基本原则。14.简述焊后质量检验的主要内容和步骤。15.简述弯曲试验的类型及其在焊接质量检测中的作用。六、论述题1.试述厚板低合金高强度钢焊接工艺质量控制的要点，从焊前、焊接过程、焊后三个阶段分析控制措施和检测方法。2.试述常见焊接缺陷的类型、产生原因及预防控制措施。3.对比常用的五种无损检测方法，分析各自的适用范围、优缺点，说明如何根据不同焊接结构和缺陷类型合理选择检测方法。4.试述焊接工艺评定在焊接质量控制中的作用，说明我国焊接工艺评定的基本要求和实施流程。5.分析奥氏体不锈钢焊接常见的质量问题，论述其质量控制和检测方法。参考答案一、单项选择题1.B2.C3.B4.B5.C6.C7.A8.B9.A10.A11.B12.C13.A14.C15.A16.C17.A18.C19.B20.D21.D22.B23.B24.B25.B26.C27.B28.A29.B30.A二、多项选择题1.ABC2.ABD3.ABCDE4.ABCDE5.ABC6.ABE7.ABCD8.ABCD9.ABCD10.ABDE11.ABCDE12.ABC13.ABCDE14.ABCE15.ABCDE16.ABC17.AB18.ABCDE19.ABC20.ABCDE三、判断题1.×2.×3.√4.×5.×6.√7.×8.√9.√10.√11.×12.√13.√14.√15.×16.√17.×18.√19.√20.√四、名词解释1.焊接工艺质量控制：是指在焊接施工全过程中，通过对影响焊接质量的人员、材料、工艺、设备、环境等各种因素进行管控，使焊接质量满足设计和标准要求的一系列活动。2.焊接热裂纹：是焊接过程中，焊缝和热影响区金属冷却到固相线附近的高温区产生的焊接裂纹，也叫高温裂纹，常见类型有结晶裂纹、液化裂纹等。3.焊接冷裂纹：是焊接接头冷却到较低温度（一般低于马氏体转变温度，通常200℃以下）时产生的裂纹，是中高碳钢、低合金高强度钢焊接中常见的裂纹类型。4.无损检测：是指在不损坏被检测工件的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的对热、声、光、电、磁等反应的变化，来检测工件内部和表面缺陷的检测方法总称。5.焊接工艺评定：是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价，是施焊单位保证焊接质量的重要技术程序。6.未熔合：焊接过程中，焊缝金属与母材或焊缝层间金属之间未完全熔化结合的部分，属于平面型缺陷，危害性极大。7.未焊透：焊接时接头根部未完全熔透的现象，通常是由于焊接参数不合适或坡口设计不当导致，会减小接头有效承载面积。8.层状撕裂：是指焊接时，在焊接构件的热影响区或母材中，沿轧制方向产生的平行于表面的阶梯状裂纹，多发生在厚壁受压容器的丁字接头区域。9.晶间腐蚀：是金属材料在特定腐蚀介质中，沿着晶粒边界发生的局部腐蚀，会导致晶粒间结合力丧失，强度急剧下降，是奥氏体不锈钢焊接接头常见的腐蚀形式。10.热输入：焊接过程中，单位长度焊缝所获得的焊接能量，通常计算公式为q=IU/v，其中I是焊接电流，U是焊接电压，v是焊接速度。11.焊缝成形系数：熔焊时，焊缝宽度与焊缝计算厚度的比值，反映了熔池形状对焊缝结晶的影响，成形系数过小容易产生结晶裂纹。12.再热裂纹：是指焊后焊件在一定温度范围内再次加热（如焊后热处理、服役过程中加热）产生的裂纹，多发生在低合金高强钢、珠光体耐热钢的焊接接头热影响区。13.磁粉检测：利用铁磁性材料表面和近表面缺陷引起的磁导率变化，使磁场发生畸变，磁粉在缺陷位置发生聚集，从而显示缺陷位置和形状的无损检测方法。14.超声检测：利用超声波在介质中传播时，遇到缺陷界面会发生反射折射，通过检测反射波的位置、幅度来判断缺陷位置和大小的无损检测方法。15.渗透检测：利用毛细作用，使带有染料的渗透剂渗入工件表面开口缺陷中，去除表面多余渗透剂后，通过显像剂吸附出缺陷中的渗透剂，从而显示缺陷的无损检测方法。16.射线检测：利用X射线或γ射线穿透工件时，缺陷位置和母材对射线的衰减程度不同，使得底片感光程度不同，从而形成不同黑度的影像，以此检测内部缺陷的方法。17.焊接残余应力：焊接过程中，焊件不均匀加热和冷却，导致焊后残留在焊件内部的内应力，会降低焊件的实际承载能力，引起变形和开裂。18.咬边：焊接电弧将焊缝边缘的母材熔化后，没有得到焊缝金属的补充，留下的永久沟槽，会减小母材的有效承载面积，引起应力集中。19.焊接顺序：焊接构件上各条焊缝的焊接先后顺序，合理的焊接顺序可以有效减小焊接残余应力和变形。20.层间温度：多层多道焊时，后续焊缝施焊前，前一层焊缝保持的最低温度，控制层间温度可以避免热输入过大导致晶粒粗大，也可以避免冷却过快产生淬硬组织。五、简答题1.焊接质量控制分为三个阶段：（1）焊前控制：主要对影响焊接质量的前置因素进行控制，包括母材质量检验、焊接材料质量验收、焊接工艺评定、焊工资格考核、焊接设备调试检查、装配质量检查、焊接环境确认等。（2）焊接过程控制：对施焊过程中的工艺参数、操作过程进行控制，包括监控焊接电流、电压、焊接速度等参数，检查焊接顺序是否符合要求，控制层间温度，检查每一层焊缝的清理质量，及时清除层间缺陷，监控预热温度等。（3）焊后成品控制：对焊后的焊接接头进行质量检验和后续处理，包括外观检查、无损检测、焊后热处理工艺参数控制、成品性能试验、残余应力变形检测等，确保成品满足质量要求。2.冷裂纹产生的三要素：（1）钢的淬硬倾向：母材碳当量越高，淬硬倾向越大，越容易形成硬脆的马氏体组织，容易产生裂纹。（2）扩散氢含量：焊接接头中扩散氢聚集在缺陷位置，会导致组织脆性增加，引发裂纹扩展。（3）焊接接头的拘束应力：焊接不均匀加热冷却产生的内应力，外加结构拘束产生的应力，共同作用下引发裂纹。预防措施：（1）选用低氢型焊接材料，严格烘干焊条焊剂，控制氢的来源；（2）焊前预热，降低冷却速度，减小淬硬倾向，促进扩散氢逸出；（3）合理设计接头，减小结构拘束度，采用合理焊接顺序降低残余应力；（4）焊后及时进行消氢热处理，消除扩散氢；（5）控制焊接热输入，避免淬硬组织产生。3.超声检测：优点：适合检测大厚度工件，对内部平面型缺陷如裂纹、未熔合灵敏度高，检测深度大，缺陷定位准确，检测速度快，对人体无害，设备轻便可现场检测。缺点：对缺陷定性比较困难，对体积型缺陷识别精度低于射线，要求工件表面平整，对操作技能要求高，检测结果不易保存。适用范围：大厚度焊件、厚壁压力容器、大型锻件焊接接头的内部缺陷检测，尤其适合检测裂纹等平面缺陷。射线检测：优点：对体积型缺陷如气孔、夹渣灵敏度高，缺陷影像直观，可以长期保存底片，定性准确，对工件表面要求不高。缺点：检测厚度受限制，厚板检测灵敏度下降，对平面型裂纹、未熔合容易漏检，射线对人体有害，检测成本高。适用范围：中薄厚度焊接接头，锅炉、压力容器中小直径管道焊接接头的内部缺陷检测，适合检测体积型缺陷。4.焊接工艺评定的目的：验证施焊单位拟定的焊接工艺是否能够满足设计要求，评定施焊单位的焊接技术能力，保证焊接接头的力学性能和其他性能符合标准要求，为编制正式的焊接工艺规程提供依据。基本程序：（1）由技术部门根据产品设计要求、施工条件，拟定焊接工艺指导书，明确拟定的焊接工艺参数和技术要求；（2）根据焊接工艺指导书要求，由施焊单位焊制评定用试板，按照拟定工艺施焊；（3）对试板进行外观检查、无损检测，然后截取试样进行力学性能试验或其他要求的性能试验；（4）根据试验结果，编制焊接工艺评定报告，评定报告合格说明该焊接工艺可行；（5）根据合格的焊接工艺评定报告，编制正式的焊接工艺规程，指导实际生产。5.磁粉检测原理：铁磁性材料被磁化后，缺陷位置的磁导率与母材不同，磁力线会发生畸变，部分磁力线会溢出工件表面形成漏磁场，漏磁场会吸附施加在工件表面的磁粉，在缺陷位置形成可见的磁痕，从而显示缺陷的位置、大小和形状。适用范围：铁磁性材料的表面和近表面缺陷检测，适合检测焊缝、锻件、铸件的表面裂纹、夹渣等缺陷。局限性：只能检测铁磁性材料，非铁磁性材料如奥氏体不锈钢、铝、铜不能检测；只能检测表面和近表面缺陷，深层内部缺陷无法检测；缺陷的埋藏深度超过一定范围就无法检出，形状复杂的工件检测操作复杂，不能准确检测缺陷深度，定量精度低。6.奥氏体不锈钢焊接防止晶间腐蚀的措施：（1）降低母材和焊接材料的含碳量，采用超低碳不锈钢和超低碳焊材，减少铬的碳化物析出；（2）在母材和焊料中添加钛、铌等稳定化元素，这些元素优先与碳结合形成碳化物，避免铬在晶界析出；（3）焊后进行固溶处理，将焊接接头加热到高温，使铬的碳化物重新溶解到奥氏体中，然后快速冷却，保持奥氏体的稳定性；也可以进行稳定化处理，促进稳定化元素碳化物析出，消除晶界贫铬；（4）控制焊接热输入，采用小电流快速焊，缩短接头在敏化温度区间的停留时间，减少碳化物析出；（5）合理设计焊接顺序，保证接触腐蚀介质的焊缝最后施焊，避免敏化。7.常见的焊接外观缺陷包括咬边、焊瘤、烧穿、凹坑、余高过高、余高不足、表面气孔、表面裂纹、错边、未焊满等。危害：（1）咬边：减小母材有效承载截面，引起应力集中，容易在咬边位置引发裂纹；（2）焊瘤：多余的焊缝金属突出在焊缝表面，会改变焊缝外形，容易造成应力集中，还会掩盖根部未焊透缺陷；（3）烧穿：会造成焊缝穿孔，直接导致接头泄漏，承载能力丧失；（4）余高过高：余高过高会在焊缝与母材过渡位置造成应力集中，降低接头疲劳强度；（5）错边：会导致附加弯曲应力，降低接头承载能力，影响结构尺寸精度。8.焊前质量控制的主要内容：（1）原材料质量控制：检查母材的质量证明文件，对母材进行外观检查和必要的理化复验，确认母材成分性能符合要求；（2）焊接材料质量控制：检查焊条、焊丝、焊剂、保护气体的质量证明，按要求进行烘焙、烘干，清理焊接材料表面的油污锈蚀；（3）技术准备：完成焊接工艺评定，编制合格的焊接工艺规程，对焊工进行技术交底，考核焊工资格，只有合格焊工才能施焊；（4）焊接设备检查：检查焊接电源、送丝机构、行走机构等设备状态是否正常，计量仪表是否检定合格；（5）装配质量检查：检查坡口形式、尺寸、装配间隙、错边量是否符合工艺要求，清理坡口和两侧的油污、锈蚀、氧化皮等杂质；（6）环境确认：确认焊接环境的温度、湿度、风速符合要求，低温、高湿度、大风环境要采取相应防护措施。9.焊接过程中质量控制的主要要点：（1）焊接工艺参数监控：保证实际施焊的焊接电流、电压、焊接速度、热输入符合工艺规程要求，不得随意更改参数；（2）焊接顺序控制：检查施焊顺序是否符合工艺要求，避免错误顺序导致过大残余应力和变形；（3）预热和层间温度控制：按照要求测量预热温度，保证预热范围和温度符合要求，多层多道焊控制层间温度不低于最低要求，不超过最高限制；（4）层间清理：每焊完一道焊缝，要彻底清理焊渣、飞溅，检查发现层间缺陷及时清除补焊，再焊接下一层；（5）操作过程监控：检查焊工的操作手法是否符合要求，避免违规操作导致缺陷，对于埋弧焊、气体保护焊等自动化焊接，要监控焊丝对中、气体流量、焊剂覆盖等工艺条件；（6）中间检验：完成指定部位焊接后，按要求进行中间检验，确认合格后才能进行后续焊接。10.渗透检测原理：利用毛细作用，将含有有色染料或荧光物质的渗透剂涂覆在工件表面，渗透剂在毛细作用下渗入表面开口缺陷中，去除工件表面多余的渗透剂后，再涂覆显像剂，将缺陷中的渗透剂吸附出来，在缺陷位置形成明显的痕迹，从而显示缺陷的位置和形状。适用范围：各种材料的表面开口缺陷检测，不管是金属还是非金属，磁性还是非磁性材料都可以使用，适合检测焊缝表面裂纹、气孔、疏松等开口缺陷。优点：操作简单，成本低，不需要复杂设备，对各种材料都适用，对于微小开口缺陷灵敏度高，缺陷显示直观。缺点：只能检测表面开口缺陷，内部缺陷和表面闭口缺陷无法检测，对于疏松等缺陷难以分辨，检测前需要清理工件表面，孔隙率高的多孔材料难以检测。11.热裂纹产生的原因：（1）冶金因素：焊缝金属结晶过程中，晶界存在低熔点共晶物，这些共晶物的熔点低，在高温下强度低，会在晶界形成液态薄膜，弱化晶界；焊接过程中成分偏析也会导致低熔点杂质聚集在晶界。（2）力学因素：焊接冷却过程中，焊缝和热影响区受到周围母材的拘束，产生拉应力，拉应力作用下，晶界的液态薄膜被拉开，形成裂纹。预防措施：（1）控制焊缝金属成分，降低硫、磷等有害杂质含量，减少低熔点共晶物的产生；（2）调整焊缝组织，细化晶粒，提高晶界强度，避免柱状晶过分长大；（3）控制焊缝成形系数，避免成形系数过小，减少杂质在焊缝中心聚集；（4）降低焊接拉应力，采用合理的焊接顺序和工艺参数，减小拘束度。12.未熔合和未焊透的危害性：（1）未熔合是焊缝金属与母材或层间之间没有熔合，相当于焊接接头中存在一个平面型的缝隙缺陷，会极大减小焊缝的有效承载截面；（2）未熔合和未焊透的尖端会产生严重的应力集中，在承受动载荷或交变载荷时，容易从缺陷尖端引发裂纹扩展，导致接头断裂；（3）对于压力容器、压力管道等承压结构，未熔合和未焊透会导致介质泄漏，引发安全事故；（4）未熔合和未焊透属于平面型缺陷，在交变载荷作用下，疲劳强度会大幅下降，大大降低焊接结构的使用寿命。因此未熔合和未焊透属于不允许存在的严重缺陷，检测发现后必须彻底返修。13.焊接工艺参数选择的基本原则：（1）保证焊接接头质量满足设计和标准要求，熔透良好，没有焊接缺陷，性能符合要求；（2）根据母材的种类、厚度、接头形式、坡口形式选择参数，厚板需要较大电流，薄板用较小电流避免烧穿；（3）考虑焊接位置，平焊可以用较大电流，立焊、仰焊用较小电流保证成形；（4）保证生产效率，在满足质量要求的前提下，尽量选用较大参数提高焊接效率；（5）考虑焊接变形和应力控制，对于容易变形的构件，控制热输入不要过大，减小焊接变形；（6）对于特殊材料，如奥氏体不锈钢、低合金高强钢，参数选择要考虑避免产生淬硬裂纹、晶间腐蚀等缺陷。14.焊后质量检验的主要内容和步骤：（1）外观检验：首先检查焊缝的外观质量，检查是否存在咬边、焊瘤、烧穿、凹坑、表面裂纹、错边等外观缺陷，测量焊缝尺寸、余高是否符合要求；（2）无损检测：根据标准和设计要求，选择合适的无损检测方法，对焊缝内部和表面缺陷进行检测，通常表面缺陷用磁粉或渗透检测，内部缺陷用超声或射线检测；（3）理化性能试验：对于需要评定性能的产品或工艺评定试件，进行拉伸、弯曲、冲击、硬度等破坏性试验，检验接头力学性能；（4）致密性试验：对于压力容器、压力管道、储罐等有密封要求的结构，进行水压试验、气压试验、煤油试验等，检查接头的致密性和耐压能力；（5）焊缝返修后的复检：对于返修的焊接接头，按照要求重新进行检验，确认缺陷已经消除；（6）出具检验报告，整理所有检验记录，判定产品是否合格。15.弯曲试验分为面弯、背弯和侧弯三种类型。面弯试验是弯曲试样的焊缝表面受拉，用来检验焊缝表面的塑性和表面缺陷；背弯试验是弯曲试样的焊缝根部受拉，用来检验焊缝根部的未焊透、气孔等缺陷，检验根部塑性；侧弯试验是弯曲试样的焊缝侧面受拉，用来检验多层焊焊缝的层间熔合质量和接头塑性，也可以检验焊缝和母材的结合强度。在焊接质量检测中的作用：弯曲试验可以检验焊接接头的塑性变形能力，反映焊缝和热影响区的塑性，同时可以暴露焊接接头内部的缺陷，验证焊接工艺是否满足塑性要求，是焊接工艺评定中必须进行的试验项目。六、论述题1.厚板低合金高强度钢广泛用于压力容器、桥梁、工程机械等结构，焊接质量要求高，需要分三个阶段进行工艺质量控制：（1）焊前质量控制：首先，材料控制，厚板低合金高强度钢碳当量较高，淬硬倾向大，要严格检验母材的化学成分、力学性能，确认硫磷含量符合要求，避免母材本身存在夹层、偏析缺陷；焊接材料选择低氢型焊条或焊丝，严格按照要求烘干，焊剂烘干后保温，随用随取，控制扩散氢含量；清理坡口及两侧20~30mm范围内的油污、锈蚀、水分，避免氢的来源。其次，技术准备，严格进行焊接工艺评定，根据钢板厚度、接头形式，评定合适的焊接热输入、预热温度、层间温度，编制焊接工艺规程；考核焊工资格，只有取得对应项目资质的焊工才能施焊；检查焊接设备，保证电流电压稳定，仪表计量合格。第三，装配和预热控制，检查装配间隙、钝边、坡口角度符合工艺要求，错边量控制在允许范围内；按照要求进行预热，预热范围一般是坡口两侧各3倍板厚，且不小于100mm，测量预热温度均匀，避免局部预热不足，降低冷裂纹风险。（2）焊接过程质量控制：首先，控制焊接工艺参数，严格按照工艺规程控制焊接电流、电压、焊接速度，保证热输入在要求范围内，热输入不能过小避免淬硬，也不能过大导致晶粒粗大降低韧性；多层多道焊时，严格控制层间温度，层间温度不低于预热温度，最高不超过规定值，避免热输入过大。其次，控制焊接顺序，厚板接头尽量采用对称焊接，对于大构件采用分段退焊、跳焊法，减小焊接残余应力和变形；丁字接头、十字接头位置要先焊接错开的焊缝，减小拘束度；每焊完一道焊缝，彻底清理焊渣和飞溅，检查发现表面裂纹、夹渣等缺陷及时清除补焊后再焊下一层。第三，过程监控，对于埋弧焊等自动化焊接，监控焊丝对中，焊剂覆盖厚度合适，避免焊剂漏出导致保护不好产生气孔；气体保护焊监控气体流量，避免风速过大导致保护失效，室外施焊要有防风设施。第四，厚板焊接时，层间锤击，焊后及时进行中间消氢处理，促进扩散氢逸出，降低冷裂纹风险。（3）焊后质量控制和检测：首先，外观检查，检查焊缝外观尺寸，有没有咬边、焊瘤、表面裂纹等缺陷，余高符合要求，多余的余高要打磨平滑过渡，降低应力集中。其次，无损检测，首先进行表面检测，采用磁粉检测检测表面和近表面裂纹；对于厚板内部缺陷，采用超声检测，因为超声对厚板内部裂纹灵敏度高，也可以根据标准要求结合射线检测检测体积型缺陷。第三，焊后热处理，厚板低合金高强度钢焊接后要及时进行消除应力退火，消除焊接残余应力，改善组织性能，热处理过程中控制升温速度、保温温度、保温时间、降温速度符合工艺要求。第四，性能检测，对于产品试件或工艺评定，进行拉伸、冲击、硬度试验，检验接头强度、韧性符合要求；对于承压结构进行水压或气压试验，检验致密性和耐压能力。最后，缺陷返修，检测发现超标缺陷，制定返修工艺，返修后重新检测，确认缺陷消除。2.焊接过程中常见缺陷分为外观缺陷、内部缺陷、结构缺陷三类，各类缺陷的产生原因和预防控制措施如下：（1）裂纹类缺陷：分为热裂纹、冷裂纹、再热裂纹、层状撕裂四类。①热裂纹：产生原因主要是焊缝硫磷等杂质超标，晶界形成低熔点共晶，拉应力作用下开裂；预防措施：控制母材和焊材杂质含量，降低硫磷，调整焊缝成分，细化晶粒，控制成形系数，减小焊接拉应力，采用合理焊接顺序。②冷裂纹：产生原因是淬硬组织、扩散氢、拘束应力三要素共同作用；预防措施：选用低氢焊材，严格烘干，焊前预热，控制层间温度，焊后及时消氢处理，合理设计减小拘束，采用合理焊接顺序降低应力。③再热裂纹：产生原因是焊后再次加热时，热影响区晶界强度低，应力松弛导致晶界开裂；预防措施：选用低强度匹配焊材，提高焊缝塑性松弛应力，控制焊接热输入，避免晶粒粗大，焊后进行彻底消除应力处理，降低残余应力。④层状撕裂：产生原因是母材轧制过程中存在夹杂物分层，焊接应力导致沿分层方向开裂；预防措施：选用质量合格的厚板，减少硫化物夹杂，采用合理坡口形式，减小焊根应力集中，预热降低冷却速度，减小拘束应力。（2）气孔类缺陷：产生原因主要是焊接区气体来源多，保护不好，气体来不及逸出；具体原因包括焊条受潮未烘干、焊剂受潮、保护气体纯度不够、流量不足，坡口清理不干净有油污水分，焊接速度过快，电流电压不合适导致气体逸出时间不足；预防措施：焊材按要求烘干，清理坡口杂质，调整焊接参数，保证保护气体纯度和流量合适，控制焊接速度，给气体逸出留出足够时间，碱性焊条注意短弧操作。（3）未熔合和未焊透：产生原因：焊接电流太小，熔敷能力不足，熔透深度不够；焊接速度太快，坡口角度太小，钝边太厚，间隙太小；焊丝或焊条偏位，未对准坡口间隙；层间清渣不干净，夹渣挡住熔合；预防措施：合理设计坡口尺寸，保证间隙和钝边合适，选择合适焊接电流，控制焊接速度，保证焊丝对中，层间彻底清理焊渣，保证熔透。（4）夹渣缺陷：产生原因：焊接电流太小，熔渣流动性差，来不及浮出；多层焊层间清渣不干净，熔渣留在焊缝中；焊条药皮成分不均匀，焊剂中杂质多；坡口角度小，焊渣不容易排出；预防措施：选择合适焊接电流，提高熔池温度，保证熔渣流动性，层间彻底清渣，选用质量合格的焊接材料，合理设计坡口，方便焊渣排出。（5）外观缺陷：咬边：产生原因是焊接电流过大，电弧过长，焊条角度不合适，焊接速度过快；预防：调整电流和操作手法，控制电弧长度，选择合适焊接速度。焊瘤：产生原因是焊接电流过大，焊接速度过慢，间隙过大，焊条角度不对；预防：调整参数和操作，控制间隙大小。烧穿：产生原因是电流过大，速度过慢，间隙过大，薄板散热差；预防：调整参数，控制间隙，采用合适焊接速度，背衬垫控制成形。控制焊接缺陷的整体措施就是建立完善的质量控制体系，从焊前、焊接过程、焊后全流程管控，严格执行工艺要求，及时检测发现缺陷，按要求返修，保证焊接质量。3.常用的焊接无损检测方法包括超声检测（UT）、射线检测（RT）、磁粉检测（MT）、渗透检测（PT）、涡流检测（ET）五种，各自特点和适用选择如下：（1）超声检测：原理是利用超声波反射检测缺陷，优点：检测深度大，适合大厚度工件，对裂纹、未熔合等平面型缺陷灵敏度高，缺陷定位准确，检测成本低，速度快，对人体无害，设备可便携现场检测；缺点：缺陷定性难，影像不直观，检测结果无法长期保存，对工件表面平整度要求高，对操作人员技能要求高，对体积型缺陷灵敏度低于射线。适用场合：厚板焊接接头、厚壁压力容器、大型轴类焊接件的内部缺陷检测，尤其适合检测裂纹等平面缺陷。（2）射线检测：原理是利用射线穿透不同密度组织的衰减差异成像，优点：缺陷影像直观，定性准确，检测结果可以长期保存底片，对体积型缺陷灵敏度高，对表面要求低；缺点：检测厚度有限，超过一定厚度灵敏度下降，对平面型裂纹、未熔合容易漏检，射线对人体有害，检测成本高，防护要求高。适用场合：中薄厚度（一般小于50mm）焊接接头，锅炉、压力管道中小直径对接接头，适合检测气孔、夹渣等体积型缺陷。（3）磁粉检测：原理是利用漏磁场吸附磁粉显示缺陷，优点：操作简单，速度快，成本低，对表面和近表面裂纹灵敏度高；缺点：只能检测铁磁性材料，只能检测表面近表面缺陷，缺陷深度不能定量，形状复杂工件操作难。适用场合：铁磁性材料焊缝的表面和近表面缺陷检测，低碳钢、低合金钢焊缝的表面裂纹检测。（4）渗透检测：原理是利用毛细作用显示表面开口缺陷，优点：可以检测任何材料，不管磁性还是非磁性，操作简单，成本低，对微小开口缺陷灵敏度高；缺点：只能检测表面开口缺陷，内部缺陷无法检测，多孔材料不适用，检测前需要严格清理表面。适用场合：非铁磁性材料如奥氏体不锈钢、铝、铜焊接接头的表面开口缺陷检测，也可以用于铁磁性材料表面缺陷检测，适合检测表面开口裂纹、气孔等。（5）涡流检测：原理是利用涡流变化检测缺陷，优点：检测速度快，不需要耦合剂，适合自动化检测，可检测导电材料；缺点：只能检测表面和近表面缺陷，对深层缺陷灵敏度低，形状复杂工件检测难，定性定量精度低。适用场合：薄壁管材、板材焊接接头的表面缺陷在线检测，大批量工件快速检测。合理选择检测方法的原则：①根据缺陷位置：表面缺陷选择磁粉或渗透，内部缺陷选择超声或射线；近表面缺陷用磁粉检测灵敏度高。②根据工件材料：铁磁性材料表面缺陷优先选磁粉，灵敏度高成本低；非铁磁性材料选渗透。大厚度工件内部优先选超声，中薄厚度优先选射线。③根据缺陷类型：裂纹、未熔合等平面型缺陷，内部选超声，表面选磁粉；气孔、夹渣等体积型缺陷选射线，定性更准确。④根据结构类型：压力容器承压焊缝，一般先做外观检查，再做表面磁粉/渗透，内部超声或射线；不锈钢焊缝表面缺陷用渗透，不能用磁粉；厚壁加氢反应器焊缝，内部缺陷用超声检测；小直径薄壁管道对接焊缝用射线检测。总之要根据工件特点、检测要求、各种方法的特点合理组合，保证缺陷检出率满足质量要求。4.焊接工艺评定是焊接质量控制的核心环节，作用和实施流程如下：焊接工艺评定在焊接质量控制中的作用：（1）验证施焊单位拟定的焊接工艺的正确性，证明按照该工艺焊制的焊接接头能够满足设计和标准规定的性能要求，避免盲目采用不合理工艺导致质量问题；（2）评定施焊单位的技术能力，证明施焊单位具备生产对应焊接接头的技术条件、设备能力和人员能力，只有通过工艺评定的工艺才能用于生产；（3）为编制正式的焊接工艺规程提供技术依据，保证实际生产中焊接工艺的科学性和正确性，从技术源头上控制焊接质量；（4）当产品设计变更、焊接材料变更、焊接方法变更、工艺参数超出规定范围时，需要重新进行工艺评定，保证变更后的焊接质量仍然符合要求。我国焊接工艺评定的基本要求：（1）任何施焊单位在承担焊接工程之前，必须按照对应行业标准的要求完成焊接工艺评定，任何焊接工程必须有合格的工艺评定支撑，不能采用未经评定的工艺施焊；（2）焊接工艺评定必须由施焊单位自己组织完成，不能借用其他单位的评定结果，因为评定同时验证施焊单位的技术能力；（3）评定过程必须严格按照标准要求，从试板焊制到性能检验都必须符合标准规定，评定结果必须真实有效；（4）当焊接条件发生变化，如焊接方法、母材类别、焊接材料、接头形式、坡口形式、焊接热输入、预热温度、焊后热处理制度等发生变化，超出标准规定的范围时，需要重新进行评定。实施流程：（1）拟定焊接工艺指导书：由施焊单位的