焊工中级（电厂常用金属材料及零部件的焊接）模拟试卷1

焊工中级（电厂常用金属材料及零部件的焊接）模拟试卷1一、问答题(本题共37题，每题1.0分，共37分。)1、什么叫金属的焊接性?它包括哪些内容?标准答案：金属的焊接性是指金属材料对焊接加工的适应性，主要指在一定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。从广义来说“焊接性”这一概念还包括“可用性”和“可靠性”。焊接性取决于材料的特性和所采用的工艺条件。金属材料的焊接性不是静止不变的，而是发展的，例如原来认为焊接性不好的材料，随着科学技术的发展，有了新的焊接方法而变为易于焊接，即焊接性变好了。因此我们不能离开工艺条件来泛谈焊接性问题。焊接性包括两方面的内容：一是接合性能，即在一定的焊接工艺条件下，形成焊接缺陷的敏感性；二是实用性能，即在一定焊接工艺条件下，焊接接头对使用要求的适应性。知识点解析：暂无解析2、为什么要对金属材料进行焊接性试验?标准答案：焊接性试验是产品设计、施工准备以及正确拟订焊接工艺的重要依据。通过焊接性试验，可以知道金属材料在一定工艺条件下焊接后的情况。如焊接接头出现裂缝的可能性，即抗裂性好坏；焊接接头在使用中的可靠性，包括接头的力学性能和其他的特殊性能(耐热、耐蚀、耐低温、抗疲劳、抗时效)等。知识点解析：暂无解析3、怎样评价钢材的焊接性?标准答案：通常情况下，可根据钢材的含碳多少和合金元素的种类与含量来评价钢材的焊接性。含碳量多或含合金元素多，则焊接性较差，这是一种粗略的估计方法。也可以通过碳当量的计算，以及钢材的化学成分对焊接热影响区淬硬性的影响程度来评价焊接时产生冷裂纹的倾向。碳钢和低合金钢常用的碳当量公式(国际焊接学会推荐的)是式中，元素符号代表元素含量的百分数。根据经验：Ceq＜0．4％时，钢材的淬硬倾向很小，焊接性好，焊接时，不需要预热。Ceq=0．4％～0．6％时，钢材的淬硬倾向逐渐增大，需要适当预热。Ceq＞0．6％时，淬硬倾向大，较难焊接，需要采取较高的预热温度和严格控制焊接工艺。知识点解析：暂无解析4、低碳钢常用的焊接方法有哪些?在什么情况下，焊接低碳钢时需焊前预热和焊后热处理?标准答案：(1)低碳钢几乎可以采用所有的焊接方法来焊接。常用的焊接方法有：焊条电弧焊、埋弧自动焊、二氧化碳气体保护焊、电渣焊等。(2)当焊件较厚或刚性很大，同时对焊接接头性能要求又较高时，则要做焊前预热和焊后热处理。例如锅炉汽包，即使采用20g和22g等焊接性良好的低碳钢，由于板厚较大，仍要进行150℃预热和600～650℃的焊后热处理。知识点解析：暂无解析5、中碳钢焊接时有哪些特点?标准答案：由于含碳量增多，钢材的塑性变差，淬火倾向增大，使中碳钢焊接性较差。焊接时易产生淬硬组织和冷裂，热裂倾向也较大，焊接接头的塑性及抗疲劳强度均较低。焊接时，尽可能选用塑性较好的焊条，如碱性低氢型焊条。在不要求与母材等强度时，尽量选用强度等级较低的焊条。在不可能预热时，也可采用铬镍奥氏体不锈钢焊条。中碳钢焊接时的预热温度，通常情况下，35、45号钢可选用150～250℃。含碳量再增高或工件刚性很大时，可提高到250～400℃。知识点解析：暂无解析6、中碳钢焊接时主要采取的措施有哪些?标准答案：中碳钢焊接时，为了保证焊后不产生裂纹和得到满意的焊接质量，通常采取以下措施：(1)尽量采用碱性焊条；(2)预热；(3)在焊接工艺上采取措施：1)焊接坡口尽量开成U形，以减少母材的熔人量。2)焊接第一层焊缝时，尽量采用小电流、慢速焊，减小熔合比，以防止冷裂纹。3)对碱性焊条进行烘干。4)锤击焊缝，减小残余应力，细化晶粒。5)焊后尽可能缓冷。6)焊后热处理。7)形状复杂的焊件或焊缝过长，可分段焊。知识点解析：暂无解析7、低合金高强度钢焊接时有哪些特点?标准答案：低合金高强度钢是根据屈服极限分级的，不同级别的钢，其焊接特点不同。(1)σS300～400MPa级的低合金高强度钢。一般以热轧和正火状态使用。母材组织为铁素体加珠光体。其碳当量一般在0．4％以下，焊接性优良，故不需要采取特殊工艺措施。只有在厚板、接头刚性大或在低温下焊接时，为防止冷裂纹，才需要适当控制焊接工艺。(2)σS=450～550MPa级的低合金高强度钢。正火后，母材组织为细晶粒铁素体加珠光体或贝氏体。其碳当量较高(Ceq=0．4％～0．6％)，有较明显的淬硬倾向。这类钢的焊接工艺原则是适当调整焊接线能量和预热温度，以控制热影响区的冷却速度，保证其最高硬度不超过能避免冷裂缝的临界硬度值，一般为HV350～450。(3)σS=600～1000MPa级的调质钢。这类钢的焊接性较差，但当含碳量小于0．20％时，不仅具有高的强度和高的塑性、韧性，而且还有较好的焊接性，不要求很高的预热温度(一般不超过200℃)。焊后不需要热处理，便可使焊接接头的力学性能达到或接近母材的水平。焊接的原则是保证奥氏体化的热影响区冷却速度足够高，以便获得低碳马氏体或下贝氏体组织。另外，为了避免产生冷裂缝，必须严格控制焊接的低氢条件。对焊条的水分、氢含量，以及工件表面的油污、水汽等都要严加控制。而且焊接时还要保持层间温度，以加速氢的扩散逸出。但是过高的冷却速度会导致抗裂性和塑性下降，所以必须协调好焊件厚度、预热温度和焊接规范等参数之间的关系。知识点解析：暂无解析8、16Mn钢的焊接性如何?标准答案：16Mn钢是应用最广的普低钢。它只是比Q235多加入约1％的锰，而屈服强度却提高35％左右，而且冶炼、加工和焊接性能都较好，所以普遍用于制造各种焊接结构和容器。16Mn是属于350MPa级的普通低合金结构钢。16Mn钢具有良好的焊接性，淬硬倾向比Q235钢稍大些。在大厚度、大刚性结构上进行小工艺参数、小焊道的焊接时，有可能出现裂纹，特别是在低温条件下进行焊接。因此，低温条件下焊接时应进行适当的预热。知识点解析：暂无解析9、15MnV和15MnTi钢的焊接性如何?标准答案：15MnV和15MnTi钢是属于400MPa级的普低钢。它们分别是在16Mn钢的基础上加了0．06～0．12％的钒和0．12～0．2％的钛炼制而成。钒或钛的加入，能使钢材强度增高，同时又能细化晶粒，减少钢材的过热倾向。此外，这两种钢含碳量的上限比16Mn钢低0．02％，所以具有良好的焊接性。因此，当板厚小于32mm、在0℃以上施焊时，原则上可不预热；当板厚大于32mm、在0℃以下施焊时，则应预热至100～150℃。焊后采用550～650℃的回火处理。知识点解析：暂无解析10、18MnMoNb钢的焊接性如何?标准答案：18MnMoNb钢属于500MPa级的普低钢，是采用铌来强化的中温压力容器用钢。这种钢焊接时具有一定的淬硬倾向，所以焊前一般需要预热，预热温度为200～250℃。为防止焊后产生延迟裂纹，产品在焊后应及时进行650℃的回火处理。知识点解析：暂无解析11、珠光体耐热钢的特性如何?为什么钢中含有Cr、Mo、V等元素?标准答案：珠光体耐热钢具有较高的高温强度和高温抗氧化性。铬和钼是组成珠光体耐热钢的主要合金元素，其中钼能显著提高金属的高温强度，在500～600℃时仍保持较高的强度。由于铬和氧的亲和力比铁和氧的亲和力大，高温时，在金属表面首先生成氧化铬。由于氧化铬非常致密，相当于金属表面形成了一层保护膜，从而可以防止内部金属受到氧化。钢中的碳与铬具有很大的亲和力，能形成铬的化合物，从而降低了钢中铬的有效浓度，这对高温抗氧性是不利的。由于钒能与碳形成稳定的碳化钒，降低碳的有害作用，从而提高了钢的高温强度，所以这类钢中往往加入一定量的钒。知识点解析：暂无解析12、珠光体耐热钢的焊接性怎样?标准答案：铬和钼能提高金属的高温强度和高温抗氧化性，但它们使金属的焊接性变差。在热影响区具有淬硬倾向，焊后在空气中冷却时易产生硬而脆的马氏体组织。不仅影响焊接接头的力学性能，而且产生很大的内应力，使热影响区有冷裂倾向。含碳量和含铬量越多，淬硬倾向越严重。由于耐热钢中含有铬、钼、钒等合金元素，因此具有再热裂纹的问题。知识点解析：暂无解析13、珠光体耐热钢焊接时应考虑哪些问题?标准答案：珠光体耐热钢焊接时应考虑的问题有：(1)防止冷裂纹产生。珠光体耐热钢属低合金钢，含有铬、钼、钒、钨、铌等。焊接时，如果冷却速度较大，则：易形成淬硬组织。在有较大的拘束应力时，会导致裂纹的产生。合金含量越高，淬硬倾向越大。预热能使冷却速度减慢，故能防止冷裂纹的产生。(2)使焊缝的化学成分与母材金属相一致。为了保证珠光体耐热钢的焊接结构能长期、可靠地在特定条件下工作，要求焊缝具有良好的抗氧化能力，较高的持久强度和蠕变极限，同时要求焊缝的性能和组织有足够的稳定性。焊接时，焊缝金属的化学成分应最大限度接近被焊钢材的成分，以保证高温下性能的一致。否则在长期高温运行条件下，焊接接头内的合金元素会产生扩散，特别是在熔合区的碳发生迁移，使接头的持久强度和塑性降低。知识点解析：暂无解析14、珠光体耐热钢的焊接工艺特点主要有哪些?标准答案：为了保证耐热钢有高温强度和高温抗氧化性，钢中加入铬和钼。但铬和钼的加入给焊接带来一定的困难。为了防止热影响区淬硬和产生裂缝，在焊接时应采取下列工艺措施：(1)焊前预热。(2)采用保温焊和连续焊，采用短道焊。(3)尽量在自由状态下焊接。(4)焊后缓冷。(5)焊后立即进行热处理。(6)根据化学成分选择焊条。知识点解析：暂无解析15、何谓保温焊和连续焊?标准答案：所谓保温焊，是指在整个焊接过程中，应使焊件(焊缝附近30～100mm范围)保持足够的温度。在焊接过程中，应经常测量并使温度不下降。所谓连续焊，是指焊接过程中最好不问断。如果必须间断，则应在间断时使焊件缓慢均匀地冷却，再焊之前仍要重新预热。知识点解析：暂无解析16、珠光体耐热钢焊接时如何选用焊条?标准答案：珠光体耐热钢焊接时焊条主要是根据化学成分选择，而不是根据常温力学性能选择。为了确保焊接接头的高温强度和高温抗氧化性不低于基本金属，焊条的合金含量应与焊件相当或者略高一些。使用铬钼耐热钢焊条，应严格遵守使用碱性焊条的各项规则。主要是：焊条的烘干、焊件的仔细清理、使用直流反接电源、用短弧焊接等。铬钼珠光体耐热钢手弧焊时，也可选用奥氏体不锈钢焊条，如EO-18-12Mo2-16、E1-23-13-16、E1-23-13-Mo2-16等。焊前仍需预热，焊后一般不热处理。这种方法特别适用于有些焊件焊后不能进行热处理，而含铬量又高的情况。知识点解析：暂无解析17、珠光体耐热钢在焊接时对焊后缓冷有何要求?标准答案：焊后缓冷是焊接铬钼耐热钢必须严格遵循的原则，即使在炎热的夏季也必须做到这一点。一般是焊后立即用石棉布覆盖焊缝及近缝区，小的焊件可以直接放在石棉灰中。覆盖必须严实，以确保焊后缓冷。知识点解析：暂无解析18、珠光体耐热钢焊后热处理的目的及要求是什么?标准答案：珠光体耐热钢焊后应立即进行热处理，其目的是为了防止延迟裂纹，消除应力和改善组织。对于厚壁容器及管道，焊后常进行高温回火，即将焊件加热至700～750℃(低于Ac1)，保温一定时间，然后在静止空气中冷却。为了改善组织、提高性能可进行退火处理，即将焊件加热至840～910℃，保温一定的时间(2～3min／mm)，然后以约30℃／h的速度冷却至540℃，再炉冷或空冷至室温。知识点解析：暂无解析19、15CrMo、12Cr1MoV、12Cr3MoVSiTiB(Ⅱ11)、12Cr2-MoWVTiB(钢102)、12Cr3Mo等珠光体耐热钢的焊接宜选用什么焊条?标准答案：各种钢焊接时应选用的焊条见表13-1。知识点解析：暂无解析20、怎样焊接12Cr2MoWVTiB钢管?标准答案：12Cr2MoWVTiB钢也叫钢102。其焊接性能良好，可采用全氩弧焊或氩弧焊打底、电焊盖面的工艺方法进行焊接，其焊接工艺要点如下：(1)焊接材料选择。氩弧焊打底时，选用国产TIG-R34氩弧焊丝，直径φ2．5mm。氩气纯度要求在99．95％以上，打底层厚度2．5～3mm。电焊盖面时选用E5515-B3-VwB焊条，使用前烘干，温度350～400℃，保温2h。(2)焊前预热。102钢焊前需预热250～300℃，小径管可不预热。知识点解析：暂无解析21、马氏体耐热钢焊接时有哪些特点?标准答案：马氏体耐热钢主要有铬13型简单成分的高铬钢，如Cr13，2Cr13以及以铬12为基础的加入Mo、V、W、Nb等合金元素的钢。该类钢具有空淬倾向，焊接性较差，焊后易形成硬度很高的马氏体和少量贝氏体组织，产生冷裂纹。为了防止焊接接头的硬化和产生裂纹，焊前一般必须预热到200～400℃，焊后尚未完全冷却前应进行高温回火。焊后冷却速度也不宜过慢，否则在接头中会引起晶粒边界碳化物析出和形成铁素体，从而降低常温冲击韧性。知识点解析：暂无解析22、F12钢管焊接时对热规范有什么要求?标准答案：F12钢主蒸汽管道焊接的热规范要求见图13-1。厚壁管的根层当薄壁管处理，预热到300～350℃(氩弧焊打底可不预热)，其他各层预热到400～450℃。焊接过程中一直保持预热温度。焊完后冷却到100～150℃，保温0．5～1h。待其组织基本转变完毕后，升温进行高温回火，回火温度为760±10℃，回火的保温时间视壁厚不同按表13-2选择。回火后包石棉布自冷即可。知识点解析：暂无解析23、为什么F12钢管焊接时一直要保持预热温度?怎样保持?标准答案：F12钢管的贝氏体组织开始形成温度约在400℃左右。为了保证焊接过程中不发生相变(处于过冷奥氏体状态)，必须保持焊件预热温度的下限略高于贝氏体开始转变温度。但是也不得超过预热温度的上限，否则焊缝的冷却速度变慢，有可能析出铁素体。焊完后，让整个焊缝同时冷却，其冷却速度控制在略大于临界冷却速度，得到马氏体组织。为了保持预热温度，一般在管子的接口边缘装三只热电偶测温点，见图13-2。利用感应圈加热来维持温度。在整个焊接过程中，专人观察仪表的指示。当低于400℃，立即停止焊接，接通感应圈电源，将接口加热到400℃以上，才能继续焊接；相反，当温度高于450℃时，也要停止焊接，待温度下降到450℃以下，才能继续焊接。知识点解析：暂无解析24、手工钨极氩弧焊焊接20钢、12CrMo、12Cr1MoV、lOCrM0910钢时宜选用什么焊丝?标准答案：(1)20钢宜选用TIG-J50焊丝。(2)12CrMo钢宜选用TIG-R30焊丝。(3)12Cr1MoV钢宜选用TIG-R31焊丝、12Cr2MoWVTiB(钢102)钢宜选用1TIG-R34焊丝。(4)10CrM0910钢宜选用TIG-R40焊丝。知识点解析：暂无解析25、什么叫晶间腐蚀?产生的原因是什么?标准答案：沿焊缝金属晶粒边界发生的腐蚀破坏现象称为晶间腐蚀。产生晶间腐蚀的原因是钢中碳化铬的析出造成晶间贫铬所致。知识点解析：暂无解析26、防止奥氏体钢焊接接头产生晶间腐蚀的措施有哪些?标准答案：防止奥氏体钢焊接接头产生晶间腐蚀的措施有：(1)控制焊缝的含碳量。(2)选用双相组织的焊条。(3)添加稳定剂。(4)缩短450～850℃停留时间。(5)控制焊接热输入。(6)焊后进行稳定化或固溶处理。知识点解析：暂无解析27、奥氏体不锈钢焊接为什么容易产生热裂纹?防止热裂纹的措施有哪些?标准答案：(1)产生热裂纹的主要原因有：1)奥氏体不锈钢的导热系数只有低碳钢的1／2，而线膨胀系数却大的多，所以焊后残余应力大；2)奥氏体不锈钢中的成分如碳、硫、磷、镍等会在熔池中形成低熔点共晶体；3)奥氏体不锈钢的液、固相线的区间较大，结晶时间长，偏析现象严重。(2)防止热裂纹的主要措施有：1)采用形成双相组织的焊条；2)在焊接工艺上可采用碱性焊条焊接；3)采用小电流、快速焊；4)收尾时尽量填满弧坑；5)采用氩弧焊打底。知识点解析：暂无解析28、铬镍奥氏体不锈钢焊接的工艺要点有哪些?标准答案：铬镍奥氏体不锈钢焊接的主要问题有热裂纹、脆化和晶间腐蚀，焊接时工艺要点如下：(1)焊条选择。1)超低碳不锈钢焊条，如E00-19-10-16等。含碳量极低，故抗晶问腐蚀性能较好。用在危险温度、强腐蚀介质下工作的设备。2)含碳量≥0．04％，不含稳定剂的18-8型焊条，如E0-19-10-15、E0-19-10-16等。由于含碳≥0．04％，而且不含钛和铌等稳定剂，因此只能用于耐腐蚀要求不太高的焊件。3)含有稳定剂铌的焊条。如E0-19-10Nb-16、E0-19-10Nb-15可与含有稳定剂钛的不锈钢配合使用，用于抗晶问腐蚀性能要求高的焊件。(2)工艺措施。1)焊接电流要选得小些，一般比低碳钢要低20％。2)施焊时，焊条不作横向摆动，尽量减少母材过热。3)焊缝尽量避免重复加热，不宜采用多层焊。4)焊接时不得随意在钢板上引弧。5)加速焊缝冷却，一般可采取空冷；特殊要求时，还可采取铜垫板、通水、通压缩空气等强制冷却。(3)焊后热处理。铬镍奥氏体不锈钢焊后一般立即浇水，快速冷却。但为了提高材料的抗晶间腐蚀能力，也可采用加热到850℃，保温4h的稳定化退火，或加热到1050～1150℃，保温1h后浇水快冷，进行固溶处理。知识点解析：暂无解析29、何谓不锈复合钢板?标准答案：不锈复合钢板由复层(不锈钢)和基层(碳钢、低合金钢)组成。通常复层只有1．5—3．5mm厚，比单体不锈钢可节省60％～70％的不锈钢，具有很大的经济意义。不锈复合钢板导热系数比单体不锈钢高1．5～2倍，因此，特别适用于既要求耐腐蚀性又要求传热效率高的设备，可用来制造化工、石油等工业部门的容器和管道。知识点解析：暂无解析30、不锈复合钢板的焊接有何特殊性?标准答案：不锈复合钢板是由两层不同性质的钢板复合而成，故在焊接时有它的特殊性。既要满足基层的焊接结构强度，又要使不锈复合钢板较薄的复层满足耐腐蚀性能要求。对于基层要避免铬、镍等合金含量增高。因铬、镍含量增高，基层焊缝中会形成硬脆组织，容易产生裂纹，影响焊缝强度。对于复层要避免含碳量增加。因复层焊缝含碳量增加会大大降低其耐腐蚀性。因此焊接工作比单层钢板复杂，要采用复合钢板特殊的焊接工艺。知识点解析：暂无解析31、不锈复合钢板的焊接工艺要遵循哪两条原则?标准答案：采用不锈复合钢板特殊的焊接工艺时要遵循下列原则：(1)不能用碳钢或低合金焊条向高合金材料上焊。要先焊碳钢或低合金钢，后焊不锈钢。(2)焊不锈钢焊缝时，为减少热影响区，降低合金稀释率，宜采用小电流、直流反接、直道多道焊。焊接时焊条不宜作横向摆动。知识点解析：暂无解析32、不锈复合钢板焊接时如何选择焊条?标准答案：由于复合钢板焊接的特殊性，要采用三种不同的焊条来焊接同一条焊缝，以保证焊缝质量。基层与基层焊接，采用与基层材质相应的碳钢焊条；复层与复层的焊接采用与复层材质相应的焊条；基层与复层交界处——过渡层的焊接可采用铬、镍含量高的Cr25Ni13或Cr23M12Mo2型焊条(如E1-23-13-16、E1-23-13-15)，以减少碳钢对不锈钢合金成分的稀释作用和补充焊接过程中合金成分的烧损。知识点解析：暂无解析33、什么是异种钢焊接接头?标准答案：被焊母材的化学成分不同，无论选用什么焊条，均为异种钢接头，见图13-3(a)、(b)、(c)；若被焊母材的化学成分相同，而选用的焊条与母材不同，也称为异种钢接头，见图13-3(d)。根据金属组织，异种钢接头可分为：(1)同类异种钢接头。金属组织相同，而化学成分不同，如碳钢+低合金耐热钢(如20钢+12CrlMoV)，以及不同牌号的低合金耐热钢(如15CrMo+10CrMo910)等。(2)异类异种钢接头。金属组织和化学成分均不相同，如低合金耐热钢+奥氏体不锈钢(如15CrMo+1Cr18Ni9)，低合金耐热钢+马氏体热强钢(如12Cr1MoV+F12)等。知识点解析：暂无解析34、奥氏体钢与珠光体钢焊接时存在哪些问题?标准答案：奥氏体钢与珠光体