Q345钢焊接性能研究毕业论文.docx

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1、专科毕业设计设计题目: Q345钢焊接性能研究 系 部： 专 业： 船体工程 班 级： 姓 名： 学 号： 指导老师： 职 称： 摘 要焊接是指通过加热或加压，或两者并用，并且视情况采用填充材料，使焊件达到原子间结合的一种方法。焊接在现实中应用很广泛，并且是一项很关键的工艺。它不仅对建造质量有影响，而且对生产率的提高、周期的缩短有很大作用。本文对Q345钢板的焊接性能进行化学分析、焊接试验、力学性能检测、金相分析、维氏硬度测试仪检测和无损检测等一系列的试验及研究。试验结果表明Q345钢板不仅有好的力学性能,还具有良好的焊接性能。关键词 Q345 焊接试验 焊接检验Abstract Weldin

2、g is to point to by heat or pressure, or both and use, and depending on the situation with filling materials, make the weldment between atoms combine a method.Welding is widely used in the reality, and is a very key technology.It not only have an effect on construction quality, and the improvement o

3、f productivity, cycle shorten has great effect.In this paper, the Q345 steel plate welding performance for chemical analysis, welding test, mechanical property testing, metallographic analysis, vickers hardnesstester and nondestructive testing and so on a series of test and research.The experimental

4、 results showed that Q345 steel plate not only has good mechanical properties, but also has good welding performance.Keywords Q345 welding test welding inspection目 录1 引言12 焊接技术12.1焊接方法12.2焊接种类23 试验条件34 试验结果及分析34.1 Q345钢的理化性能34.2 Q345钢板焊接试验44.2.1埋弧焊方法44.2.2焊接前准备44.2.3焊接工艺参数的选择54.2.4焊接操作过程54.2.5 Q345钢

5、的焊接性64.2.6 Q345钢板及焊接接头金相组织74.2.7维氏硬度检测104.2.8 Q345钢无损检测12结 论15参 考 文 献161 引言在金属加工工艺中,焊接是一门年轻但是又发展很快的一种加工工艺,目前以发展成为了一门独立的学科,并在能源、交通、修建，特别是在机械制造部门中得到广泛的应用。Q345钢属16Mn系列钢种,平常在热轧状态下利用,它具备杰出的综合力学机能、较高的韧性、耐蚀性及焊接机能和冷成型本领,在我国获得广范的利用,可以用来制造大型船舶、桥梁、管道、汽锅、压力容器、煤油储存罐、起重机械、厂房钢架等承载负荷的焊接布局,这就需要它不但要有好的力学机能，还要有好的焊接机能。

6、伴随着我国钢铁企业竞争的日趋剧烈,钢铁产物的种类和质量将成为钢铁企业发展的重要题目。Q345、16MnL、16MnR、16Mnq、16Mng等公司所生产的16Mn系列钢板。当今, 多达上百种的焊接方式在工业生产获得利用,就焊接进程而言可分为三大类：熔焊、压焊、钎焊。由于客户要求16Mn系列钢板必须要具有良好的焊接性,为适应市场发展需要,公司生产的16Mn系列钢不但要满足一般的性能的需要,而且要满足用户对焊接性能的需要,因此,我们首先对Q345钢板进行了焊接性试验研究。2 焊接技术2.1焊接方法 当今, 多达上百种的焊接方式在工业生产获得利用,就焊接进程而言可分为三大类：熔焊、压焊、钎焊。1)

7、熔焊把焊接处的母材熔化为焊缝的体例叫作熔焊。要实现熔焊的关键在于要有一个局部热源，而这个局部热源要汇合很大的能量、温度足够高的。依照所利用的热源的分歧，熔焊又可以分为如下几种方式：电弧焊、气焊、铝热焊、电渣焊、电子束焊、激光焊等多少种。在熔焊时，为了制止焊接区的高温金属与周边空气的相互作用从而让其性能使之恶化，在焊接时要施加防护。而在平常事件中有造渣、通庇护气和抽真空三种庇护方式。2）压焊在焊接进程中，一定要对焊接施加压力来完成焊接的体例称之为压焊。降低加压时材料的变形能力，从而增加材料的可塑性，往往要在压焊的过程中加压并施加加热措施。依照所施加焊接能量的分歧，压焊的一般方式包罗：电阻焊、磨擦

8、焊、超声波焊、分散焊、冷压焊、爆炸焊和锻焊等。3）钎焊钎焊就是采用的钎料要比母材的熔点低，而在低于母材熔点，却比钎料熔点高的温度下，借用钎料润湿母材的功能把母材的间隙填满并且让它与母材相互扩散，最后让其冷却凝固从而形成牢固接头的方法。经常生活中都利用采纳烙铁钎焊、火焰钎焊的钎焊体例。2.2焊接种类在三大类的焊接体例中，操纵最遍及的焊接体例为熔焊，常常操纵的熔焊体例有：1）手工电弧焊简单的设备，灵活的操作，短小及各种空间位置的焊缝都可焊接，但它的生产效率过于低下，而且具有较高的劳动强度。2）埋弧焊 具备较高的生产率，很好的焊接质量，低成本的焊接，好的劳动条件，在平焊长直焊或大圆弧焊中操纵普遍。3

9、）气体保护焊（一）、氩弧焊氩弧焊便是把氩气充当庇护气体的气体庇护焊。氩弧焊不仅拥有好的焊接质量，狭窄的热影响区，而且具有较小的焊接变形，容易实现大规模的机械化、自动化。在焊接中广泛应用的是不锈钢、铝、镁等有色金属。(二) 氧化碳气体庇护焊二氧化碳气体庇护焊即是操纵CO2充任庇护气体的气体庇护焊。它具备断绝周围空气与电弧相打仗，避免周边的气体对熔滴和熔池金属发生反应从而造成有害气体的感化。二氧化碳气体庇护焊的焊速高,可实现主动焊，具有高的生产率,为明弧焊接，易于控制焊缝成形,敏感性略小对铁锈来讲，少许的熔渣, 低廉的价钱, 更体现了二氧化碳气焊的优点，而它在生产中的难点是焊接金属飞溅与气孔。变形

10、较大的薄板和低合金钢等黑色金属在生产中很经常使用。4）电渣焊 操纵电流经由液体熔渣所发生的电阻热实行焊接的方式称为电渣焊。它的工艺方式简略，适用于大断面和变断面工件的焊接。但是焊接后会产生较大的热影响区，因此焊后热处理对重要的焊件有重要意义。5）气焊 气焊的装备简略，便利操纵，不需要电源，但出产的效率较低，焊件变形较大，适用于焊接较薄的焊件。3 试验条件1)试验炉号081671,试样为Q345热轧钢板,试样厚度10mm,化学成份如表1。2)焊接Q345钢板时采用H10Mn2焊条,焊条直径为1.2mm,采用埋弧焊方法。4 试验结果及分析4.1 Q345钢的理化性能Q345钢板试样的化学组成见表1

11、,力学性能见表2。表1表2力学性能s/MPab/MPa/%冲击/JHBQ345360500231931564.2 Q345钢板焊接试验4.2.1埋弧焊方法电弧在焊剂层下燃烧所进行焊接的一种机械化的焊接体例叫做埋弧焊，它是为电弧焊的一种。埋弧焊具备在电弧热的感化下，焊丝融化添补焊缝，而焊剂则起到空气断绝、绝热和屏蔽光辐射的感化的特色。这类焊接方式，生产率高，焊缝质量好，劳动强度低，无弧光辐射和火花飞溅，有害气体和烟尘少，无论在室内或室外均可举行焊接事件。低碳钢、低合金钢及不锈钢等金属的焊接都合用。埋弧焊利用焊接设备如图4-1所示：图41埋弧焊设备4.2.2焊接前准备1） 焊接材料的选用焊缝没有缺

12、陷；满足使用性能是选择焊接质料时必要考虑到的两方面。Q345钢的焊缝金属的热裂与冷裂偏向在正常情况下转变是不大的。因此在Q345钢焊接选用质料时应当确保焊缝金属的强度、韧性、塑性等力学性能与母材的一致性。2）焊接坡口的选择由于埋弧焊使用的电流比较大，电弧具有较强穿透力，因此当焊件厚度不大时，一般不开坡口也能将焊件焊透，这样也能保证良好的焊缝成形。本实验用厚度为10mm的焊件，是以，坡口不需要开。3）焊件的清理焊接前，用砂纸打磨焊件待焊部位及其周边部位，以清扫掉焊丝表层的锈蚀、油污及拔丝用的润滑剂，以避免造成焊缝发生气孔。4）清扫焊丝和烘干焊剂焊接前，必须扫除焊丝表面的各种影响焊接的东西。同时撤

13、除水份并烘干，在日常生产中一般焊剂采用的烘干温度在250，并保温12h。5）焊件的装配焊件装置时必需确保接缝间隙平均，凹凸平整不错边。利用的焊条必需要与焊件质料符合在定位焊过程中，其位置在第一道焊缝的后背，长度在平常情况下要大于30mm。定位焊缝平整完好无凹陷在焊接中很主要。4.2.3焊接工艺参数的选择本次尝试所用试样为Q345（2504010），不开坡口，对接实行双面焊，选用焊丝H10Mn2（1.2）、焊剂HJ431。埋弧焊工艺参数是按照试样厚度及焊丝直径查熔焊方式与装备一书中表5-13选择的，其数据如下表3所示：表3 不开坡口对接头双面焊的焊接参数工件厚度/cm焊丝直径/mm焊接顺序焊接电

14、流/A焊接电压/V焊接速度/mh-1104正5603127.6反6103227.64.2.4焊接操作过程本实验所用的埋弧焊机型号为MZ-1000(A310-1000)。具体操作步骤如下：、在焊料斗内装上HJ431焊剂；、在焊机上放置H10Mn2焊丝；、把清扫过的表面的钢板放在埋弧焊工作台上；、合上电源，打开焊机开关，让焊接小车依照预定的线路行走，焊丝瞄准焊缝；、遵照设置10mm的Q345对接接头正面焊接参数；、打开焊料斗上的闸门；、把启动按钮打开，这时埋弧焊机就将主动实行引弧和焊接；、当正面焊接完成后，待焊件冷却后将焊缝上的渣皮清扫并把焊件翻过来；、设定背面焊接参数，继续进行另外一面的焊接；、等背面焊接事情了结后，把停止键按下。4.2.5 Q345钢的焊接性钢材的焊接性主要决定于它所构成的化学成份，焊接性通常表现在两个方面：一是焊接过程造成的各种冶金缺陷，其中以裂纹的危害最甚；二是热影响区内母材的机能