1材料成型及控制工程试验指导书

1、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、CO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） 26&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

2、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

3、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：母材：45 钢、Q235 焊材：J507 (© 3.2、© 4.0 )、J422 (© 3.2、 © 4.0)焊接方法：堆焊、坡口对接、角接；温度：室温、 160C预热、270C预热; 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

4、、交流电弧焊机BX1-3002、硅整流式弧焊机 ZXG-400 ZDK-5003、逆变式弧焊机WSM-3154、弧焊发电机 AX4-4005、抛光机P-2A&金相显微镜XJX-17、电焊条 J507、J422,直径 © 3.2、© 4.0 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2mr间隙。点固前在间隙下面垫上© 2.5mn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

5、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 X 60 X 20 (mm的焊缝，另一端作为切割夹持端。5、焊45钢用J507© 3.2、© 4.0焊条，采用直流焊机；焊Q235 J422 © 3.2、© 4.0焊条, 采用交流焊机。6、单层单道坡口焊时，用© 3.2焊条100A左右电流打底后再进行单层焊。焊接时采用2上坡焊技术，即将试件一端垫高，从低向高处焊。100mn长焊道用4根© 4.0焊条200A左右电流将坡口分四段填满；多层多道焊时也要用© 3.2焊条100A左右电流打底，采用水平位置平焊、每道焊后必须

6、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。150100802010S =10用于角接S =20用于堆焊和对接图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：单层单道焊多层焊堆焊等焊接方式焊接试件。 要求焊缝的每层厚度不小于3伽;4、焊接完毕在室温下冷却，等待切割。（1）坡口对接3A单层单道OB多层多道（2）堆焊图2焊接方法（三）金相试样分析1、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

7、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。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

8、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J507© 4.0坡口对接堆焊至温单层单道焊© 3.2多层焊角焊160C 预热单层单道焊多层焊270C 预热单层单道焊

9、多层焊Q235J422© 4.0坡口对接堆焊 角焊室温单层单道焊© 3.2多层焊表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、© 4.0坡口对接室温单层单道焊245钢J507、© 3.2坡口对接室温多层焊345钢J507、© 4.0堆焊室温多层焊445钢J507、© 4.0角焊室温多层焊545钢J507、© 4.0坡口对接160C预热单层单道焊645钢J507、© 3.2坡口对接；160C预热多层焊745钢J507、© 4.0堆焊160C预热多层焊845钢J507、

10、9; 4.0角焊160C预热多层焊945钢J507、© 4.0坡口对接：270C预热单层单道焊1045钢J507、© 3.2坡口对接270C预热多层焊1145钢J507、© 4.0堆焊270C预热多层焊1245钢J507、© 4.0角焊：270C预热多层焊13Q235J422、© 4.0坡口对接室温单层单道焊14Q235J422、© 3.2坡口对接室温多层焊15Q235J422、© 4.0堆焊室温多层焊16Q235J422、 © 4.0角焊室温多层焊六、实验预习报告要点51、查阅手工电弧焊焊缝常见缺陷及形成原因。2

11、、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

12、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 直.2、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

13、不符合 要求不得分CQ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CO气体保护焊焊控制电 路原理、CO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 CO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Xm 500PS型熔化极自动CO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

14、比较，找出合适规范，焊出合格的焊接接头。、实验设备、仪器及材料X m 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H08 Mn 2Si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Xm 500PS1熔化极自动CO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伽、2.5 mm、3伽、8伽钢板上试焊，得到2伽、2.5伽、3 mm、8mm板厚的合适焊接

15、规范。3、再依据合适的焊接规范焊接 2m、2.5 m、3m、8m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2m、2.5 m、3m、8m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

16、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。8五、实验预习要点1、复习教材中CO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、CO气体焊接时，焊接工艺制定的要点；4、分析CO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

17、参数试验记录表试验 参数熔滴过渡溅况 飞情电弧 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 X m 500PS, TPS 4000CO2气体保护焊焊机结构特点，WSM315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，

18、掌握焊机结 构，外部接线；2、Xm 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

19、答问题；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95、实验报告、心得体会与建议有自 己的见解。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。一、实验目的1、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。2、熟悉焊条配制的一

20、般原则和制造工艺。3、熟悉焊条对比实验的步骤和方法。、 要求1、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。2、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。3、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。4、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。5、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（

21、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 30581291525241212J422参考配方（g）金红 石白分 钛粉大理 石长石云母高岭土（陶土）白云石中碳锰铁3036710684781110 1571212 15H08A3.2，重量系数约30%钾钠混合水玻璃、浓度为45波美度。烘干温度J507350450CX 1.5hJ422200250 Ex 1.5h（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

22、2人调一个成分，每2人设计35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35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35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1520mn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

23、 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12根，再取市售焊条12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

24、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）X 100%（ii）焊条金属回收率=（熔敷金属重量

25、/施焊焊条的总重量）X 100%（iii）熔敷系数=熔敷金属重量（g） /焊接电流（A）X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 ）11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，贝U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

26、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 100mn长焊缝。（iii）将每份铁锈均匀放到100mm旱缝内，要求一根焊条只焊100mn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/100mn)0.4(g/100mm0.6(g/100mm0.8(g/100mm市售试验四、实验报告内容1、实验目的和要求。2、实验所用的设备和仪器名称及型号。3、手工搓制焊条过程。4、简述焊条药皮中每种

27、成分的作用和对性能的影响。5、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）6、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？7、实验体会和改进意见五、预习知识要点1、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。2、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。

28、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

29、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13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

30、，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。GB71J 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。GB71-72制造锅炉用碳素结构钢及普通低合金钢钢板技术条件。YB1 69普通低合金钢钢号和一般技术条件。YB17A 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

31、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。AA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 GB98J 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

32、验焊缝位置''引菰处试验悍缝拘束拒縫拘束焊縫心7615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。L、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Cf 二半 100%式中：cf 表面裂纹率，。Zlf 表面裂纹长度之和，mmL 试验焊缝长度，mm4、将试件采用适

33、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。Crk 100%L式中：Cr 根部裂纹率，。Il r 根部裂纹长度之和，mm试验焊缝长度，mmL 试验焊缝长度，mm100%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，。3Hs -5个断面上裂纹深度之和，mmCsZHZHZH 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

34、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、预习斜丫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、预习斜丫坡口裂纹实验步骤。5、预习斜丫坡口裂纹实验技

35、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

36、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18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。使学生通过综合运提高学生的动手能力和综合分用以上知识对弧焊电源原理及电弧稳定性进行综合分析, 析能力、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

37、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、实验所用设备及仪表1、弧焊变压器:BX1 300BXC1300BX3300BX34002、镇定变阻箱（BP- 300型)3、交流互感器（600A/5A)4、交流电流表（5A)5、交流电压表（0 100V)&数字存储示波器（TQS- 1002型）7、分流器（特制）8、焊条（J422, J507）,导线及其它辅助工具、实验方法及步骤（一）了解不同类型弧焊变压器1、观察BX1-300、BXC 300、BX 300、BX 400焊机外形，铭牌中重要参数含义。

38、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BX 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

39、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 BX 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

40、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。实验结果记录I/U kI/UdLQ tco t19I/U 車co t21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

41、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。3、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

42、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。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

43、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-3152、弧焊整流器ZXG- 400R型3、镇定变阻箱（BP 300型）4、交流电流表（5A）5、交流互感器（600A/5A）6、交流电压表（0- 100V）7、磁力启动器和电力接触器&启动、停止按钮9、导线及辅助工具1台1 台

44、2 台1只1只1只1只2只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

45、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

46、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。弧焊整流器分流器1 F_ T测弧焊整流器外特性实验示意图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）23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

47、= 20+ 0.04lf，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

48、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