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1、.wd安徽机电职业技术学院毕业设计说明书课题名称Q235-A钢焊接工艺研究系 部 机械工程系 专 业 焊接技术及自动化 班 级姓 名学 号指导教师2021 2021学年第一学期指导教师评语等级签名日期毕 业 设 计 任 务 书专业：班级：学生：一：设计题目：Q235-A钢焊接工艺研究二：设计内容：1、Q235-A钢板焊接试验方案设计；2、绘制焊接工艺卡片；3、Q235-A焊接工艺评定试验设计；4、论证Q235-A最正确焊接试验方案5、编写设计说明书；6、试验结果论证三：原始资料：Q235-A钢板，焊接材料，焊接设备四：完成日期： 2021 年 2 月 3 日指导教师：2010年11月8日签发Q
2、235-A钢焊接工艺研究摘要 随着焊接技术的推广q235a钢作为一种低碳钢已被广泛应用本设计是通过焊接试验来测试q235a钢焊接的工艺性能制定焊接试验方案、焊接工艺卡、工艺说明书及结果。目 录第一章 绪论5第二章Q235钢的材料特性及应用范围72.1 Q235-A的介绍2.2 Q235-A的力学性能2.3 Q235-A的化学成分第三章 Q235-A钢的焊接性试验及方法93.1 Q235-A钢的焊接试验方法3.2 Q235-A钢的焊接试验材料3.3 焊条电弧焊的工艺分析3.4 Q235-A钢的焊接工艺试验3.5 焊条电弧焊+埋弧焊焊接工艺试验第四章 Q235-A钢的焊接工艺卡的编制17第五章 焊
3、接中容易出现的问题及预防措施19第六章 完毕语23参考文献24第一章 绪论焊接技术创造至今已有百余年的历史，工业生产中的大量重要产品，如航空、航天及核能工业中产品的生产制造都离不开焊接技术。当前，新兴工业的开展迫使焊接技术不断前进，如微电子工业的开展促进了微型连接工艺和设备的开展；陶瓷材料和复合材料的开展促进了真空钎焊、真空扩散焊、喷涂以及粘接工艺的开展。 焊接技术将随着科学技术的进步而不断开展。作为一名焊接技术专业的大学生，本人将以自己的了解为根底来介绍对Q235A的焊接工艺研究。下面先了解一下焊接技术开展的简单情形，焊接技术是上世纪末开展起来的一种连接方法，由于它具有许多优越性，所以在近几
4、十年间得到了快速的开展，目前焊接已经广泛应用在许多行业和领域，目前，在工业兴旺国家，焊接用钢量已占总用钢量一半左右，焊接用钢量占工业用钢量的比例已经成为一个国家工业开展水平的重要标志。中国在2004年焊接用量就已经突破了1亿吨，成为世界最大的焊接大国。现今，在我国许多行业的制造工厂，如造船厂、锅炉厂、车辆厂、矿山机械厂、石化机械厂、起重机厂等都有专有的焊接生产车间，负责本企业的焊接制造工作。随着社会的进步和经济的开展，人们一方面要推出新技术和新的焊接形式来满足生产开展的需要，另一方面焊接也向着大型化、高参数和高寿命的方向开展。如500kt级油轮长达382m、宽68m、高72m。许多焊接产品不仅
5、尺寸大，而且工作条件苛刻，常处于高温、高压、低温、深冷、高速、腐蚀、易燃、易爆、有毒的环境中，有的是几种条件共存，又都要求长期运行，一旦出现故障和事故，后果是不堪设想的，这就对焊接技术提出了更高的要求。焊接技术将随着科学技术的进步而不断开展，主要表达在以下几个方面1 能源方面 目前，焊接热源已非常丰富，如火焰、电弧、电阻、超声、摩擦、等离于、电子束、激光束、微波等等，但焊接热源的研究与开发并未终止，使它更为有效、方便、经济适用。 2 计算机在焊接中的应用 弧焊设备微机控制系统，可对焊接电流、焊接速度、弧长等多项参数进展分析和控制，对焊接操作程序和参数变化等作出显示和数据保存，从而给出焊接质量确
6、实切信息。目前以计算机为核心建立的各种控制系统包括焊接顺序控制系统、PID调节系统、最正确控制及自适应控制系统等。这些系统均在电弧焊、压焊和钎焊等不同的焊接方法中得到应用。计算机软件技术在焊接中的应用越来越得到人们的重视。 3 焊接机器人和智能化 焊接机器人是焊接自动化的革命性进步，它突破了焊接刚性自动化的传统方式，开拓了一种柔性自动化新方式，焊接机器人的主要优点是：稳定和提高焊接质量，保证焊接产品的均一性；提高生产率，一天可24小时连续生产；可在有害环境下长期工作，改善了工人劳动条件；降低了对工人操作技术要求；可实现小批量产品焊接自动化；为焊接柔性生产线提供了技术根底。为提高焊接过程的自动化
7、程度，除了控制电弧对焊缝的自动跟踪外，还应实时控制焊接质量，为此需要在焊接过程中检测焊接坡口的状况，如熔宽、熔深和反面 。 4 提高焊接生产率 提高焊接生产率是推动焊接技术开展的重要驱动力。提高生产率的途径有二个方面：其一,是提高焊接熔敷率。手弧焊中的铁粉焊、重力焊、躺焊等工艺；埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类，其效果显著。其二,是减少坡口截面及熔敷金属量，为解决这两个问题，世界各国开发出多种不同方案，因而出现了种类多样的窄间隙焊接法。电子束焊、激光束焊及等离子弧焊时，可采用对接接头，且不用开波口，因此是理想的窄间隙焊接法，这是它们受到广泛重视的重要原因之一。第二章 Q235钢的材料特性及应用
8、范围2.1 Q235-A的介绍普通碳素构造钢普板 是一种钢材的材质。Q代表的是这种材质的屈服度，后面的235，就是指这种材质的屈服值，在235左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板。大量用用建筑及工程构造。用以制作钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅 炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不太高的机械零件。C、D级钢还可作某些专 业用钢使用。Q235A韧性和塑性较好，有一定的伸长率，具有良好的焊接性能和热加工性。Q235A一
9、般在热轧状态下使用，用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用于制造各种焊接构造件、桥梁及一般不重要的机器零件，如螺栓、拉杆、铆钉、套环和连杆等2.2 Q235-A的力学性能2.3.1 Q235-A钢的组织性能分析 抗拉强度 b (MPa)：375460 屈服强度 s (MPa)：16时:235; 1640时:225; 4060时: 215; 60100 时: 205; 100150 时: 195; 150时: 185 伸长率 5 ()：16时:26;1640时:25;4060时:24;60100时:23;100150时:22;150时:21 试样尺寸：试样厚度(直径)热处理标准及金相组织： 热处理
10、标准：热轧。 金相组织：铁素体+珠光体。 交货状态：一般以热轧包括控轧状态交货。根据需方要求，经双方协议，也可以正火处理状态交货.执行标准：外部标准为：GB/T709-2006?热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差?，内部标准为：GB/T3274-2007 ?碳素构造钢和低合金构造钢热轧厚钢板和钢带?Q235-A的冷弯试验列表序号检验工程取样个数取样方法试验方法1化学分析1GB222GB233.1-233.5GB233.8-233.12GB233.18-233.19GB233.23-233.24GB233.31-233.32GB233.362拉伸1GB2975GB228、GB63973冷
11、弯1GB2975GB2324常温冲压3GB2975GB21605低温冲压3GB2975GB41592.3 Q235的化学成分：碳 C ：0.140.22 硅 Si：0.30 锰 Mn：0.300.65 硫 S ：0.050 磷 P ：0.045 铬 Cr：允许剩余含量0.030 镍 Ni：允许剩余含量0.030 铜 Cu：允许剩余含量0.030 注：脱氧方法:F、b、Z第三章 Q235-A钢的焊接试验及方法3.1 Q235-A钢的焊接试验方法为了更好更全面的掌握Q235-A的焊接性，我们主要从以下几个方面进展试验：3.1.1 冲击韧性测试韧性是材料在塑性应变和断裂全过程中吸收能量的能力，它是强
12、度和塑性的综合表现。20世纪80年代后期，工程技术人员和专家开场重点关注焊接热影响区出现的脆化问题。热影响区脆化问题主要有粗晶区脆化、临界热影响区脆化、多层焊时临界热影响区脆化、过临界粗晶热影响区脆化、亚临界粗晶热影响区脆化等。焊接热影响区中韧性的恶化时由于在高热输入焊接下晶粒粗化和小面积的低韧性区域造成的。本试验重点考察热影响区中的临界热影响区脆化、粗晶区脆化、过临界粗晶热影响区脆化、多层焊时临界热影响区脆化的韧性问题。依照GB/T2291994?金属夏比缺口冲击试验方法?，将冲击试样加工至最终尺寸10mm10mm55mm，采用JB30B冲击试验机，进展常温下夏比V型缺口冲击试验。要求对热影
13、响区中的临界热影响区脆化、粗晶区脆化、过临界粗晶热影响区脆化、多层焊时临界热影响区脆化四区的冲击能量进展测试。3.1.2 接头的硬度测试 硬度是材料抵抗局部变形，特别是塑性变形、压痕或划痕的能力，是反映金属材料综合力学性能的一个重要指标，可作为评定其冶金性能的参考。由于维氏硬度试验时可任意选择力而不影响所测的硬度值，金刚石压头又使得该方法适用于任何硬度的材料，因此，在这里进展维氏硬度测试。试验设备：小负荷的维氏硬度仪HVA10A型试验条件：载荷10kg，加载持续时间15s，测试焊接接头热影响区中的临界热影响区、粗晶区、过临界粗晶热影响区、多层焊时临界热影响区的硬度。3.1.3 试样的拉伸试验
14、在工业生产中，拉伸试验是应用最广泛的材料力学性能试验的方法之一。试验时在标准光滑圆柱试样的两端缓慢地施加载荷，使试样的 工作局部受轴向拉力的作用沿轴向拉长，使它不断产生变形，直至把试样拉断为止。通过拉伸试验可以测定出材料的根本力学性能。3.2 Q235-A钢的焊接试验材料3.2.1 Q235-A焊接试验用板材 Q235-A钢属于碳素构造钢，其塑性好，有一定的强度，用于制造受力不大的零件。本设计选用的母材是Q235-A，板厚12mm，手工电弧焊用焊条J507，气体保护焊用焊丝牌号为ER50-6。3.2.2 焊条电弧焊原理、特点及应用用手工操作焊条进展焊接的电弧焊方法称焊条电弧焊缩写SMAW， ISO代号为111。它是利用焊条与焊件之间建立起来的稳定燃烧的电弧，使焊条和焊件溶化，从而获得结实的焊接接头，原理如图焊条电弧焊的原理图焊条电弧焊具有设备简单、操作方便、适应性强，对焊接接头的装配要求低，能在空间任何位置焊接，但对焊工技术要求高、劳动条件差、生产效率低、焊接质量依赖程度高等特点。3.3 焊条电弧焊的工艺分析3.3.1 焊前准备 用气割或碳弧气刨加工坡口时，应保证加工质量，防止其外表凹凸不平，不合格的予以修磨，坡口
