【正文】
生的熱應(yīng)變脆化。(3)設(shè)計(jì)和工藝上的措施 1)盡量采用雙側(cè)焊縫,避免單側(cè)焊縫。鋼在軋制過程中夾雜物被軋成片狀,平行于鋼板表面眼軋制方向分布。 低碳鋼中大都含有Cr、Mo、V、Nb、Ti、B等提高消除應(yīng)力裂紋敏感性的元素,其中作用最大的是V,其次是Mo,因而二者共存時(shí)情況最嚴(yán)重。理論上消除應(yīng)力裂紋產(chǎn)生的條件可用下式表示 e>e0式中 e—粗晶區(qū)局部晶界的實(shí)際塑性應(yīng)變;e0—粗晶區(qū)局部晶界的塑性變形能力,即不產(chǎn)生開裂的臨界應(yīng)變量。錯(cuò)誤!未指定書簽。總之,鋼種的淬硬傾向決定了接頭中硬脆組織的數(shù)量,是促使冷裂紋形成的又一重要因素。焊道下裂紋率也隨著焊氫量的增加而上升。(1) 控制焊縫中的硫、磷、碳等有害元素的含量(2) 對(duì)熔池進(jìn)行變質(zhì)處理 可細(xì)化晶粒,可提高力學(xué)性能和抗結(jié)晶能力(3) 調(diào)整熔渣的堿度 堿度越高,熔池中的脫硫、脫氧越完全(4) 調(diào)節(jié)焊接參數(shù)以得到抗裂能力較強(qiáng)的焊縫成形系數(shù)(5) 調(diào)整冷卻速度(6) 調(diào)整焊接順序,降低拘束應(yīng)力 焊接冷裂紋國(guó)際焊接學(xué)會(huì)(ⅡW)碳當(dāng)量計(jì)算公式:CE=C+Mn/6+(Cr+Mn+V)/5 +(Cr+Ni)/15(%)%說明有一定的冷裂傾向,需要采取必要的工藝措施。在這種情況下,應(yīng)采取必要的防治措施。在奧氏體不銹鋼中加鈮,可防止晶間腐蝕現(xiàn)象。在工具鋼中可提高紅性。錳量增高,減弱鋼的抗腐蝕能力,降低焊接性能。硅量增加,會(huì)降低鋼的焊接性能。硅能顯著提高鋼的彈性極限,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度,故廣泛用于作彈簧鋼。 C的影響鋼中含碳量增加,屈服點(diǎn)和抗拉強(qiáng)度升高,但塑性和沖擊性降低,%超過時(shí),鋼的焊接性能變壞,因此用于焊接的低合金結(jié)構(gòu)鋼,%。目前,我國(guó)生產(chǎn)的低合金高強(qiáng)鋼品種較多,由于產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高和生產(chǎn)成本降低,使其在橋梁,船舶,車輛,起重機(jī)和農(nóng)機(jī)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。在鋼材厚度方向承受較大的拉伸應(yīng)力時(shí),可能沿鋼材軋制方向發(fā)生階梯狀的層狀撕裂。如有缺口效應(yīng),會(huì)使亞臨界熱影響區(qū)的熱應(yīng)變脆化更為嚴(yán)重。這是由于熱軋鋼焊接時(shí),采用過大的焊接線能量,粗晶區(qū)將因晶粒長(zhǎng)大或出現(xiàn)魏氏組織等而降低韌性;線能量過小,會(huì)由于粗晶區(qū)中馬氏體組織的比例增大,而降低韌性,這在焊接含碳量偏高的熱軋鋼時(shí)較明顯。二焊縫橫斷面的形狀與熱裂紋傾向也有關(guān),狹而深的焊縫使偏析集中于焊縫的中心部分,熱裂傾向大,易形成中心線裂紋。我國(guó)的普通低合金鋼中大部分含有一定量的錳。三減少焊件的殘余應(yīng)力。在焊接高強(qiáng)度級(jí)的厚板時(shí),在易產(chǎn)生冷裂紋。在焊接時(shí),常在焊縫金屬和熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋。 16MnR焊接缺陷的分析16MnR焊接過程中一個(gè)重要的特點(diǎn)是熱影響區(qū)有較大的淬硬傾向,其影響因素如下:(一)化學(xué)成分 鋼中化學(xué)成分不同時(shí)其淬硬傾向也不同,一般是含碳量和所含合金元素量越高,其淬硬傾向就越大,強(qiáng)度等級(jí)高時(shí),含碳量或合金元素較多,故淬硬傾向較大;(二)冷卻速度 焊件在焊接后冷卻速度越大,其淬硬傾向也越大,焊件的冷卻速度決定于二個(gè)因素:①不能改變的因素:如鋼板的厚度、尺寸大小、接頭形式等。焊縫中細(xì)小的互相交叉的針狀鐵素體以晶內(nèi)非金屬夾雜物形成核心。焊縫的強(qiáng)度匹配系數(shù)是表征焊接接頭力學(xué)性能非均質(zhì)性的重要參數(shù)之一,焊縫強(qiáng)度與母材強(qiáng)度之比大于1稱為超強(qiáng)匹配,等于1成為等強(qiáng)匹配,小于1稱為低強(qiáng)匹配。一般認(rèn)為在200400℃最為明顯。并與沉淀強(qiáng)化的元素有關(guān)。16MnR焊接時(shí),熱影響區(qū)的主要變化是過熱區(qū)脆化和可能發(fā)生的熱應(yīng)變脆化。限制焊縫含氫量對(duì)于防止焊接冷裂紋至關(guān)重要,鋼材的強(qiáng)度級(jí)別越高,冷裂傾向越大,對(duì)氫的含量要求就越嚴(yán)格。在實(shí)際生產(chǎn)中,必須對(duì)具體鋼種進(jìn)行一系列的焊接性能實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)情況制訂切實(shí)可行的焊接工藝規(guī)范。16MnR的焊接裂紋,是由焊接熱影響區(qū)的組織,焊接區(qū)域金屬中氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)以及結(jié)構(gòu)件的外部約束等因素的綜合作用所造成的,而焊接熱影響區(qū)的最高硬度,主要反應(yīng)了組織、化學(xué)成分和焊接區(qū)冷卻速度的影響。我國(guó)目前所廣泛應(yīng)用的普通低合金鋼,其焊接碳當(dāng)量可按下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算;Cd=C+Mn/6+Cr/5+Ni/15+Mo/4+V/5+Si/24+P/2+Cu/13焊接碳當(dāng)量(Cd)與材料焊接熱影響區(qū)的最高硬度之間,存在著一定的關(guān)系。又因?yàn)殇摫旧韺?dǎo)熱快,迅速的冷卻下來,這樣,熱影響區(qū)的熱循環(huán)分別與淬火,正火或回火的熱循環(huán)相似。 16MnR焊接性分析 16MnR的焊接鋼的焊接性主要取決于化學(xué)成分,鋼種元素對(duì)焊接性影響最大的是C,16MnR屬于非熱處理強(qiáng)化鋼,C及合金元素的含量都比較低,總體看來焊接性良好。低合金鋼焊接熱影響區(qū)的組織分布與母材的熱處理狀態(tài)有關(guān)。16MnR為了獲得滿意的強(qiáng)度和韌性的組合,晶粒尺寸必須細(xì)小、均勻,而且應(yīng)是等軸晶??估瓘?qiáng)度與屈服強(qiáng)度之比成為屈強(qiáng)比。這些元素可以推遲珠光體和貝氏體的轉(zhuǎn)變,使產(chǎn)生馬氏體轉(zhuǎn)變的臨界冷卻速度降低。熱軋及正火條件下,合金元素對(duì)塑性和韌性的影響與其強(qiáng)化作用相反,即強(qiáng)化效果越大,塑性和韌性降低越多,當(dāng)鋼中的合金元素的含量超出一定范圍后會(huì)出現(xiàn)韌性大幅度下降。Cr、Al、Ti、和V合金元素對(duì)氮具有較高的親和力,并能形成穩(wěn)定的氮化物。各種合金元素在不同程度上改變了鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué),、Mn、Cr、Mo、V、W、Ni和Si等元素都能提高鋼的淬硬傾向,而Ti、Nb、Ta等碳化物形成元素則降低鋼的淬硬傾向。第四要具有良好的塑性和韌性。因此具有更好的塑性、韌性和焊接性能,更好的抗冷脆性能和較小的時(shí)效傾向,以保證壓力容器的安全性和可靠性,以及低溫韌性要求。第三要具有高的耐蝕性。16MnR作為壓力容器用鋼,應(yīng)具備以下要求:首先要具有足夠的強(qiáng)度。合金鋼(C%),廣泛應(yīng)用于橋梁、車輛、船舶、建筑、壓力容器等。所以,焊接異種材料時(shí)需要采取相應(yīng)的工藝措施來控制過渡層以保證接頭的性能。生產(chǎn)中往往由于表面氧化膜和其他吸附物的存在給焊接帶來極大地困難。倆種被焊接材料在冶金學(xué)上是否相等,取決于它們?cè)谝簯B(tài)和固態(tài)時(shí)的互溶性以及做好倆種材料在焊接過程中是否產(chǎn)生新相結(jié)構(gòu)或金屬間化合物。4)由于接頭塑性韌性的下降以及焊接應(yīng)力的存在,異種材料焊接接頭容易產(chǎn)生裂紋,尤其是焊接熔合區(qū)和熱影響區(qū)更容易長(zhǎng)生裂紋,甚至發(fā)生斷裂。 異種材料焊接的困難異種材料的焊接與同種材料焊接相比,有很大的不同。按加熱方法不同還可以分為烙鐵釬焊,火焰釬焊,爐中釬焊,電阻釬焊,感應(yīng)釬焊等。顯然,這樣的接頭首先要保證熔化的釬料能很好地流入并填滿接頭的間隙,其次是釬料與母材相互擴(kuò)散而形成金屬結(jié)合。有的也加熱至熔化狀態(tài),然后加壓將液態(tài)金屬擠出,但仍以固相結(jié)合而形成接頭。從20世紀(jì)60年代開始,許多學(xué)者便對(duì)鋁鋼之間的連接進(jìn)行了詳細(xì)的研究。1994年以來,美國(guó)政府已為此投入了15億美元的研究開發(fā)資金,減輕整車重量是其中的一個(gè)核心目的。 異種材料焊接的發(fā)展近年來,環(huán)保問題越來越受到世界各國(guó)的重視,汽車工業(yè)為了節(jié)約燃料保護(hù)環(huán)境,不斷努力減輕汽車重量,因此對(duì)汽車用材料提出了更高的要求。 焊接顯現(xiàn)了極高的技術(shù)含量和附加值在人類社會(huì)步入二十一世紀(jì)的今天,焊接已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。在各種建筑行業(yè)廣泛采用鋼質(zhì)焊接結(jié)構(gòu)代替鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),可達(dá)到大跨度、輕自重、工廠造、設(shè)計(jì)優(yōu)、工程在建周期短、環(huán)境污染少, 基礎(chǔ)費(fèi)用省,折除后材料可循環(huán)使用,因而符合目前綠色制造和資源循環(huán)利用建設(shè)節(jié)約型社會(huì)的大潮流。近年來,焊接已由一個(gè)單一的加工工藝發(fā)展成為有科學(xué)基礎(chǔ)有廣泛應(yīng)用范圍和前景的焊接工程和焊接產(chǎn)業(yè),在這些產(chǎn)業(yè)中,焊接在其中占有重要地位,是決定其產(chǎn)品使用安全的關(guān)鍵。而且,隨著相關(guān)學(xué)科技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,不斷有新的知識(shí)融合在焊接之中。2.本畢業(yè)設(shè)計(jì)(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:16MnR與20MnMoNb異種鋼的焊接 板厚: 26mm內(nèi)容要求: 1. 查閱文獻(xiàn),綜述異種材料焊接的發(fā)展現(xiàn)狀,常見的焊接方法及工藝特點(diǎn)(2周)2. 分析16MnR與20MnMoNb鋼焊接性(1周)3. 分析16MnR與20MnMoNb異種鋼焊接存在的問題及防止措施(1周)4. 焊接工藝擬訂(1周)5. 焊接工藝評(píng)定(1周)6. 得出結(jié)論,撰寫論文(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 日河南機(jī)電高等??茖W(xué)校學(xué)生畢業(yè)論文中期檢查表學(xué)生姓名崔高潮學(xué) 號(hào)061303317指導(dǎo)教師崔國(guó)明選題情況課題名稱16MnR與20MnMoNb異種鋼的焊接工藝設(shè)計(jì)難易程度偏難適中偏易工作量較大合理較小符合規(guī)范化的要求任務(wù)書有無(wú)開題報(bào)告有無(wú)外文翻譯質(zhì)量?jī)?yōu)良中差學(xué)習(xí)態(tài)度、出勤情況好一般差工作進(jìn)度快按計(jì)劃進(jìn)行慢中期工作匯報(bào)及解答問題情況優(yōu)良中差中期成績(jī)?cè)u(píng)定:所在專業(yè)意見: 負(fù)責(zé)人: 年 月 日1 緒論在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代,焊接已經(jīng)成功地完成了自身的蛻變。關(guān)鍵詞:異種鋼 焊接性分析 焊接參數(shù) 焊接工藝 16MnR With Just 20MnMoNb Dissimitar Welding AbstractAccording 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。河南機(jī)電高等??茖W(xué)校畢業(yè)論文論文題目:16MnR與20MnMoNb異種鋼的焊接工藝設(shè)計(jì)系 部 材料工程系專 業(yè) 焊接技術(shù)及自動(dòng)化班 級(jí) 焊接 063 學(xué)生姓名 崔高潮 學(xué) 號(hào) 061303317 指導(dǎo)教師 崔 國(guó) 明 2009年 5 月 16日河南機(jī)電高等??茖W(xué)校畢業(yè)論文評(píng)語(yǔ)學(xué)生姓名:崔高潮 班級(jí): 焊接063 學(xué)號(hào): 061303317 題 目:16MnR與20MnMoNb異種鋼的焊接工藝設(shè)計(jì)綜合成績(jī): 指導(dǎo)者評(píng)語(yǔ): 指導(dǎo)者(簽字): 年 月 日畢業(yè)論文評(píng)語(yǔ)評(píng)閱者評(píng)語(yǔ): 評(píng)閱者(簽字): 年 月 日答辯委員會(huì)(小組)評(píng)語(yǔ): 答辯委員會(huì)(小組)負(fù)責(zé)人(簽字): 年 月 日接頭簡(jiǎn)圖:焊 接 順 序焊接工藝卡編號(hào)011圖 號(hào)012接 頭 名 稱對(duì)接3接頭編號(hào)0145焊接工藝評(píng)定報(bào)告編號(hào)PQR01焊工持證項(xiàng)目母 材16MnR厚度,mm26檢驗(yàn)序 號(hào)本 廠鍋檢所第三方或用戶20MnMoNb26焊縫金屬厚度,mm32焊接位置雙面平焊層道焊接方法填充材料焊接電流電弧電壓(V)焊接速度(cm∕min)線能量(KJ∕cm)施焊技術(shù)每面焊接三層,交替焊接牌號(hào)直徑極性電流(A)預(yù)熱溫度(186。本設(shè)計(jì)運(yùn)用異種鋼焊接的基礎(chǔ)知識(shí),首先分析了16MnR、20MnMoNb鋼的焊接性,為防止焊接缺陷做好了準(zhǔn)備;然后分析了異種鋼的焊接接頭特點(diǎn)、接頭成分與控制和16MnR與20MnMoNb異種鋼的焊接性,確定了焊接方法、焊接參數(shù),擬定了焊接工藝指導(dǎo)書,并做了相應(yīng)的焊接工藝評(píng)定報(bào)告,制定了焊接工藝卡。要求學(xué)生通過查閱焊接方面的技術(shù)資料以及結(jié)合自己掌握的專業(yè)知識(shí),了解異種材料焊接的工藝方法及