1H412030 焊接技术
一、单项选择题（每题的备选项中，只有1个最符合题意）
1立式圆筒形钢制储罐底板在不同阶段的施焊顺序，正确的是（ ）。[2018年真题]
A．先壁板与边缘板角焊缝，再边缘板剩余对接焊缝
B．先中幅板间长焊缝，再中幅板间短焊缝
C．先中幅板与边缘板环焊缝，再中幅板间焊缝
D．先中幅板间焊缝，再边缘板对接焊缝
【答案】A
【解析】ACD三项，储罐底板焊接顺序：采用先焊中幅板、边缘板对接焊缝靠边缘的300mm部位；待焊接完壁板和边缘板角焊缝后，再焊接边缘板剩余对接焊缝；最后焊接中幅板和边缘板的环焊缝。B项，中幅板焊接先焊短焊缝、后焊长焊缝。
2有关焊接工艺评定和焊接工艺评定报告的作用，正确的说法是（ ）。[2007年真题]
A．焊接工艺评定报告可直接指导生产
B．焊接工艺评定报告是焊接工艺细则卡的说明
C．焊接工艺评定报告只能作为一份焊接工艺卡的依据
D．焊接工艺评定用于验证焊接工艺方案的正确性
【答案】D
【解析】焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊件焊接工艺的正确性而进行的试验过程及结果评价，是在具体条件下解决初步拟定的焊接工艺是否可行的问题，是焊接质量保证的有效措施。焊接工艺评定的作用是：用于验证和评定焊接工艺方案的正确性，其评定报告不直接指导生产，用于指导焊工施焊和焊后热处理工作，是焊接工艺细则（卡）的支持文件，一个焊接工艺评定报告可用于编制多个焊接工艺规程。
3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》规定，焊工应按规定的（ ）及焊接技术措施进行施焊。[2009年真题]
A．焊接作业指导书
B．焊接工艺评定
C．焊接工艺方案
D．焊接规程
【答案】A
【解析】《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB 50236—2011）中规定工程产品施焊前，应依据焊接工艺评定报告编制焊接工艺规程，用于指导焊工施焊和焊后热处理工作，一个焊接工艺规程可以依据一个或多个焊接工艺评定报告编制；一个焊接工艺评定报告可用于编制多个焊接工艺规程。焊接工艺规程也称焊接作业指导书或焊接工艺卡。
4预防焊接变形的装配工艺措施是（ ）。[2011年真题]
A．合理选择焊缝尺寸和形状
B．合理选择装配程序
C．合理安排焊缝位置
D．合理的焊接顺序和方向
【答案】B
【解析】预防焊接变形的措施包括：进行合理的焊接结构设计、采取合理的装配工艺措施和采取合理的焊接工艺措施。其中，预防焊接变形的装配工艺措施包括：①预留收缩余量法；②反变形法；③刚性固定法；④合理选择装配程序。
5合理选择装配和焊接顺序、焊接方法，是对焊接变形和焊接应力的（ ）控制措施。[2006年真题]
A．设计因素
B．施工方案
C．工艺因素
D．施工方法
【答案】C
【解析】预防焊接变形的工艺措施包括：①合理的焊接方法，尽量用气体保护焊等热源集中的焊接方法。不宜用焊条电弧焊，特别不宜选用气焊。②合理的焊接线能量，尽量减小焊接线能量的输入能有效地减小变形。③合理的焊接顺序和方向。
6焊接合金结构钢，焊条的选择一般要求熔敷金属的（ ）与母材金属相同或接近。
A．屈服强度
B．抗拉强度
C．合金成分
D．冲击韧性
【答案】C
【解析】对《钢分类》（GB/T 13304—2008）规定的非合金钢和低合金钢，通常要求焊缝金属与母材等强度，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，焊缝中易产生裂纹，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。
7接触腐蚀介质的焊件，应根据介质的性质及腐蚀特征选用（ ）焊条。
A．低氢型
B．不锈钢类
C．纤维类型
D．酸性
【答案】B
【解析】对承受动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塑性和韧性，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件，应选用相应的耐热钢、低温钢、堆焊或其他特殊用途焊条。
8在狭小或通风条件差的场合，在满足使用性能要求的条件下，应选用（ ）。
A．低温钢焊条
B．不锈钢焊条
C．低氢焊条
D．酸性焊条
【答案】D
【解析】当焊件的焊接部位不能翻转时，应选用适用于全位置焊接的焊条。对受力不大、焊接部位难以清理的焊件，应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。没有直流焊机时，必须选用可交、直流两用的焊条。在狭小或通风条件差的场合，在满足使用性能要求的条件下，应选用酸性焊条或低尘焊条。
9下列情况中，钢结构所用焊接材料不需要进行复验的是（ ）。
A．大跨度的二级焊缝
B．建筑结构安全等级为一级的一、二级焊缝
C．建筑结构安全等级为二级的一级焊缝
D．设计要求
【答案】A
【解析】满足下列情况之一时，钢结构所用焊接材料应按到货批次进行复验，合格后方可使用：①建筑结构安全等级为一级的一、二级焊缝；②建筑结构安全等级为二级的一级焊缝；③大跨度的一级焊缝；④重级工作制吊车梁结构中的一级焊缝；⑤设计要求。
10下列金属材料中，不能采用钨极惰性气体保护焊机进行焊接的是（ ）。
A．铁
B．铝
C．铜
D．锌
【答案】D
【解析】钨极惰性气体保护焊机是一种优质的弧焊焊接设备，在各类焊接结构生产中得到了广泛的应用。除了低熔点、易挥发的金属材料（如铅、锌等）以外，均可以采用钨极惰性气体保护焊机进行焊接。
11下列设计措施中，能降低焊接应力的是（ ）。
A．减少焊缝的数量
B．合理安排焊接顺序
C．焊后进行消氢处理
D．整体预热
【答案】A
【解析】降低焊接应力的措施有设计措施和工艺措施。其中，设计措施包括：①构件设计时尽量减少焊缝的数量和尺寸，可减小变形量，同时降低焊接应力；②构件设计时应避免焊缝过于集中，从而避免焊接应力峰值叠加；③优化设计结构，如将容器的接管口设计成翻边式，少用承插式。
12下列预防焊接变形的装配工艺措施中，（ ）在焊前装配时，先将构件进行人为的预设变形。
A．反变形法
B．刚性固定法
C．预留收缩余量法
D．合理选择装配程序
【答案】A
【解析】预防焊接变形的装配工艺措施主要包括：预留收缩余量法；反变形法；刚性固定法；合理选择装配程序。其中反变形法，为了抵消焊接变形，在焊前装配时，先将焊件向焊接变形相反的方向，进行人为的预设变形。
13焊接检验中常用的破坏性检验不包括（ ）。
A．耐压试验
B．弯曲试验
C．拉伸试验
D．化学分析试验
【答案】A
【解析】焊接检验是焊接全面质量管理的重要手段之一，检验方法包括破坏性检验和非破坏性检验两种。常用的破坏性检验包括：力学性能试验（拉伸试验、冲击试验、硬度试验、断裂性试验、疲劳试验）、弯曲试验、化学分析试验（化学成分分析、不锈钢晶间腐蚀试验、焊条扩散氢含量测试）、金相试验（宏观组织、微观组织）、焊接性试验、焊缝电镜。A项，耐压试验属于非破坏性检验。
二、多项选择题（每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项）
1关于焊接工艺评定的说法，正确的有（ ）。[2017年真题]
A．用于验证和评定焊接工艺方案的正确性
B．直接用于指导生产
C．是焊接工艺指导书的支持文件
D．同一焊接工艺评定可作为几份焊接工艺指导书的依据
E．多份焊接工艺评定可作为一份焊接工艺指导书的依据
【答案】ACDE
【解析】焊接工艺评定是指为验证所拟定的焊接工艺正确性而进行的试验过程及结果评价。焊接工艺评定的作用有：①验证施焊单位能力。焊接工艺评定验证施焊单位拟定焊接工艺的正确性，并评定施焊单位在限制条件下，焊接成合格接头的能力。根据《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB 50236—2011）中规定，在掌握焊接材料焊接性能后，必须在工程焊接前进行焊接工艺评定。②编制焊接工艺规程的依据。《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》（GB 50236—2011）中规定工程产品施焊前，应依据焊接工艺评定报告编制焊接工艺规程，用于指导焊工施焊和焊后热处理工作，一个焊接工艺规程可以依据一个或多个焊接工艺评定报告编制；一个焊接工艺评定报告可用于编制多个焊接工艺规程。焊接工艺规程也称焊接作业指导书或焊接工艺卡。
2降低焊接应力的正确措施有（ ）。[2015年真题]
A．构件设计时尽量减少焊缝尺寸
B．将焊接集中在一个区域
C．焊接时采用较小的焊接线能量
D．焊接过程中，层间锤击
E．焊接前对构件进行整体预热
【答案】ACE
【解析】降低焊接应力的措施有：①设计措施有：a．构件设计时尽量减少焊缝的数量和尺寸，可减小变形量，同时降低焊接应力。b．构件设计时应避免焊缝过于集中，从而避免焊接应力峰值叠加。c．优化设计结构，如将容器的接管口设计成翻边式，少用承插式。②工艺措施：a．采用较小的焊接线能量。b．合理安排装配焊接顺序。c．层间进行锤击，焊后用小锤轻敲焊缝及其邻近区域，使金属晶粒间的应力得以释放，能有效地减少焊接残余应力从而降低焊接应力。d．预热拉伸补偿焊缝收缩（机械拉伸或加热拉伸）。e．焊接高强钢时，选用塑性较好的焊条。f．采用整体预热。g．消氢处理。h．采用热处理的方法。i．利用振动法来消除焊接残余应力。
3焊条的选用原则包括（ ）。
A．焊缝金属的力学性能和化学成分匹配原则
B．保证焊接稳定原则
C．满足焊接结构特点及受力条件原则
D．保证焊接构件的使用性能和工作条件原则
E．确保焊接最经济的原则
【答案】ACD
【解析】焊条选用原则包括：①焊缝金属的力学性能和化学成分匹配原则；②保证焊接构件的使用性能和工作条件原则；③满足焊接结构特点及受力条件原则；④具有焊接工艺可操作性原则；⑤提高生产率和降低成本原则。
4钨极氩弧焊机的特性有（ ）。
A．焊接工艺适用性强
B．内外无熔渣
C．电弧热量集中，热影响区窄
D．焊缝质量高
E．飞溅较大
【答案】ABCD
【解析】钨极氩弧焊机属于钨极惰性气体保护焊，特性包括：①焊接过程无烟尘，熔池容易控制，焊缝质量高；②焊接参数可精确控制，易于实现焊接过程全自动化；③焊接过程不产生熔渣，无飞溅，焊缝表面光洁；④电弧热量集中，可精确控制焊接热输入，焊接热影响区窄；⑤焊接工艺适用性强，几乎可以焊接所有的金属材料。E项，飞溅较大是CO2气体保护焊的一项缺点。
5以下属于焊接工艺评定步骤的有（ ）。
A．试件检验
B．分析进度计划检查结果
C．焊接工艺评定的委托
D．拟定预焊接工艺规程
E．施焊试件
【答案】ACDE
【解析】焊接工艺评定的步骤为：①焊接工艺评定的委托，施工单位应采取内部委托自行组织完成焊接工艺评定工作，任何施焊单位不允许将焊接工艺评定的关键工作（PWPS的编制、试件焊接等）委托另一个单位来完成。②拟定预焊接工艺规程。③施焊试件。④试件检验。焊评试件检验项目至少应包括：外观检查、无损检测、力学性能试验和弯曲试验。⑤签发报告。焊接工艺评定报告应由焊接技术负责人审核。
6承担焊接难度（ ）焊接工程的施工单位，施工单位焊接技术负责人应具有高级技术职称。
A．A级
B．B级
C．C级
D．D级
E．E级
【答案】CD
【解析】钢结构工程焊接难度分为A（易）、B（一般）、C（较难）、D（难）四个等级，承担焊接难度C级和D级焊接工程的施工单位，施工单位焊接技术负责人应具有高级技术职称。
7预防焊接变形可以采用合理的焊接结构设计的措施，这些措施主要包括（ ）。
A．合理安排焊缝位置
B．预留收缩余量
C．尽量减少焊缝数量
D．尽量减小焊缝长度
E．采用合理的焊接方法
【答案】ACD
【解析】预防焊接变形的措施主要包括：①进行合理的焊接结构设计；②采取合理的装配工艺措施；③采取合理的焊接工艺措施。其中，进行合理的焊接结构设计包括：①合理安排焊缝位置。焊缝尽量以构件截面的中性轴对称；焊缝不宜过于集中。②合理选择坡口形式。尽可能减少焊缝截面尺寸，例如，选用对称的坡口、U形坡口等。③合理选择焊缝数量和长度。在保证结构有足够承载力的前提下，应尽量选择较小的焊缝数量、长度和截面尺寸。B项属于预防焊接变形的装配工艺措施。E项属于预防焊接变形的焊接工艺措施。
8焊件的面内变形可分为（ ）。
A．角变形
B．焊缝纵向收缩变形
C．焊缝横向收缩变形
D．焊缝回转变形
E．弯曲变形
【答案】BCD
【解析】焊接变形可以区分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温条件下的残余变形。就残余变形而言，又可分为：①面内变形，可分为焊缝纵向收缩变形、横向收缩变形和焊缝回转变形；②面外变形，可分为角变形、弯曲变形、扭曲变形、失稳波浪变形。
9焊接变形的危害主要表现在（ ）等方面。
A．降低装配质量
B．降低承载力
C．增加矫正工序
D．增大焊接应力
E．提高制造成本
【答案】ABCE
【解析】焊接变形可分为在焊接热过程中发生的瞬态热变形和室温条件下的残余变形。焊接变形的危害主要表现在：降低装配质量、影响外观质量、降低承载力、增加矫正工序、提高制造成本等五个方面。
三、案例题（请根据背景资料，按要求作答）
【背景资料】
A公司承担某炼化项目的硫磺回收装置施工总承包任务，其中烟气脱硫系统包含的烟囱由外筒和内筒组成，外筒为钢筋混凝土筒壁，高145m；内筒为等直径自立式双管钢筒，高150m，内筒与外筒之间有8层钢结构平台，每层间由钢梯连接，钢结构平台安装标高，如图1H412030-1所示。
图1H412030-1 烟囱结构示意图
钢筒制造、检验和验收按《钢制焊接常压容器》的规定进行。钢筒材质为S31603＋Q345C。钢筒外壁基层表面，除锈达到Sa2.5级进行防腐；裙座以上外保温，裙座以下设内、外防火层。
A公司与B公司签订了烟囱钢结构平台及钢梯分包合同；与C公司签订了钢筒分段现场制造及安装分包合同；与D公司签订了钢筒防腐保温绝热分包合同。
施工前，A公司依据《建筑工程施工质量验收统一标准》和《工业安装工程质量检验评定统一标准》的规定，对烟囱工程进行了分部、分项工程的划分，并通过了建设单位的批准。B公司施工前，编制了钢平台和钢梯吊装专项方案，利用烟囱外筒顶部预置的两根吊装钢梁，悬挂两套滑车组，通过在地面的两台卷扬机牵引滑车组提升钢平台和钢梯。编制方案时，通过分析不安全因素，识别出显性和潜在的危险源。
C公司首次从事钢筒所用材质的焊接任务，进行了充分的焊接前技术准备，完成焊接工作必需的工艺文件，选择合格的焊工，验证施焊能力；顺利完成了钢筒制造、组对焊接和检验等。
在钢筒外壁除锈前，D公司质量员对钢筒外表面进行了检查，外表面平整，还重点检查了焊缝表面，焊缝余高均小于2mm，并平滑过渡，满足施工质量验收规范要求。[2018年真题]
问题：
1．烟囱工程按验收统一标准可划分为哪几个分部工程？
2．钢结构平台在吊装过程中，吊装设施的主要危险因素有哪些？
3．C公司在焊接前应完成哪几个焊接工艺文件？焊工应取得什么证书？
4．钢筒外表面除锈应采取哪一种方法？在焊缝外表面的质量检查中，不允许的质量缺陷还有哪些？
【参考答案】
1烟囱工程按验收统一标准可划分为哪几个分部工程？
答：烟囱工程按验收统一标准可划分的分部工程有：
（1）平台及梯子钢结构安装分部工程；
（2）烟囱内筒设备安装分部工程；
（3）内筒外壁防腐蚀分部工程；
（4）内筒绝热分部工程。
2钢结构平台在吊装过程中，吊装设施的主要危险因素有哪些？
答：钢结构平台在吊装过程中，吊装设施的主要危险因素有：
（1）烟囱外筒顶端支撑钢结构吊装梁的混凝土强度不能满足承载能力；
（2）钢结构吊装梁强度及稳定性不够；
（3）钢丝绳安全系数不够；
（4）起重机具（或卷扬机、滑车组）不能满足使用要求。
3C公司在焊接前应完成哪几个焊接工艺文件？焊工应取得什么证书？
答：C公司在焊接前应完成的焊接工艺文件：
（1）与焊接所匹配的焊接工艺评定报告（或PQR）；
（2）预焊接工艺规程（或PWPS）、焊接工艺规程（或WPS）。
焊工应取得相应的《特种设备作业人员证》《特种作业操作证》《职业技能鉴定资格证书》。
4钢筒外表面除锈应采取哪一种方法？在焊缝外表面的质量检查中，不允许的质量缺陷还有哪些？
答：钢筒外表面除锈应采取的方法及焊缝外表面不允许的质量缺陷如下：
（1）钢筒外表面除锈应采取喷射除锈（或抛射除锈）的方法。
（2）在焊缝外表面的检查中，不允许的质量缺陷还有：气孔、焊瘤和夹渣。