压力容器焊工考试培训教材

压力容器焊工考试培训教材第一章锅炉压力容器的特殊性及其分类1.1 什么是压力容器？答：压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设备，其范围规定为最高工作压力大于或等于0.1MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa.L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器；盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa（表压），且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa.L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃的液体的气瓶；氧舱等。

1.2 压力容器的受压元件包括哪些？答：压力容器的受压元件一般包括筒体、封头、开孔与接管法兰、密封元件、安全附件等。

1.3 锅炉压力容器的特殊性答：锅炉压力容器存在着多种的失效可能，特别是存在着爆炸的危险：一旦失效，会对整系统造成影响，以至停产；一旦爆炸，造成的损失就难以估量。

所以，要求其制造质量特别是焊接质量具有较高的安全可靠性；同时，对锅炉压力容器的修理，特别是焊缝的修理，要有严格的质量控制。

1.4 锅炉压力容器压力管道焊接质量应有严格要求，主要是因为它们的哪些运行工况所决定的？答：主要有以下五个方面：（1）连续运行（2）压力的作用（3）腐蚀的危害（4）温度的影响（5）对安全性能的其他影响条件第二章焊接安全技术2.1 罐内进行焊接作业前，应做哪些准备工作？答：（1）可靠隔离。

（2）清洗和置换。

（3）取样分析。

（4）通风。

（5）监护。

（6）现场清理。

2.2 焊接过程中，物理有害因素有哪些？答：有弧光辐射、高频电磁场、热辐射、噪声、放射线。

2.3 焊接过程中，化学有害因素有哪些？答：有电焊烟尘、有毒气体。

2.4 电弧光对人体有哪些伤害？答：电弧光包括可见光、红外线、紫外线。

可见光：可使人眩目，长时间受照射，眼睛会疼痛。

红外线：长期使用会使人体温度升高、头痛、呕吐。

紫外线：对人的皮肤和眼睛造成损害，易造成角膜炎、视力下降、甚至失明。

2.5 对电弧光的防护措施有哪些？答：（1）按规定穿好工作服等防护用品。

（2）使用带滤光镜片的防护面罩。

（3）焊接现场设防护屏风。

（4）焊接照射后，用凉水浸敷法等消除。

2.6 焊接中烟尘有哪些主要有害物质？答：有氧化铁、氧化硅、氧化锰、甲醛、一氧化碳等。

2.7 焊接中的烟尘对人体有什么危害？答：（1）对呼吸、神经系统造成损伤。

（2）尘肺现象。

（3）氟中毒。

（4）锰中毒。

（5）不锈钢烟尘中的铬、镍等元素有致癌倾向。

2.8 针对焊接作业中环境，有哪些改善劳动条件的办法？答：（1）通风排尘。

（2）尽量采用无烟尘或少烟尘的焊接方法。

（3）提高焊接过程中机械法、自动化程度。

（4）开发和使用新材料。

第三章锅炉压力容器用钢材3.1 钢材技术标准中五项基本性能是什么？答：（1）屈服点（强度概念）（2）抗拉强度（强度概念）（3）伸长率（塑性概念）（4）冲击韧性（韧性概念）（5）冷弯（工艺性能概念）3.2 压力容器用钢的基本要求有哪些？答：（1）良好的综合力学性能（2）良好的可焊性（3）良好的加工性能（4）表面质量好、厚度均匀第四章焊接材料4.1 简述焊条药皮的作用？答：（1）机械保护作用（2）冶金处理作用（3）改善焊接工艺性能4.2 说明E4303、E5015焊条型号的含义？答：E4303是指熔敷金属最小抗拉强度为43kgf/mm (420MPa)，适用于全位置焊接的交直流两用的钛钙型药皮的焊条。

E5015是指熔敷金属最小抗拉强度为50kgf/mm (490MPa)，适用于全位置焊接的，只能采用直流反接的低氢钠型药皮的焊条。

4.3 碳钢焊条的选用原则是什么？答：一般按焊缝与母材等强原则选用。

焊缝冷却速度较大者也可选强度比母材低一级的焊条。

若厚板的多层焊及焊后需正火处理的可选强度高一级焊条，不同强度级别的母材焊接应先用强度级别较低的钢焊条。

4.4 低合钢焊条的选用原则是什么？答：对强度级别较低的钢材，可按等强度原则选用。

对高强度钢应侧重于焊缝的塑性。

对铬钼钢应考虑焊缝接头的高温性能。

对镍钢应考虑焊缝接头的低温韧性。

对异种钢焊接时，应按低钢种选用焊条，而施焊工艺则依据较高钢种的工艺4.5 简述埋弧焊剂的作用？答：（1）保护作用（2）渗合金作用（3）稳弧改善焊缝成形4.6 埋弧焊剂分为几类？并简单说明。

答：按制造方法不同分类可分为熔炼焊剂、烧结焊剂和粘结焊剂三种。

（1）将设计好的配方原料在电炉中熔炼，然后水冷粒化烘干而成的叫熔炼焊剂。

（2）将配方原料加入粘结剂，在700-900℃间烧结成块，再粉碎、筛选而成的叫烧结焊剂。

（3）将配方原料加入粘结剂，在低温下烘干（一般在400℃以下）而成的叫粘结焊剂。

4.7 选用焊剂的一般原则是什么？答：（1）低碳钢、低合金钢焊接：可选用高锰、高硅焊剂匹配无锰、低锰焊丝，或用无锰、低锰、高硅焊剂匹配含一定锰量的焊丝。

（2）低合金高强度钢的焊接：可选用中锰、中硅、中氟焊剂匹配适当的焊丝（3）耐热钢、低温钢、不锈钢的焊接：可选用低锰、中硅、中氟或低硅型焊剂。

4.8 焊接用氧气、氩气、二氧化碳的纯度和含水量要求如何？答：（1）氧气：纯度＞99.2%，含水量≤20ppm（2）氩气：焊接钢、铝合金时纯度＞99.7%，焊接钛合金时纯度＞99.94%，含水量＜100ml/瓶。

（3）二氧化碳：纯度＞99.5%，含水量＜0.05%第五章焊接设备5.1 简单说明电弧放电的基本原理？答：电弧放电是焊接电源供给具有一定电压的两电极与焊件间在气体介质中产生强烈而持久战的放电现象。

5.2 非脉冲电弧焊的熔滴过渡形式有哪几种？它们各在怎样的焊接条件下呈现？答：有三种：喷射过渡、粗滴过渡和短路过渡。

（1）喷射过渡是大电流富氩气体保护焊和细丝大电流埋弧焊呈现。

（2）粗滴过渡一般是在手弧焊、埋弧焊、小电流熔化极惰性气体保护焊及大电流粗丝气体保护焊。

（3）短路过渡是碱性焊条直流反接，200A以下低电压CO2气体保护焊及熔化极惰性气体焊呈现。

5.3 简单说明交流电弧与直流电弧的特征。

答：交流电弧的特征有：电弧周期性熄灭、引燃，如果焊接回路没有足够的电感，则电弧不稳定，甚至断弧；焊接电流和电弧电压波形畸变，电弧越不稳定，畸变越大；变流电弧空间的热变化滞后于电变化。

直流电弧特征是：能源是直流电源、燃烧稳定、有极性可供工艺选择，但常伴有弧偏吹。

5.4 对弧焊电源调节特性有什么要求？答：为了适应各种结构、材质、厚度及焊接位置的焊接，要求调节电源能够提供适当的规范。

5.5 请说明直流焊接时极性选择的一般原则？答：焊条电弧焊，酸性焊条，直流正反接焊条电弧焊，碱性焊条，直流反接埋弧焊，直流反接熔化极气体保护焊，直流反接第六章焊接方法和工艺6.1 焊条电弧焊的工艺参数主要有哪些？这些工艺参数确定的主要原则是什么？答：手工电弧焊的焊接工艺参数，主要是指焊条直径，焊接电流，电弧电压，焊接速度，焊接层数，电源种类和极性等。

（1）焊条直径的选择：在能保证焊接质量的前提下，应适应选用较大直径的焊条，以提高生产率，焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、材质、接头形式、焊接位置以及焊接层数等。

（2）焊接电流：主要取决于焊条的种类、焊件材质、焊条直径、焊件厚度、焊接形式、焊接位置以及焊接层次等。

（3）电弧电压：电弧电压是由电弧长度来决定的，焊接过程中，要求电弧长度不宜过长，否则会出现燃烧不稳定的现象。

（4）焊接速度：焊接速度应与焊接电流及电弧电压有合适匹配，以便有一个合适的线能量。

（5）焊接层数：在焊件厚度较大及压力容器焊接中的低合高强钢、低温钢、耐热钢、不锈钢等材料的焊接，都应采用多道焊。

根据经验，每层厚度约等于焊条直径0.8-1.2倍时生产率高，且比较容易操作，一般每层厚度不超过4-5mm。

（6）电源种类和极性：电流种类和极性主要取决于焊条的类型。

直流电源的电弧燃烧稳定，焊接接头质量容易保证，交流电源的电弧燃烧没有直流电源稳定，可根据焊接要求选用。

采用直流电源焊接应根据焊材及厚度选用直流正接或反接。

6.2 什么是埋弧自动焊？其工作原理如何？答：埋弧自动焊是电弧在焊剂层下燃烧的一种方法。

其原理在焊剂层下，电弧在焊丝末端与焊件之间燃烧，使焊剂熔化、蒸发，形成气体，在电弧周围形成一个封闭空腔，电弧在这个空腔中稳定燃烧，焊丝不断送入，以熔滴状进入熔池，与熔化的母材金属混合，并受到熔化焊剂的还原、净化及合金化作用形成焊道。

6.3 埋弧自动焊有哪些主要工艺参数？它们对焊接质量有哪些影响？答：（1）焊接电流和焊接电压（2）焊接速度（3）焊丝直径与伸出长度（4）焊丝与焊件表面的相对位置（5）电源的种类和极性（6）焊剂种类（7）坡口形式和装配间隙电流过大，熔深和余高过大，焊缝形状系数下降，易产生热裂纹，焊接过程中甚至引起烧穿；电流过小，易产生未焊透、夹渣等缺陷。

电弧电压过大，焊宽显著增大，但熔深和余高会减小，由于电弧过长，电弧燃烧就不稳定，易造成焊缝气孔和咬边缺陷，同时焊剂熔化量也增加，造成浪费；电弧电压过小，熔深和余高就加大，形状系数下降。

焊接速度，焊接速度对焊接成形的影响，焊接速度过大，熔宽显著减小，会产生余高小、咬边、气孔等缺陷；焊接速度过慢，熔池满溢，会产生余高大，成形粗糙，未熔合、夹渣等缺陷。

焊丝直径与伸出长度：焊接电流一定时，减小焊丝直径，电流密度增加，电弧对熔池底部吹力增大，熔深也相应增加，焊缝形状系数小。

焊丝的伸出长度一般在30-40mm。

焊丝伸出长度越大，则受电阻热也越大，焊丝熔化快，熔深减小，余高增高。

6.4 埋弧焊的焊缝形状系数和熔合比的含义？答：焊缝横截面上，焊缝宽度（或熔度）与焊缝计算厚度之比值，称为焊缝的形状系数。

熔合比是指被熔化的母材在焊缝金属中所占的百分比。

第七章焊接接头组织和性能及其影响因素7.1 什么是热影响区？答：焊接过程中基体金属受热的影响（但未熔化）而发生的金相组织和力学性能变化的区域，称为热影响区。

7.2 焊接接头由哪几部分组成？答：焊接接头是由焊缝、熔合区、热影响区三部分组成。

7.3 什么是焊接热循环？有何特点？答：焊接时焊件在加热过程中温度随时间的变化称为焊接热循环，在焊接热循环作用下，焊接接头的组织发生变化，焊件产生应力和变形，所以焊接热循环以焊接接头的性能及应力和变形有很大的影响。

7.4 说明氢在焊缝中的作用和影响？答：焊缝中的氢主要来自于焊条和焊剂中吸附的水分、空气和焊件坡口表面的水蒸汽、锈、油污等，它们在电弧高温下，分解出原子态氢而熔入到焊接熔池中。

熔融的液态金属对氢的溶解度是很高的，当电弧离开，温度下降溶解度降低，熔池结晶时，氢的溶解度突然下降，使氢在焊缝中处于过饱和状态，一部分氢原子转变为氢分子向外逸出，由于焊接时冷却速度很大，当氢来不及逸出时，便留在焊缝内形成了气孔，另一部分氢原子溶解于焊缝金属中的称为固溶氢，其余的称为扩散氢，当温度进一步下降，固溶氢减少，扩散氢增加，由于氢原子半径很小，在常温下也能在金属晶格中自由扩散。