谈分析不同焊接电流下 Q235B 钢焊接接头金相组织

发表时间:2020/8/4   来源:《科学与技术》2020年28卷7期   作者:陈强
[导读] Q235B是一种韧性和制造型都良好的钢,还有一定的伸长率和较好的强度

        摘要:Q235B是一种韧性和制造型都良好的钢,还有一定的伸长率和较好的强度,经常被用于机械零件的制造,比如建材、桥梁工程上要求相对比较高的一些焊接结构件。本次研究就以Q235B钢作为对象,分析不通过焊接电流下其焊接接头的金相组织,结合实际的试验做简单的分析,确定出哪一种焊接电流最合适。
        关键词:焊接电流,Q235B钢,焊接接头,金相组织
        引言:Q235B钢的运用非常的广泛,在工业上可以说是必不可少的结构件,包括了建筑方面、车辆、船舶、压力容器等等。在实际的构件加工中,焊接接头的组织直接影响焊接接头的性能,这里产生的影响与焊接的电流有着一定的关系。因此为了进一步保证焊接接头的无损性,都会从焊接电流上试验分析。选取最合适的电流,确保焊接接头的金相组织,提高安全性能。
1.Q235B钢焊接接头金相组织分析
        在对材料的焊接过程中,鉴定和分析接头性能的重要一个手段就是金相组织分析。在实际的焊接成型中,焊接接头的各个区域都会经手不同的热循环过程,因为所获得的组织也就存在不同,最终导致机械性能也有所不同。在当前的一些科研和实际生产中,都会通过分析金相组织,判断焊接接头性能[1]。
        焊接金属的结晶形态以及热影响区的组织变化与焊接热循环有关,也与被焊接的材料有着一定的关系,就比如本次研究的Q235B钢焊接,除了与热循环有关,与Q235B刚自身的材料也有着密切的关系。而Q235B钢,钢的屈服点是235Mpa的碳元素结构钢,其钢材的含碳量不大于0.20%,做常温冲击实验,他的性能远远优于Q235A。Q235B的元素含量情况:碳不大于020%,硅不大于0.35%,锰不大于1.4%,硫、磷不大于0.045%,还有铬、铜、镍的允许残余含量不能大于0.30%[2]。
2.不同焊接电流下Q235B钢焊接接头金相组织分析
2.1  实验简介
        分析不同焊接电流下Q235B焊接接头金相组织情况,是需要通过实验的完成。本次实验采取了三种不同的电流进行焊接,焊接的方式为手工弧焊,做对比实验。本次焊接材料为J422焊条,焊机为VRTP-400mm型直流电源焊机[3]。
        在实验中,焊接的层数无五层,正面四层,反面一层,实验Q235B一的实验参数情况如表1 :

       
        上述三个表为三组实验的实际参数,进行一个手工弧焊,在焊接完成之后,经过冷却,就可以观察焊接好的焊板,确定焊接接头没有缺陷。
2.2 结构检测
        这里的检测主要是损伤检测,也就是无损检测,确保接头没有明显的缺陷。其检测的方法有:
        超声波检测,是一种利用超声波技术进行检测的方法,是一般的常规无损检测方法,可以再不损坏工件和原材料工作状况对被检验部件的表面和内部质量进行检查,检测的厚度大,灵敏性高,速度快,成本低,对人体不会造成损害。超声波检测好似利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波产波波形反射情况和穿透时间的能量变化检验材料内部缺陷。检验完成之后对检验结果进行分析评级[4]。确定出三组的焊接接头都没有明显的缺陷。
        渗透检测,也被称之为渗透探伤,是利用毛细现象检查材料表面缺陷的一种无损检验方法,也是工业发展中提出的一种技术,操作简单,不需要复杂的设备,成本低。主要的操作是根据零件的大小、形状、数量和检查的部位,来选择据具体的方法,比如喷涂、刷涂等,在渗透过程中需要注意时间的长短和温度,然后是去除渗透剂、干燥、现象,如果有缺陷就会产生清晰的缺陷图像,对图像进行观察。确定三组焊接接头是否存在缺陷。
2.3 焊接接头金相组织分析
        在完成实验和无损检测之后,就进一步对金相组织进行分析,对于实验样板需要进行取样、磨制和抛光、浸湿等步骤。分析三种不同焊接电流下的Q235B钢焊接金相组织情况,分析焊接电流:175A、155A、165A,经过金相显微镜观察实际情况,得出结果。
        从焊接图中看出组织分布,可以发现在焊接电流为175A上的柱状晶区相对比较粗大,从热影响区中的粗晶可以看出随着电流的增加,铁素体的晶粒也在逐渐的增大,因此可以确定的是焊接电流为175A焊接接头的质量是最差的。所以在实际的焊接过程中,要保证焊接接头的性能,还是需要选取焊接电流为155A-165A比较合适。
3.结束语
   本次对不同焊接电流下的Q235B钢焊接接头金相组织的分析,主要是通过具体的实验进行分析,本次对相关实验参数和实验进行了简析,总结了实验的结果。并没有把本次实验的所有图样列举出来,但是通过实验可以知道:通过无损检测,本次实验都没有明显的焊接缺陷。通过分析金相组织,可以发现焊接电流为175A的时候,焊接质量最差,需要选择 155A-165A的焊接电流。在实际的研究中,还需要加强研究,在操作中按照相关标准进行,并且结合实际情况,选取最合适的电流。
参考文献
        [1]温飞娟,郭予,张子妍,王查理.Q235B钢全位置焊接工艺[J].焊接技术,2019,48(12):43-46.
        [2]邰驰,高志刚,陆建国.分析不同焊接电流下Q235B钢焊接接头金相组织[J].化学工程与装备,2019(02):236-238.
        [3]谢芋江,周培山,杨祥海,景勇俊.Q235B钢薄板RSW焊接接头金相组织分析[J].电焊机,2013,43(07):103-106.
        [4]瞿辉,戴晓娇,赵金菊.超声波无损检测技术的发展与应用[J].机电信息,2020(02):82-83.

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