焊接残余变形的测量与分析实验

焊接残余变形的测量与分析实验

一、实验目的

1. 学习测量焊接变形的方法，掌握其基本操作技能；

2. 加深理解沿板条纵向边缘堆焊时，焊接纵向弯曲变形的动态过程，并深入了解焊接过程中瞬时弯曲挠度的变化规律。

二、实验设备及实验材料

1. 直流（或交流）电焊机1台

2. 板条夹持装置（自制）1套

3. 电流表（0-250A）1只

4. 电压表（0-75V）1只

5. 百分表1块

6. 低碳钢板400 mm×60 mm×100 mm 1块

7. 电焊条J422 Φ4 mm 若干

8. 秒表1块

三、实验原理

将板条一端刚性固定，并沿上侧边缘堆焊纵向焊道，则在加热及冷却过程中，板条将产生纵向弯曲，并且弯曲挠度的大小和符号又将不断发生变化。

四、实验方法及步骤

1. 取一块低碳钢板，安装于夹具中，并保持刚性固定，以免影响实验结果；

2. 将百分表置于钢板自由端，并与钢板下边缘紧密接触；

3. 布置并连接好实验设备和实验装置；

4. 将J422型电焊条装夹在手工焊钳口中，接入电流表，电压表，而后接通焊接电源。

5. 在钢板的上边缘侧边进行纵向敷焊，焊接方向为自板条的固定端开始焊向自由端，焊接电弧引燃后随即启动秒表计时，要求在60s内焊完。每隔10s记录一次百分表读数。

6. 焊接完毕后，继续记录时间与百分读数，直至钢板变冷，百分表指针不再摆动。

五、实验结果的整理与分析

1. 焊接电流I和焊接电压U皆取焊接过程中仪表指针的稳定指示幅值，焊接速度V为焊道长度与焊接时间之比值；

2. 根据百分表读数，得出板条自由端弯曲变形挠度f与时间t的关系曲线的纵坐标f值（mm）；

3. 分析焊接规范及板条宽度不变的条件下，总结出板条自由端挠度与时间的关系曲线（f－t曲线）的规律性。

六、思考题

1. 沿板边缘纵向敷焊过程中，板条自由端的纵向弯曲挠度为什么有符号的改变？

2. 实验结果的规律性是否明显？有何异常现象？出现异常现象的原因是什么？

七、实验报告要求

1. 实验目的

2. 实验装置与实验材料

3. 实验步骤，实验数据

4. 数据处理及结果分析

（1）绘出f－t关系曲线

（2）写出实验体会与建议