Q23A鋼焊接工藝研究

1、安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù) 學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書課題名稱Q235-A鋼焊接工藝研究系（部）機(jī)械工程系專業(yè)焊接技術(shù)及自動(dòng)化班 級姓 名學(xué) 號指導(dǎo)教師20102011學(xué)年第一學(xué)期指導(dǎo)教師評語等級簽名日期畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書專業(yè)： 班級：_學(xué)生：一：設(shè)計(jì)題目：Q235-A鋼焊接工藝研究二：設(shè)計(jì)內(nèi)容：1、Q235-A鋼板焊接試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)；2、繪制焊接工藝卡片；3、Q235-A焊接工藝評定試驗(yàn)設(shè)計(jì)；4、論證Q235-A最佳焊接試驗(yàn)方案5、編寫設(shè)計(jì)說明書；6、試驗(yàn)結(jié)果論證三：原始資料：Q235-A 鋼板，焊接材料，焊接設(shè)備四：完成日期： 2010年2 月3 日指導(dǎo)教師:2010年11月8_日簽發(fā)Q235A鋼焊接工藝研究摘要

2、隨著焊接技術(shù)的推廣q235a鋼作為一種低碳鋼已被廣泛應(yīng)用本設(shè)計(jì)是通過焊接試驗(yàn)來測試q235a鋼焊接的工藝性能制定焊接試驗(yàn)方案、焊接工藝卡、工藝說明書及結(jié)果。目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第一章 緒論 5 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 第二章Q235鋼的材料特性及應(yīng)用范圍 7Q235-A 的介紹Q235-A 的力學(xué)性能Q235-A 的化學(xué)成分 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 第三章 Q235-A鋼的焊接性

3、試驗(yàn)及方法9Q235-A 鋼的焊接試驗(yàn)方法Q235-A鋼的焊接試驗(yàn)材料焊條電弧焊的工藝分析Q235-A鋼的焊接工藝試驗(yàn)焊條電弧焊+埋弧焊焊接工藝試驗(yàn) TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 第四章 Q235-A 鋼的焊接工藝卡的編制 17 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 第五章焊接中容易出現(xiàn)的問題及預(yù)防措施 19 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 第六章結(jié)束語23 HYPERLINK l bookmark30 o Curr

4、ent Document 參考文獻(xiàn) 24第一章緒論焊接技術(shù)發(fā)明至今已有百余年的歷史，工業(yè)生產(chǎn)中的大量重要產(chǎn)品，如航空、 航天及核能工業(yè)中產(chǎn)品的生產(chǎn)制造都離不開焊接技術(shù)。當(dāng)前，新興工業(yè)的發(fā)展迫使焊接技術(shù)不斷前進(jìn)，如微電子工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了微型連接工藝和設(shè)備的發(fā)展； 陶瓷材料和復(fù)合材料的發(fā)展促進(jìn)了真空釬焊、真空擴(kuò)散焊、噴涂以及粘接工藝的 發(fā)展。焊接技術(shù)將隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。 作為一名焊接技術(shù)專業(yè)的大學(xué) 生，本人將以自己的了解為基礎(chǔ)來介紹對 Q235A勺焊接工藝研究。下面先了解一 下焊接技術(shù)發(fā)展的簡單情形，焊接技術(shù)是上世紀(jì)末發(fā)展起來的一種連接方法，由于它具有許多優(yōu)越性，所以在近幾十年間得到了

5、快速的發(fā)展， 目前焊接已經(jīng)廣泛 應(yīng)用在許多行業(yè)和領(lǐng)域，目前，在工業(yè)發(fā)達(dá)國家，焊接用鋼量已占總用鋼量一半 左右，焊接用鋼量占工業(yè)用鋼量的比例已經(jīng)成為一個(gè)國家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo) 志。中國在2004年焊接用量就已經(jīng)突破了 1億噸，成為世界最大的焊接大國。 現(xiàn)今，在我國許多行業(yè)的制造工廠，如造船廠、鍋爐廠、車輛廠、礦山機(jī)械廠、 石化機(jī)械廠、起重機(jī)廠等都有專有的焊接生產(chǎn)車問，負(fù)責(zé)本企業(yè)的焊接制造工作。 隨著社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們一方面要推出新技術(shù)和新的焊接形式來滿足 生產(chǎn)發(fā)展的需要，另一方面焊接也向著大型化、 高參數(shù)和高壽命的方向發(fā)展。如 500kt級油輪長達(dá)382m寬68m高72m許多焊接產(chǎn)品

6、不僅尺寸大，而且工作 條件苛刻，常處于高溫、高壓、低溫、深冷、高速、腐蝕、易燃、易爆、有毒的 環(huán)境中，有的是幾種條件共存，又都要求長期運(yùn)行，一旦出現(xiàn)故障和事故，后果 是不堪設(shè)想的，這就對焊接技術(shù)提出了更高的要求。焊接技術(shù)將隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1能源方面目前，焊接熱源已非常豐富，如火焰、電弧、電阻、超聲、摩擦、等離于、電 子束、激光束、微波等等，但焊接熱源的研究與開發(fā)并未終止，使它更為有效、 方便、經(jīng)濟(jì)適用。2計(jì)算機(jī)在焊接中的應(yīng)用弧焊設(shè)備微機(jī)控制系統(tǒng)，可對焊接電流、焊接速度、弧長等多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分析 和控制，對焊接操作程序和參數(shù)變化等作出顯示和數(shù)據(jù)保留，從而給出焊接

7、質(zhì)量的確切信息。目前以計(jì)算機(jī)為核心建立的各種控制系統(tǒng)包括焊接順序控制系統(tǒng)、 PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)、最佳控制及自適應(yīng)控制系統(tǒng)等。這些系統(tǒng)均在電弧焊、壓焊和釬 焊等不同的焊接方法中得到應(yīng)用。計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)在焊接中的應(yīng)用越來越得到人 們的重視。3焊接機(jī)器人和智能化焊接機(jī)器人是焊接自動(dòng)化的革命性進(jìn)步，它突破了焊接剛性自動(dòng)化的傳統(tǒng)方 式，開拓了一種柔性自動(dòng)化新方式， 焊接機(jī)器人的主要優(yōu)點(diǎn)是：穩(wěn)定和提高焊接 質(zhì)量，保證焊接產(chǎn)品的均一性；提高生產(chǎn)率，一天可 24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)；可在有 害環(huán)境下長期工作，改善了工人勞動(dòng)條件；降低了對工人操作技術(shù)要求；可實(shí)現(xiàn) 小批量產(chǎn)品焊接自動(dòng)化；為焊接柔性生產(chǎn)線提供了技術(shù)基礎(chǔ)。 為提

8、高焊接過程的 自動(dòng)化程度，除了控制電弧對焊縫的自動(dòng)跟蹤外，還應(yīng)實(shí)時(shí)控制焊接質(zhì)量，為此需要在焊接過程中檢測焊接坡口的狀況，如熔寬、熔深和背面。4提高焊接生產(chǎn)率提高焊接生產(chǎn)率是推動(dòng)焊接技術(shù)發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力。提高生產(chǎn)率的途徑有二 個(gè)方面：其一，是提高焊接熔敷率。手弧焊中的鐵粉焊、重力焊、躺焊等工藝； 埋弧焊中的多絲焊、熱絲焊均屬此類，其效果顯著。其二，是減少坡口截面及熔敷金屬量，為解決這兩個(gè)問題，世界各國開發(fā)出多種不同方案，因而出現(xiàn)了種類多樣的窄間隙焊接法。電子束焊、激光束焊及等離子弧焊時(shí)，可采用對接接頭， 且不用開波口，因此是理想的窄間隙焊接法，這是它們受到廣泛重視的重要原因 之一.。第二章Q23

9、5鋼的材料特性及應(yīng)用范圍Q235-A的介紹普通碳素結(jié)構(gòu)鋼-普板是一種鋼材的材質(zhì)。Q代表的是這種材質(zhì)的屈服度，后面的235,就是指這種材質(zhì)的屈服值，在235左右。并會(huì)隨著材質(zhì)的厚度 的增加而使其屈服值減小。由于含碳適中，綜合性能較好，強(qiáng)度、塑性和焊接等 性能得到較好配合，用途最廣泛。常軋制成盤條或圓鋼、方鋼、扁鋼、角鋼、工 字鋼、槽鋼、窗框鋼等型鋼，中厚鋼板。大量用用建筑及工程結(jié)構(gòu)。用以制作鋼 筋或建造廠房房架、高壓輸電鐵塔、橋梁、車輛、鍋 爐、容器、船舶等，也大 量用作對性能要求不太高的機(jī)械零件。C、D級鋼還可作某些專業(yè)用鋼使用。Q235A韌性和塑性較好，有一定的伸長率，具有良好的焊接性能和熱

10、加工性。Q235A一般在熱軋狀態(tài)下使用，用其軋制的型鋼、鋼筋、鋼板、鋼管可用于制造 各種焊接結(jié)構(gòu)件、橋梁及一般不重要的機(jī)器零件，如螺栓、拉桿、怫釘、套環(huán)和 連桿等Q235-A的力學(xué)性能2.3.1 Q235-A鋼的組織性能分析抗拉強(qiáng)度 (rb (MPa):375460 屈服強(qiáng)度 6s (MPa): 0 16時(shí)：235; 1640 時(shí)：225; 4060 時(shí)：215; 60100 時(shí)：205; 100 150 時(shí)：195; 150 時(shí)：185 伸長率 65( %) : 016 時(shí)：26; 1640 時(shí): 25; 4060時(shí)：24; 60100時(shí)：23; 100150時(shí)：22; 150時(shí)：21 試樣

11、尺寸：試樣厚度(直徑)熱處理規(guī)范及金相組織：熱處理規(guī)范：熱軋。金相組織：鐵素體+珠光體。交貨狀態(tài)：一般以熱軋(包括控軋)狀態(tài)交貨。根據(jù)需方要求，經(jīng)雙方協(xié)議，也可以正火處理狀 態(tài)交貨.執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)：外部標(biāo)準(zhǔn)為：GB/T709-2006熱軋鋼板和鋼帶的尺寸、外形、重 量及允許偏差，內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)為：GB/T3274-2007碳素結(jié)構(gòu)鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼熱 軋厚鋼板和鋼帶Q235-A的冷彎試驗(yàn)列表序號檢驗(yàn)項(xiàng)目取樣個(gè)數(shù)取樣方法試驗(yàn)方法1化學(xué)分析1GB222GB233.1-233.5GB233.8-233.12GB233.18-233.19GB233.23-233.24GB233.31-233.32GB233.362

12、拉伸1GB2975GB22& GB63973冷彎1GB2975GB2324常溫沖壓3GB2975GB21605低溫沖壓3GB2975GB41592.3 Q235的化學(xué)成分:碳 C : 0.14 0.22 硅 Si : 0.30 鈕 Mn： 0.30 0.65 硫 S : 0.050 磷P : 13焊條直徑(mm23.232.44 54 6焊接電流的選擇 選擇焊接電流時(shí)，應(yīng)根據(jù)焊條類型、焊件直徑、焊件厚度、 接頭形式、焊接位置和層數(shù)等因素綜合考慮。焊接電流選擇不當(dāng)易造成未焊透、夾渣或咬邊、焊穿金屬飛濺等。對于一定的直徑的焊條有一個(gè)合適的電流范圍, 可參考下表表3-2焊接電流和焊條直徑放入關(guān)系焊條

13、直徑(mm1.62.02.53.2456焊接電流 (A)25 4040 6550 80100130160210200250260300在相同焊條直徑的條件下，平焊的電流可大一些，其它的位置焊接電流應(yīng)小一些。相同條件下，堿性焊條的焊接電流比酸性焊條小10流右。電弧電壓與焊接速度 焊條電弧焊的電弧電壓主要由電弧長度來決定：電弧越長，電弧電壓越大；電弧越短，電弧電壓越小。在焊接過程中應(yīng)盡量使用短弧 焊接。(2)試驗(yàn)基本情況與焊接工藝參數(shù)，可參考下表表3-3焊條電弧焊的焊接工藝參數(shù)焊層名焊接電流(A)電弧電壓(V)焊接速度(cm/min)線能量(KJ/cm)根焊90-9519-256.5-7.513.

14、4-17.7填充95-10519-2512-187.6-10.0蠱面90-10019-2510-158.7-11.4(3)焊接接頭力學(xué)性能測試結(jié)果試件經(jīng)無損檢測后，參照 ASMEIX、國內(nèi)JB4708標(biāo)準(zhǔn)要求切割試件進(jìn)行試驗(yàn)，接頭拉伸、彎曲和沖擊試驗(yàn)結(jié)果如下表所示表3-5拉伸試驗(yàn)試件編號試件寬度(mm試件厚度(mm橫截面積(mm斷裂載荷(KN)抗拉強(qiáng)度(MP斷裂部位及特 征HP014012450熱影響區(qū)HP024012445熱影響區(qū)表3-6彎曲試驗(yàn)試件編號試件類型試件厚度(mm彎心直徑(mm彎曲角度 (,)試驗(yàn)結(jié)果HP01-1面彎1226180合格背彎1226180合格HP01-2面彎1226

15、180合格背彎1226180合格表3-7沖擊試驗(yàn)試件編號V型缺口沖擊吸收功位置單值平均值Q235-A-01焊縫中心726869717070熔合區(qū)908892938790Q235-A-02焊縫中心737067726870熔合區(qū)869089878888從以上三表中可以看出，上述焊材對應(yīng)的焊接接頭的強(qiáng)度性能、彎曲性能、 沖擊韌性能均較好。氣體保護(hù)焊焊接工藝試驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊是利用 CO2氣作為保護(hù)氣體的一種熔化極氣體保護(hù)的 焊接方法：.使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，可以減少飛濺：它是利用二氧化碳?xì)怏w熱物理 性能的特殊性，使用常規(guī)焊接電源時(shí)，焊絲端頭熔化金屬不可能形成平衡的軸向 自由過渡，通常需要采用短

16、路和熔滴縮頸爆斷、因此，與MIG焊自由過渡相比，飛濺較多。但如采用優(yōu)質(zhì)焊機(jī)，參數(shù)選擇合適，可以得到很穩(wěn)定的焊接過程，使 飛濺降低到最小的程度。.二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，可以降低成本，提高焊接質(zhì)量：由于CO2氣比空氣重, 因此從噴嘴中噴出的CO2氣可以在電弧區(qū)形成有效的保護(hù)層，防止空氣進(jìn)入熔池， 特別是空氣中氧等有害物質(zhì)的影響.熔化電極(焊絲)通過送絲滾輪不斷的送進(jìn)， 與工件之間產(chǎn)生電弧，在電弧熱的作用下，熔化焊絲和工件形成熔池，隨著焊槍的 移動(dòng)，熔池凝固形成焊縫，再加上二氧化碳保護(hù)氣體價(jià)格低廉，采用短路過渡時(shí)焊 縫成形良好，加上使用含脫氧劑的焊絲即可獲得無內(nèi)部缺陷質(zhì)量焊接接頭。這種焊接方法目前已成

17、為黑色金屬材料最重要焊接方法之一。原理如圖熔化極氣體保護(hù)焊的工作原理圖3.5.1焊條電弧焊+二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊 焊接工藝參數(shù)焊條電弧焊采用 同上面一樣型號奧太 焊機(jī)，二氧化碳?xì)怏w焊 采用奧太 NBC-400焊 機(jī)，就坡口形式、焊 接電流、電弧電壓、焊 接速度等工藝參數(shù)，在 試驗(yàn)后要根據(jù)GB150-1998鋼制壓力容器等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。焊前準(zhǔn)備用氣割或碳弧氣刨加工坡口時(shí)，應(yīng)保證加工質(zhì)量，防止其表面凹凸不平，不 合格的予以修磨，坡口表面不得有裂紋、夾渣、分層等缺陷，否則予以去除或修 補(bǔ)。清除坡口及兩側(cè)20-30mm范圍內(nèi)的油污、鐵銹、氧化物等贓物，焊條應(yīng)按照 規(guī)定的溫度烘干，入爐和出爐的溫度不應(yīng)

18、過高，以防藥皮脆裂。焊接接頭形式、坡口和焊縫(1)坡口形式采用V型坡口，坡口角度60 ，焊根間隙3.0-3.5 ,鈍邊高度1.0-1.5mm。 先用手工電弧焊進(jìn)行打底，然后用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行填充和蓋面， 焊后用 碳弧氣刨進(jìn)行反面清根，最后在進(jìn)行一次二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊。(2)接頭形式本試件采用對接形式(3)焊前預(yù)熱Q235-A屬于普通碳素鋼，焊接前無需進(jìn)行預(yù)熱。(4)焊材烘干Q235-A用的焊材必須進(jìn)行烘干(試驗(yàn)過程中對真空包裝的焊條也要進(jìn)行烘 干)以降低擴(kuò)散氫水平，防止產(chǎn)生冷裂紋并避免產(chǎn)生成片的分散氣孔。根據(jù)試驗(yàn) 結(jié)果，烘干時(shí)間一般為250 X1h,試焊時(shí)焊條應(yīng)置于焊條保溫桶內(nèi)。(5)試

19、件剩磁的處理試件采用直流焊接時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁偏吹，原則上采用交流焊機(jī)，但用交流電源焊接時(shí)，電弧的穩(wěn)定性差，而且由于試件比較小，所以采用直流電源焊接，并且要 控制試件的磁性，接線時(shí)采用反接。(6)焊接環(huán)境焊接環(huán)境溫度在1520C,環(huán)境濕度在45%-50%RH環(huán)境風(fēng)速小于0.2m/s。 3.5.4 Q235-A鋼焊接工藝試驗(yàn)(1)焊接工藝參數(shù)及選擇氣體保護(hù)焊工藝參數(shù)分為主要參數(shù)和次要參數(shù)。主要參數(shù)就是指那些直接影 響焊縫質(zhì)量和生產(chǎn)效率的參數(shù)，它們是焊接電流、電弧電壓、焊接速度、焊絲成 分、電流的種類及極性和預(yù)熱溫度等。 對焊接質(zhì)量產(chǎn)生有限或無多大影響的參數(shù) 均稱為次要參數(shù)。表3-10氣體保護(hù)焊焊接工藝參

20、數(shù)的選擇焊接層名焊條或焊絲直徑(mm焊接電流(A)電弧電壓(V)焊接速度(m/h)根焊3.285 9019251719填充焊1.2250300172425 30蠱面焊1.2150250172428 32(2)焊接接頭力學(xué)性能測試試件經(jīng)無損檢測后，參照 ASMEIX、國內(nèi)JB4708標(biāo)準(zhǔn)要求切割試件進(jìn)行試 驗(yàn)，接頭拉伸、彎曲和沖擊試驗(yàn)結(jié)果如下表所示表3-11拉伸試驗(yàn)試件編號試件寬度(mm試件厚度(mm橫截面積(mm斷裂載荷(KN)抗拉強(qiáng)度(MP斷裂部位及特 征HP014012450熱影響區(qū)HP024012445熱影響區(qū)表3-12彎曲試驗(yàn)試件編號試件類型試件厚度(mm彎心直徑(mm彎曲角度 (,)

21、試驗(yàn)結(jié)果HP01-1面彎1226180合格背彎1226180合格HP01-2面彎1226180合格背彎1226180合格表3-13沖擊試驗(yàn)試件編號V型缺口沖擊吸收功位置單值平均值Q235-A-01焊縫中心726869717070熔合區(qū)908892938790Q235-A-02焊縫中心737067726870熔合區(qū)869089878888由于二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊的電弧熱效率較高， 焊縫及熱影響區(qū)的冷卻速度 較慢，并且熱影響區(qū)的范圍較大，Q235-A在焊接時(shí)不需要進(jìn)行預(yù)熱，在這種情 況下酒會(huì)改變金屬的組織，影響金屬的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、塑性、韌性等性能。3.6本章小結(jié)根據(jù)焊接性試驗(yàn)結(jié)果，針對12mnS白Q

22、235-A鋼的試樣進(jìn)行了焊條電弧焊和 焊條電弧焊+ 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊焊焊接工藝試驗(yàn)，得出以下結(jié)論：(1) Q235-A鋼的焊接選用上述焊材是可行的。(2)焊接過程中焊條電弧焊根焊時(shí)應(yīng)控制焊接線能量在20KJ/cm以下，填充蓋面焊時(shí)焊條電弧焊或氣體保護(hù)焊焊應(yīng)控制焊接線能量在10KJ/cm左右。(3)對于焊條電弧焊，焊接過程中焊條的擺動(dòng)幅度不要過大，應(yīng)以直拉和微擺的方式進(jìn)行，以減少熱輸入。(4)采用大西洋、大橋等焊條進(jìn)行焊接時(shí)，焊條進(jìn)行 350X 1h烘干，焊接過 程中控制層間溫度，層間溫度在100c以下，焊接接頭的強(qiáng)度、韌性、彎曲性能 較好。第四章 Q235-A鋼的焊接工藝卡的編制焊接工藝卡片

23、單位名稱安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院一焊接工藝指導(dǎo)書編號 日期2011-1-05焊接工藝評定報(bào)告編號 焊接方法 手工電弧焊 機(jī)械化程度（手工、半自動(dòng)、自動(dòng)）手工焊接接頭：平位置對接簡圖：（接頭形式、破口形式與尺寸、焊層、焊道布置及順序）坡口形式： V 型坡口 襯墊（材料及規(guī)格）：無 其他： 母材：Q235-A類別號 I 組別號 I -1與類別號I 組別號 I -1 相焊及標(biāo)準(zhǔn)號GB/T3274 鋼號 Q235-A與標(biāo)準(zhǔn)號 GB/T3274 鋼號Q235-A 相 焊厚度范圍： 母材：對接焊縫10-12mm 角焊縫 管子直徑、壁厚范圍：對接焊縫角焊縫 焊縫金屬厚度范圍：對接焊縫10 &16 角焊縫其他耐蝕

24、堆焊金屬化學(xué)成分（%CSiMnPSCrNiMoV焊接材料：焊條焊材類別碳鋼焊條焊材標(biāo)準(zhǔn)JBT4709-2007填充金屬尺寸焊材型號CHE507焊材牌號（鋼號）J507其他其他：Ti焊接位置：對接焊縫的位置平位置焊接方向：（向上、向下)角焊后熱處理：溫度范圍（C） _保溫時(shí)間（h） 焊縫位置_焊接方向：（向上、向下）預(yù)熱：預(yù)熱溫度（C）（允許最低值）_層間溫度（C）（允許氣體：氣體種類 混合比最高值）保持預(yù)熱時(shí)間加熱方式流量（L/min ）保護(hù)氣尾部保護(hù)氣背面保護(hù)氣 電特性電流種類：直流 極性：反極性焊接電流范圍（A）:100 130電弧電壓(V) : 2023（按所焊位置和厚度，分別列出電流電

25、壓范圍，記入下表）焊道焊焊接電弧電壓焊接速度線能量層方法材料電流(V)(A( KJ/cm)第五章 焊接中容易出現(xiàn)的問題及預(yù)防措施1、層狀撕裂層狀撕裂產(chǎn)生的根本原因是鋼中存在夾雜物。鋼在軋制過程中夾雜物被扎成片狀，平行于鋼板表面沿軋制方向分布。這種片狀?yuàn)A雜物的存在，大大消弱鋼板在厚度方向的力學(xué)性能，特別是斷面收縮率大大降低?？刂苹痣s物，特別是硫化物薄片狀?yuàn)A雜物相當(dāng)于金屬內(nèi)部尖銳的缺口，是鋼板的Z向力學(xué)性能大大降低，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)鋼中含硫量極低時(shí)，各個(gè)方向的塑性指標(biāo)均有提高，層狀撕裂敏感性隨之降低。防止母材脆化焊接中發(fā)生過熱區(qū)粗晶脆化、應(yīng)變時(shí)效脆化及氫脆等，母材層狀撕裂的敏感性明 顯增加，在焊接過

26、程中應(yīng)采取預(yù)熱、保溫緩冷、控制層間溫度等降低冷卻 速度。盡量采取雙側(cè)焊縫，避免單側(cè)焊縫。這樣可以緩和焊縫根部的應(yīng)力 分布并減小應(yīng)力集中。2、未焊透、未熔合焊接時(shí)，接頭根部未完全熔透的現(xiàn)象，稱為未焊透；在焊件與焊縫金屬或焊縫層間有局部未熔透現(xiàn)象，稱為未熔合。未焊透或未熔合是一種比較 嚴(yán)重的缺陷，由于未焊透或未熔合，焊縫會(huì)出現(xiàn)間斷或突變，焊縫強(qiáng)度大 大降低，甚至引起裂紋。因此，在船體的重要結(jié)構(gòu)部分均不允許存在未焊 透、未熔合的情況。未焊透和未熔合的產(chǎn)生原因是焊件裝配間隙或坡口角 度太小、鈍邊太厚、焊條直徑太大、電流過小、速度太快及電弧過長等。 焊件坡口表面氧化膜、油污等沒有清除干凈，或在焊接時(shí)該處

27、流入熔渣妨 礙了金屬之間的熔合或運(yùn)條手法不當(dāng)，電弧偏在坡口一邊等原因，都會(huì)造 成邊緣不熔合。防止未焊透或未熔合的方法是正確選取坡口尺寸，合理選 用焊接電流和速度，坡口表面氧化皮和油污要清除干凈；封底焊清根要徹 底，運(yùn)條擺動(dòng)要適當(dāng)，密切注意坡口兩側(cè)的熔合情況。正確選定坡口形式 和裝配間隙，認(rèn)真清除坡口邊緣兩側(cè)污物。選擇合適的焊接電流，運(yùn)條時(shí) 隨時(shí)注意調(diào)整焊條角度，使熔敷金屬和母材之間充分均勻地加熱和熔化， 合為一體。3、夾渣夾渣就是殘留在焊縫中的熔渣。夾渣也會(huì)降低焊縫的強(qiáng)度和致密性。產(chǎn) 生夾渣的原因主要是焊縫邊緣有氧割或碳弧氣刨殘留的熔渣；坡口角度或 焊接電流太小，或焊接速度過快。在使用酸性焊條

28、時(shí)，由于電流太小或運(yùn) 條不當(dāng)形成“糊渣”；使用堿性焊條時(shí)，由于電弧過長或極性不正確也會(huì) 造成夾渣。進(jìn)行埋弧焊封底時(shí)，焊絲偏離焊縫中心，也易形成夾渣。防止 產(chǎn)生夾渣的措施是：正確選取坡口尺寸，認(rèn)真清理坡口邊緣，選用合適的 焊接電流和焊接速度，運(yùn)條擺動(dòng)要適當(dāng)。多層焊時(shí)，應(yīng)仔細(xì)觀察坡口兩側(cè) 熔化情況，每一焊層都要認(rèn)真清理焊渣。封底焊渣應(yīng)徹底清除，埋弧焊要 注意防止焊偏。清除焊道上的雜質(zhì)、污物，尤其是焊接坡口要保持清潔干 燥。正確選用電焊條，根據(jù)鋼板厚度、環(huán)境溫度，選用適宜的焊接電流和 坡口形式。4、氣孔氣孔是指在焊接時(shí)，熔池中的氣泡在凝固時(shí)未能逸出而形成的空穴。產(chǎn) 生氣孔的主要原因有：坡口邊緣不清潔

29、，有水份、油污和銹跡；焊條或焊 劑未按規(guī)定進(jìn)行焙烘，焊芯銹蝕或皮變質(zhì)、剝落等。止匕外，低氫型焊條焊 接時(shí)，電弧過長，焊接速度過快；埋弧自動(dòng)焊電壓過高等，都易在焊接過 程中產(chǎn)生氣孔。由于氣孔的存在，使焊縫的有效截面減小，過大的氣孔會(huì) 降低焊縫的強(qiáng)度，破壞焊縫金屬的致密性。產(chǎn)生氣孔的辦法是：選擇合適 的焊接電流和焊接速度，認(rèn)真清理坡口邊緣水份、油污和銹跡。嚴(yán)格按規(guī) 定保管、清理和焙烘焊接。不使用變質(zhì)焊條，當(dāng)發(fā)現(xiàn)焊條藥皮變質(zhì)、剝落 或焊芯銹蝕時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制使用范圍。埋弧焊時(shí)，應(yīng)選用合適的焊接工藝 參數(shù)，特別是薄板自動(dòng)焊，焊接速度應(yīng)盡可能小些。施焊前將坡口表面兩 側(cè)清理干凈，鐵銹是使焊縫金屬產(chǎn)生氣孔的

30、原因之一，特別是當(dāng)鐵銹隱藏 在焊件裝配間隙內(nèi)部時(shí)，所受影響更大。已裝配好的焊件不易將內(nèi)部鐵銹 除凈，因此除銹潔凈工作應(yīng)在裝配前進(jìn)行。焊前應(yīng)將電焊條按說明書中規(guī) 定的溫度和時(shí)間烘培，并應(yīng)保溫防潮。焊接電流要適中，堿性焊條應(yīng)采用 短弧焊接。5、咬邊焊縫邊緣留下的凹陷，稱為咬邊。產(chǎn)生咬邊的原因是由于焊接電流過大、 運(yùn)條速度快、電弧拉得太長或焊條角度不當(dāng)?shù)?。埋弧焊的焊接速度過快或 焊機(jī)軌道不平等原因，都會(huì)造成焊件被熔化去一定深度，而填充金屬又未 能及時(shí)填滿而造成咬邊。咬邊減小了母材接頭的工作截面，從而在咬邊處 造成應(yīng)力集中，故在重要的結(jié)構(gòu)或受動(dòng)載荷結(jié)構(gòu)中，一般是不允許咬邊存 在的，或到咬邊深度有所限制

31、。防止產(chǎn)生咬邊的辦法是：選擇合適的焊接 電流和運(yùn)條手法，隨時(shí)注意控制焊條角度和電弧長度；埋弧焊工藝參數(shù)要 合適，特別要注意焊接速度不宜過高，焊機(jī)軌道要平整。選擇合適的焊接電流和焊接速度，電弧不應(yīng)過長，選用正確的焊條角度 和運(yùn)條方法。6、焊接裂紋焊接裂紋是一種非常嚴(yán)重的缺陷。結(jié)構(gòu)的破壞多從裂紋處開始，在焊接 過程中要采取一切必要的措施防止出現(xiàn)裂紋，在焊接后要采用各種方法檢 查有無裂紋。一經(jīng)發(fā)現(xiàn)裂紋，應(yīng)徹底清除，然后給予修補(bǔ)。焊接裂紋有熱裂紋、冷裂紋。焊縫金屬由液態(tài)到固態(tài)的結(jié)晶過程中產(chǎn)生 的裂紋稱為熱裂紋，其特征是焊后立即可見，且多發(fā)生在焊縫中心，沿焊 縫長度方向分布。熱裂紋的裂口多數(shù)貫穿表面，呈

32、現(xiàn)氧化色彩，裂紋末端 略呈圓形。產(chǎn)生熱裂紋的原因是焊接熔池中存有低熔點(diǎn)雜質(zhì)（如FeS等）由于這些雜質(zhì)熔點(diǎn)低，結(jié)晶凝固最晚，凝固后的塑性和強(qiáng)度又極低。因此， 在外界結(jié)構(gòu)拘束應(yīng)力足夠大和焊縫金屬的凝固收縮作用下，熔池中這些低 熔點(diǎn)雜質(zhì)在凝固過程中被拉開，或在凝固后不久被拉開，造成晶間開裂。焊件及焊條內(nèi)含硫、銅等雜質(zhì)多時(shí)，也易產(chǎn)生熱裂紋。防止產(chǎn)生熱裂紋的 措施是：一要嚴(yán)格控制焊接工藝參數(shù)，減慢冷卻速度，適當(dāng)提高焊縫形狀 系數(shù)，盡可能采用小電流多層多道焊，以避免焊縫中心產(chǎn)生裂紋；二是認(rèn) 真執(zhí)行工藝規(guī)程，選取合理的焊接程序，以減小焊接應(yīng)力。焊縫金屬在冷卻過程或冷卻以后，在母材或母材與焊縫交界的熔合線上

33、產(chǎn)生的裂紋稱為冷裂紋。這類裂紋有可能在焊后立即出現(xiàn)，也有可能在焊 后幾小時(shí)、幾天甚至更長時(shí)間才出現(xiàn)。冷裂紋產(chǎn)生的主要原因?yàn)椋?）在焊接熱循環(huán)的作用下，熱影響區(qū)生成了淬硬組織；2）焊縫中存在有過量的擴(kuò)散氫，且具有濃集的條件；3）接頭承受有較大的拘束應(yīng)力。防止產(chǎn)生冷裂紋的措施有：1）選用低氫型焊條，減少焊縫中擴(kuò)散氫的含量；2）嚴(yán)格遵守焊接材料（焊條、焊劑）的保管、烘焙、使用制度，謹(jǐn)防受潮；3）仔細(xì)清理坡口邊緣的油污、水份和銹跡，減少氫的來源；4）根據(jù)材料等級、碳當(dāng)量、構(gòu)件厚度、施焊等，選擇合理的焊接工藝參數(shù)和線能量，如焊前預(yù)熱、焊 后緩冷，采取多層多道焊接，控制一定的層間溫度等；5）緊急后熱處理，

34、以去氫、消除內(nèi)應(yīng)力和淬硬組織回火，改善接頭韌性；6）采用合理的施焊程序，采用分段退焊法等，以減少焊接應(yīng)力。防止措施：防止產(chǎn)生熱裂紋應(yīng)選用適宜的焊接材料，嚴(yán)格控制有害雜質(zhì)碳、硫、磷 的含量。嚴(yán)格控制焊縫截面形狀，避免突高，扁平圓弧過渡，適當(dāng)提高焊 縫形狀系數(shù)。確定合理的焊接工藝參數(shù)，一般6mm左右厚的板對接焊，焊接坡口各搭接 23mm焊縫寬度以12mm左右為宜，焊縫增強(qiáng)高 12mm為 宜，不應(yīng)超過3mm施焊后暫緩清除焊渣，減緩焊縫的冷卻速度，以減小焊 接應(yīng)力。防止產(chǎn)生冷裂紋，重要結(jié)構(gòu)應(yīng)選用堿性焊條，焊條在施焊前一定要進(jìn)行 烘干處理，因?yàn)槲唇?jīng)烘干的焊條內(nèi)含水分較多，在高溫電弧作用下會(huì)分解 出大量的

35、氫，從而增加焊縫中的氫含量；仔細(xì)清理焊道表面的油污銹跡， 避免氫的侵入，使焊接金屬中的氣體能夠充分逸出；選用合理的焊接工藝 參數(shù)和施焊程序，以減小焊接應(yīng)力。對淬火傾向大的鋼材，應(yīng)采取預(yù)熱、 緩冷或焊后熱處理等措施。產(chǎn)生焊瘤的主要原因，一是操作不熟練和運(yùn)條方法不當(dāng)；二是電弧拉得過 長、焊速太慢、溶池溫度過高等。焊瘤在橫、立、仰焊中最為常見，在平 焊的焊縫背面有時(shí)也可產(chǎn)生。焊瘤使焊縫的實(shí)際尺寸發(fā)生偏差，尺寸變化 較大處易引起應(yīng)力集中，且焊瘤下面往往存在夾渣。盡量采用短弧焊接 （弧長焊條直徑），適當(dāng)加快焊速使溶池溫度不致過高，選擇合適的焊接電 流，保持正確的運(yùn)條角度（與焊件夾角 450為宜）。1作好

36、焊前準(zhǔn)備焊前應(yīng)對焊機(jī)進(jìn)行試焊，確認(rèn)焊機(jī)的引弧性能和穩(wěn)定性能好， 工藝參數(shù)的調(diào) 節(jié)方便、靈活、方可使用。工件應(yīng)開Y形的坡口，鈍邊的尺寸一般選在0.51.0mm 之間，坡口邊緣20mmz內(nèi)處用磨光機(jī)打磨，并將表面的鐵銹、 油污等清除干凈， 露出金屬光澤。鍋爐壓力容器及重要結(jié)構(gòu)的焊接一律采用堿性焊條，打底層焊接 應(yīng)選擇直徑3.2mm的焊條，中間層和蓋面層可選用 4mm的焊條，并對焊條進(jìn)行 400c烘干，保溫24h。使用時(shí)需要將焊條放在保溫筒內(nèi)，隨用隨取。焊條在 爐外停留時(shí)間不得超過 4h,且反復(fù)烘干次數(shù)不能多于三次，藥皮開裂和偏心度 超標(biāo)的焊條不得使用。2焊接操作1選擇合適的工藝參數(shù)焊條電弧焊的工藝

37、參數(shù)通常包括：焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接速 度、電源種類和極性、焊接層數(shù)等。焊接工藝參數(shù)選擇的正確與否直接影響焊縫 形狀、尺寸、焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率。因此選擇合適的焊接工藝參數(shù)是焊接生產(chǎn)中不 可忽視的一個(gè)重要問題。焊接電流應(yīng)根據(jù)板件厚度、焊接位置、焊接層數(shù)、焊條類形、焊條直徑和焊 接經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行選擇，保證所選擇的電流不易造成焊縫咬邊、燒穿、夾渣、未焊透等 缺陷。焊接過程中應(yīng)盡量選擇使用短弧焊接，立焊、仰焊時(shí)比平焊更短些，以利 于熔滴過渡，防止熔化金屬下滴，堿性焊條焊接時(shí)應(yīng)比酸性焊條弧長短些， 以利 于電弧的穩(wěn)定，以避免咬邊、未焊透、氣孔等缺陷的產(chǎn)生。焊速應(yīng)合適，不宜過慢，以每層厚度不大于4-5mm宜，以避免高溫停留增長，影響焊縫的機(jī)械性 能，但焊速也不宜過快，以免造成未溶合、未焊透等缺陷50焊接速度直接影響生產(chǎn)率，所以應(yīng)該在保證焊縫質(zhì)量的基礎(chǔ)上采用較大的焊條直徑和焊接電流，同時(shí)根據(jù)具體情況適當(dāng)加快焊接速度， 以提高焊接生產(chǎn)率。對重要構(gòu)件要采取焊前 先預(yù)熱、焊后