2026年承压焊作业及答案

2026年承压焊作业及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.某承压设备设计温度为-30℃，介质为液态二氧化碳，选用母材为16MnDR，其焊接时预热温度应不低于（）。A.50℃B.80℃C.100℃D.120℃2.采用钨极氩弧焊（TIG）焊接不锈钢承压管道时，背面保护气体应优先选用（）。A.纯氩气B.氩气+5%氢气C.氮气D.二氧化碳3.承压设备角焊缝进行磁粉检测时，若缺陷显示为连续的线性磁痕，长度5mm，间距3mm，应判定为（）。A.合格B.需返修C.需扩大检测D.降级使用4.低合金高强钢（如Q460R）焊接时，为防止冷裂纹，层间温度应控制在（）。A.不低于预热温度且不超过250℃B.不低于100℃且不超过300℃C.不低于50℃且不超过200℃D.无严格限制5.承压设备焊接工艺评定中，当母材组别号由Fe-1-1变更为Fe-1-2时，（）。A.无需重新评定B.需重新评定C.需附加冲击试验D.需增加拉伸试验6.某DN300、设计压力10MPa的蒸汽管道，采用埋弧焊焊接，其焊缝余高应控制在（）。A.0-1mmB.1-3mmC.3-5mmD.不超过壁厚的10%7.焊接镍基合金（如Inconel625）承压部件时，最易产生的焊接缺陷是（）。A.冷裂纹B.热裂纹C.气孔D.未熔合8.承压设备射线检测中，若透照厚度为30mm，采用Ir-192源，其最小透照次数应不小于（）。A.2次B.3次C.4次D.6次9.气电立焊（EGW）用于厚壁压力容器焊接时，需严格控制（）。A.焊接电流B.送丝速度C.冷却滑块与焊缝的贴合度D.电弧电压10.承压设备焊后热处理（PWHT）中，对于Cr-Mo钢（如12Cr1MoVR），升温速度应控制在（）。A.≤50℃/hB.≤100℃/hC.≤150℃/hD.≤200℃/h二、判断题（每题1分，共10分。正确填“√”，错误填“×”）1.承压设备焊接时，若母材厚度为40mm，可直接采用大电流快速焊接以提高效率。（）2.奥氏体不锈钢焊接时，为防止晶间腐蚀，应控制层间温度不超过150℃。（）3.磁粉检测可用于非铁磁性材料（如铝）的表面缺陷检测。（）4.焊接工艺评定（PQR）中的拉伸试验应取焊缝横向试样，以验证接头整体强度。（）5.承压管道环焊缝采用氩电联焊（氩弧焊打底+焊条电弧焊填充盖面）时，打底焊道厚度应不小于3mm。（）6.焊接15CrMoR（珠光体耐热钢）时，焊后应立即进行300-350℃的消氢处理，保温时间不小于2h。（）7.超声波检测（UT）对平面型缺陷（如裂纹）的检出率低于射线检测（RT）。（）8.承压设备角接接头的焊缝计算厚度应不小于较薄件厚度的0.7倍（设计温度≤300℃时）。（）9.二氧化碳气体保护焊（GMAW）焊接低碳钢时，若气体纯度低于99.5%，易产生氢气孔。（）10.承压设备焊接返修时，同一部位返修次数超过2次后，需经制造单位技术总负责人批准并记录。（）三、简答题（每题8分，共32分）1.简述低合金高强钢（如Q345R）焊接时冷裂纹的产生机理及预防措施。2.承压设备焊接工艺评定（PQR）的主要目的是什么？需覆盖哪些关键参数？3.奥氏体不锈钢与珠光体钢（如Q245R）异种钢焊接时，应如何选择填充材料？需注意哪些问题？4.承压管道焊缝进行渗透检测（PT）时，简述其操作流程及合格判定标准。四、综合分析题（共38分）某液化石油气储罐（设计压力1.77MPa，设计温度-40℃~50℃，介质为液化石油气，容积100m³，主体材料为16MnDR，壁厚25mm）制造过程中，环焊缝（对接接头，V型坡口）经射线检测发现以下缺陷：（1）底片1：焊缝中部有一条长度12mm的未熔合缺陷，位于焊缝厚度1/2处；（2）底片2：焊缝热影响区有3个圆形气孔，最大直径3mm，间距分别为5mm、8mm，分布在50mm长度范围内；（3）底片3：焊缝根部有连续咬边，深度0.8mm，长度20mm。问题：1.根据NB/T47013-2015《承压设备无损检测》，分别判定上述三类缺陷是否合格，并说明理由。（18分）2.针对未熔合缺陷，分析可能的产生原因及返修工艺要点。（10分）3.该储罐焊后需进行整体热处理，简述热处理工艺参数（温度、升降温速度、保温时间）的确定依据及注意事项。（10分）答案一、单项选择题1.B（16MnDR为低温钢，-30℃时预热温度一般不低于80℃，参考NB/T47015-2011）2.A（不锈钢背面保护需纯氩防止氧化，氢气可能导致增氢脆化）3.B（线性磁痕长度≥5mm或间距≤2mm时需返修，NB/T47013.4-2015）4.A（低合金高强钢层间温度需不低于预热温度且不超过250℃，防止过热脆化）5.A（Fe-1组内不同组别号变更无需重新评定，NB/T47014-2021）6.B（埋弧焊余高控制在1-3mm，GB/T150.4-2011）7.B（镍基合金热裂纹敏感性高，主要因低熔点共晶物聚集）8.C（Ir-192透照30mm钢，最小透照次数4次，JB/T4730.2-2005）9.C（气电立焊滑块贴合度直接影响焊缝成形和冷却效果）10.B（Cr-Mo钢PWHT升温速度≤100℃/h，防止热应力开裂）二、判断题1.×（厚板需控制焊接热输入，避免大电流导致晶粒粗化）2.√（奥氏体不锈钢层间温度过高会加剧碳化物析出，降低耐蚀性）3.×（磁粉检测仅适用于铁磁性材料）4.√（横向拉伸试验可验证焊缝与母材的整体强度匹配性）5.√（氩弧焊打底厚度≥3mm可保证根部熔透，防止未焊透）6.√（15CrMoR含Cr、Mo元素，消氢处理可防止冷裂纹）7.×（UT对平面型缺陷检出率高于RT，RT对体积型缺陷更敏感）8.√（角焊缝计算厚度要求，GB/T150.3-2011）9.×（CO₂气体不纯易产生CO气孔，氢气孔主要因水分或油污）10.√（超过2次返修需技术负责人批准，TSG21-2016《固定式压力容器安全技术监察规程》）三、简答题1.冷裂纹产生机理：低合金高强钢含碳及合金元素较高，焊接时热影响区易形成马氏体等硬脆组织；焊缝及HAZ扩散氢聚集；焊接残余应力叠加，三者共同作用导致裂纹。预防措施：①焊前预热（根据碳当量和板厚确定温度，如Q345R预热50-100℃）；②控制焊接热输入（避免过小导致淬硬，过大导致晶粒粗化）；③选用低氢型焊材（如E5015）并严格烘干；④焊后及时消氢处理（200-250℃保温2h）；⑤控制层间温度（不低于预热温度且≤250℃）；⑥合理设计坡口（减少应力集中）。2.焊接工艺评定目的：验证所拟定的焊接工艺能否满足承压设备安全使用要求，为编制焊接工艺规程（WPS）提供依据。关键参数：①母材（组别号、厚度、类别号）；②焊接方法（如SMAW、SAW）；③填充材料（类别、直径、熔敷金属强度）；④焊接位置（平焊、立焊等）；⑤预热温度及层间温度；⑥焊接热输入（电流、电压、速度）；⑦焊后热处理（温度、时间）；⑧保护气体（成分、流量）。3.填充材料选择：优先选用镍基合金（如ERNiCr-3），避免珠光体钢中的C、Cr等元素向不锈钢侧扩散形成脆性层；若选用奥氏体不锈钢焊材（如E309-16），需控制熔合比（≤30%），减少稀释率。注意问题：①控制焊接热输入（小电流、快速焊），减少扩散层厚度；②焊前清理坡口（去除油污、氧化皮），防止杂质影响；③焊后避免急冷（缓冷至室温），降低残余应力；④对重要部件需进行扩散层检测（如显微组织分析）。4.渗透检测流程：①预处理（打磨焊缝至表面粗糙度Ra≤12.5μm，清洗油污）；②施加渗透剂（喷涂或刷涂，渗透时间≥10min）；③去除多余渗透剂（溶剂擦拭，避免过清洗）；④施加显像剂（薄而均匀，显像时间10-30min）；⑤观察记录（白光下可见度≥500lx，缺陷显示长度≥0.5mm为超标）。合格判定：①不允许有任何裂纹、未熔合显示；②线性显示长度≤3mm（Ⅰ级）或≤5mm（Ⅱ级）；③圆形显示直径≤1.5mm（Ⅰ级）或≤2.5mm（Ⅱ级），且在100mm×100mm范围内不超过5个。四、综合分析题1.缺陷判定：（1）未熔合：长度12mm，位于焊缝厚度1/2处。根据NB/T47013.2-2015，对接焊缝射线检测中，未熔合属于线性缺陷，Ⅰ级焊缝不允许，Ⅱ级焊缝允许单个长度≤T/3（T=25mm，T/3≈8.3mm），12mm＞8.3mm，判定为不合格。（2）圆形气孔：最大直径3mm，50mm范围内3个。Ⅱ级焊缝允许单个气孔直径≤0.4T且≤3mm（3mm符合），50mm长度内气孔点数≤6点（3个气孔换算点数：3mm对应3点，总3点≤6点），判定为合格（Ⅱ级）。（3）咬边：深度0.8mm，长度20mm。根据GB/T150.4-2011，低温容器（-40℃）不允许咬边，或咬边深度≤0.5mm且长度≤10%焊缝长度（25mm×10%=2.5mm），0.8mm＞0.5mm且20mm＞2.5mm，判定为不合格。2.未熔合产生原因：①焊接电流过小或电弧电压过高，热量不足；②坡口角度过小或钝边过厚，熔池无法覆盖坡口面；③焊枪角度不当（如TIG焊时钨极偏离坡口中心）；④层间清理不彻底（氧化皮阻碍熔合）；⑤焊接速度过快，熔池金属来不及填充。返修工艺要点：①缺陷定位（采用UT或射线复探确定范围）；②打磨清除缺陷（碳弧气刨后修磨至金属光泽，坡口角度≥50°）；③预热（16MnDR返修预热温度≥80℃）；④选用低氢焊材（如E5015，烘干350℃×2h）；⑤控制热输入（15-25kJ/cm），多层多道焊，层间温度80-150℃；⑥返修后重新进行RT检测（Ⅱ级合格）。3.热处理工艺参数：温度：16MnDR为正火钢，PWHT温度600-650℃（参考GB/T150.4-2011）。升降温速度：升温速度≤150℃/h（壁厚25mm，≤