連接成形綜合實驗

一、 實驗內容
1、正火前后Q345A鋼（16Mn鋼）組織及性能；
2、不同焊接工藝參數對正火前后Q345A鋼組織和性能的影響；
3、焊接工藝對不同接頭和坡口形式的Q345A鋼的影響；
4、焊接工藝對Q345A鋼預熱和不預熱焊接性能的影響；
5、不同接頭形式的Q345A鋼焊接殘余應力變化；
6、焊接設備和焊接材料的選擇。
二、 實驗目的及要求
1、通過對Q345A鋼正火和不正火、采用不同焊接工藝參數焊接觀察和測試其組織、性能和應力變化。要求同學們在實驗前知道正火的目的、正火溫度的確定；
2、對Q345A鋼預熱和不預熱焊接測試其焊接性能；要求同學們在實驗前知道預熱的目的、如何確定預熱溫度。
3、Q345A鋼不同的接頭形式應力大小不同；要求同學們知道應力的形成理論、應力大小的影響因素。
4、通過實驗掌握焊接設備和焊接材料的基本選擇原則；要求同學們了解常用的焊接設備的特點和焊接材料的冶金性能。
三、 實驗條件及要求
1 實驗材料（Q345A）
（1）對接試板尺寸：200×80×12/mm（12塊）
（2）T形接頭試板尺寸：翼板200×160×12/mm（6塊），復板260×100×12/mm（6塊）。
2 實驗材料成分
見表1。
表1 Q345A鋼成分（GB1591-88） （質量分數%）

3 焊接材料及焊接工藝參數
焊接材料及工藝參數見表2。
表2 焊接材料焊接工藝參數

4 實驗設備
（1）焊條烘干箱：HY-10；
（2）箱式電阻爐：RX3
（3）顯微鏡：
（4）顯微硬度儀：
（5）制樣及拋光設備一套。
（6）刨床：
5 要求
要求同學們在實驗前了解材料的性能、實驗目的、各種設備的使用方法及相關的安全知識。
四、 實驗相關知識點
良好的焊接接頭應是焊接殘余應力應力小、無內部和表面缺陷、焊縫成型美觀、能承受與母材相同的力學性能和特殊性能。其相關知識與金屬材料質量、熱處理制度、預熱溫度、焊接工藝參數、焊接材料、焊接方法、預熱緩冷等有著直接的關系。如不同的熱處理制度得到不同的組織、不同的力學性能和特殊性能等。
五、 實驗實施步驟
1、對接接頭和T形接頭的試板對開V形坡口；
2、將對接試板放入箱式爐中正火；
3、選擇焊接方法和焊接材料；
4、采用不同的焊接工藝參數、焊接材料、分別焊接正火和未正火的對接試板；
5、采用相同的焊接工藝參數焊接預熱和未預熱的試板；
6、在焊接接頭和熱影響區以外的部位取樣做金相和硬度對比分析，并作應力分析；
7、采用不同的焊接工藝參數焊接開坡口和不開坡口的T形接頭；
8、分別測試其應力分布；

9、制備T形接頭根部試樣，觀察根部焊接質量；
10、寫出實驗報告。
六、時間安排
1、講課、試板開坡口、正火，3天；
2、選擇焊接設備和焊接材料，1天；
3、焊接對接接頭制作金相試樣、打顯微硬度，4天；
4、焊接T形接頭及制作試樣，4天；
5、測試正火和未正火對接接頭、T形接頭應力，2天；
6、寫實驗報告，1天。
七、思考問題
1、什么叫正火及正火的目的？
2、Q235A鋼屬于什么類型的鋼、焊接性能？
3、預熱的目的、什么情況下Q235A鋼需要預熱、預熱溫度大小？
4、開坡口的目的、鈍邊的作用、坡口角度大小的確定？
5、焊接設備選擇的依據？Q235A鋼焊接材料選擇原則？
6、焊接殘余應力的形成、影響殘余應力大小的因素和防止、消除應力的方法？
八、實驗成績評定辦法
主要評分點：實驗原理的描述、數據記錄整理、動手和解決問題的能力、資料搜集、實驗結果的準確、實驗效果、出勤情況等。