q235a钢与304不锈钢焊接接头组织与性能的研究【字数：13353】
Q235A钢属于碳钢，塑韧性较好，304钢是奥氏体不锈钢，性能优异，耐热耐蚀性强。这两种材料的焊接技术缺少深入研究，考虑到Q235A碳钢与304奥氏体不锈钢焊接的经济性，充分发挥材料各自的优势，进行对接焊接实验，论文中对选取A302焊条手工电弧焊记为A组，选取ER309L焊丝钨极氩弧焊记为B组，不填充焊丝钨极氩弧焊记为C组进行了研究，具体发现为以下几点采用手工电弧焊时，接头组织呈现为奥氏体+骨骼状的δ铁素体，接头强度值最高，采用填充ER309L焊丝GTAW焊时,接头组织为板条状铁素体+奥氏体，接头组织耐蚀性最好，而采用不填充焊丝GTAW焊时，接头组织为板条状马氏体，焊缝区马氏体硬度值特别大，强度值最低，耐蚀性差。综合比较而言，填充ER309L焊丝钨极氩弧焊方式得到的接头性能最优异，A302焊条手工电弧焊仅次之，GTAW焊不填充焊丝不符合要求，采用填充ER309L焊丝GTAW焊符合生产的需要，经济性较好，故广泛使用。
目 录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1课题简介和意义 1
1.2 Q235A钢和304不锈钢异种钢焊接概述 1
1.2.1焊接材料简介 1
1.2.2焊接能力研究 1
1.2.3研究进展 2
1.3手工电弧焊技术概述 3
1.3.1手工电弧焊技术简介 3
1.3.2使用特点 3
1.3.3应用方向 3
1.4钨极氩弧焊技术概述 3
1.4.1钨极氩弧焊技术简介 3
1.4.2使用特点..............................................................................................................................................3
1.4.3应用方向 4
1.5研究方向以及方案 4
1.5.1本文探讨的重点内容 4
1.5.2 技术路线 4
第二章 实验材料及方法 6
2.1引言 6 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
2.2焊接接头金相试样的准备 6
2.2.1实验材料 6
2.2.2焊接工艺与设备 7
2.3接头组织显微分析 9
2.3.1金相试样的制备 9
2.3.2金相试样分析方法 9
2.4接头显微硬度测量 10
2.4.1实验设备 10
2.4.2实验方法及过程 10
2.5接头拉伸性能测量 11
2.5.1拉伸实验设备 11
2.5.2拉伸实验方法及过程 11
2.6接头电化学腐蚀性能测试 12
2.6.1电化学实验设备 12
2.6.2电化学方案 12
2.7本章小结 12
第三章 不同焊接方法对焊接接头组织的影响 13
3.1引言 13
3.2接头的组织研究 13
3.2.1母材显微组织分析 13
3.2.2组织形态变化过程分析 13
3.2.3焊缝区显微组织分析 15
3.2.4熔合区显微组织分析 17
3.2.5热影响区显微组织分析 18
3.3本章小结 20
第四章 不同焊接方法对焊接接头力学性能的影响 21
4.1引言 21
4.2焊接接头显微测试结果与分析 21
4.3接头的拉伸结果与分析 22
4.3.1拉伸试验结果 22
4.3.2拉伸试验结果分析 23
4.4本章小结 23
第五章 不同焊接方法对焊接接头耐蚀性的影响 25
5.1引言 25
5.2电化学腐蚀试验结果与分析 25
5.2.1极化曲线实验结果 25
5.2.2电化学交流阻抗测试试验结果 26
5.3本章小结 27
第六章 结论 28
参考文献 29
致谢 31
第一章 绪论
1.1课题简介和意义
课题紧系工程实际，研究的是Q235A钢与304钢板对接焊接，选用手工电弧焊、钨极氩弧焊两种方式，选择正确的填充物焊条A302，焊丝ER309L，完成异种钢的焊接。选择合适的设备观察组织，分析接头的拉伸、硬度性能，分析接头之间的抗腐蚀能力,对数据结果进行对比研究。
21世纪以来的快速发展节奏，各个领域的争相开拓，使得一些原始的设备逐渐被淘汰，不能满足现在的使用要求性能，这时候展现出对零件、构造件方面的急迫研究。[13]例如，在航空、航天研究中，材料的刚度、高比强度、抗疲劳性，耐高温性、耐腐蚀性以及使用期限长的要求是必须的。这种情况下，使用昂贵材料又不符合经济条件，如此发展的需求下,我们可以采用异种钢焊接技术, 将两种以及多种不同性能的材料焊接起来,形成一个整体, 这样其所拥有金属的化学以及物理特性能够完全地发挥[46],最大程度的发挥各种材料的优势,展现它们的价值。这种方法越来越受到人们的关注和重视，异种钢焊接不但可以节省昂贵材料，降低生产成本，而且具有很强的价格市场方面的优势，[79]人们在化学、材料、机械等领域都在进行研究[1012]，近年使得异种钢焊接迅速发展。主要研究方向是复合板、高强钢等。
1.2 Q235A钢和304不锈钢异种钢焊接概述
1.2.1焊接材料简介
Q235A 钢是碳钢，塑韧较好，碳含量低，有一定的伸长率，焊接性能优异，最主要的是售价低。Q235A钢广泛应用于轧制钢板、钢管，在结构件方面也得到了发展，如螺栓、拉杆等，其优良的应用使得人们对碳钢的发展不断的展开研究。
304钢本质上讲奥氏体不锈钢，Ti元素稳定性好，含碳量低，同样的钢种而言，性能较好，例如耐蚀性，耐热性塑韧性等，焊接完成后并不需要进行热处理的步骤。被大量应用于化工、航天、医疗等工业领域中。
1.2.2焊接能力研究
两个或多个不同的材料焊接在一起，在生产以及工程中能否广泛推及，由结合性能、使用性能两个大方面决定。研究中Q235A钢和304钢基本性能化学组成方面的差异，使得接头存在各个区域不能实现完美相熔合，C在其中会存在一边浓度大一边浓度小的情况，与稀释有关[1316]。
其它特殊的问题：
（一）焊缝区域裂纹的产生
目 录
摘要 I
Abstract II
第一章 绪论 1
1.1课题简介和意义 1
1.2 Q235A钢和304不锈钢异种钢焊接概述 1
1.2.1焊接材料简介 1
1.2.2焊接能力研究 1
1.2.3研究进展 2
1.3手工电弧焊技术概述 3
1.3.1手工电弧焊技术简介 3
1.3.2使用特点 3
1.3.3应用方向 3
1.4钨极氩弧焊技术概述 3
1.4.1钨极氩弧焊技术简介 3
1.4.2使用特点..............................................................................................................................................3
1.4.3应用方向 4
1.5研究方向以及方案 4
1.5.1本文探讨的重点内容 4
1.5.2 技术路线 4
第二章 实验材料及方法 6
2.1引言 6 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
2.2焊接接头金相试样的准备 6
2.2.1实验材料 6
2.2.2焊接工艺与设备 7
2.3接头组织显微分析 9
2.3.1金相试样的制备 9
2.3.2金相试样分析方法 9
2.4接头显微硬度测量 10
2.4.1实验设备 10
2.4.2实验方法及过程 10
2.5接头拉伸性能测量 11
2.5.1拉伸实验设备 11
2.5.2拉伸实验方法及过程 11
2.6接头电化学腐蚀性能测试 12
2.6.1电化学实验设备 12
2.6.2电化学方案 12
2.7本章小结 12
第三章 不同焊接方法对焊接接头组织的影响 13
3.1引言 13
3.2接头的组织研究 13
3.2.1母材显微组织分析 13
3.2.2组织形态变化过程分析 13
3.2.3焊缝区显微组织分析 15
3.2.4熔合区显微组织分析 17
3.2.5热影响区显微组织分析 18
3.3本章小结 20
第四章 不同焊接方法对焊接接头力学性能的影响 21
4.1引言 21
4.2焊接接头显微测试结果与分析 21
4.3接头的拉伸结果与分析 22
4.3.1拉伸试验结果 22
4.3.2拉伸试验结果分析 23
4.4本章小结 23
第五章 不同焊接方法对焊接接头耐蚀性的影响 25
5.1引言 25
5.2电化学腐蚀试验结果与分析 25
5.2.1极化曲线实验结果 25
5.2.2电化学交流阻抗测试试验结果 26
5.3本章小结 27
第六章 结论 28
参考文献 29
致谢 31
第一章 绪论
1.1课题简介和意义
课题紧系工程实际，研究的是Q235A钢与304钢板对接焊接，选用手工电弧焊、钨极氩弧焊两种方式，选择正确的填充物焊条A302，焊丝ER309L，完成异种钢的焊接。选择合适的设备观察组织，分析接头的拉伸、硬度性能，分析接头之间的抗腐蚀能力,对数据结果进行对比研究。
21世纪以来的快速发展节奏，各个领域的争相开拓，使得一些原始的设备逐渐被淘汰，不能满足现在的使用要求性能，这时候展现出对零件、构造件方面的急迫研究。[13]例如，在航空、航天研究中，材料的刚度、高比强度、抗疲劳性，耐高温性、耐腐蚀性以及使用期限长的要求是必须的。这种情况下，使用昂贵材料又不符合经济条件，如此发展的需求下,我们可以采用异种钢焊接技术, 将两种以及多种不同性能的材料焊接起来,形成一个整体, 这样其所拥有金属的化学以及物理特性能够完全地发挥[46],最大程度的发挥各种材料的优势,展现它们的价值。这种方法越来越受到人们的关注和重视，异种钢焊接不但可以节省昂贵材料，降低生产成本，而且具有很强的价格市场方面的优势，[79]人们在化学、材料、机械等领域都在进行研究[1012]，近年使得异种钢焊接迅速发展。主要研究方向是复合板、高强钢等。
1.2 Q235A钢和304不锈钢异种钢焊接概述
1.2.1焊接材料简介
Q235A 钢是碳钢，塑韧较好，碳含量低，有一定的伸长率，焊接性能优异，最主要的是售价低。Q235A钢广泛应用于轧制钢板、钢管，在结构件方面也得到了发展，如螺栓、拉杆等，其优良的应用使得人们对碳钢的发展不断的展开研究。
304钢本质上讲奥氏体不锈钢，Ti元素稳定性好，含碳量低，同样的钢种而言，性能较好，例如耐蚀性，耐热性塑韧性等，焊接完成后并不需要进行热处理的步骤。被大量应用于化工、航天、医疗等工业领域中。
1.2.2焊接能力研究
两个或多个不同的材料焊接在一起，在生产以及工程中能否广泛推及，由结合性能、使用性能两个大方面决定。研究中Q235A钢和304钢基本性能化学组成方面的差异，使得接头存在各个区域不能实现完美相熔合，C在其中会存在一边浓度大一边浓度小的情况，与稀释有关[1316]。
其它特殊的问题：
（一）焊缝区域裂纹的产生
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