焊接专业毕业答辩

1、XX大学0 x级焊接专业毕业论文答辩指导教师： 答辩人： J507和J422焊接Q235B钢和45号钢的不同工艺方法对比 焊接焊接4545号钢号钢Q235BQ235BJ507J507J422J422金相分析硬度测试拉伸试验冲击试验课题框架课题框架材料的分析材料的分析2焊接工艺及参数焊接工艺及参数3试验过程及分析试验过程及分析4结论结论5课题背景及意义课题背景及意义1课题背景及意义课题背景及意义当今异种材料的焊接的发展迅速，低碳钢Q235B和中碳钢45号钢是目前工业中需求量较大的两种钢材。45号钢焊接常用J507焊条，但J507粉尘大，且价格比J422高。在强度要求不高的焊接时也可用J422代替

2、J507。本课题研究的是异种材料的焊接，通过焊接过渡层可以提高异种材料焊接的性能；在大批量的生产中还可以降低很多成本。另外，手工电弧焊永远都不会被淘汰，焊接本科生的学习应该从最基础的手弧焊入手，通过本课题的研究可以学习到更多的焊接及检测知识。背景意义材料的分析材料的分析 低碳钢Q235B为普通碳素结构钢，含碳量在0.12-0.20%，综合性能较好，其强度、塑性和焊接性能可以得到较好的配合，广泛用于建筑及工程结构。 中碳钢45号钢为优质碳素结构钢，强度较高，塑性和韧性尚好，焊接性相对前者较差，焊接时容易出现裂纹，有较大的淬硬倾向，需要预热、焊后缓冷或回火。焊接设备与方法焊接设备与方法本课题采用焊

3、条电弧焊，焊机型号为POWERMIG350焊接接头及坡口焊接接头及坡口 焊缝过渡层位置焊缝坡口尺寸工装夹具的设计工装夹具的设计 焊接过渡层所用夹具两板对接时所用夹具 图中A均为铁块，B为工件，C为工作台图中A均为工件，B为铁块，C为垫片，D为工作台，E为过渡层Q235BQ235B与与4545号钢对接的工艺参数号钢对接的工艺参数 工件焊条牌号焊条直径(mm)电流(A)电压(V)焊接速度(mm/s)热输入(J/cm)焊道层数电源极性焊前预热冷却方式AJ4223.210520306.432813交流无石棉缓冷BJ4223.210520306.731343交流火焰加热石棉缓冷CJ4223.210520

4、306.134423交流无石棉缓冷DJ4223.210520306.333373交流火焰加热石棉缓冷成功的工艺参数（两板对接）成功的工艺参数（两板对接）4545号钢堆焊过渡层的工艺参数号钢堆焊过渡层的工艺参数 工件焊条牌号焊条烘干电流(A)电压(V)焊接速度(mm/s)热输入(J/cm)电源极性焊前预热焊后回火AJ5073502h9016257.82308直流反接直流反接无无BJ5073502h9016257.62365直流反接直流反接2501.5h6002hCJ4273502h9016257.92278直流反接直流反接无无DJ4273502h9016257.72337直流反接直流反接2501

5、.5h6002h失败的工艺参数（过渡层）失败的工艺参数（过渡层）成功的工艺参数（过渡层）成功的工艺参数（过渡层）工件焊条牌号焊条烘干电流(A)电压(V)焊接速度(mm/s)热输入(J/cm)电源极性焊前预热焊后回火AJ5073502h6016255.72105直流正接直流正接无无BJ5073502h6016255.12353直流正接直流正接2501.5h6002hCJ4273502h6016255.52182直流正接直流正接无无DJ4273502h6016255.22308直流正接直流正接2501.5h6002h试样的切割试样的切割1号拉伸，2号冲击，3号拉伸，4号金相和硬度，5号和6号舍弃。

6、 试样的制作试样的制作 拉伸和冲击的试样（100153.5mm） 切割打磨贴标签 金相和硬度的试样（28153.5mm） 切割打磨镶嵌标记 焊接热影响区组织分布热循环的关系焊接热影响区组织分布热循环的关系 a）热影响区组织 b）铁碳相图 c）热循环（图中Tm为峰值温度，TG为晶粒长大温度）金相分析金相分析上焊缝 320上下焊缝交界 320下焊缝 320过渡层和下焊缝交界 320铁素体白色珠光体黑色上焊缝柱状晶下焊缝等轴晶魏氏组织金相分析金相分析过渡层与45号钢的融合线 320上焊缝与Q235B的融合线 320 45号钢过热粗晶区 320 Q235B过热粗晶区 32045号钢融合线晶粒细小Q23

7、5B融合线晶粒粗大45号钢粗大珠光体 Q235B魏氏组织金相分析金相分析45号钢完全重结晶区 320 Q235B完全重结晶区 32045号钢不完全重结晶区 320 Q235B不完全重结晶区 32045号钢珠光体多Q235B铁素体多两次相变重结晶晶粒均匀细小魏氏组织消失部分未发生重结晶晶粒大小不一分布不均匀金相分析金相分析45号钢的母材 320Q235B的母材 320 试件B中的气孔 320 试件D中的气孔 16045号钢柱状铁素体Q235B组织相对均匀未发现裂纹但气孔明显气孔位置相似硬度测试硬度测试硬度测试点分布图硬度测试点分布图 拉伸试验拉伸试验编号弹性模量E （GPa）最大载荷1200 （

8、kg）抗拉强度（MPa）屈服强度（MPa）断后伸长（mm）断后伸长率A（%）断裂部位A11.2722209.195381.164352.9480.9123.674Q235B母材A31.3322035.705327.908286.0421.1874.843Q235B母材B11.0671060.174255.401218.6411.0244.134焊缝B32.1452164.491460.33330.5931.7237.414焊缝C12.0311803.061406.02383.3331.6456.618Q235B母材C31.8951970.32399.775307.0220.9773.671Q2

9、35B母材D11.811736.88415.562309.3961.0054.076Q235B母材D32.2851592.624413.34379.1391.5166.125焊缝拉伸测试结果拉伸测试结果拉伸试验拉伸试验应力应变曲线应力应变曲线试件A试件B试件D试件C冲击试验冲击试验编号冲击功（J）截面平均值（mm2） 冲击韧度（J/ mm2） 断裂部位A26244.841.383未断B24252.170.805焊缝C23939.780.980未断D24140.121.025未断冲击试验结果冲击试验结果冲击韧度最低的是试件B，推测由气孔缺陷导致韧性的下降。工件没有断裂是因为试验设备量程小，工件实

10、际冲击韧度比测量值要大，达不到工件断裂所需的冲击功。结论结论（1）用碱性焊条J507和J427分别在45号钢上堆焊过渡层，然后再用J422焊条把45号钢和Q235B焊在一起，金相照片显示过渡层的微观组织和周围各个区域结合的都很好，并没有出现粗大的组织，所以过渡层的焊接是成功的。（2）通过宏观和微观的观察均没有发现任何裂纹，这说明焊前预热、焊后高温回火以及焊后缓冷可以很好的消除焊缝的残余应力，改善焊接接头的组织，提高焊接接头的力学性能。（3）焊接接头的微观组织含有铁素体和珠光体，过渡层和下焊缝的微观组织均比上焊缝的晶粒细小，同时硬度也比上焊缝的高；熔合区是焊接接头中硬度最高的区域但是抗拉强度及韧

11、度较低，过热区出现了粗大的魏氏组织，使其力学性能显著降低；完全重结晶区组织均匀细密，力学性能良好；不完全重结晶区组织大小不均匀，该区的力学性能不稳定。（4）薄板过渡层的堆焊操作较为困难，实验证明：使用低氢碱性焊条堆焊过渡层时，可采用小电流直流正接法进行焊接，电弧相对稳定，焊缝成型较容易控制，使得焊接过程可以顺利进行。对与3.5mm厚的45号钢堆焊J507的过渡层，采用60A直流正接法的焊接效果最佳。（5）焊接缺陷严重影响着各种试验数据的分析和对比，因此，在以后的工作研究中一定严格遵守工艺标准，发现问题要及时调整和记录，多取几组相同的试样择优进行分析对比，减少可避免的焊接缺陷引起的误差。关于碱性

12、焊条小电流直流正接的思考关于碱性焊条小电流直流正接的思考第一次焊接过渡层的情况非常不好，首先飞溅非常大，可能是由于立焊时焊接热输入过于集中导致（线热源），因此考虑应适当降低电流。虽然低氢焊条一般都采用直流反接进行焊接，但试验过程发现焊接时有偏弧，电弧的稳定性差(对与立焊尤为明显)，电弧整个形状呈伞形，电弧分散不集中，电弧的吹力不大。熔滴过渡时，铁水大滴下坠。为了克服上述现象，尝试增大电流后，坡口烧损依然严重，成型和穿透程度不均匀，较难控制，增加了连弧焊操作的难度。电流略微选用小些，会由于电弧微弱，起弧困难，易形成粘条现象，使焊接不能顺利进行，操作上不能随心应手。后来尝试改变电源极性，发现效果明显提高。电弧集中呈圆锥状，电弧显得有吹力，