專題七焊接工藝制定

1、專題七焊接工藝制定一、焊接性的概念金屬的焊接性是金屬材料在限定的施工條件下，焊接成按規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)定服役要求的能力。也就是指金屬材料在一定的焊接工藝條件下，焊接成符合設(shè)計(jì)要求，滿足使用要求的構(gòu)件的難易程度，即金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性和使用的可靠性。二、影響焊接性的因素1. 材料方面2. 焊接方法及工藝方面3. 構(gòu)件類型方面4. 使用條件方面三、焊接性的評(píng)定方法1. 碳當(dāng)量法鋼材的化學(xué)成分對(duì)焊接熱影響區(qū)的淬硬及冷裂傾向有直接影響，因此，可用化學(xué)成分來間接估算其焊接性。在鋼材的各種化學(xué)元素中，對(duì)焊接性影響最大的是碳，碳是引起淬硬及冷裂的主要元素，故常把鋼中含碳量的多少作為判斷鋼材焊

2、接性的主要標(biāo)志。鋼中含碳量越高，其焊接性越差。2 . 斜Y形坡口焊接裂紋試驗(yàn)斜 形坡口焊接裂紋試驗(yàn)的試件形狀和尺寸，拘束焊縫試驗(yàn)焊縫6-2 常用焊接工藝措施一、預(yù)熱1. 預(yù)熱的作用降低焊后冷卻速度，對(duì)于給定成分的鋼種，焊縫及熱影響區(qū)的組織和性能取決于冷卻速度的大小。2. 預(yù)熱溫度的選擇應(yīng)根據(jù)鋼材的成分、厚度、構(gòu)造剛度、接頭形式、焊接材料、焊接方法及環(huán)境因素等綜合考慮，并通過焊接性試驗(yàn)來確定。3 . 預(yù)熱方法預(yù)熱時(shí)的加熱范圍， 對(duì)于對(duì)接接頭每側(cè)加熱寬度不得小于板厚的5倍，一般在坡口兩側(cè)各75 100 mm范圍內(nèi)應(yīng)保持一個(gè)均熱區(qū)域，測(cè)溫點(diǎn)應(yīng)取在均熱區(qū)域的邊緣。如果采用火焰加熱， 測(cè)溫最好在加熱面的

3、反面進(jìn)展，預(yù)熱的方法有火焰加熱、工頻感應(yīng)加熱、紅外線加熱等。二、后熱1. 后熱的作用后熱的作用是防止形成淬硬組織及使氫逸出焊縫外表，防止裂紋產(chǎn)生。2. 后熱的方法后熱的加熱方法、加熱區(qū)寬度、測(cè)溫部位等要求與預(yù)熱一樣。三、焊后熱處理1. 焊后熱處理的作用和種類焊后熱處理的主要作用是消除焊接剩余應(yīng)力，軟化淬硬部位， 改善焊縫和熱影響區(qū)的組織和性能，提高接頭的塑性和韌性，穩(wěn)定構(gòu)造的尺寸。最常用的焊后熱處理是在600 650范圍內(nèi)的消除應(yīng)力退火和低于Ac1點(diǎn)溫度的高溫回火。2. 焊后熱處理工藝及方法1整體熱處理焊件進(jìn)爐和出爐時(shí)的溫度應(yīng)在300以下，300以上的加熱和冷卻速度與板厚有關(guān)，應(yīng)符合下式要求：

4、v20025/ 式中v冷卻速度 /h； 板材厚度mm。2局部熱處理筒體的加熱寬度與筒體半徑、壁厚有關(guān)，可按下式計(jì)算：式中B筒體加熱寬度mm； R筒體半徑mm ； 筒體壁厚mm 。3. 焊后熱處理的應(yīng)用1母材金屬強(qiáng)度等級(jí)較高，產(chǎn)生延遲裂紋傾向較大的普通低合金鋼。2處在低溫下工作的壓力容器及其他焊接構(gòu)造，特別是在脆性轉(zhuǎn)變溫度以下使用的壓力容器。3承受交變載荷工作， 要求疲勞強(qiáng)度高的構(gòu)件。4大型受壓容器。5有應(yīng)力腐蝕和焊后要求幾何尺寸較穩(wěn)定的焊接構(gòu)造。6-3 低碳鋼、低合金鋼的焊接工藝焊接工藝制定一般步驟：1、焊接性分析2、焊接方法及材料選擇 3、焊接工藝制定焊前準(zhǔn)備、操作要點(diǎn)、焊后處理 一、低碳鋼

5、的焊接工藝制定以Q235為例(=23mm)1、焊接性分析：C0.12%，s=235MPa b=400MPa;強(qiáng)度、硬度較低、塑、韌性較好，焊接性優(yōu)良。2、焊接方法及材料選擇：焊條電弧焊;E4303.ZX7-300.3、焊接工藝制定:15焊接工藝制定 焊前準(zhǔn)備操作要點(diǎn)清理較小熱輸入 小電流，快速焊，直道焊，不擺動(dòng)。坡口兩側(cè)20mm鐵銹油污徹底清理干凈，直至露出金屬光澤。二、低合金鋼的焊接工藝制定低合金鋼的分類Q295 09MnV 、09MnNb 、09Mn2、Q345 12MnV、14MnNb、16Mn、Q390 15MnV、15MnTi、Q420 15MnVN、14MnVTiQ460 18Mn

6、MoNb17二、低合金鋼的焊接工藝以Q345為例(=23mm)1、焊接性分析：C0.16%，Mn 0.1%. s=345MPa, b=500MPa;強(qiáng)度、硬度較高、淬硬傾向略大于Q235 ，當(dāng)22mm時(shí)，易冷裂。2、焊接方法及材料選擇：焊條電弧焊;E5015.ZX7-300.3、焊接工藝制定:19大電流，慢速焊，橫向擺動(dòng) 消應(yīng)處理:焊后將工件加熱到600-650，空冷。低碳鋼、低合金鋼的焊接工藝焊接工藝焊前準(zhǔn)備操作要點(diǎn)清理較大熱輸入坡口兩側(cè)20mm鐵銹油污徹底清理干凈，直至露出金屬光澤。焊后熱處理預(yù)熱烘干烘干350-400，保溫1-2h. 坡口兩側(cè)75-100mm預(yù)熱10020低碳鋼、低合金鋼

7、的焊接工藝問題：1、試制定15MnV的焊接工藝2、試制定15MnVN的焊接工藝3、試制定18MnMoNb的焊接工藝216-4 異種金屬的焊接工藝異種金屬的焊接，是指各種母材的物理常數(shù)、化學(xué)成分以及組織性能各不一樣的金屬之間的焊接，常見的有黑色金屬之間的焊接如低碳鋼與低合金鋼；低碳鋼、低合金鋼與奧氏體不銹鋼，有色與黑色金屬之間的焊接如低碳鋼與銅及銅合金、有色與有色金屬之間的焊接如銅與鋁。22異種金屬的焊接工藝一、低碳鋼與低合金鋼的焊接1、焊接性分析：在所有金屬材料中，低碳鋼具有良好的焊接性，而低合金鋼隨著合金元素的增加，強(qiáng)度增加，但塑、韌性下降，碳當(dāng)量隨之增加，鋼的淬硬傾向增加，焊接性變差。因此

8、低碳鋼與低合金鋼的焊接性僅僅決定于低合金構(gòu)造鋼本身。23異種金屬的焊接工藝2、焊接方法及焊接材料的選擇焊條電弧焊焊接材料的選擇原那么：焊縫金屬及焊接接頭的強(qiáng)度、塑性和沖擊韌性都不得低于兩種被焊金屬中的最低值。因此，選用E5015，焊接電源為ZX7300，直流反接。24異種金屬的焊接工藝3、焊接工藝制定同前2225異種金屬的焊接工藝二、低碳鋼、低合金鋼與奧氏體不銹鋼以Q235與1Cr18Ni9Ti為例1、焊接性分析：常用的低碳鋼與低合金鋼中往往組織中都有珠光體P，所以又稱為 P鋼。所以稱為P+A的焊接技術(shù)，是具有一定代表性的焊接工藝。26異種金屬的焊接工藝Q235與1Cr18Ni9Ti的合金元素

9、差異較大，焊接時(shí)將會(huì)產(chǎn)生同種鋼中不會(huì)產(chǎn)一系列問題。1、合金元素的稀釋。 馬氏體，接頭惡化。2、形成過渡層。 碳的遷移3、形成擴(kuò)散層。 化學(xué)成分不均勻4、焊接應(yīng)力較大。 裂紋。 27異種金屬的焊接工藝焊接方法及焊接材料選擇焊條電弧焊，A10218-8E308-16 A30725-13E309-15 A40725-20E310-15經(jīng)過不銹鋼組織圖舍弗勒判定最適宜的焊條是？焊接電源：ZX7-30028異種金屬的焊接工藝3、焊接工藝制定1焊前準(zhǔn)備：清理、烘干焊條2操作要點(diǎn)：?較小熱輸入29異種金屬的焊接工藝問題Q345與1Cr18Ni9Ti的焊接工藝制定30異種金屬的焊接工藝引深探討Q235與1Cr

10、18Ni9Ti焊接轉(zhuǎn)變?yōu)橥N金屬的焊接堆焊31異種金屬的焊接工藝不銹鋼復(fù)合鋼板的焊接32異種金屬的焊接工藝不銹復(fù)合鋼板是由覆層不銹鋼和基層碳鋼、低合金鋼進(jìn)展復(fù)合軋制、焊接如爆炸焊或釬焊而成的雙金屬板見圖816?；鶎訚M足焊接構(gòu)造強(qiáng)度、剛度要求，覆層滿足耐腐蝕性能要求。通常覆層至占總厚度的10%20%，因此，可節(jié)省大量不銹鋼，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。33異種金屬的焊接工藝1、覆層2、基層Q235、Q345)34異種金屬的焊接工藝1.不銹復(fù)合鋼板的焊接性不銹復(fù)合鋼板焊接時(shí)，要注意兩方面的問題：一是對(duì)于基層要防止鉻、鎳等合金含量增高，因鉻、鎳含量增高，基層焊縫中會(huì)形成脆硬組織，容易產(chǎn)生裂紋，影響焊縫強(qiáng)度；

11、二是對(duì)于覆層要防止增碳。因覆層焊縫增碳就大大降低其耐腐蝕性。因此焊接工作比單層鋼板復(fù)雜得多，需采取特殊的焊接工藝。35異種金屬的焊接工藝2.不銹復(fù)合鋼板焊接工藝1焊條選用 由于復(fù)合鋼板焊接的特殊性，要采用三種不同的焊條來焊接同一條焊縫，以保證焊縫質(zhì)量?；鶎优c基層焊接，采用與基層材質(zhì)相應(yīng)的碳鋼或低合金鋼焊條；覆層與復(fù)層的焊接采用與覆層材質(zhì)相應(yīng)的焊條；基層與覆層交界處-過渡層的焊接可采用鉻、鎳含量高的焊條，如E30916、E30915等，以減小碳鋼、低合金鋼對(duì)不銹鋼合金成分的稀釋作用和補(bǔ)充焊接過程中合金成分的燒損。36異種金屬的焊接工藝2焊接坡口與裝配 不銹復(fù)合鋼板的坡口形式多為Y形坡口，一般開在

12、基層一側(cè)，此外，還有雙Y行坡口、U、Y形坡口等。裝配焊接時(shí)，要求以覆層為基準(zhǔn)對(duì)齊，防止產(chǎn)生錯(cuò)邊，影響覆層的焊縫質(zhì)量，錯(cuò)邊量最好不要超過1mm。定位焊一定要焊在基層上，長度應(yīng)控制在1030mm。37異種金屬的焊接工藝3焊接順序 為了保證焊縫與復(fù)合鋼板具有一樣的性能，對(duì)基層、覆層應(yīng)分別進(jìn)展焊接。一般先焊基層，后焊過渡層，最后焊覆層，以盡量減小覆層一側(cè)的焊接量，并防止覆層焊縫的屢次重復(fù)加熱，從而提高焊縫質(zhì)量。38異種金屬的焊接工藝4焊接中應(yīng)注意的問題 在不銹復(fù)合鋼板的焊接操作過程中，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1在基層焊時(shí)，必須采用基層焊條，不可使用不銹鋼焊條。2嚴(yán)禁用基層焊條到覆層和用過渡層焊條在覆層外表上。3碳鋼焊條的飛濺物落在覆層的坡口面上時(shí)，要仔細(xì)去除干凈。39異種金屬的焊接工藝4焊覆層焊縫時(shí)，為減小熱影響區(qū)，降低合金稀釋率，宜采用小電流、直流反接、多層多道焊，焊接時(shí)焊條不宜做橫向擺動(dòng)。5焊基層時(shí)的飛濺物，粘附在覆層外表將破壞其外表氧化膜，遇腐蝕性