焊接创新实验开题报告

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1、焊接专业创新实验开题报告焊接专业开题报告《自制J422焊条的配方及性能分析》一.前言自采用熔化方法连接金属材料的焊接工艺以来,焊接技术有了很大的发展【1】，与此配套的焊接材料,包括焊条、焊丝、焊剂也有很大的突破。焊接材料已经广泛应用于造船、桥梁、车辆、压力容器、工程机械和原子能工业等领域,在经济建设和海军舰船建造及修理中起着举足轻重的作用.根据猿渡昌一等人【2】。统计的日本各种焊接材料生产量及比率的情况(如图1和2所示)。可以看出:在焊接材料的生产量中,焊条的产量尽管呈相对下降的趋势,但它仍然是主要的焊接材料.特别是随着海洋资源的开发和利用,近、远海石油钻井平台的建造

2、,大型长距离石油轴送管道的铺设,以及极地环境中各种设施的建设等,由于施工条件受到限制,因此设备简易、轻便的手工电弧焊这种焊接方法,仍然能够在上述领域中得到广泛应用。而应用普遍的J422焊条近年来的也受到广泛学者的研究以提高其各项性能。国产J422(型号E4303)强度等级为420MPa的低碳钢焊条,其焊缝金属塑性、韧性良好,焊接性能优良,目前是国内使用最广泛的一种焊条。据统计,国产J422焊条的产量占全国焊条总产量的80%以上。众所周知,我国的J422普通碳钢焊条的发展,从引进澳大利亚天然金红石为主体材料,现在充分利用国产资源—钦铁矿自行设计研制所形成的“钦铁矿+钦白

3、粉;人造金红石;还原钦铁矿”为主体材料的3个体系的艰难历程。发展到今天,国内焊条行业的研究人员,为了适应商品市场的竞争和降低生产的需要出发,基本上柔合了上述三个体系的优势,并相继广泛采用了以还原钦铁矿、大理石为主体,以人造金红石(或天然金红石)、钦铁矿(并少用或不用钦白粉)为辅的多种材料所形成的结422配方新体系。实践证明,我国自行研制的J422焊条具有可靠的力学性能和全方位的焊接工艺性能。因而一直为国内外广大用户所喜爱,所接受。近年来,碳钢焊条国标的不断更新,因而对J422产品的技术指标越来越高,其明显的标志是:焊缝金属的力学性能AKV(J)冲击值;焊接接头的、冷弯

4、指标和抗裂性;全方位的焊接工艺性能;特别是T型接头角焊的成型的焊脚尺寸以及对直径D2.O、D2.5、D3.2小规格焊条的再引弧性能的很高要求通常要数10秒,这都是急待解决的问题,因此,如何将J422产品的焊接工艺性能,焊缝金属的力学性能和其它的综合性能,更加提高一步,是摆在广大研究人员面前的紧迫任务,也是我们为提高效益所必须解决的。二.试验材料、设备及试验方法（一）试验材料:1.母材:选择厚度为10mm的普通碳素钢Q235为试验基材。用无齿锯将钢板切割成长为20×70×10mm的试样，用砂轮机将其表面的锈打磨掉。2.焊芯：所用的焊芯是H08A,焊芯直径为4mm。3.药

5、皮矿物组分:还原钛铁矿，人造金红石，钛白粉，大理石，中碳锰铁，白泥，长石，云母，绢英岩，有机物，新型高硅土，合金粉。4.其它：金相砂纸（型号分别为W28、W20、W14、W10），水磨砂纸（180目），无水乙醇，硝酸（浓度65%），脱脂棉，玻璃板，盐酸，丙酮、表中所列各种药粉、瓷钵、瓷棒等。（二）实验设备：螺旋式焊条涂压机、BX3-400交流电焊机一台、洛氏硬度计一台.显微硬度计、切割机、砂轮机、抛光机、立式金相显微镜、焊条烘干机、电子天平(三)焊接方法及工艺参数本试验采用手工电弧堆焊，短弧焊接。其工艺参数如表2-4所示。表2-4堆焊参数焊接参数电流/A电压/V大小1

6、60-180通过手工控制焊条烘干温度：200℃；时间：2小时；引弧板：100×15×10mm；收弧板20×40×10mm；试件20×40×10mm；（四）试验内容1.焊条的制作1）设计原则在技术上必须满足设计任务的需求，达到各项技术指标的规定，在制造工艺上必须切实可行，同时还有考虑经济效益要好；焊条的卫生指标要先进，确保焊工身体健康。2）设计方法（1）、在传统配方基础上改进与创新对现在生产的焊条品种进行质量改进与提高。（2）、计算化学成分分配比按照设计要求进行计算，确保焊条药皮的组成。并且与焊条设计工艺性能试验、焊接接头的力学实验相配合，以达到预期的设计任务。3）焊条

7、的制作工艺流程4)药皮的配置a熔敷金属成分:J422成分CMnSiPSCrCuNi质量含量百分数《0.30.31《0.18《0.04《0.035b药皮配方:5）制备方法a、配方计算：每小组按指定的焊条配方进行计算得出配方化学成分b、焊条搓制过程1.按选定配方称好药粉，使干粉总重为100克。2.将焊条芯用砂布去锈3.将药粉放进瓷钵中进行干混，用瓷棒轻轻搅拌至药粉颜色均匀一致，注意将团粒研碎。4.向干粉中逐渐加入水玻璃，并不断进行搅拌。每次水玻璃加入量不要太多，最后能捏成团状可。5.搓制：将混好的药粉团搓成φ6~7mm，长150mm左右的长条，然后在玻璃