连接成形综合实验

连接成形综合实验
一、 实验内容
1、正火前后q345a钢(16mn钢)组织及性能;
2、不同焊接工艺参数对正火前后q345a钢组织和性能的影响;
3、焊接工艺对不同接头和坡口形式的q345a钢的影响;
4、焊接工艺对q345a钢预热和不预热焊接性能的影响;
5、不同接头形式的q345a钢焊接残余应力变化;
6、焊接设备和焊接材料的选择。
二、 实验目的及要求
1、通过对q345a钢正火和不正火、采用不同焊接工艺参数焊接观察和测试其组织、性能和应力变化。要求同学们在实验前知道正火的目的、正火温度的确定;
2、对q345a钢预热和不预热焊接测试其焊接性能;要求同学们在实验前知道预热的目的、如何确定预热温度。
3、q345a钢不同的接头形式应力大小不同;要求同学们知道应力的形成理论、应力大小的影响因素。
4、通过实验掌握焊接设备和焊接材料的基本选择原则;要求同学们了解常用的焊接设备的特点和焊接材料的冶金性能。
三、 实验条件及要求
1 实验材料(q345a)
(1)对接试板尺寸:200×80×12/mm(12块)
(2)t形接头试板尺寸:翼板200×160×12/mm(6块),复板260×100×12/mm(6块)。
2 实验材料成分
见表1。
表1 q345a钢成分(gb1591-88) (质量分数%)
3 焊接材料及焊接工艺参数
焊接材料及工艺参数见表2。
表2 焊接材料焊接工艺参数
4 实验设备
(1)焊条烘干箱:hy-10;
(2)箱式电阻炉:rx3
(3)显微镜:
(4)显微硬度仪:
(5)制样及抛光设备一套。
(6)刨床:
5 要求
要求同学们在实验前了解材料的性能、实验目的、各种设备的使用方法及相关的安全知识。
四、 实验相关知识点
良好的焊接接头应是焊接残余应力应力小、无内部和表面缺陷、焊缝成型美观、能承受与母材相同的力学性能和特殊性能。其相关知识与金属材料质量、热处理制度、预热温度、焊接工艺参数、焊接材料、焊接方法、预热缓冷等有着直接的关系。如不同的热处理制度得到不同的组织、不同的力学性能和特殊性能等。
五、 实验实施步骤
1、对接接头和t形接头的试板对开v形坡口;
2、将对接试板放入箱式炉中正火;
3、选择焊接方法和焊接材料;
4、采用不同的焊接工艺参数、焊接材料、分别焊接正火和未正火的对接试板;
5、采用相同的焊接工艺参数焊接预热和未预热的试板;
6、在焊接接头和热影响区以外的部位取样做金相和硬度对比分析,并作应力分析;
7、采用不同的焊接工艺参数焊接开坡口和不开坡口的t形接头;
8、分别测试其应力分布;
9、制备t形接头根部试样,观察根部焊接质量;
10、写出实验报告。
六、时间安排
1、讲课、试板开坡口、正火,3天;
2、选择焊接设备和焊接材料,1天;
3、焊接对接接头制作金相试样、打显微硬度,4天;
4、焊接t形接头及制作试样,4天;
5、测试正火和未正火对接接头、t形接头应力,2天;
6、写实验报告,1天。
七、思考问题
1、什么叫正火及正火的目的?
2、q235a钢属于什么类型的钢、焊接性能?
3、预热的目的、什么情况下q235a钢需要预热、预热温度大小?
4、开坡口的目的、钝边的作用、坡口角度大小的确定?
5、焊接设备选择的依据?q235a钢焊接材料选择原则?
6、焊接残余应力的形成、影响残余应力大小的因素和防止、消除应力的方法?
八、实验成绩评定办法
主要评分点:实验原理的描述、数据记录整理、动手和解决问题的能力、资料搜集、实验结果的准确、实验效果、出勤情况等。

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