理解焊接材料的选择与焊接过程中的冶金变化，是保证焊缝性能的关键。

• 试题3：焊接低合金高强度钢时，为何常选用碱性焊条（如E5015）而非酸性焊条（如E4303）？
• 答案解析：主要基于对焊缝金属力学性能和抗裂性的考虑。低合金高强度钢含有合金元素，焊接时淬硬倾向较大，易产生冷裂纹。碱性焊条药皮中含有大理石、萤石等，能有效去硫磷，产生的焊缝金属扩散氢含量低，塑性和韧性好，抗裂性能优异。而酸性焊条氧化性强，焊缝金属中氢含量较高，且合金元素烧损较多，难以满足低合金高强钢对焊缝韧性的高要求。

• 试题4：什么是焊接性？如何通过碳当量来初步评估钢材的焊接性？
• 答案解析：焊接性是指材料在规定的焊接工艺条件下，获得优质焊接接头的难易程度。碳当量是一种将钢材中合金元素对淬硬性（进而对冷裂纹敏感性）的影响折算成等效碳含量的计算方法。国际通用的IIW公式为：CE(IIW) = C + Mn/6 + (Cr+Mo+V)/5 + (Ni+Cu)/15。碳当量值越高，钢材的淬硬倾向越大，焊接性越差，需要采取预热、控制热输入、后热等工艺措施来防止裂纹产生。

本部分考查对各种焊接方法原理、参数设置及设备使用的掌握程度。

• 试题5：气体保护焊（GMAW/MAG）中，短路过渡、滴状过渡和射流过渡各有何特点及适用场合？
• 答案解析：
  • 短路过渡：电流电压较低，熔滴通过短路桥接方式过渡，飞溅较小，电弧稳定，适用于薄板焊接、全位置焊。
  • 滴状过渡：电流电压适中，熔滴直径大于焊丝直径，以重力作用下滴落过渡，飞溅较大，焊接过程稳定性一般，应用较少。
  • 射流过渡：电流电压超过临界值，熔滴以细小的微粒沿电弧轴线高速射向熔池，飞溅极小，熔深大，但对热输入敏感，适用于中厚板的平焊、横焊。

• 试题6：简述钨极氩弧焊（GTAW）中，氩气纯度对焊接质量的影响。若焊接铝合金，对氩气纯度有何特殊要求？
• 答案解析：氩气纯度直接影响电弧稳定性和焊缝质量。纯度不足时，其中的氧、氮、水分等杂质会导致钨极烧损加剧、电弧不稳定、焊缝金属氧化、产生气孔等问题。焊接铝合金时，因其化学活性强，极易氧化，对氩气纯度要求更高，通常要求纯度不低于99.99%，以确保形成良好的熔池保护和获得洁净的焊缝。

实操考试是检验焊工技能水平的核心环节，重点评估焊工的操作规范性、焊缝成形质量以及对工艺参数的控制能力。

该项目是基础也是关键的考核项目，主要检验焊工的平焊技术、多层多道焊技术以及焊缝背面成形控制能力。

• 试题描述：试件材料Q235B钢板，厚度12mm，开V形坡口，坡口角度60°，钝边1mm，间隙3mm（始端）-4mm（终端）。采用焊条电弧焊（SMAW）完成单面焊双面成形。
• 考核要点与解析：
  • 焊前准备：严格检查设备、材料，彻底清理坡口及两侧20mm范围内的油、锈、水等污物。这是防止气孔、夹渣等缺陷的第一步。
  • 定位焊：在试件两端进行定位焊，长度约10-15mm，需焊透且无缺陷，并将定位焊缝两端磨成缓坡状，以利于接头。
  • 打底焊：采用连弧法或断弧法进行打底焊。关键是控制电弧在坡口根部的停留时间，利用电弧吹力保证背面熔透成形良好，避免出现未焊透或烧穿。焊条角度与运条方式要确保坡口两侧熔合良好。
  • 填充焊：采用多层多道焊。每一层焊完后须彻底清理焊渣和飞溅。控制好层间温度，避免过热。焊道排列要整齐，与坡口面熔合良好，注意避免产生夹渣和未熔合。
  • 盖面焊：最后一道焊缝要平滑过渡至母材，焊缝余高、宽度、直线度符合标准，咬边深度和长度不超标，焊缝表面成形美观，无表面气孔、裂纹等缺陷。

该项目难度较大，综合考查焊工的全位置焊接能力、焊条角度随管壁圆周变化的控制能力以及焊缝环形闭合的接头质量。

• 试题描述：试件为φ133mm×10mm的20#无缝钢管，水平固定（5G位置），开V形坡口。采用钨极氩弧焊（GTAW）打底，焊条电弧焊（SMAW）填充和盖面。
• 考核要点与解析：
  • GTAW打底：这是保证背面成形和质量的关键。焊枪、焊丝与管子的相对角度要随焊接位置（平、立、仰）不断调整，始终保持良好的气体保护。要点是送丝均匀、熔孔大小一致，确保根部全周焊透且成形均匀，无内凹或内咬边。
  • SMAW填充与盖面：由于管子固定，焊接位置连续变化，要求焊工熟练掌握平焊、立焊、仰焊等多种位置的运条手法和焊接参数调整。在仰焊位置要控制好熔池，防止铁水下淌。在立焊位置要保证焊缝厚度均匀。所有焊道的起弧和收弧接头要错开，避免缺陷集中。
  • 整体质量：最终焊缝应呈均匀的圆环，余高、宽窄一致，无超标缺陷。需通过外观检查和无损检测（如RT）来评定。

为选拔顶尖工匠，考试可能设置更高难度的项目，如异种钢焊接、不锈钢焊接或模拟实际产品的组合件焊接。

• 试题描述：Q235B钢与304不锈钢的板对接焊。
• 考核要点与解析：
  • 焊接材料选择：此为异种钢焊接的关键。通常选用铬镍含量高于304不锈钢的焊材（如E309型焊条），以补偿碳钢对焊缝的稀释作用，避免焊缝产生马氏体脆硬组织，保证接头的力学性能和抗腐蚀性能。
  • 工艺控制：严格控制热输入和层间温度，防止在不锈钢侧产生晶间腐蚀倾向。焊接电弧应偏向碳钢侧，减少对不锈钢的热影响。
  • 操作技巧：注意区分两种母材的熔合特性，确保焊缝与两侧母材均良好熔合。

一名优秀的工匠不仅要会焊，还要会检、会判、会分析。考试中会对焊完的试件进行检验，并要求考生分析常见缺陷的产生原因及防止措施。

• 试题7：射线检测（RT）底片显示焊缝中存在密集气孔，请分析其可能的主要原因及防止方法。
• 答案解析：密集气孔产生的主要原因有：1）焊条或焊剂未按规定烘干，药皮或焊剂中的水分是氢的主要来源；2）母材坡口及焊丝表面有油、锈、水等污物；3）保护气体纯度不够或流量不当，导致空气侵入熔池；4）电弧过长或焊接速度过快，使熔池保护效果变差。防止方法对应为：严格烘干焊材；彻底清理工件；使用高纯度气体并优化气体参数；采用短弧操作和合适的焊接速度。

• 试题8：宏观金相检验发现焊缝根部存在未焊透缺陷，试述其危害及预防措施。
• 答案解析：未焊透会显著减小焊缝的有效工作面积，并在根部形成尖锐的缺口，产生严重的应力集中，极大地降低接头的疲劳强度和承载能力，是不允许存在的缺陷。预防措施包括：1）合理设计坡口尺寸（角度、间隙、钝边）；2）选用合适的焊接电流，避免过小；3）熟练掌握打底焊技术，确保电弧足够深入根部；4）正确运条，在坡口两侧适当停留。