低合金钢埋弧焊（毕设）课件.ppt

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1、16Mn低合金钢埋弧焊接头组织与性能分析主要内容1.毕业设计研究主要内容及意义。2.埋弧焊工艺参数。3.实验材料、设备及方法4.试验结果与分析。5.结论1.毕业设计研究主要内容及意义毕业设计研究主要内容：(1).制定16Mn钢埋弧焊工艺方案。(2).研究焊接电流对接头显微组织和力学性能的影响。(3).研究焊剂对接头显微组织和力学性能的影响。1.1埋弧焊的原理及特点1.1.1埋弧焊成型原理预先把颗粒状焊剂散布在焊接线上，通过自动送丝装置把焊丝连续地送进焊剂中，在焊丝前端与母材间引燃电弧进行自动电弧焊(图1.1)。埋弧自动焊焊接时，引燃电弧、送丝、电弧沿焊接方向移动及焊接收尾

2、等过程完全由机械来完成。由于电弧被掩埋在焊剂里面，从外部看不见，因此称作埋弧焊（图1.2）。图1.1埋弧焊示意图图1.2埋弧焊焊缝形成过程示意图1.1.2埋弧焊特点（1）保护效果好（2）防护好：较厚的焊剂层遮住了电弧和飞溅，基本消除了弧光和飞测物对焊工的危害。（3）生产效率高（4）可供选用的焊丝和焊剂的品种较多。（5）焊丝和焊剂的配合使用，易于实现焊缝的成分调整。1.2课题的研究意义1.4.2研究意义Q235钢材和埋弧焊技术应用广泛，而且常常搭配在一起使用，对Q235埋弧焊接头组织和冲击韧性研究有利于提高其焊接质量及能源和焊材的使用效率，有助于缩短我国与国外同行业间的技术

3、差距，减少能源和矿产资源的浪费，推动产业现代化。2.埋弧焊的工艺参数埋弧焊的焊接参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径和焊丝伸出长度等。（1）焊接电流当其他参数都不变时，焊接电流对焊缝形状和尺寸的影响较大。一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流的大小成正比，随着焊接电流的增加，熔深和焊缝余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化不大。（2）电弧电压随着电弧电压的不断增加，焊缝熔宽度明显增加，而熔深和焊缝余高则有所下降。但是电弧电压太大时，不仅使熔深变小、产生未焊透，而且会导致焊缝成形差、脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。（3）焊接速度当其他焊接参数不变而焊接速度增加时，焊接热

4、输入量相应减小，从而使焊缝的熔深也减小。焊接速度太大会造成未焊透等缺陷。（4）焊丝直径与伸出长度当其他焊接参数不变而焊丝直径增加时，弧柱直径随之增加，即电流密度减小，会造成焊缝宽度增加，熔深减小。反之，则熔深增加及焊缝宽度减小。（5）焊丝倾角焊丝的倾斜方向分为前倾和后倾。倾角的方向和大小不同时，电弧对熔池的力和热作用也不同。当焊丝后倾一定角度时，由于电弧指向焊接方向，使熔池前面的焊件受到了预热作用，电弧对熔池的液态金属排出作用减弱，而导致焊缝变宽而熔深变浅。1.216Mn钢的焊接性1.2.116Mn钢简介16Mn钢属于合金结构钢，合金结构钢是用作机械零件和各种工程构件并含

5、有一种或数种一定量的合金元素的钢。16Mn钢为热轧钢，热轧钢的屈服强度一般为294——343MPa，它属于C-Mn和C-Mn-Si系钢种，有时用V、Nb代替部分Mn，以达到细化晶粒和沉淀强化的作用，热轧钢的强化机理是固溶强化。16Mn钢的冷加工性能良好，允许冷冲压和进行切削加工。16Mn钢允许热冲压，加热温度为1000-1100℃，终压温度为750-850℃该钢冲压后的强度、塑性变化均不大。它具有良好的焊接性和缺口韧性，它的屈服强度受到了一定的限制。此钢种虽具有良好的焊接性，但由于它含有一定量的碳和锰等元素，焊接时的淬硬倾向比Q235碳钢稍大些，冷裂倾向也就稍大。在气温较

6、低的情况下，或在焊件刚度和板厚都比较大的结构上焊接时，如果选用较小的热输入焊接一些短焊缝，焊接接头中就有可能产生淬硬组织或冷裂纹。2实验材料、设备及方法2.1实验材料实验的母材选用16Mn(Q345)钢，尺寸为：120mm×200mm×10mm，母材成分见表2.1，16Mn(Q345)钢的冷加工性能良好，允许冷冲压和切削加工。16Mn钢也允许热冲压，加热温度为1000~1100℃，终压温为750~850℃，直流自动埋弧焊焊接，采用的酸性焊剂为HJ431，成分如表2.3所示，HJ431是熔炼型高锰高硅低氢型焊剂，为红棕色至浅黄色的玻璃状颗粒，可交直流两用，直流焊时焊丝接正极

7、，HJ431的焊接工艺性能良好，对焊接区轻微的锈迹不敏感；抗热裂纹性能好，又一定的抗潮能力。采用的碱性焊剂为SJ101，SJ101焊剂是一种硅钙型中性焊剂，成分如表2.4所示。采用该焊剂施焊时，焊缝增Si很多，也可从焊剂向焊缝过渡Mn，该焊剂具有“短渣”性质，焊接小直径的环缝时亦无熔渣下淌现象，适宜用于环缝焊接。焊丝选用生产中常见的直径为Φ4mm的H08MnA焊丝，焊丝的化学成分如表2.2所示。表2.1母材16Mn(Q345)钢成分（wt.%）表2.2焊丝化学成分（wt.%）表2.3焊剂HJ431化学成分（wt.%）表2.4焊