焊接结构综合实验指导书.
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焊接检验作业指导书焊接检验作业指导书1.目的为焊接人员作业和自检,以及检验员检验提供检验规则及检验方法,指导其正确生产、检验,从而稳定产品质量。
对本作业指导书未规定的要求,应在图纸和相关工艺资料中规定。
2.适用范围本指导书适用于混合气(二氧化碳+氩气)保护焊的焊接操作和检验。
3.焊前准备焊接工件的合格与否决定于焊接的三要素:合格的焊接材料,一流的焊接设备和优秀的操作人员。
3.1焊接材料3.1.1焊接前,应将焊接位置的毛刺、飞边、尖角等打磨干净。
3.1.2焊接前,应将焊接面的水、锈、油污及其它杂质清除干净。
3.1.3根据焊接母材选择与之相适应的焊丝。
3.2焊接设备3.2.1焊接设备应该有接地装置,并可靠接地。
3.2.2焊接设备应处于正常工作状态,安全可靠,各仪表显示正常。
3.2.3供气系统应处于正常工作状态,必须使用符合国家标准或相关行业标准的气体。
并根据焊接母材调整二氧化碳比例到合适范围。
3.3焊接人员3.3.1焊接主管必须具备专业的理论知识和熟练的实际操作能力。
3.3.2焊接主管必须能够熟练操作焊接设备,对设备的一般性故障能够进行排查和维修,并承担设备的维护和保养工作。
3.3.3焊接主管必须读懂图纸及焊接工艺,能够明确焊接工艺中所规定的焊接要求。
3.3.4焊接主管必须熟悉常见的焊接缺陷及其产生原因,并在实际生产中予以避免。
(常见焊接缺陷见附件一)3.3.5 焊工经过焊接主管培训,并经焊接主管考核合格后,方可担任指定项目的焊接工作。
3.3.6 焊工作为焊接生产的直接执行者,经主管培训后,必须掌握 3.3.1~3.3.4中的相关技能,具备判定焊接件是否合格的能力。
并对所焊接的产品质量负责。
4.焊接生产正式的焊接生产过程中,焊接工装、夹具的可靠,焊接设备的正确使用以及焊接过程中对工件的检验是保证焊接产品质量的主要因素。
4.1工装、夹具4.4.1焊接工装必须保证各零件的正确装配,各零件的相对位置必须符合图纸及相关焊接工艺等技术文件的要求,重要位置可留出焊缝收缩余量或制定预变形工艺。
焊接作业指导书一、任务描述本文档旨在为焊接作业提供详细的指导,包括焊接前的准备工作、焊接操作步骤、焊接质量控制等内容。
二、焊接前的准备工作1. 确定焊接材料和设备:根据焊接对象的材料和要求,选择适当的焊接材料和设备,如焊条、焊丝、焊机等。
2. 检查焊接设备:确保焊接设备的正常工作,检查电源、电缆、接地等是否完好,并进行必要的维护和保养。
3. 准备焊接工具和辅助设备:包括焊接钳、钳工锤、刷子、砂纸等,以及焊接防护用品如焊接面罩、手套等。
4. 清洁和处理焊接对象表面:将焊接对象表面的油污、氧化物等杂质清除干净,保证焊接区域的清洁度。
5. 确定焊接位置和方法:根据焊接对象的形状和要求,确定焊接位置和焊接方法,如横焊、纵焊、角焊等。
三、焊接操作步骤1. 焊接准备:将焊接设备接通电源,调整焊接电流和电压,根据焊接材料的要求选择适当的焊接电流和电压。
2. 焊接预热:对于较大的焊接对象或特殊材料,需要进行预热处理,提高焊接质量和强度。
3. 焊接接头准备:对于需要焊接的接头,进行切割、倒角、清洁等处理,确保接头的质量和适合焊接。
4. 焊接操作:将焊条或焊丝与焊接对象接触,形成电弧,通过电弧的热量将焊接材料熔化,并与焊接对象融合。
5. 焊接顺序:根据焊接对象的形状和要求,确定焊接顺序,先焊接内部或底部,再焊接外部或顶部,以保证焊接的质量和稳定性。
6. 焊接速度和角度:控制焊接速度和焊接角度,使焊接材料充分熔化并与焊接对象融合,避免焊接过热或不足。
7. 焊接后处理:焊接完成后,对焊接区域进行清理和修整,消除焊接缺陷,提高焊接质量。
四、焊接质量控制1. 焊缝外观:焊缝应平整、均匀,无气孔、裂纹、夹渣等缺陷,焊接区域无明显变形或扭曲。
2. 焊接强度:焊接接头应具有足够的强度,能够满足设计和使用要求,经过必要的焊接试验和检测。
3. 焊接尺寸和位置:焊接尺寸和位置应符合设计要求,焊接接头的尺寸和位置应与焊接工艺文件一致。
4. 焊接温度和时间:控制焊接温度和焊接时间,避免过高或过低的温度对焊接质量产生不良影响。
焊接实验指导书一、实验目的本实验旨在通过实际操作,使学生掌握焊接的基本原理、操作方法和安全注意事项,培养学生的焊接技能和团队合作能力。
二、实验器材和材料1. 焊接机:使用直流手持电弧焊接机。
2. 焊接电极:选择合适的焊接电极材料和规格,如E6013电极。
3. 工件:准备焊接的金属工件,如钢板或者铝合金板。
4. 辅助工具:钳子、锤子、钳子等。
三、实验步骤1. 实验前准备:a. 检查焊接机的工作状态,确保电源和接地线连接正确。
b. 准备焊接电极,并检查其表面是否有损坏。
c. 清洁工件表面,确保无油污和杂质。
2. 焊接准备:a. 根据工件的材料和厚度,选择合适的焊接电流和电极直径。
b. 调整焊接机的电流和电极长度,确保适合焊接工件。
c. 确保焊接区域通风良好,避免有害气体的积聚。
3. 焊接操作:a. 将焊接电极插入焊接机电极夹持器中,确保紧固坚固。
b. 将焊接电极的电弧点在工件上,形成电弧。
c. 保持适当的焊接电流和电弧长度,保持稳定的手持姿式。
d. 通过连续挪移焊接电极和工件,使电弧在焊接区域形成均匀的焊缝。
e. 焊接完成后,及时切断电流,将焊接电极从工件上移开。
4. 焊接质量检查:a. 检查焊缝的外观,确保焊缝均匀、连续、无裂纹温和孔。
b. 使用金属尺或者卡尺测量焊缝的尺寸和几何形状,确保符合要求。
c. 使用金属锤轻敲焊缝,检查焊缝的坚固性和质量。
四、实验安全注意事项1. 焊接操作时,应佩戴防护眼镜、焊接手套和防护服,避免火花和紫外线对眼睛和皮肤的伤害。
2. 焊接操作时,应注意周围环境的通风情况,避免有害气体的吸入。
3. 焊接机和电源线应保持良好的绝缘状态,避免触电事故的发生。
4. 焊接操作时,应保持焊接区域周围的工作区域清洁,避免杂物引起意外伤害。
5. 焊接完成后,应及时切断电流,避免焊接机长期处于工作状态。
五、实验结果记录与分析1. 记录焊接工件的材料、厚度、焊接电流和电极直径等参数。
2. 记录焊接操作过程中的注意事项和问题。
焊接结构综合实验指导书材料成型及控制工程系2013年8月焊接结构综合实验实验一、焊接加热及冷却过程中弯曲变形及焊后纵向变形测定(参考学时 4学时)一、实验目的:通过在低碳钢板条形钢板边缘堆焊,加深理解焊接时纵向变形、弯曲变形的动态过程,深入了解焊接加热及冷却过程中弯曲挠度的变化规律。
分析总结钢板在进行焊接的加热、冷却过程中纵向及弯曲变形规律。
一、实验原理:(1)将板条形钢板固定在专用的焊接实验架上(钢板能自由变形),形成焊接回路。
如图A、D所示。
在板条上边缘纵向堆焊焊道,焊接在加热、冷却过程中、板条将产生纵向弯曲变形,且弯曲挠度的大小和方向也随之变化。
(2)在板条长度L保持不变时,板条宽度h对于焊接加热及冷却过程中的弯曲挠度f的变化有明显影响(焊接线能量不变)。
板宽h增大时板条的抗横向弯心矩增大,因而使板条无论在加热过程中还是冷却后的最大纵向弯曲挠度都减小。
图B、C、D为沿板边缘堆焊时板条弯曲变形示意图图E 板条宽度h对弯曲变形的影响示意图三、实验内容:(1)选用低碳钢Q235材料,实验材料尺寸:板厚5~6mm,板宽55~60mm,长度370mm。
在板条两边缘处分别作焊接前标距线段(打钢印点或记号笔),焊接前测量实验钢板板条上标记间线段的长度并记录数据。
施焊前在板条未焊侧边缘中部安装百分表,以便在堆焊过程中,通过百分表读数的变化,观察弯曲变形(挠度)的大小及方向。
完成焊接后取下板条,待冷却后测出焊缝侧及另一侧(未焊侧)线段长度,判断板条纵向变形量的大小。
(2)板条另一边的堆焊如上所述,完成板条两条边堆焊后,根据记录数据分析钢板中残余变形(挠度)的大小及方向。
(3)板条宽度h增加(大约10mm,称该板为宽板条,板厚、长度不变),用相同的线能量在板边堆焊,记录焊接加热及冷却过程中的弯曲挠度f的变化。
如图B~E所示。
对比第一试板(窄板条)的第一次堆焊数据,两者弯曲挠度f有何不同?纵向变形两者差别如何?四、实验仪器、设备及材料:1、直流电焊机1台2、百分表、秒表各1只3、大型游标卡尺1把4、焊接实验架(自制),碳钢实验板条5、焊条、碳棒、431焊剂、工具若干五、实验步骤:1、取二块实验钢板(窄、宽板各一条),如图A中,aa,bb处用冲头在板上做出标记。
焊接综合实验任务书一、实训目的综合实验是专业教学计划中的一个重要的实践性环节,要求学生能综合运用所学的理论知识解决实际工程问题,根据选题开展相关实验研究,并熟悉和掌握各类仪器设备的性能、选用和使用方法,提高学生的动手能力,培养学生观察、独立分析问题的能力。
1、掌握氩弧焊机、埋弧焊机、焊接机器人、电阻点焊机的构造及使用方法,学习利用焊机焊接试件;2、掌握焊接试样宏观缺陷分析;3、焊接接头试样制备过程,掌握接头各区域典型的金相组织和硬度检测。
二、实训内容按照不同焊接材料和焊接方法,制定相关的焊接工艺,在指导教师审核后动手操作,获取和分析相关工艺参数,并进行一定的检测;1、焊接机器人、氩弧焊、埋弧焊和电阻点焊焊接2、焊接接头性能检测三、实训过程1、焊接机器人,熟悉机器人的原理及操作,材料Q235A,热轧、δ=2-5mm,接头长度不少于100mm2、埋弧焊,电阻焊,材料Q235A,热轧、δ=8-12mm,接头长度不少于100mm3、钨极氩弧焊(交流、直流),堆焊,不锈钢1Cr18Ni9,δ=1-2mm4、制备焊接接头试样,分析各区域温度场、组织特点;5、焊接接头的硬度检测;分析试样质量及产生原因。
四、撰写实训报告(实训目的,内容和感言来书写,通过焊接综合实验,你有哪些方面的提高,努力方向如何?)。
五、实训组织日程安排(见下表)六、实训进度安排(见下表)七、实训工作要求1、指导教师要娴熟实训内容,认真组织好实训每一环节,指明实训步骤和注意事项,做好巡回指导,及时解答疑难问题,指导到位。
2、学生应在指导教师的组织和指导下,按步骤有秩序地进行,认真分析实训内容,树立科学态度,不能蛮干。
每一步骤的工作量按计划进度允许超前,但不应滞后。
3、学生分组后,选任的组长要认真负责,组织好本组实训的每一环节,认真考核出缺席情况,做好记录,并掌握每人实训工作表现。
每个同学都要听从指导教师和组长的布署。
4、学生要深刻领会实训任务,内容和要求,充分发挥独立思考能力。
第一章下料基础知识1.1 钢和钢材的分类正确合理地选择和使用材料,首先要了解化工机械制造所用材料的基本知识。
所用的材料有金属材料和非金属材料两大类,在金属材料中应用最多的是钢。
1.1.1钢的分类含碳量低于2.11 %的铁碳合金称为钢。
钢中除含有铁、碳外,还含有硅(Si )、锰(Mn )、硫(S)、磷(P )等元素。
钢具有高的强度和韧性,同时具有良好的工艺性能,可以进行各种加工,因而获得广泛应用。
钢的分类方法很多,常用的分类方法有以下3 种。
(1)按化学成分分类①碳素钢按含碳量的高低分为低碳钢,含碳量小于0.25 % ;中碳钢,含碳量在0.25%~0.6 %之间;高碳钢,含碳量大于0.6%的钢。
在碳素钢中含碳量越高,硬度越高,强度也越高,但塑性却降低。
碳素钢按含硫磷量的多少,分普通碳素钢和优质碳素结构钢。
普通碳素钢中含硫量不超过0.055%,含磷量不超过0.045 %;优质碳素钢中含硫量不超过0.030 %~0.040 %,含磷量不超过0.035%~0.040 %。
②合金钢钢中含有一种或多种合金元素的钢称为合金钢。
按合金元素的总含量多少又分低合金钢,合金元素的总含量小于5 %;中合金钢,合金元素的总含量在5 %~10 %;高合金钢,合金元素的总含量大于10%。
(2)按用途分类①压力加工用钢(热压力加工或冷拔坯料)。
②切削加工用钢,用于制造各种工具,如切削刀具、量具、模具等工具钢多数是高、中碳钢或合金钢,如碳素工具钢、合金工具钢、高速工具钢等。
工具钢还可以按具体用途分为刃具用钢、量具用钢和模具用钢。
③特殊钢,具有特殊的物理和化学性能的钢,如不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、电热合金、磁性材料等。
(3)按冶炼方法分类按冶炼方法分类有以下几种①平炉钢按炉衬材料又分为酸性平炉钢和碱性平炉钢。
一般用于冶炼碳素钢和普通低合金钢。
②转炉钢转炉钢又分底吹转炉钢、侧吹转炉钢和氧气顶吹转炉钢三种。
一般用于冶炼碳素钢和普通低合金钢。
焊接检验指导书焊接检验指导书一、引言焊接检验是保证焊接质量的重要方法之一,本指导书将详细介绍焊接检验的流程、方法和标准。
通过本指导书的实施,能够准确检验焊接工艺、焊接材料和焊接接头的质量,并及时发现和解决问题,确保焊接工作的安全和可靠性。
二、焊接检验前的准备工作⑴焊接工艺的选择和评定a) 根据焊接接头要求和工艺规范,选择合适的焊接工艺。
b) 进行焊接工艺评定,确定焊接工艺参数。
⑵焊接材料的选择和评定a) 根据焊接接头要求和材料规范,选择合适的焊接材料。
b) 进行焊接材料的评定,确定合适的焊接材料品牌和批次。
⑶焊接设备的校验和检修a) 校验焊接设备的电流和电压的准确性。
b) 检修焊接设备的电路和连接器,确保其正常工作。
⑷工作环境和安全措施的准备a) 确保焊接现场通风良好,防止产生有害气体。
b) 配备焊接防护用品,如焊接面罩、手套、工作服等。
三、焊接检验流程⑴焊接前检验a) 检查焊接接头的准备情况,确保接头表面清洁、无油污和杂质。
b) 检查焊接材料的品质,包括焊条/焊丝的外观、尺寸和质量。
⑵焊接过程检验a) 根据焊接工艺规范,检查焊接操作者的操作技能和焊接工艺参数的控制。
b) 检查焊接设备的工作状态和焊接接头的熔合情况。
c) 检查焊接现场的安全措施是否符合要求。
⑶焊接后检验a) 对焊缝进行外观检查,判断焊接质量是否满足要求。
b) 进行焊缝的尺寸测量和力学性能测试。
c) 检查焊接接头的尺寸、形状和位置,确保符合设计要求。
四、焊接检验标准⑴国家标准在焊接检验中,可参考国家标准GB/T 9445-2006《焊接金属材料焊接接头的焊缝外观质量》和GB/T 2651-2008《电弧焊焊缝尺寸和外观质量》等。
⑵行业标准根据具体焊接工程的要求,可参考相关行业标准,如JGJ81-2018《建筑施工焊接工艺规程》和GB 50661-2016《钢结构焊接质量检验规定》等。
附件:焊接检验记录表格法律名词及注释:⒈焊接接头:指两个或多个金属构件通过焊接形成的连接部分。
实验一平板焊接变形的测量与分析一、实验目的⒈掌握平板收缩变形、挠曲变形及角变形的基本方法。
⒉熟悉平板堆焊收缩变形、挠曲变形及角变形的产生原因和分布规律。
⒊了解不同厚度、不同线能量对收缩变形、挠曲变形及角变形大小的影响。
二、焊接设备、实验条件及测量工具和仪器㈠焊接方法及设备焊接方法:手工电弧焊、TIG自动焊焊接设备:交流弧焊机及其辅助设施焊接工装:随焊冲击控制焊接变形装置、旋转挤压控制焊接变形装置㈡实验条件⒈试件尺寸:2mm×150mm×300mm(Q235钢)6mm×150mm×300mm(Q235钢)2~4mm×150mm×300mm(LY12铝合金)⒉试件材料:Q235A、⒊焊接规范:见下表如下图1、2所示图1 2mm板测点分布图2 6mm板测点分布6mm板:横向收缩、角变形以及挠曲变形均测。
2mm板:只测角变形及挠曲变形。
㈢测量工具与仪器测量仪器包括:⒈引伸仪;⒉游标卡尺;⒊钢板尺。
三、测量方法1、横向收缩变形的测量横向收缩变形采用引伸仪来测量。
引伸仪结构见图3。
图3 引伸仪结构示意图其中:⒈百分表;⒉铰链;⒊活动支腿;⒋固定支腿;⒌弹簧。
对应图2中A、B、C、F、G、H六条横线,把引伸仪的活动支腿3放在竖线L上的洋冲孔内,拉动引伸仪,是活动支腿4放在竖线P上对应的孔内,从百分表中读出焊前孔间距的原始数值B0,焊后测出间距数值B1。
分别填入附表内,其差值即为焊接所引起的横向收缩变形值。
由于上下表面收缩量不一样,取上下表面差值的平均值即为该位置的横向收缩变形值。
2、挠曲变形的测量挠曲变形的测量采用带支腿的钢板尺和游标卡尺来测量。
图4 挠曲变形测量示意图如图4所示,1为带支腿的钢板尺,2为试件。
使用游标卡尺分别测出焊前、焊后的高度h,分别记为h1、h2填入附表内,其差值即为焊接所引起的挠曲变形。
对2mm板需测量图1中J、K、L、M、N、P、Q、R八条竖线上的挠曲变形。
焊接检验作业指导书一、设计背景随着现代工业的发展,焊接技术越来越广泛地应用于各行各业。
焊接接头是焊接的重要部分,其质量直接影响焊接工件的力学性质、使用寿命和安全性能。
因此,对焊接接头进行检验是十分必要的。
本作业的设计目的是让学生了解焊接接头的类型和形式、焊接缺陷的种类和表现形式以及焊接检验的方法和标准,并通过学习和实践,掌握一定的焊接检验技能,提高学生的实践能力。
二、学习目标1. 了解焊接接头的类型和形式;2. 掌握焊接缺陷的种类和表现形式;3. 掌握焊接检验的方法和标准;4. 学会焊接检验仪器的使用;5. 能够进行简单的焊接检验。
三、预备知识1. 掌握有关焊接的相关知识;2. 掌握金属材料的物理性质和力学性质;3. 掌握有关实验室安全性的相关知识。
四、实验设备和药品1. 焊接缺陷样板;2. 显微镜;3. 磁粉探伤仪;4. 声波探伤仪。
五、实验内容及方法1. 焊接接头的类型和形式:(1)按构造形式分类:直角接头、对接接头、角接头、T形接头、管接头等;(2)按焊接方法分类:气焊接头、电焊接头、无缝焊接头等;(3)按焊缝形状分类:平焊、角焊、搭焊等。
2. 焊接缺陷的种类和表现形式:(1)焊接过程中的缺陷:气孔、夹渣、裂纹等;(2)焊接完成后出现的缺陷:冷裂纹、热裂纹、变形等。
3. 焊接检验的方法和标准:(1)外观检验:焊接接头应无裂纹、夹渣、气孔等缺陷;(2)尺寸检验:焊接接头应符合设计要求;(3)无损检验:磁粉探伤、声波探伤等方法,检验焊接接头内部缺陷。
4. 实验台实践:(1)观察焊接缺陷样板,了解不同缺陷的表现形式;(2)使用显微镜观察焊缝的内部结构;(3)使用磁粉探伤仪、声波探伤仪等检验焊接接头的内部缺陷。
六、实验注意事项1. 实验过程中应加强安全意识;2. 使用测量仪器时要仔细操作,注意保护镜片;3. 实验结束后应将设备和药品清理干净,安排妥当。
七、实验记录1. 实验目的:学习焊接检验的方法和标准,掌握一定的焊接检验技能。
材料焊接性技术实验指导书一、实验目的1.培养学生掌握测试材料焊接性的能力和方法、培养学生分析问题和解决问题的能力。
2.培养和提高学生的实验操作技能。
3.通过撰写课内实验报告,培养学生综合、分析、整理实验结果及撰写论文的能力。
二、实验内容1.小铁研抗裂实验2.铝合金冷弧焊接性实验三、实验方法实验一小铁研抗裂实验(一)实验目的1.通过实验,使学生了解材料焊接性的实验方法,加深所学的理论知识,从而提高解决问题和分析问题的能力。
2.掌握小铁研抗裂实验的冷裂敏感性实验方法,加深所学的冷裂纹形成机理、影响因素等理论知识。
3.能够用宏观和微观金相实验手段研究材料的焊接性。
(二)试样制备1.将一定厚度的实验钢板气割下料,经过机械加工至没有气割热影响区且保证如图1-1所示尺寸,制成Y型和V型两种坡口,前者试验热影响区,后者试验焊缝。
2.划线:对好试件,按照图上尺寸将固定焊缝和试验焊缝以及所留的间隙用笔画好。
3.焊接:采用MIG填丝自动焊接方法及设备,从中间向两边焊,几层不限,焊满为止。
(三)实验步骤1. 调整焊接工艺参数,主要包括焊接电流、弧焊电压、焊接速度、焊丝直径等。
并先在废钢板上试焊,以便掌握焊速。
2. 焊接实验焊道,焊道长度80mm ,分别用不同的焊接工艺参数施焊。
图1-1 小铁研实验构架3. 试件焊后,在室温放置24小时后,检查裂纹情况。
(1)用肉眼或者放大镜或者低倍立体显微镜观察表面开裂情况。
%100%1001⨯∑=⨯==LL ini 试验焊缝长度表面裂纹长度之和表面裂纹率(2)将实验焊道等距离切成6片或者4片,然后将其所切取的磨片抛光后,用5%的硝酸酒精溶液浸蚀,并用放大镜观察裂纹情况,检查同方向的5个或者3个截面上裂纹的深度。
(四)实验要求1.实验前复习教材中关于材料焊接性、抗裂实验、实验方法等内容,同时认真阅读本指导书。
2.实验中要主要安全、爱护设备、仪器仪表、工具,实验时分工合作、认真负责、认真做好记录。
《焊接方法及设备》实验指导书实验一不同酸碱度焊条的焊接工艺性一、实验目的1.通过实验,掌握手弧焊焊接方法的操作。
2.通过实验,验证焊接参数对焊缝成形的影响。
二、实验仪器、设备和材料1.手工电弧焊机1台2. 烘箱1台3. 试板A3钢δ=16mm 若干4.电焊条E4303(J422)Φ4mm 15根5.电焊条E5015(J507)Φ4mm 15根6.游标卡尺1把三、实验原理1. 焊缝的成形焊缝的形状对焊缝质量和焊件的使用性能有很大影响,因此保证合适的焊缝形状是焊接工艺试验首先要解决的问题。
焊缝的形状通常用熔深H、熔宽B和余高 a 三个参数表示,其中最重要的是熔深。
合理的焊缝形状要求上述三个参数之间合理的匹配。
在生产上常采用成形系数Φ来表示熔深和熔宽的关系:Φ=B/H (式1-1)Φ值大表示焊缝宽而浅;反之,表示窄而深。
Φ值过大时,焊缝可能焊不透;过少时,熔深中的杂质难以浮出,容易出现焊接缺陷。
手弧焊时,Φ的适宜范围为1~2。
成形系数的大小直接影响热源的使用效率和热影响区的大小,而且影响焊缝金属的结晶的方向,对杂质成分的偏析、成分的不均匀性和裂纹气孔敏感性有着直接影响。
另外改变焊缝的形状可以调整熔合比γ。
在焊接合金钢时,调整熔合比γ常常是防止焊缝冶金缺陷,特别是降低裂纹的敏感性,提高焊缝机械性能的一条重要途径。
2.焊接电流、电弧电压和焊接速度焊接电流、电弧电压和焊接速度是对焊缝成形影响最大的三个参数,在正常使用的规范范围内,变化规律如下:焊接电流增大,焊缝的熔深和余高增大,熔宽没有多大变化(或略增大),电弧电压增大,熔宽增大,熔深、余高减小。
焊接速度增大,线能量q/v 减小,单位长度焊缝上填充金属量减小,熔宽、熔深、余高均减小。
为了获得良好的焊缝成形,焊接电流、电弧电压和焊接速度要配合得当。
如在增大焊接电流时也要适当提高电弧电压,做到大电流配大电压,小电流配小电压,这样电弧才可能最稳定。
在提高焊接速度时,也要相应的提高焊接电流和电弧电压,这样既可提高生产效率,又能保证焊缝成形。
焊接作业指导书一、任务描述本指导书旨在提供焊接作业的详细步骤和操作要点,以确保焊接工作的质量和安全。
本指导书适用于各种焊接方法,包括电弧焊、气体保护焊、激光焊等。
二、准备工作1. 确定焊接材料和焊接方法。
2. 检查焊接设备和工具的完好性。
3. 准备焊接材料,包括焊丝、焊剂等。
4. 确保焊接区域干净,无杂物和油污。
三、焊接步骤1. 检查焊接设备和工具的接地是否良好。
2. 根据焊接要求设置焊接设备的电流、电压等参数。
3. 将焊接材料固定在焊接位置。
4. 进行预热处理,确保焊接材料达到适宜的温度。
5. 开始焊接,保持稳定的焊接速度和均匀的焊接压力。
6. 定期检查焊接质量,确保焊缝的均匀性和密实性。
7. 根据需要进行二次焊接或修补焊接。
四、安全注意事项1. 确保焊接区域通风良好,避免吸入有害气体。
2. 使用个人防护装备,包括焊接面罩、手套、防护服等。
3. 避免焊接过程中的触电风险,确保设备接地良好。
4. 注意火灾防范,将易燃物品远离焊接区域。
5. 焊接完成后,及时关闭焊接设备并进行清理工作。
五、常见问题及解决方法1. 焊接过程中出现焊缝不均匀的情况,可能是焊接速度过快或焊接压力不均匀,应调整焊接速度和压力。
2. 焊接材料出现脱落或裂纹,可能是焊接温度过高或焊接速度过慢,应调整焊接参数。
3. 焊接过程中出现飞溅现象,可能是焊接材料含水分过高或表面有油污,应将焊接材料干燥并清洁焊接区域。
4. 焊接质量不达标,可能是焊接设备故障或操作不当,应检查设备并重新进行焊接。
六、质量控制和验收标准1. 焊接质量应符合相关标准和要求。
2. 焊接缺陷、裂纹、气孔等不得超过规定的允许范围。
3. 焊接强度、密实性等物理性能应满足要求。
4. 进行焊缝外观检查,确保焊缝平整、无凹凸不平。
七、附录1. 焊接设备操作手册。
2. 焊接材料的技术规格书。
3. 焊接质量检测方法和标准。
以上为焊接作业的详细指导书,希望能对您的焊接工作提供帮助。
焊接结构综合实验指导书材料成型及控制工程系2013年8月焊接结构综合实验实验一、焊接加热及冷却过程中弯曲变形及焊后纵向变形测定(参考学时 4学时)一、实验目的:通过在低碳钢板条形钢板边缘堆焊,加深理解焊接时纵向变形、弯曲变形的动态过程,深入了解焊接加热及冷却过程中弯曲挠度的变化规律。
分析总结钢板在进行焊接的加热、冷却过程中纵向及弯曲变形规律。
一、实验原理:(1)将板条形钢板固定在专用的焊接实验架上(钢板能自由变形),形成焊接回路。
如图A、D所示。
在板条上边缘纵向堆焊焊道,焊接在加热、冷却过程中、板条将产生纵向弯曲变形,且弯曲挠度的大小和方向也随之变化。
(2)在板条长度L保持不变时,板条宽度h对于焊接加热及冷却过程中的弯曲挠度f的变化有明显影响(焊接线能量不变)。
板宽h增大时板条的抗横向弯心矩增大,因而使板条无论在加热过程中还是冷却后的最大纵向弯曲挠度都减小。
图B、C、D为沿板边缘堆焊时板条弯曲变形示意图图E 板条宽度h对弯曲变形的影响示意图三、实验内容:(1)选用低碳钢Q235材料,实验材料尺寸:板厚5~6mm,板宽55~60mm,长度370mm。
在板条两边缘处分别作焊接前标距线段(打钢印点或记号笔),焊接前测量实验钢板板条上标记间线段的长度并记录数据。
施焊前在板条未焊侧边缘中部安装百分表,以便在堆焊过程中,通过百分表读数的变化,观察弯曲变形(挠度)的大小及方向。
完成焊接后取下板条,待冷却后测出焊缝侧及另一侧(未焊侧)线段长度,判断板条纵向变形量的大小。
(2)板条另一边的堆焊如上所述,完成板条两条边堆焊后,根据记录数据分析钢板中残余变形(挠度)的大小及方向。
(3)板条宽度h增加(大约10mm,称该板为宽板条,板厚、长度不变),用相同的线能量在板边堆焊,记录焊接加热及冷却过程中的弯曲挠度f的变化。
如图B~E所示。
对比第一试板(窄板条)的第一次堆焊数据,两者弯曲挠度f有何不同?纵向变形两者差别如何?四、实验仪器、设备及材料:1、直流电焊机1台2、百分表、秒表各1只3、大型游标卡尺1把4、焊接实验架(自制),碳钢实验板条5、焊条、碳棒、431焊剂、工具若干五、实验步骤:1、取二块实验钢板(窄、宽板各一条),如图A中,aa,bb处用冲头在板上做出标记。
焊接前测量板条上二组标记间线段aa,bb和11,22的长度,将结果记于表1。
2、将实验钢板装于焊接实验架上,百分表装在板条下边缘中点,并将百分表调至中间刻度,指针调至零位。
注意钢板不得有被卡住的现象,保证实验中可自由变形。
3、安装好焊条,堆敷焊剂(主要目的盖住焊条弧光)。
4、检查焊接回路接线是否正常(绝缘良好),焊条接正极、钢板接负极。
如图D所示。
开启电焊机,用碳棒进行引弧(短路引弧),在钢板边缘进行自动堆焊,焊接开始后每隔10秒钟记录一次变形数据(即百分表读数),到120秒钟以后,每隔30秒钟断续记录变形,直到变形停止。
数据记录于表2。
5、从焊接实验架上取下板条,敲掉焊缝上渣壳,重新测量aa,bb二条线段长度,同时算出二条线段纵向变形量的大小(保留小数后两位),结果列于表1。
6、将板条反转,未焊边朝上,重复2.3.4.步骤。
第二条焊缝堆焊完毕,取下板条。
7、焊宽板条试板的一边,重复2.3.4.步骤。
测量11,22二条线段长度,同时算出二条线段纵向变形量的大小(保留小数后两位),结果列于表1。
(注意:该板条只需焊一道焊缝。
)六、实验报告要求:1、按实验报告格式写实验报告。
2、列出同组合作人员姓名。
3、根据记录数据表1、2中测得的数据画出弯曲挠度随时间变化曲线,并在图中标出(窄板条)第一条、第二条焊道焊后的残余变形,及最后的总的残余变形(挠度)的大小及方向。
4、在另一坐标系里将窄板条第一条焊道、宽板条第一焊道焊后的残余变形用不同的线段表示,并注明。
表1线段长度焊前(mm) 焊后(mm) 纵向变形数(mm)窄板条第一焊道aa(焊)bb窄板条第二焊道bb’(焊)aa’宽板条第一焊道11(焊)22表2时间(秒)0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 150 180 210 240 窄板条第一焊道百分表值窄板条第二焊道百分表值宽板条第一焊道百分表值5、通过实验结果,总结:(1)钢板边缘堆焊时,焊接加热、冷却过程中纵向收缩变形的规律及挠度变化规律。
(2)相同焊接线能量钢板边缘堆焊时,板条宽度h对弯曲变形的影响规律。
6、回答思考题。
七、实验注意事项:1、用大型游标卡尺读数时,以毫米为计数单位并保留估算位。
2、用碳棒快速接触引弧,焊接过程不能中断,否则应重新换试件进行实验。
八、思考题:1、在相同焊接线能量条件下,窄板条第一焊道与宽板条第一焊道焊后纵向变形、纵向弯曲挠度有何差别?原因是什么?2、本实验焊接加热、冷却过程中纵向收缩变形的规律及挠度变化规律有无异常?出现异常的原因?3、窄板条第二焊道焊后弯曲变形对第一焊道弯曲变形能否消除?为什么?实验二、焊接接头残余应力测定(参考学时 4学时)一、实验目的:1、通过采用小孔释放法测定焊接残余应力及焊接接头残余应力分布,学习采用应力释放法测量焊接残余应力的原理,初步掌握测定接头中焊接残余应力的操作技能。
2、加深对于焊接接头中残余应力分布规律的理解。
3、了解焊接方法对于焊接残余应力的峰值及分布规律的影响。
二、实验原理:焊接残余应力的测定方法,按其原理可分为应力释放法、X射线法、磁性法等。
在应力释放法中又可分为小孔法(盲孔法)、套孔法与梳状切条法,其中以小孔法对于接头的破坏性最小。
小孔释放法就是在钢板的应力场中钻出一个小孔(盲孔)以后,应力场原来的平衡状态将被破坏,使小孔周围的应力分布发生变化,应力场产生新的平衡。
如果测出钻孔前后小孔附近的应变量的差值,就可以根据弹性力学理论计算出小孔处的内应力值。
图F 小孔法测内应力应变花布片示意图图G 对接接头试板布片示意图三、实验内容:(1)选取一种焊接方法,完成对接接头。
并对该接头进行焊接残余应力分布测定。
(2)用小孔释放法测定焊接残余应力根据实验测得的应变值,计算出对应的应力值,并画出工件上焊接残余应力分布图。
四、实验仪器、设备及材料:气体保护焊、手工焊)1、焊接电源及配套机构(埋弧焊、CO21、静态电阻应变仪1台2、小孔测钻台1个,万用表1台3、502瞬干胶,电阻应变片若干,电烙铁,游标卡尺4、1.5mm直钻头若干, 0~250V调压器一台,220V手电钻5、焊后钢板若干五、实验步骤:1、将两块一定尺寸的钢板(或铝合金板)先进行退火消除应力处理(查该气保焊,任材料热处理温度),然后采用不同的焊接方法(手工焊、埋弧焊、CO2选一种)进行对接,即焊一条纵向焊缝。
见图G。
焊后板中存在焊接残余应力。
2、在垂直于焊缝的工件中部10mm范围,(见图F)。
用砂轮及砂纸打磨光,经丙酮清洗后,在打磨处用502瞬干胶贴上应变花及接线端子。
贴片时注意片基下不得有气泡,贴片后采用红外灯烘烤干燥(保证应变片与工件绝缘)。
3、用兆欧表检查电阻应变花的粘贴质量,要求应变花引线与工件板面的绝缘电阻不小于200MΩ,否则会造成严重的零漂现象。
4、将测量应变花和补偿应变片分别接在静态电阻应变仪的相应接点上即可。
5、将小孔测钻台放在工件测点部位上,调节目镜对准应变花中心处,然后用502瞬干胶紧固测钻支点于工件上。
6、开启电阻应变仪,调整测量应变片的初始应变值ε0(一般ε0=0),然后开启手电钻钻孔,钻孔深度2mm。
钻孔时注意清除粘在应变片上的铁削粉末。
7、钻孔完成后,待应变释放完毕,再从静态电阻应变仪中读出测量点应变值ε(其中包含钻削应变ε1)。
算出符号为正时应力为残余拉应力;算出符号为负时应力为残余压应力。
依次在各个待测点钻孔。
即可得到工件上残余应力分布。
根据CB3395-92,残余应力计算公式为式中,ε1, ε3和ε2分别为应变花对应的x轴、y轴以及45°方向的应变栅中测出的应变量(10-6),计算时减去钻削应变(-35×10-6)(CB3395-92推荐值);σ1和σ 2分别为第一主应力和第二主应力(单位为MPa); γ为σ1与ε1之间的夹角(单位为弧度);应变释放系数A和B分别为-0.276 με/M Pa和-0.567 με/M Pa (CB3395-92推荐值)。
六、实验报告要求:1、按实验报告格式写实验报告。
2、根据实验测得的应变值,按计算公式算出对应的残余应力值,并画出工件上焊接残余应力分布图。
最大残余应力值、最小残余应力值,分别在各坐标系中绘出。
3、对比不同材料、不同焊接方法所焊工件的残余应力峰值及拉伸残余应力区的范围有无差异,并分析产生差异的原因。
4、回答思考题。
七、实验注意事项:a.本实验使用的工具较多,接线多,测试步骤复杂,注意电路接线安全。
b.手电钻转速不能大,一定要通过降压处理,调压器电压为100V。
八、思考题:(1)焊接残余应力值与哪些焊接因素有关?(2)简述对接接头焊接残余应力分布规律。
实验三、焊接接头应力分布(参考学时 4学时)一、实验目的:1、学习测定焊接接头工作应力分布的方法。
的基本操作技能。
2、掌握测试焊接接头理论应力集中系数KT3、熟悉电阻应变仪及液压万能试验机的操作。
二、实验原理:焊接接头的应力集中通常是由于两种原因造成的。
一种原因是由于焊缝的缺陷,例如未焊透、夹渣、咬边、未熔合和焊缝金属过分加厚并突然向基体金属过渡。
另一种原因是接头的设计不合理,例如焊接接头截面的突然改变,两条或更多条焊缝的交叉和曲线焊缝的曲率半径过小等。
焊接接头中工作应力分布不均匀的程度可用理论应力集中系数K T来表示。
在做焊接接头拉伸实验时,计算理论应力集中系数KT的过程为:1、根据拉伸前后测量点的应变量,求出该部分工作截面的实际工作应力。
σ=E(ε1-ε2) (E为弹性模量(Pa);ε1、ε2材料拉伸前后的应变量。
)2、算出各个测量点实际工作应力后,选取其中最大的数值为最大拉伸应力σmax。
3、求出接头工作截面的平均拉伸应力:σm=P/A (P为拉伸载荷;A为截面面积。
)4、求出接头的应力集中系数:K T=σmax/σm 。
三、实验内容:用100KN电液伺服低频疲劳试验机加载模拟焊接十字接头试板,通过静态电阻应变仪测出各测量点处应变值,计算出相应的应力值,并画出接头应力分布图和算出未焊透和焊透端的应力集中系数K T。
四、实验仪器、设备及材料:1、静态电阻应变仪1台2、液压万能实验机1台3、模拟焊接十字接头试件1块,由图F所示:图H 模拟焊接十字接头试件图五、实验步骤:1、对一端未焊透和另一端焊透的模拟十字接头试板,在试板中间部分两侧相对应的位置贴上若干片1×1mm的电阻应变片,并接好端子及引线。