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文档简介

/材料成型及控制工程实验指导书赵玉梅彭道衡王金凤编写材料工程系2000年修订

目录1、冶金综合性能实验(二)…………12、CO2气体保护焊工艺及设备实验……………73、焊条配制综合性试验……………104、热轧低合金结构钢斜Y型坡口焊接性试验……145、弧焊变压器结构及交流电弧波形测试…………186、弧焊整流器结构及电源外特性测试……………227、钨极氩弧焊工艺及设备实验(一)……………268、钨极氩弧焊工艺及设备实验(二)……………299、埋弧自动焊机工艺及设备实验………………3210、钎焊工艺实验(一)……………3511、钎焊工艺实验(二………………3912、点焊工艺实验……………………4313、CO2气体保护焊工艺实验………………4614、交流式点焊工艺实验…………4915、激光焊接工艺实验……………52冶金综合性能实验(二)实验学时8h实验性质综合性实验要求必做所属课程材料成型原理本实验综合了《焊接冶金学》焊接化学冶金原理、焊接缺陷、焊接金相组织,《材料成型原理》课程中的金属凝固原理、焊缝及热影响区的组织和性能应用等知识;使学生综合运用以上知识对焊接冶金学及金相组织及性能的影响因素进行综合分析,提高学生的动手能力和综合分析能力。一、实验目的1、掌握堆焊、角接、坡口对接及单层单道焊、多层多道焊的焊接技术;2、掌握手工电弧焊焊缝常见缺陷及实验时形成该缺陷的原因;3、掌握金相试样制取技术,观察焊接接头的微观组织,且能分析焊缝组织产生的机理;4、分析母材、焊材、焊接方法、预热温度、焊接层数在堆焊、角接、坡口对接等焊接方法对焊缝组织性能、焊接接头质量的影响;二、要求1、根据给定实验条件,应用所学的实验优化设计的知识,设计正交实验表,选择实验方法.2、给定条件:①母材:45钢、Q235;②焊材:J507(φ3.2、φ4.0)、J422(φ3.2、φ4.0)③焊接方法:堆焊、坡口对接、角接;=4\*GB3④温度:室温、160℃预热、270℃预热;=5\*GB3⑤焊接层数:单层单道焊、多层多道焊;如表1所示。3、用砂轮切割机将焊接接头沿图示虚线切开,在砂轮机上粗磨后,再在金相砂纸研磨、抛光.到金相显微镜下观察不同焊接条件金相组织间的差异;三、实验设备及实验材料1、交流电弧焊机BX1-3002、硅整流式弧焊机ZXG—400、ZDK-500、3、逆变式弧焊机WSM—3154、弧焊发电机AX4-4005、抛光机P-2A6、金相显微镜XJX-17、电焊条J507、J422,直径φ3.2、φ4.0等.8、典型金相图片、金相砂纸、吹风机、平板玻璃、脱脂棉、硝酸酒精等.四、实验过程及步骤(一)实验准备1、每2人一组从实验指导教师处领取实验所需钢板及焊条.2、坡口对接时先进行点固,两板间留2mm间隙。点固前在间隙下面垫上φ2.5mm焊丝头,将间隙处抬高,预留反变形余量。3、角接时也要进行点固,实验时不可进行船型位置焊接,应严格按角焊缝位置焊接.4、堆焊时在试件一端焊30×60×20(mm)的焊缝,另一端作为切割夹持端.5、焊45钢用J507φ3.2、φ4.0焊条,采用直流焊机;焊Q235用J422φ3。2、φ4.0焊条,采用交流焊机.6、单层单道坡口焊时,用φ3。2焊条100A左右电流打底后再进行单层焊。焊接时采用上坡焊技术,即将试件一端垫高,从低向高处焊.100mm长焊道用4根φ4.0焊条200A左右电流将坡口分四段填满;多层多道焊时也要用φ3.2焊条100A左右电流打底,采用水平位置平焊、每道焊后必须清渣,以免形成夹渣.同时要防止咬边,焊接时采用短弧焊且焊接角度正确(70˚~90˚)的方法将焊缝焊满。150ﻩ100100100 80100ﻩ2010δ=20用于堆焊和对接δ=10用于角接图1板材尺寸(二)焊接试件1、按正交实验选定的焊接方案进行焊接准备;2、调节好焊接规范(做好记录);3、根据选择的焊接方案,将钢板分别进行预热或不预热处理,然后再采用:①单层单道焊②多层焊③堆焊等焊接方式焊接试件。要求焊缝的每层厚度不小于3㎜;4、焊接完毕在室温下冷却,等待切割.ﻩﻩﻩ60~90° ﻩ≤20-2。0坡口对接ﻩﻩA单层单道B多层多道(2)堆焊(3)角接图2焊接方法(三)金相试样分析将焊接后的试件沿图示方向切开,准备制取金相试样(如图3)。切割试样时,应注意夹紧试样,按下切割手柄时用力均匀,始终用水冷却切割试样。注意不要敲击砂轮片,实验人员不要站在砂轮旋转的切线方向,以免砂轮及试样飞出伤人。(1)坡口对接 ﻩ(2)堆焊(3)角接图3试样切割部位(虚线位置为切割部位)2、在粗砂轮机上打磨金相试样后,再在较细砂轮机上进一步打磨.此时注意不要戴手套,应站在砂轮机侧面均匀用力,将磨削面磨平;打磨时注意及时用水冷却试样;3、采用280#、360#、540#和精磨砂纸按次序将试样磨光(注意换砂纸时将试样的打磨方向与原打磨方向垂直),直到试样划痕很浅很细后,才能在抛光机上抛光;4、将抛光后的试样先用酒精擦洗,再用3%的硝酸酒精溶液腐蚀几秒钟至试样表面变暗后,用水冲洗干净,用酒精棉擦干,最后将试样吹干;5、在金相显微镜下观察试样的金相组织;6、分析母材、焊材、焊接方法、预热温度、焊接层数在堆焊、角焊、坡口对接等焊接方法下对焊缝组织性能、焊接接头质量的影响;五、实验思考题1、试述手工电弧焊焊缝常见缺陷及实验时形成该缺陷的原因;2、叙述对本组实验方案制定的目的;3、分析母材、焊材、焊接方法、预热温度、焊接层数在堆焊、角接、坡口对接等焊接方法对焊缝组织性能、焊接接头质量的影响;表1给定实验条件母材焊条牌号、直径焊接方法温度条件焊接层数45钢J507φ4。0坡口对接室温单层单道焊φ3.2多层焊堆焊角焊160℃单层单道焊多层焊270℃单层单道焊多层焊Q235J422φ4.0坡口对接室温单层单道焊φ3.2多层焊堆焊角焊表2参考方案序号母材焊条牌号、直径焊接方法温度条件焊接层数145钢J507、φ4.0坡口对接室温单层单道焊245钢J507、φ3.2坡口对接室温多层焊345钢J507、φ4.0堆焊室温多层焊445钢J507、φ4.0角焊室温多层焊545钢J507、φ4。0坡口对接160℃单层单道焊645钢J507、φ3。2坡口对接160℃多层焊745钢J507、φ4.0堆焊160℃多层焊845钢J507、φ4。0角焊160℃多层焊945钢J507、φ4。0坡口对接270℃单层单道焊1045钢J507、φ3.2坡口对接270℃多层焊1145钢J507、φ4.0堆焊270℃多层焊1245钢J507、φ4。0角焊270℃多层焊13Q235J422、φ4。0坡口对接室温单层单道焊14Q235J422、φ3.2坡口对接室温多层焊15Q235J422、φ4。0堆焊室温多层焊16Q235J422、φ4.0角焊室温多层焊六、实验预习报告要点1、查阅手工电弧焊焊缝常见缺陷及形成原因。2、查阅焊接接头质量的一般影响因素。评分标准项目分值占总成绩的比例评分内容评分标准预习1025%1、预习手工电弧焊焊缝常见缺陷及产生原因;2、预习单层单道焊、多层多道焊和堆焊焊接工艺方法;3、预习手工电弧焊的操作技术及金相试样制取技术;4、对实验步骤、方案有自己的设计与见解,并有预习笔记和预习报告;5、对教师的口头提问能回答出要点。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分操作1025%1、实验前先在废钢板上预习焊接单层单道焊、多层多道焊和堆焊焊接工艺方法;2、实验时按实验指导书要求焊接、解剖及分析试件;3、熟练掌握金相试样制备技术,且能分析焊缝金相组织;4、正确详细的实验记录,且经教师签字认可;5、实验结束,实验仪器还归原位,室内卫生清扫。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分实验报告1050%1、实验报告格式规范,字迹工整,认真;准确分析焊缝内、外部焊接缺陷及产生焊缝原因;3、金相组织观察准确,且能分析焊缝组织产生的机理;4、思考题的回答必须与实验数据相结合,理论联系实际回答思考题5、实验报告、心得体会与建议有自己的见解,不得与他人雷同。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分CO2气体保护焊工艺实验实验学时4h实验性质综合性实验要求必做所属课程材料成型工艺本实验综合了《弧焊电源》中弧焊整流器结构;《电弧焊》CO2气体保护焊焊控制电路原理、CO2气体保护焊工艺参数、熔滴过渡方式等知识.使学生综合运用以上知识对CO2气体保护焊工艺进行综合研究,提高学生的动手能力和综合分析能力。一、实验目的和要求1、了解XⅢ—500PS型熔化极自动CO2气体保护焊焊机及TPS—4000全数字化脉冲焊机的结构特点;熟悉焊机各控制按钮、旋纽、开关的作用及使用方法;初步掌握焊机的使用方法及其注意事项。2、掌握焊接规范对熔滴过渡、飞溅、电弧稳定性、焊缝成型的影响。3、对试焊焊接规范比较,找出合适规范,焊出合格的焊接接头.二、实验设备、仪器及材料XⅢ—500PS型熔化极自动CO2气体保护焊焊机1台TPS-4000全数字化脉冲焊机1台CO2气体1瓶频率计1台双踪示波器1台H08Mn2Si焊丝若干;工具一套;腐蚀剂一小瓶、药棉若干、镊子一把。三、实验内容及步骤1、在教师带领下了解XⅢ-500PS型熔化极自动CO2气体保护焊焊机及TPS—4000全数字化脉冲焊机的结构特点;熟悉焊机各控制按钮、旋纽、开关的作用及使用方法;初步掌握焊机的使用方法及其注意事项.2、选择焊接规范,分别在2㎜、2.5㎜、3㎜、8㎜钢板上试焊,得到2㎜、2.5㎜、3㎜、8㎜板厚的合适焊接规范。3、再依据合适的焊接规范焊接2㎜、2.5㎜、3㎜、8㎜各一组对接试样。必须评价焊接规范对熔滴过渡、飞溅、电弧稳定性、焊缝尺寸和成型的影响,将结果填入附表。4、横向切割2㎜、2.5㎜、3㎜、8㎜试件,用砂轮打磨焊缝断面,腐蚀焊缝断面,测量焊缝的熔深、焊缝宽度、余高,用以比较不同焊接规范对焊缝成型的影响,通过分析焊缝尺寸的优缺点来改善焊接工艺.5、整理并检查实验记录,交指导教师审阅。6、切断一切电源、水源,清理实验场地。四、注意事项1、对焊机的操作规程进行详细了解,对焊机接线详细检查,并经教师批准后方可合闸进行实验;2、整机通电以后,应检查焊机的运转情况,认为一切正常后才能开始实验;3、严防焊机输出端短路;4、双踪示波器的接线要注意选好公共端;5、规范参数及数据的记录要及时、准确;现象观察要仔细,记录要详尽。五、实验预习要点1、复习教材中CO2气体保护焊设备、规范参数对熔滴过渡影响等有关知识;2、预习实验指导书,明确本实验的目的,掌握实验步骤和方法。六、实验报告及其要求1、在“实验结果”一栏中,应该用表格方式列出焊接规定参数试验的有关数据和现象;据此绘出有关特性曲线;2、在“现象、分析与结论”一栏中,重点阐述、分析以下两个问题:3、CO2气体焊接时,焊接工艺制定的要点;4、分析CO2气体焊接时,规范参数对焊缝成型的影响;5、写出实验后的心得体会与建议.附录规范参数试验记录表试验参数熔滴过渡飞溅情况电弧稳定性焊缝尺寸及成型评分标准项目分值占总成绩的比例评分内容评分标准预习1025%1、预习XⅢ-500PS,TPS-4000CO2气体保护焊焊机结构特点,WSM-315型焊机结构特点,各部分协同动作极外部接线;2、预习CO2气体保护焊熔滴过渡方式;3、预习焊接规范对熔滴过渡、飞溅、电弧稳定性以及焊缝成型的影响;4、对实验步骤有自己的见解与设计,并有预习笔记和预习报告;5、对教师的口头提问能回答出要点.逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分操作1025%1、积极参与分工协作,掌握焊机结构,外部接线;2、XⅢ-500PS,TPS-4000CO2气体保护焊焊机使用方法,焊接工艺参数调节及参数的设置;3、仔细观察两种熔滴过渡方式的焊接现象与焊接工艺参数以及切割试件、打磨试件、腐蚀试件方法正确;4、有正确详细的实验记录,且经教师签字认可;5、实验结束,实验仪器回归原位,室内卫生清扫。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分实验报告1050%1、实验报告格式规范,字迹工整,认真;2、用方格表列出焊接规范参数有关的实验数据和现象;3、绘制有关特性曲线;4、思考题回答必须与实验数据相结合,理论联系实际回答问题;5、实验报告、心得体会与建议有自己的见解。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分焊条配制综合性实验实验学时12h实验性质综合性实验要求必做所属课程焊接冶金学本实验综合了《焊接冶金学》中焊条化学冶金过程、焊条药皮配方设计及焊条制造,焊条金属的加热与熔化特性、过渡特性。学生通过综合运用以上知识对焊接焊条配制方法及焊条实验方法的掌握,进一步提高学生的动手能力和综合分析能力.实验目的了解焊条的药皮成分对焊条的工艺性能、冶金性能以及对焊接接头质量(气孔、裂纹、夹杂等)的影响,以加强对焊接化学冶金的感性认识。熟悉焊条配制的一般原则和制造工艺。熟悉焊条对比实验的步骤和方法。要求以J507(符合GB5117—85,E5015)和J422(E4303)两种常用典型焊条配方为例,了解焊条药皮中各种成分对焊条的工艺性能、冶金性能以及对焊接接头质量的影响.在教师指导下,由学生对焊条药皮配方进行改进性调整,通过实验进行论证,以增强分析问题和解决问题的能力。学会焊条配制的一般原则和制造工艺,重视对原材料的要求.对配制好的焊条进行下列实验:焊条工艺性能(稳弧、脱渣、成型、飞溅等)试验;抗气孔、裂纹试验。对试验所得结果结合课堂知识进行综合分析,写出完整的实验报告,由教师记入平时成绩。三、实验过程(一)按以下给定的参考配方设计实验配方。J507参考配方(g)大理石萤石石英石钛白粉钛铁中碳锰铁45#硅铁纯碱稀土30~5020~305~81~29~152~52~41~21~2J422参考配方(g)金红石钛白粉大理石长石云母高岭土(陶土)白云石中碳锰铁30~367~106~84~78~1110~157~1212~15H08A、Φ3.2,重量系数约30%,钾钠混合水玻璃、浓度为45波美度。烘干温度J507350~450℃×1。5hJ422200~250℃×(二)分组及调制配方方法按班级人数平分成两大组,第一大组调试J422配方,第二大组调试J507配方。调J507配方时,2人调大理石,2人调萤石;其余每2人调一个成分,每2人设计3~5个配方。调J422配方时,2人调金红石,2人调大理石,其余每2人调一个成分,每2人设计3~5个配方.调制配方方法是:将指定要调的成分由下限到上限以0。5g、1g、2g、3g、4g、5g为等差级数分组,其余成分取上下限平均数.(三)手工搓制焊条试验1、按每组设计出的3~5个配方,称药粉50g(半组配方),倒入研钵混合均匀后,加入适量水玻璃搅拌成面团(干湿一定要适度),在玻璃板上按5等分分割,用潮布覆盖好.取出H08焊芯,将1/5面团均匀敷在焊芯上,像擀面条一样轻轻搓制,外表光滑后,将一端约15~20mm药皮去掉留出夹持端,做好标记晾在焊条架上,自然干燥后按烘干温度进烘干箱烘干。2、每人领取烘干后的焊条,选用合适的焊机(J507焊条采用直流反接,J422焊条采用交流焊机),调整好规范,根据焊条工艺性能要求,仔细观察试焊结果,做好记录,把自己认为性能最佳配方确定下来。3、按照最佳配方称重150g粉(一组半配方),倒入研钵搅拌均匀,加入水玻璃和出干湿适度面团,15等分后搓出15根焊条,自然干燥后按要求烘干待用.(四)对比实验1、去本组配方焊条1~2根,再取市售焊条1~2根,在普通钢板上焊接,分析焊接现象,填下表:焊条工艺性能焊条名称裂纹总长度(mm)焊瘤(处)夹渣(处)表面气孔(个)飞溅大小脱渣性焊缝成型稳弧性市售试验2、焊条效率,金属回收率和熔敷系数的测定(每2人一组进行试验)(1)领取两块钢板并称其重量;H08光焊芯5根称其重量。焊市售焊条钢板=(g)焊试验焊条钢板=(g)H08光焊芯=(g)(2)调好焊接规范(3)在试板上堆焊,连续烧5根焊条,并测定电弧燃烧时间(扣除换焊条时间)市售焊条5根总燃烧时间=(h)试验焊条5根总燃烧时间=(h)(4)收集每种焊条称其重量,算出每种焊条熔化焊芯重量,〔5根光焊芯-5个焊条头(去掉药皮)=熔化焊芯重量〕(5)焊后清除所有的渣壳等,然后称量试样(钢板)重量市售=(g)试验=(g)(6)计算(ⅰ)焊条效率=(熔敷金属重量/熔化焊芯重量)×100%(ⅱ)焊条金属回收率=(熔敷金属重量/施焊焊条的总重量)×100%(ⅲ)熔敷系数=熔敷金属重量(g)/〔焊接电流(A)×电弧燃烧时间(h)〕焊条效率、焊缝金属回收率、熔敷系数焊条名称焊条效率(%)焊缝金属回收率(%)熔敷系数(g/A.h)市售试验3、抗气孔试验(1)抗湿性试验(ⅰ)每人领取在同样烘干温度同时出炉的市售和试验焊条各4根,编4个号,浸泡在冷水中,1号(5分钟)、2号(10分钟)、3号(15分钟)、4号(20分钟)。(ⅱ)调好焊接规范,在试板上平焊,每焊完一根后清渣检查表面气孔,并做好记录。(ⅲ)注意:浸泡焊条时间一定要准确,若超时,则按超时时间以相等步长顺延。抗湿性试验结果时间名称1号(5分钟)2号(10分钟)3号(15分钟)4号(20分钟)市售试验(2)抗锈能力试验(ⅰ)每人称量0。2g、0.4g、0.6g、0.8g铁锈,市售、试验各4根焊条(ⅱ)领取试板一块,用粉笔划出四道100mm长焊缝。(ⅲ)将每份铁锈均匀放到100mm焊缝内,要求一根焊条只焊100mm长.每焊完一根焊条清渣,检查表面气孔。(ⅳ)焊接时,严防铁锈别被吹走。抗锈能力试验结果铁锈名称0。2(g/100mm)0.4(g/100mm)0。6(g/100mm)0.8(g/100mm)市售试验四、实验报告内容实验目的和要求。实验所用的设备和仪器名称及型号。手工搓制焊条过程.简述焊条药皮中每种成分的作用和对性能的影响。对试验所得数据(市售、试验)进行汇总和对比分析(从成分、工艺性能入手)。分析阐述焊缝气孔产生的主要原因?J422和J507在抗气孔,抗锈能力的差异?实验体会和改进意见五、预习知识要点了解焊条药皮成分对焊条的工艺性能、冶金性能以及对焊接接头质量(气孔、裂纹、夹渣等)的作用与影响。熟悉焊条配制的一般原则和制造工艺。评分标准项目分值占总成绩的比例评分内容评分标准预习1025%1、预习焊条药皮成分对焊条工艺性能的影响。2、预习焊条药皮成分对焊条冶金性能的影响。3、预习焊条药皮成分对焊接接头质量的影响。4、对焊条实验配方有自己的设计与见解。5、对教师的口头提问基本能回答。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分。2、某项基本符合要求扣1分.3、某项完全不符合要求不得分操作1025%1、制定好焊条配方,两人一组称焊粉,并搓制焊条。2、对焊条工艺性分析准确,焊条效率、回收率等应严格认真.3、抗气孔能力实验时,对注意事项控制要准确.4、有正确、详细的实验记录且需经实验指导教师签字认可。5、实验完毕,实验用品归位,积极参与实验室的卫生清理。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分。2、某项基本符合要求扣1分。3、某项完全不符合要求不得分实验报告1050%1、实验报告格式规范,字迹工整。2、计算与分析应客观公正,文字叙述简洁严谨.3、图标数据准确.4、思考题回答完整,且需体现对知识点的理解与延伸,对实验数据的运用准确恰当。5、实验报告必须体现自己独到的见解,不抄袭。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分。2、某项基本符合要求扣1分。3、某项完全不符合要求不得分热轧低合金结构钢斜Y型坡口焊接性试验实验学时8h实验性质综合性实验要求必做所属课程焊接冶金学本实验综合了《焊接冶金学》课程中的金属焊接性及实验方法的应用,焊接结晶过程,焊接接头的冷裂纹,常见焊接缺陷等.学生通过综合运用以上知识对金属焊接性实验方法掌握,进一步提高学生的动手能力和综合分析能力。一、试验目的低合金结构钢在焊接结构中得到广泛应用,若焊接材料选用不当时也容易发生热裂纹、冷裂纹等焊接缺陷。因此,用这类钢制作重要结构时,做焊接性试验是很必要的.本试验是对16Mn热轧低合金钢做斜Y型坡口裂纹试验了解裂纹形成因素.进一步掌握抗裂性试验基本技能.二、试件的制备1、试验材料试验材料原则上采用符合下列标准的钢材:GB700-79《普通碳素结构钢技术条件》。GB711-65《优质碳素结构钢、热轧钢板技术条件》。GB712-80《造船用结构钢技术条件》。GB713-72《制造锅炉用碳素结构钢及普通低合金钢钢板技术条件》。YB13—69《普通低合金钢钢号和一般技术条件》。YB175—63《普通碳素钢和低合金钢热轧厚钢板技术条件》。YB536-69《压力容器用碳素钢和普通低合金钢热轧厚板技术条件》。2、试件的形状和尺寸试件的形状和尺寸如图1所示。图1试件的形状和尺寸3、试件的坡口采用机械切削加工.三、试验条件1、试验所用的焊条原则上采用GB981—76《低碳钢及低合金高强度钢焊条》所列的焊条,与试验钢材相匹配的焊条。2、焊条焊前要严格进行烘干。3、拘束焊缝采用双面焊接,注意不要产生角变形和未焊透。4、试件达到试验温度后,原则上以标准的规范进行试验焊缝的焊接.四、试验步骤1、按图1组装试件。2、焊接拘束焊缝。3、焊接试验焊缝。(1)当采用手工焊时,试验焊缝按图2所示方法焊接。(2)当采用焊条自动送进装置焊接时,按图3所示进行。图2采用手工焊时试验焊缝位置图3采用焊条自动送进装置焊接试验焊缝位置4、焊完的试件经48h以后才能开始进行裂纹的检测和解剖。五、计算方法1、采用肉眼或其他的方法来检查焊接接头的表面和断面是否有裂纹,并分别计算出表面裂纹率、根部裂纹率和断面裂纹率.2、裂纹的长度或高度按图4所示进行检测,裂纹长度未曲线形状如图4a按直线长度检测,裂纹重叠时不必分别计算.a表面裂纹b根部裂纹c断面裂纹图4试样裂纹长度的计算3、采用下列公式计算表面裂纹率式中:—表面裂纹率,%.—表面裂纹长度之和,mm。L—试验焊缝长度,mm.4、将试件采用适当的方法着色后拉断或弯断,然后按图4检测根部裂纹,并按下述公式计算出根部裂纹率。式中:—根部裂纹率,%。—根部裂纹长度之和,mm。试验焊缝长度,mm。L-试验焊缝长度,mm。5、对试件的五个横断面进行断面裂纹检查,按图4c的要求测出裂纹的高度,用下式对这五个横断面分别计算出其裂纹率,然后求出其平均值来。式中:Cs—断面裂纹率,%.—5个断面上裂纹深度之和,mm。—5个断面裂纹最小厚度之和,mm.五个横断的位置是:按试验焊缝宽度开始均匀处与焊缝弧坑中心之间的距离四等分而确定.六、数据记录1、试验日期、时间、环境温度和湿度。2、试件钢号及化学成分、试件状态、试件厚度及其轧制方向。3、焊前试件温度、焊接电源的种类、焊接极性、焊条牌号、焊条直径、焊条的烘干温度和时间、焊接电流、焊接电压和焊接速度。4、试验开始解剖时间和方法.5、试验结果:裂纹长度及其裂纹率。七、试验报告内容1、详实记录实验全部过程。2、热轧16Mn钢焊接性分析。八、实验预习报告内容1、预习斜Y坡口焊接裂纹实验方法。2、预习低合金热轧钢焊接性的一般知识。评分标准项目分值占总成绩的比例评分内容评分标准预习1025%1、明确实验目的及意义。2、预习焊接性的概念及分类。3、预习焊接冷裂纹的分类,产生的原因.4、预习斜Y坡口裂纹实验步骤.5、预习斜Y坡口裂纹实验技术.逐项内容按:1、完全符合要求不扣分。2、某项基本符合要求扣1分。3、某项完全不符合要求不得分操作1025%1、积极参与实习操作及分工协作。2、操作符合实验安全操作规程。3、对实验的原理及步骤能熟练掌握.4、有正确详细的实验记录且需经实验指导教师签字认可。5、实验完毕,积极参与实验仪器的还原和实验室的卫生清理。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分。2、某项基本符合要求扣1分。3、某项完全不符合要求不得分实验报告1050%1、实验报告格式规范,字迹认真工整.2、实验数据真理准确,且善于捕捉其规律.3、思考题回答完整,且需体现对知识点的理解与延伸,对实验数据的运用准确恰当。4、心得体会与建议或实验后能整理出自己的收获。5、实验报告必须体现自己独到的见解不抄袭。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分。2、某项基本符合要求扣1分。3、某项完全不符合要求不得分弧焊变压器结构及交流电弧波形测试实验学时3h实验性质综合性实验要求必做所属课程弧焊电源本实验综合了《弧焊电源》中弧焊变压器结构、交流电弧波形及电弧稳定性影响因素。《焊接测试技术》中测试电路原理;示波器的使用方法等知识。使学生通过综合运用以上知识对弧焊电源原理及电弧稳定性进行综合分析,提高学生的动手能力和综合分析能力。一、实验目的1、熟悉弧焊变压器分类、结构、变压器绕组接线方式、工作原理。2、测试交流电弧电流和电弧电压波形及其特征。3、了解焊接回路中电感、电阻对电弧燃烧稳定性的影响。4、通过实验掌握阴极射线示波器及实验中仪器仪表的使用方法.二、实验所用设备及仪表1、弧焊变压器:BX1-3001台BXC1-3001台BX3-3001台BX3-4001台2、镇定变阻箱(BP—300型)2台3、交流互感器(600A/5A)1只4、交流电流表(5A)1只5、交流电压表(0-100V)1只6、数字存储示波器(TQS—1002型)1台7、分流器(特制)1个8、焊条(J422,J507),导线及其它辅助工具1套三、实验方法及步骤(一)了解不同类型弧焊变压器1、观察BX1-300、BXC1-300、BX3—300、BX3-400焊机外形,铭牌中重要参数含义。2、拆开机箱,观察弧焊变压器结构、内部构造、变压器绕组接线方式、工作原理.(二)测试电阻对电弧燃烧稳定性的影响1、摇动BX3—300交流电弧焊机的电流调节手把,将电流调到最大值处,此时电焊机的漏抗最小。在焊接测试回路中接入BP-300型电阻箱两台,参照铭牌上阻安值,合上所需电流闸刀。再利用燃弧法精确调节到所需电流值.此时焊接测试回路中的外加阻抗远大于回路中的感抗,所以将此时的焊接回路视为纯阻性负载。2、启动焊机,焊接J422焊条,用示波器测出电弧电压、电弧电流波形,并记录下来。3、再焊接J507焊条,在同一电流值下,测出电弧电压与电弧电流波形,并记录下来。4、注意分析二者的焊接现象,并总结从焊接现象及波形中得到了什么启示.(三)测试电感对电弧燃烧稳定性的影响1、在焊接回路中切除电阻箱,摇动BX3—300型弧焊机的电流调节手把,将电流调节到与上一步同一电流值上(同样采用燃弧法精确调节),此时焊接回路由焊机本身具有的感抗调节电流,由于拆去了电阻箱,焊接测试回路电流由感抗调节,故可视为纯电感负载。2、启动焊机,焊接J422焊条,用示波器测出电弧电压、电弧电流波形,并记录下来。3、再焊接J507焊条,同样测出电弧电压与电弧电流波形,并记录下来.4、注意分析二者的焊接现象,并总结从焊接现象及波形中得到了什么启示。5、将本步测试的波形与阻性负载测试的波形进行比较,发现其差异。(四)根据上述实验步骤,按下图所示接好实验线路,注意示波器公共端的不要存有电位差。观察交流电弧波形实验接线示意图四、实验报告要求1、绘制所观察到的四种弧焊变压器结构示意图及绕组接线示意图、弧焊逆变器结构,并用文字说明。2、绘制出阻性负载与感性负载的电弧电压、电弧电流波形.注意其不同之处,并得出相应结论。3、写出实验后的心得体会与建议。五、预习报告要点1、预习弧焊变压器分类、弧焊逆变器结构及电气原理图。2、预习交流电弧波形及特征。I/UΩI/UΩt你好I/UI/UωtI/UωI/UωtI/Uωt评分标准项目分值占总成绩的比例评分内容评分标准预习1025%1、预习弧焊变压器分类、结构、电气原理、工作原理。2、预习交流电弧波形及其特征。3、预习阻性负载、感性负载对电流、电压影响.4、对实验步骤、方案有自己的设计与见解,并有预习笔记和预习报告。5、对教师的口头提问能回答出要点.逐项内容按:1、完全符合要求不扣分.2、某项基本符合要求扣1分。3、某项完全不符合要求不得分操作1025%1、积极参与分工协作,理解测试线路的设计与原理.2、熟悉示波器、电流互感器、分流器、交流电流表、交流电压表的使用及注意事项。步骤操作实验,能做到安全、谨慎、科学、合理.4、正确详细的实验记录,且经教师签字认可。5、实验结束,实验仪器还归原位,室内卫生清扫。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分。2、某项基本符合要求扣1分.3、某项完全不符合要求不得分实验报告1050%1、实验报告格式规范,字迹工整,认真.2、绘制的结构示意及线路原理、准确。3、绘制的电弧电压波形真实且能准确反映其中的差异。4、思考题的回答必须与实验数据相结合,理论联系实际回答思考题5、实验报告、心得体会与建议有自己的见解,不得与他人雷同。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分。2、某项基本符合要求扣1分.3、某项完全不符合要求不得分弧焊整流器结构及电源外特性测试实验学时3h实验性质综合性实验要求必做所属课程弧焊电源本实验综合了《弧焊电源》中弧焊整流器结构、弧焊逆变器结构及各类直流电源外特性及外特性影响因素、直流焊机电路原理,电源外特性测试方法等知识,使学生综合运用以上知识对弧焊电源原理及电源外特性进行综合分析,提高学生的动手能力和综合分析能力.一、实验目的1、了解典型弧焊整流器的结构特点及技术性能;2、测试ZXG-400R型弧焊整流器的外特性及调节特性;3、掌握弧焊整流器外特性的测定方法.二、实验所用设备及仪表1、弧焊逆变器WSM—3151台2、弧焊整流器ZXG—400R型1台3、镇定变阻箱(BP-300型)2台4、交流电流表(5A)1只5、交流互感器(600A/5A)1只6、交流电压表(0-100V)1只7、磁力启动器和电力接触器1只8、启动、停止按钮2只9、导线及辅助工具1套三、实验内容及步骤(一)了解不同类型弧焊整流器;1、观察和熟悉不同类型弧焊整流器的外形及铭牌数据;2、拆开机壳,观察弧焊整流器的内部结构、零部件的形态、所用材料、组装方式;3、了解弧焊整流器的各个组成部分的作用及其结构特点。(二)测试ZXG-400R型弧焊整流器的外特性1、按下图所示接好线路。用两个BP—300型镇定变阻箱串联做负载,磁力启动器(或电力启动器)的三个触头并联后串接入焊接回路,将焊机调整在中规范的位置上;2、在磁力启动器断开和镇定变阻箱的闸刀全部拉开的情况下,接通焊机电源,记录焊机的空载电压值,填入表一。3、按AQ,使磁力启动器的主触头合上。分级合上镇定变阻箱的闸刀,使其电阻值一次减小,分别记下输出电流和电压值,填入表一.4、当每个镇定变阻箱的电阻全部并联接入还不能满足需要时,可先按AT按钮,使磁力启动器主触头打开,随之切断焊机电源,将两个镇定变阻箱由原来的串联改接为并联。再次接通电源,按AQ按钮,分级合闸,进一步减小电阻值,继续记录输出电压和电流值。5、用磁力启动器将焊接回路(二次回路)切断,再将焊接回路短路(切除镇定变阻箱),然后用接触器接通焊接回路,测得短路电压、电流值,填入表一中。注意:(1)镇定变阻箱上的电阻闸刀不允许在负载情况下拉闸,必须先用磁力启动器切断焊接回路。(2)实验数据测完后,要试绘外特性曲线,如发现所测得的点在外特性曲线上分布严重不均匀,或数据误差太大,难于准确绘出外特性曲线时,则需重测。测弧焊整流器外特性实验示意图表一次数参数1空载23456789101112131415161718短路电压(V)电流(A)(三)测调节特性实验线路按上图接线不变,摇动电流调节手把至两个极限位置,分别测得大档和小档的各两根外特性曲线,分别将数据填入表二中。表二次数档位1空载23456789101112131415161718短路大档电压(V)电流(A)小档电压(V)电流(A)、四、实验报告要求1、简要阐述所看到的弧焊整流器类型、工作原理、结构特点等;2、根据中规范位置实验数据,在坐标纸上画出所测焊机的外特性曲线;3、在坐标纸上绘出大档和小档的极限外特性曲线,按vf=20+0。04If,绘出规定负载特性,测出电流调节范围,并标识在该图上。4、简述ZXG-400磁放大器的工作原理。五、预习报告要点1、预习弧焊整流器类型、弧焊逆变器结构及电气电路等内容;2、预习磁放大器类型及电气电路图;3、预习电源外特性、调节特性的概念及测试方法。评分标准项目分值占总成绩的比例评分内容评分标准预习1025%1、预习弧焊整流器结构、分类、电气原理和工作原理;2、预习磁放大器类型及电气线路;3、预习弧焊整流器外特性,调节特性及测试方法;4、对实验方案设计有清晰的思路;5、对教师的口头提问基本能回答。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分操作1025%1、积极参与实习操作及分工协作,理解测试线路的设计与原理;2、熟悉分流器、示波器、直流电流表、直流电压表的使用及注意事项;3、按步骤操作实验,能做到安全、谨慎、科学合理;4、有正确详细的实验记录且需经实验指导教师签字认可;5、实验完毕,积极参与实验仪器的还原和实验室的卫生清理.逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分实验报告1050%1、实验报告格式规范,字迹认真工整;2、绘出正确的外特性曲线,调节特性曲线,负载特性曲线;3、电流调节范围要正确标出;4、思考题回答完整,且需体现对知识点的理解与延伸,对实验数据的运用准确恰当;5、写出心得体会与建议或实验后能整理出自己的收获;逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分钨极氩弧焊工艺及设备实验(一)实验学时4h实验性质综合性实验要求必做所属课程电弧焊本实验综合了《弧焊电源》中弧焊变压器结构;《电弧焊》钨极氩弧焊控制电路原理、钨极氩弧焊工艺参数、直流分量产生原因、危害、消除方法等知识,使学生综合运用以上知识对钨极氩弧焊工艺进行综合分析,提高学生的动手能力和综合分析能力。一、实验目的和要求1、熟悉NSA-400—1、NSA—500-1型交流手工非熔化极氩弧焊机及WSM-315型直流脉冲钨极氩弧焊及的结构特点,各部分的作用及协同动作,并了解焊机的外部接线。2、观察交流钨极氩弧焊机的直流分量及其影响,消除方法。3、观察交流钨极氩弧焊机(焊铝)的阴极雾化作用。4、熟悉WSM—315焊机工艺参数调节方法。二、实验设备、仪器及材料NSA-400-1型弧焊机1台,NSA-500-1型弧焊机1台,WSM-315型焊机1台,铝板、铝丝若干,辅助工具1套.三、实验内容及步骤(一)在教师引导下仔细观察NSA-400-1型、NSA—500-1型、WSM-315型弧焊机的结构特点;结合工作原理熟悉各部分的位置,作用及协同动作,了解焊机的外部接线。(二)按实验要求接好线路(注意双踪示波器的接线),合上闸刀开关,准备焊接实验。1、调节焊接电流及气体流量,焊接铝板,观察电弧电压及焊接电流波形。2、去掉隔直电流电容器,焊接铝板,仔细观察、分析直流分量及其影响.3、用下列方法仔细观察,判断交流钨极氩弧焊焊铝的阴极雾化作用。4、在铝板上进行点焊试验,试验中电流、气体流量及弧长保持不变。电弧引燃后固定不动,经5~6秒钟后断电,这时观察熔化区周围的阴极雾化区,如果引弧区域呈金属光泽的灰白色并且范围较大,就说明阴极雾化作用强.可选2~4电流值进行对比观察分析;去掉隔直流电容器,再选上步电流值与本步对比分析,测量熔化区雾化直径进行对比.5、在教师指导下,启动WSM-315型逆变式直流脉冲钨极氩弧焊焊机,焊接不锈钢、铜板、低碳钢板,学会调整焊接参数,并比较不同母材情况下焊接现象.四、注意事项1、对焊机的结构观察完成后,一定要将整个焊机复原;接线后要先进行自我检查,认为合格无误后报请教师检查,经教师认可后方得合闸进行实验。2、注意双踪示波器的接线,选好公共端。3、启动时要避免接触引弧,以防烧损钨极.五、预习要点1、认真预习实验指导书;2、复习钨极氩弧焊工艺的有关内容,搞清直流分量产生的原因、危害及消除方法;3、交流电弧波形及特征;4、阴极雾化产生的原因及作用。六、实验报告及其要求1、在“实验结果及其分析”一栏中,绘出钨极氩弧焊焊铝时的电弧电压及电流波形;绘出去掉隔直电容器后的电弧电压及电流波形。仔细比较两种波形及焊接现象,说明直流分量产生的原因,危害及隔直电容的作用。2、实验结果及数据说明钨极氩弧焊去氧化膜的能力。3、利用实验数据,简述逆变式脉冲钨极氩弧焊机在焊接质量上具有哪些优越性?4、写出实验后的心得体会与建议。实验结果记录I/UωI/UωtI/UωtI/UωI/UωtI/Uωt评分标准项目分值占总成绩的比例评分内容评分标准预习1025%1、预习NSA—400—1焊机,WSM—315型焊机结构特点,各部分协同动作及外部接线;2、预习交流钨极氩弧焊直流分量及其影响,消除方法;3、预习交流钨极氩弧焊的阴极雾化作用;4、对实验步骤、方案有自己的设计与见解,并有预习笔记和预习报告;5、对教师的口头提问能回答出要点.逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分操作1025%1、积极参与分工协作,掌握焊机结构,理解测试线路的设计与原理;2、掌握钨极氩弧焊的方法及焊接工艺;3、注意区别交流钨极氩弧焊焊铝时的直流分量的存在与去除对焊接电弧及波形的影响;4、掌握阴极雾化现象操作方法;5、实验记录正确详细,经教师签字认可;实验场地卫生清扫.逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分实验报告1050%1、实验报告格式规范,字迹工整,认真;2、绘制有(或无)直流分量电弧波形正确,且能说明其原因;3、阴极雾化实验对比分析准确;4、思考题回答要与实验数据相结合,理论联系实际回答问题;5、实验报告、心得体会与建议有自己的见解,不得与他人雷同.逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分钨极氩弧焊工艺及设备实验(二)实验学时不限实验性质综合性实验要求选做所属课程电弧焊本实验综合了《弧焊电源》中弧焊逆变器结构;《电弧焊》脉冲钨极氩弧焊控制电路原理、脉冲电流作用下的焊接电弧特点、脉冲钨极氩弧焊工艺参数调节方法,使学生综合运用以上知识对脉冲钨极氩弧焊工艺进行综合分析,提高了学生的动手能力和综合分析能力.一、实验目的和要求1、熟悉WSM-315、WSME-315型直流脉冲钨极氩弧焊机的结构特点,熟悉控制面板上各旋钮的调节方法;2、通过对直流脉冲钨极氩弧焊规范参数选择,掌握直流电流与脉冲电流对焊缝成形的影响;3、通过对脉冲参数的调节,掌握这些参数对焊缝成形的影响。二、实验设备及焊接材料WSM-315、WSME-315焊机各1台1㎜铜板、1㎜铜丝若干;1㎜不锈钢板、1㎜不锈钢丝若干,1㎜铝板、1㎜铝丝若干;辅助工具1套三、实验内容及步骤(一)在教师引导下仔细观察WSM—315型弧焊机的结构特点;熟悉控制面板上各旋钮的调节方法。(二)检查焊机的外部接线、面板调节旋钮正确,开启氩气瓶,冷却水;合上电源开关,准备焊接实验。1、调节焊接电流及气体流量至和适值,焊接1㎜铜板(1㎜不锈钢、1㎜铝板),采用直流焊接,通过焊接出一个或几个合格接头,得到电流调节范围。2、调节焊接电流及气体流量至和适值,人为固定一个幅值后再调节出脉冲电流,焊接1㎜铜板(1㎜不锈钢、1㎜铝板),通过焊接出一个或几个合格接头,得到电流调节范围。3、通过脉冲频率、脉冲幅值、脉冲宽度的调节,观察各参数对焊缝成形的影响,焊接1㎜铜板(1㎜不锈钢、1㎜铝板).通过焊接出一个或几个合格接头,得到这三种脉冲参数的调节范围。四、预习要点1、认真预习实验指导书;2、复习钨极氩弧焊工艺的有关内容,了解钨极氩弧焊规范参数选择;3、了解脉冲钨极氩弧焊的工艺参数内容。五、实验报告及其要求1、用实验结果及数据分析薄板焊接时选择直流与选择脉冲对焊缝成型的影响。2、用实验结果及数据说明脉冲参数对焊缝成形影响.3、利用实验数据,简述逆变式脉冲钨极氩弧焊机在焊接质量上具有哪些优越性?4、写出实验后的心得体会与建议。评分标准项目分值占总成绩的比例评分内容评分标准预习1025%1、认真预习实验指导书。2、预习钨极氩弧焊规范参数选择。3、预习脉冲电流波形及脉冲参数选择及匹配.4、对实验步骤、方案有自己的设计与见解,并有预习笔记和预习报告;5、对教师的口头提问能回答出要点.逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分操作1025%1、积极参与分工协作,掌握焊机结构。熟练调节WSM-315焊机控制面板;2、掌握钨极氩弧焊的方法及焊接工艺;3、注意观察直流钨极氩弧焊与脉冲钨极氩弧焊对焊缝成形的影响;4、注意观察脉冲电流波形及脉冲参数选择对焊缝成形影响。5、实验记录正确详细,经教师签字认可;实验场地卫生清扫。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分实验报告1050%1、实验报告格式规范,字迹工整,认真;2、分析薄板焊接时选择直流与选择脉冲对焊缝成型的影响3、说明脉冲参数对焊缝成形影响。4、思考题回答要与实验数据相结合,理论联系实际回答问题;5、实验报告、心得体会与建议有自己的见解,不得与他人雷同。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣2分;3、某项完全不符合要求不得分埋弧自动焊机的工艺及设备实验实验学时4h实验性质综合性实验要求必做所属课程电弧焊本实验综合了《电弧焊》中埋弧焊整流器的结构,埋弧焊机控制电路原理、埋弧焊焊接工艺参数、熔滴过渡方式等知识.使学生综合运用以上知识对埋弧焊工艺进行综合研究,提高学生的动手能力和综合分析能力。一、实验目的和要求1、熟悉NZA—1000型自动弧焊机的构造和用途;2、了解NZA—1000型自动弧焊机的电气原理及外部接线。3、初步掌握NZA-1000型自动弧焊机的操作方法和焊接规范的调整方法。4、初步学会埋弧焊焊接工艺和规范参数的选定程序。二、实验设备、仪器工具及材料1、NZA-1000型自动弧焊机1台2、焊丝、焊剂及钢板试件若干。3、秒表、钢板尺、钢丝钳、鲤鱼钳、敲渣锤、钢丝刷、焊剂擦布、回收工具、活动扳手、工具等。三、实验内容及步骤1、在教师讲解、引导下熟悉焊机个部分的构造和用途。2、结合焊机的电路原理图和外部接线图熟悉焊机的外部接线。3、教师进行示范操作和讲解。4、每组学员在空载情况下练习操作1~2次,领会操作要领。5、每组学员在空载情况下按下焊接按钮操作2~3次。6、教师讲解焊接规范调整方法和步骤,并做示范表演。7、每组根据板厚选定焊接接头的焊接规范参数进行调试焊接。8、每组学员焊接出合格的焊接接头。四、注意事项1、实验时必须按实验内容和步骤进行。2、各项实验应在教师指导下进行,不得各行其事。3、在焊机带电情况下,一律不得打开焊机各部分的罩壳和箱门,确保安全。4、未经教师准许和通知全体在场人员的情况下,不得自行合闸。5、在实验过程中严肃认真,全神贯注,严格遵守实验室的各项规章,特别要注意用电安全。6、实验前要进行预习,实验时不得迟到早退.整个实验结束后必须切断全部电源,整理工具,清扫场地,经教师许可后才能离开实验室。五、试验前的预习要点1、预习本实验指导书。2、复习电弧电压反馈调节系统,重点掌握电弧电压调节器的工作原理,电弧电流和电压的调整方法。六、实验报告及其要求1、实验报告必须字迹清楚,文字叙述要力求简练,图标、数据要准确。2、实验报告作为平时考核成绩之一,实验报告必须在实验结束后一周内由课代表收齐交实验指导教师。不符合实验报告要求的,实验指导教师有权退回,令其限期重做.3、本实验报告的重点是:(1)NZA-1000型自动弧焊机的操作要领。(2)规范参数调整原理、方法和步骤。(3)安全注意事项.4、写出实验后的心得体会与建议。评分标准项目分值占总成绩的比例评分内容评分标准预习1025%1、预习NIA-1000自动弧焊机电气线路图;2、预习NIA-1000自动弧焊机焊接规范的调节;3、预习附录全部内容;4、对实验方案、步骤有自己的见解与设计并有预习笔记或预习报告;5、对教师的口头提问能回答出要点。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分操作1025%1、积极参与分工协作,掌握焊机结构,外部接线;2、每组学院空载下正确操作焊机,熟悉参数设置及调节;3、仔细观察、焊接规范对焊缝成型的影响;4、有正确详细的实验记录且经教师签字认可;5、实验结束,实验仪器还原归位,室内卫生清扫。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分实验报告1050%1、实验报告格式规范,字迹工整,认真;2、认真整理焊接规范变化对焊缝成型影响;3、简述本实验过程中的安全注意事项;4、思考题回答完整,且需体现对知识点的理解与延伸,对实验数据的运用准确恰当;5、实验报告、心得体会与建议有自己的见解。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分钎焊工艺实验(一)实验学时2h实验性质综合性实验要求必做所属课程钎焊本实验综合了《钎焊》中钎料、钎剂的组成及配制,熔化温度,润湿性的测量与评定等,使学生综合运用以上知识对钎焊工艺进行综合研究,提高学生的动手能力和综合分析能力。一、实验目的1、 熟悉钎料成分以及钎剂选用对钎料润湿性的影响;2、 熟悉常用的钎料和钎剂及其配制方法;3、了解通用的评定钎料润湿性的实验方法及过程。二、实验装置及材料1、电热板(BGG-3。6—4型)1台2、箱式电阻炉1台3、钎料S-Sn20PbA200S-Sn30PbAﻩ200S-Sn40PbA200gS-Sn60SbA200S-Sn90SbA200S—Sn70Zn30 2004、钎剂RJ1(氯化锌40,水60)100mlRJ2(氯化锌25,水75)100mlRJ3(氯化锌40,氯化氨5,水55)100mlRJ5(氯化锌25,盐酸25,水50) 100mlRJ11(正磷酸60,水40)100ml松香酒精溶液(松香25,酒精75) 100mlQJ203(氯化锌55,氯化锡28,溴化氨15,氟化钠2)100ml5、试片(50×50×1)(单位:mm)不锈钢板4块紫铜板4块低碳钢板4块LF21铝合金4块6、玻璃滴管5只7、不锈钢镊子5把8、塑料小勺5把9、游标卡尺ﻩ5把三、实验原理钎料与母材润湿性的好坏是选择钎料时首先要考虑的条件,也是能否获得优质钎焊接头的关键因素。如果钎料不能润湿母材,也就不能在母材上毛细填缝,接头将无从形成。钎料能否润湿母材,取决于它们分别处于液态和固态时有无相互作用:有相互作用则能润湿,如纯银能润湿铜;不能相互作用,则不能润湿,如纯银不能润湿钢。对于原先彼此不能相互作用、因而不能润湿的钎料和母材配合,若向钎料中额外添加某种与母材相互作用的组分,钎料即会变得能润湿母材.例如银基钎料所以能广泛用来钎焊钢,因为它已经不是纯银。钎料对母材的润湿性虽然本质上取决于它们本身的成分,但还受钎焊时其它因素的影响。其中,严重妨碍润湿的因素是钎料和母材表面的氧化物。因此,必须借助于钎剂或其它去膜措施.选用的钎剂先必须有除母材表面氧化膜的能力。母材不同,表面氧化物不同,去除的难易也因之而异.只有针对母材的成分,选用不同的钎剂,才能发挥钎剂的作用。例如,锡铅钎料能润湿铜和钢等多种母材,但若不加松香或其它钎剂,熔融钎料仍不能在铜上铺展;可是为保证熔融钎料对低碳钢、特别是对不锈钢的润湿,便不能使用松香,却要选用具有相应去膜能力的别种钎剂。其次,所谓钎剂的活性温度,是该钎剂能够最有效地发挥它的去膜作用的温度区间。只当所用钎剂的活性温度能覆盖钎料的钎焊温度时,钎料才能及时地为钎料的铺展创造条件,促进钎料对母材的润湿。因此软钎剂不能用于硬钎焊,硬钎剂也不能用于软钎焊。即使是同一钎剂,也不使用于熔点差别较大的不同钎料。评定钎料对母材的润湿性的通用实验方法是以一定体积的钎料,使其在合理的钎焊工艺条件下熔化铺展,测定钎料在冷凝后的接触角大小(θ>20º最佳)、或铺展面积[S=π(D1+D2)/16],分别以接触角值,接触角的余弦值或铺展面积值作为衡量润湿性好坏的尺度。四、实验方法及步骤1、学生将母材试片用砂纸打磨,去除氧化膜及油污.2、学生根据所提供的母材,选用钎料,并将钎料剪切为1ɡ重的小粒待用。3、学生根据所选用的母材和钎料配制出几种对母材有润湿作用的钎剂待用。4、接通电热板(电阻炉)电源,开启开关,使电热板温度保持在300℃左右。据选用的母材、钎料和钎剂组合,依次重复下述操作:用镊子将试片放到电热板加(电阻炉)热平台上;夹一钎料块放在试片中央;用滴管向试片上放置钎料处滴上数滴钎剂;等加热到钎料块融化,如果钎料铺展(也可能不铺展),则待铺展稳定以后,用镊子取下试片,放在实验台上冷却.取下试片时应力求平稳,避免因振动而使钎料的铺展情况发生改变。5、选母材、钎料和钎剂三种中的任一种参数作基准做对比实验,分析并比较钎料、钎剂对母材的润湿效果。6、注意观察各组和情况下钎料熔化后的行为及有关现象,待试片冷凝后,测定钎料的铺展面积或润湿角(接触角)大小。按照不润湿、润湿差、润湿较好和润湿好四个类别定性的判别润湿性的好坏,并记录于表中.五、实验结果的整理和分析1、列出实验中所用的钎料和钎剂的成分;2、画表6-2列出实验结果;3、根据实验结果所反映的各钎料、母材、钎剂组合时润湿性差异,结合钎料成分,钎剂去膜作用过程和活性温度等因素,分析造成润湿性差异的具体原因;六、预习知识1、熟悉钎料成分以及钎剂选用对钎料润湿性的影响2、熟悉常用的钎料和钎剂及其配制方法;3、了解通用的评定钎料润湿性的实验方法及过程.七、思考题1、如何正确理解润湿性的概念,它和液体钎料的流动性的概念是否等同。2、试说明还有一些什么因素,由于什么原因影响钎料对母材的润湿性。表6—2实验结果记录序号钎料母材钎剂加热方法铺展面积润湿情况123456789101112131415161718评分标准项目分值占总成绩的比例评分内容评分标准预习1025%1、预习钎料的组成与成分;2、预习钎剂的组成与成分;3、预习评定钎料润湿性的实验方法及过程;4、对实验方案有自己的见解与设计;5、对教师的口头提问能回答出要点。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分操作1025%1、钎料与钎剂的配合应合理;2、钎剂的配制应严格认真;3、加热炉的温度、加热时间及润湿情况应严格操作,力求真实无误;4、有正确详细的实验记录,且经教师签字认可;5、实验结束,实验仪器还归原位,室内卫生清扫。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分实验报告1050%1、实验报告格式规范,字迹工整,认真;2、计算与分析客观公正,文字叙述简练严谨。;3、实验现象、实验结论应有规律性总结;4、思考题的回答必须与实验数据相结合;5、实验报告、心得体会与建议有自己的见解.逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分钎焊工艺实验(二)实验学时2h实验性质综合性实验要求选做所属课程钎焊本实验综合了《钎焊》中钎剂的组成及配制、钎料的组成、钎焊性的测量与评定,填缝性实验方法等,使学生综合运用以上知识对钎焊工艺进行综合研究,提高学生的动手能力和综合分析能力。一、实验目的1、了解钎料的填缝性能。2、了解钎缝填缝长度的测定方法。二、实验仪器及材料1、电热板3.6W1台2、箱式电阻炉(SX2-10—12)13、钎料S—Sn60Pb39Sb200S—Sn50Pb50200S-Sn91Zn92004、钎剂RJ8(氯化锌65,氯化钾14,氯化钠11,氯化铵10)100mlRJ5(氯化锌25,盐酸10,水80)100ml有机钎剂(三乙醇胺82,氟硼酸铵8,氟硼酸锌10)100ml5、试片铜板20(10)×100×1。0(mm)4块低碳钢板20(10)×100×1.0(mm)4块不锈钢板20(10)×100×1.0(mm)4块铝板20(10)×100×1.0(mm)4块6、玻璃滴管7、不锈钢镊子8、塑料小勺9、游标卡尺10、铁丝φ0.8—111、秒表12、钢板尺13、电吹风三、实验原理钎料应具有良好的填缝性能,应能在母材表面充分填满钎缝间隙。通常液态钎料是依靠毛细作用填充到钎缝间隙中区的,并且钎料对母材的润湿性的优劣将直接影响到钎料填缝性的效果.为保证钎料良好填缝,在钎料流入接头间隙之前就应处于完全熔化状态。因此,应将钎料的液相线看成是钎焊时可采用的最低温度,接头的整个截面必须加热到液相线温度或以上温度.取两块规定尺寸的平板构成T字接头,在试件的一端放置一定量的钎料和钎剂,在规定温度下保温一定时间,然后冷却并测量钎料填充间隙的长度L。L值越大则润湿填缝性能越好。四、实验方法及步骤1、ﻩ熟悉实验装置的使用方法与各种实验材料。2、接通电热板,箱式电阻炉,加热到焊接温度。3、按图固定好试板。试板固定图4、ﻩ将钎剂钎料放在间隙小的一端。5、每组任选一种方法进行:调整钎剂种类,调整钎料种类,调整加热时间,调整加热温度等方式,焊接一组试件,同序进行比较,评判填缝性能。6、将试件放入电热板或箱式炉中,加热、保温3~5min。7、取出冷却,测得结果,记录数据。五、实验结果整理及数据分析母材钎料名称钎剂名称填缝长度(高度)焊接性评价六、预习知识1、了解钎料的填缝性能.2、了解钎料的填缝性能的使用范围.七、思考题1、钎料填缝性的评价方法是什么?有那些影响因素?2、简述钎料填缝的过程。评分标准项目分值占总成绩的比例评分内容评分标准预习1025%1、预习钎料的钎料润湿性的评定方法及过程;2、同序进行比较时,四种调整方式要选择好。3、预习评定钎料润湿长度的实验方法及过程;4、对实验方案有自己的见解与设计;5、对教师的口头提问能回答出要点.逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分操作1025%1、捆扎试件方法正确;2、根据钎料的要求自己配制钎剂;3、加热炉的温度、加热时间及润湿性情况应严格操作;4、有正确详细的实验记录,且经教师签字认可;5、实验结束,实验用品归位,室内卫生清扫。逐项内容按:1、完全符合要求不扣分;2、某项基本符合要求扣1分;3、某项完全不符合要求不得分实验报告1050%1、实验报告格式规范,字迹工整,认真;2、允许以一个参数固定,依序改

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