1、焊工中级（焊接设备及工具）模拟试卷 1 及答案与解析一、问答题1 什么叫磁性、磁场、磁力线和磁通量?2 什么叫磁化、剩磁?3 什么叫电流的磁效应?4 什么叫电磁感应?5 什么叫自感、互感?6 电弧焊机分哪几类?7 电焊机型号是怎样标志的?8 对焊条电弧焊用电焊机有什么要求?9 什么是电焊机的外特性?与电弧静特性有什么关系?10 什么叫电焊机的动特性?其好坏取决于什么?11 电焊机的调节特性指什么?12 电焊机的负载持续率(暂载率)怎样表示?13 如何识别电焊机铭牌?14 为什么焊条电弧焊时要求弧焊电源的外特性是陡降的?15 BX1-330 型弧焊变压器的构造及其工作原理是什么 ?16 BX13
2、30 型弧焊变压器怎样调整电流?17 BX3-300 型弧焊变压器的构造及其工作原理是什么 ?18 BX3-300 型弧焊变压器怎样调整电流?19 交流电焊机常见故障有哪些?怎样消除?20 ZXG 型硅整流式直流电焊机的构造怎样?如何调节焊接电流?21 什么叫逆变焊机? 试说明其工作原理。22 ZX7-400 型焊机是如何调节电流的?23 简述 ZX 系列逆变弧焊整流器的结构、工作原理及电流调节。24 ZX 系列逆变弧焊整流器外部常见故障有哪些?怎样消除?25 硅整流式电焊机常见故障有哪些?怎样消除?26 各类电焊机有何优缺点?各适用于何种场合?27 试比较交流和直流弧焊电源的特性。28 如何
3、选择弧焊电源?29 使用弧焊电源时对电缆、熔断器及开关各有何要求?30 手弧焊电源的维护应注意什么?31 电焊工具及辅助工具有哪些?怎样选用焊钳和护目玻璃?32 怎样选用焊接导线的截面积?33 氩弧焊常用的工具有哪些?其主要作用是什么?焊工中级（焊接设备及工具）模拟试卷 1 答案与解析一、问答题1 【正确答案】 物体具有吸引铁屑的能力叫磁性。磁性作用的范围叫磁场。任何一磁铁均有两个磁极，一端叫北极，以 N 表示；另一端叫南极，以 s 表示。铁屑在磁场中，能够排列成闭合的回路，这种磁场作用叫做磁力，表示磁力方向(铁屑排列方向)的线叫磁力线。磁场内磁场强度的分布情况，可以引用磁力线来表示见图14-
4、1。两磁极端的磁力线密度最大，所以磁场最强。在磁场内，通过某一面积(垂直于磁力线)的磁力线数量叫磁通量，用 表示，其单位为韦伯(wb)。磁铁的特性是同性相斥，异性相吸。【知识模块】 焊接设备及工具2 【正确答案】 能够被磁铁所吸引的材料称为铁磁材料。铁磁材料在外磁场的作用下产生了磁性，称为磁化。铁磁材料磁化后，当外磁场消失时，还存在着一定的磁性，称为剩磁。【知识模块】 焊接设备及工具3 【正确答案】 通电导线的周围与磁铁一样，也存在着磁场，这种由电流产生磁场的现象叫电流的磁效应。通电导线周围所产生的磁场方向可用右手螺旋定则来判断。【知识模块】 焊接设备及工具4 【正确答案】 导体在磁场中作切割
5、磁力线的运动，则在导线上会感应出电流来，这种现象叫作电磁感应。导线两端感应出来的电势叫感应电动势。若导线是闭合电路，则电路中就会产生感应电流。感应电动势的方向可按右手定则来判断，见图14-2。感应电流所建立起来的磁场方向与原磁场的方向始终相反。【知识模块】 焊接设备及工具5 【正确答案】 将绕组接到交流电源上，绕组内部的磁通量随着电流的交变而变化，因而在绕组内产生感应电动势。这种因绕组本身电流的变化而在绕组内产生的感应电动势，叫做自感电动势，见图 14-3(a)、(b)。这种现象称为自感。 将两个绕组放得很近或同绕在一个铁芯上，如图 14-3(c)、(d)，第一个绕组( 1)通电后产生磁通(1
6、)，其中一部分磁通通过第二个绕组( 2)。当 1 中的电流变化时，会引起通过2 中的磁通变化而感应出电动势。反之，当 2 中的电流变化时，也会引起 1 中的磁通变化而感应出电动势，该电动势叫做互感电动势。这种现象，称为互感。【知识模块】 焊接设备及工具6 【正确答案】 (1)按焊接电流种类分，有直流电焊机和交流电焊机两类。直流电焊机又可分为旋转式(焊接发电机)和整流式(焊接整流器、逆变焊机等)两种。(2)按电焊机结构分，有旋转式直流电焊机、整流式直流电焊机和交流电焊机。旋转式直流电焊机包括：三电刷裂极式、三电刷差复激式、间极磁分路式、它激式和平复激式等。目前此类焊机已被强制淘汰使用。整流式直流
7、电焊机包括：磁放式、动绕组式、动铁芯式、饱和电抗器式和可控硅式等。常用的有 ZXG-300 型磁放大式硅整流电焊机和广泛使用的 ZX7-400 逆变焊机。交流电焊机包括：动铁芯式、动绕组式和同体式等。常用的有 BX1-330 型动铁芯式交流电焊机。【知识模块】 焊接设备及工具7 【正确答案】 (1)电焊机型号的标志方法如下：(2)电焊机的大、小类名称及其代表符号见表 14-1。附加特征：如焊接发电机为柴油机拖动；焊接变压器为铝绕组；焊接整流器为硅整流器等。 特殊环境：如高原用的焊机；热带用的焊机等。【知识模块】 焊接设备及工具8 【正确答案】 对电焊机的要求是：(1)引弧电压 (空载电压)既要
8、利于引弧，又要保证焊工的安全。直流电焊机为5590V，交流电焊机为 6080V。(2)具有陡降的外特性曲线。曲线陡降，表明电弧长度变化时，焊接电流变化很小。短路时，限制短路电流不超过焊接电流的 15 倍。(3)短路时，电弧电压等于零，恢复到工作电压(2540V)的时间应不超过005s。(4)具有足够的功率和一定的电流调节范围，以适应不同工况的需要。(5)焊机结构轻巧、维修方便。【知识模块】 焊接设备及工具9 【正确答案】 电焊机的外特性是表示焊接电流与电弧电压之间的关系，见图 14-4 的曲线 1。曲线 2 为电弧静特性。 由图 14-4 可见，电弧静特性曲线与电焊机的外特性曲线相交，有两个交
9、点 O 和 P。O 为电弧引燃点，电弧开始引燃时，电压接近空载电压，电流很小，电弧不稳定。P 为电弧稳定燃烧点，焊接过程中，电弧的长度不断变化，因此电弧的静特性曲线也随之变化，如图 14-5 所示。当曲线 2变为曲线 3 时，P 点移至 P1 点，电弧电压上升，而焊接电流则由 I1 变至 I2 电焊机的外特性曲线越陡，则焊接电流的变化就越小。【知识模块】 焊接设备及工具10 【正确答案】 电焊机的动特性指电焊机适应焊接电弧变化的特性。焊接过程中，电弧在不断的引燃和燃烧。当电极与焊件接触时会产生短路电流，而电极提起时又达到空载电压，熔滴过渡中也会产生这种频繁的短路和再引燃过程，因此电弧会产生变化
10、。如果电焊机输出的电流和电压不能很快适应，电弧就不能稳定燃烧，甚至熄灭。电焊机适应这种变化的性能好坏取决于焊机的电感量，即感抗过大或过小都使电弧稳定性变差。【知识模块】 焊接设备及工具11 【正确答案】 电焊机的调节特性指选用不同的焊接工艺参数时，要求电焊机能够通过调节得出不同的电源外特性。因为当弧长一定时，每一条电源外特性曲线和电弧静特性曲线的交点中只有一个稳定工作点。【知识模块】 焊接设备及工具12 【正确答案】 电焊机的负载持续率是用百分数表示的。计算式为 负载持续率(FS)= 100 我国规定手工电焊焊机的额定负载持续率为 60。【知识模块】 焊接设备及工具13 【正确答案】 每台电焊
11、机上都有铭牌，在铭牌上都列有该台焊机的型号和主要参数。如输入的初级电压、相数、功率、发电机，还有接法、转数、功率。输出的次级，列有空载电压、工作电压、电流调节范围、负载持续率等内容。【知识模块】 焊接设备及工具14 【正确答案】 焊条电弧焊时要求弧焊电源的外特性是陡降的，其原因是：在焊接过程中，电弧长度难免发生变化。从焊接质量来看，希望弧长变化时，焊接电流变动越小越好，而陡降外特性曲线的弧焊电源能使电弧长度变化时，电流变化小，电弧稳定燃烧，且有恢复原电弧长度调节能力。另外在熔滴过渡发生短路情况时，能限制短路电流的幅值，避免焊机受到损坏。【知识模块】 焊接设备及工具15 【正确答案】 BX1-3
12、30 型交流电焊机是一种常用的电焊机，其结构属于动铁芯漏磁式。空载电压 6070V，工作电压 30V。电流调节有粗调和细调，调节范围为50450A。 电焊机是由主铁芯、可动铁芯、一次绕组和二次绕组组成。一次绕组全部绕在主铁芯的一个柱上；次级绕组分两部分，一部分绕在一次绕组外面，另一部分绕在主铁芯的另一个柱上兼作电抗线圈，见图 14-6。BX1-330 型交流电焊机的工作原理是：当一次绕组通入交流电流 i1，时，即产生交变磁场，主磁通 1 沿整个铁芯的回路闭合，在一、二次绕组中均感应出电动势来。 在未引弧时，电焊机处于空载状态，二次绕组没有电流通过，电抗线圈不产生压降，得到较高的空载电压，便于引
13、弧。 引燃电弧后，二次绕组中便有电流通过，同时在铁芯内产生磁通。由于可动铁芯中的漏磁显著增加，二次绕组电压就下降，从而获得陡降的外特性。 短路时，由于很大的短路电流通过电抗线圈，产生了很大的电压降，使次级线圈的电压接近于零，从而限制了短路电流。【知识模块】 焊接设备及工具16 【正确答案】 电流调节有粗调和细调。电流粗调有两档，是利用次级线圈接线板上的接线柱改变次级线圈的匝数来调节电流。当连接片在 I 位置时，空载电压为70V，电流在 50180A 内调节，见图 14-7；当连接片在位置时，空载电压为60V，电流在 160450A 内调节。电流细调是利用手柄改变可动铁芯的位置，即改变漏磁的大小
14、来调节电流。当铁芯向外移动时，漏磁减小，电流增大，见图 14-8；反之则电流减少。【知识模块】 焊接设备及工具17 【正确答案】 BX3-300 型是目前应用较广的一种动圈式漏磁弧焊变压器。 (1)焊机构造。BX3-300 型焊机初级线圈和次级线圈分别设置在变压器铁芯柱的下方，相互间磁耦合不紧密，漏磁较大，见图 14-9。 (2)工作原理。在空载时，由于次级绕组无焊接电流通过，因此不存在次级漏磁通，则无降压现象，故能保持原始较高的空载电压，有利于引弧。 焊接时，由于焊接电流的存在，使漏磁通随着焊接电流的增大而增大，使焊机获得下降的外特性。 在焊接短路时，由于短路电流很大，由此而产生的漏磁造成很
15、大的电压降，从而限制了短路电流的增长。【知识模块】 焊接设备及工具18 【正确答案】 该焊机电流调节有两种方法，即粗调和细调。粗调节是通过改变一、二次绕组匝数来实现的。细调节是通过改变一、二次绕组距离来实现的。【知识模块】 焊接设备及工具19 【正确答案】 交流电焊机常见故障及其消除方法见表 14-2。【知识模块】 焊接设备及工具20 【正确答案】 ZXG 型系列电焊机常用的有 ZXG-300 和 ZXG-500：型两种，其中以 ZXG-300 型用得较多。它的空载电压 70V，工作电压 2530V，电流范围15300A。ZXG-300 型是由三相降压变压器、三相磁放大器(饱和电抗器和硅整流器
16、组)、输出电抗器、通风机组以及控制系统等组成。调节在面板上的瓷盘电位器，改变磁放大器控制线圈中的直流电流大小，使铁芯中的磁通发生相应变化，即可调节焊接电流。【知识模块】 焊接设备及工具21 【正确答案】 逆变焊机是一种采用了逆变技术的弧焊整流器，是一种新型节能弧焊电源。它具有效率高、体积小、电弧稳定性好、焊接质量高、操作容易、维修方便等优点。适用于电力建设、钻井平台、建筑工地、设备维修等需要频繁移动焊机的作业场所。逆变弧焊电源的原理框图如图 14-10 所示。逆变焊机通常都采用三相交流电源供电。380V 交流电经三相全波整流后变成脉动直流电，经滤波变频后变成几百赫兹到几万赫兹的中频高压交流电，
17、再经中频变压器降压，整流后变成低压直流电。通过这一系列逆变过程，实现了整机闭环控制，改善了焊接性能。 根据逆变器所采用的快速开关元件的不同，还可分为晶闸管式、晶体管式、场效应管式三种逆变电源。【知识模块】 焊接设备及工具22 【正确答案】 ZX7-400 型焊机的电流调节分为粗调和细调。粗调是通过调节功率转换开关进行的，共有两挡：40140A 为一挡， 115400A 为一挡。在调粗时，严禁带负载。细调是通过调电流控制旋钮，分为 10 等分，从最小到最大可调节。远离焊机时，可通过遥控器来进行细调。【知识模块】 焊接设备及工具23 【正确答案】 该焊机是一种可控硅逆变式多功能直流弧焊机，特点是小
18、型、重量轻、高效、节能、电弧稳定、飞溅少、焊接工艺性能好等。此焊机适用于手工电弧焊、TIG 焊、碳弧气创、螺柱焊，能多台并联使用。还备有遥控盒，可远距离调节焊接电流。 (1)焊机构造。机芯主要由三相桥式整流器、串联可控硅的逆变器、中频变压器、电控器、单相全波整流器及逻辑控制板等组成。 (2)工作原理。此焊机工作原理基于频率变换原理，其电路见图 14-11。输入工频三相交流电，经三相桥式整流器整成直流，又被一可控硅串联逆变器转换成 045kHz 的交流电，再经中频变压器降压、整流、滤波、输出直流。通过逻辑控制电路，实现整机闭环控制。对于手工电弧焊，提供优良的等功率外特性(见图 14-12)和热引
19、弧功能，与传统的下降特性比较，对电弧长度变化不敏感，可保持适当的焊接温度和热输入，容易控制焊接熔池。对 TIG 焊，可提供恒流特性(见图 14-13)。同时，逻辑电路可提供程序控制、整机保护和良好的电网波动补偿能力(10)。(3)焊接电流的调节。电流调节分为两档，粗调和细调。粗调可调节面板上的电流分档开关(禁止带负载切换)。细调可调节面板上的输出电流调节旋钮，远距离施焊，细调应用遥控盒调节。【知识模块】 焊接设备及工具24 【正确答案】 焊机内部发生故障或机内某部件失灵时，后面板上的空气开关会自动跳闸，可将空气开关重合一次，看是否属于瞬时性故障，但不允许多次强行重合。确实发生故障应请厂家或懂得
20、该机线路的人员进行开机修理，焊工不得乱动。 ZX 系列逆变弧焊整流器常见故障、产生原因及排除方法，见表 14-3。【知识模块】 焊接设备及工具25 【正确答案】 硅整流式电焊机常见故障及消除方法见表 14-4。【知识模块】 焊接设备及工具26 【正确答案】 各类电焊机的优缺点及其应用范围见表 14-5。【知识模块】 焊接设备及工具27 【正确答案】 交流和直流弧焊电源特性的比较参见表 14-6。【知识模块】 焊接设备及工具28 【正确答案】 一般应根据以下几方面来选择弧焊电源：(1)根据焊接电源的要求。(2)根据焊接工艺方法。(3)根据焊接电源的功率 (即焊接电流) 大小。(4)根据工作条件的
21、要求。弧焊电源应根据生产实际恰当选择。选择合适的焊接电源，既能保证焊接头的质量，又可提高经济效益。【知识模块】 焊接设备及工具29 【正确答案】 使用弧焊电源时，必须选择好的电缆、熔断器、开关等主要附件。(1)电缆。焊接电缆经常移动、弯曲，要求其既要柔软性好、容易弯曲、绝缘性好，又要有足够的导电截面积。一般常用多股紫铜软线制成。(2)熔断器。熔断器是低压电路中常用的保护电器，对交流和整流式弧焊机，熔断器的额定电流应等于或略大于该焊机的额定初级电流。(3)开关。交流焊机和弧焊整流器开关的额定电流，应等于或略大于焊机的额定初级电流。【知识模块】 焊接设备及工具30 【正确答案】 手弧焊电源的维护应
22、注意以下几点：(1)焊机应放置在干燥通风的地方，搬动时要防止剧烈震动。(2)接入网路时，要仔细检查各接线是否正确，接头是否拧紧。(3)接地(或接零)线是否接牢。(4)整流式弧焊机应注意检查通风系统有无故障，组容保护是否可靠，硅元件是否击穿。(5)焊机必须在额定最大焊接电流范围内和相应的负载持续率下工作，不允许长时间短路和过载。(6)停止工作时，应及时切断电源。户外工作要遮盖好焊机。【知识模块】 焊接设备及工具31 【正确答案】 电焊工具有电焊钳、面罩、黑玻璃等。辅助工具有尖头锤、钢丝刷、代号钢印等。电焊钳用来夹紧焊条和传导电流，根据焊接电流选用。常用的型号 G-352，05kg，可夹住 25m
23、m 直径的焊条，安全电流为 300A。护目玻璃用来保护眼睛，避免强光及有害紫外线的损害。护目玻璃按颜色的深浅可分 6 类：7、8、9、10、11、12，号数越大，色泽越深。目前以墨绿色为多。选用时，可根据施焊人员的视力和环境条件进行选用，视力较好或光线充足处，最好用深色的；视力较差或暗处，可选用浅色的。【知识模块】 焊接设备及工具32 【正确答案】 焊接导线用来传导电流，根据焊接电流的大小来选定焊接导线的截面积。电焊机的次级有两根导线，一根与焊件相连(地线)，一般用金属板或硬铝线；另一根与电焊钳相连，用紫铜丝软线，截面积的选择见表 14-7。【知识模块】 焊接设备及工具33 【正确答案】 氩弧焊常用的工具及主要作用如下：焊枪用于传导焊接电流、输送氩气、夹持电极；氩气减压计将高压氩气压力降至工作压力；氩气流量计控制氩气流量；电磁气阀启闭气路。【知识模块】 焊接设备及工具
