不銹鋼由于具有耐腐蝕性強(qiáng),表面光潔,成型美觀等特性,在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占有舉足輕重的地位,并且被廣泛應(yīng)用于汽車、橋梁、航天、及家電設(shè)備等行業(yè)。然而,在進(jìn)行焊接的過程中,由于不銹鋼焊接材料中添加元素(如Mn,Cr等)的因素,產(chǎn)生的不銹鋼焊接煙塵中含有會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生傷害的金屬元素。因此,本文對(duì)生產(chǎn)中使用廣泛的ER308L,ER309L,ER316L,ER347L四個(gè)牌號(hào)的不銹鋼藥芯焊絲在焊接過程中產(chǎn)生的焊接煙塵進(jìn)行系統(tǒng)研究。這不僅僅符合環(huán)境可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求,同時(shí)為工業(yè)生產(chǎn)中最大程度降低焊接煙塵對(duì)焊接操作者的傷害以及采取相應(yīng)的勞保措施提供強(qiáng)有力的理論依據(jù)。本文通過自主設(shè)計(jì)和制作焊接煙塵收集裝置。裝置收集焊接煙塵操作簡(jiǎn)單、方便,滿足實(shí)驗(yàn)室對(duì)不銹鋼焊接煙塵進(jìn)行定性分析的要求。對(duì)收集到的焊接煙塵進(jìn)行制樣并進(jìn)行掃描電鏡實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)不銹鋼焊接煙塵形貌結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:“一次粒子”的形貌普遍呈現(xiàn)規(guī)則的球形,并且外表光滑均勻。這些粒子中的兩個(gè)或者幾個(gè)在冷卻的過程中會(huì)發(fā)生吞并現(xiàn)象,從而形成整體外形還呈球形的大粒子�！岸瘟Ｗ印本哂墟湢�,葡萄狀及網(wǎng)狀,或者疏松多孔的團(tuán)絮狀特征。對(duì)不銹鋼焊接煙塵進(jìn)行粒徑統(tǒng)計(jì)并且分析其粒徑分布得出,“一次粒子”的粒徑有10nm和10~2nm兩個(gè)不同的尺寸量級(jí)分布,ER309L不銹鋼藥芯焊絲在焊接過程中產(chǎn)生的焊接煙塵平均粒徑最小并且存在一定量的10~0nm量級(jí)的粒子;焊接煙塵粒徑大小的頻率分布均滿足雙峰分布,并且每個(gè)量級(jí)分布近似滿足正態(tài)分布。通過光譜采集及標(biāo)定實(shí)驗(yàn),得出不銹鋼焊接煙塵中除了O元素外,都含有Fe,Cr,Cu,Mn,Na,K等金屬元素及S,Si,F非金屬元素。某些元素只出現(xiàn)在某一種藥芯焊絲在焊接過程中產(chǎn)生的焊接煙塵中,說明由于不同牌號(hào)的不銹鋼藥芯焊絲在焊接過程中會(huì)對(duì)焊接質(zhì)量產(chǎn)生不同的影響,從而添加了不同的物質(zhì)以提高焊接質(zhì)量。Fe,Cr,Mn幾種元素的在焊接煙塵中含量相對(duì)較高,尤其是以Fe含量最高。通過對(duì)不同粒徑量級(jí)的不銹鋼焊接煙塵的形成機(jī)理進(jìn)行論述,得出10~0nm量級(jí)的焊接煙塵均質(zhì)形核后沒有長(zhǎng)大或者被氧化即發(fā)生凝固,團(tuán)聚成焊接煙塵,并且推斷組分為單一元素;10~2nm量級(jí)的不銹鋼焊接煙塵的異質(zhì)形核機(jī)制使得不銹鋼焊接煙塵的EDS實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)出Fe元素的原子百分比比某些添加元素的原子百分?jǐn)?shù)低。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG408
【部分圖文】：

中北大學(xué)學(xué)位論文子被氧化成 Fe2+，電子進(jìn)入電解質(zhì)。在陰極發(fā)生還原2H++2e→H2↑ 極區(qū)不斷發(fā)生腐蝕。為了提高基體金屬的電極電位，減含有 Cr、Ni、Si 等元素的合金物質(zhì)。在鋼中加入的 γ相區(qū)，可以使鋼在室溫下獲得單相固溶組織，從而可高鋼在使用時(shí)的耐腐蝕性。

圖 1.2 焊接煙塵擴(kuò)散示意圖[29]Fig.1.2 A sketch map of welding smoke and dust塵粒徑分布特性，早期國外的學(xué)者通過分辨率較低的電，分析認(rèn)為焊接氣溶膠粒徑分布主要呈現(xiàn)單峰分布特征接煙塵粒徑的不同分布和形核方式有關(guān)，也就是認(rèn)為焊。由于焊接煙塵屬于納米級(jí)材料，使用傳統(tǒng)的電子顯微. Zimmera 等人對(duì) GMAW 焊接方式的焊接煙塵進(jìn)行掃S）分析研究發(fā)現(xiàn)，噴射過渡產(chǎn)生的焊接煙塵粒子粒徑對(duì)比分析得出焊接煙塵粒徑呈現(xiàn)多峰分布[34]。我國學(xué)者材產(chǎn)生的焊接煙塵粒徑進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)焊接煙塵粒煙塵研究

圖 2.1 手工焊條電弧焊焊接煙塵發(fā)塵量測(cè)試裝置r the dust emission of the welding fume by the arc weldin展起步較晚，因此，焊接技術(shù)從手工電弧焊進(jìn)準(zhǔn)一直沿用至今。此裝置主要采用真空泵抽氣好氣流量，焊接操作者在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)在密閉，真空泵提前打開進(jìn)行抽氣，目的是為了將焊部分，在集塵筒體上半部分安置銅網(wǎng)的目的主

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1 栗卓新;王英杰;蔣e

本文編號(hào)：2829807