焊接工艺参数对实芯焊丝熔敷金属及接头组织与性能的影响

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1、吉林化工学院外文翻译焊接工艺参数对实芯焊丝熔敷金属及接头组织与性能的影响WeldingParametersforSolidWireDepositedMetalandJointMicrostructureandProperties性质:□毕业设计□毕业论文教学院：机电工程学院系别：材料成型及控制工程系学生学号：11470106学生姓名：专业班级：材控1101指导教师：职称：起止日期：2015.3.1～2015.3.31吉林化工学院JilinInstituteofChemicalTechnology电阻点焊焊接参数对高强度钢组织和力

2、学性能的影响本文介绍的实验是通过硬度测试研究高强度钢电阻点焊焊接接头的物理机械性能（AISI4130）。以焊接电流和电弧电压作为实验参数。通过焊接接头的拉伸剪切试验，以确定焊接区的强度。硬度和微观检测是为了研究焊接工艺参数对焊接接头的影响。硬度线测试焊接区大部分区域，包括热影响区和母材。硬度测试主要研究电流对接头不同区域硬度和微结构的影响。焊接过程中使用低电压高电流，增加了熔深。通过使用6.5kA的焊接电流获得一个最佳的焊接质量。人们发现，电阻点焊试样的机械性能由熔宽和熔深控制。结果表明，硬度测试技术为硬度标准和微结构检查提供了

3、物理和机械研究的最好方法。关键词：焊接电流；金相组织；硬度测试；熔深；熔敷金属1.简介热处理低合金钢因为其良好的耐腐蚀性和强度在船舶行业被广泛使用，电阻点焊用于连接金属薄板在汽车行业被广泛应用。焊接电流是电阻点焊的最重要参数，随着电流的增大焊接热量增加，在电阻点焊过程中压力也被认为是作为一种重要的参数影响焊接质量，融合区大小或试块直径及其微观结构参数是影响点焊试样最重要的力学因素。因为钢的机械性能高度依赖于组织和每个阶段的分布,所以，改变焊接电流即改变机械性能。一些微观成分在焊接过程中产生的机械性能差，例如，不均匀的马氏体微观结

4、构的韧性差。当这些特殊微观结构的主要焊缝体积分数增大时这些微观结构更有害。焊件的硬度值作为某些工业应用的验收标准，材料的硬度取决于其微观结构。因此，硬度测量将是一个关键的质量保证测试，因为它快速确定了处理进度是否达到所要求的特性，Moon[1]等研究了基于低碳钢气体金属电弧焊接时硬度的变化过程。在一些报道中，硬度测试被用于研究焊接工艺参数对组织的影响[2-4]；Naderi等[5,6]用硬度测试技术研究异构的微观结构，许多研究人员研究了焊接参数对电阻点焊[7-10]接合强度的影响；Liao等[11]研究了在一电阻点焊微观结构焊接

5、的高强度双相钢；Marashi等人[12]研究了不同的电阻点焊微观结构和破坏行为；Pouranvari研究了异种电阻点焊[13]熔融区域的大小和失效模式对机械性能的影响。本实验研究的目的是通过焊接样品中硬度测试的比较结果探讨点焊参数对组织和力学性能的影响。-8-2.实验2.1材料准备实验在此研究2mm厚的AISI4130钢板作为底板，表面由盐酸溶液清洗以消除表面污染，薄板通过电阻点焊作为搭接焊接。AISI4130钢的化学组成列于表1；焊接是使用45±截锥形RWMA，2类电极与6毫米直径进行；在此过程中所用的参数列于表2中。表14

6、130钢的化学成分CSiMnCrMoCuPSNiFe0.3050.250.50.950.20.170.0120.0120.125均衡表2每个试样电阻点焊条件样品编号电极压力(kN)焊接电流(kA)155255.5356456.5557657.573.86.584.46.5956.5105.66.5116.26.5126.86.5然后将样品抛光和腐蚀在3％HNO3+乙醇的溶液中，微结构是由光学显微范围（LOM）观察到的，焊接部分在实验室进行载荷为1mm/min的拉伸-剪切实验，以确定在一个SantamSTM-600测试机的拉伸-剪

7、切强度，如图1。图1剪切拉伸试样示意图[10]-8-2.2硬度测试规范表面硬度测量是从固定材料和样品之间距边界0.2毫米开始的，由于样品边缘的硬度值高，进行表面硬度测量用1公斤负荷与0.1毫米间隔下扫描硬度机，每个样品绘制了900缩进（60*15），测量的位置示意如图2。图2选择用于硬度试验的草图区域3.结果与讨论3.1微观结构表征图3示出了焊接硬度测试压痕横截面的典型宏观结构，不同微结构区域可以看出三个宏观图像：焊接，热影响区（HAZ）和母材。图3点焊试样接头各区宏观特征母材的焊接温度一般保持在200℃以下远离焊缝。所以，微观

8、结构成分不受影响是因为组织成分没有被激活[16]，图4示出了母材的微观结构。-8-图4母材的微观结构图5显示了焊缝的微观结构，主要是马氏体微观结构。焊缝区是由加热熔点以上,重复快速冷却,奥氏体转变成马氏体而形成的。如图5所示,较低的焊接电流焊接时发现板条状马氏体