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1、河北科技大学材料科学与工程学院材料成型及控制工程专业实验指导书（用于焊接方向）材料成型及控制工程教研室-00六年十二月目录实验一焊条设计、配制及其工艺性能实验2实验二平板小心堆焊焊接应力测试实验7实验三T型结构焊接变形与火焰矫正综合性实验10实验四斜Y型坡口裂纹15实验五灰口铸铁焊接工艺18实验六焊接电弧静特性21实验七焊接电源外特性22实验八弧焊变压器、弧焊整流器内部结构及使用操作23实验九品闸管弧焊整流器、弧焊逆变器内部结构及使用操作24实验十C02气体保护焊短路过渡电弧的稳定性25实验十一氮
2、弧焊工艺参数及对焊缝成形的影响30实验十二角焊缝接头金相组织及硕度评定综合性实验32实验十三对接接头拉伸、弯曲、冲击性能评定35实验一焊条设计.配制及其工艺性能实验—>实验内容1.设计一•种焊条配方，制作焊条样品。2.观察、测试、对比焊条工艺性能。二、实验目的及要求1.熟悉常用的焊条药皮组成物及其作用，了解焊条配方设计及配方调整的基木方法。2.熟悉焊条生产流程，掌握焊条手工搓制或小型压涂机制作技术。3.了解焊条工艺性能的评定指标、评定方法及影响因素。三、实验条件及要求(-)焊条设计及制作用设备及材
3、料1.焊条烘干箱2.天平3.瓷钵、瓷棒4.玻璃板5.量筒6.焊条压涂机7.焊芯H08A,4)3.2mm&各种焊条药皮辅料，水玻璃(-)焊条工艺性能分析用设备及材料1.自制焊条,E4303、E5015焊条,4)4mm,4)3.2mm2.Q235钢板若干块，14X100X400mm,14X100X150mm,14X200X400mm,14X200X250mm,280X50X20mm,400X150X14mm3.紫铜板两块，500X500X3mm,1500X400Xlmm4.碳棒5.秒表6.天平7.直尺
4、8.铁球，2Kg9.交流焊机10.直流焊机(三)实验要求独立设计、操作，制作的焊条样品外表均匀光滑，无裂纹、脱落，焊条偏心率小，工艺性能较好；实验数据记录准确，分析合理，实验报告完整、清晰。四、实验相关知识点1.焊条设计及制作焊条是焊条电弧焊方法的焊接材料，由焊芯、药皮两部分组成，药皮与焊芯的重量比称为焊条的药皮重量系数。焊芯起导屯和填充金属的作用，碳钢焊条最常用的焊芯是H08A,焊条规格根据焊芯直径划分，常用的有4)2.0mm>4)2.5mm、(1)3.2mm>©4.0mm、e5.0mm、4)5
5、.8mm等儿种，而焊条的外径各厂家各不相同，主要取决于焊条药皮重量系数及药皮配方，如某厂E4303焊条相应上述规格的焊条外径分别为：3.3〜3.45mm,4.2〜4.5mm,5.2〜5.4mm,6.3-6.5mm,7.8〜8.0mm,9.1〜9.3mm。焊条药皮有保护作用、冶金作用、改善焊条工艺性能三个方面的作用，根据药皮组成的不同，焊条分为氧化钛型、氧化钛钙型、钛铁矿型、氧化铁型、纤维素型、低氢型、石墨型、盐基型八种类型。焊条药皮原材料有矿物类、金属及铁合金类、化工产品类、有机物类四类物质，其作
6、用可分为稳弧、造渣、造气、脱氧、合金化、粘结、成形七个方面。焊条设计就是选用合适的焊芯、药皮类型、渣系及药皮配方，其主要依据是被焊母材的化学成分与力学性能指标、被焊工件的工作条件、现场设备及施工条件、焊条生产设备及工艺条件等。E4303焊条药皮中一般含有30%以上的TiO2,20%以下的碳酸盐，30%左右的硅酸盐,4%以下的有机物和9%〜15%的镭铁等，含有以TiCh为主耍成分的原料有：天然金红石、人造金红石、钛白粉、还原钛铁矿、钛铁矿等，根据加入的TiO?所使用的主要原料不同,可以分为四大体系：
7、人造金红石体系、述原钛铁矿体系、钛铁矿+钛白粉体系、钛铁矿+金红石体系，各体系典型配方见表1。E5015焊条药皮主要由碳酸盐、氟化物、硅酸盐(可用TiO?代替部分硅酸盐)和铁合金4类物质组成，碳酸盐与氟化物的总量约60%~70%,硅酸盐一般小于12%,铁合金约15%~25%,典型配方见表2。焊条生产制造工艺流程见教材图2-4o主要包括焊芯制造、药皮原材料粉末制造、水玻璃制造、干粉配料搅拌、加水玻璃湿搅拌、压涂焊条、磨头磨尾、烘干、检验等工序。焊条一般采用机械的方法制造，但在小型的科研、试制工作屮，
8、为了节省原材料和时间，可采用手工方法制造，本试验使学生基本掌握手工搓制焊条的技术。1.焊条工艺性能焊条的T艺性能是指焊条在焊接操作用的性能，是衡量焊条质量的重要指标Z-o焊条的工艺性能主要包括：焊接电弧的稳定性，焊缝成形，各种位置焊接的适应性，飞溅，脱渣性，焊条的熔化速度，药皮发红的程度，焊接发尘量等。影响焊条工艺性能的因索很多，如焊条焊芯成分、药皮成分、焊条制造方法及质量、焊接工艺规范、焊接操作技术等，目前焊条工艺性能的评定还缺乏严格的实验手段，只能作立性的或半定量的判断，我国焊
