1. 研究目的与意义（文献综述）
低合金耐热钢兴起于20世纪30年代，其主要是在普通碳素钢中加入cr、mo、v、nb、ti、b、w等合金元素形成的。随着人们生活水平的提高，对于耐热钢的需求日益增加。其中低合金耐热钢由于其良好的耐腐蚀性能，耐热性以及较好的力学性能与较低的价格，更是在电力、化工、石油、、航空等高速发展的尖端行业被广泛应用，所以对于低合金耐热钢的焊接也相应地有更高的要求。
低合金耐热钢焊接材料随着钢种的不断开发而快速发展，国内外对于低合金耐热钢焊材的各项标准也有规定。目前，焊接低合金耐热钢的焊材主要采用耐热钢焊条，但是采用耐热钢焊条会导致许多问题例如冷裂纹，热影响区软化等，必须通过焊前预热与pwht来提高焊缝性能。
2. 研究的基本内容与方案
硼是对抗热裂性影响最坏的元素，与铁，镍都能形成低熔点共晶，会降低固相线温度，增加热裂纹敏感性。但是，硼是焊缝中重要的微量合金元素，其含量微小变化都会对焊缝的组织性能产生很大的影响。药皮中的三氧化二硼会与Al，Mg合金发生反应：B2O3 2Al=Al2O3 B,B2O3 3Mg=3MgO 2B，生成的B过渡到熔敷金属内，在熔敷金属中适量的B可以使熔敷金属内形成均匀细小的针状铁素体，从而改善组织的力学性能，过高含量的硼会生成上贝氏体与粒状贝氏体，含量较低的硼则会使组织中生成大量先共析铁素体，都会影响组织的性能。本课题选择CJR307焊条作为研究对象，通过控制药皮中三氧化二硼的量，对试样进行性能试验与组织观察，从而确定药皮中B2O3的最佳加入量。
1.确定实验材料及工艺：试验用钢板为普通船用低碳钢板Q235B级板，规格为300mm×100mm×20mm,焊芯采用H08GX，规格为4.0×400mm，焊条型号为CJR307耐热钢焊条，根据下表的药皮配方，制作焊条
焊接工艺参数
| 电源极性 | 焊接电流/A | 道间温度/℃ |
| 直流反接 | 160-165 | 160-170 |
表1 焊条药皮配方
2.确定焊接参数之后，，将试板开V型坡口，其装配示意图如下图所示，开启焊机，用制作的5种焊条分别按规定的焊接参数焊接
焊接实验试板装配示意图
| 名称 序号 | 1# | 2# | 3# | 4# | 5# |
| 大理石 | 44 | 44 | 44 | 44 | 44 |
| 萤石 | 19 | 19 | 19 | 19 | 19 |
| 石英 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| 金红石 | 5 | 5 | 5 | 5 | 5 |
| 45#Si-Fe | 6 | 6 | 6 | 6 | 6 |
| 电解Mn | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Cr | 4 | 4 | 4 | 4 | 4 |
| Mo-Fe | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
| Mg-Al合金 | 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| CMC | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 纯碱 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| B2O3 | 0 | 0.3 | 0.5 | 0.7 | 1 |
| 石墨 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 |
| 270铁粉 | 10.7 | 10.4 | 10.2 | 10 | 9.7 |
3. 焊接完成后，选择一段长4—10mm的表面光滑、饱满的焊缝，采用切割机将其切下，经打磨抛光后，得到四块编号依次为1、2、3、4、5的焊缝金相组织
4. 使用金相显微镜观察金相组织并拍照，与金相图谱对照，从而分析药皮中三氧化二硼量对CJR307焊缝组织的影响
5.进行冲击实验，得到在药皮中不同的三氧化二硼量下，焊缝的拉伸力学特性，从而得到其屈服强度、抗拉强度、延伸率、断面收缩率等力学性能的变化情况。
6. 进行实验总结，包括数据处理、实验结果分析，从而得到药皮中三氧化二硼量对CJR307焊缝组织及性能的影响的结果，从而得到CJR307焊条中三氧化二硼的最佳加入量。
3. 研究计划与安排
第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备；确定技术方案，并完成开题报告；
第4－10周：熔敷金属力学性能试验；
4. 参考文献（12篇以上）
[1] 张文钺.焊接冶金学[m].北京：机械工业出版社，2007.
[2] 崔占全．金属学与热处理[m]．北京：北京大学出版社，2010．
[3] 栗卓新，张莉，李国栋等. 低合金耐热钢焊接材料及接头性能的现状及发展趋势[j].新技术新工艺，2007，(5)：11-15.
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