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摘要本课题利用法国SAF双丝焊系统在低碳钢板表面熔敷焊接一层铁铝合金层。焊接试验结果表明：当主丝（铝焊丝）焊接电流230-240A之间 ，电弧电压在20-21V之间，辅丝 （钢焊丝）焊接电流255-265A之间，电弧电压在22-23V之间，焊接速度70cm/min，时，焊接过程稳定，焊缝成型良好。 且采取焊前及层间预热200-250℃的措施后，熔敷层的裂纹倾向明显降低。硬度检测表明熔敷层的硬度在380HV-420HV范围内，且耐磨性较好。金相分析结果表明，熔敷层呈现粗大的柱状晶，且柱状晶内部有很多析出的相，此相为Fe3Al相。关键词 双丝焊 Fe3Al 焊接规范 硬度 金相组织毕业设计说明书（论文）外文摘要8527
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Title Microstructure and Properties of Fe-Al surfacing layer
Abstract
The subject of the use of twin wire welding system in France SAF welding layer of iron aluminum alloy layer deposited in low-carbon steel plate surface melting. Welding test results show that: when the main wire (aluminum wire) welding current 230-240A, arc voltage 20-21V auxiliary wire (steel wire) welding current 255-265A, arc voltage 22-23V, when the welding speed 70cm/min, the welding process is stable and good weld shape. And take measures Preheat 200-250 ° C before welding and interlayer, the crack tendency of the cladding layer is significantly reduced. The hardness test showed that the hardness of the cladding layer within 380HV-420HV, and wear better. The metallographic analysis showed that the deposited layer showing coarse columnar grains and the columnar grains within the precipitated phase, this phase is Fe3Al phase.
Keywords Twin wire welding specification of Fe3Al welding Hardness
Microstructure
目录
1 引言 4
1.1 铁铝焊接的方法 5
1.1.1摩擦焊 5
1.1.2 爆炸焊 6
1.1.3钎焊 6
1.1.4扩散焊 6
1.1.5电弧焊 7
1.1.6激光焊、电子束焊 7
1.1.7磁脉冲焊 7
1.2 双丝电弧焊的研究现状 8
1.3 双丝电弧焊的优点及其应用 9
2 实验原理及实验方案设计 10
2.1 实验原理 10
2.1.1 异种金属的焊接 10
2.1.2异种金属的焊接性分析 12
2.1.3铁铝焊接的主要困难 13
2.2 焊接设备 15
2.3 实验方案设计 16
2.4 实验材料 17
3 双丝焊实验及结果分析 18
4 硬度测试 23
5 耐磨性测试 25
6 金相观察 27
6.1 宏观组织 27
6.2 微观组织 27
7 分析讨论 31
结 论 34
致 谢 35
参 考 文 献 36
1 引言
铝与钢的连接已成为焊接领域中的热点和难点问题, 铝和钢的焊接存在异种金属无法避免的材料物理及化学性能上的差异，如何将这种差异所带来的负面影响降低最低，是当前研究钢铝焊接的主要针对点。雷振[1]等人分析了铝与钢的焊接性，综述了国内外铝与钢异种金属焊接的研究与发展状况，重点介绍了目前应用于铝与钢连接的焊接方法，并对各种焊接方法的优缺点作了分析比较。李亚江[2]等人对异种难焊金属的焊接性进行了研究，给出了焊接性的优劣，给异种金属的焊接提供了参考的依据。目前已采用的焊接方法有磨擦焊、爆炸焊、钎焊、扩散焊、电弧焊、激光焊和磁脉冲焊等。各种焊接方法原理上的不同，所受的约束条件不同，其对应的焊接接头性能也有一定差别。铝及铝合金因密度小、比强度高,具有良好的导电性、导热性和耐腐蚀性以及在低温下保持良好力学性能等特点,在航空航天、汽车、交通运输、国防等工业部门得到了广泛的应用。而钢是一种应用最广的材料,在制造业中始终处于主导地位,特别是一些新型的钢种,比如耐热钢、高强钢等,具有优良的塑韧性、冷热加工性能和耐腐蚀性能,大量应用于石油、化工、宇航及核工程等重要焊接结构中。为了充分利用材料的固有优势,节省材料,减轻重量,铝与钢异种金属连接结构具有独特的优势和良好的经济效益。铝与钢焊接的主要问题是两者之间的固溶度较低、热物理性能差异较大,两者之间极易反应生成脆性的金属间化合物,严重恶化了接头的力学性能,这已成为焊接领域的研究热点和难点问题。对于容易被磨损的材料，常用在其表面堆焊一层较硬的材料的方法来提高其耐磨性，铁铝异种材料的焊接过程中当铁铝的成分控制适当时能够得到硬度较大的Fe3Al，我们能够在比较软的低碳钢表面熔敷一层铁铝来提高其耐磨性。