（焊接方向）任課教師:班級:所在院系班級:所在院系:同實驗者:材料科學與技術學院實驗一 焊條設計及制備工藝實驗、實驗目的了解焊條的結構和生產過程。了解常用酸性焊條和堿性焊條藥皮配方的組成。初步掌握焊條的設計方法和設計步驟。、實驗設備及材料焊條制備系統：攪拌機、壓涂機、送絲機、磨頭磨尾機和烘干爐；天平，稱藥皮原料用；壓制焊條用原料藥皮原料：大理石、螢石、石英、鈦白粉、金紅石、45號硅鐵、錳鐵、鈦鐵等；焊芯：壓制焊條用H08A焊芯——砂紙打磨至表面無銹跡；粘結劑：水玻璃實驗原理壓制焊條基本原理焊條由藥皮和焊芯組成，焊條結構如圖1所示。焊條藥皮的化學組成通常是根據焊條的力學性能和工藝性能要求將各種礦石粉和鐵合金按一定比例配制而成。焊條壓制前，應在藥粉中加入適量的水玻璃并將其攪拌均勻，水玻璃與藥粉的重量比通常控制在0.2左右。上述準備工作完成以后，再用涂敷機將其涂敷在焊絲表面。焊條涂粉原理如圖2所示。焊條涂敷完成之后，接下來的工序是進行磨頭、磨尾、印字和烘干。焊芯調偏心螺母焊芯藥皮涂粉模碗 卷、 導絲管藥皮焊絲圖1焊條結構示意圖進粉孔焊條設計原理與設計方案焊條設計依據被焊母材的化學成分、力學性能指標或其他特殊性能如耐熱、耐蝕性能等焊接結構服役條件如工作溫度、工作介質的性質、載荷大小及性質以及是否有耐磨或耐蝕要求等。施工現場的設備以及施工條件。焊條制造廠的生產條件。對焊條的基本要求必須滿足對焊接接頭的技術要求。具有良好的冶金性能和工藝性能。藥皮壓涂性好、易成形，壓制后表面光滑無裂紋，并具有一定的強度和耐潮能力焊條設計步驟設計焊縫化學成分。焊縫的化學成分既要滿足接頭使用性能要求，又要考慮對焊接性的影響。常根據經驗設計。確定焊縫金屬的合金化方式。焊縫金屬的化學成分確定后，應該考慮通過什么途徑將合金元素過度到焊縫中。通常可選擇的途徑有三種：通過焊芯過渡、藥皮直接過渡和經過熔渣與液態金屬的置換反應過渡。確定焊條藥皮類型。一般的原則是：焊接重要結構或低合金高強鋼時，多選用低氫型藥皮，對于焊接不太重要的碳鋼或者強度較低的低合金鋼結構，可選用鈦鈣型或鐵鐵礦型藥皮。三、實驗內容和方法焊條藥皮配方設計實驗所用焊芯為直徑3.2mm碳鋼焊芯，用于對45鋼平板進行堆焊，根據壓制焊條基本原理、表一中藥皮各個成份的作用及焊接冶金學基本原理設計焊條藥皮成分表一：各種材料的主要成分以及在焊接過程中的主要作用如下表材料主要成分在焊接過程中的作用金紅石TiO2穩弧、造渣、稀渣鈦白粉TiO2穩弧、造渣、稀渣、增塑白云石CaCO3+MgCO3穩弧、造氣、造渣、氫化白泥SiO2、AI2O3、H2O造渣、增塑、增氫云母SiO2、AI2O3、H2O、K2O穩弧、造渣、增塑、增氫錳鐵Mn、Fe脫氧、合金化鈦鐵Ti、Fe脫氧、合金化水玻璃K2O、Na2O、SiO2穩弧、造渣、增氫、粘結表二：實驗藥皮成分考慮到實驗成本等問題，決定使用實驗指導老師所提供的藥皮成分比例。具體見表二。鈦白粉大理石瑩石錳鐵鈦鐵石英45號硅鐵金紅石3.26%43.48%27.17%4.35%10.87%5.43%3.26%2.17%配制濕涂料：將表三中所列各物質精確稱量后倒入容器中均勻混合，隨后緩慢分幾次加入水玻璃攪拌使其與藥粉充分混合均勻。將黏度適合的濕涂料捏成拳頭大小的團狀備用。3?壓制焊條將團裝濕涂料置入壓涂機料缸中，并用工具夯實，將裝滿涂料的料缸裝在壓涂機上，啟動油泵，準備涂粉。將打磨光亮的焊芯裝入送絲機，啟動送絲電機進行涂粉，涂粉完成后,焊條將自動被送入磨頭磨尾機進行磨頭磨尾加工，制備結束的焊條用烘干爐烘干。四、實驗結果分析六、實驗心得體會?實驗二手工電弧焊操作練習實驗一、 實驗目的了解手工電弧焊的基本理論；熟練掌握手工電弧焊的基本操作及焊接規范參數調整的方法；觀察焊接電流、焊接電壓等參數對焊縫成型的影響；能熟練運用手工電弧焊進行焊接，并獲得良好的成型效果；二、 實驗設備與實驗材料BX3-300交流弧焊機3臺3mm厚的45號鋼板若干J422焊條（直徑2.5mm）若干面罩、手套、防護服若干三、 實驗原理兩種或兩種以上材質（同種或異種），通過加熱或者加壓或兩者并用，來達到原子之間

的結合而形成永久性連接的工藝過程叫做焊接。按照工藝方法將焊接分為熔化焊、壓力焊、釬焊三種，熔化焊是將焊處加熱到熔化狀態，冷凝后形成焊接接頭的焊接工藝方法，手工電弧焊（簡稱手弧焊）是熔化焊的一種。手弧焊是利用手工操作在焊件與焊條之間引燃電弧,利用焊條與焊件之間產生的電弧熱量來熔化焊件金屬和焊條，冷卻后形成焊縫的焊接方法。常用的手弧焊機可分為交流焊機和直流焊機兩種，前者又分為動鐵心式和動線圈式兩種，如BX3—300—2型交流弧焊機，其中的“B”表示焊接變壓器，“X”表示焊接電源外特性為下降特性，“3”表示動線圈式，“300”表示額定焊接電流為300A,“2”表示產品系列，如果把“BX”后面的數字“3”換成“1”即型號BX1—330，它表示該弧焊變壓器為動鐵心式，額定焊接電流為330A，直流焊機可分為弧焊發電機（如AXI—500型，“A”表示焊接發電機，“X”表示下降特性，“I”表示產品系列）和硅整流直流弧焊機（如ZXG—250型，“Z”表示整流，“X”表示下降特性，“G”表示硅整流原件）。手工電弧焊常用焊條有兩種：E4303（J422）和E5015（J507），前者為酸性焊條，用于低碳鋼如鋼筋、角鐵、槽鋼等的焊接；后者為堿性焊條，其抗裂性能較好，用于焊接含碳量較高的鋼如45號鋼和部分低合金結構鋼的焊接。焊條的直徑主要有（p2.5mm、Q3.2mm、Q4.0mm、Q5.0mm等幾種。依據要焊接的焊接厚度根據下表選擇焊條直徑：焊件厚度<1.5234~56~12三13焊條直徑1.62.53.23.2~44~55~6對于低碳鋼焊條，焊接電流值可以按照以下經驗公式選取:1=（33~55）d式中，I為焊接電流（A），d為焊條直徑（mm）引弧方式：接觸引弧的引燃過程如圖3-2所示。（Q電弧嚴宅在電弧焊中有相應的兩種引弧方法，即非接觸引弧法和接觸引弧法。在非熔化極電弧焊中，廣泛采用非接觸引弧法，如鎢極氬弧焊常用高頻振蕩器引弧，其電壓高達的引燃過程如圖3-2所示。（Q電弧嚴宅何黑條與匸并擺腿慚憨 ⑹接血阪電詛熱作用而翩t五、實驗內容和方法實踐練習手工電弧焊引弧過程；業的弓.總遼科焊條類型的選擇及焊接規范的正確預置：焊條直徑為2.5mm,鋼板厚度為4.0mm。變換焊接位置操作，調整焊接規范觀察不同焊接規范對焊接成型的影響；多批次操作練習手工電弧焊至熟練掌握。六、實驗結果分析?七、實驗心得體會??實驗三數字化焊接綜合工藝實驗一、 實驗目的了解并掌握焊接的定義、各種焊接方法的分類；了解數字化焊接的結構、功能和組成特點；進一步了解手工電弧焊工藝方法的電弧物理和焊接特點；對焊接缺陷的種類、常見缺陷的產生原因有進一步的了解；能夠運用所學焊接知識，編制出簡單產品的焊接工藝；二、 實驗所用設備及原材料實驗設備：TPS—4000型Fronious數字化焊機、手工電弧焊槍、焊接工作臺、焊條烘干爐；面罩、手套、防護服；實驗材料：自制J507焊條，低碳鋼試板。三、 實驗內容和要求手工電弧焊實驗。調整焊機，選擇焊機操作模式為JOB模式條件下的手工電弧焊，連接好手工電弧焊槍和輸出電源線，準備好試板，打磨試樣待焊處成金屬光澤，并根據焊條直徑選擇焊接電流，由于自制焊條直徑為？mm,所選電流為？A左右。按手工電弧焊操作要領進行焊接，實驗過程中，詳細觀察自制焊條的焊接工藝性能,如引弧性能、電弧穩定性、脫渣性、煙塵量等。四、實驗結果分析下圖為我小組焊接后試板的宏觀照片通過宏觀照片可以獲得以下信息：？？？？焊接規范為：焊接電流為210A，焊接電壓35V。該規范并不是穩定不變，而是隨著焊接