工艺参数对CO2单面焊成形的影响开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

随着工业的不断发展，各制造业对连接技术提出了更多的要求。而焊接作为重要的金属间连接方式之一，被寄予了很高的期待。其中的一种焊接方式---单面焊双面成型(简称单面焊)是将传统的双面焊接工艺转化为仅从单面施焊的工艺过程,此工艺在工件不翻身的情况下，可将劳动强度大且难以掌控的仰焊转化为焊缝成形条件好、易于操作的平焊，并且节省了反面清根工序，是一种高效、节能的新型焊接工艺，该工艺可有效地保证焊接质量，提高生产效率，降低生产成本具有十分显著的经济效益和社会效益。并且单面焊作为一种高效的焊接技术已广泛的应用于船舶、压力容器、桥梁和各种大型钢结构及设备的制造，从而国内外都非常重视单面焊接工艺的研究和应用，尤其是强制单面焊成型技术。

本课题主要研究工艺参数对二氧化碳单面焊成形的影响，经研究统计发现，可能对成形产生较大影响的工艺参数有:焊接电流、电弧电压、焊接速度、坡口角度、坡口间隙、钝边高度、陶质衬垫等,而本课题主要研究焊接电流、坡口间隙对二氧化碳单面焊焊缝成型的影响。

为了进一步完善二氧化碳单面焊的焊接工艺，具体了解各工艺参数对单面焊焊接结果的影响，本课题将采用控制变量法研究各参数的影响。相关研究表明，其他条件不变，当焊接电流过大时，易产生背面焊缝成形不良，熔宽、余高增加过快，出现咬边焊瘤等缺陷;电弧电压过高或过低都影响焊缝成形，产生飞溅，易出现气孔或是电弧不稳，焊接质量下降；焊接速度过高，容易出现电弧不稳定，熔池不连续，造成焊接过程不稳定，背面焊接成形较差，而焊接速度过低，焊接热输入增加，电弧力加强，焊缝熔深加大，降低了生产率；破口角度增加，焊接材料的消耗过大，增加了焊接成本，降低了焊接生产率，且结构的变形也增加，但破口角度过小尤其大厚板焊接，易产生未焊透、未熔合、夹渣、背面焊缝成形不良等缺陷；坡口间隙过小，背面焊不透，无法成形，坡口间隙过大，会造成引弧困难或使熔宽过大，熔化金属量增大，影响生产率；钝边高度过大时，会造成焊缝根部熔合不良，焊缝成形恶化，严重时会出现未焊透等缺陷，减小盾边高度，有利于坡口根部融透，背面焊缝成形得到改善；没有陶制衬垫时，对焊接工艺要求很严格，且焊缝质量难以保证，而有陶制衬垫时，适用焊接范围较宽，焊缝质量易保证。由此可见，各个参数相互制约，相互影响，本课题将从实验中选出适合各厚度材料的最佳方案。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容

材料制备：分别制备含有不同工艺参数（包含坡口间隙分别为3/5/7mm、钝边高度为0、板厚为10mm）的材料，至少9份。

材料表征：坡口正面和背面20mm范围内清除铁锈、油脂、污物等，露出金属光泽。

2.2研究目标

1、了解，单面焊陶质衬垫的基础知识；

2、学习掌握国内外陶制衬垫单面焊的研究动态和发展方向；

3、制定二氧化碳单面焊工艺实验方案，根据试验方案进行相关工艺试验，分析焊接工艺参数对焊缝成形的影响。

2.3技术方案

1、按照控制变量法，分别对不同参数（包括焊接电流、电弧电压、坡口间隙、钝边高度、）下的试验材料进行焊接试验，得到不同的焊缝成果，将焊缝材料制成样本，测试其接头的性能，具体分组如下：

2、将所得的数据挑选后制成表格，对数据进行分析、归纳、研究，找出最佳试验数据范围。并通过再次试验对试验结果进行校正与检验。

3、检验后，将试验结果通过论文的形式呈现出来，交给导师检查。

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅文献资料，完成不少于5000字的英文翻译。明确研究内容，了解研究所需的材料、仪器设备。确定技术方案，并完成开题报告；

第4-5周：试样准备与加工；

第6—10周：以确定好的实验方案进行试验研究；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]杜学铭，张建强.陶瓷衬垫co2气体保护焊单面焊接工艺研究[j].船海工程.2002.（1）：21-24

[2]曾平.药芯焊丝co2单面焊接工艺的研究[j].焊接技术.2003.32（6）：47-48

[3]王小平，胥锴.超低碳奥氏体不锈钢陶瓷衬垫单面焊双面成型焊接工艺试验[j].热加工工艺.2014.43（9）：201-205