【正文】 因素及控制方法 4. 矯正焊接變形方法 (1)機(jī)械矯正法：機(jī)械矯正法是用機(jī)械加壓或錘擊冷變形方法，產(chǎn)生塑性變形來矯正焊接變形。 對(duì)具有晶間隙蝕傾向的不銹鋼和 淬硬傾向較大的鋼材不宜用火焰矯形； 對(duì)冷裂傾向較大的高強(qiáng)鋼要少用機(jī)械法矯形，因該法易 產(chǎn)生冷作硬化。 焊接工藝細(xì)則卡規(guī)定的焊接工藝要素： ①焊前準(zhǔn)備； ②焊接材料的牌號(hào)及規(guī)格； ③焊接工藝規(guī)范參數(shù)； ④操作技術(shù)； ⑤焊后檢查等。小直徑薄壁管子可用手動(dòng)式坡口機(jī)，大直徑厚壁管子則可采用電動(dòng)車管機(jī)。 焊前準(zhǔn)備 (5)鏟削 — 用于加工坡口 , 清焊根 用風(fēng)鏟來鏟削坡口、勞動(dòng)強(qiáng)度較大，噪聲嚴(yán)重。 焊前準(zhǔn)備 (1)坡口兩側(cè)的內(nèi)、外表面必須清除銹斑、氧化膜和油垢等污染，這是防止焊縫產(chǎn)生氣孔和裂 紋的有效措施。 焊件組裝后應(yīng)進(jìn)行錯(cuò)邊量檢查，在壓力容器制造中，對(duì)接接頭錯(cuò)邊量的要求較高。 ①降低焊接熱影響區(qū)的冷卻速度，避免淬硬組織的形成，防止冷裂紋并改善熱影響區(qū)塑性； ②減小焊接區(qū)的溫度梯度，從而降低焊接接頭的內(nèi)應(yīng)力； 焊接工藝要素和規(guī)范 焊接工藝規(guī)范參數(shù) ③擴(kuò)大焊接區(qū)加熱范圍，使焊接接頭在較寬區(qū)域內(nèi)處于塑性狀態(tài)，減弱焊接應(yīng)力的不利影響。 (2)在采用脈沖電流焊接時(shí)，電參數(shù)還包括電流的交變頻率、通斷比 、 基本電流和峰值電流值。其要點(diǎn)是每條焊縫焊完后立即將焊件或整 條焊縫加熱到上述溫度，并保溫 2~4h后空冷。 焊接工藝規(guī)范參數(shù) 4．焊后熱處理 對(duì)一種鋼材最適用的回火溫度范圍可通過預(yù)先的回火處理試驗(yàn)來確定。 過高的正火溫度會(huì)導(dǎo)致晶粒的長大， 起不到正火的效果。 消除應(yīng)力處理的作用： ① 消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定構(gòu)件尺寸； ② 改善構(gòu)件母材與焊接接頭的性能； ③ 析出焊接區(qū)域的有害氣體，防止延遲裂紋； ④ 提高構(gòu)件抗應(yīng)力腐蝕的能力； ⑤ 提高耐疲勞強(qiáng)度。 焊接工藝評(píng)定是在焊接性試驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行的生產(chǎn)前工藝驗(yàn)證試驗(yàn)，應(yīng)在制訂焊接工藝指導(dǎo)書以后焊接產(chǎn)品以前進(jìn)行。 試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件要求。如果評(píng)定不合格，應(yīng)修改焊接工藝指導(dǎo)書繼續(xù)評(píng)定，直到評(píng)定合格。 防止焊接裂紋是焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造的重大內(nèi)容 。 珠光體耐熱鋼，其再熱裂紋又很容易出現(xiàn)。 (2)一定材料在某一溫度區(qū)間 , 由于存在致脆因素 ,使接頭具體部位在拉伸應(yīng)力作用下發(fā)生開裂。 ④大多數(shù)發(fā)生在凝固過程中，也有凝固之后。 1. 熱裂紋 (3)影響因素 ② 焊縫斷面形狀的影響 深而窄的焊縫由于宏觀偏析主要集中于焊縫中間，易形成熱裂紋，為此在厚板埋弧自動(dòng)焊時(shí)要特別注意調(diào)節(jié)焊接電流與電弧電壓的比例，使焊縫形狀系數(shù)大于 ~。 ② 采取工藝措施，如焊前預(yù)熱、伴熱、用大線能量施焊 (應(yīng)保證焊縫形狀 系數(shù)不過小 )。 ②主要產(chǎn)生熱影響區(qū)，產(chǎn)生焊縫區(qū)可能性極小。 ②主要產(chǎn)生熱影響區(qū)，產(chǎn)生焊縫區(qū)可能性極小。 ② 氫的作用 氫所誘發(fā)的冷裂紋，從潛伏、萌生、擴(kuò)展，以至開裂具有延遲斷裂和特征，至于延遲時(shí)間長短和氫的濃度以及焊接接頭的應(yīng)力水平有關(guān)。若僅存在某一因素的作用，冷裂紋也不致產(chǎn)生。 ② 焊前預(yù)熱，焊后緩冷。 3. 再熱裂紋 (1)再熱裂紋的特征 ① 再熱裂紋是在焊后消除應(yīng)力熱處理再加熱到540~930℃ 范圍內(nèi)產(chǎn)生的 ② 裂紋沿?zé)嵊绊憛^(qū)的粗晶區(qū)的晶粒用界擴(kuò)展； ③ 呈分枝狀的晶間裂 紋，裂紋擴(kuò)展到焊縫或母材的細(xì)晶粒區(qū)就終止了。 因此，熱影響區(qū)粗晶區(qū)的塑性變形能力、焊接殘余應(yīng)力和再熱引起的塑性應(yīng)變量是影響再熱裂紋的三個(gè)基本因素。 ⑤ 在確保消除應(yīng)力效果的前提下，盡量采用較低再熱溫度和較短保溫時(shí)間。夾雜物是造成鋼材各向異性的主要原因，也是層狀撕裂的發(fā)源地。 ③拘束應(yīng)力的影響。 ① 當(dāng)焊接接頭的拘束程度可能會(huì)導(dǎo)致層狀撕裂時(shí)，就應(yīng)對(duì)所用鋼板進(jìn)行層狀撕裂敏感性評(píng)定，并選用對(duì)層狀撕裂敏感性低的鋼板 。 鍋爐壓力容器用鋼的焊接工藝特點(diǎn) 鍋爐鋼 分類 GB713 GB5310 鍋爐 GB沒有涵蓋 ASTM鋼號(hào) 對(duì)照 低碳鋼 20g Q235ABCD (GB700) 20G 10,20 GB3087 10,20 GB8163 20R A178C A210A 低合金 高強(qiáng)度鋼 16Mng 19Mng 22Mng 13MnNiMoNbg 20MnG 25MnG 16MnR 珠光體 耐熱鋼 12Cr1MoVg 15CrMog 15MoG 20MoG 15CrMoG 12Cr2MoG 12Cr1MoVG 12Cr2MoWVTiB 12Cr3MoVSiTiB A213T1 A213T11/P11 A213T22/P22 A213T23/P23 馬氏體 耐熱鋼 10C9Mo1VNb 10Cr12MoW2VNb A213T91/P91 A213T92/P92 A213 T/P 122 奧氏體 不銹鋼 0Cr18Ni9 0Cr19Ni11Nb 0Cr17Ni12Mo2 0Cr18N10Ti A213TP304H A213TP347H A213TP316H A213TP321H 鍋爐壓力容器用鋼的焊接工藝特點(diǎn) 制造鍋爐受壓元件的低碳鋼主要有 Q235—ABCD， 20g鋼板和 10， 20， 20G鋼管，這些材料主要用來制造工業(yè)鍋爐的鍋筒、管束、集箱等，碳鋼強(qiáng)度低，所以高壓或超高壓以上的自然循環(huán)鍋爐鍋簡一般不采用低碳鋼，而是采用低合金結(jié)構(gòu)鋼。 2. 屈服極限大于 400MPa 13MnNiMoNbg等，電弧焊時(shí)，各種冷卻速度下都可能在熱影響區(qū)內(nèi)形成馬氏體組織。 (3)采取適當(dāng)?shù)暮附右?guī)范以控制焊接冷卻速度。 珠光體耐熱鋼的焊接工藝 珠光體耐熱鋼正火后組織為珠光體，具有足夠的蠕變強(qiáng)度和抗氧化能力，中高壓以上的鍋爐過熱器、再熱器管束、集箱等，常用的有： 15MoG， 20MoG， 15CrMoG， 12Cr2MoG，12Cr1MoVG， 12Cr2MoWVTiB，12Cr3MoVSiTiB (1)含有不等的合金元素 Cr,Mo,V。任何厚度的耐熱鋼焊接接頭焊后都應(yīng)進(jìn)行熱處理， 以消除殘余應(yīng)力，加快接頭中氫的逸出，避免冷裂紋產(chǎn)生。 (2)焊前預(yù)熱，焊后進(jìn)行熱處理，避免產(chǎn)生冷裂紋。 1. 奧氏體鋼焊接主要問題 晶間腐蝕是 188型奧氏體鋼最危險(xiǎn)破壞形式之一。 奧氏體不銹鋼的焊接工藝 2. 奧氏體鋼焊接工藝 (1)控制含碳量。 (2)添加穩(wěn)定劑。多道焊時(shí)、待前一條焊縫完全冷卻再焊下一道焊縫，或用墊板加速焊縫冷卻。 奧氏體不銹鋼的焊接工藝 鍋爐介質(zhì)的變化溫度是一個(gè)連續(xù)的過程 ， 因此， 隨著蒸汽溫度的升高 ， 所要求的鍋爐耐熱材料的熱強(qiáng)性也不斷提高 ， 低合金耐熱鋼的最高耐熱溫度約為 600℃ ， 9％ ~12％ Cr鐵素體鋼的最高耐溫度約為 650℃ ， 因?yàn)楫?dāng)蒸汽溫度處于566℃ 和 593℃ 時(shí) ， 高溫過熱器的金屬壁溫將達(dá)到 650℃ 以上 ， 因此 ， 鐵素體鋼和奧氏體不銹鋼的異種鋼焊接問題不可避免 。 2. 對(duì)熔合區(qū)塑性的影響 異種鋼焊接時(shí)奧氏體焊縫金屬中緊鄰熔合線處存在一個(gè)窄的低塑性帶，寬度一般為 ~ mm， 稱作熔合區(qū)脆性交界層。 提高焊縫金屬中含鎳量可以阻止碳的遷移。 焊接結(jié)構(gòu)的工藝性 焊接結(jié)構(gòu)焊縫布置是否合理，對(duì)焊接接頭質(zhì)量和生產(chǎn)率都有很大影響。 在構(gòu)件截面有急劇變化的位置或尖銳棱角部位，易產(chǎn)生應(yīng)力集中，應(yīng)避免布置焊縫 。 在機(jī)加工要求較高表面上 ,盡量不要設(shè)置焊縫 焊接結(jié)構(gòu)的工藝性 焊接件端部應(yīng)無銳角，以避免焊時(shí)熔化， 兩焊接接頭處應(yīng)平滑過渡避免應(yīng)力集中 參考文獻(xiàn) .鍋爐制造工藝學(xué) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社,1989 ,趙欽新 .動(dòng)力機(jī)械與設(shè)備制造工藝學(xué) .西安 :西安交通大學(xué)出版社 ,1999 3. 王寬福，馮麗云焊接與化機(jī)焊接結(jié)構(gòu)杭州：浙江大學(xué)出版社， 1992