电焊钢结构考试题及答案

电焊钢结构考试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.手工电弧焊时，焊条药皮的主要作用不包括（）。A.稳弧B.造渣C.渗合金D.提高电阻2.Q355B钢与Q235B钢相比，其焊接性差异主要体现在（）。A.碳当量更高B.冷裂倾向更大C.热裂倾向更大D.再热裂倾向更大3.对于厚40mm的Q345GJ钢板对接，设计采用双面V形坡口，根部钝边2mm，则按GB/T985.1规定，坡口角度宜取（）。A.45°±5°B.50°±5°C.55°±5°D.60°±5°4.钢结构焊缝质量等级为二级时，超声波检测比例应不小于（）。A.10%B.20%C.50%D.100%5.采用CO₂气体保护焊焊接10mm板厚角焊缝，焊丝直径1.2mm，当焊接电流260A、电弧电压28V、焊速40cm/min时，其线能量约为（）。A.0.8kJ/mmB.1.1kJ/mmC.1.4kJ/mmD.1.7kJ/mm6.下列缺陷中，属于GB/T11345B级检验不允许存在的体积型缺陷是（）。A.气孔φ1mmB.夹渣长3mmC.未焊透高1mmD.咬深0.5mm7.钢结构焊接工艺评定试板厚度为20mm，若产品最大厚度为40mm，则该评定覆盖厚度范围为（）。A.10～40mmB.15～40mmC.20～40mmD.20～80mm8.对于承受静载的角焊缝，按GB50017规定，角焊缝计算厚度取（）。A.0.7hfB.hfC.1.0hfD.1.2hf9.焊条型号E5015中的“15”表示（）。A.药皮类型为低氢钠型，直流反接B.药皮类型为低氢钾型，交流C.熔敷金属抗拉强度≥50kgf/mm²D.适用全位置焊10.钢材预热温度主要与下列哪一组因素关系最密切（）。A.碳当量、板厚、环境温度B.热输入、坡口角度、焊丝直径C.焊接速度、焊条烘干温度D.构件长度、焊缝长度11.在焊接H型钢翼缘板拼接中，若采用引弧板，其尺寸应满足（）。A.宽度≥30mm，引出长度≥40mmB.宽度≥40mm，引出长度≥50mmC.宽度≥50mm，引出长度≥60mmD.宽度≥60mm，引出长度≥70mm12.钢结构现场安装焊缝，当环境温度低于（）时必须采取预热措施。A.0℃B.-5℃C.-10℃D.-20℃13.采用埋弧自动焊焊接箱形柱横缝，若坡口深度14mm，则按GB/T985.2推荐，钝边尺寸宜为（）。A.0mmB.2mmC.4mmD.6mm14.下列焊接顺序中，对控制焊接变形最有利的是（）。A.从一侧向另一侧连续焊B.从中间向两侧对称焊C.从两端向中间焊D.跳焊15.当焊缝金属强度高于母材时，按等强度设计原则，对接焊缝抗拉强度计算值应取（）。A.母材抗拉强度B.焊缝金属抗拉强度C.二者平均值D.二者较小值16.钢结构焊接施工图中，符号“”表示（）。A.现场焊B.工厂焊C.三面围焊D.熔透焊17.对于厚50mm的Q420C钢，采用焊条电弧焊，最低预热温度可按（）查表确定。A.50℃B.75℃C.100℃D.150℃18.焊接残余应力对下列哪一类构件稳定承载力影响最显著（）。A.轴心受压柱B.受弯梁C.受拉支撑D.节点板19.钢结构焊缝表面不得存在裂纹、焊瘤、电弧擦伤，该要求属于（）检验。A.外观B.磁粉C.超声D.射线20.若焊条烘干温度为350℃，现场领用后暴露时间超过（）需重新烘干。A.1hB.2hC.3hD.4h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，会显著增加焊接冷裂纹倾向的有（）。A.碳当量升高B.氢含量升高C.板厚增大D.预热温度升高E.焊接热输入减小22.关于焊接工艺评定（WPS）的覆盖范围，下列说法正确的有（）。A.母材组别相同、厚度增加时可免评B.焊接方法改变需重新评定C.热输入增加10%需重新评定D.坡口形式改变需重新评定E.焊材型号改变需重新评定23.钢结构角焊缝尺寸hf的确定，应考虑（）。A.焊件最小厚度B.焊件最大厚度C.焊件边缘厚度D.焊脚长度E.焊喉厚度24.下列属于GB/T50661规定的一级焊缝内部缺陷允许限值的有（）。A.气孔φ≤1mm，每100mm长度内不超过1个B.夹渣长≤3mmC.未焊透高≤0.5mmD.裂纹不允许E.未熔合不允许25.焊接变形的基本形式包括（）。A.纵向收缩B.横向收缩C.角变形D.弯曲变形E.扭曲变形26.关于CO₂气体保护焊，下列说法正确的有（）。A.采用直流反接B.电弧气氛氧化性强C.飞溅较大D.抗风能力优于焊条电弧焊E.熔深比埋弧焊小27.钢结构焊接施工记录应包括（）。A.焊工钢印号B.焊条批号C.预热温度D.焊接顺序简图E.无损检测结果28.下列属于焊接残余应力测试方法的有（）。A.切条法B.小孔法C.X射线衍射法D.超声法E.磁记忆法29.关于Q460C钢焊接，下列说法正确的有（）。A.需低氢焊材B.必须预热≥100℃C.应控制t8/5冷却时间D.可进行焊后热处理E.禁止采用CO₂焊30.钢结构焊接环境出现下列情况时，必须停止作业的有（）。A.雨雪天气露天作业B.相对湿度＞90%C.风速＞2m/s（CO₂焊）D.环境温度＜-10℃未预热E.焊条未烘干三、填空题（每空1分，共20分）31.钢材焊接性常用国际焊接学会推荐的碳当量公式CE=______+______/6+______/5+______/15（写出元素符号）。32.按GB50017规定，角焊缝强度设计值ffw=______N/mm²（Q235钢，E43型焊条）。33.某H型钢梁翼缘板厚20mm，设计角焊缝hf=8mm，则其焊喉厚度a=______mm。34.手工电弧焊时，焊条偏心度不应大于______%。35.埋弧焊常用焊丝牌号H08MnA中，“A”表示______。36.钢结构现场焊接，当板厚≥______mm时，应对引弧板进行预热，预热温度与主焊缝相同。37.超声波探伤时，探头K值2.5表示折射角β≈______°。38.焊接热输入计算公式q=______×______×60/v（写出符号含义）。39.钢材焊后热处理温度一般取______℃±20℃，保温时间按板厚每毫米______min计算，且不少于30min。40.焊缝金属冲击试验采用______mm夏比V型缺口试样，试验温度按设计或规范要求，一般取______℃。四、简答题（共30分）41.（封闭型，6分）写出防止焊接冷裂纹的四大工艺措施，并简述其机理。42.（封闭型，6分）简述钢结构焊接工艺评定试板截取力学性能试样的位置要求（以板厚20mm对接焊缝为例，附简图文字描述）。43.（开放型，8分）某大跨度桁架节点采用Q345D钢材，设计采用K形坡口全熔透焊缝，板厚组合为30mm与24mm。现场反映根部多次出现未焊透，请从坡口设计、装配间隙、焊接方法、焊接顺序四方面分析原因并提出改进措施。44.（封闭型，5分）列出GB/T11345B级检验中，板厚25mm对接焊缝允许存在的单个气孔最大直径及数量限制。45.（开放型，5分）说明焊接残余应力对钢结构疲劳性能的影响机理，并给出两条改善措施。五、计算与分析题（共60分）46.（计算题，15分）某轴心受压柱采用焊接H型钢H500×300×11×18，材质Q235，柱高6m，两端铰接。翼缘板对接焊缝为一级，腹板拼接焊缝为二级。验算翼缘拼接焊缝强度。已知：轴心压力N=2200kN，翼缘面积Af=300×18=5400mm²，焊缝强度设计值ffw=215N/mm²，焊缝采用直边对接全熔透，加引弧板。要求：写出计算过程并给出结论。47.（计算题，15分）工字形梁翼缘与腹板采用双面角焊缝连接，焊脚尺寸hf=6mm，梁截面惯性矩Ix=8.5×10⁸mm⁴，翼缘面积矩S=1.2×10⁶mm³，钢材Q355，E50型焊条，焊缝强度设计值ffw=200N/mm²。已知最大剪力V=480kN，验算角焊缝剪应力是否满足。48.（综合题，15分）某30m跨钢桁架下弦杆采用双角钢2∠125×80×10，材质Q235，节点板厚12mm，采用三面围焊连接，焊脚尺寸hf=8mm，焊缝长度如图（文字描述）：一侧肢背lw1=300mm，肢尖lw2=200mm，节点板端部lw3=125mm。杆件受轴心拉力N=680kN。要求：（1）计算各段焊缝所分担内力；（2）验算焊缝强度；（3）指出若采用CO₂焊替代手工焊，对焊缝尺寸的影响并说明理由。49.（分析题，15分）某厚50mm的Q345GJ钢箱形柱，横缝采用埋弧自动焊，坡口60°V形，钝边4mm，根部间隙0mm，设计熔深要求14mm。焊接工艺参数：I=700A，U=32V，v=30cm/min，焊丝直径4mm，伸出长度30mm，焊剂SJ101。现场检测发现焊缝中心出现纵向热裂纹，裂纹深度2～4mm。请从冶金、工艺、应力三方面分析裂纹成因，并给出工艺改进方案（需重新计算热输入、提出预热及层间温度、焊丝成分调整建议）。六、综合设计题（共50分）50.某60m跨重型厂房吊车梁跨度12m，最大轮压P=480kN，横向水平力T=18kN，梁采用焊接H型钢H1500×450×20×35，材质Q345C，腹板横向加劲肋间距1500mm。梁端部与柱采用10.9级M30高强螺栓摩擦型连接，同时设工地拼接，拼接位置距支座3m。拼接采用全熔透焊缝，腹板两侧设引弧板。任务：（1）确定拼接位置弯矩、剪力设计值（按简支梁计算，自重含吊车轨道等附加恒载2.5kN/m，活载已计入轮压）；（2）设计翼缘、腹板拼接焊缝厚度（一级焊缝），给出焊缝长度；（3）绘制拼接节点施工图（文字描述：坡口形式、焊脚尺寸、焊接顺序、探伤要求）；（4）编制焊接工艺卡：包括焊材型号、预热温度、层间温度、热输入范围、后热及无损检测要求；（5）列出施工质量控制要点（不少于8条）。（答题要求：计算步骤完整，引用规范公式，单位统一为N、mm；施工图描述需包含关键尺寸；工艺卡采用表格形式；质量控制要点逐条列出。）——答案——1.D2.B3.B4.C5.B6.C7.A8.A9.A10.A11.C12.A13.B14.B15.D16.A17.C18.A19.A20.D21.ABCE22.BDE23.ABCE24.DE25.ABCDE26.ABC27.ABCDE28.ABC29.ACD30.ABDE31.C+Mn/6+Cr/5+Mo/15+V/5+Cu/15（写出C、Mn、Cr、Mo、V、Cu中任意四项即可）32.16033.5.634.435.优质（或高级优质）36.3637.68.2°38.η×U×I×60/v（η为热效率，U电压V，I电流A，v速度mm/min）39.600，2～340.10×10，-20（或设计指定）41.（1）采用低氢焊材，降低扩散氢含量；（2）预热，降低冷却速度减少马氏体转变；（3）控制热输入，改善热循环；（4）后热或及时热处理，促进氢逸出并降低残余应力。机理：减少氢致裂纹三要素——氢、硬组织、拉应力的综合作用。42.板厚20mm对接试板，按GB/T19869截取：拉伸试样2个，位于焊缝中心；侧弯试样2个，宽度30mm，厚度10mm，受拉面为焊缝横截面；冲击试样3个，缺口位于焊缝中心及熔合线+1mm处；宏观酸蚀1个。试样不得离开焊缝中心线10mm以上，避开引弧板30mm。43.原因：坡口角度偏小（K形坡口α=45°），根部空间不足；装配间隙0mm，钝边过大4mm；CO₂焊根部熔深有限；顺序先焊一侧，背面碳弧气刨清根不彻底。改进：坡口角度增至55°，钝边减至1～2mm，装配间隙2mm；根部改用手工焊条φ3.2打底，背面砂轮清根；对称交替焊，层间≤150℃。44.板厚25mmB级：单个气孔最大直径φ3mm，在任意100mm焊缝长度内气孔总数≤3个，且间距≥20mm。45.残余拉应力提高循环平均应力，加速裂纹扩展；改善：①焊后整体退火消除应力；②打磨焊缝余高降低应力集中。46.翼缘受力Nf=N×Af/A=2200×5400/(500×11+300×18×2)≈2200×5400/15500≈766kN；对接焊缝长度lw=300mm，强度σ=Nf/(lw×t)=766000/(300×18)=141.9N/mm²<215N/mm²，满足。47.剪应力τ=V×S/(2×a×Ix)=480000×1.2×10⁶/(2×0.7×6×8.5×10⁸)=80.6N/mm²<200N/mm²，满足。48.（1）角钢形心距e1=36mm，e2=89mm，总焊缝长度Σlw=300+200+125=625mm，N1=N×e2/(e1+e2)=680×8