焊条制造与工艺及金相组织实验指导书
焊接接头金相分析实验指导书
焊接接头金相分析实验指导书一、实验目的1.观察不同焊接方法制备的焊接接头的宏观形貌特征，了解电弧焊、氩弧焊、等离子焊、真空电子束焊等不同焊接方法与其金相组织的关系和影响。
2.观察典型焊接接头的显微组织的分布及其特征，了解焊接接头的焊缝区、熔合线、热影响区等不同金相组织产生的原理。
3.观察焊接裂纹的宏观形貌和显微组织，了解焊接裂纹生成机理。
二、实验步骤1.焊接接头宏观分析1）用眼或低倍放大镜观察用氩弧焊、等离子焊、电子束焊等不同焊接方法制备的若干个焊接接头的波纹、堆高、缺陷等外观形状。
2）用游标尺测量各种焊接接头的焊缝、热影响区的宽度，测量部分焊接接头的焊缝深度。
3）观察各种焊接接头的结晶组织方向，以及焊接接头中是否存在气孔、裂纹、夹渣、未焊透等缺陷。
2.焊接接头显微组织分析1）用普通金相试片制作方法，将焊接接头横断面磨制成显微金相试样，用5 %的硝酸酒精溶液腐蚀试样。
2）将金相试样平稳放置在立式金相显微镜的观测平台上；根据试样观察要求，选用放大倍数合适的物镜及目镜；对该显微镜的光栏、焦距等进行调整，使观察图像清晰。
3）首先找到焊接接头的焊缝区，然后通过调整立式金相显微镜的观测平台，缓慢将金相试样从焊缝区向母材区移动，观察焊接接头不同区域的金相组织变化。
4）仔细观察焊接接头的焊缝区、熔合区、过热区、正火区、不完全相变区等五个区域的金相组织，对照相关金相组织照片，仔细分辨各区域金相组织的典型特征。
5）对存在焊接裂纹的试样，仔细观察裂纹所在的部位、走向，以及裂纹周围的金相组织特征。
三、实验设备及化学用品1.XJL—02A型立式金相显微镜2.PF—20型抛光机3.硝酸酒精滤纸脱脂棉等四、实验报告要求1. 绘制出不同焊接方法制作的焊接接头的宏观形貌示意图，并注明焊缝宽度（深度）、热影响区宽度、焊缝堆高、焊缝波纹等的尺寸；并加以分析说明。
2. 绘制出焊接接头的显微组织形貌示意图，并将焊缝区、熔合区、过热区、正火区、不完全相变区等五个区域的金相组织用金相组织示意图描绘，并说明各区域的组织特点，分析其产生的原因。
焊接接头金相分析实验指导书
实验指导书《材料连接原理》实验一焊接接头金相分析一、实验目的：1、观察硝酸银的枝晶形态；2、观察焊接接头的宏观组织及焊接缺陷；3、观察典型焊接接头的纤维组织的分布及其特征，了解焊接接头的焊缝区、熔合线、热影响区及母材等各种典型结晶形态；二、实验概述：手工电弧焊的焊接过程如图2-1所示。
当电弧在焊条与焊件之间引燃后，电弧热使焊件（与电弧接触部分）及焊条末端融化，熔化的焊件和焊条（以熔滴形式下落）形成共同的金属熔池。
焊条外面的药皮受热熔化并发生分解反应，产生液态熔渣和大量气体。
液态熔渣包围着熔滴，当其进入金属熔池后，因其比重小而浮在熔池表面。
所产生的气体则包围在电弧和熔池周围。
图2-1手工电弧焊过程示意图1、焊条芯2、焊条药皮3、液态熔渣4、固态渣壳5、气体6、金属熔滴7、熔池8、焊缝9、工件焊条因不断熔化下滴而应连续向下送进，以保持一定的电弧长度。
同时，焊条还应沿焊接方向前进。
当电弧离开熔池后，被熔渣覆盖的熔化金属就缓慢冷却凝固成焊缝金属，液态熔渣也凝固成固态熔壳。
在电弧移达的下方，又形成新的熔池及其上的液态熔渣，以后又凝固成新的焊缝金属和渣壳。
上述过程继续进行下去，只至整个焊缝被焊完为止。
从而形成一条连续的焊缝金属。
在焊接过程中，由于焊接接头各部分经受了不同的热循环，因而所得组织各异。
组织的不同，导致机械性能的变化。
对焊接接头进行金相组织分析，是对接头机械性能鉴定的不可缺少的环节。
焊接接头的金相分析包括宏观和显微分析两个方面。
宏观分析的主要内容为：观察与分析焊缝成型、焊缝金属结晶方向和宏观缺陷等。
显微分析的主要内容为：借助于放大100倍以上的光学金相显微镜或电子显微镜进行观察，分析焊缝的结晶形态，焊接热影响区金属的组织变化，焊接接头的微观缺陷等。
焊接接头由焊缝金属和焊接热影响区金属组成。
焊缝金属的结晶形态与焊接热影响区的组织变化不仅与焊接热循环有关，而且与所用的焊接材料和被焊材料有密切关系。
（一）焊缝凝固时的结晶形态熔化焊是通过加热使被焊金属的联接处达到熔化状态，焊缝金属凝固后实现金属的焊接。
金相实验室指导书
金相实验室指导书金相实验是通过眼睛及放大镜观察、检查金属材料的低倍组织和宏观缺陷，应用光学显微镜观察、检查金属材料的显微组织，进行金属材料研究和工业检验的一门实验。
金相实验的目的：是通过观察、检查金属的组织和存在缺陷方法，获得各种必要的信息和数据，用以进行金属材料的评价，探讨和改进生产工艺状况，以及为适应工业发展的需要研制新材料。
金相实验是一项密切联系专业理论和实践很强的实验。
因此，金相实验不仅要较好地掌握有关理论知识，还必须熟练掌握金相实验的操作技能。
金相实验的中心内容包括两大部分。
第一部分是金相实验室操作，包括整套制备金相试样、光学金相显微镜和显微硬度计的使用以及金相摄影和暗室操作。
第二部分是金相组织检验，包括金属基本组织的识别分析、金相检验标准的正确运用以及金相组织的研究。
一、金相实验的方法及步骤1．金相实验的方法按观察被实验物时采用的放大倍率不同，金相实验的方法可分为宏观金相实验（又称宏观分析、低倍实验）和金相显微镜实验（又称显微分析）两种。
（1）宏观金相实验是通过眼睛或放大镜（放大20倍以下）对被实验物进行特定观察分析的方法。
其实验项目有肉眼观察、热酸蚀或冷酸蚀、硫印和磷印等实验。
被实验的内容有金属断口形貌、机件破损外貌、金属偏析（组织偏析和成分偏析）、枝晶、金属流线、硫或磷夹杂物、有色金属晶粒的粗细和冶金缺陷（如缩孔、气泡、夹渣、翻皮、冷隔疏松、白点、裂纹等）。
（2）金相显微镜实验是通过光学金相显微镜在10~2000倍的放大倍率下，对被实验物进行观察分析的方法。
实验内容主要是显微组织、各种非金属夹杂物、各类冶金缺陷、裂纹以及它们之间的相互关系等。
金相显微镜实验是一种比宏观实验更细致、更深入和更能揭示本质的实验方法，也是金相实验的主要方法和内容。
金相实验将重点学习金相显微镜实验。
2．金相实验的步骤实验步骤遵循如下顺序：实验目的要求→被实验物情况的调查研究→截取金相实验试样和试样的制备→显微镜观察分析→得出实验结果。
金相试验制备试验指导书.docx
金相试验制备试验指导书一、实验目的金相试样的正确取样和制备是进行正确金相分析的基础，是金属材料工程专业最基本的专业实验技能。
本实验的主要目的就是掌握金相试样制备的基本方法。
二、原理概述随着科学技术的发展，研究金属材料内部组织的手段也有不断增加。
然临光学金相显微分析仍危在日. 夕故基本的方法。
光学金相显微分析的第一步是制备试样，将待观察的试样表血磨制成光亮无痕的镜血，然后经过浸蚀才能分析组织形态。
如因制备不出，在观察上出现划痕、凹坑、水迹、变形层或浸蚀过深过浅都会爆响止确的分析。
因此制备出高质量的试样对组织分析是很重要的。
金相试样制备过程一般包括：取样、粗磨、细磨、抛光和浸蚀五个步骤。
（一）取样从需要检测的金属材料和零件上截取试样称为“取样”。
取样的部位和磨面的选择必须根据分析要求而定。
截取方法冇多种，对于软材料可以川锯、车、刨等方法；对于碾材料可以用砂轮切片机或线切割机等切割的方法，对于硬而脆的材料可以川锤击的方法。
无论用哪种方法都应注意，尽量避免和减轻因塑性变形或受热引起的组织失真现象。
试样的尺寸度列统i规定，从便于握持和磨制角度考虑，一般冇径或边氏为15~20mm,高为12^18mm比较适宜，对那些尺寸过小，形状不规则和需要保护边缘的试样，可以采取镶嵌或机械夹持的办法，如图2-1所示。
遼嵌材料（塑料或低熔点合金）（a）镶嵌试样（b）环形夹具夹持试样试样试样（c）平板夹具夹持试样图2-1镶嵌及夹持试样金相试样的镶嵌，是利用热塑塑料（如聚氯乙烯），热固性塑料（如胶木粉）以及冷凝性塑料（如环氧树脂+固化剂）作为填料进行的。
前两种属于热镶填料，热镶必须在专用设备——镶恢机上进行。
第三种属丁•冷镶填料，冷镶方法不需要专用设备，只将适宜尺寸（约①15~20nun）的钢管、塑料管或纸壳管放在平滑的塑料（或玻璃）板上，试样置于管内，待磨而朝下倒入填料，放置一段时间凝固硬化即可。
（二）粗磨粗磨的目的主要有以下三点：1）修整有些试样，例如用锤击法敲下来的试样，形状很不规则，必须经过粗磨，修整为规则形状的试样。
焊接冶金实验指导书
《焊接冶金及金属材料焊接性》实验指导书适用专业:材料成型及控制工程课程代码: 8209030总学时: 48 总学分: 2.5编写单位:材料科学与工程学院编写人:王艳审核人:审批人:目录实验一斜Y坡口焊接裂纹实验（实验代码1）......................................................２实验二典型金属焊接接头组织观察与分析（实验代码2） (5)主要参考文献 (7)实验一斜Y坡口焊接裂纹实验（实验代码1）一、实验目的和任务掌握常用的可焊性实验方法中斜Y坡口焊接裂纹实验方法二、实验仪器、设备及材料手工电弧焊机，焊条预热炉，J402或J507焊条若干,A3钢、15MnMoVN、45钢钢板各5对（200mm ×75mm×20mm）。
三、实验原理本实验方法产生的裂纹多出现于焊根尖角处的热影响区。
当焊缝金属的抗裂性不好时，裂纹可能扩展到焊缝金属，甚至贯穿焊缝表面。
裂纹可能在焊后立即出现，也可能在焊后数分钟乃至数小时才出现。
因此本实验方法主要适合于钢材焊接接头冷裂纹实验，也可做热裂纹实验，还可做母才和焊条组合的裂纹实验。
四、实验步骤1．按图1组装试件；2．焊接拘束焊缝；3．焊接实验焊缝；A—A B—B图1试件的形状和尺寸加工示意图4．焊完48H后开始进行裂纹的检测和解剖。
裂纹计算方法如下：1）．采用肉眼或其它适当方法来检查焊接接头的表面和断面是否有裂纹，并分别计算出表面裂纹率和断面裂纹率；2）．裂纹的长度或高度按图2进行检测，裂纹长度为曲线按直线长度检测，裂纹重迭时不必分别计算；3）．公式计算表面裂纹率CfLLf=∑⨯100%式中：C f —表面裂纹率，%；∑L f—表面裂纹长度之和，mm；L —试验焊缝长度，mm。
4）．将试件采用适当的方法着色后拉断或弯断，然后按图b检测根部裂纹，并按下述公式计算出根部裂纹率CrLLr=∑⨯100%式中：C r—根部裂纹率，%；∑Lr —根部裂纹长度之和，mm；L —试验焊缝长度，mm。
金相综合实验周教师指导手册
《金相综合实验周》教师指导手册《金相综合实验周》教师指导手册1．实训项目概况1．适用专业：材料成型技术 焊接专技术 热处理专业。
2．实训安排： 1周， 30学时表1--实训安排2．实训教学目标（1）能力培养任务培养学生：掌握金属材料基本知识, 培养学生理论联系实际的能力。
金属材料与零件热处理质量检测能力、热处理辅助工种拓展能力。
（2）知识培养任务掌握金属材料性能的检测方法及硬度计的操作方法，熟悉金属材料的平衡金相组织各非平衡金相组织，了解金属的结过程，了解钢中晶粒大小的测定方法。
建立钢的晶粒度的概念及测定方法（3）素质培养任务在实训过程中对接职业标准，掌握技术技巧，引导学生诚实守信、爱岗敬业、安全文明生产、规范操作等素质和能力的养成。
3．实训主要任务及内容项目一 硬度计的使用：测量表2所列金属材料的布氏 、洛氏硬度计、维硬度计及显微硬度表2---项目一实训内容项目二结晶实验：用生物显微镜观察盐类结晶的过项目三铁一碳合金平衡组织的观察：观察分析表3 所列碳钢和白口铸铁的组织，画出组织示意图。
表3---项目二实训内容1观察铁一碳合金在室温下平衡状态的显微组织。
2分析典型铁一碳合金的显微组织特征，加深理解化学成分、组织与力学性能之间的关系。
项目四钢的热处理组织观察：对淬火、回火组织观察，认识热处理后组织项目五晶粒度的测定：用金相显微镜、物镜测微尺测量金属材料的晶粒度4．实训主要过程本实训分集中讲授及分组指导、分组实训、个人答辩四种形式，分五个项目：1、用硬度计测定金属材料的性能。
2、用生物显微镜观察盐类结晶的过。
3、用金相显微镜观察铁一碳合金平衡组织。
4、用金相显微镜观察钢的热处理组织。
5、用金相显微镜、物镜测微尺测量金属材料的晶粒度5．实训要求（1）实训教师指导工作要求（a）在每次实训开始前，根据实训教学大纲要求，详细讲解实训的目的、要求、内容、操作规程及安全注意事项，按要求做好示范操作，指导学生做好实训前的准备工作。
材料成形综合实验指导书模板
材料成型及控制工程专业综合实验指导书实验一焊条电弧焊工艺1、实验目的与任务( 1) 比较不同类型焊条的焊接工艺性及对焊缝成形的影响。
( 2) 观察分析低碳钢熔化焊接头金相组织变化情况。
( 3) 分析焊接接头组织变化对机械性能的影响。
2、实验原理焊条电弧焊采用的焊条药皮类型有酸性、碱性、纤维素型和金红石型等。
不同药皮的焊条在焊接时表现出不同的工艺性。
比如, 酸性药皮中含有较多的稳弧物质和脱渣物质, 易于引弧, 电弧稳定, 飞溅小, 脱渣能力强, 焊缝成形美观。
但焊缝中氢的含量不易控制, 焊缝金属的冲击韧性一般。
碱性药皮焊条稳弧物质较少, 不易引弧, 电弧不稳, 易于断弧, 飞溅较大, 脱渣能力差, 焊缝成形也稍差。
但焊缝金属中氢含量低, 属低氢型焊缝, 冲击韧性高。
低碳钢电弧焊焊接接头包括焊缝金属、熔合区( 熔合线) 和热影响区三个主要区域。
其中, 焊缝金属为液态熔池结晶而成, 位于接头断面的中心, 其显微组织是典型的柱状晶。
熔合区为半熔化的母材结晶和冷却而成, 位于焊缝金属两侧, 与之紧密相连, 焊缝金属的柱状晶”镶嵌”于此。
热影响区是母材受到焊接热输入影响产生了组织形态变化的固态区, 紧邻熔合区, 向着远离焊缝中心的方向分别是过热区、正火区、部分相变区和再结晶区。
过热区是母材在焊接时温度处于奥氏体区的高温区, 奥氏体严重长大, 冷却后得到的组织为粗大的铁素体+珠光体等轴晶, 其间夹杂着针状的魏氏组织; 正火区是母材在焊接时温度处于奥氏体均匀化的温度区间, 在空冷条件下发生相变, 相当于进行了一次正火热处理, 为均匀细小的铁素体+珠光体等轴晶; 部分相变区是母材在焊接时温度处于奥氏体-铁素体两相区的温度区间, 一部分铁素体发生了奥氏体相变, 冷却后得到组织不均匀的铁素体+珠光体组织; 再结晶区是母材在焊接时温度处于再结晶温度区, 轧制的带状组织发生了回复和再结晶, 成为均匀细小的等轴晶。
由于接头各部分组织形态的不同, 其力学性能也存在差异, 从焊缝中心向两侧测量其硬度, 硬度曲线将出现一个峰值, 峰值位置位于正火区, 说明该区域的力学性能指标较高。
金相试验作业指导书
金相试验作业指导书1目的规范金相检测的操作，确保试验的准确性和稳定性，特制定金相试验操作标准文件。
2范围适用于本司内部金相试样制作和观察分析。
3试验步骤3.1试验流程取样→镶嵌→粗细磨→抛光→腐蚀→观察判定3.1.1取样取样要具有代表性，截取过程中应防止组织发生变化，可采取水冷措施避免。
3. 1.2镶嵌由于产品尺寸偏小，直接用手来磨制困难，需使用镶嵌机对试样进行镶嵌。
操作如下：3.1.2.1首先检查上、下模块的边沿是否有镶嵌粉的粘黏，及时清理掉，不要过于用力避免划伤上、下模块。
3.1.2.2开启电源开关，设定加热温度（一般是140℃）当镶嵌机温度上升到设定温度后，可开始后序操作。
3.1.2.3调整手轮使下模与下平台平行然后把试样观察面向下放在下模中心处，逆时针转动手轮14~16圈，使下模及样品下沉样品的高度一般不应高于1cm。
加入镶嵌粉使其与下平台平行，然后把上模压在填料上，左手指在上模上施以向下的力，同时右手再逆时针转动手轮使上模下沉至其上表面低于上平台即可。
迅速合上盖板，然后立即、快速顺时针转动手轮到压力灯亮，此时再多加1～2圈即可，不可多加过大的压力容易出现取样困难出现崩弹的现象。
3.1.2.4在选择正确保温温度以及恰当压力的条件下，若过程压力灯灭、需继续施加压力使灯亮，保温15分钟后可以取样。
3.1.2.5去除压力逆时针转动手轮卸压至压力灯熄灭。
腾出脱模空间，再逆时针转动5圈。
顺时针转动八角旋钮、向下顶动上模块，将样品脱模，这是保证不出现崩动、弹跳现象的关键步骤，然后再逆时针转动八角旋钮打开盖板。
顺时针转动手轮把上模顶出，顶至上模下边缘与下平台平行时，用绒布垫着拿木榔头敲下上模。
注意：上模此时较热，不能用手直接拿。
将上模放在镶嵌机腔体右边的上平台角落处。
3.1.2.6继续升起下模，样品完全暴露即可取出，方法与取出上模的方法相同，也不能用手直接拿。
注意事项：A.每个样品镶嵌前都要注意清理上、下模块的边缘，上模放入时务必对正保证镶嵌的顺利。
实验一 金相分析操作指导书(DOC)
金相检验-低碳钢和铸铁的组织的观察与分析实验指导书XX大学（一）金相样品的制备方法概述在用金相显微镜来检验和分析材料的显微组织时，需将所分析的材料制备成一定尺寸的试样，并经磨制、抛光与腐蚀工序，才能进行材料的组织观察和研究工作。
一．金相样品的制备过程一般包括如下步骤：取样、镶嵌、粗磨、细磨、抛光和腐蚀。
分别叙述如下：1．取样（1）选取原则应根据研究目的选取有代表性的部位和磨面，例如，在研究铸件组织时，由于偏析现象的存在，必须从表层到中心，同时取样观察，而对于轧制及锻造材料则应同时截取横向和纵向试样，以便分析表层的缺陷和非金属夹杂物的分布情况，对于一般的热处理零件，可取任一截面。
（2）取样尺寸截取的试样尺寸，通常直径为12—15mm，高度和边长为12—15mm的圆柱形和方形，原则以便于手握为宜。
（3）截取方法视材料性质而定，软的可用手锯或锯床切割，硬而脆的可用锤击，极硬的可用砂轮片或电脉冲切割。
无论采取哪种方法，都不能使样品的温度过于升高而使组织变化。
2．镶嵌当试样的尺寸太小或形状不规则时，如细小的金属丝、片、小块状或要进行边缘观察时，可将其镶嵌或夹持。
见图1所示。
（1）热镶嵌用热凝树脂（如胶木粉等），在镶嵌机上进行。
适应于在低温及不大的压力下组织不产生变化的材料。
（2）冷镶嵌用树脂加固化剂（如环氧树脂和胺类固化剂等）进行，不需要设备，在模子里浇铸镶嵌。
适应于不能加热及加压的材料。
（3）机械夹持通常用螺丝将样品与钢板固定，样品之间可用金属垫片隔开，也适应于不能加热的材料。
3．粗磨取好样后，为了获得一个平整的表面，同时去掉取样时有组织变化的部分，在不影响观察的前提下，可将棱角磨平，并将观察面磨平，一定要将切割时的变形层磨掉。
一般的钢铁材料常在砂轮机上磨制，压力不要过大，同时用水冷却，操作时要当心，防止手指等损伤。
而较软的材料可用挫刀磨平。
砂轮的选择，磨料粒度为40、46、54、60等号，数值越大越细，材料为白刚玉，棕刚玉、绿碳化硅、黑碳化硅等，代号分别为GB、GZ、GC、TH、或WA、A、TL、C，尺寸一般为外径×厚度×孔径=250×25×32，表面平整后，将样品及手用水冲洗干净。
实验一焊条设计、配制及其工艺性能实验
实验１熔敷金属中扩散氢测定一、实验内容采用甘油置换法测定手工电弧焊或CO2气体保护焊熔敷金属中扩散氢的含量。
二、实验目的1、了解熔敷金属扩散氢含量的测试方法都有哪些２、掌握甘油置换法测定熔敷金属中扩散氢的含量的方法.三、实验步骤１、试板准备:1)确定试板及引弧板、引出板的材质为碳素结构钢或低合金钢.２)确定试板及引弧板、引出板的尺寸依照不同的焊接方法和测定方法从表1中选定。
３）试板及引弧板、引出板预先作去氢处理,加热４００—６50℃,保温１ｈ，然后再２５0±１0℃情况下保温约6小时。
4）试板及引弧板、引出板的群补表面应进行加工,保证光滑和清洁。
2、焊接材料的准备1)选择直径为Φ3。
2ｍm的焊条，并按照焊条制造厂推荐的条件进行烘干,焊条不能互相接触,不能与其它焊条混烘。
2）从烘箱中取出的焊条应立即使用。
３)焊丝选择Φ或Φ1。
6mm的焊丝.4)保护气体选择混合气。
3、试样制备1）焊接前引弧板、试板引出板按照长度方向排列组成,用夹具固定，按照图１进行焊接。
中间个试样须做标记和称重(精确至）。
２)在室温下进行焊接，焊接规范按照下面的规定进行。
3)试件焊接完成后２ｓ内放到冰水中摆动冷却,冷却10s后立即取出，用机械方法取出引弧板和引出板，清除飞溅物和熔渣，经丙酮清洗吹干后，放入充满甘油的收集器中,进行测定。
4、焊接规范1）手工电弧焊（a１5A.(b）焊接速度按照熔化120mm－13０mｍ的焊条焊成10０mｍ焊道的速度进行焊接.2)气体保护焊（a）采用直流反接；(b）焊接电流:Φ的焊丝电流为260—2９0A，Φ１。
6mm的焊丝电流为330-360A；(c)电弧电压：Φ1。
2mm:２7—３1Ｖ,Φ1。
６mｍ：２６-30V；（d）焊接速度:3３0±30ｍm/ｍｉｎ.(e)导电嘴端部到试件的距离：１9±3mm。
（f）保护气体流量为15-２０L/ｍｉn。
5、扩散氢含量测定1）测试设备如图１所示.２）将焊接完成的试样放入应经充满甘油的收集器内,从试样焊接完成到放入收集器内,应早9０S内完成。
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实验一焊条制造
一．实验目的：
（1）了解焊条生产工艺过程，掌握实验室焊条试制方法。
（2）了解制造焊条所用原材料及其作用。
二、基本原理
电焊条制造工艺就是按焊条配方要求制备焊条涂料和焊芯，并把焊条涂料涂
敷到焊芯上，使之成型，经磨头、磨尾、烘干成为焊条的一种手段。
焊条的钢芯，简称焊芯，是由焊条盘条经去锈、拉拔、校直、切断而成。
焊条药皮压涂成型是把已制备好的焊条涂料涂敷在制备好的焊芯上成为焊
条的工艺过程。
焊条药皮涂制成型的方法很多，从手工涂制（如浸涂法、搓制法）
发展到高速挤压设备进行涂制。
由于采用压涂法压涂的焊条质量好，生产效率高，
在焊条生产中，几乎全部采用压涂法。
常用的焊条涂粉机有螺旋式和油压式两类。
油压式涂粉机，适应范围广，能压涂各种型号的焊条。
而螺旋式焊条涂粉机对涂
料性能要求苛刻，要求药粉应具有良好的塑性和适宜的粘性，良好的弹性和流动性，适宜的干湿度，此外，涂料应具有一定的透气性，便于焊条药皮中的水分的
蒸发排除。
本实验室的焊条涂粉机是油压式的，主要由油压系统、涂料缸、涂料头和机
座组成。
并带有小型送丝机，可满足实验、科研及小批量生产。
压涂的焊条，其药皮应均匀、光滑而致密地涂敷在焊芯的周围，无开裂、脱落、气泡等缺陷。
焊条的偏心度、引弧端、夹持端等应符合标准的规定。
三、实验用主要设备、仪器和材料：
（1）天平
（2）瓷钵、瓷棒
（3）比重计（波美计）
（4）量筒
（5）焊芯
（6）各种药粉
（7）油压机
（8）烘干炉
四．实验方法及步骤：
参考配方：
金红石5 （15）钛白粉3 （5）还原钛铁矿38 白泥10 长石10 云母8 大理石12 中碳锰铁10 纤维素3 海泡石5合计99（111）（116）
I.按照设计好的配方，称取约500g药粉。
II.干混：将配好的药粉混合均匀。
III.湿混：选择合适的水玻璃，调理好比重，按设计要求的量逐渐加入药粉中，搅拌均匀。
IV.将焊条钢丝去油、去锈、校直。
V.装机压制，磨头磨尾。
（注意调整焊条偏心）
VI.烘干。
按设计的温度、时间进行。
VII.检验。
焊条表面质量检查及偏心度检查，保留合格焊条，用于下一步实验。
五、实验数据
1.记录实验配方及其称重，所加水玻璃量，实验压力。
2.评定焊条表面质量，记录存在的问题。
六、思考题
1.分析实验配方中所用原材料的主要作用。
2.简述焊条药皮的主要作用。
实验二焊条工艺性能评价
1．实验目的：
（1）掌握工艺性能鉴定的主要内容及方法。
（2）能确定合适的工艺参数施焊。
（3）了解药皮成分及工艺参数对焊条工艺性能的影响。
2.基本原理
焊条的工艺性能是焊条施焊时的工艺性能，主要包括电弧稳定性、焊缝成形、脱渣性、飞溅大小等。
它是衡量焊条质量的重要指标之一。
影响焊条工艺性能的因素很多，如焊芯的成分，药皮成分，焊条制造方法及质量，以及焊接工艺规范，操作技术等。
对工艺性能的评定，目前还没有严格的实验手段，只能做定性的，相对的判断。
3．实验用主要设备、仪器和材料：
（1）焊机
（2）低倍放大镜
（3）焊工面罩
（4）自制和对比用焊条
（5）Q235试板
（6）钢板尺
（7）秒表
（8）药物天平
（9）焊条支架
4．实验方法及步骤：
（1）确定合适的工艺参数（电流、电压、极性）。
（2）连接线路，施焊，评定工艺性能。
工艺性能评定主要采用对比的方法进行判定。
将自制的焊条与市面上工艺性能，力学性能较好的焊条对比。
主要对比以下几个方面：（见表）
五、实验数据
1．记录焊接参数，工艺评定结果。
六、思考题
1.自制焊条有哪些方面需要改进？改进的思路是什么？
实验三焊接接头金相组织分析
一、目的要求
1．了解不同焊接方法、焊接工艺对焊接接头形态及组织的影响。
2．掌握不易淬火钢焊接接头的组织特征。
3．掌握易淬火钢焊接接头的组织特征。
二、基本原理
焊接金相分析是以焊接金属学为理论基础，密切联系焊接工艺条件，以金相分析方法来研究焊接接头的组织变化，探究焊接缺陷和接头性能与焊接方法之间的关系，保证和提高焊接接头质量的一门试验学科。
它可应用于焊接工艺规范的制定，焊接组织的分析等一系列场合。
焊接接头的金相分析包括宏观和显微分析两方面。
宏观分析是用肉眼或放大倍数不大于100倍的放大镜来进行的。
目的是观察了解焊缝的成型和尺寸，结晶的方向性，热影响区的形状及尺寸，以及接头中存在的各种缺陷，如气孔、裂纹，夹渣、未焊透等。
显微分析是在金相显微镜下进行观察，研究焊接接头各区段的显微组织及其分布特征，显微缺陷，如裂纹、偏析、以及氮化物，碳化物，金属化合物等。
焊接接头显微组织的分布特征主要取决于焊接材料、母材的成分和状态、所用焊接方法、工艺参数。
焊接接头由焊缝金属和焊接热影响区金属组成。
焊接热影响区中，由于距焊缝不同距离的点所经历的焊接热循环不同，因此，各点所发生的组织转变也不相同。
这相当于焊接热影响区经受了一次特殊的热处理，这种热处理的特点是不仅会引起热影响区组织转变的不均匀性，而且在局部位置还可能产生硬化、软化和脆化等现象。
这些现象的发生，往往使热影响区的性能低于母材，以致成为焊接接头的薄弱环节。
三、仪器与样品
仪器：预磨机、抛光机、金相显微镜
样品：16Mn,30CrMnSi焊接接头切块
四、实验步骤
1．焊接接头金相试样的制备（本次实验课前提前进行）
焊接接头金相分析试样的制备与一般金相试样的制备方法相同。
需注意切取试样时保持整个接头的完整性，一个接头必须包括焊缝、热影响区以及一部分母材。
2．宏观观察
观察焊缝、热影响区的形态，观察有无焊接缺陷，缺陷的类型。
3．显微观察
将试件放在显微镜下，将观察区对准焊缝，将10×物镜转入光路，调整焦距直到图像清晰可见，调整载物台，使试件移动，逐步观察焊缝、熔合线、热影响区不同区段的组织。
进一步调整放大倍数，观察不同区段的组织，找出不同区段的典型组织特征。
五、数据处理
1．画出不易淬火钢焊接接头组织分布特征图，以及每个区域典型组织形态示意图。
2．画出易淬火钢焊接接头组织分布特征图，以及每个区域典型组织形态示意图。
六、思考题
1．分析不同焊接方法、焊接工艺影响焊缝形态及组织的机理。
2．分析不同组织对性能的影响。
七、背景知识
1．不易淬火钢根据焊接热影响区金属的组织特征，可以分为四个区域：
熔合区：紧邻焊缝的母材与焊缝交界处的金属称为熔合区或熔化区。
焊接时，该区金属处于局部熔化状态，加热温度在固液相温度区间。
在一般熔化焊的情况下，此区仅有2～3个晶粒的宽度，甚至在显微镜下也难以辨认。
但是，它对焊接接头的强度、塑韧性都有很大影响。
粗晶区：该区的加热温度范围为1100～1350℃。
由于受热温度高，奥氏体晶粒发生严重的长大现象，冷却后得到晶粒粗大的过热组织，故称过热区。
其组织为粗大的铁素体和珠光体，甚至可得到魏氏体组织。
此区塑性差、韧性低，硬度高。
细晶区：此区加热温度在Ac3～1100℃之间。
在加热过程中，铁素体和珠光体全部转变为A，即发生金属的重结晶现象。
由于加热温度稍高于Ac3，奥氏体的晶粒尚未长大，冷却后获得均匀而细小的铁素体和珠光体，相当于热处理的正火组织，故该区又称为正火区或相变重结晶区。
该区的组织比退火（或轧制）状态的母材组织细小。
不完全重结晶区：该区加热温度在Ac1～ Ac3之间。
当加热温度超过Ac1时，珠光体转变为奥氏体，温度进一步升高时，铁素体仅部分溶入奥氏体中，剩余部分继续长大，成为粗大的铁素体。
当冷却时，奥氏体转变为细小的铁素体和珠光体，粗大的铁素体则保留下来。
所以该区组织不均匀，晶粒大小不一，因此力学性能也不均匀。
2．易淬火钢焊接热影响区组织特征：
这类钢焊接热影响区的组织分布与母材焊前的热处理状态有关。
如母材焊前是正火或退火状态，则热影响区组织分为两个区域：
完全淬火区：该区加热温度处于固相线到Ac3之间。
由于这类钢淬硬倾向大，因此冷却时将淬火形成马氏体。
该区相当于过热区的部位，由于晶粒长大，会得到粗大的马氏体组织，而相当于正火区的部位则得到细小的马氏体组织。
不完全淬火区：该区的加热温度在Ac3～Ac1之间，相当于不完全重结晶区。
加热时，珠光体（或贝氏体、索氏体）转变为奥氏体，铁素体尚未完全溶入奥氏体，未溶入奥氏体的铁素体还将进一步长大。
因此，冷却时奥氏体会转变为马氏体，粗大的铁素体依然保留下来，从而形成了马氏体和铁素体的混合组织，故称为不完全淬火区。
如母材焊前为调质状态，焊接热影响区的组织分布除了完全淬火区和不完全淬火区外，还存在一个回火软化区。
如母材在焊前调质时的回火温度为Tt,则焊接时，加热温度在Ac1～Tt的部位，温度超过了母材调质时的回火温度Tt，因而将发生过回火软化。
加热温度低于Tt的部位，组织性能将不发生变化。