【正文】 。焊接作為一種通用的共性技術，在制造業(yè)中被相當數(shù)量的企業(yè)用作關鍵的加工工藝，焊接直接決定著其產品質量的好壞。這些企業(yè)在我國工業(yè)經濟建設中影響睬、涉及面廣、具有舉足輕重的影響和作用。用以制作鋼筋或建造廠房房架、高壓輸電鐵塔、橋梁、車輛、鍋爐、容器、船舶等，也大量用作對性能要求不太高的機械零件。隨著時代的發(fā)展厚板應用越來越多，對于厚鋼板的研究是一個比較前沿的問題，也是比較難的問題。對于厚板、超厚板焊接時填充焊材熔敷金屬量大，焊接時間長，熱輸進總量高，構件施焊時焊縫拘束度高、焊接殘余應力大，焊后應力和變形大。 厚板在焊接前，鋼板的板溫較低，在開始焊時，電弧的溫度高達1250～1300℃，厚板在板溫冷熱驟變的情況下，溫度分布不均勻，使得焊縫熱影響區(qū)輕易產生淬硬——馬氏體組織，焊縫金屬變脆，產生冷裂紋的傾向增大，為避免此類情況發(fā)生，厚板焊前必須進行加熱。（1）厚鋼板焊接的常用方法和要求①定位焊：定位焊是厚板施工過程中最輕易出現(xiàn)題目的部位。解決的措施是厚板在定位焊時，進步預加熱溫度，加大定位焊縫長度和焊腳尺寸。這是由于厚板焊縫的坡口較大，單道焊縫無法填滿截面內的坡口，擺寬道焊接造成的結果是，母材對焊縫拘束應力大，焊縫強度相對較弱，輕易引起焊縫開裂或延遲裂紋的發(fā)生。 ③焊接過程中的檢查：厚板焊接不同于中薄板，需要幾個小時乃至幾十小時才能施焊完成一個構件，因此加強對焊接過程的中間檢查，顯得尤為重要，便于及時發(fā)現(xiàn)題目，中間檢查不能使施工停止，而是邊施工、邊檢查。及時發(fā)現(xiàn)，及時處理。加熱溫度到250～350℃后用石棉展蓋進行保溫，保溫2～6h后空冷。厚鋼的超聲波檢測應在焊后48h或更長時間進行。（2）厚鋼板的焊接工藝厚鋼板的焊接工藝包括厚鋼板的切割，厚鋼板的對接焊接[3]。因此，最終確定采用液化石油氣進行厚板切割。手工電弧焊焊接技術使用不同的方法保護焊接熔池，防止和大氣接觸。和MIG焊一樣，電極為自耗電極。此外，包覆的熔劑還釋放出氣體保護焊接熔池，而且，還含有合金元素用來補償合金熔池的合金損失。然而，在采用這些類型的焊條時，需要特別小心，因為所有飛濺都具有軟鋼性質，在使用過程中焊縫會銹蝕。適用于各種鋼種，各種百度，各種位置和各種結構的焊接。焊接質量好。另外，由于焊條和電焊機的不斷改進，在常用的低碳鋼和低合金鋼的焊接結構中，焊縫的機械性能能夠有效地控制，達到與母材等強的要求。手工電弧焊易于分散應力和控制變形。采用手工電弧焊，可以通過工藝調整，如跳焊、逆向分段焊、對稱焊等方法，來減少變形和改善應力分布。無論交流電焊機還是直流電焊機，焊工都容易掌握，使用可靠，維護方便。由于手工操作，生產效率低，焊工的勞動強度也比較大。手工電弧焊的焊接質量，與焊工的技能有關，培訓焊工技能的難度較大，也由于手工操作的隨意性比較大，使焊接質量不穩(wěn)定，這是手工電弧焊的最大缺點。焊接工藝主要根據(jù)被焊工件的材質、牌號、化學成分，焊件結構類型，焊接性能要求來確定。確定焊接方法后，再制定焊接工藝參數(shù)，焊接工藝參數(shù)的種類各不相同，如手弧焊主要包括：焊條型號（或牌號）、直徑、電流、電壓、焊接電源種類、極性接法、焊接層數(shù)、道數(shù)、檢驗方法等等。焊后熱處理一般選用退火或高溫回火處理[5]。這是因為普通焊的焊縫及熱影響區(qū)的晶粒粗大，需要細化晶粒，殘余應力大故采用去應力退火處理。本文主要研究去應力退火，現(xiàn)將其敘述如下：（1）去應力退火工藝守則a準備工作：① 將準備退火的工件，運至爐旁，并均具有檢查合格證，無合格證者，不得入爐退火。③ 將退火用的設計資料與工藝文件準備齊。⑤ 裝爐時，墊平工件用的墊塊準備齊全。② 工件離爐底、爐壁及工件之間的距離不得小于100mm。④ 工件應選擇熱狀態(tài)變形最小的位置放置，如半環(huán)之類的結構件，開口不得向上。c退火規(guī)范：① 開爐（蓋蓋）后，慢慢升溫，2h內，升溫到250℃以下； 2h后，以每小時80℃的速度，加熱到580℃～620℃，并保持爐內在加熱過程中，各區(qū)的溫度差不大于20℃。其中：“號字”產品的機座、支架的保溫時間，～6h。（3~4）min/mm計算③在關閉的爐中，冷卻到300℃以下時，將退火件從爐中移出，置于靜止的空氣中，冷卻到室溫。d質量檢查：① 對準備進行退火的焊接零件部件，在裝爐前，按照圖紙、工藝文件等進行質量復查（著重復查,2外形尺寸、焊縫表面質量以及易于變形的部位是否已焊牢工藝筋等）。③ 在退火過程中，對本守則第五章規(guī)定的退火規(guī)定的規(guī)范的執(zhí)行進行檢查。④焊接零部件退火后，按照圖紙、技術條件、工藝文件等進行質量檢查。b消除鋼中的殘余內應力，穩(wěn)定組織，防止變形開裂。去應力退火后冷卻應盡量緩慢，以免產生新的應力[6]。主要觀察焊縫影響區(qū)以及分析其組織機械性能[7]。測量多組實驗求平均值主要方法：利用液壓式萬能試驗機（型號：CMT3505）對試樣熱處理前后做拉伸實驗，測試屈服強度、抗拉強度、屈強比等力學性能。了解焊后熱處理的作用及其對焊縫組織性能的影響并歸納焊后熱處理工藝確定原則，了解Q235鋼組織性能特點、特別是焊接性能特點及Q235鋼的應用。對經不同熱處理制度后，Q235鋼焊件組織性能進行分析，評估熱處理工藝，分析原因，獲得優(yōu)化后最佳工藝。厚板的焊接和處理難度較大，焊后熱處理又是改善焊接后性能的必要的措施，故對此課題的研究有著重大意義。第2章 實驗設備及實驗方法（1）天平，瓷缽（帶有瓷棒）玻璃板，量筒（2）交流弧焊機交流弧焊機實際上是一種具有一定特性的降壓變壓器。其結構簡單、價格便宜、使用方便、維修容易、空載損耗小，但電弧穩(wěn)定性較差； 交流弧焊機（3）金相細磨砂紙所用金相砂紙的號數(shù)為00、00005，用來對試樣進行手工細磨，以便快速制備金相試樣。采用本預磨機，除以機械磨光代替手工操作提高制備試樣的效率以外，還能完全除去試樣切割過程中產生的塑性變形和表面加熱的痕跡，供進一步拋光后進行組織的顯微測定。：（5）金相試樣機械拋光機金相試樣拋光機由底座、拋盤、拋光織物、拋光罩及蓋等基本元件組成。拋光織物緊固在拋光盤上。拋光過程中加入的拋光液可通過固定在底座上的塑料盤中的排水管流入置于拋光機旁的方盤內。本實驗主要對金相試樣進行顯微組織觀察和分析,： 4X型金相顯微鏡的外形結構圖4X型金相顯微鏡實物圖，： 4X型金相顯微鏡（7）金相分析儀選用GX60DS型金相綜合分析系統(tǒng)，配備有高倍、中倍、低倍三個高質量物鏡和數(shù)碼視頻采集與處理硬件，并配套有專用的微機和金相分析專業(yè)軟件。：（12）HRS150型數(shù)顯洛氏硬度計用來測試試樣的硬度值，176。 HRS150型數(shù)顯洛氏硬度計 Q235厚板焊接實驗過程（1）取樣：取定30mm厚度的2塊開有V型坡口的樣板。焊接規(guī)范如下表1所示：表1 焊接規(guī)范焊接方法焊絲直徑（mm）焊接電流(A)焊接電壓(V)焊接速度(m/min)手工電弧焊d=4,d=110180,801302027,2026420,312埋弧自動焊d=440065029382535氣體保護焊d=804002040（3）焊條選擇：汽蝕或磨損深處打底焊可選用J42J42J50J506焊條；耐汽蝕表層堆焊可選用D27D27D23D64A10A132焊條；耐泥沙磨損表層堆焊可選用D64D237焊條；耐蝕同時要求耐磨的表層堆焊選用D23D642焊條。D64A10A132焊條焊前應在100～150℃烘干1～2h。（5）焊接過程：一般稱第一層為打底焊，其余稱為中間層焊道，最后一層稱為蓋面焊道．通常中、小管焊接時，以截面中心垂直線為界面分成兩部分，先焊的一半叫前半周，后焊的一半叫后半周，施焊時按仰，立、平焊位置順序由下向上進行，即在仰焊位置起焊，在平焊位置收尾，形成兩個接頭，打低焊實現(xiàn)單面焊雙面成型。對于錯邊、咬邊、凹坑、焊波不平、道間溝槽、焊疤留、余高過大均要按有關要求處理。對第二組試樣2進行去應力退火[11]，： 工藝曲線圖其中保溫時間=有效厚度mm（3~4）mm/min~2h。保溫2h，以50℃/h的速度爐冷至300℃以下，空冷至室溫。粗磨目的是為了獲得一個平整的金相磨面。將粗磨后的試樣用清水沖洗并擦干后再進行細磨。： (a)預磨機