【正文】 的焊接。 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(zhuān)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。 關(guān)鍵詞 ：焊接工藝 焊后檢驗(yàn) 焊接變形 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 緒 論 古代焊接技術(shù)長(zhǎng)期停留在鑄焊、鍛焊和釬焊的水平上，使用的熱源都是爐火，溫度低、能量不集中，無(wú)法用于大截面、長(zhǎng)焊縫工件的焊接，只能用以制作裝飾品、簡(jiǎn)單的工具和武器。運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決遇到的問(wèn)題。焊接結(jié)構(gòu)的重量約占鋼材產(chǎn)量的 45%，鋁和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的比重也不斷增加。它門(mén)的焊接母材為奧氏體不銹鋼中的 1Cr18Ni9 與非合金鋼中的 Q235?？梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘? (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。 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。 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 。 （ 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。 化學(xué)成分是影響金屬材料焊接性的主要因素。 分析低碳鋼與奧氏體不銹鋼的焊接性。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。 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 。 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。 焊縫脆化產(chǎn)生的原因： 焊接時(shí)過(guò)大殘余應(yīng)力，使得奧氏體焊縫產(chǎn)生“自生硬化”現(xiàn)象，降低了焊縫的塑性和韌性 ； 焊縫脆化的防治 焊縫中鐵素體的存在 ， 采用限制熱輸入的辦法，可以有效防止焊縫脆化 。 奧氏體不銹鋼含鉻大于 18%，還含有 8%左右的鎳及少量鉗、欽、氮等元素。 （ 2）采用低氫或超低氫型焊接材料。 （ 6）盡可能改善嚴(yán)寒 的勞動(dòng)條件。 晶間腐蝕 在晶 間上析出碳化鉻，造成品界貧鉻是產(chǎn)生晶間腐蝕的主要原因。焊接接頭的組織變化或應(yīng)力集中的存在，局部腐蝕介質(zhì)濃縮也是影響應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的原因。對(duì)于鉻鎳型奧氏體不銹鋼，特別是鉻鎳鉬型不銹鋼，易發(fā)生δ→σ相轉(zhuǎn)變，這主要是由于鉻、鉬元素具有明顯的σ化作用，當(dāng)焊縫中δ鐵素體含量超過(guò) 12％時(shí)，δ→σ的轉(zhuǎn)變非常顯著，造成焊縫金屬的明顯的脆化，這也就是為什么熱壁加氫反應(yīng)器內(nèi)壁堆焊層將δ鐵素體含量控制在 3％ ~10％的原因。對(duì)于長(zhǎng)期在高溫運(yùn)行的奧氏體鋼焊件，焊縫金屬內(nèi)鐵素體含量不應(yīng)超過(guò) 5％。 所以也沒(méi)有得到推廣應(yīng)用，目前實(shí)用的焊接方法是手弧焊、埋弧焊和氬弧焊 。 （ 2） 由于奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，在同樣的電流下，可比低合金鋼得到較大的熔深。焊條電弧焊時(shí)，宜采用小直徑焊條，快速多道焊，對(duì)于要求高的焊縫，甚至采用澆冷水的方法以加速冷卻，對(duì)于純奧氏體不銹鋼及超級(jí)奧氏體不銹鋼，由于熱裂紋敏感性大，更應(yīng)嚴(yán)格控制焊接線能量，防止焊縫晶粒嚴(yán)重長(zhǎng)大與焊接熱裂紋的發(fā)生。 Q235 的選材 選擇焊接材料應(yīng)遵循等強(qiáng)匹配的原則，也就是根據(jù)母材強(qiáng)度等級(jí)及工作條件來(lái)選擇焊接材料。 例如在 Q235 鋼與 1Cr18Ni9 鋼的焊縫金屬中如由于母材對(duì)焊縫金屬的過(guò)分稀釋?zhuān)墒购缚p中奧氏體形成元 素不足，結(jié)果在焊縫中出現(xiàn)馬氏體組織，使焊接接頭脆性增大導(dǎo)致焊接接頭形成裂紋通過(guò) 圖 51 舍弗勒組織圖來(lái)分析奧氏體不銹鋼填充材料焊接 Q235 與1Cr18Ni9 焊縫金屬的金相組織以及熔合比變化所帶來(lái)的影響。馬氏體組織是一個(gè)硬而脆的組織，容易使焊縫產(chǎn)生裂紋。在完全相同的條件下，若改變焊條熔敷金屬成分，用 E30915（ A307）焊條進(jìn)行焊接，則焊條熔敷金屬鉻和鎳當(dāng)量為圖 51 中的 d 點(diǎn)。 從上述分析可知，焊接 1Cr18Ni9 鋼和 Q235 鋼時(shí)，若不加填充金屬或用 E30816（ A102）焊條焊接時(shí)，焊縫金屬不可避免地要出現(xiàn)硬而脆的馬氏體組織，導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生裂紋。 凝固過(guò)渡層的形成 在焊縫金 屬熔池邊緣，金屬在液態(tài)持續(xù)時(shí)間最短，溫度也較熔池中部低，液體金屬流動(dòng)性較差，最先結(jié)晶形成固態(tài)。 碳遷移過(guò)渡層的形成 碳從珠光體母材通過(guò)熔合區(qū)向焊縫擴(kuò)散，從而在靠近熔合區(qū)的珠光體母材上形成了一個(gè) 軟化的脫碳層，而在奧氏體不銹鋼焊縫中形成了硬度較高的增碳層。碳的擴(kuò)散取決于本身擴(kuò)散能力，還與接頭的成分、組織和狀態(tài)有關(guān)。碳化物形成元素的差別是珠光體鋼與奧氏體不銹鋼焊接時(shí)形成碳遷移過(guò)渡層的主要原因。 焊接材 料 焊接材料選擇時(shí)必須考慮接頭的使用要求、稀釋作用、碳的遷移、殘余應(yīng)力及抗裂性等一系列問(wèn)題。 圖 61低碳鋼坡口表面堆焊的過(guò)渡層 （ 4）低碳鋼與奧氏體不銹鋼的焊接接頭，焊后一般不進(jìn)行熱處理。 圖 71 工件的下料以及組裝 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 該工件組成由 1Cr18Ni9 鋼板卷制而成，其下料方法為等離子弧切割下料，法蘭為手工下料其材質(zhì)為 Q235，其利用氧乙炔火焰切割，為保證圓的精度，采用輔助工具割規(guī)對(duì)鋼板進(jìn)行割圓。 （ 2）坡口的制備 適當(dāng)減小 V 形坡口角度。對(duì)表面質(zhì)量要求特別高的焊件，應(yīng)在適當(dāng)范圍內(nèi)涂上用白堊調(diào)制的糊漿，以防飛濺金屬損傷表面。為提高焊縫金屬抗熱紋能力，宜選用堿性藥皮的焊條；對(duì)于耐蝕性要求高、表面成形要求好的焊縫，宜選用工藝性能良好的鈦鈣型藥皮焊條，又由于奧氏體不銹鋼的電阻較大，焊接時(shí)產(chǎn)生的電阻熱較河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 大，同樣直徑的焊條，焊接電流值應(yīng)比低碳鋼焊條降低 20%左右。 3 焊接性分析 Q235 屬于非合金鋼中的低碳鋼，其焊接性優(yōu)良。 工件的焊接 （ 1）打底焊 由于板材較厚在焊接時(shí)應(yīng)先進(jìn)性打底焊，為使焊縫成形良好，電弧應(yīng)短，運(yùn)條速度要均勻，間距不宜過(guò)大。 焊后檢驗(yàn) 先進(jìn)行目視外觀檢查，并用著色滲透探傷，并要求焊縫表面不得存在裂紋，然后用 X光射線探傷。 謝謝王 老師在我撰寫(xiě)論文的過(guò)程中給與我的極大地幫助。感謝所有給我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué)，謝謝你們！