20 道手工电弧焊（SMAW）练习题及答案

1. 1. SMAW 焊接电源具有下降的伏安特性曲线。为什么这种恒流输出适合弧长不断变化的手工焊接工艺？

   • A.输出电压保持恒定而电流急剧上升，电弧会自动烧回到预设弧长。
   • B.弧长增加时输出电流随之上升，因此长弧会自动多熔敷填充金属。
   • C.电弧电压大幅变化时电流也随之大幅变化，电弧可自行修正弧长。
   • D.电弧电压大幅变化时电流只有小幅变化，手部抖动几乎不改变热输入。✓ 答案

   恒流（下降）特性使弧长变化引起电压波动时电流几乎保持不变，因此焊工手部不可避免的抖动几乎不改变热输入和熔化速度。恒压特性正好相反，用于送丝的焊接工艺，由机器而不是手来调节电弧。

   编号 QB-ZUMP3K依据： AWS Welding Handbook, Volume 2, Welding Processes—Part 1报告此题的问题

2. 2. SMAW 焊条的药皮同时承担多项作用。保护电弧和熔池的气体来自哪里？

   • A.来自药皮中的成分在电弧高温下分解产生的气体。✓ 答案
   • B.来自与焊钳相连的独立保护气瓶输送的气体。
   • C.来自已凝固焊道表面熔渣层受热蒸发的气体。
   • D.来自被药皮铁粉电离后卷入电弧的周围空气。

   SMAW 属于自保护焊接：药皮中的纤维素、碳酸盐等成分在电弧高温下分解，产生气体把空气排出电弧区。因此不需要外接气源，也因此风对该工艺的影响远小于对气体保护的送丝工艺。

   编号 QB-GCFHGJ依据： AWS Welding Handbook, Volume 2, Welding Processes—Part 1报告此题的问题

3. 3. 为什么每道焊缝之间必须把熔渣完全敲净并用钢丝刷刷干净？

   • A.残留熔渣会被下一道焊缝卷入，形成夹渣缺陷。✓ 答案
   • B.残留熔渣会硬化，把后续使用的敲渣锤敲钝。
   • C.残留熔渣会增加重量，使接头在冷却时产生变形。
   • D.残留熔渣会积蓄热量，使道间温度超出规定上限。

   熔渣是非金属氧化物壳层，若在下一道焊接时仍留在坡口内，熔融金属会覆盖其上而不能与干净钢材熔合，形成夹渣，并掩盖其下的未熔合。道间清理不彻底造成的夹渣是弯曲试验不合格的主要原因之一。

   编号 QB-YU9CWH依据： AWS D1.1, Structural Welding Code—Steel报告此题的问题

4. 4. 某焊机在规定输出下的额定负载持续率为 60%。如果焊工把输出电流提高到该额定值以上，会发生什么？

   • A.可用负载持续率上升，因为电流大时每条焊缝用时更短。
   • B.负载持续率翻倍，因为额定输出是按最大输出的一半标定的。
   • C.负载持续率不变，因为它只取决于车间的环境空气温度。
   • D.可用负载持续率下降，过热保护可能使焊机停止输出。✓ 答案

   负载持续率是指焊机在十分钟周期内可以输出某一电流而不过热的时间比例，而绕组和整流器的发热与电流的平方成正比。因此提高电流必然缩短可连续负载的时间，超出后会触发过热保护。

   编号 QB-KCHHZN依据： NEMA EW 1, Electric Arc Welding Power Sources报告此题的问题

5. 5. 焊钳接正极、工件接负极，即直流电极正接（DCEP，也称反接）。这样接线在电弧处会产生什么效果？

   • A.约三分之二的电弧热量作用在焊条一侧，熔深更大。✓ 答案
   • B.电弧热量在焊条与工件之间均分，与交流焊时完全相同。
   • C.电弧热量几乎全部先被熔渣吸收，然后再传给母材。
   • D.约三分之二的电弧热量作用在工件一侧，熔敷速度更高。

   直流焊接时电弧正极约获得三分之二的热量，因此直流反接（DCEP）把热量集中在焊条端部，形成深而有穿透力的熔深形态。直流正接（DCEN）则相反，更多热量进入工件，熔敷速度更快而熔深较浅。

   编号 QB-3VBCEN依据： AWS Welding Handbook, Volume 2, Welding Processes—Part 1报告此题的问题

6. 6. 学员起弧时总是把焊条粘在钢板上。下列哪一项描述了正确的起弧方法以及处理粘条的正确做法？

   • A.把电流调到远高于焊接工艺规程的数值，让焊条不会粘住。
   • B.用力压住焊条直到药皮烧穿，然后把焊钳竖直向上拔起。
   • C.用划擦法或敲击法起弧，粘条时快速扭动或松开焊钳。✓ 答案
   • D.戴着面罩猛拉电缆把焊条拽下，再在同一冷点上重新起弧。

   公认的两种起弧方法是划擦法（像划火柴一样）和敲击法（垂直落下后立即提起），都能在不把焊条端部焊死在板上的情况下建立电弧。焊条粘住时应快速扭动折断，或打开焊钳松开焊条，因为猛拉电缆可能带倒工件或拉倒焊机。

   编号 QB-JC67UM依据： AWS EG2.0, Guide for the Training of Welding Personnel: Level I—Entry Welder报告此题的问题

7. 7. 在 AWS A5.1 分类 E7018 中，数字 70 告诉焊工什么？

   • A.药皮下面焊芯的直径，单位为百分之一英寸。
   • B.使用该焊条时要求的最低预热温度，单位为十华氏度。
   • C.药皮可承受的最低电流，单位为每英寸焊条十安培。
   • D.熔敷金属的最低抗拉强度，单位为千磅每平方英寸。✓ 答案

   在 EXXYZ 编号体系中，E 表示焊条，前两位数字表示熔敷金属的最低抗拉强度，单位为千磅每平方英寸，因此 E70xx 至少为 70,000 psi，E60xx 至少为 60,000 psi。焊条规格另行标注，指的是焊芯直径而不是带药皮的外径。

   编号 QB-2VYZ8M依据： AWS A5.1, Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding报告此题的问题

8. 8. 焊条 E7024 的第三位数字是 2。这个数字说明了什么？

   • A.可用于平焊、横焊、仰焊和立向下焊。
   • B.只能用于平焊位置和水平角焊缝位置。✓ 答案
   • C.只能在交流电下按额定电流的三分之二使用。
   • D.可用于全部位置，包括立向上焊和仰焊。

   第三位是位置代号：1 表示全位置，2 表示仅平焊和水平角焊，4 表示平焊、横焊、仰焊和立向下焊。E7024 是含大量铁粉的快填型焊条，熔池大而流动性强，无法在其他位置托住，所以被限定为 2。

   编号 QB-NC87CR依据： AWS A5.1, Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding报告此题的问题

9. 9. 要在生锈且带氧化皮的钢板对接接头上焊开口根部焊道，需要一种熔池凝固快、能穿透污染物的焊条。哪一类合适？

   • A.低氢型药皮，例如 E7018，采用拖曳法配合很短而安静的电弧。
   • B.快填型铁粉药皮，例如 E7024，采用拖曳法配合厚重的熔渣。
   • C.填凝型金红石药皮，例如 E6013，采用柔和的浅熔深电弧。
   • D.快凝型纤维素药皮，例如 E6010，用挑弧法配合穿透力强的电弧。✓ 答案

   快凝型纤维素焊条电弧冲力大、穿透力强，熔渣薄且凝固快，可以在开口根部托住熔池并烧穿铁锈和氧化皮。快填型和填凝型焊条电弧柔和、熔渣厚重，容易在根部搭桥而不能穿透。

   编号 QB-5V22SQ依据： AWS A5.1, Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding报告此题的问题

10. 10. E6010 与 E6011 之间的实际区别是什么？

    • A.E6011 只能平焊和横焊，而 E6010 可以全位置焊接。
    • B.E6011 属于低氢型药皮，而 E6010 属于纤维素型药皮。
    • C.E6011 可用交流或直流反接，而 E6010 只能用直流反接。✓ 答案
    • D.E6011 熔敷金属抗拉强度 70 ksi，而 E6010 为 60 ksi。

    两者都是 60,000 psi 级、全位置的快凝型纤维素焊条，但 E6010 以钠为基，需要直流反接提供稳定的电离条件；E6011 药皮中的钾能在交流电过零瞬间维持电弧重燃。因此只有交流变压器焊机时应选 E6011。

    编号 QB-26DAJZ依据： AWS A5.1, Specification for Carbon Steel Electrodes for Shielded Metal Arc Welding报告此题的问题

11. 11. 一盒低氢焊条在潮湿车间的工作台上敞开放置了一整夜。用这些焊条焊接刚性较大的碳钢接头有什么风险？

    • A.水分使药皮冷却，可能使电弧偏离接头难以对中。
    • B.水分冲掉药皮中的稳弧剂，可能造成熔渣量不足。
    • C.水分分解出的氢进入焊缝，可能引起焊道下裂纹。✓ 答案
    • D.水分提高熔敷金属强度，可能造成强度过匹配。

    低氢型药皮的全部意义就在于隔绝水分，因为水在电弧中分解，使原子氢溶入熔池。接头冷却时氢聚集在硬化的热影响区，在拘束条件下会引起延迟的氢致裂纹，同时还会产生气孔。

    编号 QB-JNJF52依据： AWS D1.1, Structural Welding Code—Steel报告此题的问题

12. 12. 在施工现场，低氢焊条的正确保管和使用做法是什么？

    • A.放进冷冻柜低温保存，使焊条在使用前不会结露受潮。
    • B.使用前保持密封，开封后放入保温烘箱，并少量领用。✓ 答案
    • C.浸泡在干净的机油中，使药皮完全无法吸收任何水分。
    • D.放在工作台上敞开的纸箱里，需要时用焊炬火焰烘干。

    低氢焊条以密封容器供货，开封后必须放入保温烘箱使药皮保持干燥，并且每次只发放焊工在允许的暴露时间内能用完的数量。用火焰烘烤、浸油或冷冻要么无法除去水分，要么会带来污染。

    编号 QB-Z52YCY依据： AWS D1.1, Structural Welding Code—Steel报告此题的问题

13. 13. 焊工把弧长保持得远大于焊芯直径。焊道上会出现什么现象？

    • A.飞溅、气孔和咬边，焊道宽而不稳，保护作用变差。✓ 答案
    • B.焊道堆高过大，两侧出现焊瘤，电弧吹力明显不足。
    • C.焊道窄而突起，两侧夹渣，并且焊条经常粘在板上。
    • D.熔深很大，焊道表面平滑，几乎看不到任何飞溅。

    一般规则是弧长大致等于焊芯直径；弧长过大时保护气罩扩散，空气进入熔池而产生气孔，同时电弧漂移使金属飞散，形成飞溅和咬边。弧长过小则相反：容易粘条并形成窄而突起的焊道。

    编号 QB-HN75YY依据： AWS EG2.0, Guide for the Training of Welding Personnel: Level I—Entry Welder报告此题的问题

14. 14. 焊到钢板端部时电弧乱窜、偏离接头，靠近搭铁夹的位置最为严重。这是什么现象，如何纠正？

    • A.交流下的磁偏吹；改用直流正接并提高焊接电流。
    • B.直流下的磁偏吹；改用交流或改变搭铁夹的位置。✓ 答案
    • C.药皮产生的气流紊乱；在焊钳上加装保护气喷嘴。
    • D.直流下的熔渣干扰；每次接头处打磨并加大摆动幅度。

    直流电在电弧和工件周围建立稳定磁场，当磁场不平衡时（例如在接头端部或靠近搭铁连接处）就会把电弧推离接头。交流电方向不断变化，磁场无法在单一方向上建立，改变或分设搭铁连接点也可使磁场重新平衡。

    编号 QB-Y5PM7X依据： AWS Welding Handbook, Volume 2, Welding Processes—Part 1报告此题的问题

15. 15. 为什么焊机上的工作电缆（回路线）和设备接地线不是同一回事？

    • A.工作电缆用来把机壳接地，接地线用来构成焊接电流回路。
    • B.两者作用相同，只要截面积一样就可以互换使用而不影响安全。
    • C.工作电缆把焊接电流送回焊机，接地线用于故障时的人身安全。✓ 答案
    • D.工作电缆只承载故障电流，接地线才是焊接电流的回路导体。

    工作电缆是焊接回路的一半，必须通过洁净的金属对金属夹持连接把全部焊接电流送回焊机。设备接地线根本不承载焊接电流，它把机壳等电位连接，使内部绝缘损坏时能跳开过流保护，而不是让外壳带电。

    编号 QB-GNUSSX依据： ANSI Z49.1, Safety in Welding, Cutting, and Allied Processes报告此题的问题

16. 16. 焊接电缆截面偏小，不适合所用电流，而且在长时间焊接过程中一直盘绕在地面上。会有什么后果？

    • A.电压降减小、电缆更凉，因为盘绕的线圈散热更加均匀。
    • B.焊钳处的空载电压升高，因此起弧比平时更省力更容易。
    • C.电压降和发热增大，盘绕产生的电感还会使电弧不稳定。✓ 答案
    • D.搭铁夹处的极性发生反转，因此熔深形态会整个反过来。

    电缆规格必须按电流以及焊把线加回路线的总长度选择，因为电阻随长度增加、随截面积减小而增大；截面偏小或过长的电缆会造成电弧处电压下降，损失的能量在铜导体中转化为热量。盘绕的电缆还会增加电感，阻碍电流变化，使电弧更难稳定。

    编号 QB-X5BA2W依据： ANSI Z49.1, Safety in Welding, Cutting, and Allied Processes报告此题的问题

17. 17. 一个班组要在没有市电供应的桥梁维修现场施焊。应选择哪种焊接电源，为什么？

    • A.整流式焊机，因为整流后的输出可以直接由蓄电池组供电。
    • B.变压器式焊机，因为它无需整流即可把现场电压降下来。
    • C.发动机驱动焊机，因为它能在现场自行发电供焊接使用。✓ 答案
    • D.逆变式焊机，因为它的高频电路本身不需要输入电源。

    发动机驱动的发电机或交流发电机自带原动机，只要有燃料就能在任何地方输出焊接电流，是管道、结构和维修等野外作业的标准设备。变压器、整流器和逆变器都只是转换输入的市电，没有电源就无法工作。

    编号 QB-FNGFMW依据： AWS Welding Handbook, Volume 2, Welding Processes—Part 1报告此题的问题

18. 18. 在 SMAW 中，行走角是从什么基准量起的？拖曳角又把焊条向哪一侧倾斜？

    • A.从竖直方向横跨焊道宽度量起，焊条在两个板件之间保持垂直。
    • B.从行走线量到焊缝轴线，焊条始终向熔池前方一侧倾斜。
    • C.从钢板表面横跨接头量起，焊条向前方未焊的冷金属倾斜。
    • D.从竖直方向沿行走线量起，焊条向已完成的焊道一侧倾斜。✓ 答案

    行走角是在包含行进方向的平面内，相对于垂直于焊缝轴线的直线量取的；而工作角是相对于接头两侧板面量取的。拖曳角（后倾角）使焊条指向已焊完的焊道方向，从而让流动的熔渣拖在熔池后面，不会跑到前面被卷入。

    编号 QB-66TM86依据： AWS A3.0, Standard Welding Terms and Definitions报告此题的问题

19. 19. 焊工把同一接头由平焊改为立向上焊。热输入和操作手法应作哪些改变？

    • A.提高电流，采用又宽又快的摆动，让熔池来不及下淌。
    • B.降低电流，采用直线焊道或幅度受控的摆动，托住熔池。✓ 答案
    • C.提高电流并改用直流正接，使热量更多留在母材一侧。
    • D.电流保持不变，只加快行走速度，因为重力会使焊道变薄。

    在非平焊位置，熔池只能靠表面张力和已凝固金属的托台支撑，因此电流要比平焊时降低，使熔池足够小、能在下淌前凝固。采用直线焊道或幅度受限的摆动（通常不超过约二点五到三倍焊条直径）可以控制熔敷金属；仰焊同样需要降低电流。

    编号 QB-PNYST6依据： AWS EG2.0, Guide for the Training of Welding Personnel: Level I—Entry Welder报告此题的问题

20. 20. 焊条在焊道中途烧完，焊工必须重新起弧。正确的弧坑接头重新起弧方法是什么？

    • A.在弧坑前方起弧，退回弧坑内填满，然后继续向前施焊。✓ 答案
    • B.在弧坑后方的冷钢板上起弧，向前越过熔渣继续施焊。
    • C.在弧坑很前方起弧，把弧坑留在原处等以后打磨处理。
    • D.直接在弧坑最深处起弧，不作停留立即继续向前施焊。

    在弧坑前方起弧，可把不可避免的起弧气孔和弧擦留在坡口内，随后焊道会将其重熔；然后短距离退回可重新加热弧坑，使接头充分熔合。继续向前之前把弧坑填满，可恢复完整截面并消除引发弧坑裂纹的收缩缩孔。

    编号 QB-X3D52W依据： AWS EG2.0, Guide for the Training of Welding Personnel: Level I—Entry Welder报告此题的问题

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