焊接开题报告

1 / 10 焊接开题报告 成人高等教育 毕业论文开题报告 题 目：低碳钢表面电弧堆焊耐磨层工艺 及组织 性能分析 专 业 类 别 专升本 层 次 学 生 函 授 站 学 号 C1002492101 指导教师苗现华 开题报告日期 哈尔滨工业大学 2016年 4 月 说明 一、开题报告应包括下列主要内容： 1课题来源及研究的目的和意义； 2国内外在该方向的研究现状及分析； 3主要研究内容； 4研究方案及进度安排，预期达到的目标； 5为完成课题已具备和所需的条件和经费； 6预计研究过程中可能遇到的困难和问题，以及解决的措施； 2 / 10 7主要参考文献。 二、对开题报告的要求 1开题报告的字数应在 3000字以上； 2阅读的主要参考文献应在 10 篇以上，其中外文资料原则上应不少于三分之一。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。 3参考文献按在开题报告中出现的次序列出； 4参考文献书写顺序：序号 作者 .文章名 .学术刊物名 .年，卷：引用起止页。 三、如学生首次开题报告未通过，需在一周内再进行一次。 四、开题报告由指导教师填写意见、签字后，统一交成人教育学院教学调度保存，以备检查。 指导教师评语： 指导教师签字： 检查日期： 哈尔滨工业大学毕业设计开题报告表 学生毕业 设计 开 题 报 告 书 课题名称 姓 名 学 号 系 专 业 3 / 10 班 级 指导教师 企业指导教师 埋弧焊控制系统计算机仿真研究 李英男 31120209 化工机械系 焊接技术及自动化 焊接 3112班 陈秀萍 年月日 1 2 3 4 郑州科技学院毕业设计开题报告 课题名 称 课题来 源 学生姓 名 新型铸铁焊接材料 -Z318 焊条焊接工艺性 的研究 科研项目 李昱霖 课题类型 学 号 AX XX33166 指导教师 专 业 李凤云 机制 开题报告内容： 1设计的目的及要求 本次设计的目的制造出新型铸铁焊条 -Z318，研4 / 10 究它的焊接工艺，该铸铁焊条具有良好的工艺性能、抗裂性能、耐压性能、价格合理。研究在什么条件下焊接，焊接接头的性能最好，可解决铸铁和铸铁的焊接难题。 2思路及及预期成果 焊条的组成 焊条由焊芯及药皮两部分构成。焊条是在金属焊芯外将涂料均匀、向心地压涂 在焊芯上。焊条种类不同，焊芯也不同。焊芯即焊条的金属芯，为了保证焊缝的质量与性能，对焊芯中各金属元素的含量都有严格的规定，特别是对有害杂质的含量，应有严格的限制，优于母材。焊芯成分直接影响着焊缝金属的成分和性能，所以焊芯中的有害元素要尽量少。高合金钢以及铝、铜、铸铁等其他金属材料，其焊芯成分除要求与被焊金属相近外，同样也要控制杂质的含量，并按工艺要求常加入某些特定的合金元素。 焊条就是涂有药皮的供焊条电弧焊使用的熔化电极，它是由药皮和焊芯两部分组成的。在焊条前端药皮有45左右的倒角，这是为了便 于引弧。在尾部有一段裸焊芯，约占焊条总长 1/16，便于焊钳夹持并有利于导电。焊条的直径仲实际上是指焊芯直径 )通常为 2、 2. 5、 3. 2 或 3、 4、 5或 6mm等几种规格，常用的是小 3. 2、小 4、小 5 三种，其长度“ L”一般在 250450 mm之间 1.焊芯 5 / 10 焊条中被药皮包覆的金属芯称为焊芯。焊芯一般是一根具有一定长度及直径的钢丝。焊接时，焊芯有两个作用：一是传导焊接电流，产生电弧把电能转换成热能，二是焊芯本身熔化作为填充金属与液体母材金属熔合形成焊缝。 焊条焊接时，焊芯金属占整个焊缝金 属的一部分。所以焊芯的化学成分，直接影响焊缝的质量。因此，作为焊条芯用的钢丝都单势独规定了它的牌号与成分。如果用于埋弧自动焊、电渣焊、气体保护焊、气焊等熔焊方法作填充金属时，则称为焊丝。 焊芯中各合金元素对焊接的影响 1) 碳碳是钢中的主要合金元素，当含碳量增加时，钢的 强度、硬度明显提高，而塑性降低。在焊接过程中，碳起到一定的脱氧作用，在电弧高温作用下与氧发生化合作用，生成一氧化碳和二氧化碳气体，将电弧区和熔池周围空气排除，防止空气中的氧、氮有害气体对熔池产生的不良影响，减少焊 缝金属中氧和氮的含量。若含碳量过高，还原作用剧烈，会引起较大的飞溅和气孔。考虑到碳对钢的淬硬性及其对裂纹敏感性增加的影响，低碳钢焊芯的含碳量一般簇0. 1%。 2) 锰锰在钢中是一种较好的合金剂，随着锰含量的增加，其强度和韧性会有所提高。在焊接过程中，锰也是一种较好的脱氧剂，能减少焊缝中氧的含量。锰与硫化合形6 / 10 成硫化锰浮于熔渣中，从而减少焊缝热裂纹倾向。因此一般碳素结构钢焊芯的含锰量为 0. 30% 0. 55%，焊接某些特殊用途的钢丝，其含锰量高达 1 .70%一 2. 10%。 3) 硅硅也是一种较好的合金剂，在钢中加入适量的硅能提高钢的屈服强度、弹性及抗酸性能 ;若含量过高，则降低塑性和韧性。在焊接过程中，硅也具有较好的脱氧能力，与氧形成二氧化硅，但它会提高渣的粘度，易促进非金属夹杂物生成。 4) 铬铬能够提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。对于低碳钢来说，铬便是一种偶然的杂质。铬的主要冶金特征是易于急剧氧化，形成难熔的氧化物三氧化二铬，从而增加了焊缝金属夹杂物的可能性。三氧化二铬过渡到熔 渣后，能使熔渣粘度提高，流动性降低。 5) 镍 硫硫是一种有害杂质，随着硫含量的增加，将增大焊缝的热裂纹倾向，因此焊芯中硫的含量不得大于 0. 04%。在焊接重要结构时，硫含量不得大于 0. 03%。 7) 磷 焊芯的分类 焊芯是根据国家标准“焊接用钢丝”的规定分类的，用于焊接的专用钢丝可分为碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢三类。 2.药皮 7 / 10 压涂在焊芯表面的涂层称为药皮。焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作用。若采用无药皮的光焊条焊接，则在焊接过程中，空气中的氧和氮会大量侵入熔化金属，将金属铁和有 益元素碳、硅、锰等氧化和氮化形成各种氧化物和氮化物，并残留在焊缝中，造成焊缝夹渣或裂纹。而熔入熔池中的气体可能使焊缝产生大量气孔，这些因素都能使焊缝的机械性能大大降低，同时使焊缝变脆。此外采用光焊条焊接，电弧很不稳定，飞溅严重，焊缝成形很差。 人们在实践过程中发现如果在光焊条外面涂一层由各种矿物等组成的药皮，能使电弧燃烧稳定，焊缝质量得到提高，这种焊条叫药皮焊条。随着工业技术的不断发展，人们创制出了现在广泛应用的优质厚药皮焊条。 药皮的作用，焊条的药皮在焊接过程中起着极为重要的作用， 主要是： a. 保护作用 b. 冶金处理作用 c. 改善焊接工艺性能 药皮的组成焊条药皮的组成成分相当复杂，根据药皮组成物在焊接过程中所起的作用可将其分为如下七类： a.造气剂主要作用是形成保护气氛，以隔绝空气。常用的造气剂有淀粉、木粉等有机物和大理石等盐酸类矿物质。 b.沼渣剂主要作用是熔化后形成具有一定物理、化8 / 10 学性能的熔渣，覆盖在熔池和焊缝表面，起机械保护和冶金处理作用。常用的有金红石等。 c.脱氧剂主要是使焊缝金属脱氧，以提高焊缝的力学性能。常 用的有镁粉等。 d.合金剂其作用是向焊缝提供有益的合金元素，以提高焊缝的力学性能，根据需要可选用各种铁合金。 e.稳弧剂主要起稳定电弧的作用。如碳酸钾等。 f.胶粘剂用以将各种粉剂粘附在焊芯周围。常用的是水玻璃。 g.増塑剂用以改善涂料的塑性和滑性，使焊条压涂机在压涂焊条药皮时，有利于挤压和成形。常用的有白泥、云母等。 我的课题 Z318焊条的研究及预期成果 通过学习和资料的查阅，了解到我所要研究的焊条Z318是纯镍焊芯，强还原性石墨型药 皮的铸铁焊条，可交直流两用。本次毕业设计是想通过改变药皮的配方来达到弥补缺陷的要求。 焊条药皮可以采用氧化物、碳酸盐、硅酸盐、有机物、氟化物、铁合金及化工产品等上百种原料粉末，按照一定的比例混合而成。此外在药皮中加入一定量的铁粉，可以改变焊接工艺性能或提高熔敷效率。 方法一，改变原有 Z308纯镍焊条药皮成分的比例。 方法二，在原有药皮中加入新的氧化物或者碳酸盐。 9 / 10 方法三，加入一定量的铁粉。 用实验来验证以上方法的可行性，记录实验现象及结果通过比较来达 到本次毕业设计的目的。 焊条的焊接工艺性能评定方法，是生产企业研制新产品和定期检验焊条 焊剂工艺性能的方法。主要包括： 电弧稳定性 电弧稳定性评定包括断弧长度和灭弧及喘息次数两项指标 断弧长度 将焊条垂直夹在支架上 ，焊条引弧端距试板。启动焊机，用石墨片引燃电弧，焊条自行燃烧至断弧 ，断弧后 将焊道上的熔渣轻轻敲掉，并去除焊条端部的焊渣和药皮。垂直测量焊条端部与焊道之间的距离，即为焊条断弧长度。每种焊条测三根，取其平均值。 灭弧及喘息次 数 实验应在空载电压较低的焊机上进行。在试板上施焊一条焊道，焊条的剩余长度为 50mm。施焊过程中，观察灭弧、喘息次数。每种焊条测定三根，取其算术平均值。 焊缝脱渣性 试验在单板尺寸为 400mm 100mm mm的两块试板对接口内焊接，焊接前点固试板，直径不大于 5mm的焊条坡口角度为 70，直径大于 5mm 的焊条坡口角度为 90，钝边为 1mm，10 / 10 不留间隙。焊接时采用单焊道，焊条不摆动，焊条长度和熔化焊条长度比约为 1:，剩余焊条长度 50mm 试板焊接后，立即将焊道朝下平置于锤击平台上，保证落球锤击 在试板中心位置。将重 2kg的铁球置于 高的支架上。焊后 1min，使球从固定的落点，以初速度为 0的自由落体状态锤击试板中心。酸性焊条锤击 3次，碱性焊条连续锤击