【正文】 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文設(shè)計題目：奧氏體不銹鋼低溫?fù)Q熱器的焊接工藝系 部 材料工程系 專 業(yè) 焊接技術(shù)及自動化班 級 焊接 063 學(xué)生姓名 李 殿 永 學(xué) 號 061303325 指導(dǎo)教師 崔 國 明 2009年 5 月 16日目 錄1 緒論 12 低溫高壓容器介紹及焊接特點(diǎn)和方法 3 前言 3 低溫絕熱壓力容器特點(diǎn)及接頭的質(zhì)量要求 3 低溫絕熱壓力容器的使用特點(diǎn) 3 內(nèi)膽主體焊接接頭的質(zhì)量要求 3 試驗(yàn)準(zhǔn)備 4 埋弧焊工藝試驗(yàn) 5 確定試驗(yàn)方案 5 選擇焊接材料 5 工藝參數(shù)試驗(yàn) 6 試驗(yàn)結(jié)果分析 83 0Cr18Ni9 的化學(xué)成分焊接性 9 9 9 焊接接頭的刀口腐蝕 9 10 10 結(jié)晶裂紋 11 液化裂紋 11 鐵素體含量的控制問題 114 高壓低溫容器焊接方法及焊接工藝分析 13 焊條電弧焊 1特點(diǎn)及應(yīng)用 13 焊條電弧焊工藝分析 13 15 15 埋弧焊 16 埋弧焊的原理及特點(diǎn) 16 焊接工藝分析 175 高壓低溫容器焊接時容易出現(xiàn)的問題及防止措施 20 焊接裂紋 20 焊接熱裂紋 20 焊接結(jié)晶裂紋 21 氣孔 22 咬邊 23 未熔合 23 未焊透 23 組裝誤差變形 23 焊接變形 246 制定焊接工藝及填寫焊接工藝卡片 25 編制焊接工藝 25 接頭與坡口的設(shè)計 25 坡口制備 25 焊材的選用 26 焊接工藝參數(shù) 26 焊接順序 26 焊前預(yù)熱和焊后熱出理 26 焊后檢驗(yàn) 268 結(jié)論 32致謝 33參考文獻(xiàn) 34附錄：焊接工藝卡河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）評語學(xué)生姓名：李殿永 班級: 焊接063班 學(xué)號：061303325題 目：奧氏體不銹鋼低溫?fù)Q熱器的焊接工藝綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）評語評閱者評語： 評閱者(簽字)： 年 月 日答辯委員會（小組）評語： 答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人(簽字)： 年 月 日 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書系 部： 材料工程系 專 業(yè)： 焊接技術(shù)及自動化 學(xué)生姓名: 李殿永 學(xué) 號: 061303325 論文題目: 奧氏體不銹鋼低溫?fù)Q熱器的焊接工藝 起迄日期: 2009年3月16日～2009年5月20日 指導(dǎo)教師: 崔國明 發(fā)任務(wù)書日期: 2009 年 3 月16日畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文）任 務(wù) 書1．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題來源及應(yīng)達(dá)到的目的：課題來源和應(yīng)達(dá)到的目的： 本課題源于0Cr18Ni9鋼高壓低溫壓力容器的焊接工藝研究，要求學(xué)生通過查閱文獻(xiàn)資料并結(jié)合自己專業(yè)理論知識，了解低溫高壓容器的使用特點(diǎn)及焊接接頭的力學(xué)性能要求，介紹低溫性能測試實(shí)驗(yàn)方法，擬定焊接工藝，選擇焊接材料和焊接方法，確定的焊接工藝參數(shù)，保證獲得合格的焊接接頭。2．本畢業(yè)設(shè)計（論文）課題任務(wù)的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）：母材：0Cr18Ni9 板厚：10mm內(nèi)容及要求：，介紹其焊接特點(diǎn)以及焊接方法（2周）2. 0Cr18Ni9不銹鋼的焊接性分析（1周）（1周）（2周）（1周），撰寫畢業(yè)論文。（2周） 所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日系部意見：系領(lǐng)導(dǎo)： 年 月 日 奧氏體不銹鋼低溫?fù)Q熱器的焊接工藝 摘 要通過對大厚度0Cr18Ni9壓力容器高強(qiáng)鋼的焊接性分析對比選擇焊接材料，確定了焊接方法、焊接參數(shù)，制定了焊接工藝卡，并做了相應(yīng)的焊接性試驗(yàn)，分析了試驗(yàn)結(jié)果。 首先根據(jù)焊接母材的化學(xué)成分與力學(xué)性能的分析，在焊接應(yīng)力與變形的條件下可能產(chǎn)生的各種裂紋，分析了其影響因素，然后根據(jù)產(chǎn)生裂紋的原因，在焊接時的選擇坡口、焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計和焊接工藝的編制采取相應(yīng)的對策。本設(shè)計運(yùn)用不銹鋼焊接的基礎(chǔ)知識，制定了0Cr18Ni9鋼制造大型壓力容器的焊接工藝，從而獲得合格的焊接接頭，完成焊接工藝評定后成功地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐。關(guān)鍵詞：0Cr18Ni9鋼、焊接工藝、焊接參數(shù)、低溫壓力容器Austenitic stainless steel heat exchanger low temperature welding processAbstract Acrossing0Cr18Ni9 large thickness of high strength steel pressure vessel welding selection of analysis and parison of welding materials, to determine the welding method, welding parameters, welding technology developed card, and make the corresponding welding test, analysis of test results.According to the first base metal welding the chemical position and mechanical properties of the welding stress and deformation possible under the conditions of the various cracks, analysis of its impact factor, then the reasons for the crack in the welding when the choice of groove, Welding design and structure of the welding process of preparation to take corresponding countermeasures. The design of the use of dissimilar steel welding basic knowledge, developed a largescale manufacture of high strength steel 13MnNiMoNbR pressure vessel welding process to obtain qualified welded joints, welding procedure qualification pleted successfully applied to production practice.Key words: 0Cr18Ni9 steel, welding process ,welding parameters , pressure vessels1 緒論焊接技術(shù)自20世紀(jì)初期以后，幾十年來獲得迅猛發(fā)展，目前焊接結(jié)構(gòu)已經(jīng)基本上取代了鉚接結(jié)構(gòu)，并部分代替鑄造和鍛造結(jié)構(gòu)。焊接結(jié)構(gòu)的用材量占鋼產(chǎn)量的近50﹪，已廣泛地應(yīng)用于航空、航天、原子能、化工、造船、海洋工程、電子技術(shù)、建筑、機(jī)械制造等工業(yè)部門。隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，對焊接構(gòu)件的性能提出了更高、更苛刻的要求，除需滿足通常的力學(xué)性能外，還要滿足如耐磨性、高溫強(qiáng)度、耐腐蝕性、低溫韌性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性等多方面的性能要求。在這種情況下，任何一種金屬材料都不可能完全滿足整體焊接結(jié)構(gòu)的使用要求，即使可能有某種金屬材料相對比較理想一些，也常常由于十分稀缺、價格昂貴，而不能在工程中實(shí)際應(yīng)用，而不銹鋼的應(yīng)用可以最大限度的滿足要求，為其工業(yè)應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。　 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?？梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘伲ɡ纾\，鎳和鉻）進(jìn)行電鍍來保證碳鋼表面，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。實(shí)際應(yīng)用中，常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱為不銹鋼，而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學(xué)成分上的差異，前者不一定耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕，而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。鉻是使不銹鋼獲得耐蝕性的基本元素，％左右時，鉻與腐蝕介質(zhì)中的氧作用，在鋼表面形成一層很薄的氧化膜（ 自鈍化膜），可阻止鋼的基體進(jìn)一步腐蝕。除鉻外，常用的合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等，以滿足各種用途對不銹鋼組織和性能的要求?！　〔讳P鋼通常按基體組織分為：　　鐵素體不銹鋼。含鉻12％～30％。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高 ， 耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能優(yōu)于其他種類不銹鋼?！　W氏體不銹鋼。含鉻大于18％，還含有 8％左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好，可耐多種介質(zhì)腐蝕?！　W氏體 鐵素體雙相不銹鋼。兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，并具有超塑性。馬氏體不銹鋼。強(qiáng)度高，但塑性和可焊性較差。在高壓容器、鍋爐中，不銹鋼焊接構(gòu)件得到越來越廣泛的應(yīng)用，它不但能滿足不同工作條件對材質(zhì)的要求，而且通過焊接的方法連接成不同幾何形狀的零部件，生產(chǎn)、修復(fù)簡便而且成本低。如0Cr18Ni9鋼是我國在80年代末引進(jìn)外國的配方研制的。由于含碳量低（≤﹪）合金配方合理，使這類鋼具有較高的強(qiáng)度和韌性和耐腐蝕性，0Cr18Ni9鋼的化學(xué)成分見表1，力學(xué)性能見表2。 表1 母材的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)/﹪）CSiMnSPCrNi其他18～208～11—