开题报告陈岩

山东建筑大学毕业论文开题报告班级：成型112 姓名：陈岩论文题目| 焊接顺序对奥氏体不锈钢T形结构弯曲变形影响一、 选题背景和意义随着社会经济的发展，尤其是我国轻型钢结构发展较快。由于钢结构具有综合力学性能高，焊接密封性能好，便于拆装，重量轻，生产周期短等优点，因此在造船，航空，机械，运输，水电，石油等行业得到广泛应用⑴。特别是随着北京奥运会和上海世博会会场建设的全面开启，将进一步带动网架结构、网壳结构、悬索结构及膜结构的用钢量，并将进一步推动其研究开发取得新的进展。钢结构建筑将越来越多的体现现代建筑艺术，更广泛的采用新技术和新材料，成为一个国家科技水平和经济实力的象征。高层和超高层建筑优先采用合理的钢结构或钢一混凝土结构体系。例如，高325米的深圳帝王大厦，201米的大连远洋大厦等都系钢结构建筑。奥氏体不锈钢生产工艺性能良好，特别是铭镍奥氏体不锈钢，采用生产特殊钢的常规手段可以顺利地生产出各种常用规格的板、管、带、丝、棒材以及锻件和铸件。由于合金元素(特别是格)含量高而碳含量又低，多采用电孤炉加氩氧脱碳(AOD)或真空脱氧脱碳(VOD)法大批量生产这类不锈钢材，对于高级牌号的小批量产品可采用真空或非真空非感应炉冶炼，必要时加电渣重熔。由于此不锈钢生产效率不断提高，质量不断改进，不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料之一。不锈钢集性能、外观和使用特性于一身，所以不锈钢仍将是世界上最佳的建筑材料之一⑵随着改革开放和经济建设的深入发展，而且不锈钢具有不朽和耐蚀特性及其许多优良性能，在石油化工工业、国防工业和民用工业等领域的应用日渐普及和扩大。不锈钢焊接件的数量、品种、规格极大的增加［2］。由于不锈钢焊后易变形从而增加了施工的难度对于生产和应用也产生了一定的限制。本课题通过研究不锈钢T形结构焊接变形与焊接顺序的关系和不锈钢焊接变形对其应用所产生的影响，从而寻求防止和减小不锈钢焊接变形的工艺和方法，提高不锈钢在现实生产中的应用。二、 课题关键问题及难点不锈钢由于电阻比较大，热导率比较低，热量传递比较慢再加上其线胀系数比较大，所以焊后的变形量非常突出。焊接顺序对奥氏体不锈钢T型结构弯曲变形的影响规律难寻。本课题的难点是手工焊接过程中容易出现由于人为因素产生的变形难以控制，例如焊接速度，焊接线能量。且焊接顺序可以采用从中间到两边，从两边到中间，断续焊等，焊接次序比较灵活，效果也千差万别。这些都为实验研究带来了一定的困难。三、文献综述1奥氏体不锈钢焊接性分析本次研究采用的材料是1Cr18Ni9属于18-8型奥氏体不锈钢。通常奥氏体型的不锈钢都具有非常好的塑性和韧性，这决定了它具有良好的弯折、卷曲和冲压成型性，因而便于制成各种形状的构件、容器或管道，其焊接工作量也因此比其他不锈钢大的多。这类韧性和塑性本来就好的钢又不会发生任何的淬火硬化，所以尽管其线膨胀系数比碳钢大的多，因而焊接过程中塑性应力应变量很大，却极少出现冷裂纹⑵。奥氏体型不锈钢不存在淬火硬化区，又由于它有很强的加工硬化能力，所以即使受焊接热影响而软化的区域其抗拉强度仍然不低。该类钢的热胀冷缩特别大所带来的焊接性问题主要有两个：一个是热裂问题，另一个就是焊接变形大的问题。防止热裂要减少热输入量采用小电流、快速焊。2影响奥氏体不锈钢T形结构件焊接变形的主要因素不均匀的局部加热和冷却焊接时焊件受到不均匀的局部加热和冷却是产生焊接变形和焊接应力的最主要原因。焊接时，焊件的局部被加热到熔化状态，形成了焊件上温度的不均匀分布区，使焊件出现不均匀的热膨胀钢材的焊接通常采用熔化焊方法是在接头处局部加热使被焊接材料与添加的焊接材料熔化成液体金属形成熔池随后冷却凝固成固态金属使原来分开的钢材连接成整体。由于焊接加热,融合线以外的母材产生膨胀，接着冷却，熔池金属和熔合线附近母材产生收缩，因加热、冷却这种热变化在局部范围急速地进行，膨胀和收缩变形均受到拘束而产生塑性变形这样,在焊接完成并冷却至常温后该塑性变形残留下来⑶3焊接顺序对奥氏体不锈钢T形结构件焊接变形的影响焊接顺序对焊接残余应力和变形的产生影响较大，在采用不同的焊接顺序时，可以改变残余应力的分布规律，从而产生不同的变形。，但对残余应力整体幅值的降低作用不大，同时该方法对于控制焊接变形有较大的作用，尤其在多道焊中作用更加明显。参考文献[1]王国凡等.钢结构焊接制造[M].北京：化学工业出版社，2004.3.⑵刘继鹏，胡愈.我国轻型钢结构的发展现状及前景[J].郑州经济管理干部学院学报，2007,22(3)：85-89.[3]张其枢，堵耀庭.不锈钢焊接[M].北京：机械工业出版社，2003.3.四、 方案论证选材包括母材的选择以及焊材的选择，母材选择同种材料1Cr18Ni9，并按所给尺寸规格下料，焊接材料选择A302。选择焊接设备：根据所选焊材选择实验设备手工电孤焊机ZX7-400。选择工艺根据设备选择工艺参数，选择焊接电流，焊接电压，焊接速度等。手工电孤焊根据焊条直径和板厚的不同选择不同的电流范围一般为80-120A。组装T型结构，并进行简单固定。确定工艺参数(焊接电流、焊接电压、焊接速度等)以控制相同的线能量，选择不同的焊接顺序(从左到右，从中间到两边，断续焊)进行焊接，焊后比较相同焊接参数下不同焊接顺序的变形量。得出最后结论。所选焊材(A302)采用不同的焊接顺序，通过测量变形量的大小，得出不锈钢T型结构焊接变形与焊接顺序的关系。五、 进度安排周数 应完成的设计任务1~2 查阅资料，完成开题报告及文献综述；3~4 毕业实习；5~6 确定实验方案，准备实验材料；调试实验设备选择工艺参数；7~8 组装T型结构；焊接T型结构，记录施焊实际参数；9~1