球墨铸铁与Q235钢焊条电焊条电弧焊研究毕业答辩.ppt

毕业答辩 题 目: 球墨铸铁与Q235钢焊条电 焊条电弧焊研究 专 业：焊接技术与工程+ 软件工程 答 辩 人：王付鑫 指导老师: 陈春焕 论文结构 第一章 绪论（介绍了焊接材料成分及其焊接性） 第二章 试验材料及试验方法（拉伸、硬度、金相试验） 第三章 试验结果及分析 第四章 结论 研究目的意义 球墨铸铁与Q235焊接，这种将单个小试件焊接成为组合件，通常比铸造形状复杂的铸件更为经济。但是由于铸铁的焊接性比较差，目前在批量生产中并不多见。但是可以预见，随着铸造和焊接技术的不断进步，因其经济效益巨大制造中的铸造焊接会越来越多。 球墨铸铁与Q235焊接性 Q235焊接性分析： Q235属于碳素结构钢，分为A、B、C和D四个等级，Q235含碳量一般在0.25%之下属于低碳钢的一类。 低碳钢的含碳量[W(C)≤0.25%]，其他合金元素含量也较少，故是焊接性最好的钢种。采用通常的焊接方法焊接后，接头中不会产生脆硬组织或冷裂纹。只要选用适当的焊接材料，便能得到满意的焊缝 球墨铸铁与Q235钢焊接性 球墨铸铁焊接性： 球墨铸铁的含碳量在2%~4%之间，在焊接过程中母材熔化会熔入到焊缝中，使焊缝的含碳量增加。一般铸铁在焊接过程中会出现：一是焊缝(包括熔合区)球化不良或组织不当而使焊接接头性能远低于母材,二是焊缝出现白口组织,无法进行机械加工,三是焊接过程中由于较大的焊接应力而导致裂纹。 总之，由于Q235焊接性比较好，容易出现焊接缺陷的主要是因为球墨铸铁。 焊接材料 本次实验使用了三种不同的焊接材料分别为结构钢焊条J422以H08为焊芯、镍铁合金铸铁焊条Z408以及特种铸铁焊条WE777。 结构钢焊条J422焊缝金属主要为铁而铸铁焊接Z408的主要为镍和铁，特种铸铁的焊缝的熔敷金属主要为镍、铁及硅的氧化物。 金相实验：实验样品为50×12×8mm的试样 实验结果及分析 实验结果及分析 原因：①结构钢焊条J422是属于钛钙型酸性焊条，由于焊条材料本身并不含有石墨化和球化元素，如镍、硅、铝、镁、稀土、钙等元素，所以在熔池冷却过快的情况下，Fe3C来不及分析出形成石墨，并以渗碳体的形式存在即产生了白口组织；这种脆硬组织会增大焊缝的裂纹倾向。②在使用非铸铁焊条时，由于母材的熔入，使金属焊缝中的碳含量增加，在快速冷却的过程中，会产生高碳马氏体这样组织，其硬度很高和白口组织一样。③由于碳钢焊条不含有石墨化元素，所以在焊接过程中，无法形成石墨来减少焊接应力。④由于作为母材的球墨铸铁其碳、硫和磷的含量高。熔入第一层焊缝的量较多，是钢质焊缝平均含碳、硫和磷量增加，而 碳、硫和磷是碳钢发生结晶裂纹的有害元素。所以第一层焊缝产生结晶裂纹的倾向最大。 试验结果及分析 试验结果及分析 实验结果及分析 * * * 柴油机摇臂架 实验材料及实验方法 铸铁试件 碳素结构钢 原材料为柴油机摇臂架，将材料加工成40×36×8的铸铁试件，Q235试件为50×36×8mm，之所以Q235较铸铁试件大，是因为线切割的时候容易夹持。 右图为对接试样，焊坡口60°。 实验材料及实验方法 拉伸试验样品：实验样品72×6×8（并非是标准拉伸试样） 裂纹是在第一道焊的过程中出现的而且是在焊缝的中央，纵向穿过焊缝。 铸铁焊接本质是焊缝的球化及石墨化，在焊接过程中结构钢焊J422所焊试件出现了明显的热裂纹。 形成机理：结晶裂纹是在结晶后期，由于低熔共晶形成液态薄膜消弱了晶粒间的连接，在拉伸应力的作用下发生的开裂 。 实验结果及分析 铸铁焊条Z408焊条，焊趾处出现夹渣，未熔透。 特种铸铁焊条WE777焊缝成型较美观。 焊条类型 编号 最大应力 断后长度 标距 伸长率 抗拉强度 断裂位置 铸铁焊条Z408 1 19.86KN 46.08mm 40 15.2% 461.36 Q235 2 17.41KN 42.06mm 5.15 404.45 焊缝 3 10.50KN 42.00mm 5 243.92 焊缝 特种焊条WE777 1 18.66KN 45.20mm 13 401.46 球墨铸铁 2 15.46KN 46.48mm 16.2 332.61 Q235 3 16.17KN 44.00mm 10 347.89 焊缝 实验结果及分析 拉伸试验结果： 对于拉伸试验中Z408铸铁焊条中，1号试件断裂位置为Q235母材，说明焊缝的最大抗拉强度大约461MPa,而3号试件拉伸强度较小的原因是因为在试件的焊趾处出现了夹渣的焊接缺陷。而2号试件反应焊缝的强度为404MPa。 对于特种焊条WE7