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《材料成形綜合實驗指導(dǎo)書版.docx》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、材料成型及控制工程專業(yè)綜合實驗指導(dǎo)書實驗一焊條電弧焊工藝1、實驗冃的與任務(wù)(1)比較不同類型焊條的焊接工藝性及對焊縫成形的影響。(2)觀察分析低碳鋼熔化焊接頭金相組織變化情況。(3)分析焊接接頭組織變化對機械性能的影響。2、實驗原理焊條電弧焊采川的焊條藥皮類型冇酸性、堿性、纖維素型和金紅石型等。不同藥皮的炸條在焊接時表現(xiàn)出不同的工藝性。比如，酸性藥皮中含有較多的穩(wěn)弧物質(zhì)和脫渣物質(zhì)，易于引弧，電弧穩(wěn)定，E濺小，脫渣能力強，焊縫成形美觀。但焊縫中氫的含量不易控制，焊縫金屬的沖擊韌性一般。堿性藥皮焊條穩(wěn)弧物質(zhì)較少，不易引弧，電弧不穩(wěn)，易于斷弧，飛濺較人，脫渣能力羌，焊縫成形也稍羌。但焊縫金屬
2、屮氫含量低，屬低氫型焊縫，沖擊韌性高。低碳鋼電弧焊焊接接頭包括焊縫金屬、熔合區(qū)(熔合線)和熱影響區(qū)三個主要區(qū)域。其中，焊縫金屬為液態(tài)熔池結(jié)晶陽成，位于接頭斷面的中心，其顯微組織是典型的柱狀晶。熔合區(qū)為半熔化的母材結(jié)晶和冷卻而成，位于焊縫金屬兩側(cè)，與Z緊密相連，焊縫金屬的柱狀晶“鑲嵌”于此。熱影響區(qū)是母材受到焊接熱輸入影響產(chǎn)住了組織形態(tài)變化的固態(tài)區(qū)，緊鄰熔合區(qū)，向著遠(yuǎn)離焊縫中心的方向分別是過熱區(qū)、正火區(qū)、部分相變區(qū)和再結(jié)品區(qū)。過熱區(qū)是母材在焊接時溫度處于奧氏體區(qū)的高溫區(qū)，奧氏體嚴(yán)重長大，冷卻后得到的組織為粗大的鐵素體+珠光體等軸晶，其間夾雜著針狀的魏氏組織；正火區(qū)是母材在焊接時溫度處于奧
3、氏體均勻化的溫度區(qū)間，在空冷條件下發(fā)生相變，相當(dāng)于進行了-?次正火熱處理，為均勻細(xì)小的鐵素體+珠光體籌軸晶；部分相變區(qū)是母材在焊接時溫度處于奧氏體-鐵素體兩相區(qū)的溫度區(qū)間，一部分鐵素體發(fā)生了奧氏體相變，冷卻后得到組織不均勻的鐵素體+珠光體組織；再結(jié)品區(qū)是母材在焊接時溫度處于再結(jié)晶溫度區(qū)，軋制的帶狀組織發(fā)生了回復(fù)和再結(jié)晶，成為均勻細(xì)小的等軸晶。山于接頭各部分組織形態(tài)的不同，其力學(xué)性能也存在差界，從焊縫中心向兩側(cè)測量其硬度，硬度曲線將出現(xiàn)一個峰值，峰值位置位丁?正火區(qū)，說明該區(qū)域的力學(xué)性能指標(biāo)較高。3、實驗儀器、設(shè)備及材料儀器、設(shè)備及工具：火焰切割機、刨床、交、直流電弧焊機、電火花線切割機
4、、光學(xué)金相顯微鏡、金相試樣拋光機、吹風(fēng)機、顯微硬度計。材料：8?10mm厚Q235鋼板、直徑4.0mm的J422和J507焊條、4%硝酸酒榕溶液、無水酒精、02。3粉末、水、0?5號金相砂紙、呢子布。4、實驗步驟(1)取厚8?10mm,寬50mm的Q235鋼帶,用火焰切割機切割成200x50mm的板條,簡單清理熔渣和氧化皮；(2)用創(chuàng)床在板條中心加工出縱向V型槽，代替V型坡口，開口角60。，深度6?加m；(3)分別選用直徑4.0mm的J422焊條和J507焊條，采取如表1所示的焊接工藝在V型槽處進行連續(xù)焊接，觀察并記錄電弧穩(wěn)定性和飛濺情況，清理藥皮；表1炸接工藝參數(shù)焊條牌號電流極性電流
5、/A電壓/V焊接速度/mm/minJ422交流/直流反接17024150J507直流反接15()22150（4）觀察焊縫成形波紋，測量焊縫成形參數(shù)（熔寬和余高），分析產(chǎn)牛區(qū)別的原因；（5）用電火花線切割機橫向切取金相試樣，將引弧端和收弧端各25mm舍棄，余下部分切成50x1Omm長條；（6）磨制金相試樣：依次釆川0?5號金相砂紙打磨，川503粉與水的混合物作為拋光劑拋光，用4%硝酸酒梢溶液浸蝕，用無水酒粕沖洗，用吹風(fēng)機吹干；（7）在光學(xué)金相顯微鏡下觀察接頭各區(qū)域的顯微組織形貌，繪制其示意圖，標(biāo)注于溫度?組織坐標(biāo)系中;（8）用顯微破度計從炸縫中心開始，每個1.5mm測量一個硬度值，記錄在
6、距離■硬度坐標(biāo)系中；分析硬度變化的規(guī)律及其原因。5、預(yù)期結(jié)果得出不同類型焊條工藝性、焊縫成形的區(qū)別及其原因：手工繪制焊接接頭各區(qū)域的距離-溫度■組織圖；繪制距離■喚度曲線，分析硬度變化的原因。實驗二焊縫金屬中擴散氫的測定1、實驗冃的與任務(wù)（1）了解手工電弧焊時影響焊縫屮擴散氫含量的因索。（2）掌握甘汕法測定擴散氫含量的方法。2、實驗原理氫對焊接接頭的影響極人。氫不僅能在焊縫屮牛成氣孔，而且是裂紋產(chǎn)牛的主要原因之一。所致裂紋常有延遲性，往往使焊件在工作一段時間后開裂，因此其危險性更大。氫也引起金屬的微裂等，雖然這些微觀缺陷不致于導(dǎo)致焊件的破壞，但卻能切顯地降低金屬的強度、屈服極限、沖擊韌
7、性、延伸率等，尤其對疲勞強度有較人的影響。因此控制焊縫小的氫含量對于提高焊縫質(zhì)最有著重要的意義。雖然焊縫的蛍對焊縫的質(zhì)最影響較人，但擴散蛍的含最卻很少（每100克金屬中最多含幾I?毫升），通常采川氣體液法把擴散氫收集到一個密閉的集氣管內(nèi)測量，由金屬表面擴散逸出的微小氫氣必須通過收集介質(zhì)浮升到集氣管頂部，為使氮氣泡通過介質(zhì)吋不至于對測量的氧有影響，必須要求收集的介質(zhì)具有一定的物理和化學(xué)性能，要求是：對氫氣的溶解度較小，具有低的蒸汽壓力，化學(xué)穩(wěn)定性
