YCJ601Ni-QL低合金高强度钢药芯焊丝的研制

摘要

药芯焊丝具有其它焊接材料无法比拟的技术及经济优势，在国际上被认为是发展最快、最有前途的第四代焊接材料。药芯焊丝CO2气体保护焊焊接具有电弧稳定，飞溅小，易于操作，易于实现自动焊接，易于向焊缝中添加合金元素等优点。国外药芯焊丝起步较早，已广泛应用于各个行业；我国药芯焊丝起步较晚，但是发展很快，现已具有较强研发和生产能力，在质量上与发达国家相比还有一定的差距。本文从实际出发，研制适合Q500qE新型低合金高强度桥梁钢焊接的CO2气体保护焊用药芯焊丝。主要研究内容及结果如下：
　　 ⑴阐述了药芯焊丝的发展过程，国内外研究的现状和药芯焊丝在桥梁钢焊接中的应用情况。同时还介绍了药芯焊丝的生产工艺，分析了各种药芯成分对焊丝工艺性能和力学性能的影响及机理。CO2气体保护焊药芯焊丝的熔滴过渡行为和冶金过程也在本文中作了介绍。
　　 ⑵在明确YCJ601Ni-QL药芯焊丝的设计原则和技术指标的情况下，对药芯焊丝用到的造渣剂、合金剂、脱氧剂作了充分的分析。研制过程中采用正交试验的方法对YCJ601Ni-QL药芯焊丝的配方进行了设计。设计试验共分三组，第一组试验主要调节焊丝的工艺性能，第二组试验在第一组的基础上调节焊丝的力学性能，第三试验在前两组的基础上对焊丝性能进行优化。通过三组试验，得到了基本符合焊丝技术指标的配方。
　　 ⑶采用汉诺威弧焊质量分析仪测试了YCJ601Ni-QL药芯焊丝的电参数，结果表明该药芯焊丝熔滴过渡行为是细小颗粒过渡，具有较好焊接工艺性能。通过工艺试验验证了YCJ601Ni-QL药芯焊丝的工艺性能和力学性能是满足其技术指标的。焊接工艺评定结果认为：焊缝经外观检验、超声波探伤检验、宏观断面检验及接头力学性能试验等检验，焊接接头各项指标均满足TB10212-98及技术要求。该焊丝适用于板厚24～64mm的Q500qE钢板立位药芯焊丝CO2气体保护焊对接。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

1.1 本课题研究背景

1.1.1 药芯焊丝及其发展过程

1.1.2 药芯焊丝的研究进展

1.1.3 桥梁钢用药芯焊丝

1.2 药芯焊丝概述

1.2.1 药芯焊丝制造工艺

1.2.2 钛型药芯焊丝配方成分对焊丝性能的影响

1.2.3 CO2气体保护焊药芯焊丝的熔滴过渡行为

1.2.4 CO2气体保护焊药芯焊丝的冶金过程

1.2.5 焊缝金属成分控制和韧性改善

1.3 本课题研究内容及意义

1.4 本章小结

第2章 YCJ601Ni-QL药芯焊丝药芯配方的设计

2.1 设计原则

2.2 配方原料的选择

2.2.1 造渣剂

2.2.2 脱氧剂

2.2.3 合金剂

2.3 Q500qE钢化学成分与力学性能

2.4 YCJ601Ni-QL技术要求

2.5 YCJ601Ni-QL填充率的确定

2.6 YCJ601Ni-QL配料的计算

2.7 YCJ601Ni-QL配方设计

2.7.1 正交试验设计原理

2.7.2 第一组正交试验与分析

2.7.3 第二组正交试验与分析

2.7.4 第三组正交试验与分析

2.8 本章小结

第3章 YCJ601Ni-QL焊接工艺与力学性能分析

3.1 汉诺威弧焊质量分析仪测试结果及分析

3.1.1 汉诺威弧焊质量分析法原理

3.1.2 试验条件

3.1.3 单组试验测试结果与分析

3.1.4 多组试验测试结果与分析

3.1.5 测试电流和电压数据统计

3.1.6 小结

3.2 YCJ601Ni-QL焊接工艺试验

3.2.1 试验条件

3.2.2 焊接操作要领

3.2.3 试验结果

3.2.4 组织分析

3.2.5 小结

3.3 YCJ601Ni-QL性能检测

3.3.1 试验条件

3.3.2 焊接过程

3.3.3 焊缝检验结果

3.3.4 力学性能试验结果

3.3.5 宏观断面酸蚀检验结果

3.3.6 评定结果

3.4 药芯成分对脱渣性和全位置焊接性的影响

3.4.1 金红石的影响

3.4.2 石英的影响

3.5 药芯焊丝生产中应注意的问题

3.6 本章小结

第4章 结论与展望

4.1 论文结论

4.2 工作展望

致谢

参考文献

作者在攻读硕士学位期间发表的论文