水下湿法焊条电弧焊焊接工艺性研究

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1、水下湿法焊条电弧焊焊接工艺性研究水下湿法焊条电弧焊焊接工艺性研究StudyonWeldabilityofUnderwaterWetWelding学科专业:材料加工工程研究生:马兆龙指导教师:程方杰副教授天津大学材料科学与工程学院二零一二年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文

2、中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名:签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:导师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日摘要水下湿法焊条电弧焊是最为经济实用的水下焊接方法。然而国内外很少有文献对湿法焊条电弧焊焊接工艺性

3、进行报道。本课题主要针对以下几方面进行了研究。本文首先测定了不同条件下湿法焊条电弧焊焊缝中扩散氢的含量,试验结果表明,在浅水中施焊后,焊缝中高的扩散氢含量主要来自焊条药皮中的结晶水、焊条表面防水层和母材表面氧化物所含结晶水,水环境的影响反而不大。对TS202A、TS206、TS208和Broco四种商用水下焊条的工艺性进行了测试。研究表明,四种焊条均能很好引弧,且焊接过程稳定无任何飞溅;TS202A和TS206的焊缝成形较好且容易清渣,但焊渣疏松不致密,对焊缝保护效果不好;TS208和Broco的成形较差且较难清渣,

4、但焊渣致密完整,能很好地保护焊缝。在相同的焊接电流下,四者中Broco焊条的熔深最大,TS206焊条的熔宽最大;四种焊条随焊接电流的增大,熔深、熔宽和余高均增大;在2-4mm/s速度范围内,随焊速的增加,TS202A、TS206和Broco的熔深增加,而TS208的熔深减小,四种焊条的熔宽和余高均随焊速的增加而减小。采用TS208在8.8mm厚带坡口X65钢板上进行了坡口对接工艺试验,并依据标准AWSD3.6M:1999对焊后试样进行了工艺评定。目视和X射线结果表明试样中无裂纹、气孔和夹渣;拉伸、冲击和宏观金相检测试

5、验结果均满足标准中对B级焊缝的要求,但弯曲试验结果低于标准要求,表明焊缝的塑性较低。研究了横向和纵向水流对四种焊条焊接工艺稳定性的影响。结果表明,四种焊条在横向水流中施焊后焊缝均出现了不同程度的偏移,且有一半焊缝无熔渣覆盖;在纵向水流中焊后焊缝熔宽均有不同程度的减小。最后研究了四种焊条在0℃和15℃水中施焊后的焊缝质量。结果表明TS202A、TS206和Broco在0℃水中的焊缝熔深增加,而TS208的焊缝熔深无明显变化;四种焊条的熔宽随水温的降低而减小,余高随水温的升高而增高。对比四种焊条在两种水温下的焊缝金相和硬

6、度发现,TS206在0℃水中施焊后的焊缝组织明显粗大化,硬度也相应升高,而TS208和Broco的焊缝焊缝组织和硬度无明显变化。关键词:水下焊接;扩散氢;焊接工艺性;工艺评定ABSTRACTUnderwaterwetweldingisthemosteconomicalandpracticaltechnologyinunderwaterwelding.Butfewpaperscoveredtheweldabilityofunderwaterwetwelding.Thisinvestigationmainlyconcen

7、tratesonthefollowingaspectsTherootcausesofhighdiffusiblehydrogeninunderwaterwetweldingwerediscussedinthispaperfirstly.Theresultindicatedthatthewaterofcoating,waterproofmaterialsandwaterofoxidesonbasemetalarethemainsourcesofhighdiffusiblehydrogeninunderwaterwetw

8、elding.AndtheimpactofwateraroundtheweldingareaontheamountofdiffusiblehydrogenisquitesmallThepaperinvestigatedthetheweldabilitiesofTS202A,TS206,TS208andBroco.Thefindingsillum