1、电焊工初级（电焊工基础知识）模拟试卷 10 及答案与解析一、简述题1 什么叫焊后热处理? 焊后热处理的类型和目的是什么?2 焊后热处理规范包括哪些内容?3 什么是层间温度? 如何正确选择层间温度 ?4 什么是金属焊接性? 包括哪些方面 ?5 为什么焊接新材料前要做可焊性试验?可焊性试验包括哪些方面?6 什么是焊接工艺评定?7 什么是碳当量公式? 有何用途 ?8 焊接熔池的凝固特点是什么?9 何谓偏析现象? 焊缝的偏析有哪几种 ?10 焊缝的形成过程是怎样的?11 什么是熔滴过渡? 熔滴过渡的形式有哪些 ?12 什么是短路过渡?13 什么是滴状过渡?14 什么是喷射过渡?15 什么是渣壁过渡?1
2、6 焊接时影响过渡熔滴大小的因素有哪些?17 焊接电弧的构造及温度如何?18 为什么要了解焊接热过程?19 什么是焊接温度场与等温线?20 影响焊接温度场的主要因素是什么?21 什么是焊接热输入? 热输入对焊接接头性能有什么影响?22 熔焊时焊接区内的气体及来源是怎样的?23 什么叫焊缝金属的脱氧?通常采取哪些途径?24 为什么硫容易引起热裂纹?如何脱硫?25 磷对焊缝金属有哪些危害?为什么焊缝金属脱磷比较困难?26 什么是合金过渡? 合金过渡的目的是什么 ?27 如何正确认识焊接机械零件图?28 图纸上如何表示焊缝?29 焊缝的尺寸符号标注有哪些规定?30 什么是焊接位置? 常见的焊接位置有
3、哪些 ?31 焊工考试内容包括哪些方面?32 焊工基本知识考试包括哪些内容?33 焊接操作技能考试的要求有哪些?34 焊接施工技术管理主要包括哪些内容?35 压力容器的结构特点是什么?36 压力容器在焊接时应注意哪些基本事项?37 钢制压力容器制造过程中，焊缝缺陷的返修要求是什么?电焊工初级（电焊工基础知识）模拟试卷 10 答案与解析一、简述题1 【正确答案】 焊后热处理就是把焊接接头按不同钢种所严格规定的温度和保温时间均匀加热，然后按规定条件冷却。焊后热处理的类型、目的及效果见表 110。【知识模块】 焊接基本知识2 【正确答案】 焊后热处理规范主要包括：升温速度、热处理温度、保温时间、冷却
4、速度等。常用钢号焊后热处理规范见表 1 一 11。【知识模块】 焊接基本知识3 【正确答案】 进行多层焊时，当焊接后层焊缝时，前层焊缝的最低温度称为层间温度。对焊前需要预热的焊件，进行多层焊时，其层间温度应保证略高于或等于预热温度。但奥氏体不锈钢焊接时，需要较快冷却速度来保持焊接接头有较高的耐蚀性，因此要在前道焊缝冷却到较低温度时，再进行后道焊缝的焊接，从而控制较低的层间温度。【知识模块】 焊接基本知识4 【正确答案】 金属焊接性是指金属是否具有适应焊接加工以及焊接加工后能否在使用条件下安全运行的能力。焊接性包括工艺焊接性和使用焊接性两方面。工艺焊接性是指金属材料在一定的焊接工艺条件下，能获得
5、优质焊接接头的能力。通常把材料在焊接时形成裂纹的倾向及焊接接头性能变坏的倾向作为评价金属材料焊接性的主要指标。使用焊接性是指焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的机械性能(强度、塑性、韧性、硬度以及抗裂纹扩展的能力等)和其他特殊性能(如耐热、耐蚀、耐低温、抗疲劳、抗时效等)。例如：焊接低碳钢很容易获得质量合格的焊接接头，焊接过程中不需要采取复杂的工艺措施，所以说低碳钢的结合性能好；而焊接铸铁时，往往会产生裂纹等缺陷，不易得到质量合格的焊接接头，所以说铸铁的结合性能不好，但质量合格的焊接接头并不一定具备满足要求的使用性能。如焊接铸铁，虽然接头质量合格，未出现裂纹等缺陷，但由于在接头熔合线产生了
6、白口组织，不能进行加工而无法使用，这说明使用性能不合格，焊接性也未满足要求。【知识模块】 焊接基本知识5 【正确答案】 采用新材料制造焊接产品时，必须知道这种材料特点以及产品焊接时和使用中可能出现的问题，以便采取相应的工艺措施。通过可焊性试验，可以达到以下三个目的：(1)选择适用于母材的焊接材料。(2)确定合适的焊接参数。(3)研究和试制用新材料的焊接构件。可焊性试验包括抗裂性试验(即工艺性试验)和焊接接头使用性能试验两个方面。【知识模块】 焊接基本知识6 【正确答案】 焊接工艺评定是为验证所拟定焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价。焊接工艺评定的目的是验证施焊单位拟定的焊接工艺正确
7、性，并评定施焊单位的能力。焊接工艺评定的过程是：拟定焊接工艺指导书、施焊试件、按规定标准制取试样、检验试件及试样、按规定标准测定焊接接头是否具有所要求的使用性能、提出焊接工艺评定报告并对拟定的焊接工艺指导书进行评定。焊接工艺评定应以可靠的钢材焊接性能为依据，并在产品焊接之前完成。焊接工艺评定所用设备、仪表应处于正常工作状态，钢材、焊接材料必须符合相应标准，由本单位技能熟练的焊接人员使用本单位焊接设备焊接试件。【知识模块】 焊接基本知识7 【正确答案】 由于焊接热影响区的淬硬及冷裂倾向与钢材化学成分直接有关，所以用化学成分来粗略地评价热影响区的淬硬及冷裂倾向。在各种元素中，碳对淬硬及冷裂影响最显
8、著，所以把各种合金元素对淬硬和冷裂的影响都折合成碳的影响，这样，将各种元素都按相当于若干含碳量折合并叠加起来，即得到所谓的“碳当量” 。国际焊接学会推荐的碳当量公式为 式中：化学元素符号表示该元素在钢材中的重量百分比，计算时，元素含量均取其成分范围的上限。C E 越高，钢材的淬硬倾向越大，热影响区冷裂倾向也越大，所以，碳当量的大小可以估算钢材焊接性及焊接前是否对焊件进行预热。根据经验：当CEE=0406时，钢材的淬硬倾向逐渐明显，需要采取适当预热和控制热输入等措施；当 CE06时，淬硬倾向强，钢材较难进行焊接施工，焊接时需要采取较高的预热温度和严格的工艺控制措施。【知识模块】 焊接基本知识8
9、【正确答案】 熔焊时，被焊金属(母材)和填充金属在热源作用下熔融在一起，并形成具有一定几何形状的液体金属叫熔池，冷却凝固后即称为焊缝。焊接熔池在极短的时间内，要经过一系列的高温冶金反应，当电弧离开之后便冷却结晶，它的结晶与一般钢锭结晶有独特特点：(1)由于熔池体积小，周围被冷却金属包围，所以熔池冷却速度很快。(2)熔池中液体金属温度比一般浇注钢水的温度高得多，过渡熔滴的平均温度约为 2300，熔池平均温度约为 1700左右，所以熔池中的液体金属处于过热状态。(3)熔池中心液体温度高，熔池边缘凝固界面处散热快，冷却速度大，因而熔池结晶是在很大的温差条件下进行的。(4)熔焊熔池一般均随电弧的移动而
10、移动，因此熔池形状和结晶组织受焊接速度的影响。此外，焊条的摆动，电弧吹力对熔池有强烈的搅拌作用，使熔池内的熔化金属处于运动状态下结晶，溶池在运动状态下结晶如图 113 所示。熔池前半部 进行熔化过程，而后半部进行凝固过程。熔焊时，随着电弧的移动，熔池的结晶过程一直在连续进行，它的结晶速度相当于焊接速度。因此，焊速越慢，熔池体积越大，则焊缝冷却液就越慢，晶粒尺寸也就越粗大，焊缝金属的塑性和韧性也就越差。【知识模块】 焊接基本知识9 【正确答案】 偏析是指合金中各组成元素在结晶时分布不均匀的现象。例如低碳钢，当在晶界上碳和其他杂质元素含量比钢的平均含量略高些，就称为碳或杂质在晶界上的偏析。偏析都是
11、在一次结晶时产生的。焊缝中的偏析主要有显微偏析、区域偏析和层状偏析三种。(1)显微偏析。焊缝中的显微偏析有枝晶偏析和晶问偏析。柱状晶粒长大过程，是结晶的轴向延长和径向扩展的综合。溶池结晶过程示意图如图 1 一 14 所示，焊缝结晶时，结晶中心(结晶轴)最先结晶，其金属最纯；后结晶的部分含合金元素和杂质略高，特别是晶粒的外缘和前端，由于是最后结晶，所以合金元素和杂质更高。这种在一个柱状晶粒内部，合金元素分布不均匀的现象叫枝晶偏析，也称晶内偏析。 焊缝结晶过程是无数个柱状晶粒同时生长的过程，每个晶粒都有自己的枝晶轴，很多相邻的晶粒都以自己的枝晶轴为中心向四周发展，所以相邻晶粒之间的液体结晶最迟，含
12、有较多的合金元素和杂质，这个现象称为晶间偏析。(2)区域偏析。整个焊缝金属范围内的合金元素分布不均匀的现象称为区域偏析。影响区域偏析的因素主要有焊接材料、冷却速度、焊缝断面形状等。例如：焊缝的断面形状为宽焊缝时，杂质聚集在焊缝的上部，如图 115(a)所示，这种情况对焊缝在高温时的强度影响不大。而当窄焊缝时，各柱状晶粒的交界在中心，因此有较多的杂质聚集在窄焊缝中心，如图 1 一 15(b)所示，极易形成热裂纹。(3)层状偏析。熔池进行一次结晶时，晶体并不是径直向前生长。当晶体释放出结晶潜热，晶体成长速度减慢，熔池结晶出现停顿；当结晶潜热散尽，晶体的成长速度要加快，结晶又重新开始。这种周期性的结
13、晶，造成晶体沿着生长方向溶质含量和杂质含量周期性地变动，一层含量高，一层含量低，交替分布的偏析现象称为层状偏析，层状偏析示意图如图 1 一 16 所示。【知识模块】 焊接基本知识10 【正确答案】 电弧焊过程中，母材金属和填充金属在电弧的直接作用下被强烈加热、熔化而混合在一起，电弧正下方熔池中的液体金属在电弧力的作用下被排向熔池尾部，并保持有一定的液面差，形成具有一定形状和尺寸的熔池，焊缝的形成过程如图 117 所示。随着电弧向前移动，工件接缝处不断熔化，熔池逐渐向前移动，熔池尾部液体金属的温度不断降低。当液体金属温度下降到金属的凝固温度时，便逐渐冷凝结晶而形成焊缝。因此焊缝形状是由熔池形状决
14、定的。影响熔池形状的因素都将影响焊缝成形，包括电弧的特性、接头形式、空间位置、坡口形状和间隙尺寸等各种焊接工艺因素。【知识模块】 焊接基本知识11 【正确答案】 熔化极电弧焊时，焊条(焊丝)末端在电弧的高温作用下发生熔化，而熔化的液体金属以颗粒状不断地离开焊条末端过渡到熔池中去，这个过程称之为熔滴过渡。焊接时，金属熔滴向熔池过渡的形式有短路过渡、滴状过渡、喷射过渡和渣壁过渡四种。【知识模块】 焊接基本知识12 【正确答案】 熔滴短路过渡的情况如图 118 所示。熔化金属首先集中在焊条或焊丝的下端，并开始形成熔滴见图 118(a)，然后熔滴的颈部变细加长见图118(b)，这时颈部的电流密度增大，
15、促使熔滴的颈部继续向下伸延。当熔滴与熔池接触时发生短路见图 118(c)时，电弧熄灭，这时短路电流迅速上升，随着短路电流的增加，作用在熔滴上的电磁压缩力也急剧增大。在电磁压缩力和熔池表面张力的作用下，熔滴与熔池的接触面不断扩大，使熔滴的颈部变得更细。当短路电流增大到一定数值后，在强电流作用下，部分缩颈金属迅速汽化，缩颈即爆断，熔滴全部进入熔池。在缩颈断开的瞬时，电流电压很快恢复到引燃电压，于是电弧又重新点燃，焊条或焊丝末端又重新形成熔滴见图 118(d)，重复下一个周期的过程。短路过渡时，在其他条件不变的情况下，熔滴质量和过渡周期主要取决于电弧长度。随着电弧长度(电弧电压)的增加，熔滴质量和过
16、渡周期增大。如果电弧长度不变，增加电流，则过渡频率增高，熔滴变细。【知识模块】 焊接基本知识13 【正确答案】 当电弧长度超过一定值时，熔滴依靠表面张力的作用，可以保持在焊丝端部上自由长大。当促使熔滴下落的力大于表面张力时，熔滴就离开焊丝落到熔池中，而不发生短路，滴状过渡如图 1 一 19 所示。这种过渡形式又可分为大滴状过渡和细滴状过渡。细滴状过渡的熔滴尺寸和过渡参数主要取决于焊接电流，而电压的影响则相对减小。【知识模块】 焊接基本知识14 【正确答案】 喷射过渡是在大电流密度和一定弧长的条件下，液体金属以很细的颗粒、很高的频率沿着电弧轴线，自焊丝射向熔池。喷射过渡有射滴过渡和射流过渡两种形
17、式。熔滴喷射过渡如图 1 一 20 所示。射滴过渡时，过渡熔滴的直径与焊丝直径相近，并沿焊丝轴线方向过渡到熔池中，这时的电弧呈钟罩形，焊丝端部熔滴大部分或全部被弧根所笼罩。射流过渡在一定条件下形成，其焊丝端部的液态金属呈“铅笔尖 ”状，细小的熔滴从焊丝尖端一个接一个向熔池一过渡。射流过渡速度极快，脱离焊丝端部的熔滴加速度可达到重力加速度的几十倍。喷射过渡具有电弧稳定，没有飞溅，电弧熔深大，焊缝成形好，生产效率高等优点，因此适用粗丝气体保护焊。但是必须注意，产生喷射过渡除了要有一定的电流密度外，还必须具有一定的电弧长度。如果电弧电压很低，不论电流数值有多大，也不可能产生喷射过渡。如果获得喷射过渡
18、以后继续增加电流到某一值时，则熔滴作高速螺旋运动，叫做旋转喷射过渡。【知识模块】 焊接基本知识15 【正确答案】 渣壁过渡是指在焊条电弧焊和埋弧焊时的一种熔滴过渡形式。这种过渡形式与药皮成分和厚度，焊接工艺参数、电流种类、电流大小和极性有关。当用厚药皮焊条焊接时，在某一电流时，焊条端头形成一定角度的药皮套筒，它可以控制气流方向和熔滴过渡方向。药皮越厚，套筒越长，吹送力也越大，渣壁过渡如图 1 一 21 所示。埋弧焊时，电弧是在熔渣形成的空腔内燃烧，其熔滴是通过渣壁流入熔池的，只有少量熔滴是通过空腔内的电弧空间过渡的。【知识模块】 焊接基本知识16 【正确答案】 在焊接过程中，过渡熔滴的大小不一
19、样。焊丝的含碳量、焊条的涂药成分及焊接电流等都能影响熔滴的大小。(1)电流强度的影响。电流强度增大时，增强了焊条(或焊丝)端面的加热作用，提高了金属的温度，减小了熔滴的表面张力，致使熔滴变小。(2)焊丝成分的影响。焊丝中含碳量增加，在高温时生成 CO 气体，由于氧化的加强，气体的压力使较大熔滴爆破成许多细小熔滴。另外，随着焊丝中含碳量的增加，金属的熔点及黏性会降低，故增加过渡金属的流动性，使熔滴分裂成细小的熔滴。(3)药皮成分的影响。在高温时，一些活性金属元素被氧化成熔渣，包围在熔滴外，这些氧化物能减小熔滴的表面张力，使熔滴变小。【知识模块】 焊接基本知识17 【正确答案】 焊接电弧的构造由阴
20、极区、阳极区、弧柱三个部分组成，如图122 所示。 (1)阴极区。阴极区的阴极表面明亮斑点，称为阴极辉点。其尺寸很小，厚度只有万分之一毫米左右。从阴极辉点发射出电子，受到阳极吸引，很快向阳极移动。电弧中被电离的阳离子也受到阴极的吸引向阴极移动。但阳离子的质量比电子大，活动速度较小，所以在阴极表面每一瞬间阳离子的浓度都比电子的浓度大，使阴极表面附近形成了一层阳离子层。阴极温度高低主要取决于阴极的电极材料，一般都低于阴极金属材料的沸点，阴极区和阳极区的温度见表 1 一 12。此外，如果增加电极中的电流密度，阴极区的温度也可以相应提高。 (2)阳极区。阳极表面的明亮斑点，称为阳极辉点。阳极辉点是由电
21、子对阳极表面撞击而形成的。电子的质量小、运动速度大，电子在阳极表面附近聚集的浓度比阳离子在阴极表面附近聚集的浓度相应要小，但厚度与阴极区的厚度相近似。在阳极和阴极材料相同时，阳极辉点温度略高于阴极辉点。另外，阳极和阴极的温度与焊接工艺方法有关：焊条电弧焊、钨极氩弧焊时阳极温度高于阴极温度；熔化极氩弧焊、CO2 气体保护焊及埋弧焊时，阳极温度低于阴极温度。(3) 弧柱。弧柱是处于阴极区和阳极区之间的区域。它是电子和阳离子的混合物，也有一些阴离子和中性微粒。弧柱温度由于不受材料沸点的限制，通常高于阴极辉点和阳极辉点的温度。弧柱中心温度可达 6000 一 8000K。【知识模块】 焊接基本知识18
22、【正确答案】 熔焊焊接时，被焊金属在热源的作用下，将发生加热和局部熔化。因此在被焊金属中存在着热量传播和分布问题，通常称此为焊接热过程。它有受热局部性、瞬时性和热源相对运动的特点。焊接热过程贯穿整个焊接过程的始终。可以说，焊接的物理变化和化学反应都是在热过程中发生和发展的。例如：焊接温度场决定了焊接应力场，它与冶金、结晶、相变过程有着不可分割的联系，它是影响焊接质量和生产效率的主要因素之一。因此，焊接操作人员一定要了解焊接热过程，提高焊接技术水平。【知识模块】 焊接基本知识19 【正确答案】 焊接时，焊件中各点的温度每一瞬时都在变化，这种变化是有规律的。某一瞬时工件上各点温度的分布称为温度场，
23、可以用数字关系来表示，即T=(x、y、z 、t)式中：T 为工件上某点在某一瞬时的温度； x、y、z 为工件上某点的空间坐标；t 为时间坐标。焊接温度场的分布情况可以用等温线或等温面来说明。等温线和等温面就是焊件上瞬时温度相同的各点连接在一起的一条线和一个面。各个等温线或等温面不能彼此相交，而它们彼此之间存在着温度差，这个温度差的大小可以用温度梯度来表示，焊件上的表面温度分布如图 123 所示。【知识模块】 焊接基本知识20 【正确答案】 影响焊接温度场的主要因素有以下几点：(1)热源的影响。不同热源由于它们的热强度和热量分布不同，因而影响温度场的分布。如电弧焊、气焊、电渣焊、电子束焊的温度场
24、分布是不同的。(2)基本金属热物理性能不同(如导热系数等)，温度场的分布相差很大。(3)焊接参数的影响。以焊条电弧焊为例：焊接参数中，以电弧功率及焊接速度影响最大。在板厚及焊接速度一定时，电弧功率增大，受热达 600的高温区域就增大。在电弧功率和板厚一定时，增大焊接速度则600高温区域就缩小。因此，适当调节焊接参数，可在一定程度上控制热影响区的大小。(4)板厚的影响。厚度大的构件沿厚度、长度、宽度三个方向传热快，厚度小传热慢。因此，在相同的热源功率和工艺参数时，厚板的温度场分布范围较小，薄板的温度场分布范围较大。(5)焊接接头形式的影响。不同的接头形式，其热的传导情况也不同。热传导最容易的接头
25、，其温度场分布范围较小。【知识模块】 焊接基本知识21 【正确答案】 焊接热输入是指单位长度焊缝所得到的焊接电弧热能量(或其他热源的热量)。热输入是由电弧的热功率和电弧移动速度决定的。其计算公式为Q=36UIV 式中：Q 为焊接热输入， Jcm ；U 为电弧电压，V ；I 为焊接电流，A；V 为焊接速度，mh。热输入把焊接过程中的焊接电流、电弧电压和焊接速度三个参数密切联系起来。当焊接电流增大或焊接速度减慢而使热输人增大时，过热区的晶粒尺寸粗大，韧性降低；当焊接电流减少或冷却速度增大时，硬度、强度提高，但韧性也会降低。因此，应根据具体钢种和具体焊接方法选用一个最佳的焊接参数。【知识模块】 焊接
26、基本知识22 【正确答案】 焊接过程中，熔池周围有大量的气体，这些气体主要来自以下几方面：(1)电弧周围的气体介质。如空气或保护气体。(2)焊条药皮中造气剂产生的气体。如药皮中碳酸盐成分分解产生 CO2，其他成分分解出的氧、氢、氮等，以及药皮或焊剂受潮后蒸发出来的水蒸气等。(3)焊条药皮或焊剂中残留的结晶水在高温下分解放出气体。(4)母材金属表面上的铁锈、水分、油漆等杂质，在焊接电弧作用下分解出来的气体。(5)母材、焊芯及焊丝在制造过程中，冶炼时残留在其内部的气体。如氧、氮和氢等。焊接区内的气体与熔池金属发生作用，有些还进入到焊缝金属中，影响焊缝金属的质量。【知识模块】 焊接基本知识23 【正
27、确答案】 进入熔池中的氧通常以 FeO 形式溶解，而设法排除熔池金属中FeO 的过程就叫金属的脱氧。脱氧目的是尽量减少熔池金属的含氧量，使氧对焊缝金属的影响减到最小程度。焊缝脱氧有先期脱氧、沉淀脱氧和扩散脱氧三种途径。(1)先期脱氧。焊接时，焊条药皮中的高价氧化物(Fe 2O3、Fe 3O4、MnO 2 等)和碳酸盐(CaCO 3、MgCO 3 等)受热分解，放出氧。这时，药皮中的脱氧剂锰铁、硅铁、钛铁、铝铁等与氧反应，生成氧化物，转入熔渣中固定下来。这种尽早地把氧控制住，以免氧与熔化金属发生作用，防止金属氧化的脱氧方式称为先期脱氧。先期脱氧的脱氧剂种类与药皮成分、熔渣碱度有很大关系。酸性焊条
28、主要用锰铁作脱氧剂。碱性焊条主要用硅铁、钛铁、铝铁作脱氧剂。(2)沉淀脱氧。利用熔池中的合金元素进行脱氧。脱氧产物不溶于熔池而进入熔渣。脱氧对象主要是溶解于熔池中的FeO。常用的脱氧剂有 Mn、Si、Ti、Al 等。(3)扩散脱氧。利用氧化物能溶解于熔渣中的特性，通过扩散使氧化物自熔池金属进入熔渣中，从而降低金属中氧化物浓度的过程。【知识模块】 焊接基本知识24 【正确答案】 硫在低碳钢中以 FeS 和 MnS 的形式存在。MnS 在液态铁中溶解度极小，容易排入渣中。而 FeS 可溶解液态铁中，而溶于固态铁中的却很少。因此熔池结晶过程中 FeS 即析出，与 Fe、FeO 等形成低熔点共晶体，并
29、存在于晶界上。当焊缝冷却收缩时，在内应力的作用下导致热裂纹。焊缝金属中的硫是从基本金属、焊丝、焊条药皮或焊剂在熔焊过程中进入熔池金属的。因此要降低焊缝金属中的含硫量，首先必须限制原材料的含硫量。其次，焊接过程中脱硫的主要办法有：元素脱硫和熔渣脱硫。(1)元素脱硫。在液体金属中加入一些对硫的亲和力比对铁的亲和力大的元素，把铁从 FeS 中还原出来。脱硫后生成的硫化物，应能溶解于熔渣，而在金属中的溶解则越少越好。常用的脱硫元素是锰。锰的脱硫反应为：FeS+Mn=MnS+Fe。脱硫产物硫化锰不溶解于液体金属，而进入熔渣被排除。(2)熔渣脱硫。熔渣脱硫主要是通过 MnO、CaO 和 CaF2 进行的。
30、如 MnO 的脱硫反应：FeS+MnO MnS+FeO。当熔池和熔渣中的 MnO 增加或 FeO 减少，则使反应向右进行，脱硫的作用加强。这说明脱硫反应和脱氧要同时进行。如果有足够的锰，则按下式反应：Mn+FeO MnO+Fe，即锰的增加减少了。FeO ，又增加了 MnO 用以脱硫。【知识模块】 焊接基本知识25 【正确答案】 磷是钢中的有害杂质。磷以 Fe3P 等形式存在于钢中，能与铁形成聚于晶界上的低熔点共晶体，易引起热裂纹，并削弱晶粒间的结合力，使钢在常温或低温时变脆，造成冷裂纹。焊接时的脱磷过程主要是使磷氧化生成P2O5：2Fe 2P+5FeO=P2O5+9Fe；2Fe 3P+5FeO
31、=P2O5+11Fe。生成的 P2O5 在高温时很不稳定，容易分解，再采用强碱性氧化物(CaO)与酸性的 P2O5 生成稳定的磷酸盐，反应后的磷酸盐便进入到熔渣中：3CaO+P 2O5=Ca3P2O8；4CaO+P 2O5=Ca4P2O9。熔渣中如有足够数量的 FeO 和 CaO，则脱磷效果好。但是 FeO 和 CaO 的含量都高，这和脱硫发生矛盾，因为脱硫要求同时脱氧。而且，酸性焊条和碱性焊条不可能同时含有足够数量的 FeO 和 CaO。因为碱性焊条含有较多的 CaO，但碱性焊条脱氧性强，不可能含有较多的 FeO。如果增加 FeO 就会引起焊缝金属中含氧量上升，降低焊缝性能，所以碱性焊条脱磷
32、效果较差。酸性焊条 CaO 含量极少，因此脱磷效果更差。通过焊接冶金来脱磷比较困难，一般采用严格控制原材料含磷量的方法降低磷的危害。【知识模块】 焊接基本知识26 【正确答案】 合金过渡是把所需要的合金元素通过焊接材料过渡到焊缝金属(或堆焊金属)中去的过程。为了说明合金过渡情况，常用过渡系数来表示43 式中： 为合金元素过渡系数，；C F 为焊缝金属中某元素的含量；CT 为该元素在焊条中的原始总含量。合金过渡目的是补偿焊接过程中由于蒸发、氧化等原因造成合金元素的损失，获得成分、组织和机械性能与基本金属相同或相近的焊缝金属。消除焊接缺陷，改善焊缝金属的组织和性能，获得具有特殊性能的堆焊金属。【知
33、识模块】 焊接基本知识27 【正确答案】 图纸是制造机器、设备和进行工程建筑施工的主要依据，也是焊接生产的语言和依据。焊工要能准确地理解和掌握表达物体形状、尺寸及其技术要求的图形，才能确保施工质量。因此，焊工必须具备识图的能力。理解焊接机械零件图的目的和要求，要从以下方面人手：理解零件名称、材料和用途，了解零件各部分的结构形状和特点，了解零件各部分之间的相对位置和作用，了解零件的制造方法和技术要求，了解零件的焊接方法和工艺措施。(1)首先看标题栏。通过标题栏了解零件的名称、材料和图比例等。(2)再看主视图，结合其他视图、剖视图和剖面图等。了解零件的投影关系、相互位置，看懂零件的结构形状。(3)
34、根据零件形状分析长、宽、高三个方向的主要尺寸，明确定形尺寸、定位尺寸、基准尺寸和总体尺寸等。(4)进行结构工艺和技术条件的分析。根据结构特点和技术质量要求，确定制造方法、焊接工艺措施等。【知识模块】 焊接基本知识28 【正确答案】 据行业标准焊缝代号(JBDQ154521989) 的规定，在图纸上一般不需特别表示焊缝，只标注焊缝代号。焊缝代号主要由基本符号、辅助符号、补充符号、引出线和焊缝尺寸符号等组成。并规定基本符号和辅助符号用粗实线绘制，引出线用细实线绘制。基本符号是表示焊缝横剖面形状的符号，它采用近似于焊缝横剖面形状的符号来表示。焊缝代号中规定了 13 种焊缝型式的符号。烽缝的基本符号见
35、表 113。辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号。辅助符号及应用见表 114。不需确切地说明焊缝表面形状时，可不用辅助符号。补充符号是补充说明焊缝某些特征而采用的符号。补充符号见表 115。指引线一般由带有箭头的指引线和两条基准线(一条为实线，一条为虚线)两部分组成。指引线的画法如图 l 一 24 所示。 (1)箭头线相对焊缝的位置一般没有特殊要求，可以标在焊缝侧或非焊缝侧，单边坡口如 V、 形焊缝，箭头线应指向有坡口一侧的工件，箭头线可弯折一次。弯折的箭头线如图 125 所示。(2)基准线的虚线，可以画在基准线的实线下侧或上侧。(3)基本符号相对基准线的位置有如下规定：1)焊缝在接头的箭头侧
36、，将基本符号标在基准线的实线侧，女口图 126(a)所示。2)焊缝在接头的非箭头侧，将基本符号标在基准线的虚线侧，如图 126(b)所示。3)标注对称焊缝及双面焊缝时，可不加虚线，如图 1-26(c)/(d)所示。【知识模块】 焊接基本知识29 【正确答案】 (1)焊缝尺寸符号及数据标注原则如图 127 所示。规定：1)焊缝横截面上的尺寸标在基准符号左侧。2)焊缝长度方向的尺寸标在基本符号右侧。3)坡口角度、坡口面角度、根部间隙等尺寸标在基本符号的上侧或下侧。4)相同焊缝数量符号标在尾部。 (2)焊缝尺寸和符号见表 116。 焊缝尺寸的标注示例见表 117。【知识模块】 焊接基本知识30 【正
37、确答案】 熔焊时，焊接件接缝处的空间位置叫焊接位置。一般用两个参数来表示：(1)焊缝倾角。焊缝轴线与水平面之间的夹角，焊缝倾角如图 128 所示。(2)焊缝转角。通过焊缝轴线的垂直面与坡口的二等分平面之间的夹角。焊缝转角如图 129 所示。 其中：平焊位置指焊缝倾角 0。 一 5。 、焊缝转角 0。 一 10。 的焊接位置；横焊位置指焊缝倾角 0。 一 5。 、焊缝转角 70。 90 。 (对接焊缝)，焊缝倾角 0。 5 。 、焊缝转角 30。一 55。 (角焊缝) 的焊接位置；立焊位置指焊缝倾角 80。 90 。 、焊缝转角 0。 180 。的焊接位置；仰焊位置指焊缝倾角 0。一 15。、焊
38、缝转角 165。 180 。 (对接焊缝)，焊缝倾角 0。 15 。 、焊缝转角 115。 一 180。 (角焊缝)的焊接位置。【知识模块】 焊接基本知识31 【正确答案】 焊工考试包括基本知识和焊接操作技能两部分。基本知识考试内容应与焊工所从事焊接工作范围相适应，焊接操作技能考试分为焊条电弧焊焊工和焊机操作工考试。焊工基本知识考试合格后才能参加焊接操作技能的考试，焊工基本知识考试合格：有效期为 6 个月。焊工考试时，出现下列情况时需进行相应基本知识考试：首次申请考试； 改变焊接方法； 改变母材种类；基本知识考试合格有效期内，未进行焊接操作技能考试的。【知识模块】 焊接基本知识32 【正确答案
39、】 焊工基本知识考试包括以下内容：(1)焊接安全知识规定。(2)锅炉、压力容器和压力管道的基本知识。(3)金属材料的分类、牌号、化学成分、力学性能、焊接特点和焊后热处理。(4)焊接材料(焊条、焊丝、焊剂和气体等)类型、型号、牌号、使用与保管。(5)焊接设备、工具和测量仪表的种类、名称、使用和维护。(6)常用焊接方法的特点、焊接参数、焊接顺序、操作方法及对焊接质量的影响。(7)焊缝形式、接头形式、坡口形式、焊缝符号及图样识别。(8)焊接接头的性能及其影响因素。(9)焊接缺陷的产生原因、危害、预防方法和返修。(10)焊缝外观检验方法、无损检测方法特点、适用范围、级别、标志和缺陷识别。(11)焊接应
40、力和变形的产生原因和防止方法。(12)焊接质量管理体系、规章制度、工艺文件、工艺纪律、焊接工艺评定、焊工考试和管理规则基本知识。【知识模块】 焊接基本知识33 【正确答案】 (1)考试用试件的坡口表面及两侧必须清除干净，焊条和焊剂必须按规定要求烘干，焊丝必须除油、除锈。(2)焊条电弧焊焊工的所有考试试件，第一层焊缝中至少应有一个停弧在焊接接头，焊机操作工考试时，中间不得停弧。(3)采用不带衬垫试件进行焊接操作技能考试时，必须从单面焊接。(4)机械化焊接考试时，允许加引弧板和引出板。(5)I 类钢号的试件，除管材对接焊缝试件和管板角接头试件的第一道焊缝在换焊条时允许修磨接头部位外，其他焊道不允许
41、修磨和返修；第类钢号试件，除第一层和中间层焊道在换焊条时允许修磨接头部位外，其他焊道不允许修磨和返修。(6)焊接操作技能考试时，试件的焊接位置不得改变。管材对接焊缝和管板角接头 45。 固定试件，管轴线与水平面间的夹角应为45。 5。 。(7) 水平固定试件和 45。 固定试件，应在试件上标注焊接位置的钟点标记。定位焊缝不得在“6 点” 标记处。焊工在进行管材向下立焊试件操作技能考试时，应严格按照钟点标记固定试件位置，且只能从“12 点” 标记处起弧，“6 点”标记处收弧。其他操作应符合本条相关要求。(8)焊条电弧焊焊工考试板材试件厚度10mm 时，不允许用焊接卡具或其他办法将板材试件刚性固定
42、，但是允许试件在定位焊时预留反变形量；厚度10mm 的板材试件允许刚性固定。(9)焊工应按评定合格的焊接工艺规程焊接考试试件。【知识模块】 焊接基本知识34 【正确答案】 焊接施工技术管理内容主要包括：(1)设备管理。即焊接设备的使用和维护。(2)材料管理。包括对钢材的碳当量及采用热输人情况掌握、焊接材料的保管、选择与烘干使用等方面。(3)工艺管理。主要包括焊接方法选择与工艺参数选择。其中，工艺参数选择包括预热、层间温度、后热、焊接顺序、焊接层次和热处理参数等方面。(4)气候管理。主要是对焊接现场环境温度、湿度和风速的监测。(5)质量管理。包括焊前检查、焊中检查和焊后检查。焊前检查主要检查构件
43、的装配质量，坡口的制备质量和定位焊质量；焊中检查主要是层问检查和操作方法检查；焊后检查主要是外观检查、无损检查和致密性试验。(6)安全管理。主要包括设备安全措施、人身安全措施和防火、防毒、防爆措施管理。(7)经济管理。主要包括人工、材料和节能措施的管理。【知识模块】 焊接基本知识35 【正确答案】 (1)压力容器包括反应塔、换热器、气体与液体贮罐、管道和锅炉等。按压力大小可分为低压容器(01P981MPa)。其中 P 为设计压力。(2)压力容器主要采用球形和圆筒形结构。球形压力容器一般用单层板压制拼焊，圆筒形压力容器由筒体和封头组成，筒体多由单层板卷焊。但承受高压时也常采用锻造、多层热套等结构
44、。封头形状有球形、椭圆形、蝶形、无折边球形、锥形及平板等。(3)反应塔、换热器。常用两种或两种以上不同直径的筒体组成，其连接处的过渡可用带翻边锥体、椭圆形翻边封头或锥体等。(4)压力容器主体上开有各种孔。如人孔、接管等，内部有塔盘、管束等，外部有支座等。这些零部件及主体主要采用焊接结构。(5)需要热处理的压力容器。与主体直接连接的焊缝应在热处理之前焊完。对一些需在热处理之后焊接或在安装工地焊接的构件，如平台、梯子等，应预先在主体上焊接预制件或改用机械连接。(6)根据压力容器的使用介质和工作温度，对主体焊缝除有强度要求外，有时对焊接接头还有耐蚀性、低温韧性等各种要求。因此，除正确选用焊接接头形式
45、外，焊接方法和焊接材料的选择也是保证焊接接头质量的重要因素。压力容器主要受压部分的焊接接头分为 A、B 、C、D 四类。压力容器的焊接接头分类如图 130 所示。【知识模块】 焊接基本知识36 【正确答案】 如何进行压力容器的焊接，国家和各有关部门对焊工、焊接操作、工艺规程等均有各种规定。如蒸汽锅炉安全监查规程、锅炉压力容器焊工考试规则、钢制压力容器焊接规范、储气球罐设计、施工和使用维护的规定等。一般应注意的事项有：(1)了解被焊压力容器的结构、工作温度、工作压力、使用介质等条件的同时，还要特别注意设计选用被焊金属材料(主体结构、接管、法兰及支座等)的焊接性能。注意使用与压力容器相同材料培训焊
46、工和考核焊工。(2)根据母材的焊接性选用焊接材料时，除保证机械性能外，还必须保证焊缝的成分、组织、抗裂性及其耐疲劳、耐腐蚀、耐高温性等复合要求。(3)选择焊接参数时，要根据母材的焊接性能来确定热输入以及相适应的预热温度、层间温度、后热要求等，以保证热影响区有良好的综合性能。(4)必须使用符合要求的焊接材料，焊条、焊剂均须按规定温度严格烘干。(5)严格要求构件装配质量、装配公差不合格者必须返工，否则焊工有权拒绝施焊。必须合理选择焊接顺序、层次，以防产生过大的拘束应力。(6)确定焊后热处理参数时，要注意防止产生再热裂纹。(7)严格进行焊接过程中的层间检查以及焊后外观检查、无损探伤等各种检验。(8)
47、加强施工技术管理，施工中必须有完整的施工纪录。包括原材料、焊接材料化验单、装配质量记录、焊接过程记录、焊缝检验报告、焊工在焊缝上的钢号等，并整理成完整的资料归档。【知识模块】 焊接基本知识37 【正确答案】 (1)根据质量检验结果(如 X 光探伤)，找出缺陷部位，确定其性质，制定返修工艺。(2)采用机械(如钻孔、打磨等) 或碳弧气刨等方法将缺陷清理干净。用碳弧气刨时，应避免焊缝表面渗碳，如有必要，也可在气刨前采用与产品焊接相同的预热温度进行预热。(3)采用产品焊接时所用的焊接材料和焊接工艺进行补焊。第一层的焊接电流可大些，以保证焊透。(4)严格控制层间温度和引弧、收弧处质量，每焊一层应确定无缺陷后再焊下一层。(5)应进行与产品焊接相同的后热处理和焊后热处理。(6)全部焊完后，严格检查焊补区，如发现不允许的缺陷，应重新修补。补焊次数不能超过设计规定的允许返修次数。【知识模块】 焊接基本知识
