【正文】 ............. 20 結(jié) 論 ................................................................................................................. 22 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................... 23 3 焊接 工藝 焊接工藝 包括焊接方法、焊前準(zhǔn)備、焊接材料、焊接設(shè)備、焊接順序、焊接操作、工藝參數(shù)以及焊后熱處理等。 （ 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(jìn)行選用。 （ 3）不同的接頭形式應(yīng)選用不同直徑的焊條。 表 1—1 焊條直徑與工件厚度的關(guān)系 工件厚度／ mm 3 4～ 5 6～ 12 ＞ 12 焊條直徑／ mm ～ 4 4～ 5 5～ 6 4 焊縫的空間位置 按焊縫在空間所處的位置，可分為平焊、仰焊、立焊和橫焊四種。其他位置施焊，金屬液因重力作用容易下流，施焊困難，應(yīng)盡量避免。因此在做此次實(shí)驗(yàn)時采用的是平焊。 一般情況下，細(xì)焊條 選小電流，粗焊條選大電流。由于老師已指定焊條直徑為 ，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(shí)驗(yàn)中選用了四個焊接電流，分別是 80A、 100A、 120A、 140A。 焊件坡口 根據(jù)設(shè)計或工藝需要，在焊件的待焊部位加工出一定幾何形狀的溝槽稱為坡口。本實(shí)驗(yàn)只是為觀察不同焊接電流條件下的組織和力學(xué)性性能，并且由于時間和技術(shù)有限，雖然板厚為 15mm，并未開破口。含碳量越高，工件厚度越大，則在焊接熱循環(huán)作用下，近縫區(qū)產(chǎn)生低塑性的淬硬組織，這種脆性狀態(tài)加上較大的收縮應(yīng)力，會導(dǎo)致在近縫區(qū)產(chǎn)生冷裂縫。當(dāng)碳當(dāng)量大于 時，就具有 相當(dāng)高的裂紋敏感性。 中碳鋼的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 %～ %。隨著含碳量的增加，焊接性逐漸變差。 有利于減少中碳鋼熱影響區(qū)的最高硬度，可以防止冷裂紋。 焊件的開口盡量用 U 形狀，如果是鑄件缺陷，鏟挖出的坡口外形應(yīng)圓滑，其目的是減少 母材熔入焊縫金屬中的比例，以降低焊縫中的含碳量，防止裂紋產(chǎn)生。 焊后最好對焊件立即進(jìn)行消除應(yīng)力熱處理，特別是對于大厚度焊件、高剛性結(jié)構(gòu)件以及嚴(yán)厲條件下（動載荷或沖擊載荷）工作的焊件更應(yīng)如此。 45 鋼焊接工藝 45 鋼由于含 C 量較高 ,其焊接性較差 ,容易產(chǎn)生熱裂紋、冷裂紋、氣孔、 6 焊接接頭脆化等缺陷。 45 鋼 焊接工藝參數(shù)確定 ：采用交流電源； ： 焊條為 J422，直徑為 ； ： 由于時間和技術(shù)的限制， 此次實(shí)驗(yàn)中沒有開坡口； ： 此次焊接電流為 100~130A； ：焊件最好要經(jīng)過前處理，此次實(shí)驗(yàn)沒有進(jìn)行 焊 前處理； ：用火焰加熱到 200℃ 左右，此次實(shí)驗(yàn)沒有進(jìn)行焊前預(yù)熱； ：焊后立即進(jìn)行熱處理 600650℃ 左右，然后緩冷；焊前預(yù)熱有利于減低中碳鋼熱影響區(qū)的最高硬度，防止產(chǎn)生冷裂紋，這是焊接中碳鋼的主要工藝措施，預(yù)熱還能改善接頭塑性，減小焊后殘余應(yīng)力。 45鋼主要成分是 :C含量 %%、 Mn含量 %%、 Si含量 %%、 Cr含量不大于 %、 Ni含量不大于 %。焊條中被藥皮包覆的金屬芯是焊芯，其主要作用是導(dǎo)電，在焊條端部形成電弧，同時焊芯靠電弧熱熔化后，冷卻形成具有一定成分的熔敷金屬。其主要作用是機(jī)械 保護(hù)作用、冶金處理作用和改善焊接工藝性能。 J422焊條直徑從 到 不等，可以進(jìn)行全位置焊接， 交直流兩用。 實(shí)驗(yàn)設(shè)備 本實(shí)驗(yàn)使用到的實(shí)驗(yàn)設(shè)備及主要工具有：鎢極交、直流方波氬弧焊電源（焊機(jī)型號 WANBOWSE350）如圖 23，型材切割機(jī)（ J1GDI355）如圖24， 250 毫米落地砂輪機(jī)如圖 25，華銀 HV1000A 維氏顯微硬度計如圖 26，粗拋光機(jī)如圖 27,精拋光機(jī)如圖 28， BM4XD 倒置金相顯微鏡如圖 29， 8 砂紙，腐蝕劑，拋光粉，銼刀，量杯，燒杯，鑷子，醫(yī)用棉球等。焊接接頭處的焊縫金屬和母材具有交互結(jié)晶的特征，圖 2— 10 為母材和焊縫金屬交互結(jié)晶的示意圖。這種結(jié)晶形式稱為交互結(jié)晶或聯(lián)生結(jié)晶。這就是所謂選擇長大，并形成焊縫中的柱狀晶 [4]。因而，熔池全部凝固以后，各處將會出現(xiàn)不同的結(jié)晶形態(tài)。溫度梯度 G 由熔化邊界處直到焊縫中心逐漸變小，熔池的結(jié)晶速度 R 卻逐漸增大，到焊縫中心處，溫度梯度最小，結(jié)晶速度最大。按其組織特征又可分為以下四個區(qū)域：過熱區(qū)（粗晶區(qū)） 指焊接熱影響區(qū)中，具有過熱組織或晶 粒顯著粗大的區(qū)域此區(qū)的溫度范圍為固相線至 1100℃ ，因加熱溫度過高，奧氏體晶粒急劇長大，使其塑性明顯下降，尤其是沖擊韌度下降 20％ 30％，對于易淬火鋼，此區(qū)脆性更大，是熱影響區(qū)中性能最差的部位。 細(xì)晶區(qū)是焊接時母材被加熱到 1100℃ ～ Ac3 的部位，將發(fā)生重結(jié)晶，將發(fā)生重結(jié)晶，即鐵素體和珠光體全部變?yōu)閵W氏體，然后在空氣中冷卻得到細(xì)小均勻的鐵素體和珠光體，相當(dāng)于熱處理的正火組織。 熔合區(qū)為焊縫與 母材相鄰的部位，又稱半熔化區(qū)，溫度處于液相線與固相線之間。此區(qū)域的范圍很窄，但由于在化學(xué)成分上和組織性能上都有較大的不均勻性，所以對焊接接頭的強(qiáng)度、韌性有很大影響。 實(shí)驗(yàn)流程 查找文獻(xiàn) 確定焊接電流和工藝 下料及焊接 12 圖 2—12 實(shí)驗(yàn)流程圖 實(shí)驗(yàn) 方案 焊接電流是影響焊接接頭質(zhì)量和生產(chǎn)率的主要因素。確定焊接電流時，應(yīng)考慮到焊條直徑、焊件厚度、接頭型式、焊接位置等因素，其中主