先进修复及再制造技术
综合实验报告
班 级：成型三班 姓 名：徐杰
学 号： 指导老师： 刘艳、马传平 2014年6月8日
先进修复及再制造技术
—堆焊工艺设计实验
班级：成型三班 组员：徐杰 陈振华 蔡万青 张洋 李遥 老师：刘艳 马传平
一、实验目的
1.了解堆焊的基本原理； 2.观察堆焊焊接的过程，掌握简单的实验操作； 3.通过对实验结果的分析加深对理论知识的理解。
二、实验内容
1.通过控制不同的工艺参数对平板进行堆焊； 2.对堆焊后的焊件进行切割，分析金相组织和硬度值分布； 2.分析堆焊工艺的优缺点及应用范围。
三、实验仪器、设备及材料
1、nb-350igbt型逆变焊机；
2、送丝机控制箱1个 ；
3、轻型单丝埋弧自动焊小车一台；
4、jdhs-38#药芯焊丝一盘 ；
5、钢板若干块。
四、实验原理及方案
堆焊方法是焊接技术的一个分支。就其物理本质、冶金过程和热过程的基本规律而言，与一般焊接过程是相同的。但是，它的目的不一样，它不是为了联接工件，而是采用焊接的方法，在零件的表面堆敷一层或几层具有一定性能材料的工艺过程，主要用于修复零件或者增加其耐磨、耐热、耐蚀等方面的特殊性能。
通过查阅资料并在掌握理论知识的基础上，自主设定焊接工艺参数，进行堆焊的实验。工艺参数如下表所示：
表1 自主设计的堆焊焊接工艺参数
工艺参数 参数值
电压(v) 26.5 焊接速度(mm/s) 12 干伸长(mm) 14
五、实验步骤
1.选择合适的试板，用砂轮对试件表面进行打磨除锈； 2.按设计的方案对设置堆焊过程的工艺参数； 3.用焊渣将焊丝和要焊接的区域盖住，避免弧光污染； 4.开始堆焊，记录过程中的电流和电压；
5.完成每一道堆焊后都需要进行敲渣处理并观察其宏观外貌，继续进行下一道堆焊，直至完成10次堆焊。
6.用线切割方法将焊件切块，观察各堆焊道的显微组织，并测量硬度值。
六、实验注意事项
堆焊过程注意弧光灼伤眼睛。
七、实验结果与分析
1、堆焊后的宏观形貌：
如图1所示，由10道焊缝呈四层金字塔形堆焊在试板面上，相邻的焊道间存在着间隙，并没有紧挨在一起。
图1 堆焊后的宏观形貌
2、根据堆焊过程中所记录的电流和电压值并结合堆焊后板件的宏观形貌对结果进行分析：
实验中记录的电流和电压的值如表2所示。有数据分析并结合板件的宏观形貌，我们发现：虽然设定的电压值为定值，但由于堆焊过程的影响，电流和电压都会发生变化。如果电流较大时，则电弧的穿透能力逐渐增大，焊丝的熔化速度也增大，因此，熔透深度增大，熔宽增大，堆焊余高也增加（会增加应力集中）。
表2 堆焊过程中的电流和电压值 电压(v) 堆焊设计电压值：26.5 26.6 电流(a) 254 26.6 298 26.6 251 26.7 259 26.7 242 26.6 242 26.5 217 26.6 250 26.8 202 26.6 213
3、对堆焊后各层的金相组织进行分析：
堆焊后，对板件进行切割并进行金相组织的观察，得到的各层的金相图如下图所示，且通过对金相图的观察和分析，随着堆焊层数的增多，该区域的相当于同时进行了焊前的预热和焊后的热处理，随意累积堆焊的材料组织更加均匀，没有应力的集中，组织性能更好。
母材金相图(200x) 中间层焊缝区(200x) 中间层热影响区 (200x) 中间层熔合区 (200x) 最高层焊缝区(200x) 最高层熔合区 (200x) 最高层母材区(200x) 最高层热影响区(200x) 图2 各层金相图
4、根据测得的硬度，进行分析；
在10kg载荷的作用下，得到的从最高焊缝至母材的微氏硬度值如下表所示： 编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 微氏硬度 233.27 226.16 240.73 234 240.73 241.49 231.11 228.26 214.80 根据上述表中的数据，可得到硬度值的分布图，如图3所示：
由横截面上最高层到母材的硬度变化曲线来看，经堆焊后，堆焊层的硬度值要大于母材的硬度值。
八、思考题
1.堆焊工艺与一般的焊接工艺区别是什么？
答：堆焊主要是以获得特定性能的表层、发挥表面层金属性能为目的，所以堆焊篇二：电路焊接实训报告
电路焊接
实训报告
班级：
学号：
姓名：
指导教师：
成绩：
一 实习时间
2010年12月15日 ～2010年12月17日
二 实习地点
沈阳理工大学应用技术学院电工电子实验室6101 三 实习目的
通过一个星期的电子实习，使学生对电子元件和电子电路（数字万用表）的组装、调试有一定的感性和理性认识，为日后深入学习电子技术的相关课程奠定基础。同时实习使学生获得了电子电路板与产品的实际生产知识和装配技能，培养了学生理论联系实际的能力，提高了学生分析问题和解决问题的能力，增强了独立工作的能力。最主要的是培养了学生与其他同学的团队合作、共同探讨、共同前进的精神。 具体如下：
1、熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。
2、基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。
3、掌握与熟悉电工电子器件与产品的调试方法和基本步骤，熟悉手工制作电子电路板的工艺流程，能够根据电路原理图，元器件实物设计并制作电子电路板。
4、熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的电子器件图书。
5、能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和电工工具
6、了解电子产品的焊接、调试与维修方法。
四、实习内容
1、任务 讲课 操作
2、讲解焊接的操作方法和注意事项； 1）.讲解印电子电路的设计要求、方法和设计原理； 2）.讲解电子电路板的生产工艺流程； 3）.讲解了电子电路图的识图方法。 4）.练习焊接；
3.分发与清点元件。 绘制电路的原理图： 1）.讲工作原理及其分类； 2）.讲解元器件的类别、型号、使用范围和方法以及如何正确选择元器件。 3）.讲解如何使用工具测试元器件 组装、焊接与调试。电路的原理图如下：
五 对焊接实习的感受 （1500~3000字）
上周是不寻常的一周，通过这周的学习，我明显感觉自身素质提高了很多，下面就是我总结上周的实训心得。 组装万用表，看似简单，万用表也是我们日常生活经常看到和用到的，可这就包含了两大难点：一是焊接电路，二是万用表的安装。
首先是焊接，焊接真是困难重重，以前也只是看到别人焊东西，从来没自己动过手，正所谓“知易行难”，往往表面简单的东西里面包含着很多道理，焊接亦是如此。我把焊接里面的学问大致总结了下，大概有以下几点： 1.焊接前一定要注意，烙铁的插头必须插在右手的插座上，不能插在靠左手的插座上。烙铁通电前应将烙铁的电线拉直并检查电线的绝缘层是否有损坏，不能使电线缠在手上。通电后应将电烙铁插在烙铁架中，并检查烙铁头是否会碰到电线等易燃用品。烙铁加热时以及加热后不能用手接触烙铁的发热金属部分，以免烫伤或触电。 2.新电烙铁的最初使用，新的电烙铁不能拿来就用，需要先在烙铁头镀上一层焊锡，方法是：用锉刀把烙铁头锉干净，按上电源，在温度渐渐升高的时候，用松香涂在烙铁头上；待松香冒烟，烙铁头开始能够熔化焊锡的时候，把烙铁头放在有小量松香和焊锡的砂纸上研磨、各个面都要磨到，这样就可使烙铁头镀上一层焊锡从而加强烙铁头寿命。 3.如果烙铁头上挂有很多的锡，不易焊接，可在烙铁中带水的海绵上或者在烙铁架的钢丝上抹去多余的锡。不可在工作台或其他地方抹去。 4.焊接练习板是一块焊盘排列整齐的线路板，先将一根电线芯剥出，插入焊接练习板的小孔中，练习板放在焊接木架上进行焊接。 5.焊接时先将电烙铁在线路板上加热，大约两秒后，接焊锡丝，观察焊锡丝的多少，不能太多，造成堆焊；也不能太少，造成虚焊。但焊锡熔化，发出光泽时焊接温度最佳，应立即将焊锡丝移开，再将电烙铁移开。为了再加热中使加热面积最大，要将烙铁头的斜面靠在元件引脚上，烙铁头的顶尖抵在电路板的焊盘上。焊点高度一般在2毫米左右。
之后就是万用表的安装，主要分为以下几步： 1．二极管、电容等的认识：
判断二极管极性时可以用实习室提供的万用表，将红表棒插在“+”，黑表棒插在“—”，将二极管搭接在表棒的两端，观察万用表的偏转情况。 注意观察在电解电容侧面有“—”，是负极，如果电解电容上没用标明正负，也可以根据它引脚的长短来判断，长脚为正极，短脚为负极。 2．万用表中元器件的焊接：
为了保证焊接的整齐美观，焊接时应将电路板板架在焊接木架上焊接，两边架空的高度要
一致，元件插好后，要调整位置，使它与桌面相接触，保证每个元件的焊接高度一致。焊接时，电阻不能离电路板太远，也不能紧贴电路板焊接，以免影响电阻的散热。
当元件焊错时，用烙铁将元件脚上的锡尽量刮除，然后将电路板竖直放置，用镊子在黄色的面将元件引脚轻轻夹出，在绿色面，用烙铁轻轻烫，同时用镊子将元件向相反方向拔除。 3．电刷的安装： 将电刷旋钮的电刷安装卡转向朝上，v形电刷有一个缺口，应该放在左下角，因为电路板的3条电刷轨道中间的2条间隙较小，外侧2条较大，与电刷相对应。当缺口在左下角时电刷接触点上面有2个相距较远，下面2个相距较近，一定不能放错。电刷四周都要卡人电刷安装槽，用手轻轻按下。
以上都结束之后就是万用表的调试了，先装上电池和后盖，将红黑表笔分别插入“+”“-”极，档位开关旋转至欧姆档，红黑表笔靠在一起，观察指针是否转动，并微调校零旋钮进行校零。校零之后，用红黑表笔进行测量电阻阻值，或测干电池两端的电压。如果电压指针反偏，一般是表头引线极性接反；如果测电压示值不准，一般是焊接有问题，应对被怀疑的焊点重新处理。
一周的实习就这样结束了，我回过头想一想总体的感觉虽然辛苦，但很充实在这一周里，我学到了很多有用的知识，我也深深地体会到焊接的辛苦，总体上这一周给我留下的宝贵经验是永远难以忘怀的，并将作为我可以受用终生的财富。
这次实习给我的体会是：第一，在了解、熟悉和掌握一定的焊接基础知识和操作技能过程中，培养、提高和加强了我们的实践能力、创新意识和创新能力。。 第二，在整个实训过程中，老师对我们的纪律要求非常严格，同时加强对填写实习报告、清理工作台、遵守各工种的安全操作规程等要求，对学生的综合工程素质培养起到了较好的促进作用。
这次的实习使我们对自己所学的知识有了进一步的认识，更提高了我们的动手能力，使我们受益匪浅 ，终生受用。
实习实训成绩评价：
指导教师：
2010- -篇三：等离子堆焊实验结果报告
等离子合金粉末堆焊实验报告
摘要：对合金粉末co190在等离子堆焊机上进行注塑机螺杆堆焊实验。总共进行两次实验，实验一和实验二，在实验过程中发现如下问题急需解决。 实验一 实验一焊后实物图如下
实验前对待焊试件进行打磨抛光去除表面杂物以及焊前预热，通过对焊接工艺参数的调节与优化进行粉末堆焊，焊后用通达自有砂轮进行打磨平整，对焊接
表面进行洛氏硬度测试，实验硬度为40-45度之间。通过对实验过程分析得出，焊接硬度未达到co190合金粉末的实际硬度（57-63度）的原因如下： 1.焊接试件在焊后未进行有效的焊后保温，使焊接熔池未达到完全结晶（焊件温度含在300-400℃）的情况下，就直接用磨床对焊件进行干磨损；在合金未完全固化的状态下就进行干磨，焊件在干磨过程中由于摩擦起热，焊件温度仍然会保持在300-400℃高温状况下，必然引起耐磨系数下降，使得焊件的耐磨度下降； 2.在焊件干磨完后，焊件温度会仍然保持在300-400℃下，就对对焊缝表面进行硬度实验，这样在高温情况下，焊件未完全固化，硬度肯定不会达到co190的实际硬度（57-63度）； 3.在焊件干磨完后，一部分空冷，表面出现少量明显的条状裂纹，另一部分直接进行水冷，水冷部分由于温度急速下降，使得焊缝的残余应力未完全释放，导致出现大面积的裂纹，但是由于热胀冷缩的原理，使得裂纹变得细小，肉眼无法观察到，其实表面由于急速冷却裂纹仍然存在，进而使焊缝表面硬度下降。 实验二
实验二焊后打磨前、后实物图
在对实验一的结果分析，对实验过程的不足之处进行了改进，对焊件焊前进行有效预热，焊后按正常程序进行保温，使得焊件处于缓慢冷却的情况下，焊缝内的焊接残余应力得到完全的释放，最后对焊件进行硬度实验和耐磨损实验，实验结果如下： 1.在对实验过程改进之后，通过磨损实验，发现co190合金表面的耐磨性能明显提高，完全达到工件耐磨性要求。 2.焊件表面分别选取7处进行洛氏硬度实验，各点的洛氏硬度分别为：53； 53； 55； 51； 50；52；53.5度，这次硬度得到明显的提高，但是相对于co190合金粉末的实际硬度还是偏低，经过认真的分析，发现影响硬度偏低的主要原因是磨削进刀量太大而导致的，进刀量过大，导致焊缝表面撕裂，形成细微小裂纹，导致硬度下降。 3.解决方案：减少进刀量和换金刚石砂轮，这样就会避免焊缝表面撕裂而导致产生细小裂纹，使得硬度上升，达到理想的耐磨性能，同时达到耐腐蚀性能。 结论：
综合上述两次实验的对比分析，从焊件的耐磨损实验来看，第一次实验的耐磨损度明显低于第二次实验的耐磨损度，究其原因是：第一次实验在焊后未进行有效的焊后保温，使焊接熔池未达到完全结晶（焊件温度含在300-400℃）的
情况下，就直接用磨床对焊件进行磨损实验，这样在高温下的状况下必然引起耐磨系数下降。因此，可以得到如下结论： 1.co190合金粉末的hrc为57-63度，并且具有优良的耐磨损性； 2.只要按照正常程序对焊件进行焊后保温，缓慢冷却，使得合金达到完全固化状态，co190合金完全可以达到耐磨性要求； 3.同时焊件缓慢冷却的情况先使得焊后残余应力得到有效释放，可有效防止裂纹的出现，提高焊件的硬度； 4.在调整好机加工的基础上（如减小磨床进刀量和将砂轮更换为金刚石砂轮），并对焊件的热处理工艺进行改进和优化，具体步骤如（焊后先进行保温，缓慢冷却，使焊接残余应力有效释放，防止裂纹产生，进而提高表面硬度，达到co190实际耐磨性），这样co190粉末的等离子堆焊硬度一定会达到实际要求硬度，并且完全可以超越deloro60+15%碳化钨的综合性能。篇四：焊接报告
冶金综合性能实验
（二）
一实验目的 1.掌握手工电弧焊、自动co2气体保护焊、自动埋弧焊、堆焊、坡口对接、单层焊、多层焊的焊接技术及实验方法。 2.掌握手工电弧焊、自动co2气体保护焊、自动埋弧焊焊接接头常见的内部、外部缺陷种类及分析实验过程中焊缝形成该缺陷的原因。 3.掌握金相试样制取技术，观察焊接接头的金相组织及分析金相组织产生的原理。 4.分析相同母材在焊接方法、接头形式、焊接层数中的任一因素对焊后金相组织的影响
二实验设备及实验材料 1.实验设备
交流电弧焊机bx3-300 逆变式弧焊机wsm-315 nza－1000型自动弧焊机 xd500s微电脑控制co2/mag焊接机 j3ga-400砂轮切割机 hs-bdx48砂带机 抛光机p-2a 金相显微镜xjx-1 2.实验材料
焊接试块45#钢板20*150mm*8mm、q235钢板20*150mm*8mm 焊条j507(e5015)、j422(e4303)，直径φ3.2mm 焊丝h08mn2siφ1.2mm,h08aφ2.0mm 砂轮片、金相砂纸、吹风机、平板玻璃、脱脂棉、硝酸酒精等。
三实验分组 1.实验时每四人一组，严格按分工协作共同完成实验，不允一个人的干其他人不在现场的局面。
2.分析45钢或q235钢焊接接头的金相组织时需要本组金相组织的与其他组的金相组织对比。分组时把自己的对比组找好。 3.实验过程中注意收集实验基础资料。如设备参数、材料种类、焊接参数等数据。
五实验过程及步骤
一) 实验准备 1.堆焊是在一块试板的一端起焊至另一端为止。 2.坡口对接是在两板间留2.0mm间隙后进行点固，呈i型坡口，再由一端起焊至另一端为止。 3.单层焊是在试块上只焊一层。 4.多层焊是在试块上焊三到五层以上。 5.手弧焊时，焊45钢用j507φ3.2焊条，采用直流焊机；焊q235用j422φ3.2焊条，采用交流焊机。焊接电流150a左右焊接。 6.自动co2气体保护焊时采用180-220a，电压30-45v，气体流量10l/min。 7.自动埋弧焊时采用焊接电流150-200a,焊接电压40v，小车速度适中。 二) 安全注意事项 1.注意防止弧光烧伤，飞溅烫伤，穿戴好劳保防护用品。 2.焊接完毕的试样，要用鲤鱼钳夹持，空冷到室温后，才能用手拿，以免烫伤 3.使用砂轮切割机，要用右手握切割机手柄，切割时向下均匀施力。其他人不要站在砂轮机刀片旋转切线方向。 4.粗磨试样一定要用手拿紧打磨，随时沾水冷却试样。不允许戴手套或用钳子夹持试样打磨。
三) 实验步骤 1.第一次实验 1).在教师指导下按小组熟练掌握手工电弧焊、自动co2气体保护焊、自动埋弧焊机的使用方法和堆焊、坡口对接、单层单道焊、多层多道焊的焊接技术。 2).通过训练在教师指导下按不同焊接工艺参数各焊接出一套合格焊接接头。必须仔细记录使用的设备型号、焊接参数、焊后试样表面焊接缺陷的种类及数量，仔细观察分析产生该缺陷的原因。
3).把本组的试样做好记号，自然冷却后等待切割。 2.第二次实验 1).在教师指导下，熟练掌握砂轮切割机、砂轮机、砂带机的使用方法及安全注意事项。 2).先用砂轮机将焊接接头切割成小试样后，用砂轮机粗磨，指导教师检查合格后,将试样保存好,以备下次使用。
3).仔细检查并记录试样内部焊接缺陷种类及数量，简要分析产生内部缺陷的原因。 3.第三次实验 1).将预磨好的试样在教师指导下用金相砂纸上精磨腐蚀抛光。并熟练掌握金相显微镜的使用方法后，放在金相显微镜下观察。 2).观察焊缝焊区、熔合区、热影响区及母材的金相组织，并拍照保存，注意观察和分析焊缝组织产生的原理。
3).要求从母材、焊接方法、焊接层数、接头形式等几方面来分析本组焊后金相组织。 五实验思考题 1.检查焊件外部缺陷，记录下来；切割打磨后检查焊件内部缺陷；简要分析实验时形成外部、内部缺陷的原因。
2.分析45钢或q235钢焊接接头的金相组织。 3.分析相同母材在焊接方法、接头形式、焊接层数中的任一因素对焊后金相组织的影响。
六实验预习要点
1.查阅焊缝常见缺陷及形成原因。 2.查阅45钢与q235钢的焊接性。 3.查阅焊接接头质量的一般影响因素。
评分标准 篇五：对焊接认知实习报告
实验报告：焊接的认知实习
学院（系）：材料科学与工程 专业：材料成型及控制工程 班级： 11材型（卓越）1班 报告人学号： 20114538 报告人姓名：李莹
时 间： 2014.11 焊接的认知实习——对埋弧焊的焊接认知实习
埋弧焊（含埋弧堆焊及电渣堆焊等）是一种电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的方法。其固有的焊接质量稳定、焊接生产率高、无弧光及烟尘很少等优点，使其成为压力容器、管段制造、箱型梁柱等重要钢结构制作中的主要焊接方法。近年来，虽然先后出现了许多种高效、优质的新焊接方法，但埋弧焊的应用领域依然未受任何影响。从各种熔焊方法的熔敷金属重量所占份额的角度来看，埋弧焊约占10%左右，且多年来一直变化不大。
简介： 埋弧焊是当今生产效率较高的机械化焊接方法之一，它的全称是埋弧自动焊,又称焊剂层下自动电弧焊。优点：
生产效率高
这是因为，一方面焊丝导电长度缩短，电流和电流密度提高，因此电弧的熔深和焊丝熔敷效率都大大提高。（一般不开坡口单面一次熔深可达20mm）另一方面由于焊剂和熔渣的隔热作用，电弧上基本没有热的辐射散失,飞溅 也少，虽然用于熔化焊剂的热量损耗有所增大，但总的热效率仍然大大增加。
焊缝质量高
熔渣隔绝空气的保护效果好，焊接参数可以通过自动调节保持稳定，对焊工技术水平要求不高,焊缝成分稳定，机械性能比较好。 劳动条件好
除了减轻手工焊操作的劳动强度外，它没有弧光辐射，这是埋弧焊的独特优点。
应用范围 目前主要用于焊接各种钢板结构。可焊接的钢种包括碳素结构钢，不锈钢，耐热钢及其复合钢材等。埋弧焊在造船，锅炉，化工容器，桥梁，起重机械，冶金机械制造业，海洋结构，核电设备中应用最为广泛。此外，用埋弧焊堆焊耐磨耐蚀合金或用于焊接镍基合金，铜合金也是较理想的。
工艺
简介
焊前准备：埋弧焊在焊接前必须做好准备工作，包括焊件的坡口加工、待焊部位的表面清理、焊件的装配以及焊丝表面的清理、焊剂的烘干等。
①坡口加工
坡口加工要求按gb 986—1988执行，以保证焊缝根部不出现未焊透或夹渣，并减少填充金属量。坡口的加工可使用刨边机、机械化或半机械化气割机、碳弧气刨等。
②待焊部位的清理
焊件清理主要是去除锈蚀、油污及水分，防止气孔的产生。一般用喷砂、喷丸方法或手工清除，必要时用火焰烘烤待焊部位。在焊前应将坡口及坡口两侧各20mm区域内及待焊部位的表面铁锈、氧化皮、油污等清理干净。
③焊件的装配
装配焊件时要保证间隙均匀，高低平整，错边量小，定位焊缝长度一般大于30mm，并且定位焊缝质量与主焊缝质量要求一致。必要时采用专用工装、卡具。
对直缝焊件的装配，在焊缝两端要加装引弧板和引出板，待焊后再割掉，其目的是使焊接接头的始端和末端获得正常尺寸的焊缝截面，而且还可除去引弧和收尾容易出现的缺陷。
④焊接材料的清理 埋弧焊用的焊丝和焊剂对焊缝金属的成分、组织和性能影响极大。因此焊接前必须清除焊丝表面的氧化皮、铁锈及油污等。焊剂保存时要注意防潮，使用前必须按规定的温度烘干待用。 工艺参数 简介 埋弧焊的焊接参数主要有：焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径和伸出长度等。
①焊接电流
当其他参数不变时，焊接电流对焊缝形状和尺寸的影响如图所示。 一般焊接条件下，焊缝熔深与焊接电流成正比。
随着焊接电流的增加，熔深和焊缝余高都有显著增加，而焊缝的宽度变化不大。同时，焊丝的熔化量也相应增加，这就使焊缝的余高增加。随着焊接电流的减小，熔深和余高都减小。
②电弧电压
电弧电压的增加，焊接宽度明显增加，而熔深和焊缝余高则有所下降。但是电弧电压太大时，不仅使熔深变小，产生未焊透，而且会导致焊缝成形差、脱渣困难，甚至产生咬边等缺陷。所以在增加电弧电压的同时，还应适当增加焊接电流。
