西安工业大学设计型综合实验焊接实验汇总.docxVIP

XI`AN TECHNOLOGICAL UNIVERSITY实验报告实验课程名称 设计性综合实验（Q345B钢焊接性能研究）专 业： 金属材料工程 班 级： 邓紫棋姓 名： 邓紫棋学 号： 邓紫棋实验学时： 4周 指导教师： 成 绩： 2016年 11月焊接综合实验报告----Q345B钢板焊接性能研究摘 要 为了研究汽车起重机吊臂所用的一种材料Q345B钢的焊接性能。针对Q345B钢板的焊接性能进行焊接试验、力学性能检测和金相分析的等一系列的试验及研究。试验结果表明Q345B钢板不仅有好的力学性能,还具有良好的焊接性能。关键词 Q345B钢板 焊接性能实验研究目 录0 前 言31.低合金高强钢焊接性概述32.焊接工艺试验32.1焊接基材32.2实验焊接方法42.2.1焊材 42.2.2焊接接头形式 42.2.3相关参数 42.2.4常见问题及其解决方法52.2.5常见缺陷：夹杂，气孔，未熔合52.2.6焊接注意事项63.检验及分析63.1 Q345B钢板理论分析63.2焊后观察73.3焊接区硬度测定73.4金相检验73.4.1金相检验过程及注意事项73.4.2实验观察到的焊缝组织形态73.5拉伸试验103.5.1拉前准备103.5.2焊接接头的强度和塑性114.结 论11参考文献12前 言 重型机械在工程建设中起着十分重要的作用，起重起重机吊臂在物料搬用中占据重大比例。吊臂是汽车起重机最重要的工作部件。吊臂的设计和成功制作则决定汽车起重机的起重性能，焊接工艺是其中机械吊臂金属结构制造的主要工艺。焊接质量直接影响起重机械产品的质量。Q345B 钢作为优质的低合金钢 ，它具有良好的综合力学性能、低温冲击韧性冷冲压性及切削性均好，在我国应用面极广，可以制造大型船舶、铁路车辆、桥梁、管道、锅炉、压力容器、石油储存罐、起重机械、厂房钢架等承受负荷的焊接结构，这就要求其不仅有好的力学性能，还要有好的焊接性能。本文对Q345B钢板在满足汽车起重机吊臂工作环境下的力学性能做相应的研究和实验验证。低合金高强钢焊接性概述 低合金调质其焊接性良好,接近于低碳钢。随着钢中合金元素的增加,强度级别提高,淬硬性大,钢的焊接性也逐渐变差,出现的问题主要包括两个方面,其一是裂纹敏感性,其二高强钢含碳量较低,一般都在以下,其高强度及良好的综合机械性能是通过在低碳基础上加入多种提高淬透性的合金元素和调质热处理获得强度高、韧性好的低碳板条马氏体和部分下贝氏体组织而得到的。强度级别较低的低合金高强钢,如一级,由于钢中合金元素含量较少,是焊接热影响区的力学性能。世纪中后期,低合金高强钢取得了突显的进展,微合金钢技术、精炼技术、形变热处理、控轧控冷技术等一些先进技术的广泛应用,使得现代钢的焊接性显著提高,特别是冷列裂纹敏感性明显降低,大幅度提高了粗晶区韧性,高效率、大线能量焊接工艺被广泛应用。但新的问题也伴随着出现,如多层焊接头中的局部脆性区问题、由于母材的低碳当量高强度化迫使冷裂纹从转移到焊缝金属当中等。焊接工艺试验 焊接基材 低合金高强度结构钢 Q345B在起重机械中用的比较多，具有良好的综合力学性能，在我国应用比较广泛。南方气温高，多使用 Q345B、Q345C，而北方气温低，冬天易出现极寒天气，多选用低温性能好的 Q345D、Q345E。本试验根据实际情况，参考表3拟选用厚度为5mm的 Q345B 钢板，选用试样尺寸为400mm × 150mm × 5mm进行实验，其化学成分见表 1，力学性能见表3。表1. Q345B钢的化学成分（质量百分数）元素CMnSiSPVNbTiCrNiCu标准值≤0.20≤1.70≤0.50≤0.035≤0.035≤0.15≤0.07≤0.20≤0.30≤0.50≤0.30表2. Q345钢等级区别等级Q345A Q345BQ345CQ345DQ345E冲击温度不做冲击20度常温0度-20度-40度注：等级的区分，主要是冲击的温度有所不同。实验焊接方法 现场拼接及焊接安装时多采用设备轻便的焊条电弧焊或CO2气体保护焊，但其焊接质量较难控制，受工艺参数等的影响较大。按照拼接安装现场条件、焊接成本等综合考虑，拟设计采用手工电弧焊进行焊接。使用交流焊机[1]。焊材根据焊材和焊接方法综合考虑，选用E5001或E5015型焊条[]。焊接接头形式根据工作条件和材料情况综合考虑选用对接接头，为了方便焊接进行，开双面V型坡口，单边坡度10°，坡口钝边4mm，坡口间隙2 mm，焊接层数为上下两层[1]。焊前将