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。