碳钢焊条熔敷金属力学性能遗传神经网络预测(3)
（4）铬(Cr）铬能够提高钢的硬度、耐磨性和耐腐蚀性。对于低碳钢来说，铬便是一种偶然的杂质。铬的主要冶金特征是易于急剧氧化，形成难熔的氧化物三氧化二铬(Cr203)，从而增加了焊缝金属夹杂物的可能性。三氧化二铬过渡到熔渣后，能使熔渣粘度提高，流动性降低。
（5）镍(Ni)镍对钢的韧性有比较显着的效果，一般低温冲击值要求较高时，适当掺入一些镍。
（6）硫（S）硫是一种有害杂质，随着硫含量的增加，将增大焊缝的热裂纹倾向，因此焊芯中硫的含量不得大于0.04％。在焊接重要结构时，硫含量不得大于0.03％。
2. 1 酸性焊条配方与力学性能分析
酸性焊条药皮的主要成分为酸性氧化物（如二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁等）。酸性焊条的药皮中含有大量的TiO2、SiO2等酸性造渣物及一定数量的碳酸盐等，熔渣氧化性强，熔渣碱度系数小于1。酸性焊条焊接工艺性好，电弧稳定，可交、直流两用，飞溅小、熔渣流动性和脱渣性好，熔渣多呈玻璃状，较疏松、脱渣性能好，焊缝外表美观。酸性焊条的药皮中含有较多的二氧化硅、氧化铁及氧化钛，氧化性较强，焊缝金属中的氧含量较高，合金元素烧损较多，合金过渡系数较小，熔敷金属中含氢量也较高，因而焊缝金属塑性和韧性较低。
表2.1 E4303焊条药皮配方
在表2.1中可以看出组成焊条的主要成分是人造金红石、还原钛铁矿、中碳锰铁、白泥等物质。而在这些物质中占主要成分的是锰（Mn）、碳（C）等元素。
2. 2 碱性焊条配方与力学性能分析
碱性焊条药皮的主要成分为碱性氧化物（如大理石、萤石等）。碱性（低氢型）焊条的药皮中含有大量的碱性造渣物（大理石、萤石等），并含有一定数量的脱氧剂和渗合金剂。碱性焊条主要靠碳酸盐（如CaCO3等）分解出CO2作保护气体，弧柱气氛中的氢分压较低，而且萤石中的氟化钙在高温时与氢结合成氟化氢（HF），降低了焊缝中的含氢量，故碱性焊条又称为低氢型焊条。碱性渣中CaO数量多，熔渣脱硫的能力强，熔敷金属的抗热裂纹的能力较强。而且，碱性焊条由于焊缝金属中氧和氢含量低，非金属夹杂物较少，具有较高的塑性和冲击韧性。碱性焊条由于药皮中含有较多的萤石，电弧稳定性差，一般多采用直流反接，只有当药皮中含有较多量的稳弧剂时，才可以交、直流两用。碱性焊条一般用于较重要的焊接结构，如承受动载荷或刚性较大的结构。
表2.2 E5015 低氧型焊条药皮配方
根据表2.2可以得出：低氧型焊条药皮是以大理石、萤石为基础，其余物质为辅组成的。而在这些物质中占主要成分的是碳（C）、锰（Mn）、硅（Si）等元素。
3. 碳钢焊条熔敷金属力学性能预测
人工神经网络是一种由大量的简单神经元广泛连接而成的复杂网络。人工神经网络具有处理信息速度快、计算能力强、高度容错等特点和自适应、自学习、归纳等智能性功能，使其可被用于复杂系统的控制。熔敷金属的力学性能受多方面因素的制约，有焊缝合金化、焊接线能量以及焊后处理等[14]。它是在现代生物学研究人脑组织的基础上提出来的，可用来模拟人类大脑神经的思文活动。它具有并行分布的信息处理结构，可以通过对非线性函数的复合来达到逼近输入和输出之间的映射的目的。它不需要设计任何数学模型，只靠过去的经验来学习，通过对神经元的模拟、记忆和联想来处理各种模糊的、非线性的、含有噪声的数据，可以采用自适应的模式识别方法来进行预报分析。
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