焊接方法与设备实验指导书.docVIP

实验一：手弧焊焊接参数对焊缝成形的影响 一、实验目的 1.通过实验，掌握手弧焊焊接方法的操作。 2.通过实验，验证焊接参数对焊缝成形的影响。 二、实验原理 1. 焊缝的成形 焊缝的形状对焊缝质量和焊件的使用性能有很大影响，因此保证合适的焊缝形状是焊接工艺试验首先要解决的问题。焊缝的形状通常用熔深H、熔宽B和余高a 三个参数表示，其中最重要的是熔深。合理的焊缝形状要求上述三个参数之间合理的匹配。在生产上常采用成形系数Φ来表示熔深和熔宽的关系： Φ＝ B/H （式1－1） Φ值大表示焊缝宽而浅；反之，表示窄而深。Φ值过大时，焊缝可能焊不透；过少时，熔深中的杂质难以浮出，容易出现焊接缺陷。手弧焊时，Φ的适宜范围为1～2。 成形系数的大小直接影响热源的使用效率和热影响区的大小，而且影响焊缝金属的结晶的方向，对杂质成分的偏析、成分的不均匀性和裂纹气孔敏感性有着直接影响。 另外改变焊缝的形状可以调整熔合比γ。在焊接合金钢时，调整熔合比γ常常是防止焊缝冶金缺陷，特别是降低裂纹的敏感性，提高焊缝机械性能的一条重要途径。 2．焊接电流、电弧电压和焊接速度 焊接电流、电弧电压和焊接速度是对焊缝成形影响最大的三个参数，在正常使用的规范范围内，变化规律如下： 焊接电流增大，焊缝的熔深和余高增大，熔宽没有多大变化（或略增大），电弧电压增大，熔宽增大，熔深、余高减小。 焊接速度增大，线能量q/v 减小，单位长度焊缝上填充金属量减小，熔宽、熔深、余高均减小。 为了获得良好的焊缝成形，焊接电流、电弧电压和焊接速度要配合得当。如在增大焊接电流时也要适当提高电弧电压，做到大电流配大电压，小电流配小电压，这样电弧才可能最稳定。在提高焊接速度时，也要相应的提高焊接电流和电弧电压，这样既可提高生产效率，又能保证焊缝成形。 三、实验装置及实验器材 1．手工电弧焊机 一台 2. 烘箱 一台 3. 试板 A3钢 δ＝16mm 若干 4．电焊条 E4303（J422） Φ4mm 十根 5．游标卡尺 一把 四、实验步骤 1. 将焊条放入烘箱中加热200℃× 2．根据表1－1推荐的参数，进行平板敷焊。记录焊接电流、电弧电压和焊接速度，并观察参数稳定性，焊后观察焊缝成形。 表1－1 推荐规范参数 参数 焊条直径（mm） 焊接电流 I（A） 焊接电流 U（V） 焊接速度 V（m/h） 4 160～170 21～23 80 3. 在上述规范参数的基础上，保持焊接电流、焊接电压不变，在焊接过程中改变焊接速度的大小，取5个数值，每个数值保持焊接100mm， 4．对每条焊缝的每个数值段进行标号，用卡尺测量每段焊缝的B、a测量三个值，取其平均值。 5．用砂轮切割机对焊缝取样，磨试样并腐蚀出焊缝熔合线。用卡尺测每条焊缝的H。 五、实验报告要求 （一）实验数据整理 将实验中所测数据整理，填入表1－2中。 （二）实验结果分析 1．分析各参数对焊缝形成的影响 2．对实验中观察到的现象进行描述分析。 （三）思考题 1．你测得的数据是否完全符合规律，不符合规律的原因是什么？ 2．你焊的焊缝中是否有缺陷，产生的原因是什么？ 表1－2 实验数据 焊缝 焊接电流 电弧电压 焊接速度 熔宽 余高 熔深 1－1 1－2 1－3 1－4 1－5 2－1 2－2 2－3 2－4 2－5 3－1 3－2 3－3 3－4 3－5 实验二：埋弧自动焊焊接 一、实验目的 1. 了解 型埋弧焊机的结构、特点和操作方法。 2. 了解 型埋弧焊机的自动控制原理。 3．了解埋弧焊规范参数对焊缝成形的影响。 二、实验装置及实验器材 1．埋弧自动焊机 一台 2．砂轮切割机 一台 3．游标卡尺 一把 4．钢板 A3钢 δ＝16mm 5．焊丝（H08A Φ4mm 三、实验原理 （一）埋弧焊的自动调节系统和规范参数的调节方法 电弧焊的焊接过程包括引弧、焊接、收弧三个阶段，埋弧自动焊使上述三个阶段实现自动化，焊接时为了保证获得优良的焊缝成形和内在质量，就应合理的选定焊接规范参数，并在焊接过程中使所选定的规范参数数值保持稳定，埋弧焊自动调节系统的作用就是当选定的规范参数受外界因素干扰而发生变化时，能够自动调节，迅速恢复到预定值。同时，为了达到自动