1、电焊工中级（焊接方法及设备）模拟试卷 4 及答案与解析一、简述题1 CO2 气体保护焊的供气系统组成是怎样的?2 怎样维护和保养 CO2 焊设备?3 氩弧焊的优点与缺点是什么?4 氩弧焊如何分类?5 手工钨极氩弧焊设备是怎样组成的?6 手工钨极氩弧焊如何选择弧焊电源?7 手工钨极氩弧焊所用焊枪的组成及特点是怎样的?8 手工钨极氩弧焊的控制系统工作原理是怎样的?9 自动钨极氩弧焊的设备组成是怎样的?10 熔化极氩弧焊的设备组成是怎样的?11 如何维护和保养氩弧焊设备?12 电渣焊的焊接原理是怎样的?13 电渣焊如何分类?14 为什么电渣焊的焊接电源要具有平特性?15 以 ZH 一 2X1250
2、型电渣焊焊机为例，电渣焊焊机的组成及工作原理是怎样的?16 如何维护和保养电渣焊设备?17 碳弧气刨的工作原理是怎样的?18 碳弧气刨的设备组成是怎样的?19 碳弧气刨枪的种类及应用范围是怎样的?20 电焊工常用辅助工具的种类和用途是怎样的 7电焊工中级（焊接方法及设备）模拟试卷 4 答案与解析一、简述题1 【正确答案】 供气系统的作用是将钢瓶中的液态 CO2 变成合乎要求、具有一定流量的 CO2 气体，并及时地送到电弧区。CO 2 供气系统由气瓶、加热器和高、低压干燥器、气体减压表及电磁气阀等组成。供气系统装置图如图 320 所示。加热器的作用是对 CO2 气体进行加热。瓶装液态 CO2 在
3、转变成气的过程中，要吸收大量的热，使温度降低。为了防止 CO2 中的水结成冰将减压阀冻坏和堵塞气路，在减压前必须对 CO2 气体进行加热。加热器采用 36V 交流电源使电阻丝通电发热，其功率约为 75 一 100W。干燥器的作用是吸收 CO2 气体中的水分和杂质。干燥器分高压和低压两种。高压干燥器是气体在未减压前进行干燥的装置，低压干燥器是气体经减压后，再进一步干燥的装置。干燥剂常用硅胶、脱水硫酸铜和无水氯化钙。干燥剂在使用一段时间后，需进行检查和更换。旧硅胶可在 150200温度下干燥，当恢复成乳色透明时，即可重新使用。【知识模块】 焊接方法及设备2 【正确答案】 (1)焊机应按外部接线图正
4、确接线，焊机外壳必须可靠接地。(2)定期检查弧焊电源和控制部分的接触器及继电器等触点工作情况，如有接触不良或损坏，应立即修理或更换。(3)要保证弧焊整流器和保护元件处于正常的工作状态。(4)经常检查焊枪喷嘴和导电杆之间的绝缘情况，以防焊枪喷嘴带电。(5)操作者工作完毕或临时离开工作场地，必须切断焊机电源，并关闭气阀。(6)必须定期检查送丝软管以及弹簧管的工作情况。(7)经常检查导电嘴和焊丝之间的间隙，保持焊丝处于喷嘴的中央。如果导电嘴孔径严重磨损，应及时更换。(8)经常检查送丝滚轮压紧情况和磨损程度，防止焊丝打滑。(9)定期检查送丝电动机碳刷，如果严重磨损应及时更换。(10) 经常检查加热器、
5、干燥器的工作情况。(11)建立焊机定期维修制度。【知识模块】 焊接方法及设备3 【正确答案】 氩弧焊的优点主要有：(1)氩气不仅能有效地保护焊接区，而且不溶于金属，又不与金属发生反应，特别适合焊接化学性质活泼的金属及其合金，如奥氏体不锈钢、铝、铜等。(2)氩弧焊时，由于电弧受到氩气流的压缩和冷却作用，使电弧加热集中，热影响区缩小，因此焊接应力和变形比较小，适用于薄板的焊接。(3)氩气在电弧的作用下，将产生电离，质量较大的正离子以极大速度冲向阴极，使阴极产生高温，可将难熔的氧化膜粉碎和气化。在焊接各种金属和合金时，不需要使用焊剂或熔剂，就能获得优质焊缝。(4)氩弧焊是明弧焊，焊接时易于观察，能在
6、各种空间位置进行焊接，容易实现焊接过程的机械化和自动化。氩弧焊也存在着一些缺点，如氩气的电离势较高，交流电源的电弧不稳定。此外，氩弧焊会激发出较强的紫外线并产生臭氧，这对操作者的身体有一定影响。因此需要采取相应的保护措施。【知识模块】 焊接方法及设备4 【正确答案】 氩弧焊按所用的电极不同，可分为非熔化极氩弧焊(TIG 焊)和熔化极氩弧焊(MIG 焊和 MAG 焊)两种。按操作方法和送丝方式不同，前者又可分为手工钨极氩弧焊、自动钨极氩弧焊和脉冲钨极氩弧焊；后者可分为自动、半自动和脉冲熔化极氩弧焊三种。氩弧焊的分类如图 32l 所示。其中：非熔化极氩弧焊是采用高熔点的钨棒作为电极，在氩气的保护下
7、，依靠钨棒和焊件间产生的电弧热，来熔化基本金属及填充焊丝的一种焊接方法，只适用于薄板的焊接。熔化极氩弧焊是采用连续送进的焊丝作为电极，在惰性气体(氩气)或活性气体的保护下，依靠焊丝和焊件问产生的电弧热，来熔化基本金属及焊丝的一种焊接方法，可用来焊接厚板。按照采用保护气体的不同，熔化极氩弧焊又可以分为熔化极惰性气体保护焊(简称MIG 焊)和熔化极活性气体保护焊(简称 MAG 焊)。 MIC 焊和 MAG 焊的区别主要是采用的保护气体不同，MIG 焊采用的保护气体是 Ar 或 Ar+He，而 MAG 焊采用的保护气体为惰性气体加少量氧化性气体。例如：Ar+O 2、Ar+CO 2、Ar+CO 2+O
8、2 等。【知识模块】 焊接方法及设备5 【正确答案】 手工钨极氩弧焊设备，一般包括弧焊电源、控制系统、焊枪、供气系统和水路系统等部分。手工钨极氩弧焊设备系统图如图 322 所示。其中：图322(a)为普通手工送丝钨极氩弧焊，图 322(b)是手工钨极氩弧焊自动送丝时的设备示意图。【知识模块】 焊接方法及设备6 【正确答案】 手工钨极氩弧焊和焊条电弧焊一样，需要具有下降特性的弧焊电源。因此，直流弧焊发电机、弧焊整流器及弧焊变压器等，都可作为手工钨极氩弧焊的弧焊电源。手工钨极氩弧焊电源的种类和极性是按被焊金属材料类型进行选择的。不同金属材料的弧焊电源及极性选择见表 38。【知识模块】 焊接方法及设
9、备7 【正确答案】 手工钨极氩弧焊用的焊枪主要由焊枪体、喷嘴、电极夹、焊接电缆、气管、水管(小规范时可以不用)、按钮开关等组成，其作用是夹持钨极，传导电流和输送氩气。为使氩气的保护效果良好，焊枪应是径向进气，出气口采用圆柱形喷嘴，具有较长的导气道或加有“气筛” 装置，以使氩气进入焊枪后，气流减速，均匀镇静，从而减少涡流，保持层流，提高保护效果。喷嘴根据不同的施工条件有不同的规格。特定工作环境下的喷嘴见表 39。手工钨极氩弧焊的焊枪种类很多，在定型产品中根据使用电流大小，有水冷式和气冷式之分。氩弧焊焊枪种类及构造如图23 所示。【知识模块】 焊接方法及设备8 【正确答案】 手工钨极氩弧焊控制系统
10、包括引弧装置、稳弧装置、电磁气阀、电源开关、继电保护及指示仪表等。通过控制线路实现对供电、供气、引弧与稳弧等部分的控制。手工钨极氩弧焊控制程序方框图如图 324 所示。当焊接电流超过200A 时，为了提高电流密度和减轻焊枪质量，必须对焊接电缆、钨极和焊枪进行水冷。水路系统要求畅通无阻，并用水压开关或手动开关来控制冷却水的流量。水压开关与电源连锁，当水压不足时，焊机不能起动，只有水量充裕，水压开关才起作用。【知识模块】 焊接方法及设备9 【正确答案】 自动 TIG 焊设备的送丝和电弧移动都是采用机械装置自动进行的，焊接过程稳定，生产效率高，适用于直缝、环缝、管道对接接头。自动 TIG 焊设备主要
11、有悬臂式、焊车式和机床式等。(1)悬臂式自动 TIG 焊设备包括悬挂式焊接机头、焊丝盘、立柱、横梁、控制箱、电源以及气路和水路等，焊丝盘和机头均悬挂在横梁上。(2)焊车式自动 TIG 焊设备包括焊接小车、控制盘、电源等。焊接机头、焊丝盘和控制盘等随小车一起行走，类似于埋弧焊焊接小车。(3)机床式自动TIG 焊设备包括机架、控制箱、电源等。焊接机头、行走机构和焊丝盘均安装在固定的机床上。机床式自动 TIC 焊如图 325 所示。【知识模块】 焊接方法及设备10 【正确答案】 熔化极氩弧焊的设备与 CO2 焊设备组成相近。其中：半自动 MIG焊设备与半自动 CO2 焊设备一致，包括焊接电源、气瓶、
12、送丝机构、气管、电缆、焊枪等；自动 MIG 焊设备一般由弧焊电源、送丝机构、焊枪、控制箱和焊接小车等组成。自动 MIG 焊设备采用粗丝进行焊接，一般用弧压反馈式送丝机构，采用陡降或垂直特性电源。熔化极脉冲氩弧焊采用的脉冲电源主要有单相整流式、磁放大器式、晶闸管式脉冲弧焊电源和 IGBT 逆变式弧焊电源。MIG、MAG 焊的送丝机构和焊枪与 CO2 焊的设备是相同的，送丝机构同样分为推丝式、拉丝式和推拉丝式。焊枪主要有鹅颈式和手枪式两种，熔化极氩弧焊的焊枪如图 326 所示。【知识模块】 焊接方法及设备11 【正确答案】 (1)焊机应按外部接线图正确接线，并检视焊机铭牌电压值与网路电压值是否相符
13、，若不符时不得使用。(2)焊机必须可靠接地，不接地不能使用。(3)工作完毕或临时离开工作场地，必须切断焊机电源，关闭水源及气源。(4)搬动焊机时，应将易损坏元器件，如电子管等取下放好才能搬运。(5)定期检查接触器和继电器的触头情况，如有烧毛或损坏时，应立即修理或更换。(6)焊机在使用前，应检查水管、气管的连接，保证焊接时正常供水、供气。(7)建立定期的焊机维修制度。(8)定期检查焊枪电极夹的夹紧情况是否良好。(9)焊接完毕应将焊枪放在安全的地方，以免碰坏。【知识模块】 焊接方法及设备12 【正确答案】 电渣焊(简称 ESW)是利用电流通过液态熔渣所产生的电阻热作为热源的熔焊焊接方法。电渣焊焊接
14、工作原理如图 327 所示。在焊件 2 及冷却滑块5 所构成的空间内形成一个熔融状态的渣池 3，焊丝浸在渣池 3 中和金属熔池 4 保持一定距离。在焊丝和基本金属之间所通过的电流，在渣池中产生大量的热，使熔渣达到并保持高温和高导电率。其温度高于电极及基本金属的熔点，使电极和焊件边缘熔化。熔化的基本金属与电极金属，由于密度大而汇集在渣池的下部，形成金属熔池 4，凝固之后就成为焊缝 7。当焊缝处于垂直位置时，有利于获得一定深度的渣池。因此，电渣焊总是在垂直位置或近于垂直位置下进行，并用强迫成形法形成焊缝。【知识模块】 焊接方法及设备13 【正确答案】 为了满足不同焊件的焊接要求，电渣焊可分为：丝极
15、电渣焊、板极电渣焊、熔嘴电渣焊、管状熔嘴电渣焊、手工电渣焊、接触电渣焊、气体保护电渣焊及电渣堆焊等。电渣焊的分类及适用范围见表 3 一 10。其中丝极、板极、熔嘴、管状熔嘴电渣焊工作原理如图 328、图 329、图 330、图 331 所示。【知识模块】 焊接方法及设备14 【正确答案】 采用电弧焊时，为了满足电弧稳定燃烧条件，要求弧焊电源具有下降特性。为了迅速引燃电弧，电源的空载电压也要高些。电渣焊与电弧焊相反，要求焊接电源能够保证在电渣焊过程中不引燃电弧，即具有不利于电弧稳定的条件，这样才能够维持正常的电渣焊过程，所以，要求电源最好具有平特性。焊接电源的外特性曲线如图 332 所示。目前，
16、广泛采用具有平特性的交流变压器作电渣焊电源，常用的型号为 BPl3x1000 型焊接变压器，这就是一般的降压变压器，其原理与普通电力变压器相同。【知识模块】 焊接方法及设备15 【正确答案】 zH 一 2x1250 型电渣焊焊机主要由自动焊机头、导轨、焊丝盘、控制箱等组成，并配有焊接不同焊缝型式的附加零件。zH 一 2x1250 型电渣焊焊机如图 333 所示。配用的焊接电源为 BP13X1000 型电渣焊变压器。(1)自动焊机头。自动焊机头是由送丝机构、导电嘴横向摆动机构、强制成型装置、机头升降机构及操纵盘等部件组成。1)送丝机构是通过传动系统，分别或同时进行三根焊丝等速给送。其送丝速度可在
17、较大范围内无级调节，并在多丝焊时，可调节相邻焊丝间的距离。2) 导电嘴横向摆动机构是通过传动系统，使焊丝在接缝中按一定的速度和行程，作水平往复摆动。3)强制成型装置包括前后两个冷却滑块，它由弹簧压在焊缝上，可使焊缝成型良好。4)机头升降机构是通过传动系统，带动与导轨上链条相啮合的链轮，使焊机能随熔池的升高自动沿焊缝向上移动，并利用电动机放大器，精确地控制和保持一定的熔池液面。5)操纵盘上面装有完成焊接动作和调节规范的操作按钮及转换开关等。(2)导轨。导轨通常固定在专用支架上，导轨上装有链条，与机头升降机构的链轮啮合，使机头可以沿导轨上下运动。(3)焊丝盘。焊机备有三只单独的开启式焊丝盘，焊接时
18、必须保证焊丝连续给送，使焊接过程正常进行，焊丝的质量应保证整个焊缝施焊过程中不致中断。(4)控制箱。除机头操纵盘上的操纵按钮外，其他控制电器和开关设备等都装在单独的控制箱内。【知识模块】 焊接方法及设备16 【正确答案】 为保证焊接过程正常进行和获得高质量的焊接接头，对电渣焊设备要经常维护保养和安全操作。(1)网路电压必须与焊机铭牌上的电源电压相符，否则不能接线使用。按外部接线图正确接线，接线要做到安全可靠。(2)焊接电源、控制箱和焊机机头必须可靠接地，以保证安全操作。(3)各按钮开关要始终处于良好工作状态。定期检查控制线路中的各电器元件，一旦发现损坏要及时更换。(4)要经常检查电缆的绝缘情况
19、和连接情况。如有损坏和松脱必须及时更换和维修，以免造成短路损坏设备或造成人身触电事故。(5)定期检查和更换送丝机构。每次操作前要检查送丝齿轮的啮合情况，经常保持焊接小车减速箱内各齿轮润滑良好。(6)经常检查成形冷却滑块的磨损情况。是否漏水，注意冷却水路是否畅道，冷却水流量是否达到要求。前后滑块的连接支杆和压紧弹簧是否处于完好工作状态。(7)焊丝盘要固定可靠，各焊丝盘之间应保持良好的绝缘。(8)导电嘴的摆动机构和机头升降机构要保持灵活可靠，并经常进行检查和维修。(9)要保证焊机各部分在使用过程中动作协调灵活，保持焊机整洁。【知识模块】 焊接方法及设备17 【正确答案】 焊接电弧具有很高的温度，如
20、焊接电流为 400A 时，中间弧柱部分的温度高达 50008000K。当电弧柱接触到焊件时，很快就会把焊件金属加热到熔化状态，这时若在液体金属凝固之前，用压缩空气流很快把液体金属吹走，就会在焊件表面留下沟槽。碳弧气刨就是利用这一原理，随着电极的移动就能在金属表面刨出沟槽来，从而达到气刨的目的。碳弧气刨的工作原理如图 334 所示。碳弧气刨是利用碳棒作电极，短弧操作，压缩空气气流方向和电弧方向一致，随着电极的移动，气流不断地将熔化金属吹走。压缩空气气流对碳棒电极的吹刷，还可以冷却电极，减少碳棒烧损。【知识模块】 焊接方法及设备18 【正确答案】 碳弧气刨设备由电源设备、碳弧气刨枪、碳弧气刨软管、
21、碳棒(电极)和空压机等组成。碳弧气刨系统示意图如图 335 所示。碳弧气刨一般采用直流电源。对电源的特性要求则与焊条电弧焊一样，即要求具有下降外特性和较好的动特性。因此，直流弧焊发电机和具有下降外特性的各种弧焊电源，都可以作为碳弧气刨的电源。碳弧气刨一般选用的电流较大且连续工作时间较长，因此应选用功率较大的直流弧焊机。一般常用的直流弧焊机发电机有 AXl500 型(AB 一 500 型)、ZX5400 等，也可以采用额定电流为 500A 的交流弧焊变压器，经硅元件单相全波整流后用于碳弧气刨。若焊机容量小，一台不够时，可采用两台电焊机并联，也可以选用功率比较大的焊接整流器，使用时要防止超负荷，以
22、保证设备的安全。【知识模块】 焊接方法及设备19 【正确答案】 碳弧气刨枪是碳弧气刨最主要的工具，有圆周送风及侧面送风两种类型。(1)圆周送风式气刨枪见图 336(a)。枪体头部有分瓣弹性夹头，圆周方向有若干个方形出风槽。压缩空气由出风槽沿碳棒四周吹出，使碳棒冷却均匀。刨削时熔渣从槽的两侧吹出，刨槽的前端无熔渣堆积，可以看清刨削方向。该枪质量轻、使用灵活，适合各种位置操作。(2)侧面送风式气刨枪有钳式侧面送风和旋转式侧面送风两种。钳式侧面送风气刨枪，可以用旧的电焊钳改装。旋转式侧面送风气刨枪见图 336(b)的压缩空气从喷嘴上两个小孔喷出，并集中吹在碳棒电弧的后侧。喷嘴能在连接套中作 360。
23、 回转，连接套与主体采用螺栓连接，连接套与主体之间可作适当的转动。由于气刨枪头部可根据需要转成各种位置，因此这种形式的气刨枪应用范围较广。 碳弧气刨所需的压缩空气要求压力稳定，压力为 0506MPa，压缩空气必须干燥且不明显含有影响刨槽质量的水分。压缩空气有的通过连接气管和气刨枪的胶管供给，有的通过风电合一的碳弧气刨软管供给。【知识模块】 焊接方法及设备20 【正确答案】 常用的辅助工具有：电焊钳、电焊面罩、电焊手套和脚套、焊条保温筒、清渣锤、角向磨光机等。电焊工常用辅助工具如图 337 所示。其中：电焊钳是在焊条电弧焊操作中用以夹持焊条进行电弧焊接的工具。清渣锤是清除焊渣的工具，焊工常常根据
24、实际情况自制清渣锤，一般清渣锤采用一头尖、一头扁的形式。电焊面罩作个人防护用，它可防止电焊工人头部受电弧紫外线和飞溅熔珠的灼伤。面罩上的护目镜片又称黑玻璃、护目玻璃、焊接滤光片。其作用是焊接时保护眼睛，防止受电弧的紫外线灼伤。电焊手套和脚套保护手脚不受熔珠灼伤。焊条保温筒用于已烘干的焊条，在工地上保温，使焊条药皮中的含水量不超过 04。其加热方法是利用电焊机的二次电源来加热(把电焊钳与保温筒插座接通即可)。保温筒可容纳焊条 2.550kg，有立式和卧式两种。在保温筒中取用焊条时，只要按前方按钮或压下上面手柄，前盖即能自动打开，焊条“夹持端” 露出筒外 30mm，即取即用。角向磨光机用于修磨焊接坡口以及焊缝中较浅的或者焊缝两侧飞溅和焊疤等缺陷。【知识模块】 焊接方法及设备
