1、焊工初级（气焊与气割）模拟试卷 1 及答案与解析一、问答题1 何谓气焊? 有何特点? 应用范围如何 ?2 气焊火焰有几种? 都有哪些特点 ?3 气焊冶金过程如何? 有哪些特点 ?4 中性焰的温度怎样分布?何处温度最高?5 为什么低碳钢要用中性焰进行焊接?6 氧气、乙炔的纯度对焊接质量有什么影响?7 气焊的主要工艺参数有哪些?8 何谓火焰能率? 如何选择 ?9 气焊时如何选择焊炬倾角?10 气焊时焊丝与焊炬的位置关系如何?11 气焊时气剂有什么作用?12 焊接用的乙炔什么条件下需要过滤?13 气焊前应做哪些准备工作?14 气焊加焊丝时应注意什么?15 薄板气焊时要注意什么?16 何谓右向焊法?
2、有何特点 ?17 何谓左向焊法? 有何特点 ?18 锅炉管子气焊时怎样操作?19 常用的割炬有哪些? 型号是什么 ?20 简述气割的原理及过程。21 气割与熔割有什么不同?22 金属符合哪些条件才能进行气割?23 为什么铸铁、铬镍不锈钢、铜等金属不能气割?24 怎样气割薄钢板?25 什么是厚钢板气割? 气割厚钢板的注意事项有哪些?26 何谓后拖量? 产生的主要原因是什么 ?焊工初级（气焊与气割）模拟试卷 1 答案与解析一、问答题1 【正确答案】 气焊是利用可燃气体与氧混合燃烧形成的火焰，加热熔化工件和填充材料形成焊接接头的熔焊方法(见图 8-1)。 可燃气体主要有乙炔、氢气、液化石油气等，乙炔
3、在氧气中燃烧时释放出有效热量最多，火焰温度最高，它是目前气焊、气割中应用最广泛的一种可燃气体。但氧一乙炔气焊较电弧焊的热量分散，工件受热面积大，变形大，生产效率低；同时由于气焊火焰中的氢、氧等气体和熔化金属相互作用使某些合金元素分解和烧损，会降低焊缝金属的性能，因此焊接质量不如电弧焊好。 气焊的优点在于可焊接较薄的工件、有色金属和铸铁件等。在没有电源的情况下，对于要求不高的较厚工件，也可以采用气焊施焊。气焊的设备简单，预热和施焊都比较灵活方便，所以气焊广泛应用于碳钢、合金钢等薄件的焊接。【知识模块】 气焊与气割2 【正确答案】 气焊火焰最常用的是氧一乙炔焰，氧一乙炔焰按氧与乙炔的比值不同可分为
4、中性焰、氧化焰、碳化焰三种，其火焰外形如图 8-2 所示。中性焰：当 O2/C2H2=112 时，燃烧所形成的火焰。火焰结构可分为三部分：焰心、内焰、外焰。焰心是由未经燃烧的氧气和乙炔组成。焰心外表分布一层由乙炔分解所生成的碳素微粒，温度较高(约 900)，炽热的碳粒发出明亮的白光，呈尖锥状，轮廓清楚。内焰主要由乙炔和不完全燃烧的产物(H 2 和 CO)组成，具有还原性，呈蓝白色，轮廓不清楚，与外焰无明显界线。内焰的温度很高，最高可达 3150。外焰是由 CO 和 H2 与空气中的 O2 完全燃烧后产生的 CO2 和水蒸气组成，具有氧化性。外焰的温度在 12002500范围内，由里向外逐渐由淡
5、紫色变为橙黄色。 氧化焰：当 O2C 2H212 时，燃烧所形成的火焰。火焰结构可分为焰心和外焰两部分。火焰中有过量的氧，在焰心外面形成一个有氧化性的富氧区。焰心短而尖，呈青白色。焰心外是稍带紫色的外焰，比正常外焰短，火焰挺直。 碳化焰：当 O2C 2H21 时，燃烧所形成的火焰。氧气不足以使乙炔完全燃烧，过量的乙炔分解为碳和氢。碳会渗到熔池中造成焊缝增碳，故称碳化焰。碳化焰具有较强的还原作用。火焰结构也分为三部分：焰心、内焰、外焰。焰心呈白色，外围略带蓝色；内焰呈淡白色；外焰呈橙黄色。乙炔量多时还带黑烟，火焰长而柔软。【知识模块】 气焊与气割3 【正确答案】 气焊的冶金过程主要是金属的氧化和
6、还原过程。还原主要与火焰还原层中的一氧化碳(CO)和氢(H 2)以及二氧化碳(CO 2)和氮(N 2)的含量有关。对于铜、镍、铁等氧化物，可以被还原层所还原。但对于如镁、铝、锌等有色金属元素则难于还原，而采用焊剂使其氧化物生成易溶解于熔渣的复合化合物进入熔渣被除掉。 在一般碳钢气焊时，主要冶金过程是氧化铁被一氧化碳和氢还原，产生气体。碳和氢使焊缝金属易出现气孔，但由于气焊冷却速度较慢，气体可以充分逸出，因此，情况会有所改善。同时，正是由于气焊加热时间长，冷却速度慢，所以气焊接头热影响区较大，晶粒也大，易有过热组织，从而降低了接头强度、塑性和冲击韧性。【知识模块】 气焊与气割4 【正确答案】 中
7、性焰的温度沿火焰的轴线而变化。火焰温度最高处是在距离焰芯末端 24mm 的内焰处，其温度分布见图 8-3。火焰在横向断面上的温度分布也是不同的，断面中心温度最高，越向边缘，温度越低。【知识模块】 气焊与气割5 【正确答案】 主要原因是：(1)碳化焰中有过剩的乙炔，分解为碳和氢，游离状态的碳会渗到熔池中去，增高焊缝的含碳量。用这种火焰焊接低碳钢，会使焊缝金属的塑性下降，同时，过多的氢进入熔池，会使焊缝产生气孔和裂纹。因此，低碳钢是不用碳化焰进行焊接的。(2)氧化焰有游离的氧、二氧化碳及水蒸气存在，故整个火焰具有氧化性。用来焊接一般的低碳钢件，焊缝中的氧化物较多，同时熔池产生严重的沸腾现象，使焊缝
8、性质变脆，严重降低焊缝质量。因此，一般低碳钢也不用氧化焰进行焊接。(3)中性焰的焰芯和内焰之间燃烧生成一氧化碳和氢气，与熔化金属作用，使熔化金属里的氧化物还原，净化焊缝金属。所以一般低碳钢多采用中性焰进行焊接。【知识模块】 气焊与气割6 【正确答案】 一般气焊用的工业氧气分为二级。氧气的纯度，一级品中大于992，二级品中大于 985。氧气中的杂质大部分是氮气。由于氮的存在，不但使火焰温度降低，影响生产率，而且氮气还会与熔化的金属化合，生成氮化铁。使接头的塑性和冲击韧性大大降低。因此，气焊用的氧气纯度越高越好。乙炔是由电石和水反应后产生的。由于电石内含有大量的杂质，故产生的乙炔气也不纯，常有杂质
9、存在。如硫化氢、磷化氢，它们使焊缝变脆。水蒸气、氮气等，使火焰温度降低，增加可燃气体的消耗量。所以气焊用的乙炔也是越纯越好，对不纯的乙炔，必须经过过滤后才能使用。【知识模块】 气焊与气割7 【正确答案】 气焊的主要工艺参数包括：焊丝的牌号及直径、气焊熔剂、火焰的性质及能率、焊炬的倾斜角度、焊接方向以及焊接速度等。【知识模块】 气焊与气割8 【正确答案】 火焰能率是以每小时可燃气体的消耗量(Lh)来表示，由焊炬型号及焊嘴大小决定。火焰能率的选择由焊件的厚度、金属材料的物理性质及焊件的空间位置来决定。焊件厚度较大、熔点较高或导热性较好的工件，选用火焰能率就大，以保证母材焊透；而薄件、熔点低或立焊、
10、仰焊位置的焊件，火焰能率就要适当减小，才不至于过热。焊接低碳钢和低合金钢时，火焰能率可按下列经验公式计算。左向焊法：V=(100200)右向焊法：V=(120150) 式中 V火焰能率，Lh；钢板厚度，mm。【知识模块】 气焊与气割9 【正确答案】 焊炬与焊件表面的倾斜角度，主要由焊件的厚度、熔点、导热性来决定。厚度越大，焊炬的倾角越大，焊炬的倾角与板厚的关系见图 8-4。金属的熔点高、导热性大，倾角也大。【知识模块】 气焊与气割10 【正确答案】 在气焊过程中，焊丝与焊件表面的倾斜角一般为 3040 ，它与焊炬中心线的角度为 90 100，见图 8-5。【知识模块】 气焊与气割11 【正确答
11、案】 气剂在焊接过程中被直接加到熔池表面，是气焊时的辅助熔剂，其作用是：保护熔池；减少有害气体侵入；去除熔池中形成的氧化物杂质；增加熔池金属的流动性。一般低碳钢气焊不必用气剂。但在焊接有色金属、铸铁以及不锈钢等材料时，必须采用气焊熔剂。【知识模块】 气焊与气割12 【正确答案】 乙炔中的磷化氢、硫化氢含量超过标准或焊缝金属中硫、磷含量超过规定值时，应对所用的乙炔进行过滤。【知识模块】 气焊与气割13 【正确答案】 气焊前的准备工作包括坡口制备、焊件焊丝清理、对口和定位焊等内容，对规程中规定应进行预热的焊件应按规定进行预热。【知识模块】 气焊与气割14 【正确答案】 气焊加焊丝时应注意以下几点：
12、(1)在加热熔池的同时，要将焊丝末端伸进外焰处进行预热，待焊件被加热到熔化状态后，立即加进焊丝。(2)焊丝熔滴加入后，焊炬微微向前移动，造成新的熔池。(3)焊丝须一滴滴地连续加入，不能一整段一整段地加。(4)焊丝在熔池中不断搅拌，能促使熔渣浮出。【知识模块】 气焊与气割15 【正确答案】 对厚度小于 3mm 的板材进行焊接，称为薄板焊接。薄板焊接易烧穿和产生大的变形或翘曲。故焊接时要注意以下几点：(1)要正确选择焊接规范，焊炬的倾角要小一些，约 1020，火焰能率也应小一些。(2)为了防止烧穿，焊接时火焰不要正对着焊件，可略向焊丝方向偏斜，并不断向上挑动，让熔池有冷凝的机会。(3)当板厚小于
13、1mm 时，可采用卷边接头，而不加焊丝。(4)为了防止变形，工件在焊接前必须先进行点固焊。【知识模块】 气焊与气割16 【正确答案】 气焊时，焊炬的移动从左到右称右向焊法，见图 8-6(a)。右向焊法的特点： (1)火焰指向焊缝，能很好地保护熔池金属。 (2)由于火焰对着焊缝，起到焊后回火的作用，使焊缝缓慢地冷却改善了焊缝组织。 (3)火焰热量较为集中，使熔深增加，提高生产率。 (4)技术上不易掌握。 由于右向焊法的焊接质量比左向焊法好，因此，在电力系统一般都推荐采用右向焊法。【知识模块】 气焊与气割17 【正确答案】 气焊时，焊炬的移动从右到左称左向焊法，见图 8-6(b)。左向焊法的特点：
14、(1)火焰指向未焊的母材金属，有预热的作用。(2)焊工能清楚地看到熔池，操作方便，易于掌握。(3)左向焊法时焊缝易于氧化，冷却较快，热量利用率低。【知识模块】 气焊与气割18 【正确答案】 根据管子空间位置的不同，常见的有全位置焊和横焊两种。 全位置焊包括各种焊接位置，如图 8-7(a)所示。焊接时，焊炬和焊丝随着焊接位置的改变而相应变化，始终保持焊炬和焊丝之间的夹角为 90，焊炬和焊丝与焊件间的夹角为 45，并视实际需要适当调整，使管子根层焊透。焊缝接头处要搭接一段(约5mm)。 横焊始焊时，先将钝边熔化，形成一个等于或稍大于焊丝直径的熔孔，如图 8-7(b)所示，以保证根层熔透和控制熔池温
15、度。焊炬垂直管子，配合焊丝摆动，以控制熔池温度。焊丝始终浸在熔池中，并不断地划圈往上搅拌铁水，运条范围 a不超过下部管子坡口的一半。【知识模块】 气焊与气割19 【正确答案】 常用的氧一乙炔割炬有两种：即射吸式割炬和等压式割炬。射吸式割炬型号有 G0130、G01100、G01300、G0230、G02 100 等。等压式割炬型号为 GD2100。【知识模块】 气焊与气割20 【正确答案】 气割是根据金属在纯氧中能激烈氧化(燃烧)，生成氧化物熔渣，同时产生大量反应热的原理而进行的。 气割包括以下三个过程：(1)氧一乙炔焰 (预热火焰) 将起割处的金属预热到燃烧温度(燃点)；(2)向被加热到燃点
16、的金属喷射切割氧，使金属燃烧；(3)金属燃烧氧化后生成熔渣，同时产生反应热。熔渣被切割气流吹除，反应热和预热火焰又将下层金属加热到燃点，直到金属被割穿为止。移动割炬，切割成所需要的形状和尺寸。【知识模块】 气焊与气割21 【正确答案】 气割和熔割的本质是不同的，气割是被割金属在外热源作用下，先燃烧(氧化)后熔化，熔渣被吹走形成割缝；而熔割是被割金属在外热源作用下，首先开始熔化，熔渣被吹走，形成割缝。【知识模块】 气焊与气割22 【正确答案】 金属气割须具备下列条件：(1)金属在氧气中的燃点应低于熔点，否则金属在未燃烧之前已熔化，不能实现气割，只能熔割。(2)金属燃烧生成的氧化物(熔渣) 的熔点
17、应低于金属本身的熔点，同时流动性要好，这样熔渣才能以液态从切口处被吹除。否则高熔点的氧化物阻碍下层金属与切割气流的接触，使气割发生困难。(3)金属在燃烧时是放热反应，用此热量来保持切割过程的延续。(4)金属的导热能力应小。(5)在金属中阻碍气割过程和提高钢的可淬性的杂质要少，这样才能保证气割过程的正常进行，气割后的割缝表面不产生裂纹等缺陷。【知识模块】 气焊与气割23 【正确答案】 铸铁在切割时产生的二氧化硅，其熔点高于铸铁的熔点，因此，二氧化硅呈固体附在铸铁上，不能被氧气流吹开，故不能进行气割。铬镍不锈钢气割时要生成三氧化二铬，其熔点达 2000左右，比金属本身的熔点高，所以不能气割。铜的燃
18、烧温度比熔化温度高，导热性又很大，所以不能气割。【知识模块】 气焊与气割24 【正确答案】 钢板厚度小于 3mm，一般用剪断机剪断；大于 3mm 的钢板或形状复杂、剪切有困难的薄板采用气割。气割时要注意下列几点：(1)气割时，割嘴不能垂直于工件，需向前偏斜 510；(2)预热火焰能率要小，气割速度要快；(3)为了提高气割效率，同样的钢板可重叠起来一起气割。重叠气割时，要求钢板之间贴紧。【知识模块】 气焊与气割25 【正确答案】 厚度大于 30mm 的钢板进行气割，称为厚钢板气割。气割时需注意下列各点： (1)提高切割氧的压力至 1MPa 以上。 (2)气割开始时，首先从工件边缘棱角开始预热、割
19、嘴向前倾斜，见图 8-8，当金属加热到燃烧点，全部割透时，割嘴即可垂直。 (3)要保证割透，先将气割处的金属加热，直至金属全部燃烧，并由氧气流吹走熔渣后，才沿气割方向移动割炬。 (4)气割接近终了时，应降低割炬移动速度，割嘴向后倾斜 1015 ，见图 8-8，这样才能保证气割质量。【知识模块】 气焊与气割26 【正确答案】 后拖量就是气割过程中，割件上下层燃烧金属间的距离，见图 8-9。 产生后拖量的主要原因是： (1)当割缝上层金属燃烧时，产生的气体与气割氧气流混合，降低了氧气流的纯度。 (2)割缝下层无预热火焰的作用，影响了下层金属的剧烈燃烧。 (3)下层金属离割嘴较远，切割氧气流经上层金属时，消耗部分能量，使排除熔渣的能力减弱。 (4)气割速度过快，下层金属来不及燃烧。【知识模块】 气焊与气割
