2025年特種設(shè)備焊接非金屬焊接作業(yè)理論考試筆試試題1（附答案）一、單項(xiàng)選擇題（共20題，每題2分，共40分）1.以下哪種塑料屬于熱固性塑料，不可重復(fù)加熱熔融焊接？A.聚乙烯（PE）B.聚丙烯（PP）C.環(huán)氧樹脂（EP）D.聚氯乙烯（PVC）2.采用熱風(fēng)焊接法焊接聚四氟乙烯（PTFE）時(shí)，適宜的加熱溫度范圍是？A.150~200℃B.250~300℃C.350~400℃D.450~500℃3.非金屬焊接中，“臨界熱輸入”是指？A.保證焊縫熔合的最小熱輸入量B.導(dǎo)致材料分解的最大熱輸入量C.焊縫強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的熱輸入量D.同時(shí)滿足熔合和不分解的熱輸入范圍4.焊接聚碳酸酯（PC）時(shí)，若環(huán)境濕度超過60%，易出現(xiàn)的主要缺陷是？A.未熔合B.氣孔C.裂紋D.咬邊5.以下哪種非金屬材料焊接時(shí)需嚴(yán)格控制冷卻速度，避免因熱應(yīng)力導(dǎo)致變形？A.普通玻璃B.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）C.有機(jī)玻璃（PMMA）D.高密度聚乙烯（HDPE）6.特種設(shè)備用非金屬管道（如PE燃?xì)夤艿溃┖附雍螅碩SGD2002-2021要求，對(duì)接焊縫的卷邊高度應(yīng)不小于母材厚度的？A.5%B.10%C.15%D.20%7.熱板焊接設(shè)備中，加熱板表面的特氟龍涂層主要作用是？A.提高導(dǎo)熱效率B.防止材料粘黏C.增強(qiáng)耐磨性D.降低熱輻射損失8.焊接陶瓷材料時(shí)，常用的過渡層材料是？A.銅基合金B(yǎng).鎳基合金C.鈦基合金D.鋁基合金9.以下哪種焊接方法屬于非接觸式加熱焊接？A.超聲波焊接B.熱板焊接C.摩擦焊接D.熱氣焊接10.聚乙烯（PE）管道電熔焊接時(shí)，若電壓波動(dòng)超過±10%，最可能導(dǎo)致的問題是？A.焊接時(shí)間延長(zhǎng)B.熔接區(qū)過熱分解C.接頭強(qiáng)度不足D.電極氧化11.非金屬焊接中，“焊接窗口”是指？A.焊接設(shè)備的操作可視區(qū)域B.材料允許的溫度-壓力-時(shí)間工藝參數(shù)范圍C.焊縫外觀檢查的合格尺寸范圍D.焊接作業(yè)的安全距離范圍12.焊接聚氯乙烯（PVC）時(shí)，分解產(chǎn)生的有毒氣體主要是？A.氯化氫（HCl）B.一氧化碳（CO）C.二氧化硫（SO?）D.氨氣（NH?）13.碳纖維復(fù)合材料（CFRP）與金屬異種材料焊接時(shí)，關(guān)鍵控制參數(shù)是？A.焊接溫度不超過樹脂分解溫度B.提高焊接壓力以增強(qiáng)機(jī)械嵌合C.延長(zhǎng)加熱時(shí)間確保界面擴(kuò)散D.降低冷卻速度避免熱應(yīng)力14.按照GB/T19809-2021《塑料管材和管件聚乙烯（PE）管材/管材或管材/管件熱熔對(duì)接組件的制備》，熱熔對(duì)接焊接前，管材端面銑削后的平面度應(yīng)小于？A.0.1mmB.0.3mmC.0.5mmD.1.0mm15.超聲波焊接塑料時(shí)，振幅參數(shù)主要影響？A.焊接時(shí)間B.界面摩擦生熱效率C.接頭冷卻速度D.焊接設(shè)備能耗16.以下哪種非金屬材料焊接后需進(jìn)行后處理（如退火）以消除內(nèi)應(yīng)力？A.聚丙烯（PP）B.聚醚醚酮（PEEK）C.聚苯乙烯（PS）D.聚甲醛（POM）17.特種設(shè)備用玻璃鋼（FRP）容器焊接時(shí)，層間固化時(shí)間不足會(huì)導(dǎo)致？A.纖維與樹脂結(jié)合不良B.焊縫厚度不足C.表面氣泡增多D.耐化學(xué)腐蝕性下降18.熱塑性塑料焊接中，“熔體流動(dòng)速率（MFR）”主要影響？A.焊接溫度選擇B.焊縫冷卻收縮率C.熔融材料的流動(dòng)性D.材料的耐老化性能19.焊接有機(jī)玻璃（PMMA）時(shí)，若采用溶劑焊接法，常用的溶劑是？A.丙酮B.乙醇C.甲醇D.汽油20.按照TSG21-2021《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，非金屬壓力容器受壓元件焊接后，需進(jìn)行的非破壞性檢測(cè)方法不包括？A.目視檢測(cè)（VT）B.超聲波檢測(cè)（UT）C.射線檢測(cè)（RT）D.泄漏檢測(cè)（LT）二、判斷題（共10題，每題1分，共10分）1.熱固性塑料因加熱后不可逆交聯(lián)，只能采用膠接或機(jī)械連接，無法焊接。（）2.聚四氟乙烯（PTFE）焊接時(shí)需使用惰性氣體保護(hù)，防止高溫下氧化分解。（）3.非金屬焊接中，材料的熱導(dǎo)率越高，焊接時(shí)所需的熱輸入越小。（）4.電熔焊接PE管道時(shí)，焊接完成后應(yīng)立即拆除夾具，避免冷卻收縮導(dǎo)致應(yīng)力集中。（）5.陶瓷與金屬焊接時(shí)，過渡層的作用是匹配兩者的熱膨脹系數(shù)，減少界面應(yīng)力。（）6.超聲波焊接的接頭強(qiáng)度主要依賴界面分子的擴(kuò)散結(jié)合，與材料的結(jié)晶度無關(guān)。（）7.焊接聚氯乙烯（PVC）時(shí)，為避免分解，應(yīng)采用“高溫短時(shí)間”或“低溫長(zhǎng)時(shí)間”工藝。（）8.玻璃鋼（FRP）焊接時(shí)，層間夾角（纖維方向）對(duì)焊縫強(qiáng)度無顯著影響。（）9.非金屬焊接設(shè)備的溫度控制精度應(yīng)不低于±5℃，否則可能導(dǎo)致材料分解或未熔合。（）10.按照GB/T32491-2021，PE管道熱熔焊接后，卷邊切除檢查時(shí)若發(fā)現(xiàn)卷邊內(nèi)部有雜質(zhì)，應(yīng)判定為不合格。（）三、簡(jiǎn)答題（共5題，每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述熱塑性塑料熱風(fēng)焊接的主要工藝參數(shù)及其對(duì)焊接質(zhì)量的影響。2.分析碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）焊接時(shí)易出現(xiàn)的缺陷類型及預(yù)防措施。3.特種設(shè)備用非金屬焊接接頭的設(shè)計(jì)需考慮哪些關(guān)鍵因素？（至少列出5項(xiàng)）4.對(duì)比熱板焊接與超聲波焊接在塑料焊接中的適用場(chǎng)景及優(yōu)缺點(diǎn)。5.簡(jiǎn)述聚氯乙烯（PVC）焊接時(shí)的安全防護(hù)要求（包括氣體防護(hù)、設(shè)備防護(hù)、個(gè)人防護(hù)）。四、案例分析題（共2題，每題10分，共20分）案例1：某企業(yè)采用熱熔對(duì)接法焊接DN300mm的PE100燃?xì)夤艿溃ū诤?8mm），焊接完成后進(jìn)行卷邊檢查，發(fā)現(xiàn)卷邊高度不均勻（部分區(qū)域僅2mm），且切割卷邊后觀察到焊縫內(nèi)部有黑色斑點(diǎn)。問題：（1）分析卷邊高度不均勻的可能原因；（2）黑色斑點(diǎn)的成因是什么？（3）提出改進(jìn)措施。案例2：某工廠焊接一臺(tái)FRP（玻璃纖維/環(huán)氧樹脂）反應(yīng)釜，焊接過程中發(fā)現(xiàn)層間氣泡數(shù)量超標(biāo)（＞5個(gè)/100cm2），且固化后焊縫硬度低于母材。問題：（1）氣泡超標(biāo)的可能原因有哪些？（2）焊縫硬度低的根本原因是什么？（3）應(yīng)采取哪些工藝調(diào)整措施？參考答案一、單項(xiàng)選擇題1.C2.C3.D4.B5.C6.B7.B8.A9.A10.C11.B12.A13.A14.B15.B16.B17.A18.C19.A20.C二、判斷題1.√2.√3.×（熱導(dǎo)率高，熱量散失快，需更大熱輸入）4.×（需冷卻至規(guī)定時(shí)間后再拆除夾具）5.√6.×（結(jié)晶度影響分子擴(kuò)散能力）7.×（PVC應(yīng)采用“低溫短時(shí)間”避免分解）8.×（層間夾角影響纖維承載方向）9.√10.√三、簡(jiǎn)答題1.熱風(fēng)焊接主要工藝參數(shù)包括：-加熱溫度：需高于材料熔點(diǎn)（如PE為180~230℃），溫度過低導(dǎo)致未熔合，過高導(dǎo)致材料分解；-熱風(fēng)流量：流量過小熱量不足，過大吹走熔融材料；-焊接速度：速度過快導(dǎo)致熔合不充分，過慢導(dǎo)致過熱；-壓力（壓輥或手壓）：壓力不足導(dǎo)致界面結(jié)合不良，過大導(dǎo)致焊縫變??；-焊條與母材匹配性：焊條材質(zhì)、直徑需與母材一致，否則影響結(jié)合強(qiáng)度。2.CFRP焊接易出現(xiàn)的缺陷及預(yù)防：-分層：因熱應(yīng)力或壓力不均導(dǎo)致，需控制加熱/冷卻速率，均勻施加壓力；-氣孔：樹脂固化時(shí)揮發(fā)物或潮濕引起，需預(yù)熱材料（≤80℃去濕），控制環(huán)境濕度＜60%；-纖維燒損：高溫導(dǎo)致，需嚴(yán)格控制焊接溫度（≤樹脂分解溫度，如環(huán)氧＜300℃）；-未熔合：界面污染或溫度不足，需清潔表面（丙酮除油），提高加熱溫度至熔融狀態(tài)。3.特種設(shè)備非金屬焊接接頭設(shè)計(jì)關(guān)鍵因素：-材料相容性：母材與焊材的熱膨脹系數(shù)、化學(xué)穩(wěn)定性匹配；-應(yīng)力分布：避免直角過渡，采用圓角設(shè)計(jì)減少應(yīng)力集中；-承載方向：纖維增強(qiáng)材料需使纖維方向與主應(yīng)力方向一致；-密封要求：對(duì)接接頭需保證貼合度（平面度≤0.3mm），避免泄漏；-耐腐蝕性能：焊縫材料需與介質(zhì)（如酸、堿）相容；-檢測(cè)可達(dá)性：預(yù)留目視或UT檢測(cè)空間，避免隱蔽區(qū)域。4.熱板焊接與超聲波焊接對(duì)比：-適用場(chǎng)景：熱板焊接適用于大尺寸、厚壁件（如汽車保險(xiǎn)杠）；超聲波焊接適用于小尺寸、精密件（如電子器件外殼）。-優(yōu)點(diǎn)：熱板焊接設(shè)備成本低，可焊接復(fù)雜形狀；超聲波焊接速度快（0.1~1s），能耗低。-缺點(diǎn)：熱板焊接周期長(zhǎng)（30~60s），易產(chǎn)生熱變形；超聲波焊接受材料硬度限制（不適用于高剛性材料），設(shè)備成本高。5.PVC焊接安全防護(hù)要求：-氣體防護(hù)：焊接時(shí)分解產(chǎn)生HCl氣體，需在通風(fēng)櫥中操作，或安裝局部排風(fēng)裝置（風(fēng)速≥0.5m/s）；-設(shè)備防護(hù)：加熱設(shè)備需接地，溫度控制器需有超溫報(bào)警功能，避免材料過分解；-個(gè)人防護(hù)：佩戴防酸堿手套（丁腈橡膠）、護(hù)目鏡（防飛濺）、防毒面具（配備酸性氣體過濾盒）；-環(huán)境防護(hù)：作業(yè)區(qū)需配置沖洗設(shè)施（如洗眼器），地面使用防腐蝕涂料。四、案例分析題案例1：（1）卷邊高度不均勻的可能原因：①管材端面銑削不平整（平面度＞0.3mm）；②焊接壓力不穩(wěn)定（液壓系統(tǒng)泄漏或調(diào)壓閥故障）；③加熱板溫度分布不均（局部溫度偏低）；④管材對(duì)口時(shí)未對(duì)中，導(dǎo)致局部接觸壓力不足。（2）黑色斑點(diǎn)成因：加熱溫度過高（＞260℃）或加熱時(shí)間過長(zhǎng)，導(dǎo)致PE材料分解碳化，形成碳顆粒夾雜。（3）改進(jìn)措施：①檢查銑削設(shè)備，確保端面平面度≤0.3mm；②校準(zhǔn)焊接機(jī)壓力系統(tǒng)，保證壓力穩(wěn)定（標(biāo)準(zhǔn)壓力1.0~1.5MPa）；③檢測(cè)加熱板表面溫度（PE100推薦210±5℃），更換老化加熱板；④焊接前調(diào)整管材對(duì)中，確保軸線一致；⑤縮短加熱時(shí)間（DN300mm推薦加熱時(shí)間40~50s）。案例2：（1）氣泡超標(biāo)的可能原因：①樹脂粘度過高（如溫度過低，粘度＞500mPa·s），氣泡無法逸出；②層間壓實(shí)不足（輥壓次數(shù)少或壓力小）；③纖維布含濕量高（＞0.5%），加熱后水分汽化；④樹脂配比錯(cuò)誤（固化劑過量，反應(yīng)劇烈產(chǎn)生氣泡）。（2）焊縫硬度低的根本原因：樹脂固化不完全（