【正文】 歷史上，石器時(shí)代，青銅器時(shí)代，鐵器時(shí)代，都是以材料為標(biāo)志劃分的。 heat treatment after welding。并對(duì)熱處理前和熱處理后做了對(duì)比試驗(yàn)探究，主要對(duì)試件金相顯微組織，試件的力學(xué)性能，硬度進(jìn)行了研究。 畢 業(yè) 論 文題 目： Q235鋼厚鋼板焊后熱處理工藝及組織性能分析 學(xué)院： 機(jī)械工程學(xué)院 專(zhuān)業(yè)：材料成型及控制工程 班級(jí)：0802學(xué)號(hào)200802050224 學(xué)生姓名： 張博涵 導(dǎo)師姓名： 馬紅亮 彭小敏 完成時(shí)間： 2012年6月20日 誠(chéng) 信 聲 明本人聲明：本人所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在老師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果；據(jù)查證，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表過(guò)的研究成果，也不包含為獲得其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位而使用過(guò)的材料；我承諾，本人提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中的所有內(nèi)容均真實(shí)、可信。研究結(jié)果表明：Q235鋼焊接性能良好，熱處理前后的力學(xué)性能，硬度有很大差別，焊縫區(qū)的硬度明顯高于母材硬度，去應(yīng)力退火熱處理后對(duì)應(yīng)的母材和焊縫硬度都有所降低，經(jīng)過(guò)熱處理力學(xué)性能大體有所提高。 contrast experiment research。但是自古以來(lái)，人們都要把材料合成一種結(jié)構(gòu)才能更好地使用。鋼的品種和質(zhì)量也迅速發(fā)展和提高，材料加工，焊接專(zhuān)業(yè)工作者的任務(wù)將更加繁重和光榮。焊縫和熱影響區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜但有規(guī)律的焊接熱循環(huán)。根據(jù)我國(guó)產(chǎn)業(yè)類(lèi)別的劃分方法，焊接企業(yè)廣泛分布在鍋爐、壓力容器、發(fā)電設(shè)備、核設(shè)施、石油化工、管道、冶金、礦山、鐵路、汽車(chē)、造船、港口設(shè)施、航空航天、建筑、農(nóng)業(yè)機(jī)械、水利設(shè)施、工程機(jī)械、機(jī)器制造、醫(yī)療器械、精密儀器和電子等行業(yè)中。C、D級(jí)鋼還可作某些專(zhuān)業(yè)用鋼使用。焊接施焊過(guò)程中，易產(chǎn)生熱裂紋與冷裂紋[2]。由于厚板在定位焊時(shí)，定位焊處的溫度被四周的“冷卻介質(zhì)”很快冷卻，造成局部過(guò)大的應(yīng)力集中，引起裂紋的產(chǎn)生，對(duì)材質(zhì)造成損壞。而多層多道焊有利的一面是：前一道焊縫對(duì)后一道焊縫來(lái)說(shuō)是一個(gè)“預(yù)熱”的過(guò)程；后一道焊縫對(duì)前一道焊縫相當(dāng)于一個(gè)“后熱處理”的過(guò)程，有效地改善了焊接過(guò)程中應(yīng)力分布狀態(tài)，利于保證焊接質(zhì)量。 ④厚板對(duì)接焊后，應(yīng)立即將焊縫及其兩側(cè)各100～150mm范圍內(nèi)的局部母材進(jìn)行加熱，加熱時(shí)采用紅外線電加熱板進(jìn)行。如進(jìn)度答應(yīng)，也可在構(gòu)件出廠前再次進(jìn)行檢測(cè)，確保構(gòu)件合格，以免延遲裂紋對(duì)工件的破壞。②厚鋼板的焊接厚鋼板的對(duì)接采用V型坡口手工電弧焊，厚鋼板的對(duì)接只允許在長(zhǎng)度方向?qū)印＝饘匐姌O外由礦物質(zhì)熔劑包覆，熔劑熔化時(shí)形成焊渣蓋住焊接熔池。 a 手工電弧焊的特點(diǎn)[4]操作方便，使用靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。因電弧溫度高，焊接速度較快，熱影響區(qū)小，焊接接頭的機(jī)械性能較為理想。所有焊接結(jié)構(gòu)中，因受熱應(yīng)力的作用，都存在著焊接殘余應(yīng)力和變形，外形復(fù)雜的焊縫、長(zhǎng)焊縫和大工件上的焊縫，殘余應(yīng)力和變形問(wèn)題更為突出。不象埋弧焊、電渣焊設(shè)備那樣復(fù)雜。b 手工電弧焊的工藝及參數(shù)選擇不同的焊接方法有不同的焊接工藝。 手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)主要有焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接層數(shù)、電源種類(lèi)及極性等。熱處理的加熱和冷卻不宜過(guò)快，力求內(nèi)外壁均勻。④ 對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查、電氣線路、冷卻水路、爐內(nèi)狀況、周?chē)h(huán)境。③ 工件不能相互疊放。② 加熱到580℃～620℃，在爐內(nèi)進(jìn)行保溫，其溫度時(shí)間，由計(jì)算決定，以焊接零件最厚的斷面為準(zhǔn)，每25mm為1h，但不得少于4h（即保溫時(shí)間，經(jīng)過(guò)計(jì)算，不足4h者，應(yīng)保溫4h）。其中：條中a、b件，在室溫低于20℃時(shí)，工件隨爐冷卻300℃以下后，吊開(kāi)爐蓋，在爐腔內(nèi)冷卻到室溫，再移出。溫度、自動(dòng)記錄等情況，進(jìn)行觀察，若中途儀表、儀器等設(shè)備失靈，則要作好記錄。c均勻鋼的組織和化學(xué)成分。主要方法是：利用HRS150型數(shù)顯洛氏硬度計(jì)對(duì)試樣做熱處理前后的硬度對(duì)比實(shí)驗(yàn)。 設(shè)計(jì)確定Q235鋼厚板焊后熱處理工藝。本論文的研究將有助于對(duì)這些技術(shù)有更好地了解。：（4）金相試樣預(yù)磨機(jī) 所用型號(hào)為M2型，該機(jī)是一種濕式磨光機(jī)，它利用不同粒度的金相砂紙，對(duì)各種金屬及合金的試樣進(jìn)行磨光。電動(dòng)機(jī)固定在底座上，固定拋光盤(pán)用的錐套通過(guò)螺釘與電動(dòng)機(jī)軸相連。本實(shí)驗(yàn)所用型號(hào)為P2，對(duì)金相試樣進(jìn)行拋光處理，消除磨面上的磨痕及金屬擾亂層，以便制出平整、光亮、無(wú)痕的金相磨面，：（6）4X型金相顯微鏡金相顯微鏡是將光學(xué)顯微鏡技術(shù)、光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)完美地結(jié)合在一起而開(kāi)發(fā)研制成的高科技產(chǎn)品，可以在計(jì)算機(jī)上很方便地觀察金相圖像。的金剛石圓錐體的實(shí)物圖，它主要測(cè)調(diào)質(zhì)鋼和淬火鋼的硬度，有效值范圍一般在20～70HRC。J42J50D27D237焊條焊前應(yīng)在300～400℃烘干2h。 （6）焊后冷卻后拍攝焊后成品 ： 焊后成品（7）外觀目視檢驗(yàn)：因Q235鋼對(duì)應(yīng)力集中敏感，故對(duì)接頭外觀應(yīng)嚴(yán)格按有關(guān)規(guī)定的項(xiàng)目檢查。步驟敘述：將試樣2預(yù)熱至120℃，裝爐，以80℃/h的速度升溫至580~620℃。將金相試樣，先依次在水砂紙，1至5金相砂紙上磨平，每換一道砂紙打磨方向要改變 90176。拋光時(shí)用力要輕，拋光后用酒精清洗試樣表面，再用酒精清洗表面，然后用吹風(fēng)機(jī)將試樣吹干，即試樣制備完成。拋光液一般是氧化鋁、氧化鉻、氧化鎂等細(xì)粉末狀磨料在水中形成的懸浮液，在本次實(shí)驗(yàn)中我們用的是氧化鉻磨料。要觀察金屬的組織特征，還要經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)母g，使金屬的組織正確地顯示。若侵蝕不足，重復(fù)侵蝕，一旦侵蝕過(guò)度，則試樣需要重新拋光，有時(shí)要再05號(hào)砂紙上磨制。本實(shí)驗(yàn)采用的是GX60DS型金相綜合分析系統(tǒng)。C金剛石圓錐體150020～67測(cè)量調(diào)質(zhì)鋼、淬火鋼等根據(jù)表可知，Q235鋼經(jīng)過(guò)退火處理應(yīng)采用HRB的硬度標(biāo)尺。（3）利用HRS150型數(shù)顯洛氏硬度計(jì)在規(guī)定的初載荷和主載荷作用下壓入被測(cè)試樣區(qū)域的表面，然后卸載主載荷，從而測(cè)得試件硬度，記錄數(shù)據(jù)。點(diǎn)擊“試驗(yàn)操作”，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)操作界面，做拉伸試驗(yàn)時(shí)，在軟件操作系統(tǒng)的“控制面板”上選取“拉向”。測(cè)量標(biāo)距時(shí)，要用游標(biāo)卡尺測(cè)量三次，并取三次測(cè)量結(jié)果的平均值作為試件的原始長(zhǎng)度。8） 單擊“位移方式”，切換為“取引伸計(jì)”模式。如果不取下引伸計(jì)，引伸計(jì)將被拉壞。然后點(diǎn)取“保存數(shù)據(jù)” 按鈕，保存試驗(yàn)數(shù)據(jù)。然后單擊“自動(dòng)計(jì)算”。 如材料處于脆性狀態(tài)，則拉伸殘余應(yīng)力和外載應(yīng)力疊加有可能使局部區(qū)域的應(yīng)力首先達(dá)到斷裂強(qiáng)度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)早期破壞。應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是拉伸殘余應(yīng)力和化學(xué)腐蝕共同作用下產(chǎn)生裂紋的現(xiàn)象，在一定材料和介質(zhì)的組合下發(fā)生。構(gòu)件本體上溫差越大，焊接殘余應(yīng)力也越大。（2）裂紋分析厚板的焊接經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生裂紋[14]。裂紋分類(lèi)方法在實(shí)際中是按照裂毀產(chǎn)生的時(shí)間。 其組成為鐵素體（白色），珠光體（黑色）。冷卻時(shí),由于向外散熱,故使焊縫的熔融金屬沿?zé)釘U(kuò)散方向結(jié)晶而獲得柱狀晶[15]。去應(yīng)力退火廣泛用于消除鑄件、鍛件、焊接件、冷沖壓件以及機(jī)械加工中的殘余應(yīng)力，以穩(wěn)定鋼件的尺寸，減少變形，防止開(kāi)裂。對(duì)于常用的焊接結(jié)構(gòu)鋼（低碳鋼）從液態(tài)向固態(tài)的一次結(jié)晶形成柱狀晶奧氏體，然后進(jìn)一步冷至室溫還要經(jīng)歷二次結(jié)晶過(guò)程，呈柱狀晶的奧氏體在冷卻過(guò)程中分解為鐵素體和珠光體。這是由于后一層焊縫相對(duì)前一層焊縫進(jìn)行加熱，使其發(fā)生相變?cè)俳Y(jié)晶，從而柱狀晶消失，形成細(xì)小的等軸晶。由于焊縫周?chē)慕饘賹?dǎo)熱作用，焊縫和熱影響的冷卻速度很快，有時(shí)可達(dá)淬火程度。 比較過(guò)熱區(qū)（，）過(guò)熱區(qū)（粗晶粒區(qū)）加熱溫度范圍TksTm(Tks為開(kāi)始晶粒急劇長(zhǎng)大溫度，Tm為熔點(diǎn))，當(dāng)加熱至1100℃以上至熔點(diǎn)，奧氏體晶粒急劇長(zhǎng)大，尤其在1300℃以上，奧氏體晶粒急劇粗化，焊后空冷條件下呈粗大的魏氏組織，塑性、韌性降低，使接頭處易出現(xiàn)裂紋。 Q235厚鋼板拉伸試驗(yàn)結(jié)果與分析（1） 試樣1未經(jīng)熱處理力學(xué)性能[17]如表5表5 試樣1拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果材料抗拉強(qiáng)度σb（MPa）屈服強(qiáng)度σs（MPa）延伸率A（%）試樣118015015（2） 試樣2經(jīng)熱處理力學(xué)性能如表6表6 試樣2拉伸實(shí)驗(yàn)結(jié)果材料抗拉強(qiáng)度 σb（MPa）屈服強(qiáng)度σs（MPa）延伸率A（%）試樣2200180 20根據(jù)其曲線特征，與文獻(xiàn)比對(duì)，驗(yàn)證了金屬材料為低