摘 要

由于本课题的主要内容是理论分析双丝双面埋弧焊焊缝组织的特征规律以及其对焊接性能的影响，因此本文主要内容是介绍埋弧焊各个方面的内容，如埋弧焊的发展与历史，埋弧焊的原理、工艺参数、材料和特点，然后再拓展了一些高效埋弧焊焊接工艺的应用与原理，之后对焊缝的形成过程、焊缝组织的分类、焊缝组织的性能与缺陷做出了详细的调查与研究。在取得焊接焊件后，进行金相的磨制，然后用金相显微镜观察焊缝组织。最后应用前文中调查的内容来全面分析双丝双面埋弧焊焊缝组织。

关键词：焊缝；结晶；铁素体；埋弧焊

Abstract

The main content of this paper is due to the theoretical analysis of double wire double buried arc welding weld microstructure characteristics and its influence on the performance of the weld, Therefore the main content of this paper is to introduce the submerged arc welding of all aspects of the content, such as burying welding development and history, submerged arc welding principle, process parameters, materials and characteristics, and then expand the some efficient submerged arc welding technology application and principle. After that, the formation process of the weld, the classification of the weld microstructure, the performance and the defects of the weld microstructure are investigated and studied in detail.I'm grinding metallographic immediately after I got my welded sample .The last part of the paper is to analyze the structure of double wire submerged arc welding.

Keywords: weld; crystallization; ferrite; submerged arc welding

目录

第一章 绪论 1

1.1埋弧焊技术的历史与发展 1

1.2埋弧焊的原理和特点 1

1.3 埋弧焊的优点与缺点 3

1.4自动埋弧焊材料 3

1.5高效埋弧焊工艺方法 4

第二章 焊缝金属的组织 6

2.1 焊缝金属结晶特点 6

2.2 焊缝金属的显微组织类型 6

2.3 低合金钢焊接性能分析 7

2.4研究现状与发展 8

第三章 实验 9

3.1实验主要内容 9

3.2 实验步骤 9

3.3 实验目的 9

第四章 双丝双面埋弧焊焊缝金相的制备过程 10

4.1 工件的焊接制作过程 10

4.2 双丝双面埋弧焊焊缝金相的磨制 10

第五章 双丝双面埋弧焊焊缝金相组织观察与分析 13

5.1 板厚为20mm的双丝双面埋弧焊焊缝组织 13

5.2 板厚30mm双丝双面埋弧焊焊缝 15

5.3 小结 18

结论 19

参考文献 20

致谢 21

第1章 绪论

焊接是利用外力，将被需要连接的焊件永久连接起来，并赋予连接处一定性能的技术^[1]。焊接的实质就是利用加热的方式，使焊件熔化凝固后达到原子间的融合，或通过加压的方式，将两焊件表面距离压缩到原子间距离。焊接的方式有很多，通常根据母材的特征和焊接时母材被改变的形态，可以将焊接方法分为压焊和熔焊等。焊接的种类很多，还可以根据具体的工艺、能量来源或其它特征进行更加深入的划分，这样的划分被广泛认可。几乎所有的产品,从细小的手机到庞大的飞机,都需要各种焊接技术的支持，否则就是一些破铜烂铁，没有很大的用处。对于制造业，焊接起着关键性的作用,焊接质量很大程度上影响了产品的性能、寿命等。焊接技术的成熟度与成本也将影响到生产效率和生产成本。到目前为止,还没有另外一种制造工艺比焊接更为广泛地应用于材料间的连接,并使连接处永远牢固的连接在一起。

埋弧焊是一种在熔渣保护下进行焊接的电弧焊接方法，它被应用于各大领域，因其具有生产效率高、焊缝质量好等优点。随着日益突出的工艺要求，传统的单丝埋弧焊已经不再适用于高端科技，合金钢的厚度和硬度等性能都在不断增加，因此，各种高效的埋弧自动焊焊接方法被研发出来解决各种领域内的问题。如多丝埋弧焊广泛用于需要高焊接效率的领域，比如厚度大的轮船甲板，需要承受高压的容器，以及一些重型机械^[2]。

低合金钢是如今焊接生产中使用最广泛的材料之一，它拥有良好的综合性能，还可以通过添加特定的合金元素来改善性能，因此低合金钢的应用范围十分广泛，如汽车钢板，桥梁的支架等^[3]。

1.1埋弧焊技术的历史与发展

通过机械化实现的埋弧自动焊是焊接生产过程中最普遍的焊接工艺方法之一^[4]。二十世纪三十年代埋弧焊被简单地提出,因其拥有较大的焊接电流、电弧，被熔渣埋没、焊接时无弧光、机械化程度高等特点,所以操作工人的劳动环境比较好,受弧光的冲击和刺激也很小。焊接工艺实现机械化并不是一个简单地过程，埋弧自动焊的发展也经历了不少专家的研究与改善，逐渐脱离手动实现机械化的。因埋弧自动焊具有熔深大、焊接速度快、生产效率高等特点，所以焊接中厚板或长焊缝焊件时一般采用埋弧自动焊，像一些薄板焊件则容易被焊穿，短焊缝可以用手工电弧焊代替，使用埋弧焊则显得有些浪费^[5]。但埋弧自动焊只适用于水平焊缝的焊接。

1.2埋弧焊的原理和特点

图1-1 埋弧焊原理

埋弧焊方法如图1-1所示，进行埋弧焊焊接前，先将选定好的焊丝盘绕在轮盘上，将需要使用的焊剂装在漏斗上，设定好参数，固定好母材后就可以开始进行焊接。首先焊剂从漏斗中进过管道洒在母材表面，掩盖住漏出的焊丝，隔绝空气，然后通过焊丝引燃电弧熔化焊剂和母材形成熔池，之后稳定移动焊丝形成一道焊缝。进行埋弧自动焊焊接时,焊剂从管道覆盖到母材上，送丝、引燃电弧、移动电弧、焊接结束等过程都是通过机械完成的，当然焊接速度也可以通过手动控制。由于电弧被掩埋在焊剂里面,从外部不受强烈电弧光亮的影响,因此称作埋弧自动焊。

进行埋弧自动焊时，焊缝熔池中会有一个气泡形成，电弧就在这个气泡中燃烧，电弧移动时，气泡也随之移动，气泡的外部则是一层处于熔融态的焊剂。这样气泡和气泡外的膜就全程保护了焊缝不被空气氧化，所以一般情况下埋弧焊焊缝组织中氧合氮元素含量小，同时这层焊剂形成的膜还挡住了弧光的辐射。埋弧焊时，为了提供焊接时所需要的能量，需要形成完整的回路，焊丝连接电极的一边，母材则连接另外一边。焊接回路则是由电源、焊丝、熔池、母材，电源形成的。焊丝一般由电动机驱动的送丝滚轮送进，这样我们就可以通过焊丝的熔化速度来调整焊丝送进的速度。根据母材的厚度和其它特征，焊丝数目可以从单丝改为双丝或多丝，还可以调整每根焊丝的距离改善焊缝组织性能。有的焊接工艺中采用药芯焊丝代替实心焊丝，或是用钢带代替焊丝^[6]。