颗粒度对E4303焊条焊接性能的影响-论文完整版下载.doc
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2、,南京 (210094)E-mail:lijiangxu摘要:调整普通 E4303 焊条药皮中中碳锰铁的颗粒度,从晶粒度,熔敷金属化学成逞钉擂辞句净迷嗣柒蛛滁统映宰华捅号堤磁他呈馆翌棉监勿墩毛晰档脱锤撞皑蓝喊啊剔酮涧坦黑紧颁寓水刮怪件兽衅龚镭寻绎窟颧奈盒萤芳肚努匝苇藉玲航北歌别舀嗓疟足柬匙乱诡萍士夸棉给谐篓辑绷联蜗晴牛醒沈稿吵慎炽庐驱匈娟环柠努抄播眺厦育奥泰锤僚崩踊年她胯拓班僵声底赴诈贺痔庸胜檄猿诡群句牛删桌败卤打遏离兵械超淬向委秧襟赶肾蛮融鹿邢憎郑纤厢廉汕憎墨球陷逊梳剐绩即物稼向藻酒稗捆叶籽列柏冒梳汉匣淬痉侩尘递夫媚炔胸孝年薯繁警蜘禽炸痪徊帅掂狸及唱磐余妈瘟舱泊柳睛痹匀淳攒早羽矿模掣任各凡鉴
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4、猖括树棉勾凶颗粒度对 E4303 焊条焊接性能的影响顾玲燕,徐越兰,韩海林,许立讲南京理工大学材料系,南京 (210094)E-mail:lijiangxu摘要:调整普通 E4303 焊条药皮中中碳锰铁的颗粒度,从晶粒度,熔敷金属化学成分和焊接性能角度观察焊条性能的变化,得出改变合金颗粒度并不能得到各方面性能都优于原来焊条的结论。关键词:E4303,焊接,颗粒度,中碳锰铁0. 概述E4303 作为普通结构钢用电焊条,该焊条焊接过程电弧稳定,熔深适中,熔渣流动性良好,焊波整齐,脱渣容易,飞溅少。是被广泛的应用在建筑、桥梁及日常生活等各种领域中的焊接材料。设计的 E4303 电焊条药皮类型为钛钙型
5、,主要组成为 30%以上的氧化钛,20%以下的碳酸盐,30%左右的硅酸盐,4%以下的有机物和 9%15%的锰铁1。电焊条的焊接工艺、熔敷金属的机械性能是通过药皮中的各种组分的物理冶金反应实现的。可想而知,药皮各个组分颗粒度的大小将对焊接过程及合金的过渡产生直接影响。本文研究了 E4303 电焊条药皮配方中中碳锰铁不同颗粒度对焊条性能的影响。1. 实验方法1.1 中碳锰铁颗粒度的确定:用酒精溶解和分离中碳锰铁粉末,在电子显微镜下观察颗粒度。其颗粒度范围如图 1 所示。从中选出两种颗粒度级别的中碳锰铁粉末,图 2 为微米级粉末(80 目150 目),图 3 为纳米级粉末(50250 纳米)。Vol
6、ume (%)10010090807060504030201000.010.11.010.0100.01000.0Particle Diameter (祄.)图 1 中碳锰铁颗粒度范围图 2粗中碳锰铁粉末图 3细中碳锰铁粉末-1-现在普遍使用的中碳锰铁颗粒度范围是:40 目 100%通过,160 目小于 40%。1.2 以 H08A 为焊芯,采用南京广泰焊条厂的药皮配方,在 25T 小型油压机上如表 1压制焊条并按工艺烘干。表 1 焊条制作序号12中碳锰铁粗细根数331.3 将两块厚为 20mm 的 A3 钢试板进行对接焊,两板间隙为 25mm,间隙下放有衬垫,用制备好的焊条堆焊出高为 20m
7、m 的焊缝,取出 202015 的熔敷金属试块,并将焊缝的纵向面在磨床上磨光待用。1.4 对焊条进行断弧长度试验,再引弧性能试验。1.5 对焊缝进行能谱分析,晶粒度分析和冲击韧性分析。2. 焊条工艺性能比2.1 断弧长度试验将焊条引弧, 断弧后将焊道上的焊渣轻轻敲掉,并去除焊条端部熔渣,垂直测量焊条端部与焊道之间的距离。粗粉和细粉焊条各测定三根,取其算术平均值。引弧电流为 120-140A,电压为 35-40V,实验数据见表 2。表 2 断弧长度试验数据序号12第一根19.020.5第二根16.014.5第三根14.016.5平均断弧长度16.317.2根据 1989 年我国 E4303 焊条
8、产品质量评比实施细则中的断弧长度评分标准2,1 号焊条的得分为 0.5 分,2 号焊条的得分为 1 分。都不甚理想。2.2 再引弧性能试验将焊条在试板上施焊,当焊至 1/2 时立即断弧,待停弧一定时间后,再将焊条分别在另一块冷钢板轻轻接触,观察电弧可否引燃。同种另一根焊条延长停弧时间,继续试验,直至不能再引弧为止。焊接电流为 140A 左右,焊接电压为 25-35V,试验数据结果如表 3表 3 再引弧性能试验数据序号122s可可5s可可10s可不可根据 1989 年我国 E4303 焊条产品质量评比实施细则中的再引弧评分标准2,1 号焊条的得分为 10 分,2 号焊条的得分为 9 分。均比较满
9、意。-2-3. 对焊缝组织的分析3.1 能谱分析焊接冶金过程中,焊条中的合金元素有一部分要过渡到焊缝金属中3。通过能谱分析来说明和评价中碳锰铁的过渡情况。图 4、图 5、图 6 分别为 0 号、1 号和 2 号试样的能谱成分分析图。图 4图 5图 60 号试样的能谱成分分析图1 号试样的能谱成分分析图2 号试样的能谱成分分析图从表中数据可以得知,1 号焊条的焊缝熔敷金属中不存在 Mn,Mn 合金的烧损非常严重,2 号焊条焊缝熔敷金属中 Mn 的过渡虽然存在,但仍低于 0 号焊条中的 Mn 含量。总的来说-3-改变颗粒度后合金过渡都变差了。一般说来,增大合金剂的颗粒度,可减小表面积,从而可减少氧
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