專利名稱：：一種氣保焊焊縫合金化的實(shí)驗(yàn)方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及氣保焊方法，更屬于氣保焊焊縫合金化的實(shí)驗(yàn)用方法及其裝置。
背景技術(shù)：
：目前，氣保焊縫的合金化研究一般是通過研制新的焊絲而進(jìn)行的，這種方法雖然從焊絲向焊縫合金過渡率高、較為可靠，焊接工藝適應(yīng)范圍廣，但其不足之處(1)焊絲制作工序復(fù)雜，需要冶煉、澆錠、方坯軋制、盤條軋制、拉拔及鍍銅等復(fù)雜工序及設(shè)備，尤其是當(dāng)研制合金含量較高的氣保焊絲，拉拔時(shí)還需經(jīng)反復(fù)退火處理；(2)通過小批量制造氣保焊絲進(jìn)行氣保焊的合金化研究成本高、耗時(shí)長(3)甚至有時(shí)由于缺乏盤條制作設(shè)備無法進(jìn)行，小批量盤條制作設(shè)備因生產(chǎn)效率低、能耗大，在我國基本遭到淘汰；(4)有些合金系盤條因拉拔性能不好沒法拉制成絲。另外，合金元素對焊縫強(qiáng)度的影響的研究比較透徹，并有文獻(xiàn)開發(fā)了相應(yīng)的預(yù)測方法，且得到廣泛應(yīng)用，但是合金元素對焊縫韌性的影響則比較復(fù)雜，目前還沒有比較可靠的方法對韌性作預(yù)測，主要依靠焊接實(shí)驗(yàn)。從上面分析看，通過制作不同合金含量的焊絲對氣保焊縫進(jìn)行合金化的傳統(tǒng)研究方法有太多局限性。因此探索一種氣保焊縫合金化研究新技術(shù)非常有意義。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的問題通過制作不同合金含量的薄板，采用恰當(dāng)?shù)臍獗：篙x接工藝，使焊縫金屬50%以上來自于母材，焊縫化學(xué)成分因母材不同而產(chǎn)生所需要的變化；通過母材而不只是焊絲的氣保焊焊縫合金化研究的新途徑。解決上述問題的技術(shù)措施一種氣保焊焊絲合金化的實(shí)驗(yàn)方法，其步驟-1)將無焊接坡口的厚度為68毫米厚的試驗(yàn)焊接鋼板放置在實(shí)驗(yàn)裝置的墊板與壓板之間；焊縫設(shè)置在對稱的兩塊壓板之間，并使焊縫的中心線與墊板上凹槽的的中心線在一條直線上；2)經(jīng)實(shí)驗(yàn)裝置施壓使試驗(yàn)焊接鋼板被緊密壓緊，并要使試驗(yàn)焊接鋼板保持平整；3)用普通焊絲，以1422KJ/厘米的焊接線能量在試驗(yàn)焊接鋼板的一面上設(shè)計(jì)的焊縫處，采用體積百分比為20%<:02加上80%Ar的富氬或C02氣體作保護(hù)氣體進(jìn)行施焊一道次；4)待焊縫自然冷卻到《15CTC時(shí)，將實(shí)驗(yàn)裝置的壓力裝置松開，將試驗(yàn)焊接鋼板翻面，并使此面設(shè)定的焊縫中心線與己焊接的焊縫在同一條直線上；壓板放置到位后，再將試驗(yàn)焊接鋼板壓緊，并保持平整；5)仍用普通焊絲，以1422KJ/厘米的焊接線能量在試驗(yàn)悍接鋼板的反面上設(shè)計(jì)的焊縫處施焊，采用體積百分比為20%CO2加上80%Ar的富氬作保護(hù)氣體；6)待焊縫自然冷卻到《15(TC時(shí)，將實(shí)驗(yàn)裝置的壓力裝置松開，取出試驗(yàn)焊接鋼板；7)對焊縫進(jìn)行硬度、沖擊、金相等試驗(yàn)，分析研究氣保焊合金元素對焊縫組織性能的影響。用于權(quán)利要求1中所述的一種氣保焊焊絲合金化的實(shí)驗(yàn)方法的裝置，由托板、托板上放置的帶凹槽的墊板組成，其在于在墊板上設(shè)有以在試驗(yàn)焊接鋼板的上設(shè)計(jì)的焊縫處為中線，在其兩側(cè)對稱放置壓板，在壓板上設(shè)有壓力裝置。其在于壓力裝置在壓板上為對稱均勻布局。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其特點(diǎn)在于主要依靠從鋼板向焊縫過渡合金；焊縫成分及組織因母材成分的變化產(chǎn)生變化，焊接熱過程與熔敷金屬焊接條件接近；焊縫組織性能試驗(yàn)結(jié)果可靠；不需制作氣體保護(hù)焊絲，避丌了氣保焊絲制作難的問題，更加方便、節(jié)省；探索出了一種研究氣保焊縫韌性的有效方法。圖1為氣保焊焊絲合金化實(shí)驗(yàn)方法的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖圖2為圖1的俯視結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)描述本發(fā)明實(shí)施流程試驗(yàn)鋼冶煉及澆鑄—熱軋成6~8mm厚試驗(yàn)焊接鋼板—在實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行正反面氣保焊接(保護(hù)氣體為體積百分比為20%002加上80%Ar的富氬或C02氣體)—焊縫組織性能分析。施焊條件實(shí)驗(yàn)焊接鋼板的寬度為150~250mm的鋼板為宜，本例鋼板寬度為]80mm;焊絲直徑為1.2mm;采用鋼板無坡口正反面氣保焊接；現(xiàn)詳細(xì)說明本發(fā)明實(shí)施過程及試驗(yàn)驗(yàn)證。(1)試驗(yàn)鋼冶煉及澆鑄。焊縫合金化研究所需材料數(shù)量不多，故采用小爐鋼即可，鋼的成分根據(jù)研究需要確定。本項(xiàng)目采用的是50kg真空爐，能準(zhǔn)確控制鋼的主合金元素含量，并能控制氣體含量。冶煉了5爐制，化學(xué)成分如表l所示、表2為實(shí)驗(yàn)焊接工藝條件、表3為實(shí)驗(yàn)檢測的焊縫化學(xué)成分及重量百分比(wt%)、表4實(shí)驗(yàn)檢測的焊縫硬度(HVJ及計(jì)算抗拉強(qiáng)度(MPa)、表5焊縫沖擊試驗(yàn)結(jié)果、表6焊縫金屬組織。2、焊接的裝置由托板1、托板1上放置的帶凹槽2的墊板3組成。其在墊板3上設(shè)有以在試驗(yàn)焊接鋼板的上設(shè)計(jì)的焊縫處為中線，在其兩側(cè)對稱放置壓板4，每邊的壓板4為2塊，在每塊上設(shè)有螺旋壓力裝置5。3、一種氣保焊焊絲合金化的實(shí)驗(yàn)方法，其步驟1)將無焊接坡口的厚度為68毫米厚的試驗(yàn)焊接鋼板放置在實(shí)驗(yàn)裝置的墊板3與壓板4之間；焊縫設(shè)置在對稱的兩塊壓板4之間，并使焊縫的中心線與墊板3上凹槽2的的中心線在一條直線上；2)經(jīng)實(shí)驗(yàn)裝置的螺旋壓力裝置5施壓使試驗(yàn)焊接鋼板被緊密壓緊，并要使試驗(yàn)焊接鋼板保持平整；3)用普通焊絲，以1422KJ/厘米的焊接線能量在試驗(yàn)焊接鋼板的一面上設(shè)計(jì)的焊縫處，釆用體積百分比為20%032加上80%Ar的富氬或C02氣體作保護(hù)氣體進(jìn)行施焊一道次；4)待焊縫自然冷卻到《150'C時(shí)，將實(shí)驗(yàn)裝置的螺旋壓力裝置5松開，將試驗(yàn)焊接鋼板反面，并使此面設(shè)定的焊縫中心線與已焊接的焊縫在同一條直線上；壓板4放置到位后，再通過螺旋壓力裝置5將試驗(yàn)焊接鋼板壓緊，并保持平整；5)仍用普通焊絲，以1422KJ/厘米的焊接線能量在試驗(yàn)焊接鋼板的反面上設(shè)計(jì)的焊縫處施焊，采用體積百分比為20%CO2加上80%Ar的富氬或C02作保護(hù)氣體；6)待焊縫自然冷卻到《15(TC時(shí)，將實(shí)驗(yàn)裝置的螺旋或壓重塊式的壓力裝置5松開，取出試驗(yàn)焊接鋼板；7)對焊縫進(jìn)行硬度、沖擊、金相等試驗(yàn)，分析研究氣保焊合金元素對焊縫組織性能的影響。表1試驗(yàn)鋼化學(xué)成分(wt。/。)及規(guī)格(mm)序<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>說明書第7/7頁表6焊縫金屬組織<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>比較2tt與6H，站與7ft，5H與柳三組試驗(yàn)結(jié)果，每組焊絲、保護(hù)氣體及焊接工藝相同，但只有母材不同。可以看出母材化學(xué)成分變化時(shí)，焊縫化學(xué)成分產(chǎn)生相應(yīng)變化，焊縫的韌性、硬度及金相組織都有明顯變化。通過選擇不同化學(xué)成分的母材及焊絲，得到不同化學(xué)成分及組織性能的焯縫，有效地研究了焊縫合金化。經(jīng)對焊縫進(jìn)行檢測，其結(jié)果焊縫金屬50%以上來自于母材，TR反焊縫間有12mm重疊。權(quán)利要求1、一種氣保焊焊縫合金化的實(shí)驗(yàn)方法，其步驟1)將無焊接坡口的厚度為6～8毫米厚的試驗(yàn)焊接鋼板放置在實(shí)驗(yàn)裝置的墊板與壓板之間；焊縫設(shè)置在對稱的兩塊壓板之間，并使焊縫的中心線與墊板上凹槽的的中心線在一條直線上；2)經(jīng)實(shí)驗(yàn)裝置施壓使試驗(yàn)焊接鋼板被緊密壓緊，并要使試驗(yàn)焊接鋼板保持平整；3)用普通焊絲，以14～22KJ/厘米的焊接線能量在試驗(yàn)焊接鋼板的一面上設(shè)計(jì)的焊縫處施焊，采用體積百分比為20％CO2加上80％Ar的富氬作保護(hù)氣體進(jìn)行施焊一道次；4)待焊縫自然冷卻到≤150℃時(shí)，將實(shí)驗(yàn)裝置的壓力裝置松開，將試驗(yàn)焊接鋼板翻面，并使此面設(shè)定的焊縫中心線與已焊接的焊縫在同一條直線上；壓板放置到位后，再將試驗(yàn)焊接鋼板壓緊，并保持平整；5)仍用普通焊絲，以14～22KJ/厘米的焊接線能量在試驗(yàn)焊接鋼板的反面上設(shè)計(jì)的焊縫處施焊一道次，采用體積百分比為20％CO2加上80％Ar的富氬或CO2氣體作保護(hù)氣體；6)待焊縫自然冷卻到≤150℃時(shí)，將實(shí)驗(yàn)裝置的壓力裝置松開，取出試驗(yàn)焊接鋼板；7)對焊縫進(jìn)行硬度、沖擊、金相等試驗(yàn)，分析研究氣保焊合金元素對焊縫組織性能的影響。2、用于權(quán)利要求l中所述的一種氣保焊焊絲合金化的實(shí)驗(yàn)方法的裝置，由托板(1)、托板(1)上放置的帶凹槽(2)的墊板(3)組成，其特征在于在墊板(3)上設(shè)有以在試驗(yàn)焊接鋼板的上設(shè)計(jì)的焊縫處為中線，在其兩側(cè)對稱放置壓板(4)，在壓板(4)上設(shè)有壓力裝置(5)。3、如權(quán)利要求2中所述的一種氣保焊焊絲合金化的實(shí)驗(yàn)方法的裝置，其特征在于壓力裝置(5)在壓板(4)上為對稱均勻布周。全文摘要本發(fā)明涉及氣保焊焊縫合金化的實(shí)驗(yàn)用方法及其裝置。其解決通過母材而不只是焊絲的氣保焊焊縫合金化研究的新途徑；使焊縫金屬50％以上來自于母材，焊縫化學(xué)成分因母材不同而產(chǎn)生所需要的變化的問題。措施將無焊接坡口的試驗(yàn)板放在實(shí)驗(yàn)裝置的墊板與壓板之間，焊縫設(shè)在兩壓板之間；經(jīng)裝置施壓使試驗(yàn)鋼板被壓緊；用普通焊絲，以14～22KJ/厘米的焊接線能量在試驗(yàn)板的一面上設(shè)的焊縫處用氣保施焊一道次；待焊縫自然冷卻到≤150℃，將試驗(yàn)板翻面，再將試驗(yàn)板壓緊并在焊縫處施焊一道次；待焊縫自然冷卻到≤150℃取出試驗(yàn)板，并對焊縫進(jìn)行硬度、沖擊、金相等試驗(yàn)。本發(fā)明不需制作氣體保護(hù)焊絲而進(jìn)行試驗(yàn)，探索了一種研究氣保焊縫韌性的有效方法。文檔編號B23K31/12GK101559541SQ20091006215公開日2009年10月21日申請日期2009年5月19日優(yōu)先權(quán)日2009年5月19日發(fā)明者劉吉斌,周運(yùn)武,王玉濤,凱繆,胡家國,浮陳,黃治軍申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司