焊接与热切割作业人员高级职称考试练习题及答案

焊接与热切割作业人员高级职称考试练习题及答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.在焊接与热切割作业中，关于电弧电压与电弧长度的关系，下列说法正确的是（）。A.电弧长度越长，电弧电压越低B.电弧长度越短，电弧电压越高C.电弧长度与电弧电压成正比D.电弧长度与电弧电压无关2.焊接接头根部未熔合的主要原因是（）。A.焊接速度过快B.焊接电流过大C.电弧电压过高D.坡口角度太小3.奥氏体不锈钢焊接时，为了防止晶间腐蚀，一般应采取（）。A.焊前预热B.焊后进行固溶处理C.使用大电流D.焊后立即水冷4.在气割过程中，如果氧气纯度低于（），不仅切割效率降低，而且切口表面粗糙度高，甚至无法切割。A.95.5%B.98.5%C.99.5%D.90.0%5.埋弧焊焊接电流主要影响（）。A.熔深B.熔宽C.余高D.焊缝成型系数6.低合金高强度钢焊接时，冷裂纹主要产生在（）。A.焊缝金属B.热影响区C.母材D.熔合线7.焊接残余应力按其分布范围分类，可分为（）。A.线应力、平面应力、体积应力B.拉应力、压应力、剪应力C.纵向应力、横向应力、厚度方向应力D.热应力、组织应力、拘束应力8.珠光体耐热钢（如15CrMo）焊接时，如果焊后不立即进行后热处理，容易产生（）。A.热裂纹B.再热裂纹C.冷裂纹D.层状撕裂9.CO₂气体保护焊焊接薄板时，为了减少飞溅，应采用（）。A.粗丝、大电流B.细丝、小电流C.短路过渡D.射流过渡10.铝及铝合金焊接时，最主要的氧化膜是（），其熔点远高于母材。A.Al₂O₃B.AlOC.Al(OH)₃D.AlN11.焊接设备接地线的电阻应不超过（）。A.4ΩB.10ΩC.1ΩD.0.5Ω12.下列哪种无损检测方法对铁磁性材料表面或近表面裂纹检测灵敏度最高？（）A.射线检测（RT）B.超声波检测（UT）C.磁粉检测（MT）D.渗透检测（PT）13.在等离子弧切割中，为了获得“软等离子弧”，应采用（）。A.双气流等离子弧B.转移型电弧C.非转移型电弧D.水再压缩等离子弧14.焊接热输入的计算公式为（）。A.qB.qC.qD.q15.焊缝符号中的“Z”表示（）。A.对接焊缝B.角焊缝C.断续角焊缝D.塞焊缝16.厚度分别为12mm和8mm的两块钢板对接焊，组对时中心线偏差允许最大值为（）。A.1mmB.1.5mmC.2mmD.0.5mm17.焊接烟尘的主要成分取决于（）。A.焊接电流大小B.焊接速度C.焊条（或焊丝）及母材的化学成分D.电弧电压高低18.钛及钛合金焊接时，对温度高于（）的区域必须进行保护。A.200℃B.400℃C.600℃D.800℃19.熔化极气体保护焊时，喷嘴到工件之间的距离称为（）。A.干伸长度B.电弧长度C.焊枪高度D.导电嘴距离20.焊接梁柱结构时，容易产生（）。A.角变形B.波浪变形C.扭曲变形D.错边变形21.气焊低碳钢时，火焰应选用（）。A.碳化焰B.氧化焰C.中性焰D.轻微氧化焰22.压力容器焊接接头分类中，A类接头是指（）。A.壳体部分的纵向对接接头B.壳体部分的环向对接接头C.封头拼接接头D.接管与壳体的角接接头23.为了消除焊接残余应力，工程上最常用的方法是（）。A.焊前预热B.焊后高温回火C.锤击焊缝D.强力矫正24.惰性气体保护焊中，氩气（Ar）与氦气（He）相比，其特点是（）。A.电弧电压高，热量集中B.电弧电压低，热量分散C.密度小，保护效果好D.成本低25.焊接缺陷中的“未焊透”属于（）。A.体积状缺陷B.面状缺陷C.点状缺陷D.线性缺陷26.激光切割与等离子切割相比，其切口热影响区（）。A.更大B.更小C.一样D.不确定27.焊接作业时，若发生触电事故，首先应采取的措施是（）。A.拨打急救电话B.进行人工呼吸C.迅速切断电源D.给触电者喝盐水28.焊条药皮中加入萤石（CaF₂）的主要作用是（）。A.造气B.造渣C.稳弧D.去氢29.奥氏体不锈钢焊缝金属中铁素体含量一般控制在（）之间，以防止热裂纹。A.1%—3%B.4%—10%C.15%—20%D.30%以上30.数控切割机在切割前，需要进行（）操作。A.紧急停止测试B.仿真/空走C.最大功率测试D.冷却液加注二、多项选择题（每题2分，共20分。多选、少选、错选均不得分）1.焊接热影响区中，性能最差的区域通常包括（）。A.过热区B.正火区C.不完全重结晶区D.回火区E.母材区2.产生焊接电弧磁偏吹的原因主要有（）。A.焊接电流过大B.接地线位置不当C.铁磁性物质分布不均D.电弧周围气流过大E.焊条药皮偏心3.低氢型焊条（E5015）使用前必须进行烘干，其目的是（）。A.去除药皮中的水分B.增加药皮强度C.减少焊缝中的扩散氢含量D.提高电弧稳定性E.增加熔敷率4.下列关于焊接工艺评定（PQR）和焊接工艺规程（WPS）的说法，正确的有（）。A.WPS是根据PQR编制的B.PQR是验证焊接工艺正确性的试验报告C.改变WPS中的重要因素必须重新评定D.PQR必须由焊工填写E.WPS是指导生产的作业文件5.气割的三个基本条件是（）。A.金属的燃点应低于熔点B.金属氧化物的熔点应低于金属熔点C.金属在氧气中燃烧应是放热反应D.金属的导热性不应太高E.金属的硬度要适中6.防止焊接冷裂纹的措施包括（）。A.焊前预热B.焊后后热（消氢处理）C.选用低氢型焊接材料D.减少焊缝含氢量E.增大线能量7.焊接安全操作规程中，关于气瓶使用的正确做法是（）。A.氧气瓶与乙炔瓶距离应大于5米B.气瓶应有防震圈C.乙炔瓶可以卧放使用D.气瓶内气体不能用尽E.氧气瓶接触油脂8.常见的焊接外观缺陷包括（）。A.咬边B.气孔C.未熔合D.焊瘤E.表面裂纹9.熔化极氩弧焊（MIG）产生“大颗粒过渡”的条件是（）。A.电流较小B.电弧电压较低C.使用Ar+He混合气体D.使用Ar+O₂混合气体E.细直径焊丝10.焊接应力与变形的产生，根本原因是由于（）。A.焊接热输入不均匀B.材料热物理性能差异C.焊件受到外力拘束D.焊工操作不当E.焊接速度变化三、判断题（每题1分，共20分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.焊接电流越大，熔深越大，熔宽变化不大。（）2.纯铝焊接时，可以使用气焊，因为气焊成本低且质量好。（）3.焊接接头的冲击韧性试验，试样缺口可以开在焊缝金属上，也可以开在热影响区。（）4.等离子弧是一种压缩电弧，其温度和能量密度都高于自由电弧。（）5.只要焊接工艺评定合格，施焊时就不需要严格执行WPS的规定。（）6.压力容器上，所有的D类接头（接管角焊缝）都必须进行100%无损检测。（）7.增加焊接速度可以减小焊接热影响区的宽度。（）8.交流弧焊变压器具有陡降的外特性，是为了限制短路电流。（）9.渗透检测（PT）可以检测出非多孔性金属材料表面的开口缺陷。（）10.焊接残余应力在构件外力去除后完全消失。（）11.气割不锈钢时，必须使用振动切割法或氧熔剂切割法。（）12.埋弧焊自动调节系统主要是调节电弧电压，即通过改变送丝速度来实现。（）13.焊接烟尘中直径小于0.5μm的微尘对人体危害最大，因为它们可以深入肺泡。（）14.碳当量越高，钢材的焊接性越好。（）15.仰焊位置是最容易操作的焊接位置，因为熔池金属受重力作用自然下垂。（）16.激光焊接不需要真空环境，且可以进行精密焊接。（）17.焊缝返修时，同一部位返修次数不得超过两次。（）18.焊接不锈钢时，为了防止晶间腐蚀，应降低焊缝中的含碳量。（）19.气体保护焊时，保护气体流量越大，保护效果越好。（）20.焊接作业属于特种作业，人员必须持证上岗。（）四、填空题（每空1分，共20分）1.焊接电弧由阴极区、阳极区和________三个区域组成，其中________温度最高。2.焊接变形的基本形式有收缩变形、角变形、弯曲变形、波浪变形和________。3.常用的焊接无损检测方法“四大常规”是指RT、UT、MT和________。4.16MnR（现Q345R）钢属于低合金高强度结构钢，其焊接性主要取决于________和________。5.在焊接应力测试中，钻孔法属于________测量方法，X射线法属于________测量方法。6.CO₂气体保护焊中，CO₂气体在高温下会发生分解，具有________性，因此必须使用含有________元素的焊丝。7.氩弧焊（TIG）焊接不锈钢时，为了防止背面氧化，通常采用________保护工艺。8.焊接工艺评定因素分为重要因素、补加因素和________。9.厚板焊接时，容易产生层状撕裂，其主要原因是钢板中存在________。10.数控切割机的坐标系通常包括机床坐标系和________。11.焊缝金属的一次结晶组织通常是________，这种组织容易导致________。12.气割时，预热火焰的功率应根据________和________来选择。五、简答题（每题5分，共30分）1.简述焊接热循环的主要参数及其对焊接接头性能的影响。2.什么是焊接冷裂纹？其产生的“三要素”是什么？3.简述埋弧焊与手工电弧焊相比的主要优缺点。4.什么是电弧偏吹？产生磁偏吹的原因及防止方法有哪些？5.简述焊接工艺评定（WPS/PQR）的目的及其在压力容器制造中的重要性。6.钛及钛合金焊接时，为什么要严格控制热输入和冷却速度？六、计算与分析题（每题10分，共30分）1.某压力容器制造厂进行板厚为20mm的Q345R钢对接焊缝焊接工艺评定。已知：焊接方法为埋弧焊（SAW），焊丝直径4.0mm，焊接电流I=600A，电弧电压U=32V，焊接速度v=40cm/min，热效率η=(1)请计算该工艺的焊接热输入（单位：kJ/cm）。(2)若标准要求热输入不超过25kJ/cm，该工艺是否满足要求？若不满足，应如何调整参数？2.某一焊接梁结构，材料为低碳钢，焊后发生了弯曲变形，如图所示（文字描述：梁的长度方向发生向上拱起的弯曲）。(1)分析该变形产生的主要原因。(2)作为高级焊接人员，请提出两种以上有效的矫正或预防措施。3.某奥氏体不锈钢（1Cr18Ni9Ti）压力管道在运行一段时间后，焊缝热影响区发生了晶间腐蚀，导致介质泄漏。(1)请分析产生晶间腐蚀的机理。(2)在焊接工艺上应采取哪些措施来防止此类腐蚀？参考答案一、单项选择题1.C2.D3.B4.B5.A6.B7.A8.C9.C10.A11.A12.C13.C14.B15.C16.A17.C18.B19.C20.C21.C22.A23.B24.B25.B26.B27.C28.D29.B30.B二、多项选择题1.AC2.BC3.AC4.ABCE5.ABC6.ABCD7.ABD8.ADE9.AB10.ABC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、填空题1.弧柱区；弧柱区2.扭曲变形3.PT（渗透检测）4.碳当量；板厚（或拘束度）5.应力释放（机械）；无损（物理）6.氧化；脱氧（如Mn、Si）7.充氩（背面保护）8.次要因素9.夹层（非金属夹杂物）10.工件坐标系（或编程坐标系）11.柱状晶；中心线偏析（或结晶裂纹）12.板厚；切割速度五、简答题1.简述焊接热循环的主要参数及其对焊接接头性能的影响。答：焊接热循环的主要参数包括：(1)加热速度（）：加热速度越快，热影响区越宽，晶粒粗化倾向增加，淬硬倾向增加。(2)最高加热温度（）：决定了焊缝和热影响区组织发生变化的程度，如晶粒严重长大区出现在接近熔点的区域。(3)高温停留时间（）：高温停留时间越长，奥氏体晶粒越粗大，力学性能下降。(4)冷却速度（或冷却时间）：是决定焊接接头组织性能的关键参数。冷却速度快，易产生淬硬组织（马氏体），增加冷裂纹敏感性；冷却速度慢，晶粒粗大，韧性降低。2.什么是焊接冷裂纹？其产生的“三要素”是什么？答：焊接冷裂纹是焊缝金属和热影响区在焊后冷却到较低温度（通常在马氏体转变点Ms以下，约200℃~300℃）时产生的裂纹，有时甚至放置数天后才出现（延迟裂纹）。产生的“三要素”是：(1)扩散氢：焊缝中扩散氢含量高，向热影响区聚集。(2)淬硬组织：接头形成脆硬的马氏体组织，对氢脆敏感。(3)拘束应力：焊接残余应力或外部拘束应力较大。3.简述埋弧焊与手工电弧焊相比的主要优缺点。答：优点：(1)生产率高：电流大，熔深大，无焊条头浪费，可连续施焊。(2)焊缝质量好：保护效果好，熔池受到焊剂和渣壳的良好保护，焊接参数稳定，焊缝成型美观，力学性能高。(3)节省材料和电能：无飞溅损失，电弧热利用率高。(4)劳动条件好：机械化操作，弧光隐蔽，烟尘少。缺点：(1)灵活性差：只能进行平焊或角焊，无法进行全位置焊接。(2)设备复杂，成本高。(3)对坡口加工精度要求高，组对间隙要求严格。(4)主要适用于长焊缝、规则焊缝，难以适应短小、不规则焊缝。4.什么是电弧偏吹？产生磁偏吹的原因及防止方法有哪些？答：电弧偏吹是指电弧受到电磁力或气流干扰，偏离电极轴线的现象。产生磁偏吹的原因：(1)接地线位置不当，导致电流流经工件产生的磁场分布不均。(2)电弧附近有铁磁性物质（如钢板边缘、铁块）分布不均，引起磁力线分布畸变。(3)采用直流焊接时，特别是大电流，磁偏吹现象明显。防止方法：(1)改变接地线连接位置，尽量对称连接。(2)调整焊条角度，向偏吹反方向倾斜。(3)在焊缝两端设置引弧板和熄弧板。(4)尽量使用交流焊接（交流电产生的磁场是交变的，磁偏吹较弱）。5.简述焊接工艺评定（WPS/PQR）的目的及其在压力容器制造中的重要性。答：目的：验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性，即是否能够获得符合要求的焊接接头。重要性：(1)是质量保证体系的核心环节，确保压力容器的安全运行。(2)是法律、法规（如《固定式压力容器安全技术监察规程》）的强制性要求。(3)为编制焊接工艺规程（WPS）提供科学依据。只有通过评定合格的工艺，才能用于产品焊接。(4)当发生质量事故时，焊接工艺评定记录是分析原因、明确责任的重要技术凭证。6.钛及钛合金焊接时，为什么要严格控制热输入和冷却速度？答：(1)钛的化学活性极高，在高温下（400℃以上）会急剧吸收空气中的氮、氢、氧等杂质，使接头变脆，塑性、韧性急剧下降。控制热输入可以减小高温停留时间，缩小高温热影响区，减少有害气体的吸收。(2)钛的导热系数低，散热慢，容易导致晶粒粗大。控制热输入可以防止过热，细化晶粒。(3)控制冷却速度（通常采用焊后急冷），是为了缩短焊缝及热影响区在敏感温度区（特别是200~400℃）的停留时间，减少氢的吸入和析出，防止氢致裂纹（气孔）的产生。(4)防止钛合金在高温下发生相变恶化性能。六、计算与分析题1.某压力容器制造厂进行板厚为20mm的Q345R钢对接焊缝焊接工艺评定。已知：焊接方法为埋弧焊（SAW），焊丝直径4.0mm，焊接电流I=600A，电弧电压U=32V，焊接速度v=40cm/min，热效率η=(1)请计算该工艺的焊接热输入（单位：kJ/cm）。(2)若标准要求热输入不超过25kJ/cm，该工艺是否满足要求？若不满足，应如何调整参数？解：(1)焊接热输入计算公式为：q其中：ηUIv代入公式：qq换算为kJ/cm：q(2)判定：计算得到的热输入为25.91k标准要求不超过25k因为25.91>调整措施：为了降低热输入，可以采取以下方法之一或组合：1.提高焊接速度v。例如将速度提高到42cm/2.适当降低焊接电流I。3.适当降低电弧电压U。（注：通常优先调整焊接速度，因为它是分母，效果最直接，且对熔深影响相对可控）。2.某一焊接梁结构，材料为低碳钢，焊后发生了弯曲变形，如图所示（文字描述：梁的长度方向发生向上拱起的弯曲）。(1)分析该变形产生的主要原因。(2)作为高级焊接人员，请提出两种以上有效的矫正或预防措施。答：(1)原因分析：梁发生弯曲变形（向上拱起），通常是因为焊缝在梁截面上的位置不对称（例如焊缝布置在梁的中性轴下方），或者虽然对称但焊接顺序不当，导致梁的下部纤维产生的纵向收缩塑性变形量大于上部纤维。由于焊缝及其热影响区在冷却过程中发生纵向收缩，下部收缩量大，导致整个梁构件受到弯矩作用，向上拱起。这是典型的由纵向收缩力引起的弯曲变形。(2)矫正与预防措施：矫外措施（机械矫正）：1.利用压力机或千斤顶对弯曲部位施加反向压力，使其产生反向塑性变形，达到矫正目的。2.使用火焰矫正法：在梁弯曲变形的凸起侧（即拱起的上翼板处）采用点状或线状加热，利用加热后的压缩变形来抵消原来的变形。预防措施（工艺措施）：1.反变形法：在装配前，预先将梁向相反方向（