【正文】 和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的比重也不斷增加。 現(xiàn)代的科技發(fā)展 提高 了 焊接機(jī)械化和自動(dòng)化水平，如焊機(jī)實(shí)現(xiàn)程序控制、數(shù)字控制 、研制從準(zhǔn)備工序焊接到質(zhì)量監(jiān)控全部過(guò)程自動(dòng)化的專用焊機(jī) ， 在自動(dòng)焊接生產(chǎn)線上，推廣、擴(kuò)大數(shù)控的焊接機(jī)械手和焊接機(jī)器人，可以提高焊接生產(chǎn)水平，改善焊接衛(wèi)生安全條 件。 但是由于施焊空間及一些特殊因素造成的不便，導(dǎo)致不能運(yùn)用自動(dòng)化焊接，而應(yīng)用操作簡(jiǎn)便靈活的焊條電弧焊，下文介紹了采用焊條電弧焊焊接奧氏體不銹鋼與非合金鋼中的Q235。 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第一章 奧氏體不銹鋼及 Q235 鋼簡(jiǎn)介 我在實(shí)習(xí)時(shí)主要就是把工件組裝與焊接，在一些 工件組裝與焊接過(guò)程中其里面利用的技術(shù)基本上完全 來(lái)自于我們所學(xué)的課程《焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)》。它門的焊接母材為奧氏體不銹鋼中的 1Cr18Ni9 與非合金鋼中的 Q235。 因?yàn)?1Cr18Ni9 是屬于奧氏體不銹鋼簡(jiǎn)稱 188 鋼，而 Q235 屬于低碳鋼，它們的組織不同所以在焊接上存在一定的難度，所以下面以 188 鋼和 Q235 為例介紹一下它們的焊接。 奧氏體不銹鋼及其物理性質(zhì)簡(jiǎn)介 所有金屬都和大氣中的氧氣進(jìn)行反應(yīng)，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續(xù)進(jìn)行氧化，使銹蝕不斷擴(kuò)大，最終形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金屬 (例如，鋅，鎳和鉻 )進(jìn)行電鍍來(lái)保證碳鋼表面，但是，正如人們所知道的那樣，這種保護(hù)僅是一種薄膜。如果保護(hù)層被破壞，下面的鋼便開(kāi)始銹蝕。耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。 又稱不銹耐酸鋼。 奧氏體系不銹鋼各元素含量 碳 C ： ≤ 硅 Si： ≤ Mn： ≤ S ： ≤磷 P ： ≤ Cr： ～ 鎳 Ni： ～ 鈦 Ti： 5(C％ )～ [1] 機(jī)械性能 抗拉強(qiáng)度 σb(MN/m2) =550 、 屈服強(qiáng)度 σs(MN/m2) =200 伸長(zhǎng)率 δ5（ %）〉 = 收縮率 ψ（ %）〉 =55 硬度 ： ≤187HB?！?0HRB?！?00HV而 奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)比低碳鋼大將近 50％，而熱導(dǎo)率 僅為低碳鋼的 1/3 左右； 奧氏體不銹鋼 鐵素體不銹鋼 雙相不銹鋼 圖 11 幾種不銹鋼的顯微組織 188 鋼 在 0Cr18Ni9 基礎(chǔ)上加入 Ti、 Nb 等穩(wěn)定碳化物元素，抗晶間腐蝕的能力提高； 188 型不銹鋼按其化學(xué)成分中的碳的含量不同，可分為三個(gè)等級(jí)：一般含碳量（ wc≤%）、低碳級(jí)（ wc≤ %）和超低碳級(jí)（ wc≤ %）。 低碳鋼物理性質(zhì)及其特點(diǎn) 低 碳 鋼是含碳 %,硬度 60HBW90HBW,其含碳質(zhì)量分?jǐn)?shù) 低，硅錳含量又較少，因此在通常情況下不會(huì)因焊接引起嚴(yán)重的硬化組織和產(chǎn)生淬火組織，其強(qiáng)度不高（一般在500MP 以下），塑性和沖擊韌度優(yōu)良。 其主要用于 特殊板材和型材、薄板、帶材、焊絲結(jié)構(gòu)河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 用型材、板材和棒材 。 焊接時(shí)具有以下特點(diǎn)； （ 1） 可裝配成各種接頭形式，適應(yīng)各種不同位置的焊接，且焊接工藝和技術(shù)簡(jiǎn)單，容易掌握。 （ 2） 塑性好焊接接頭產(chǎn)生裂紋的傾向小，適合制造各種大型結(jié)構(gòu)和受壓容器。 （ 3） 不需要使用特殊和復(fù)雜的工藝設(shè)備，對(duì)焊接電源和焊接材料沒(méi)有特殊要求，交直流焊機(jī)、酸堿性焊條和焊劑都可以使用。 （ 4） 如果焊接 時(shí)熱輸入過(guò)大，例如焊條直徑或焊接電流選擇不當(dāng)，埋弧焊電流或焊接速度不當(dāng)，也可能因熱影響區(qū)的晶粒長(zhǎng)大而引起塑性降低。 奧氏體不銹鋼及其焊接性 焊接性是指金屬材料在一定的焊接工藝條件下 (焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式等 )，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它包括兩方面的內(nèi)容，一是結(jié)合性能，即在一定焊接工藝條件下，焊接接頭產(chǎn)生焊接缺陷的敏感性；二是使用性能，即在一定焊接工藝條件下，焊接接頭對(duì)使用要求的適應(yīng)性。 影響金屬焊接性的因素很多，主要有材料 (化學(xué)成分、組織狀態(tài)、力學(xué)性能等 )、設(shè)計(jì) (結(jié)構(gòu)型式 )、 工藝 (焊接方法、焊接規(guī)范等 )及工作條件 (工作溫度、負(fù)荷條件、工作環(huán)境等 )等 4個(gè)方面。 化學(xué)成分是影響金屬材料焊接性的主要因素。生產(chǎn)中，常根據(jù)鋼材的化學(xué)成分來(lái)評(píng)定其焊接性。由于鋼中含碳量對(duì)其焊接性的影響最為明顯，通常把鋼中合金元素含量對(duì)其焊接性的影響，按其作用換算成碳元素的相當(dāng)含量，即用碳當(dāng)量（ CE）法評(píng)價(jià)金屬材料的焊接性。 低碳鋼及其焊接性 因?yàn)槠浜剂窟€不足 25%且合金元素含量又較少， 焊接接頭的塑性和沖擊韌度也很好，焊接時(shí)一般不需預(yù)熱、控制道間溫度及后熱，焊后也不必采取熱處理來(lái)改善組織，可以說(shuō)在整個(gè) 焊接過(guò)程中不需要特殊的工藝措施，其焊接性優(yōu)良。 分析低碳鋼與奧氏體不銹鋼的焊接性。 不銹鋼焊接的防范措施 控制焊接電流：不銹鋼的焊接規(guī)范要小于低碳鋼，電流量約為低碳鋼的 80%。 加快焊接速度：盡可能使用較快的焊接速度，目的是減少熱影響區(qū)寬度，縮短焊縫在敏化溫度區(qū)間的停留時(shí)間，使焊縫處于一次穩(wěn)定狀態(tài)，以及細(xì)化焊縫組織。 合理選擇焊接材料：焊接時(shí)要選擇合適的焊接材料、保護(hù)氣氛。焊絲的化學(xué)成分對(duì)焊縫部位的耐蝕性有重要影響，焊條應(yīng)具有與母材相似的化學(xué)成分，這樣可以使焊縫金屬與母材具有相似的化學(xué)成分，一般被認(rèn)為可 以實(shí)現(xiàn)最佳的耐腐蝕性。 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第二章 188 鋼及 Q235 焊接時(shí)容易遇到的問(wèn)題 188 鋼在廣義上來(lái)說(shuō)屬于奧氏體不銹鋼，它在焊接時(shí)容易遇到如下問(wèn)題，例如： 焊接接頭晶間腐蝕、焊接接頭熱裂紋、應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂、奧氏體焊縫的脆化 、較大的焊接變形 。 圖 21奧氏體不銹鋼焊接接頭可能發(fā)生晶間腐蝕的部位 a— 焊縫區(qū) b— HAZ敏化區(qū) c— 熔合區(qū) 晶間腐蝕 晶間腐蝕在焊縫區(qū)，熔合區(qū)，熱影響區(qū)均 有可能出現(xiàn)；通常用貧鉻理論來(lái)解釋。 即 當(dāng)奧氏體不銹鋼加熱至 450～ 850℃的敏化溫度區(qū)時(shí)，鋼中的碳向奧氏體組織擴(kuò)散沿晶界沉淀析出 Cr23C6，致使晶界邊界層含 Cr 量低于 12％，大大降低了不銹鋼的耐腐蝕性和焊縫強(qiáng)度。 如圖 22 所示 晶間腐蝕的危害 受腐蝕部位無(wú)尺寸上的變化，甚至仍舊保持金屬澤，不易察覺(jué)受到應(yīng)力作用時(shí)會(huì)沿晶界斷裂，強(qiáng)度幾乎完全消失是一種最危險(xiǎn)的破壞形式 。 晶間腐蝕的防止措施 采用低碳焊條、降低焊接電流、加快焊接速度。 2． 2 焊接熱裂紋 焊接熱裂紋：焊接過(guò)程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近 的高溫區(qū)時(shí)所產(chǎn)生的裂紋。 最常見(jiàn)的是焊縫凝固裂紋， 奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，而線膨脹系數(shù)大，焊接過(guò)程中易于產(chǎn)生拉應(yīng)力 ,奧氏體不銹鋼在結(jié)晶時(shí)晶粒間存在很薄的液相層，塑性很低。 裂紋的防治措施 采用含 S,P 量少的焊絲、焊縫冷卻速度不可過(guò)快、采用小電流快速焊、 收弧 時(shí)填滿弧坑。 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂 應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是焊接接頭在特定腐蝕環(huán)境下受拉伸