焊剂的优化设计

1、 焊剂的优化设计20075332 姜晓周 成型二班焊接是一种重要的金属加工工艺，焊接过程中的各种填充金属及为了提高焊接质量而附加的保护物质统称为焊接材料。焊接生产中广泛使用的焊接材料包括焊条、焊丝、焊剂、保护气体和钎料、钎剂等。不同的焊接工艺条件下采用不同的焊接材料。实验目的1) 焊接材料在大多数焊接方法中是影响焊缝质量的重要因素，材料加工成型学生有必要了解焊接材料的基本制作过程，并能够实际动手操作焊机进行焊接2) 学习科学的试验设计方法，采用正交表设计焊接材料配方。3) 每人做数个配方，多人做一套正交表试验，从焊接材料制作到最后焊接性能试验的全过程，强调各人动手能力的训练和集体的配合实验内容

2、1) 查阅资料了解焊接材料配方原料各成分的作用，用正交试验表设计试验配方2) 制作焊剂或焊条3) 焊剂或焊条的焊接工艺实验实验仪器，设备及材料 电烘箱 电焊机 计算机 焊接材料辅料焊剂制作1. 制定试验方案1 选一个参考基础配方三氧化二铝（%）大理石（%）金红石（%）萤石（%）6-3010-401810-202 制做正交试验表 成分序号 三氧化二铝大理石萤石110610210302032561542530105406206403015实际加入量填于 配方各成分重量焊剂配方三氧化二铝（g）大理石（g）萤石（g）金红石（g）173121121902157.552.51059034117110390

3、41451214990529191959061111485690其他：石英：25g； 锰铁35g； 硅铁：35g本人选的是第5组配方2.焊剂制作方法.制作黏结焊剂 备料配料干混均匀分多次加入水玻璃，混合均匀,过筛,造粒低温烘干过筛造粒350两小时烘干。工艺实验 良好的焊接工艺性能是保证焊接化学冶金反应顺利进行和获得优质焊缝以及提高焊接效率的重要条件。 1.焊剂的焊接工艺性能（1）焊条的焊接工艺性能是指焊条在整个焊接过程中所表现的各种特性，例如电弧稳定性、再引弧性、熔渣的流动性、覆盖性、脱渣性、飞溅大小、焊缝成形、抗气孔性能、 全位置焊接的适用性、焊接烟尘大小等。（2）焊剂的焊接工艺性能是指焊接

4、过程中电弧燃烧稳定、熔渣具有适宜的熔点、黏度和表面张力。焊道与焊道间及焊道与母材间充分熔合，过渡平滑没有明显咬边，脱渣容易，焊缝表面成形良好，以及焊接过程中产生的有害气体少。同时焊剂还要有一定的颗粒度和颗粒强度，以利于多次回收使用并应有较低的含水量和良好的抗潮性。焊剂配方工艺性能实验2. 焊接工艺性能试验步骤（1）焊机 焊机型号： MZ-630自动埋弧焊机（2）焊丝 所用焊丝的化学成分 直径20mm焊丝成分(wt%)CMnSiPSCrNiCu <0.10<0.03<0.030<0.030<0.20<0.30<0.20（3）焊接试验：试验焊剂，进行埋弧堆

5、焊时，将工件固定在平整的平台上，调节焊丝的干伸长(导电嘴与工件（钢板）的距离为1315 mm（对细丝而言）。在要焊的部位撒上焊剂。设置焊接工艺参数：电焊机电流，电压及送丝速度焊接小车行驶速度及方向。按下焊把上的按扭，启动焊接小车便可进行堆焊。按下焊把上的按扭，结束堆焊。并移开焊接小车。 试验焊条时预先试验出合适的电流，需要有一定操作水平的同学施焊，否则焊缝出现缺陷时不易分清是配方还是操作技术引起的。（4）焊接过程中记录焊接参数。 焊接工艺参数序号焊接速度mm/s;焊接电流(A)焊接电压(V)焊接时间(S)焊缝长度(cm)线能量kJ/cm14.4130026341517.6824.4430026

6、271217.5534.783002627.21316.3244.553002630.81417.1654.38300262410.517.8364.5730026351617.06标准4.472502634.715.514.55（5）不同配方的工艺性能焊接工艺试验过程中，观察并记录焊接过程稳定程度、焊缝成形、烟尘、气孔及脱渣情况等。正交试验四水平表原材料调节对焊接工艺的影响序号电弧燃烧稳定性焊接烟 尘脱渣性渣覆盖 性有无气孔或麻点焊缝成形焊缝表面鱼鳞纹工艺性能评定1较差较小差较差无较差652较好小好较好无较好803一般较小差一般无一般704一般较小较好较好无一般755较差一般较差一般无较差6

7、06差一般差较好无差65实验结论1 从上表可以看出，工艺性能总体表现最好的是第2组，同时这也是本组焊剂的最佳配方。 三氧化二铝（g）石英（g）大理石（g）锰铁（g）萤石（g）硅铁（g）金红石（g）2157.52552.53510535902 从工艺性能上看，第2、3、4组的电弧稳定性较好；第5、6组的焊接烟尘相对较多；第5组的脱渣性是最好的，这可能与其三氧化二铝的含量较少有关，而相比第3组，它的含量较高，脱渣性就较好，这就说明三氧化二铝确实会起到脱渣的作用；第1组的覆盖性相对较差；所有组的焊缝中均无气孔但鱼鳞纹都不是很好。工程实物取样微观组织分析20075332 姜晓周 成型二班焊缝及热影响区

8、的显微组织是评价焊接接头质量的重要指标之一。焊接金相检验的目的，一方面是为了检验焊接接头的质量是否符合有关标准的规定；另一方面是通过对一系列焊接接头的金相分析鉴别焊缝及热影响区各种缺陷的分布、性质和显微组织变化，判定产生缺陷的原因和工艺因素对接头质量的影响。焊接金相分析是一门综合性的边缘科学，它涉及金属学和金属物理的内容，又涉及光学、电子学的内容，而且与焊接工艺密切相关。本实验中的试验样品多取自实际工程实物。一 实验目的学习用硬度测试，金相检验的方法，对工程实际焊接样品（失效试件、产品检验件、焊接工艺调试件等）进行微观组织研究，了解焊接接头组织与性能分布的特点，分析材料和焊接工艺对焊接接头性能

9、的影响。二 实验内容1 金相样品制备及显微镜使用2 维氏硬度计使用及焊接接头硬度分布测试3 焊接接头显微组织分析与显微摄影4 查阅试件母材、焊接材料，焊接方法等相关资料5 结合实验结果和查阅的资料综合分析工程实际焊接样品，撰写报告三 实验仪器1 金相显微镜及金相摄影装置2 抛光机3 维氏硬度计（HV）4 计算机四 实验原理金相检验是一种常规的实验分析方法，通过金相检验能提供被检材料的大概种类和组织状况。从检验出的显微组织来推断或证实被检材料制造过程中经历的工艺过程，以及执行这些工艺是否适当，同时还可提供试验件在服役过程中是否发生塑性变形等情况，以及在使用过程中无意造成的热处理效果等，反映出试验

10、件在工作条件下发生的腐蚀（大致可以定性和对腐蚀程度的半定量）、磨损、氧化和严重的表面加工硬化等，并可确定其程度。从试验件上存在的裂纹，通过光学金相，大致可看出裂纹的发生及延伸分布的特征以及裂纹区的显微组织，来判断裂纹的性质，从而可提供试验件裂纹的产生原因；夹杂物的类型、级别及分布；相的类型、大小及分布。五 试验要求1试验内容： （1） 硬度测试： 测试数据点 本人测的是Q235和T5钢手工电弧焊所形成的垂直的两条焊缝。硬度测量点或沿板厚方向，或沿平行板表面方向分布，每隔1毫米测1点，离焊缝较远每2毫米1点。 硬度点测量误差都为0测试点水平垂直硬度HV13.633.5114623.463.3116233.433.1717043.183.0219352.942.6723662.692.6126472.372.3333682.542.2232792.142.45352测试点水平垂直硬度HV14.7140548723.493.4715333.142.9320143.273.3516953.243.0318962.872.6924072.962.7223082.822.6724692.392.29339102.222.074