高强钢用药芯焊丝YCJ91K2熔敷金属的组织及性能分析开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

药芯焊丝作为新一代焊接材料，其具有焊接工艺性能好，焊接生产效率高，焊接成本低，焊接质量优异，容易操作，焊丝品种多种多样等优点，在全球各地已经受到人们的普遍欢迎，并广泛地应用到工业制造各行业。自80年代以来，药芯焊丝在美国、日本、欧洲等国家得到了很快的发展，美国于50年代大力发展使用药芯焊丝，至60，70年代已广泛地应用这一材料；日本从80年代初至今，年产量猛增，早已超过了焊条的产量，并有直追实芯焊丝的趋势；我国对药芯焊丝的研制始于上世纪60年代初，但由于投放的人力物力不够，且受当时技术水平、市场情况等方面制约，在生产中的应用很少。

2008年世界主要国家和地区的焊材构成结构：在日本，焊条占整个焊材的比例为14％，药芯焊丝为27％，实心焊丝为48％；在韩国，焊条占整个焊材的比例为20％，药芯焊丝为36％，实心焊丝为34％；在欧洲，焊条占整个焊材的比例为17％，药芯焊丝为14％，实心焊丝为62％；在北美，焊条占整个焊材的比例为18％，药芯焊丝为19％，实心焊丝为58％。而在中国，焊条占整个焊材的比例为51％，药芯焊丝为8％，实心焊丝为28％。可见，工业发达国家传统焊条使用比例较低，而药芯焊丝和实心焊丝在整个焊材中的比例较高。随着金属粉型药芯焊丝在造船等行业的推广，将带动各药芯焊丝生产企业加大投入研发。其中，美国和日本开发的金属粉药芯焊丝，既有相同之处，也有不同特点。日本开发的各类金属粉药芯焊丝，偏重于提高熔敷速度和效率，大都只能进行平焊和平角焊，少数品种可用于横焊, 但基本不能适用于焊接。美国的金属粉药芯焊丝在注重提高焊缝内在质量的同时，还注重改善焊接工艺性能，提高熔敷效率，一些品种可适用于全位置焊接。国内药芯焊丝品种主要有钛型气保护、碱性气保护和耐磨堆焊三大系列。其中前两种以细丝气保护为主，耐磨堆焊以粗丝为主。目前药芯焊丝中使用量最大的仍然是钛型气保护药芯焊丝，作为主导型产品约占全部药芯焊丝的90％。进一步改进其工艺性能，提高其力学性能和抗裂性依然是钛型气体保护药芯焊丝的主攻方向

现阶段，市场的需求和竞争的加剧将加速药芯焊丝厂家不断完善生产配方、生产工艺、生产设备, 加大药芯焊丝高端产品的研发，国产药芯焊丝的质量必将大大提高，品种进一步优化，生产效率提高，生产成本将会进一步降低，应用行业会逐步从造船行业向钢结构、石油、化工、桥梁工程及机械制造等行业普及、推广。

2. 研究的基本内容与方案

1 研究（（设计）的基本内容、目标

近年来，药芯焊丝具有年优良的焊接工艺特性，高的生产率，良好的接头质量而得到广泛的应用。当用于焊接屈服强度不大于450 mpa的热轧、控轧、常化和调质钢时，药芯焊丝焊缝强度和韧性均能与相应的母材匹配或略优，但若将药芯焊丝用于强度级别大于600mpa的高强钢时，其力学性能，尤其是断裂韧性以及焊缝的显微组织和影响焊缝力学性能的因素均有待研究。

本实验选用q235钢和ycj91k2药芯焊丝，采用常规技术方案，研究并分析熔敷金属的组织性能。研发的难点在于：提高焊缝强度并保证-40℃焊缝金属冲击吸收功kv2≥50j。借鉴国内外先进的合金化理论，在保证焊缝金属的拉伸性能满足相应规范要求前提下，通过选择合金种类、调整合金过渡形式等方式，获得足够的低温韧性，并有良好的全位置焊接工艺性。关键技术包括以下几个方面：1）合金强韧化技术2）细化晶粒的结晶形核技术

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4－7周:用ycj91k2药芯焊丝焊接熔敷试板测试熔敷金属力学性能。

第8－11周:制备金相试样观察其微观组织。

第12－14周:总结实验数据，完成并修改毕业论文。

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.孙咸.钛型渣系气体保护药芯焊丝的冶金过程与工艺特性探讨[j].机械工人，2004， 8:26-28.

3.余胜甫，李志远，刘顺洪等.高韧性药芯焊丝焊缝金属的显微组织[j].材料开发与应用，1999,6：20-23.