45鋼焊接工藝設(shè)計-全文預(yù)覽
【正文】 接電流的增大，焊接的引弧性、穩(wěn)弧性、脫渣性及焊縫成形性都逐漸變好，但是焊接飛濺和電弧吹力也較大，作用在焊件上的電弧力增加，焊條熔化快，熔寬略有增加，焊接效率也高。各直徑下的電流中， 電流 比較低時， 硬度 也比較低， 但是電流過高則硬度過高，從而使 碳鋼的韌性和塑性降低，只有中間電流的力學性能最為合適。 不同電流值熱影響區(qū)顯微組織 80A 熱影響區(qū)顯微組織 400X 100A 熱影響區(qū)顯微組織 400X 120A 熱影響區(qū)顯微組織 400X 140A 熱影響區(qū)顯微組織 400X 21 圖 3— 4 不同電流值熱影響區(qū)顯微組織 由于母材是 45 鋼，它比低碳 鋼有較好的可淬性，在焊后的冷卻過程 中，母材熱影響區(qū)過熱區(qū)出現(xiàn)大量的馬氏體。 （ 4）焊條直徑為 時， 45 鋼最佳的焊接電流是 120A。 22 結(jié) 論 本實驗主要研究了焊條直徑為 時 焊接電流對 45 鋼焊接接頭的焊縫區(qū)、熔合區(qū)和熱影響區(qū)硬度值和顯微組織的影響。 通過 以上金相顯微組織圖的對比可以得到， 母材的組織為鐵素體和珠光體， 焊接后， 焊接接頭的組織逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹鶢罹А? 綜上所述， 焊條直徑為 時，焊接電流 120A 的焊接工藝性較好。 顯微維氏硬度壓頭為菱面錐體壓頭，它的硬度值是用試驗力除以壓痕表面積所得的商表示，壓痕面積根據(jù)壓痕對角線長 度求的。 顯微硬度測試試驗采用靜力 壓入法，壓頭是一個極小的金剛石角錐體，在測試硬度時，要根據(jù)組織的分布來確定每個區(qū)的硬度分布 [6]。 硬度測試 本次試驗測試的力學性能指標為硬度，采用的硬度測試設(shè)備為華銀HV1000A 維氏顯微硬度計。 腐蝕 試樣拋光后（化學拋光除外），在顯微鏡下只能看到光亮的磨面及夾雜物等，要對試樣的組織進行顯微分析，試樣還須經(jīng)過腐蝕，常用的腐蝕方法為化學腐蝕法。在水中的懸浮液，有時也在拋光盤上涂以極細鉆石粉制成 的 膏狀拋光劑。金相拋光一般可分為機械拋光，電解拋光和化學拋光。當新的磨痕蓋過舊的磨痕 ,更換下一號砂布。金相試樣的大小，以便于握持，易于磨制為好，不易過大或過小。 （ 7）準備好焊條、焊接安全用具（防護面罩、防護帽、防護手套和皮鞋）。 （ 3）保證電弧附近沒有易燃物質(zhì)，現(xiàn)場準備好滅火器材。 （ 1）將工件放置在焊機附近。由于老師已指定焊條直徑為 ，切割焊件及金相組織觀察 結(jié)果分析 13 且為平板焊接，合適電流應(yīng)在 100A～ 130A 之間，為了比較不同電流對焊縫的影響，我們組在實驗中選用了四個焊接電流，分別是 80A、 100A、 120A、140A。 看焊縫成型：焊接電流大容易咬邊，余高??；焊接電流小，焊縫窄而高。電流過大，金屬熔化快，熔深大、金屬飛濺大，同時易產(chǎn)生燒穿、咬邊等缺陷；電流過小，易產(chǎn)生未焊透、夾渣等缺陷，而且生產(chǎn)率低。這個區(qū)域的微觀行為十分復雜，焊縫與母材的不規(guī)則結(jié)合，形成了參差不齊的分界面。焊接剛度大的結(jié)構(gòu)件時，常在過熱粗晶區(qū)產(chǎn)生脆化或裂紋。在焊接熔池的熔化邊界上，溫度梯度 G 較大，結(jié)晶速度R 很小，因此此處的濃度過冷最小，隨著焊接熔池的結(jié)晶。當晶體最易長大方向與散熱 最快方向一致時，晶體便優(yōu)先得到成長，有的晶體由于取向不利于成長，晶粒的成長會被遏止。 圖 23 鎢極交、直流方波氬弧焊電源 圖 24 型材切割機 圖 25 落地砂輪機 9 圖 26 華銀 HV1000A顯微硬度計 圖 27 粗拋機 圖 28 精刨機 圖 29 BM4XD倒置金相顯微鏡 10 圖 2— 11 熔池金屬結(jié) 晶示意圖 實驗原理 電弧焊作為一種熔化焊，是通過加熱使被焊金屬的聯(lián)接處達到熔化狀態(tài)，焊縫金屬凝固后實現(xiàn)金屬的焊接。 J422 焊條 主要 用于焊接較重要的低碳鋼結(jié)構(gòu)和強度等級低的低合金鋼，一般用于焊接鋼結(jié)構(gòu)和普通碳鋼管道的焊接。 焊接材料 J422 焊條的組成： 由焊芯和藥皮兩部分組成。 當采用不 同電流對 45 鋼進行手弧焊焊接，焊后進行一些力學性能測試可知四種焊接電流中，焊接電流越大，焊接接頭同一特征區(qū)晶粒越粗大；各特征區(qū)域的硬度越高；同一焊接電流下，焊縫區(qū)硬度較低，熱影響區(qū)硬度較高。 由于母材熔化到第一層焊縫金屬中的比例最高達 30%左右，所以第一層焊縫焊接時，應(yīng)盡量采用小電流、慢焊接速度，以減小母材的熔深。 對于中碳鋼來說，通過焊前和焊后處理，以及焊接條件的選擇上做到以下幾個方面，可以避免很多的缺陷。為避免產(chǎn)生裂紋，必須采用嚴格的焊接工藝措施 [2]。 5 碳鋼焊接工藝 碳鋼的焊接性隨含碳量的增加會發(fā)生明顯變化。我在 本次 實驗中用的焊接電流為 140A。 焊接電流 焊接電流是影響焊接接頭質(zhì)量和生產(chǎn)率的主要因素 。其中平焊操作方便，易于保證焊接質(zhì)量，生產(chǎn)率高，應(yīng)盡可能地應(yīng)用。 （ 2）焊件厚度相同但所處焊接位置不同，應(yīng)選用不同直徑的焊條。 綜上所述： 當使用直徑為 的焊條進行 45 鋼的 焊接時，電流為 120A時 45 鋼的焊接工藝最好。 0 摘 要 45 鋼是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，硬度不高易切削加工， 在工程技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用特別廣泛。 實驗結(jié)果表明，焊接工藝參數(shù)對焊接工藝性有很大的影響，在使用 直徑焊條對 45 鋼進行施焊時，當選取電流值為 120A 時候， 45 鋼焊接工藝性較好；當使用直徑 焊條對 45 鋼進行施焊時，隨著電流值的增大，所得到焊接接頭焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的組織晶粒變粗大，其硬度值也逐漸增大。 （ 1）對根部要求均勻焊透的和背面根部底焊的對接焊縫，焊條直徑可根據(jù)焊件厚度進行選用。 表 1—1
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