【導(dǎo)讀】存論文；學(xué)校有權(quán)提供目錄檢索以及提供本論文全文或者部分的閱覽服務(wù)；學(xué)校有權(quán)按有關(guān)規(guī)定向國家有關(guān)部門或者機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版；除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文的研究成果不包含任何他人。創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工。作做出貢獻(xiàn)的其他個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性。聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行選擇，得出最佳搭配。最經(jīng)濟(jì)的焊接工藝。畢業(yè)設(shè)計(jì)是本科培養(yǎng)目標(biāo)要求的重要階段，是對學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)踐成果的重要總結(jié)。[4]丁德全.金屬工藝學(xué)[M].北京,機(jī)械工業(yè)出版社,

　　

【正文】 個(gè)晶粒的取向不同，導(dǎo)熱能力各異，致使長大的成不均勻狀態(tài)；熔合區(qū)附近存在暗色增碳層（圖 43），這是因?yàn)樵诮宇^的焊接過程中，存在碳的擴(kuò)散遷移現(xiàn)象，所以生成增碳層。這主要是因?yàn)?，碳的活度，碳原子為間隙性原子，間隙原子比置換型原子的擴(kuò)散系數(shù)要大 105～ 106倍。熱影響區(qū)其實(shí)也為發(fā)生相變，晶粒呈顆粒狀，晶粒的晶界比較平直為多邊形。但是，靠近焊縫的熱影響區(qū)組織明顯比母材的組織粗大，且隨著焊縫距離的增加，晶粒的 尺寸在減小。圖 44為熔池區(qū)域的金相組織，由于熔池邊緣靠近固態(tài)母材處，液態(tài)金屬的溫度較低、流動性差、液態(tài)停留時(shí)間較短，并且收到機(jī)械攪拌作用比較弱，為一個(gè)滯留層。因?yàn)樵娇拷酆蠀^(qū)，母材成分所占比例也就越大。焊縫中間部位與焊縫邊緣的化學(xué)成分有很大差別，因此，在焊縫不同區(qū)域其顯微組織就有一定差異。 硬度分析 硬度 測量 原理 維氏硬度試驗(yàn)是 壓入硬度試驗(yàn) 之一種，其測量值用 HV表示。 維氏硬度試驗(yàn)最初于 20世紀(jì) 20年代初被提出，比起其他硬度試驗(yàn)其優(yōu)點(diǎn)有：硬度值與壓頭大小、負(fù)荷值無關(guān)；無需根據(jù)材料軟硬變換壓頭；正方形的壓痕輪廓邊緣清晰，便于測量。維氏硬度被應(yīng)用于所有 金屬 ，并是應(yīng)用最廣泛的硬度標(biāo)準(zhǔn)之一。只要被測材料質(zhì)地均勻，維氏硬度試驗(yàn)可以用低負(fù)荷和小壓痕得到可靠的硬度值，這樣能減少 材料破壞，或用于薄小的試驗(yàn)材料。這一點(diǎn)上維氏硬度要優(yōu)于 布氏硬度 。 維氏硬度試驗(yàn)原理基本上和布氏硬度相同，所不同的是壓頭用金剛石正四棱錐壓頭。正四棱錐兩對面的夾角為 136176。 ，底面為正方形，如圖 53 所示。 維氏硬度試驗(yàn)基本原理是將兩相對面夾角為 136176。 （兩相對棱夾角為 148176。6 ＇ 42＂）的金剛石正四棱錐壓頭，在一定的試驗(yàn)力作用下 壓入試樣表面，保持一定的時(shí)間后，卸除試驗(yàn)力，測量壓痕對角線長度，如圖 54所示，以試驗(yàn)力除以壓痕錐形表面積所得的商表示維氏硬度值。 異種鋼接頭的焊接方法及其填充材料的選擇 21 圖 45維氏金剛石棱錐壓頭 圖 46維氏硬度試驗(yàn)基本原理圖 維氏硬度試驗(yàn)使用 正四棱錐 形的 金剛石 壓頭，其相對面夾角為 136176。 。由于其硬度極高，金剛石壓頭可以用于壓入幾乎所有材料，而且棱錐的形狀使得壓痕和壓頭本身的大小無關(guān)。將壓頭用一定的負(fù)荷（試驗(yàn)力）壓入被測材料表面。保持負(fù)荷一定時(shí)間后，卸除負(fù)荷，測量材料表面的方形壓痕之對角線長度。對相互垂直的二對角線長度（ l1和 l2）取其 算術(shù)平均值 。 維氏硬度值的計(jì)算公式為： HV= F/d2 ????????????（ 42） F是負(fù)荷 d是平均壓痕對角線長度 通過維氏硬度測量儀器，對焊件進(jìn)行硬度測試，得到以下數(shù)據(jù)，見表 45： 表 45 硬度測試 測試點(diǎn) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 硬度值 /HV 122 125 128 121 145 135 148 138 133 124 測試點(diǎn) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 硬度值 /HV 125 128 139 132 141 130 127 129 121 125 根據(jù)得到的維氏硬度數(shù)據(jù)，繪制出維氏硬度變化曲線，如圖 47： 異種鋼接頭的焊接方法及其填充材料的選擇 22 圖 47 維氏硬度變化曲線 本次硬度的測試是從一側(cè)母材開始，垂直通過焊縫向另一側(cè)逐步打點(diǎn)測試，由此得出來的一系列硬度值。由硬度的變化曲線可以看出，焊件熱影響區(qū)的硬度要比母材高一些，中間焊縫區(qū)域的硬度稍低一些，但是還要比母材稍微高一點(diǎn)。也就是說，熱影響區(qū)的硬度最高，其次是焊縫硬度，但都大于母材硬度。在焊縫及熱影響區(qū)的硬 度普遍比母材的高 , 表明有馬氏體硬化層存在；在焊縫中間區(qū)域硬度降低，這可能主要是因?yàn)樵搮^(qū)域有脫碳層存在。另外，在焊縫及其邊緣區(qū)域硬度有一定的波動，這是因?yàn)楹附拥倪^程會導(dǎo)致焊件的化學(xué)成分發(fā)生改變，使其變得不均勻。 異種鋼接頭的焊接方法及其填充材料的選擇 23 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 我的論文研究的是異種鋼的焊接方法以及填充材料的選擇，對于異種鋼接頭的焊接，焊接方法有很多種，但要根據(jù)具體情況及條件來選擇焊接方法。不同的焊接方法，它們的焊接工藝及焊接效果是不一樣的。 填充材料也就是焊材的選擇，就要根據(jù)母材的選擇情況。為了保證焊接接頭的使用性能，一般 選擇與一側(cè)母材成分相近的焊接材料，并且按照母材要求高的一側(cè)來選擇，這樣才能獲得焊接性能較好的焊接接頭。 確定好焊接工藝及參數(shù)后，在相應(yīng)的焊接設(shè)備上就可以進(jìn)行滿足要求的焊接。 一、焊接方法的選擇 實(shí)驗(yàn)選擇的材料都是最常見的材料，是碳鋼 Q235 和奧氏體不銹鋼 188。 碳鋼 Q235 屬于低碳鋼，其塑性、韌性好，一般無淬硬傾向，不易產(chǎn)生焊接裂紋等傾向，焊接性能優(yōu)良，屬于焊接性最好、最容易焊接的鋼種，所以一般的焊接方法都能適用于低碳鋼的焊接。 而奧氏體不銹鋼也具有良好的焊接性，幾乎所有的熔焊和部分壓焊都可以采用，但從 經(jīng)濟(jì)、實(shí)用方面考慮，最好采用焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊和等離子焊等。 基于我們的焊接水平以及學(xué)校的條件，我采用了符合要求也最常用的焊接方法，即手工電弧焊。 二、焊接材料的選擇 焊接材料的選擇是異種鋼焊接的關(guān)鍵，焊接接頭的質(zhì)量和性能的好壞與焊接材料關(guān)系十分密切。 匹配原則： （低匹配）。 （高匹配）。 （中匹配）。 由于碳鋼的焊接性好，是最 容易焊接的鋼種，所以對焊接材料的要求也不是很高。而奧氏體不銹鋼則不同，它要求焊接材料的成分要與其成分相近， 188異種鋼接頭的焊接方法及其填充材料的選擇 24 型奧氏體鋼，我選擇的焊條牌號是 A102。 A102 焊條是鈦鈣型藥皮的 Cr19Ni10不銹鋼焊條， 有優(yōu)良的焊接工藝性能和抗氣孔性能，可交直流兩用，并且與奧氏體不銹鋼成分非常相近。故此選為本次試驗(yàn)的焊接材料。 三、焊接工藝的選擇 異種鋼焊接不像同種鋼焊接那樣簡單，因?yàn)閮蓚?cè)母材材質(zhì)不一樣，所以在焊接時(shí)很容易出現(xiàn)裂紋、難焊合等焊接缺陷。為了解決這個(gè)難題，在焊接時(shí)采用預(yù)堆邊焊這種焊接工藝，即在焊接時(shí)，先在碳 鋼接頭的一側(cè)先預(yù)堆邊焊 1～ 2 層與焊縫同種材料的焊條，這樣才能使之后的對接焊順利進(jìn)行。這種做法，可減少熔合區(qū)成分不均勻所帶來的一些問題。 四、焊接參數(shù)的確定 選擇合適的焊接工藝參數(shù)，對提高焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率是十分重要。焊接工藝參數(shù)是指焊接時(shí)，為保證焊接質(zhì)量而選定的諸多物理量。在本次焊接實(shí)驗(yàn)中，我所確定的焊接參數(shù)如下： 焊條直徑： 4mm 焊接電流： 160A 焊接電壓： 焊接速度，在保證焊縫所要求尺寸和質(zhì)量的前提下，由操作者靈活掌握。 異種鋼接頭的焊接方法及其填充材料的選擇 25 6 結(jié)論 異種鋼接頭的焊接應(yīng)采取合理的焊接 措施才能保證焊接質(zhì)量，為此我們應(yīng)該做到 : 1. 選擇適當(dāng)?shù)暮附臃椒ā? 2. 選擇正確的填充材料，使用前按照要求烘干。 3. 選擇正確的焊接工藝，盡量避免焊接缺陷的產(chǎn)生。 4. 確定正確的焊接參數(shù)，保證焊接質(zhì)量。 5. 正確處理材料，接頭附近兩側(cè)要呈現(xiàn)金屬光澤，無油污。 采用上述工藝措施，可有效的控制 Q235 和奧氏體不銹鋼異種鋼焊接時(shí)出現(xiàn)的質(zhì)量問題，減少焊接缺陷的產(chǎn)生，而且這種方法經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，并能得到良好的焊接接頭。 異種鋼接頭的焊接方法及其填充材料的選擇 26 致 謝 轉(zhuǎn)眼間，大學(xué)四年的生活即將結(jié)束，在這最后的一個(gè)學(xué)期里，我完成了學(xué)校的最后一 項(xiàng)任務(wù)：畢業(yè)設(shè)計(jì)論文。 首先我要感謝我的父母家人、學(xué)校及各位老師，能夠使我在學(xué)校里接受教育，讓我學(xué)習(xí)知識。 歷時(shí)將近 四 個(gè)月的時(shí)間 ， 終于 完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)以及 論文 的撰寫 ，在論文的寫作過程中遇到了 很多 的困難和障礙，都在同學(xué)和老師的幫助下度過了。尤其要強(qiáng)烈感謝我的論文指導(dǎo)老師 — ，他 對我 們 進(jìn)行了 很多 的指導(dǎo)和幫助，不厭其煩的幫助進(jìn)行論文的修改和改進(jìn)。另外， 還有我們在一起工作的小組成員，我想，如果沒有他們的幫助我也很難完成這個(gè)任務(wù)， 在校圖書館查找資料的時(shí)候，圖書館 的老師也給我提供了很多方面的支持與幫助 。 在此向幫助和指導(dǎo)過我 的各位老師表示最 衷心 的感謝 ！ 感謝這篇論文所涉及到的各位學(xué)者。本文引用了數(shù)位學(xué)者的研究文獻(xiàn)，如果沒有各位學(xué)者的研究成果的幫助和啟發(fā)，我將很難完成本篇論文的寫作。 感謝我的同學(xué)和朋友，在我寫論文的過程中給予我了很多 幫助和相關(guān)的 素材，還在論文的撰寫和排版過程中提供熱情的幫助。 最后，向所有給我提供幫助的人表示衷心的感謝！ 異種鋼接頭的焊接方法及其填充材料的選擇 27 參考文獻(xiàn) [1] 方正春 .新型異種金屬焊接材料 [J].材料與設(shè)備，焊接技術(shù)， 1997年第 4期 [2] 潘春旭，孫國正 .異種鋼焊接性的研究現(xiàn)狀和進(jìn)展 [J].水利電力機(jī)械 ， 1998年 3月 [3] 陳祝年 .焊接工程師手冊 [M].機(jī)械工業(yè)出版， 2021 [4] 石洪民 .談幾種金屬材料的焊接 [J].煤炭技術(shù)， 2021年 7月第 27卷第 7期 [5] 陳文靜，屈金山 .異種金屬焊接工藝及接頭性能研究 [D].西華大學(xué)材料加工工程專業(yè)，2021年 11月至 2021年 4月 [6] 陳伯蠡 .金屬焊接性基礎(chǔ) [M].北京，機(jī)械工業(yè)出版社， 1982 [7] 徐初雄 .焊接工藝 500問 [M].機(jī)械工業(yè)出版， 1997 [8] 張文鉞 .金屬熔焊原理及工藝 (上冊 )[M].北京，機(jī)械工業(yè)出版社， 1985 [9] 劉中青 .異種金屬的焊接第一講異種金屬的焊接性 [N].沈陽汽車工業(yè)學(xué)院， 1993年 9月 [10] 郭軍 .異種金屬的焊接性能分析及實(shí)例 [N].金屬加工， 2021年第 22期 [11] 丁德全 .金屬工藝學(xué) [M].北京，機(jī)械工業(yè)出版社， [12] 王文其 . 焊接新技術(shù)新工藝實(shí)用指導(dǎo)手冊第十講異種金屬的焊接 [M].北方工業(yè)出版社 2021年 5月 [13] 周世權(quán)，吳軍，丁振兵等 .異種金屬焊接工藝的研究 [N].武漢工學(xué)院學(xué)報(bào)， 1994年 6月第 16卷第 2期 [14] 王保華 .影響異種金屬焊接的主要因素 [J].長 特公司機(jī)電廠，特鋼技術(shù)， 1996年第 2期 [15] 陳國權(quán) .異種鋼的激光釬焊 [N].鎮(zhèn)江船舶學(xué)院學(xué)報(bào)， 1990年第 4卷第 2期 [16] 雷鳴，張哲峰 .異種鋼管的焊接 [J].山西電力， 2021年 6月第 3期 [17] 付志鴻，何舟，王中武 .導(dǎo)軌的異種鋼焊接 [J].機(jī)械工人， 2021年第 1期 [18] Leif Karlsson. 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