[职业资格类试卷]电焊工初级（电焊工基础知识）模拟试卷6及答案与解析.doc

1、电焊工初级（电焊工基础知识）模拟试卷 6 及答案与解析一、名词解释1 什么叫做回火? 回火的目的是什么 ?2 为什么钢件淬火后必须配以适当的回火?3 什么叫做钢材的可焊性?4 什么是焊接性? 碳钢的焊接性有哪些特点 ?5 低碳钢的焊接性有哪些特点?6 中碳钢的焊接性有哪些特点?7 低合金高强钢的焊接性有哪些特点?8 低碳调质钢的焊接性有哪些特点?9 中碳调质钢的焊接性有哪些特点?10 电弧焊有哪些主要参数?11 电弧焊电流大小如何判断?12 钨极有什么作用? 氩弧焊对钨极有什么要求 ?常用的钨极有哪几种类型 ?13 什么叫做焊接电弧? 焊接电弧是如何产生的 ?14 阳极电压降是如何形成的?15

2、 TIG 焊时怎样选择氩气流量、喷嘴和钨棒的伸出长度?16 为什么 TIG 焊喷嘴有大小多种规格?17 为什么焊接铝、镁及其合金要用交流 TIG 焊?18 金属材料在焊接过程中会产生哪些有害因素?电焊弧光中有哪几种对人体有害的光线?19 二氧化碳气体和氩气都属于保护气体，两者的性质和用途有什么区别?20 为什么 CO2 气体保护焊在户外作业要采取防风措施 ?21 为什么 CO2 气体保护焊比焊条电弧焊效率高、焊接接头质量好 ?22 为什么 CO2 气体保护焊比焊条电弧焊的综合成本低 ?23 为什么在 CO2 气体保护焊时，焊丝伸出长度发生变化，电流显示值也会发生变化?24 为什么在 CO2MA

3、GMIG 焊时，焊接电流和电弧电压要严格匹配?25 什么叫做 CO2 电源电弧系统的自身调节特性?为什么 CO2 气体保护焊用细焊丝?26 CO2 气体保护焊防止飞溅的措施有哪些?27 为什么 MIGMAG 大电流焊才能实现射流过渡，无飞溅 ?小电流焊要用带脉冲的电源才能实现射流过渡，无飞溅?28 为什么电极前倾焊适用于薄板焊接?29 为什么在埋弧自动焊时，对焊接规范的规定比较严格?30 为什么等速送丝式自动电焊机改变焊丝的送丝速度就可以改变焊接电流?31 为什么 MAG 焊的焊接接头比 CO2 气体保护焊的焊接接头的冲击韧性高?电焊工初级（电焊工基础知识）模拟试卷 6 答案与解析一、名词解释

4、1 【正确答案】 回火是指将淬火钢重新加热到 Acl 以下某一温度，经适当保温后，冷却到室温的热处理工艺。回火的目的是减少或消除工件淬火时产生的内应力，防止工件在使用过程中的变形和开裂；通过回火提高钢的韧性，适当调整钢的强度和硬度；稳定组织，使工件在使用过程中不发生组织转变，从而保证工件的形状和尺寸不变，保证工件的精度。2 【正确答案】 由于淬火处理所获得的淬火马氏体组织很硬、很脆，并存在大量的内应力，而易于突然开裂。由此，钢件淬火后必须经回火热处理才能使用。3 【正确答案】 各种钢材焊接性能的差异是用可焊性来表示的，钢材的可焊性是指在适当的设计和工作条件下，材料易于焊接和满足结构性能的程度。

5、一般可焊性具体表现在下述 5 个方面：焊接作业要容易；焊接时不发生裂纹和其他有害缺陷；母材和焊接接头的机械、化学和物理性能好； 母材的缺口韧性优良；焊接接头有足够的塑性和韧性。可焊性常常受钢的化学成分、轧制方法和板厚因素影响，为了评价化学成分对可焊性的影响，一般用碳当量(Ceq)表示。Ceq 是化学成分对焊接热影响区最高硬度的影响。根据经验：1)Ceq06时，淬硬倾向大，较难焊接，焊接前需慎重地预热，并采取严格控制焊接工艺等措施。4 【正确答案】 焊接性是指材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力。焊接性受材料、焊接方法、构件类型及使用要求四个因素影响。碳钢是

6、以铁元素为基础的铁碳合金，碳为合金元素，其碳的质量分数不超过 1，此外，锰的质量分数不超过 12，硅的质量分数不超过 05，后两者皆不作为合金元素。其他元素如 Ni、Cr、Cu 等均控制在残余量的限度以内，更不作为合金元素。杂质元素如 S、P 、O、N 等，根据钢材品种和等级的不同，均有严格限制。因此，碳钢的焊接性主要取决于含碳量，随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差，其中以低碳钢的焊接性最好，见表 1-1。5 【正确答案】 由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层问温度和后热，焊后

7、也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良。但应注意以下情况：1)采用旧冶炼方法生产的转炉钢含氮量高，杂质含量多，从而冷脆性大，时效敏感性增加，焊接接头质量降低，焊接性变差。2)沸腾钢脱氧不完全，含氧量较高，磷等杂质分布不均，局部地区含量会超标，时效敏感性及冷脆敏感性大，热裂纹倾向也增大。3)采用质量不符合要求的焊条，使焊缝金属中的碳、硫含量过高，会导致产生裂纹。如采用酸性焊条焊接 Q235 一 A 钢时，因焊条药皮中锰铁的含碳量过高，会引起焊缝产生热裂纹。4)某些焊接方法会降低低碳钢焊接接头的质量。如电渣焊，由于线能量大，会使焊接热影响区的粗晶区晶粒长得十分粗大

8、，引起冲击韧度的严重下降，焊后必须进行细化晶粒的正火处理，以提高冲击韧度。总之，低碳钢是属于焊接性最好、最容易焊接的钢种，所有焊接方法都能适用于低碳钢的焊接。6 【正确答案】 中碳钢碳的质量分数为 025060，当碳的质量分数接近025而含锰量不高时，焊接性良好。随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差。如果碳的质量分数为 045左右而仍按焊接低碳钢常用的工艺施焊时，在热影响区可能会产生硬脆的马氏体组织，易于开裂，即形成冷裂纹。焊接时，相当数量的母材被熔化进入焊缝，使焊缝的含碳量增高，促使在焊缝中产生热裂纹，特别是当硫的杂质控制不严时，更易出现。这种裂纹在弧坑处更为敏感，分布在焊缝中的热裂纹与焊缝的鱼

9、鳞状波纹线相垂直，如图 1 一 3 所示。7 【正确答案】 强度级别较低的低合金高强钢，如 300400MPa 级，由于钢中合金元素含量较少，其焊接性良好，接近于低碳钢。随着钢中合金元素的增加，强度级别提高，钢的焊接性也逐渐变差，出现的主要问题如下： 1)热影响区的淬硬倾向。含碳较少、强度级别较低的钢种，如 09M2、 09Mn2Si、09MnV 钢等，淬硬倾向很小。随着强度级别的提高，淬硬倾向也开始加大，如 16Mn、15MnV 钢焊接时，快速冷却会导致在热影响区出现马氏体组织。 2)冷裂纹。低合金高强钢焊接时，热影响区的冷裂纹倾向加大，并且这种冷裂纹往往：具有延迟的性质，危害性很大。例如，

10、材料为 18MnMoNb 钢、壁厚为 l15mm 的一大型容器，由于预热温度不够，焊后在热影响区形成大量冷裂纹。低合金高强钢的定位焊缝很容易开裂，其原因是由于焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快，这种开裂属于冷裂纹性质。 3)热裂纹。一般隋况下，强度等级为 294392MPa 的热轧、正火钢，热裂倾向较小，但在厚壁压力容器的高稀释率焊道(如根部焊道或靠近坡口边缘的多层埋弧焊焊道)中也会出现热裂纹。电渣焊时，若母材的含碳量偏高并含镍时，电渣焊缝中可能会出现呈八字形分布的热裂纹。强度等级为 8001176MPa 的中碳调质钢( 如30CrMnSiA 钢) ，焊接时热裂的敏感性较大。 4)粗晶区脆化。热影

11、响区被加热至1100以上的粗晶区，当焊接线能量过大时，粗晶区的晶粒将迅速长大或出现魏氏组织而使韧性下降，出现脆化段。8 【正确答案】 碳的质量分数不超过 021，加入适量的合金元素Si、Mn、Cr、Ni、Mo、Cu，经过奥氏体化一淬火回火热处理的钢称为低碳调质钢，常用牌号有WcF60、WCF62、HQ70A、HQ70B、15MnMoVN、15MnMoVNRE 和14MnMoNbB 等，其化学成分见表 12。低碳调质钢具有高的屈服强度(490 一 980MPa)、良好的塑性、韧性、耐磨性及耐腐蚀性。低碳调质钢由于含碳量不高，虽含有一定量的合金元素，但焊接性较好，主要特点是：在焊接热影响区，特别是

12、焊接热影响区的粗晶区有一定的冷裂倾向并有韧性下降的现象；在焊接热影响区受热时未完全奥氏体化的区域，以及受热时其最高温度低于 Acl、高于钢调质处理时的回火温度的那个区域有软化或脆化的倾向。9 【正确答案】 碳的质量分数量较高(含碳量为 025一 05)，并加入适量的合金元素(Mn、Si、Cr、Ni 、B、Mo 、W 、V、Ti 等)以保证钢的淬透性，再通过调质处理以获得综合性能较好的高强钢称为中碳调质钢，常用牌号有30CrMrISiA、30(2rMnSiNiA、40CrMnSiMoVA 、35CrMoA、35CrMoVA、34CrNi13MoA、40CrNiMoA 等。中碳调质钢的屈服强度可达

13、到 880 一 1176MPa，但焊接性较差，主要表现在：焊接热影响区的脆化和软化，由于中碳调质钢的含碳量高、合金元素多，钢的淬硬倾向大，在热影响区的淬火区会产生大量的马氏体，导致严重脆化。其次，热影响区被加热到超过调质处理时同火温度的区域，将出现强度、硬度低于母材的软化区。裂纹倾向严重，中碳调质钢的淬硬向大，热影响区产生的马氏体组织，增大了焊接接头的冷裂倾向。此外，中碳调质钢的碳及合金元素含量高，熔池的结晶温度区间大，偏析严重，因而具有较大的热裂纹敏感性。10 【正确答案】 在电弧焊的焊接规范中最主要的参数有：焊条种类(取决于母材的材料)、焊条直径( 取决于焊件厚度、焊缝位置、焊接层数、焊接

14、速度、焊接电流等)、焊接电流、焊接层数、焊接速度等。11 【正确答案】 电流小：焊道窄，熔深浅，易形成过高，未熔合，未焊透，夹渣，气孔，焊条粘连，断弧，不引弧等。电流大：焊道宽，熔深大，咬边，烧穿，缩孔，飞溅大，过烧，变形大，焊瘤等。12 【正确答案】 钨极的作用有：传导电流，引燃电弧，维持电弧正常燃烧。氩弧焊对钨极的要求是：必须是难熔的金属材料，能耐高温，强度高，具有很强的发射电子能力，电流承载能力大，寿命长，抗污染性好。常用的钨极种类有：纯钨极，钍钨极，铈钨极。13 【正确答案】 由焊接电源供给的，在两极问产生强烈而持久的气体放电现象叫做焊接电弧。按电流种类可分为：交流电弧、直流电弧和脉冲

15、电弧。按电弧的状态可分为：自由电弧和压缩电弧(如等离子弧)。按电极材料可分为：熔化极电弧和不熔化极电弧。电弧是一种气体导电(放电)现象，焊接电弧则是两个电极之间强烈而持久的放电现象。电弧产生的条件是气体要成为导电体，通常气体是不导电的，气体成为导体需要两个条件，即阴极电子发射和气体电离。(1)阴极电子发射在阴极表面的原子或分子，接受外界的能量而释放出自由电子的现象称为电子发射。阴极的金属表面连续地向外发射电子的现象叫做阴极电子发射，一般情况下，电子是不能离开金属表面向外发射的。阴极电子获得一定能量后，就可以克服金属内部正电荷对它的引力而向外发射。这种能量可以是热能、电能或者运动能量，即阴极在高

16、温状态下，电子运动速度加快，当其能量大于正电荷对其的静电引力时，即可有电子发射；或者当两极间的电场强度达到一定程度后，电场对阴极表面电子的吸引力大于电荷的静电引力时，也可发生电子发射。同时，在电场作用下，阴离子的运动速度加快，撞击阴极表面，将能量传递给阴极，也可使电子发射。电子发射是引弧和维持电弧稳定燃烧的一个很重要的因素。按其能量来源不同，可分为热发射、光电发射、重粒子碰撞发射和强电场作用下的自发射等。1)热发射。物体的固体或液体表面受热后，其中某些电子具有大于逸出功的动能而逸出到表面外的空间中去的现象称为热发射。热发射在焊接电弧中起着重要作用，它随着温度上升而增强。2)光电发射。物质的同体

17、或液体表面接受光射线的能量而释放出自由电子的现象称为光电发射。对于各种金属和氧化物，只有当光射线波长小于能使它们发射电子的极限波长时，才能产生光电发射。3)重粒子碰撞发射。能量大的重粒子(如正离子)撞到阴极上，引起电子的逸出，称为重粒子碰撞发射。重粒子能量越大，电子发射越强烈。4)强电场作用下的白发射。物质的固体或液体表面，虽然温度不高，但当存在强电场并在表面附近形成较大的电位差时，使阴极有较多的电子发射出来，这就称为强电场作用下的自发射，简称为自发射。电场越强，发射出的电子形成的电流密度就越大。自发射在焊接电弧中也起着重要作用，特别是在非接触式引弧时，其作用更加明显。(2)气体电离中性气体原

18、来是不能导电的，为了在气体中产生电弧而通过电流，就必须使气体分子(或原子) 电离成为正离子和电子。如果气体原子得到了外加的能量，电子就可能从一个较低的能级跳跃到另一个较高的能级，这时原子处于激发状态。使原子跃为激发状态所需的能量称为激发能。气体原子的电离就是使电子完全脱离原子核的束缚，形成离子和自由电子的过程。由原子形成正离子所需的能量称为电离能。中性的气体原子在受到电场或热能作用时，气体原子中的电子获得足够的能量，克服原子核对电子的引力，而成为自由电子。中性原子因失去带负电荷的电子而成为带正电荷的正离子的过程，就叫做气体电离。当有阴极电子发射，电子高速运动与气体原子相互碰撞，如果撞击的能量大

19、于气体原子核与电子间的引力，则发生气体电离；或者在高温下，气体原子的运动速度加快，原子问相互碰撞，也会引起气体电离。为了使电弧维持燃烧，要求电弧的阴极不断发射电子，这就必须不断地输送电能给电弧，以补充能量的消耗。气体电离和电子发射是电弧中最基本的物理现象。在焊接电弧中，根据引起电离的能量来源，有以下三种形式：撞击电离，是指在电场中，被加速的带电粒子(电子、离子)与中性点(原子)碰撞后发生的电离；热电离，是指在高温下，具有高动能的气体原子(或分子)互相碰撞而引起的电离；光电离，是指气体原子(或分子) 吸收了光射线的光子能而产生的电离。气体原子在产生电离的同时，带异性电荷的质点也会发生碰撞，使正离

20、子和电子复合成中性质点，即产生中和现象。当电离速度和复合速度相等时，电离就趋于相对稳定的动平衡状态。一般地，电弧空间的带电粒子数量越多，电弧越稳定，而带电粒子的中和现象则会减少带电粒子的数量，从而降低电弧的稳定性。14 【正确答案】 阳极带正电，它吸引电子而排斥正离子。电子虽不断为阳极吸引，但它又不断从弧柱中补充进来，这样在阳极附近总保持有一定数量的电子流。这层电子和阳极构成电场，在阳极近表面这段距离内就形成了阳极电压降。15 【正确答案】 氩气流量要选择适当，气体流量过大，保护气层会产生不规则流动，带走电弧区的热量多，对电弧的稳定燃烧不利；气体流量过小，保护不严密，空气易侵入，焊缝质量恶化。

21、对任何孔径的喷嘴都有一个最佳流量范围，孔径在1220mm 的喷嘴合适的流量为 1215Lmin。喷嘴的直径与气体流量同时增加，则保护区增大，保护效果好。但喷嘴直径不宜过大，否则影响电焊工的视线。手TTIG 焊的喷嘴直径以 514mm 为佳。喷嘴与焊件问的距离过长，保护效果变差；过短，既影响施焊，还会烧坏喷嘴。故喷嘴与焊件的距离以 10mm 为宜，最多不应超过 1518mm。而钨棒的伸出长度以 35mm 为佳。16 【正确答案】 TIG 焊喷嘴有 48 五种规格，焊接碳钢可选用 45#喷嘴，焊接不锈钢和铝及铝合金应选用 67#大喷嘴，以加强焊缝及热影响区的保护范围。焊接钛及钛合金等有色金属应选用

22、 78#更大的喷嘴，才能防止焊缝及热影响区被氧化。17 【正确答案】 直流反接时，钨极为正极，产生动能较大的阳离子，撞击铝、镁及其合金表面的氧化膜，具有清洁作用；而钨极为阳极区，温度很高，钨极严重烧损，不能使用较大的焊接电流进行正常焊接。采用交变的方波电源，正半波加热工件，负半波清理氧化膜，可实现了铝、镁及其合金的高质量焊接。18 【正确答案】 金属材料在焊接过程中的有害因素可分为金属烟尘有毒气体、高频电磁场、射线、电弧辐射和噪声等几类。电焊弧光中对人体有害的光线有：可见光、红外线、紫外线。19 【正确答案】 二氧化碳是氧化性气体，作为焊接区域保护气体时，会使熔滴和熔池金属激烈地氧化，引起合金

23、元素的烧损，并且工艺性较差，会产生气孔和较大的飞溅。所以，目前只能用于焊接低碳钢和低合金钢，不适用于焊接高合金钢和有色金属，特别是对不锈钢，由于会造成焊缝增碳现象，降低抗晶间隙腐蚀性能，所以用得更少。氩气是惰性气体，因它不与熔化金属起任何化学反应，所以焊缝的化学成分基本没什么变化，焊后的焊缝质量良好，可以用来焊接各种合金钢、不锈钢和有色金属，由于氩气的价格正在逐渐降低，所以也大量用来焊接低碳钢。20 【正确答案】 CO 2 气体保护焊在户外作业时，当风力不大于 2 级( 风速为1633ms)时，能够正常焊接。当风力达到 3 级(风速为 3454m s) 时，要采用大气体流量，气体出口压力为 0

24、405MPa，流量为 6070Lmin，也能够正常焊接，不出现气孔等焊接缺陷。如果在上风口设置挡风板，焊接质量更有保证。21 【正确答案】 因 CO2 气体保护焊比焊条电弧焊熔化速度和熔化系数高 13 倍；坡口横截面比焊条减小 50，熔敷金属量减少 12；辅助时间是焊条电弧焊的50，所以 CO2 气体保护焊的效率与焊条电弧焊相比提高 202388 倍。由于CO2 气体保护焊焊缝热影响区小，焊接变形小；CO 2 气体保护焊焊缝含氢量低(16mL 100g)，气孔及裂纹倾向小；CO 2 气体保护焊焊缝成形好，表面及内部缺陷少，探伤合格率高于焊条电弧焊，所以 C02 气体保护焊比焊条电弧焊的焊接接头

25、质量好。22 【正确答案】 由于 CO2 气体保护焊比焊条电弧焊的坡口截面积减少3654，节省填充金属量；降低耗电量 654；设备台班费较焊条电弧焊降低 6780，降低成本 2040：减少人工费、工时费，降低成本1016；节省辅助工时、辅料消耗及矫正变形费用，所以 CO2 气体保护焊能使焊接总成本降低 396787，平均降低 59。23 【正确答案】 由于焊丝伸出长度(即干伸长度)越长，焊丝的电阻越大，由电阻热消耗的电流越大，焊接电流显示值越小，实际焊接电流也变小，所以焊丝伸出长度一般设定在 1220mm 范围内。24 【正确答案】 在 CO2MAGMIG 焊时，调节焊接电流，即调节焊丝的给送

26、速度；调节电弧电压，即调节焊丝的熔化速度；很显然，焊丝的熔化速度和给送速度一定要相等，才能保证电弧稳定焊接。在焊接电流一定时，调节电弧电压偏高，焊丝的熔化速度增大，电弧长度增加，熔滴无法正常过渡，一般呈大颗粒飞出，飞溅增多。在焊接电流一定时，调节电弧电压偏低，焊丝的熔化速度减小，电弧长度变短，焊丝扎入熔池，飞溅大，焊缝成形不良；焊接电流和电弧电压最佳匹配效果是熔滴过渡频率高，飞溅最小，焊缝成形美观。25 【正确答案】 在等速送丝系统下，当弧长变化时引起电流和熔化速度变化，使弧长恢复的作用成为电源电弧系统的自身调节作用。使用的焊丝直径越细，电弧的自身调节作用越强，电弧越稳定，飞溅越少。26 【正

27、确答案】 CO2气体保护焊防止飞溅的措施有：限制焊丝中的含碳量为 008左右；使用合金焊丝，焊丝中应有充足的脱氧元素 Mn、Si 等；焊接回路中要有合适的电感；尽量采用短路过渡的熔滴过渡形式；选择合适的规范参数。27 【正确答案】 在 MIGMAG 焊时，各种金属均具有短路过渡转变为射流过渡的临界电流值(如 12 碳钢、不锈钢焊丝，电流 I260280A)，此时电弧呈射流过渡状态，实现无飞溅焊接。MIGMAG 焊的焊接电流低于临界电流值时，采用带脉冲的电源，其脉冲电流大于临界电流值，电弧也能呈射流过渡状态，实现无飞溅焊接(如使用松下 AG2GE2 脉冲 MIGMAG 焊机，1 2 碳钢、不锈钢

28、、铝及铝合金焊丝在电流 I80A 时已实现脉冲射滴过渡，其脉冲电流，I o350A)。28 【正确答案】 电极前倾时，焊缝成形系数增加，熔深浅，焊缝宽，适用于焊薄板。因电极前倾时，电弧力对熔池金属后排作用减弱，熔池底部液态金属增厚，阻碍了电弧对母材的加热作用，故焊缝厚度减小。同时，电弧对熔池前部未熔化的母材预热作用加强，因此焊缝宽度增加，余高减少，适用于焊薄板。29 【正确答案】 因为在埋弧自动焊时，焊接规范若可在很宽的范围内变化，这就使焊缝金属的形状、熔合比等产生很大变动，这不但影响着焊缝金属的化学成分、力学性能，并且还直接影响着焊接缺陷(气孔裂纹)的产生，所以埋弧自动焊对焊接规范有较严格的规定。30 【正确答案】 对自动电焊机来说，每一个送丝速度对应有一条电弧调节系统的静特性曲线。此曲线近似垂直于电流坐标轴，所以每根曲线就代表一定的电流值，因此改变送丝速度就改变了焊接电流。31 【正确答案】 在 MAG 焊时，活性气体仅为 20，焊丝中的合金元素过渡系数高，焊缝的冲击韧性高。在 CO2 气体保护焊时，活性气体为 100，焊丝中的锰、硅合金元素联合脱氧，其合金元素过渡系数略低，焊缝的冲击韧性不如 MAG 焊高。