[职业资格类试卷]电焊工中级(焊接方法及设备)模拟试卷3及答案与解析.doc
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1、电焊工中级(焊接方法及设备)模拟试卷 3 及答案与解析一、简述题1 焊接方法有哪些?2 什么是焊条电弧焊?3 什么是焊接电弧的静特性?4 什么叫焊接电源? 试述对焊接电源的基本要求 ?5 弧焊电源的种类及用途是怎样的?6 为什么电焊机要有适当的空载电压?7 什么是焊机电源的外特性?8 为什么焊条电弧焊电源外特性必须是陡降的?9 什么是焊机的动特性? 为什么弧焊电源必须有良好的动特性?10 焊机型号的编制方法及意义是怎样的?11 根据焊接电流的种类如何选择弧焊电源?12 根据焊接工艺方法如何选择弧焊电源?13 直流弧焊机如何并联使用?14 交流弧焊机并联运用时应注意哪些事项?15 如何维护和保养
2、交流弧焊机?16 如何维护和保养直流弧焊机?17 如何维护和保养整流弧焊机?18 埋弧焊有什么优点?19 埋弧焊的焊接过程是怎样的?20 以 MZ 一 1000 型自动埋弧焊机为例。自动埋弧焊机的构造是怎样的?21 MZ 一 1000 型自动埋弧焊机的操作方法是怎样的?22 自动埋弧焊设备的维护和保养事项是怎样的?23 CO2 气体保护焊的优点是什么?缺点是什么?24 CO2 气体保护焊设备是由哪些组成的?25 CO2 气体保护焊的弧焊电源有哪些要求?26 CO2 弧焊设备中控制系统的作用是怎样的?27 送丝系统的组成和工作原理是怎样的?28 CO2 气体保护焊焊枪的分类及各自特点是什么?电焊
3、工中级(焊接方法及设备)模拟试卷 3 答案与解析一、简述题1 【正确答案】 按焊接工艺特点和母材金属所处的状态,焊接方法可分为熔焊、压焊、钎焊和特种焊四类。焊接方法的分类见表 31。【知识模块】 焊接方法及设备2 【正确答案】 焊条电弧焊(简称 SMAW)是利用手工操作焊条,用电弧作为热源,熔化焊条和母材而形成焊缝的一种焊接方法。焊条电弧焊如图 3 一 1 所示。焊条电弧焊是熔焊中最基本的一种焊接方法。由于焊条电弧焊使用的设备简单,操作方便,适应各种条件的焊接。目前,虽然自动化焊接方法正在不断推广使用,但对形状复杂,小零件、短焊缝等焊件仍必须采用焊条电弧焊来完成。因此在国内外,焊条电弧焊仍然是
4、焊接工作中应用最广泛的一种焊接方法。【知识模块】 焊接方法及设备3 【正确答案】 在电弧长度一定时,电弧燃烧电压与焊接电流之间的关系称为电弧静特性。表示它们关系的曲线称为电弧静特性曲线。焊接电弧是焊接回路中的负载,它起着把电能转变为热能的作用,在这一点上,它与普通电阻有相似之处,但是,它与普通电阻相比又有明显的特点。普通电阻通过电流时,电阻两端电压与通过的电流值成正比。根据欧姆定律,其比值基本是不变的,称为电阻静特性,如图 32 中的虚线 l 所示。而焊接电弧在燃烧时,电弧两端电压与通过电弧的电流值不成正比关系,其比值是随着电流值的不同而变化,如图 32 中的曲线 2 所示。其中:(1) 是在
5、电流很小情况下的变化。电流小,电弧电压增高。电流增大时使电弧的温度升高,气体电离和阴极电子发射增强,所以维持电弧所需的电弧电压就降低。(2) 为在正常工艺参数焊接时,电流通常从几十安培到几百安培。加大电流只是增对电极材料的加热和熔化程度,电弧电压却不再随着电流强度的改变而改变。(3)当焊接电流从曲线 c 点继续增加时,如果电极直径仍然不变,则由于电极区电流密度过大,电极辉点受电极端面积限制而相对地比正常状态有所压缩,使电极区的电压降增大,于是持电弧所需电弧电压随着焊接电流的增加而增加,形成曲线 。【知识模块】 焊接方法及设备4 【正确答案】 电焊机对焊接所需热量供以电能,是焊接适宜电气特性的电
6、源装置。如弧焊电源、电渣焊变压器等称为焊接电源。焊接电源针对不同的焊接方法要具有一定的外特性。如焊条电弧焊、钨极氩弧焊和碳弧气刨电源的外特性是下降(恒流)特性,CO 2MAGMIG 电弧焊电源的外特性是平特性(恒压特性)。此外,为保证焊接质量以及焊机本身制造和维修的需要,焊接电源还应满足以下要求:(1)有适当的空载电压。焊机空载电压愈高,引弧愈容易,电弧燃烧的稳定性愈好。但空载电压过高,不利于焊工的安全操作。(2)能承受瞬时短路。焊条电弧焊过程中,经常产生瞬时短路现象,过大的短路电流会引起电源设备损坏和严重飞溅等。(3)焊接电源端电压短路后从零值恢复到工作值的时间间隔不应过长。通常规定电压恢复
7、时间不大于 005s。(4) 具有适当的功率和良好调节焊接电流性能,以便根据不同产品和焊接条件选择需要的焊接电源。(5)焊接电源设备应牢固、轻巧和维修方便。【知识模块】 焊接方法及设备5 【正确答案】 弧焊电源是电焊机的主要部分,其种类有直流、交流、脉冲、逆变式弧焊电源四种。具体分类如下:其中弧焊变压器一般应用于焊条电弧焊、埋弧焊和钨极氩弧焊等方法。矩形波交流弧焊电源除了用于交流钨极氩弧焊外,还可应用于埋弧焊,甚至可代替直流弧焊电源用于碱性焊条的焊条电弧焊。直流弧焊发电机可用作各种弧焊方法的电源,也可由柴油机驱动用于没有电源的野外施工。弧焊整流器、弧焊逆变器都可用于各种弧焊方法的电源。脉冲弧焊
8、电源适用于对热输入量比较敏感的高合金材料、薄板和全位置焊接。【知识模块】 焊接方法及设备6 【正确答案】 当焊机没有接负载时,焊接电流为零,此时输出端的电压称为空载电压。焊机的空载电压越高,则加在电极与焊件间的电压越高,这就越有利于阴极发射电子和气体分子电离,使电弧引燃容易,燃烧稳定。但是,空载电压不宜太高,太高则焊工操作时不安全。目前我国生产电焊机的空载电压规定:旋转直流弧焊机应小于 90V,交流弧焊机应小于 80V。【知识模块】 焊接方法及设备7 【正确答案】 规定范围内,焊机弧焊电源稳态输出电流和端电压间的关系,称为电源的外特性。电源的外特性如图 33 所示。电源的外特性通常是以电压为纵
9、轴、电流为横轴的坐标上用曲线形式表达的,该曲线称为电源的外特性曲线。外特性曲线可分为三种,图 33 中的曲线 1、2、3 分别为陡降外特性、平硬外特性和上升外特性。它们反映了电源的工作状况和使用性能。输出电流在运行范围内增加时,端电压随之显著降低的外特性称为陡降外特性。从图 33 可看到陡降外特性的特征:当电流从零开始增加时,电压从空载电压 Uo 逐步下降,直至降到零。电压为零时的电流,I a 称为短路电流。一般陡降外特性焊机短路电流为焊接电流的 120一 130,最大不超过焊接电流的 150。【知识模块】 焊接方法及设备8 【正确答案】 焊条电弧焊时,电弧静特性曲线的交点就是电弧燃烧工作点。
10、为了减小电弧长度变化时造成的焊接电流变化,焊条电弧焊需采用具有陡降外特性焊机。弧长变化时焊接电流的变化,如图 34 所示。其中外特性曲线 1 比曲线 2 下降更陡,当电弧长度由 L1 变到 L2(弧长缩短) 时,具有较陡外特性曲线 1 的焊接电流变化量L 1 比L 2 小,有利于保持焊接规范的稳定。【知识模块】 焊接方法及设备9 【正确答案】 电弧的引燃和燃烧是复杂的、变化的。例如焊条电弧焊引弧时,焊条与焊件相碰,焊机要迅速提供短路电流;焊条抬起时,焊机要很快达到空载电压。焊接过程中焊条金属熔滴过渡到熔池时,很频繁地发生上述短路和重新引弧过程(每秒钟过渡金属约为 2050 滴)。如果焊机输出电
11、流和电压不能很快地适应电弧焊过程中的这些变化,电弧就不能稳定燃烧,甚至熄灭。把焊机适应焊接电弧变化的特性叫做动特性。由于焊机都有带铁心的线圈,电流流过这些线圈时受到一定阻碍,特别在电流变化的一瞬间受到阻碍最大,这种阻碍称为感抗。焊机动特性好坏取决于焊机的感抗大小。感抗过大或过小都使电弧稳定性变差,如引弧困难、飞溅严重、电弧不稳等。所以要求焊机应保证有良好的动特性。【知识模块】 焊接方法及设备10 【正确答案】 根据 GB102491988 国家标准,电焊机产品型号采用汉语拼音字母和阿拉伯数字,电焊机产品型号的编排规定如图 35 所示。型号中 1、2、3、6各项用汉语拼音字母表示,4、5、7 各
12、项用阿拉伯数字表示,若 2、3、4、6、7 项不用时,其他各项排紧。电焊机的大类名称表示方法见表 32。当同时可兼作两大类焊机使用时,其大类名称的代表字母按主要用途选取。 产品型号中的第二字位代表小类名称。在 A、Z、B 三大类弧焊电源中,用 x、P、D 分别代表下降特性、平特性和多特性。在 M、W、N 三大类埋弧焊机和气保护焊机中,小类名称分别用字母表示:Z 一自动焊、B 一半自动焊、 S焊条电弧焊、D 一定位焊、U 一堆焊、G 一切割。但在埋弧焊机中,D 则表示多用途。在等离子弧设备中,以H 表示焊接,以 G 表示切割。在电阻焊机中,不论是点、凸、缝、对焊第一、第二字位均以焊接电流性质加以
13、区分:N 一工频、R 一电容储能、J 一直流脉冲波、z 一二次整流、 D 一低频,B 一变频。在电渣焊机中,以电极形式加以区分:S 一丝极、B 一板极、D 一多用极、R 一熔化嘴。附注特征和系列序号用于区别相同小类的各系列和品种,包括通用和专用产品,派生代号以汉语拼音字母的顺序编排,改进序号按生产改进次数连续编号。特殊环境用的产品在型号末尾加注代表字母,其中:用“T”代表热带环境,“TH” 代表湿热带环境,“TA”代表干热带环境,“G”代表高原环境。典型的电焊机外观如图 36 所示。【知识模块】 焊接方法及设备11 【正确答案】 各种弧焊电源的特点见表 33。(1)由表 33 可知,交流弧焊电
14、源的结构简单、使用可靠、维修容易、效率高、成本低,所以在实际中应尽可能地选用交流弧焊电源。(2)对于船体重要结构的焊接,如采用 E5015 等碱性焊条必须采用直流弧焊电源。另外 CO2 气体保护焊以及碳弧气刨等都应采用直流弧焊电源。(3)对于一般结构焊接的焊条电弧焊,铝及铝合金氩弧焊要采用交流弧焊电源。(4)对于焊接热敏感性大的合金钢、薄板结构、厚板的打底焊和全位置自动焊,采用脉冲弧焊电源比较理想。【知识模块】 焊接方法及设备12 【正确答案】 不同的焊接工艺方法,可选用多种形式的弧焊电源,但必须满足该焊接工艺所要求的电性能,如外特性、动特性、空载电压及调节特性。常用焊接工艺方法的弧焊电源选择
15、见表 34。态的参数。焊机负载持续率等于在选定的工作周期工作中负载运行持续时间对整个周期之比值的百分率,用公式可表示为 国家标准规定:对于容量为 500A 以内的焊条电弧焊机,以 5min 为一个工作周期。例如在5min 内焊接时间为 3min,则负载持续率为 60。对于任何一台焊机,负载持续率越高,允许用焊接电流愈小。设计焊机时,根据其最经常工作条件选定的负载持续率,称为额定负载持续率。额定焊接电流就是指在额定负载持续率下的焊接电流。当实际工作负载持续率与额定负载持续率不同时,允许的焊接电流可按下式换算焊机铭牌上通常标示着不同负载率下的允许焊接电流。使用中决不能超过规定范围,以免焊机超载造成
16、温升过高,甚至烧毁。【知识模块】 焊接方法及设备13 【正确答案】 当一台直流弧焊机限于功率不能供给焊接需要的电流时,可采用焊机并联的方式供电,其并联的要求及方法是:(1)并联的焊机应是同一型号、相似外特性曲线的焊机。(2)并联焊机必须同极性相连,并要注意各发电机负载电流的合理协调分配。(3)同型号差复激式直流弧焊机 AXl 一 500 型的并联线路如图37 所示。同型号裂极式直流弧焊机 AX 一 320 型的并联线路如图 38 所示。(4)各直流弧焊机并联运行必须分别起动,运行正常后验明极性相同时,方可通过并联开关投入使用。(5)硅整流式直流弧焊机并联线路如图 39 所示。先调节焊机 I 与
17、焊机,使两台焊机的空载电压即负载电压都相同,然后合 K1、K 2 及 K3 开关。在焊接过程中,如要改变焊接电流,必须将两只整流器同时调整到相同电压和电流。【知识模块】 焊接方法及设备14 【正确答案】 (1)空载电压相同的焊机,不论型号、容量是否相同都可并联应用。(2)空载电压不同的焊机不能并联运用。如需并联时,必须设法改装,使焊机的空载电压相同。(3)并联运行中的焊机要注意负载电流协调分配,可通过各焊机的电源调节装置调配。(4)交流弧焊机并联时,应将它们的一次线圈接在同一相网路上,二次线圈也必须同相相连。交流弧焊机的并联线路如图 3 一 10 所示。检查并联接线是否正确,可将两台焊机二次线
18、圈的任意两个接线端相图 3 一 10 交流焊机的并联线路连,然后用电压表接其余两接线端。若电压表指示为零,说明接线正确;相反,则为不正确,应调换接线端。(5)多台焊机并联时,可分组、分相接入网路,以利三相负荷平衡。【知识模块】 焊接方法及设备15 【正确答案】 (1)应按照焊机的额定焊接电流和暂载率来使用,不要使焊机过载而被损坏。(2)焊机不允许长时间短路,在非焊接时间内,不可使焊钳与焊件直接接触。(3)调节焊接电流应在空载时进行。(4) 应经常检查接线柱上的螺母,使导线接触良好。检查熔丝是否完好,机壳是否接地,调节机构是否良好。(5)焊机应放在干燥通风的地方,经常保持焊机整洁。露天使用时应罩
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