兰州工业学院毕业设计说明书（论文）
c）熔合区120A(200×) d）热影响区120A(200×)
图4-3 焊接电流在120A下的金相组织
图a）为Q235钢母材的组织图，块状多面体组织为铁素体，黑色多面体为珠光体，铁素体和珠光体较为均匀分布着。
图b）为焊缝区金属中组织成块状分布，晶粒比较均匀化；在热影响区，组织的晶粒有所长大，显微组织变得粗大而分布呈现树枝状。
图c）为熔合区组织形貌。图上方为焊缝，白色铁素体沿柱状晶界分布，少量无碳贝氏体由晶界向晶内生长，晶内为针状铁素体、粒状贝氏体及少量珠光体。图下方为热影响区，少量块状铁素体沿原奥氏体晶界分布，晶内铁素体针状分布，并有粒状贝氏体、珠光体。
图d）为焊缝热影响区主要有铁素体、珠光体、少量贝氏体和马氏体组成，且晶粒大小不一。应给是不完全重结晶区。
下图4-4为焊接速度和焊接电压一定的情况下，焊接电流为160A焊接下的金相组织：
a）母材160A(200×) b）焊缝160(200×)
23
兰州工业学院毕业设计说明书（论文）
c）熔合区160A(200×) d）热影响区160A(200×)
图4-4 焊接电流在160A下的金相组织
由图4-4明显可以看出在这一电流下焊接接头的组织的粗化现象。 图a）为母材，黑色多面体为珠光体，铁素体和珠光体较大。 图b）为焊缝，其中晶粒粗大有气孔、夹渣等焊接缺陷出现。
图d)熔合区，该区域金属的组织是不均匀的，晶粒大小不一，一部分是经过重结晶的晶粒细小的铁素体和珠光体，力学性能也不均匀，且有焊接缺陷出现，可以看出焊接质量较上一焊接电流下明显有所下降。
图d)为热影响区近末端，图左上角为完全正火区，近等轴状晶粒，铁素体和珠光体。中间区为不完全正火区，铁素体与珠光体不均匀分布，保留母材原始带状分布趋向。图右下角为母材，铁素体与珠光体带状分布明显。
24
兰州工业学院毕业设计说明书（论文）
结论
从以上金属显微组织照片中可以观察到，在焊速和电压一定的情况下，随焊接电流变大，焊接的引弧性、稳定性、脱渣性及焊缝成形都逐渐变好。此外观查到的组织随焊接电流的变大，焊缝区、熔合区、和热影响区组织晶粒逐渐粗化。由于焊接接头各区域经历的热循环不同，出现以上代表性的各种组织，焊缝金属在熔化焊时，同样经历重新熔化、结晶、凝固、转变过程，其组织特征呈现出铁素体转变珠光体、马氏体以及魏氏体组织。
焊接电流大时，焊接线能量大，冷却速度较小，晶粒来得及长大，最终硬度较大，焊接电流小时，焊接线能量小，冷却速度较大，焊缝组织中柱状晶细长，对焊接接头的热影响区而言，电流增大时，单位时间输人的热量高，熔池温度高，高温停留时间长，焊件所受的热影响较大，因此出现相应区域内晶粒随之增大的现象。焊接电流小时，枝晶细小，硬度高；但焊接电流大时，粗大的树枝晶会降低焊缝区的塑性。但过大的焊接电流使焊缝形状系数变小，焊缝树枝晶对向生长，容易产生结晶裂纹。
总之，通过实验得出手工电弧焊焊接Q235钢时焊接电流在120A下焊接过程中不易产生裂纹，焊接性较好。
25
兰州工业学院毕业设计说明书（论文）
参考文献
[1] 王宗杰.熔焊方法及设备.北京：机械工业出版社，2007年11月. [2] 王大志.主编.焊接技术与焊接工艺.北京:机械工业出版社.2012年3月. [3] 邓洪军.焊接结构生产.北京:机械工业出版社，2012年1月.
[4] 英若采.熔焊原理及金属材料焊接. 北京:机械工业出版社，2009年12月. [5] 赵忠.主编.金属材料与热处理技术.北京:机械工业出版社.2010年4月. [6] 曾金传.主编.焊接质量管理与检验.北京:机械工业出版社.2007年3月. [7] 汪亚卫.主编.焊工技能鉴定.北京:航空工业出版社.20011年7月. [8] 胡义祥.金相检验实用技术.北京:机械工业出版社，2012年6月. [9] 李亚江.主编.焊接材料的选用.北京:化学工业出版社2009年3月. [10] 杨立军.材料连接设备及工艺.北京:机械工业出版社，2009年1月. [11] 宗培言.焊接结构制造技术与装备.北京:机械工业出版社，2010年1月. [12] 吴树雄、李春范.主编.金属焊接材料手册.北京:化学工业出版社.2011年1月. [13] 雷玉成、陈希章、朱强.主编.金属材料焊接工艺.北京:化学工业出版社.2007
年9月.
[14] 雷世明.主编.焊接方法与设备.北京：机械工业出版社2010年3月. [15] 张文钺.焊接冶金学.北京:机械工业出版社，2008年6月.
[16] 李亚江.焊接冶金学——材料焊接性.北京:机械工业出版社，2010年10月. [17] 方洪渊.焊接结构. 北京：机械工业出版社，2010年9月.
26
兰州工业学院毕业设计说明书（论文）
致谢
毕业设计是我们作为学生在学习阶段的最后一个环节，是对基础知识和专业知识
的一个综合应用，是一种综合的在学习、再提高的过程，这一过程对我的学习能力和独立思考及工作能力也是一个培养。在大学的学习过程中，毕业设计是一个重要的环节，是我们步入社会参与工作的一次极好的演示，也是对我们自学能力和解决问题能力的一次考验。在完成毕业设计期间我尽量把毕业设计和实际工作有机的结合起来，实践与理论相结合。这样更有利于自己能力的提高。在完成毕业设计的这段时间里，我的收获很多。完成此次毕业设计让我综合性的把自己三年所学的基础知识和专业知识得到了再次的巩固，更重的是对自身能力的再次提高。
在此感谢学校给我们这次将三年所学的知识综合应用的机会，让我们回首三年的点点滴滴。再次诚挚感谢指导老师王老师的精心指导与帮助，我才能很好的完成此次设计。其次感谢在此期间给我帮助与鼓励的同学。在这数日的进行过程中感受很深，除了辛苦之外就是让我明白了，许多东西不能只在外表琢磨，最重要的东西往往在你没有看到的地方，在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。
王国峰 2014年3月
27