J507焊条降尘研究.docx

J507焊条降尘的研究田银宝王亚磊蒋克动张颍利任炳炳曹培远佳木斯大学材料科学与工程学院1：前言J507是低氢钠型焊条，它是一种碱性焊条中比较典型的一种也是应用非常广泛的一种，可以焊接结构钢材几典型的Q235等钢材，其抗拉强度相对于E4315等普通焊条大得多，所以一般应用在焊接受力较大或受动载荷的钢结构焊接。但是其应用广泛的背后我们应该看到它的不足之处。J507焊条焊接时，产生大量的烟尘，这是因为在它的配方设计中用大量的大理石、萤石作为造气造渣剂所致。在焊接过程中药皮中的萤石和水玻璃会产生K,Na的氟化物由于K,Na的氟化物沸点低(NaF1700 度， KF1500 度)，致使碱性焊条的发尘量几乎为酸性焊条的两倍。因此，为了既能保证工艺性能，又能有效降低烟尘，保护焊工的身体健康，改善焊工的工作环境，就必须对焊条加以改制。2：实验材料及方法2.1焊条的设计和制造2.1.2焊条配方及设计理念焊丝：Φ３.２ H08A药皮的主要成分为白云石和萤石，另外还加入了二氧化硅、白云石、低度硅铁、钛白粉、稀土镁、钛粉和铁粉等。经查资料得到：CaCO3+MgCO3/SiO28和水玻璃6.8时能降低碱性焊条的发尘量，CaCO3/CaF2=2时其稳弧性较好。表01 各成分的含量及作用各成分传统J507量改进J507量主要作用其次作用副作用钛白粉26造渣 成型稳弧大理石445造气 造渣稳弧氧化萤石2429造渣 去氢锰铁46脱氧 合金化造渣增磷钛铁13脱氧造渣 合金化纯碱12成型稳弧 造渣石英72造渣低度硅铁2.55脱氧 合金化造渣二氧化硅3造渣白云石33造气 造渣稳弧氧化长石2造渣稳弧钛粉4脱氧合金化 造渣铁粉2提高熔敷效率稳弧稀土镁2细化晶粒去氢 脱氧2.2.2焊条制备所用设备、烘干温度和设备制备过程：用天平称取各成分的量在研钵中搅拌使其成分均匀用水玻璃将其混合，粘结在一起用压涂机压涂焊条室温下晾24各小时再在烘干箱中烘干所用的设备：天平 研钵 人工手动压涂机 烘干箱烘干温度：在烘干箱中烘干的温度选定在250摄氏度2.2：焊条工艺性能评定方法焊接设备：ＳＳ-400焊机焊接参数：电流１００Ａ　　电压35V　　直流反接稳弧性能：７ｍｍ　　比标准J507焊条引弧性略差脱渣性能：较标准焊条不是很好飞溅性能：较小烟尘量：焊接过程烟呈微黄色 烟尘量较标准焊条略次成型：与标准焊条成型性能相当2．3 焊接接头金相组织观察2．3．1 金相组织试样的制备及其设备制备过程：1.将堆焊试样夹在虎钳中用锯条锯开，试样的长度10——15mm2.用砂轮打磨，打磨的面为一个面3.用各种不同沙粒度的砂纸磨4.抛光5.腐蚀6.烘干7.放在金相显微镜下观察8.打纤维硬度设备名称：锯条 砂轮机 砂纸 奥林帕斯金相显微镜（Olympus） 显微硬度机（GS71） 抛光机2．3．2 金相显微镜观察内容在金相显微观察中，我们借助于CX71金相显微镜对焊接试样进行观察。在观察过程中我们分别在50倍、200倍、500倍下对试样的母材、全貌、气孔、焊缝、热影响区、不完全晶区、粗晶区、细晶区和熔合区进行了观察。以此来比较对比出焊接质量、焊缝质量等。然后以此为依据来对焊条的各方面性能在进一步分析。2.3.3纤维硬度的测定焊接HAZ的硬度是反映钢种的焊接性德重要标志之一在对焊缝的纤维硬度进行测定分析时，我们用到的是HMV—200g的分析设备对我们的试样进行的分析。首先我们把试样磨平后放在硬度计上先加压大概5s后放在设备显微镜下用专门的软件进行照相分析。2．4 焊接接头扫描电镜观察试验设备：电子扫描电镜是JEOL JSM-6360LV试验过程：在试验老师操作下我们选定出几个比较有代表性的图片进行拍照试验照片：3．实验结果及分析3．1 焊条工艺性能分析在本次实验中我们所做的焊条弧长在7mm左右，相对于标准的J5078焊条来说不是很好。在焊接过程中我们的焊条的引弧性能，稳弧性能等各方面都相对来说还是较为满意的。据我分析师因为我们在焊条的配方中加入的白云石含量不叫多而且我们还额外添加了一定量的铁粉，可能就是这两种物质的存在使得焊接电弧在稳定性能方面比较好。在焊后脱渣是，由于我们焊接的母材比较多，所以对于脱渣性能方面我有比较深得了解。我们还接的母材有Q235、42CrMo、25CrMo、45号钢以及低碳钢。在进行焊后脱渣时我发现含有Cr、Mo的母材脱渣较为困难外其他的都很容易。我想这应该是由于J507焊条与这些母材的线膨胀系数相差太小的缘故。当然我们的焊条和标准的比起来脱渣性就不是很好了，这些可能与我们焊条的配方以及焊接操作过程的不是很好有关。至于飞溅性、成型性和发烟量来说。我们的焊条飞溅比较大，这可能是由于我们加入的铁粉、锰铁和钛铁的原因。成型方面是最好的，进行焊