大工17春《焊接与水火成型实验》实验报告1

--#-姓名：报名编号：学习中心：层次：高起专专业：实验1：焊条电弧焊的引弧及运条一、实验知识考察1、简述焊条的组成和药皮的主要成分及作用。答：焊条药皮是由各种矿物类、铁合金有机物和化工产品（水玻璃类）等原料组成。焊条药皮的组成成分相当复杂，一种焊条药皮的配方中，组成物有七八种之多。焊条药皮的成分比较复杂，根据不同用途，有下列数种：1）稳弧剂。是一种容易电离的物质，多采用钾、钠、钙的化合物，如碳酸钾、长石、白垩、水玻璃等，能提高电弧燃烧稳定性，并使电弧易于引燃，2）造渣剂。都是些矿物质，如大理石、锰矿、赤铁矿、金红石、高岭土、花岗石、长石、石英等。造成熔渣后，主要是一些氧化物，其中有酸性的二氧化硅、二氧化锑、五氧化二硫等，也有碱性的氧化钙、氧化锰。一氧化铁等。3）造气剂。有机物，如淀粉、糊精、木屑等；无机物，如碳酸钙等。，这些物质在焊条融化时能产生大量的一氧化碳、二氧化碳、氢气等，包围电弧，保护金属不被氧化和氮化。4）脱氧剂。常用的又锰铁、硅铁、钛铁等。5）合金剂。常用有锰铁、铬铁、钼铁、钒铁等钛合金。6）稀渣剂。常用萤石或二氧化钛来稀释熔渣，以增加其活性。7）粘接剂。用水玻璃，起作用使药皮各组成粘结起来并粘结于焊芯周围。2、电弧焊时有哪两种引弧方法，焊条电弧焊具体的操作又分为哪两种？答：焊条电弧焊是采用低电压、大电流放电产生电弧，因此，电焊条必须瞬间接触工件才能实现，工艺上有两种引弧方法:第一种:碰击引弧法。用电焊条在焊件表面点击，然后迅速将焊条提起，使焊条末端与焊件表面保持2-4mm的距离，使之产生电弧。第二种:划擦引弧法。将电焊条下端像划火柴一样划擦焊件表面，当焊条端头离开焊件表面2-4mm时，便产生了电弧。焊条电弧焊的引弧方法有划擦法和直击(碰击)法两种。(1)划擦法。划擦法容易掌握，但操作不熟练时易污染焊件。为减少对焊件的污染，引弧应在坡口内进行，划动长度尽量短些(以20-25mm为宜)。引弧后，迅速将电弧移至焊处并稍停片刻，进行必要的预热。顶热时，电弧适当拉长(约为焊条直径的1.5倍)，然后将电弧压短(弧长相当于焊条直径)，并在起焊点的坡口根部加热，形成熔池，进行正常焊接。接头连接时的引弧应在弧坑前15mm。的坡口面上进行，然后回到弧坑处稍停片刻后，将电弧压短继续正常焊接。接头连接的操作应注意保持整体焊缝相同的高度和宽度，以便保证焊缝质量。为此，希望断弧时间越短越好，如果属于需更换焊条的断弧，应使更换焊条的操作尽量熟练迅速。(2)直击法。直击法引弧可在起焊处进行，污染焊件轻，但焊条与起焊点碰击时不能用力过猛，以防药皮脱落，造成电弧的暂时偏吹等。引弧后的操作与划擦法相同。接头连接采用直击引弧法时，引弧应在弧坑(熔池端部)一侧坡口上进行。3、常见的运条方法有哪些？介绍其中一种？答：(1)直线形运条法(2)直线往复形运条法(3)锯齿形运条法(4)月牙形运条法(5)三角形运条法(6)圆圈形运条法圆圈形运条法：圆圈形运条法是焊条末端连续作圆圈运动,并不断前移,根据它的适用范围不同,基本上可以分为两种形式,斜圆圈形运条法和正圆圈形运条法.其中正圆圈形运条法,只适用于焊接较厚工件的平焊缝.它的优点是能使熔化金属有足够高的温度,促使溶解在熔池中的氧、氮等气体有机会析出,同时便于熔渣上浮.而斜圆圈形运条法,适用于平、仰位置的T形接头焊缝和对接接头的横焊缝.它的特点是有利于控制熔化金属不受重力的影响而产生下淌现象,有助于焊缝成形。二、实验后思考题1、引弧、运条的操作要点是什么？答：引弧要点：焊接开始时，将焊条末端轻轻接触工件，然后迅速离开，保持一定距离。直击法和划擦法的区别在于焊丝与工件的接触方式不同。运条要点：根据工件板型及生产需要选用最合适的运条方法，运条时焊丝与工件距离要保持好。2、对电弧燃烧状态进行描述。答：电弧放电最显著的外观特征是明亮的弧光柱和电极斑点。焊条与焊件之间是有电压的，当它们相互接触时，相当于电弧焊电源短接。由于接触点很大，短路电流很大，则产生了大量电阻热，使金属熔化，甚至蒸发、汽化，引起强烈的电子发射和气体电离。这时，再把焊丝与焊件之间拉开一点距离,这样，由于电源电压的作用，在这段距离内，形成很强的电场，又促使产生电子发射。同时，加速气体的电离，使带电粒子在电场作用下，向两极定向运动。弧焊电源不断的供给电能，新的带电粒子不断得到补充，形成连续燃烧的电弧。实验2：横焊和立焊一、实验知识考察1、什么是横焊？答：横焊是焊接垂直或倾斜平面上水平方向的焊缝。2、什么是立焊？答：立焊就是焊件的焊缝与水平成锤直状态。二、实验后思考题1、横焊和立焊时容易出现哪些问题？答：横焊：由于熔化金属和熔渣受重力作用下流至下坡口面上，容易形成未熔合和层间夹渣，并且在上坡口面边缘易产生咬边。立焊：熔池金属和熔滴因受重力作用具有下坠趋势，和焊件分开，所以容易产生焊瘤。熔池部分脱离熔渣的保护，所以如果操作或运条角度不当时，容易产生气孔。2、横焊的操作特点？答：横焊时，由于重力作用，熔化金属容易下淌而产生各种缺陷。因此，应采用短弧焊接，并民选用较细的焊条和较小的电流强度，以及适当的运条方法，否则难以获得良好的焊缝成形。3、立焊的操作特点？答：（1）立焊宜采用比平焊较细直径的焊条和较小的焊接电流或火焰，减小熔池的体积和使熔池温度不会过高，从而减少熔池内金属的下淌。（2）采用短弧焊接，缩短熔滴向熔池过渡的距离。（3）焊接时尽量缩短电弧或火焰对工件加热的时问，不要过长地停留在某点上。可采用挑弧运条法，当电弧或火焰在焊件上形成熔池后，把焊条向上或向两侧移开，使电弧或火焰暂时移开熔池（不灭弧），有利于熔敷金属的冷却凝固，然后再把焊条移回来。实验3、焊接变形的计算及测量一、实验知识考察1、据焊接变形的测量完成表1表1焊接前后焊缝正面样冲眼之间的距离样冲眼的标号焊前的距离（mm）焊后的距离（mm）横向收缩变形量（mm）144.0542.361.69245.1144.051.06345.9445.090.85446.2544.941.31548.0347.761.27647.3146.541.77748.5347.401.13849.1147.611.502、据焊接变形的测量完成表2

表2焊接前后焊缝背面样冲眼之间的距离样冲眼的标号焊前的距离（mm）焊后的距离（mm）横向收缩变形量（mm）141.5740.750.82241.4240.960.46340.6840.190.49440.5539.301.25540.8039.810.99640.5139.750.76739.9238.391.53838.4037.500.903、据焊接变形的测量完成表3表3焊接角变形（板厚16mm）样冲眼的标号tan(0)角变形0（°）10.560.1220.320.0830.340.0940.240.1050.420.1260.350.1170.320.1180.520.13二、实验后思考题1、焊接变形产生的原因？答：焊接时由于局部高温加热而造成，焊件上的温度分布不均，最终导致在结构内部产生了焊接应力和变形。焊缝金属冷却时，当它有液态转变为固态时，其体积要收缩。由于焊缝金属和母材是紧密相连的，因此焊缝的金属并不能自由收缩，这将引起整个焊件的变形，同时在焊缝中引起残余应力。2、钢板正面收缩变形和背面收缩变形有什么差异，为什么？答：这里所谓的‘正面’应该是直接受到荷载、温度，撞击等作用的这面，其反面，非直接受到作用一面，则谓之‘背面’。例如刚刚热轧出机的炽热钢板表面泼水骤冷，则正面收缩，同时背面会还来不及收缩瞬间正被伸张，整体变形呈现凹面状；而低温常温的钢板当受到电焊或氧炔焰高温火烤时，则正面伸张，同时背面会还来不及伸张瞬间正被收缩，整体变形呈现凸面状。又如钢板正面受到荷载作用时，正面会因受压而收缩，背面会因受拉而伸张，整体变形呈现弯曲。材料的这种物性，人们正在结构上避免，同时，也巧妙地利用这种物性来矫正翘曲变形。3、根据实验数据分别作出钢板正面的横向收缩变形、钢板背面的横向收缩变形和角变形三幅图。（本题为拓展题，可不做）实验4：平板对接钨极氩弧焊实验一、实验知识考察1、什么是钨极氩弧焊？答;氩弧焊即钨极惰性气体保护弧焊,指用工业钨或活性钨作不熔化电极,惰性气体（氩气）作保护的焊接方法，简称TIG..2、简述钨极氩弧焊接方法的主要优缺点。答：正钨极氩弧焊具有以下优点:（1）氩气能有效地隔绝周围空气,本身又不溶于金属,不和金属反应,施焊过程中电弧还有自动清除熔池表面氧化膜的作用,因此,可成功地焊接易氧化、氮化、化学活泼性强的有色金属、不锈钢和各种合金。正钨极氩弧焊具有以下缺点：1）由于填充焊丝不通过电流，故不产生飞溅，焊缝成型美观。2）交流氩弧焊在焊接过程中能够自动清除焊件表面的氧化膜作用，因此，可成功地焊接一些化学活泼性强的有色金属，如铝、镁及合金。3）钨极承载电流能力较差，过大的电流会引起钨极的熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池而引起夹钨。因此，熔敷速度小、熔深浅、生产率低。4）采用氩气较贵，熔敷率低，且氩弧焊机有较复杂，和其他焊接方法（如焊条电弧焊、埋弧焊、CO2­气体保护焊）比较，生产成本较高。5）氩弧周围受气流影响较大，不易室外工作3、电流分为哪三种？并分别写出三种电流的定义。答：传导电流——是导体中的自由电子（或空穴）或者是电解液中的离子运动形成的电流。运流电流——是电子、离子或其它带电粒子在真空或气体中运动形成的电流。位移电流——随时间变化的电场产生的假想电流。二、实验后思考题（本题选作两题）1、钨极氩弧焊中氩气的作用？答：氩气是惰性气体，不溶解，不反应，可以避免焊缝中合金元素的烧损（蒸发除外）；氩气导热系数小，燃烧稳定性好（电压可以在8-15V）。2、定位焊时为什么要将试板做出一定角度？答：定