1、电焊工初级（焊接材料）模拟试卷 2 及答案与解析一、名词解释1 为防止铸铁补焊时产生热裂纹应如何选用焊条?2 同种钢材焊接时焊条选用要点有哪些?3 异种钢焊接时焊条选用要点有哪些?4 埋弧焊的焊接材料有哪些特点?5 低碳钢焊接时。如何正确地选用焊接材料?6 中碳钢焊接时，如何正确地选用焊条?7 低合金高强钢焊接时，如何正确地选用焊接材料?8 珠光体耐热钢焊接时，如何正确地选用焊接材料?9 焊接不锈钢时如何选用焊接材料?10 1Crl8Ni9Ti 奥氏体不锈钢与 Q235-A 低碳钢采用焊条电弧焊时，应选用什么焊条?11 1Crl8Ni9Ti 与 Q235 钢焊接时，为什么要选用 A307 焊条
2、。而不选用 A102 焊条和 A407 焊条?12 珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接。其焊接材料的选用原则有哪些?13 铝及铝合金焊接时，为防止产生热裂纹。应如何选用焊丝?14 HJ403-H08MnA 表示什么含义?15 常见异种钢焊接时选用什么焊条?16 常用低碳钢和低合金高强度钢(简称结构钢)焊条的牌号、规格、药皮类型和适用范围有哪些?17 常用铸铁焊条的型号、组成及适用范围有哪些?18 如何解决不锈钢焊条药皮发红问题?19 不锈钢药芯焊丝焊接要点及注意事项有哪些?20 什么叫做保护气体?21 什么叫做惰性气体?22 氩气(Ar)有哪些特性?23 对氩气纯度有哪些要求?24 药芯焊丝为什么用
3、CO2 气体保护?25 对 CO2 气体纯度有哪些技术要求?26 对氩气纯度有哪些技术要求?电焊工初级（焊接材料）模拟试卷 2 答案与解析一、名词解释1 【正确答案】 当选用镍基铸铁焊条时，最好选用镍铁焊条(Z408)，南于镍铁合金结晶温度区间很窄，收缩率又很小，所以热裂纹倾向低。高钒铸铁焊条(Z116、Z117)由于钒能与碳化合，因此高钒合金焊缝不易产生热裂纹。当选用结构钢焊条焊补铸铁时，应选用碱性焊条(如 E5016、E5015、E4315)，它们比 E4303 抗裂性能好。2 【正确答案】 同种钢材焊接时焊条选用要点如下：1)考虑焊缝金属力学性能和化学成分。对于普通结构钢，通常要求焊缝金
4、属与母材等强度，应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条。对于合金结构钢，有时还要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下，应考虑选用比母材强度低的焊条。当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，焊缝中容易产生裂纹，应选用抗裂性能好的碱性低氢型焊条。2)考虑焊接构件使用性能和工作条件。对承受载荷和冲击载荷的焊件，除满足强度要求外，主要应保证焊缝金属具有较高的冲击韧性和塑性，可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。接触腐蚀介质的焊件，应根据介质的性质及腐蚀特征选用不锈钢类焊条或其他耐腐蚀焊条。在高温、低温、耐磨或其他特殊条件下工作的焊接件，应选用相应的耐热
5、钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。3)考虑焊接结构特点及受力条件。对结构形状复杂、刚性大的厚大焊接件，由于焊接过程中产生很大的内应力，易使焊缝产生裂纹，应选用抗裂性能好的碱性低氢型焊条。对受力不大、焊接部位难以清理干净的焊件，应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。对受条件限制不能翻转的焊件，应选用适于全位置焊接的焊条。4)考虑施工条件和经济效益。在满足产品使用性能要求的情况下，应选用工艺性好的酸性焊条。在狭小或通风条件差的场合，应选用酸性焊条或低尘焊条。对焊接工作量大的结构，有条件时应尽量采用高效率焊条，如铁粉焊条、高效率重力焊条等，或选用底层焊条、立向下焊条类的专用焊条，以提高焊接生
6、产率。3 【正确答案】 异种钢焊接时焊条选用要点如下：1)强度级别不同的碳钢+低合金钢(或低合金钢+低合金高强钢) 。一般要求焊缝金属或接头的强度不低于两种被焊金属的最低强度，选用的焊条熔敷金属的强度应能保证焊缝及接头的强度不低于强度较低侧母材的强度，同时焊缝金属的塑性和冲击韧性应不低于强度较高而塑性较差侧母材的性能。因此，可按两者之中强度级别较低的钢材选用焊条。但是，为了防止焊接裂纹，应按强度级别较高、焊接性较差的钢种确定焊接工艺，包括焊接规范、预热温度及焊后热处理等。2)低合金钢+奥氏体不锈钢。应按照对熔敷金属化学成分限定的数值来选用焊条，一般选用铬和镍含量较高的、塑性和抗裂性较好的cr2
7、5 一 Nil3 型奥氏体钢焊条，以避免因产生脆性淬硬组织而导致的裂纹。但应按焊接性较差的不锈钢确定焊接工艺及规范。3)不锈复合钢板。应考虑对基层、复层、过渡层的焊接要求选用三种不同性能的焊条。对基层(碳钢或低合金钢)的焊接，选用相应强度等级的结构钢焊条。复层直接与腐蚀介质接触，应选用相应成分的奥氏体不锈钢焊条。关键是过渡层(即复层与基层交界面)的焊接，必须考虑基体材料的稀释作用，应选用铬和镍含量较高、塑性和抗裂性好的 Cr25-N 订 3 型奥氏体钢焊条。4 【正确答案】 埋弧焊的焊接材料有如下特点：(1)焊丝；根据所焊金属材料的不同，埋弧焊用焊丝有碳素结构钢焊丝、合金结构钢焊丝、高合金钢焊
8、丝、各种有色金属焊丝和堆焊焊丝。按焊接工艺的需要，除不锈钢焊丝和有色金属焊丝外，焊丝表面均镀铜，以利于防锈并改善导电性能。同一电流使用较小直径的焊丝时，可获得加大焊缝熔深、减小熔宽的效果。当工件装配不良时，宜选用较粗的焊丝。(2)焊剂；埋弧焊焊剂按用途分为钢用焊剂和有色金属用焊剂，按制造方法分为熔炼焊剂、烧结焊剂和陶质焊剂。焊剂应满足下列基本要求：具有良好的冶金性能和工艺性能。埋弧焊焊剂除按其用途分为钢用焊剂和有色金属用焊剂外，通常还按制造方法、化学成分、化学性质和颗粒结构等分类。1)按制造方法分为：熔炼焊剂、烧结焊剂和陶质焊剂。2)按化学成分分为：碱性焊剂、酸性焊剂和中性焊剂。(3)焊剂和焊
9、丝的选配低碳钢的焊接可选用高锰高硅型焊剂，配合 H08MnA 焊丝，或选用低锰、无锰型焊剂配 H08MnA 和 H10Mnz 焊丝。低合金高强度钢的焊接可选用中锰中硅或低锰中硅型焊剂配合与钢材强度相匹配的焊丝。耐热钢、低温钢、耐蚀钢的焊接可选用中硅或低硅型焊剂配合相应的合金钢焊丝。铁素体、奥氏体等高合金钢，一般选用碱度较高的熔炼焊剂或烧结焊剂、陶质焊剂，以降低合金元素的烧损及掺加较多的合金元素。5 【正确答案】 手弧焊焊条常选用低碳钢 Q235 的抗拉强度平均值为 4175MPa，根据等强度原则，与之匹配的焊条应为 E43 系列。几种不同钢号的低碳钢手弧焊时焊条的选用，见表 2 一 1。低碳钢
10、采用埋弧焊时，焊丝和焊剂的匹配选用，见表 2-2。CO2 焊丝选用实心焊丝，选用牌号为t08Mn2Si 和 H08Mn2SiA 两种，焊后熔敷金属强度偏高。药芯焊丝选用牌号为 YJ502 一 1、YJ506-2、YJ506-3、YJ506-4。电渣焊熔池温度比埋弧焊低，所以焊剂中的硅、锰还原作用弱，应选用含锰量、含硅量较高的焊丝。常选用 H10Mn2、H10MnSi 焊丝配合焊剂 HJ360 或 HlOMnSi 焊丝配合焊剂 HJ431。6 【正确答案】 中碳钢的焊接目前大都采用手弧焊，为提高焊接接头的抗裂性，应选用低氢型焊条。个别情况下，也可采用钛钙型和钛铁矿型酸性焊条，但此时应采取严格的工
11、艺措施，如焊前预热、减少熔合比(降低焊缝含碳量)等。中碳钢手弧焊时焊条的选用，见表 23。特殊情况下，中碳钢焊接时可采用铬镍不锈钢焊条，如 EO 一 191016(A102)、EO-19-10 一 5(A107)、E123 1316(A302)、El 一 231315(A307)、E2262116(A402) 、E2 262115(A407)等，因奥氏体焊缝金属的塑性良好，可以减小焊接接头应力，即使焊件焊前不预热，也可避免热影响区产生冷裂纹。7 【正确答案】 低合金高强钢焊接时，选用焊接材料总的原则是根据等强度的要求，即熔敷金属的强度等级应与母材在同一档次来选用焊接材料，具体选用见表 2-4。
12、8 【正确答案】 珠光体耐热钢焊接时，选用焊接材料总的原则是根据化学成分的要求，即熔敷金属的化学成分应与母材相当。具体选用，见表 2-5。9 【正确答案】 (1)奥氏体不锈钢焊材选用奥氏体不锈钢焊材的选择原则是在无裂纹的前提下，保证焊缝金属的耐蚀性能及力学性能与母材基本相当，或高于母材，一般要求其合金成分大致与母材成分匹配。对于耐蚀的奥氏体不锈钢，一般希望含一定量的铁素体，这样既能保证良好的抗裂性能，又能有很好的抗腐蚀性能。但在某些特殊介质中，如尿素设备的焊缝金属是不允许有铁素体存在的，否则就会降低其耐蚀性。对耐热用奥氏体不锈钢，应考虑对焊缝金属内铁素体含量的控制。对于长期在高温运行的奥氏体不
13、锈钢焊件，焊缝金属内铁素体含量不应超过 5。奥氏体不锈钢具有良好的焊接性，常用的熔焊方法都能进行焊接。但是由于电渣焊热过程的特点，会使接头的耐晶间腐蚀能力降低，并且在熔合线附近易产生严重的刀状腐蚀，因此极少应用。由于 CO2 气体的强烈氧化性，使合金元素烧损严重，所以也没有得到推广应用，目前实用的焊接方法是手弧焊、埋弧焊和氩弧焊，使用这些方法焊接时焊接材料的选用，见表 26。(2)铁素体不锈钢焊材选用铁素体不锈钢焊材基本上有三类：成分基本与母材匹配的焊材；奥氏体焊材；镍基合金焊材，由于其价格较高，故很少选用。铁素体不锈钢焊材可采用与母材：相当的材料，但在拘束度大时，很容易产生裂纹，焊后可采用热
14、处理，恢复耐蚀性能，并改善接头塑性。采用奥氏体焊材可免除预热和焊后热处理，但对于不含稳定元素的各种钢，热影响区的敏化仍然存在，常用 309 型和 310 型铬镍奥氏体焊材。对于 Crl7 钢，也可用 308 型焊材，合金含量高的焊材有利于提高焊接接头塑性。奥氏体或奥氏体铁素体焊缝金属基本与铁素体母材等强，但在某些腐蚀介质中，焊缝的耐蚀性可能与母材有很大的不同，这一点在选择焊材时要注意。(3)马氏体不锈钢焊材选用在不锈钢中，马氏体不锈钢是可以利用热处理来调整性能的，因此，为了保证使用性能的要求，特别是耐热用马氏体不锈钢，焊缝成分应尽量接近母材的成分。为了防止冷裂纹，也可采用奥氏体焊材，这时的焊缝
15、强度必然低于母材。焊缝成分与母材成分相近时，焊缝和热影响区将会同时硬化变脆，同时在热影响区中出现回火软化区。为了防止冷裂，厚度 3mm 以上的构件往往要进行预热，焊后也往往需要进行热处理，以提高接头性能，由于焊缝金属与母材的热膨胀系数基本一致，经热处理后有可能完全消除焊接应力。当工件不允许进行预热或热处理时，可选择奥氏体组织焊缝，由于焊缝具有较高的塑性和韧性，能松弛焊接应力，并且能较多地固溶氢，因而可降低接头的冷裂倾向，但这种材质不均匀的接头，由于热膨胀系数不同，在循环温度的工作环境下，在熔合区可能产生剪应力，而导致接头破坏。10 【正确答案】 1C 订 8Ni9Ti 奥氏体不锈钢与 Q235
16、。A 低碳钢采用焊条电弧焊时，如果选用 A102(188 型)焊条，焊缝会出现脆硬的马氏体组织；如选用A402(2520 型) 焊条，焊缝为单相奥氏体，热裂倾向较大。正确的选择是应选用A302、A307(25-13 型)焊条，如果通过一定的工艺措施将熔合比控制在 40以下，焊缝将出现奥氏体+铁素体双相组织，此时能得到较满意的力学性能和抗裂性。11 【正确答案】 1Crl8Ni9Ti 与 Q235 钢焊接时，假如采用 A102 焊条，因铬镍含量较低则焊缝会出现脆硬的马氏体组织；若采用 A407 焊条，焊缝为单相奥氏体，热裂倾向较大。采用 A307 焊条，假如把熔合比控制在 40以下，焊缝为奥氏体
17、+铁素体双相组织，此时能得到较好的力学性能和抗裂性，故应采用 A307 焊条。12 【正确答案】 珠光体钢与奥氏体不锈钢焊接，其焊接材料的选用原则有：克服珠光体钢对焊缝的稀释作用；抑制熔合区中碳的扩散； 改变焊接接头的应力分布；提高焊缝金属抗热裂纹的能力。13 【正确答案】 焊接除铝镁合金以外的其他各种铝合金时，可选用 Hs311 型号焊丝，它是含约 5Si 的铝硅合金焊丝，焊接时可产生较多的低熔共晶，活动性好，对裂纹起到“ 愈合” 作用，所以具有优良的热裂纹能力。但用来焊接铝镁合金时，在焊缝中会产生脆性的 Mg2Si，使接头的塑性和耐腐蚀性降低。焊接铝镁合金时，应选用 HS331 型号焊丝，
18、它是含少量 Ti 的铝镁合金焊丝，具有较好的耐蚀及抗热裂性能。14 【正确答案】 “HJ”表示埋弧焊用焊剂；“4” 表示焊缝金属的抗拉强度为420560MPa，伸长率不小于 22，屈服强度不小于 336MPa；“0”表示试样状态为焊态；“3”表示在一 30时冲击值不小于 035MPa。15 【正确答案】 珠光体耐热钢与 CrNi 的马氏体热强钢焊接时，原则上选用合金元素含量少的珠光体耐热钢一侧相配的焊条。珠光体耐热钢与铬镍奥氏体钢焊接时，原则上选用含镍较高的铬镍奥氏体钢焊条。16 【正确答案】 常用低碳钢和低合金高强度钢(简称结构钢)焊条的牌号、规格、药皮类型和适用范围见表 27。17 【正确
19、答案】 常用铸铁焊条的型号、组成及适用范围：GMT 。一 ZT20 铸铁焊条：冲压模的铸铁模块上焊补，焊层为马氏体，耐磨性优异；G ：MTZT30铸铁焊条：应用于灰口铸铁、球墨铸铁的焊补，机械加工性能良好。强度是普通焊条的两倍；GMT-ZT40 铸铁焊条：冲压模的铸铁模块上焊补，焊层为马氏体，耐磨性优异；GMTZT50 铸铁焊条：主要用于打底缓冲层，强度高；GMT-ZF60 铸铁焊条：主要用于硬面制作打底缓冲层；GMT-ZT65 铸铁焊条：主要用于铸铁、合金铸铁、钢与铸铁焊接等。18 【正确答案】 不锈钢焊条药皮发红的原因是因钢芯电阻大，熔化系数小，焊条熔化时间长，产生的电阻热量多，使焊条温度
20、升高而造成药皮发红。解决办法：一是改变药皮成分，使熔滴由短路过渡变为颗粒状过渡，以提高电弧热的利用率，增大焊条的熔化系数。二是采用碳钢芯不锈钢焊条。19 【正确答案】 不锈钢药芯焊丝焊接要点及注意事项有：采用平特性焊接电源，直流焊接时采用反极性。使用一般的 CO2 焊机就可以施焊，但送丝轮的压力应稍调松；保护气体一般为 CO2 气体，气体流量以 2025Lmin 较适宜； 焊嘴与工件间的距离以 1525mm 为宜；干伸长度，一般的焊接电流为 250A 以下时约 15mm，250A 以上时约 2025mm 较为合适。20 【正确答案】 焊接中用于保护金属熔滴以及熔池免受外界有害气体(氢、氧、氮)
21、侵入的气体叫做保护气体。21 【正确答案】 高温时不分解，不与金属起化学作用，不溶解于液态金属的单原子气体叫做惰性气体；焊接中常用惰性气体(如氩气、氢气)作为焊接保护气体。22 【正确答案】 氩气(Ar) 具有以下特性：1) 氩气是无色、无味、单原子的惰性气体，原子量为 39948，密度为 178k/m 3(空气密度为 129k/m 3)。2)氩气的密度是空气的 14 倍，可在熔池上方形成一层稳定的气流层，具有良好的保护性能。另外在焊接过程中，产生的烟雾较少，便于控制焊接熔池和电弧。3)氩气是一种惰性气体，在常温下与其他物质均不发生化学反应，在高温下也不溶于液态金属中，故在焊接有色金属时更能显
22、示其优越性。4)氩气是一种单原子气体，在高温下氩气直接离解为正离子和电子，因此能量损耗低。5)电弧燃烧稳定。同时分解后的正离子体积和质量较大，对阴极的冲击力很强，具有强烈的阴极破碎作用。6)氩气对电弧的冷却作用小，所以电弧在氩气中燃烧时，热量损耗小，稳定性比较好。7)氩气对电弧的热收缩效应较小，加上氩弧的电位梯度和电流密度不大，维持氩弧燃烧的电压较低，一般 10V 即可。故焊接时电弧拉长，其电压改变不大，电弧不易熄灭。这点对手工氩弧焊非常有利。23 【正确答案】 氩气是制氧的副产品，因为氩气的沸点介于氧气、氮气之间，差值很小，所以在氩气中常残留一定数量的杂质。焊接用氩气按我国 GBT48421
23、995纯氩气标准要求，其纯度应达到 9999。具体技术要求见表 28，如果氩气中的杂质含量超过规定标准，在焊接过程中不但影响对熔化金属的保护，而且极易使焊缝产生气孔、夹渣等缺陷，使焊接接头质量变坏，并使钨极的烧损量也增加。氩气口f 在低于一 184的温度下以液态形式贮存和运送，焊接用氩气大多以气态形式装人气瓶中，每瓶大约可装 7000L 气体，气瓶为灰色，用绿漆标明 “氩气”字样，目前我国常用氩气瓶的容积为 33L、40L、44L，最高工作压力为 15MPa。氩熔池和热影响区较小，因此工件变形与裂纹倾向不大，尤其适用与薄板焊接；采用氩气、氦气等惰性保护气体焊接化学性质较活泼的金属和合金时，具有
24、很高的焊接质量；不宜在有风的地方施焊，焊接设备比较复杂。焊接时常用的保护气体主要有：氩气、氦气、氮气、氢气二氧化碳气及混合气体等。24 【正确答案】 按保护方式区分药芯焊丝有两种类型：药芯气体保护焊丝和药芯自保护焊丝。药芯气体保护焊丝一般用 CO2 气体作保护，属于气渣联合保护形式，焊缝成形好，综合力学性能高。25 【正确答案】 一般 CO2 气体是化工生产的副产品，纯度仅为 996左右，含有微量的杂质和水分，会给焊缝带来气孔等缺陷。焊接重要产品一定要选用 CO2纯度998的气体，焊缝气孔少，含氢量低，抗裂性好。26 【正确答案】 目前市场上有三种氩气：普氩(纯度为 996左右)、纯氩(纯度为 9999左右)、高纯氩(纯度为 99999)，前两种可焊接碳钢和不锈钢，焊接铝及铝合金、钛及钛合金等有色金属一定要选用高纯氩，避免焊缝及热影响区被氧化而无法进行焊接。
