【正文】 致謝首先感謝本人的導(dǎo)師崔國明老師，他對我的仔細(xì)審閱了本文的全部內(nèi)容并對我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。焊接結(jié)構(gòu)經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)缺陷后，應(yīng)進(jìn)行焊接結(jié)構(gòu)安全評定，以確定結(jié)構(gòu)是否可以使用。常用的有煤油試驗(yàn)、載水試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)和水壓試驗(yàn)等。 焊接過程中的檢驗(yàn) 即焊接電流、焊接電壓、焊接速度、電源的種類和極性、焊接順序、焊接的道數(shù)和層數(shù)等正確與否。對于焊絲，應(yīng)進(jìn)行化學(xué)成分校核、外部檢查和直徑測量。根據(jù)一些企業(yè)提供的技術(shù)資料，我們對其進(jìn)行焊接工藝評定，確定采用手弧焊，埋弧焊焊接工藝。誠然，迅速發(fā)展現(xiàn)代焊接技術(shù)，已能在很大程度上保證其產(chǎn)品質(zhì)量，但由于焊接接頭為一性能不均勻體，應(yīng)力分布又復(fù)雜，制造過程中亦做不到絕對的不產(chǎn)生焊接缺陷，更不能排除產(chǎn)品在役 用和發(fā)展合理而先進(jìn)的焊接檢驗(yàn)技術(shù)。焊接過程中嚴(yán)格控制了焊接熱輸入，焊條電弧焊為22 KJ/cm。沖擊性能σs/MPaσb/MPaδs/%溫度沖擊功Akv/J16MnR616熱軋或熱處理≥345510655≥21d=2a室溫 ≥27橫向1725≥325490635≥20d=3a2636≥305490635≥19d=3a3860≥285490620≥19d=3a60100≥265450590≥18d=3a：①焊接方法為：手工電弧焊和埋弧自動(dòng)焊。如果所有試樣的檢驗(yàn)結(jié)果全部符合技術(shù)要求，則證明所編制的焊接是可性的，可根據(jù)工藝評定報(bào)告擬訂正式的焊接工藝細(xì)則卡。彎曲試驗(yàn)結(jié)果說明焊縫表面的塑性較好。焊接后立即進(jìn)行去應(yīng)力熱處理，用電阻絲加熱，以每小時(shí)60℃的升溫速度，加熱到640℃，恒溫2小時(shí)后用超細(xì)玻璃棉保溫冷卻。組對時(shí)點(diǎn)焊長度不小于50mm，成對稱的點(diǎn)焊四處，施焊前用砂輪機(jī)將點(diǎn)焊部位打磨掉。焊縫金屬的強(qiáng)度不低于或高于母材強(qiáng)度的下限值即可。而且多數(shù)采用機(jī)械化焊接。焊條芯也在電弧熱作用下不斷熔化，進(jìn)入熔池，成為焊縫的填充金屬。通過計(jì)算得出，16MnR鋼是我國壓力容器行業(yè)使用最廣泛的一種低合金高強(qiáng)鋼，其Ce，其裂紋敏感性小，焊接性好。因此，從防止冷裂紋的角度考慮，焊接低碳鋼時(shí)，希望高溫時(shí)冷速較高，而在Ms點(diǎn)附近的冷速要低些。因此埋弧焊比焊條電弧焊更容易出現(xiàn)液化裂紋，而后者只有在母材的液化裂紋敏感性很高的情況下才會出現(xiàn)。 熱應(yīng)變脆化是焊接過程中在熱和應(yīng)變同時(shí)作用下產(chǎn)生的一種應(yīng)變時(shí)效，它是由于固溶的氮所引起的。3）對于T形接頭可在橫板上預(yù)堆焊一層強(qiáng)度低的金屬，以防止出現(xiàn)焊根裂紋，可緩解作用在橫板上Z向應(yīng)力。 層狀撕裂層狀撕裂產(chǎn)生的根本原因是鋼中存在夾雜物。即焊后再熱時(shí)，在殘余應(yīng)力松弛過程中，粗晶區(qū)應(yīng)力集中部位的晶界滑動(dòng)變形量超過了該部位的塑性變形量超過了該部位的塑性變形能力，就會產(chǎn)生消除應(yīng)力裂紋。這個(gè)規(guī)律對各種鋼都是適用的，只是鋼種的化學(xué)成分不同時(shí)，因馬氏體的形態(tài)不同而產(chǎn)生冷裂紋的臨界馬氏體含量不同。 C、S、Mn對焊接接頭結(jié)晶裂紋的影響防止結(jié)晶裂紋的措施主要從冶金和工藝兩個(gè)方面著手，其中冶金方面更重要一些。鈮可改善焊接性能。含錳11－14%的鋼有極高的耐磨性，用于挖土機(jī)鏟斗，球磨機(jī)襯板等。%,硅就算合金元素。低合金高強(qiáng)度鋼具有高的屈服強(qiáng)度與良好的塑性和韌性，有良好的焊接性能，具有一定的耐蝕性，熱加工性能和低碳鋼相近。對于CMn系熱軋鋼及含氮量較高的鋼，一般認(rèn)為熱應(yīng)變脆化是由于氮、碳原子聚集在位錯(cuò)周圍，對位錯(cuò)造成釘軋作用造成的。由于基本金屬是碳、硫含量一般高于焊縫金屬，在焊接時(shí)減少金屬的熔合比，可降低普通的碳、硫含量而減少熱裂傾向。二減少焊接接頭的含氫量 必須嚴(yán)格控制氫的侵入，如對焊件、焊絲要嚴(yán)格清除油和銹、低氫焊條在焊前應(yīng)嚴(yán)格烘干，以降低焊縫的焊氫量。②可改變因素：如焊接工藝方法、焊接規(guī)范大小和預(yù)熱溫度等，通過調(diào)節(jié)這些因素，可減少熱影響區(qū)的淬硬傾向。為了改善組織，提高韌性，對焊縫中的針狀體素體形核機(jī)制的研究具有重要的意義。2) 熱影響區(qū)脆化熱影響區(qū)脆化是焊接過程中在熱和應(yīng)變的同時(shí)作用下產(chǎn)生的一種應(yīng)變時(shí)效，它是由固溶的氮引起的。測定靠近焊縫邊緣部位的焊接熱循環(huán)比較困難，受實(shí)際測試手段的限制，認(rèn)識仍不統(tǒng)一，尤其是熔合區(qū)中C、H、O的分布。由此可知，焊接碳當(dāng)量（Cd）只能用來粗略的估計(jì)合金鋼的焊接性能。合金元素對鋼材焊接性能的影響，可用焊接碳當(dāng)量來估算。熱影響區(qū)的顯微組織主要是低碳馬氏體，貝氏體，MA組織和珠光體組織。同時(shí)，冶金技術(shù)的進(jìn)步，尤其是計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制在冶煉、控溫、軋制和熱處理等方面的應(yīng)用，為焊接結(jié)構(gòu)用合金鋼的發(fā)展提供了重要的技術(shù)保證。添加這些合金元素主要是為了提高鋼的淬透性和馬氏體的回火穩(wěn)定性。氮能與鋼中的其他合金元素形成穩(wěn)定的氮化物，這些氮化物往往以彌散的微粒分布，從而細(xì)化晶粒，提高鋼的屈服點(diǎn)和抗脆能力。從以上的闡述可以看出，16MnR是一種機(jī)械性能和焊接加工性能高于碳鋼的低合金鋼，但也要注意它的使用范圍和供貨的要求，才能更好地保證壓力容器選材的有效性、安全性和低成本性。壓力容器用鋼具有優(yōu)良的焊接性能是保證產(chǎn)品焊接質(zhì)量的首要條件。Q345過去的一種叫法為：16MnR。3）材料的表面狀態(tài)材料的表面狀態(tài)，如表面氧化層，結(jié)晶表面層，吸附的氧離子和水分，油污，雜質(zhì)等，直接影響異種材料的焊接性，必須給予充分重視。3）異種材料焊接熔合區(qū)和熱影響區(qū)的力學(xué)性能較差，特點(diǎn)是塑性和韌性明顯下降。按釬焊的反應(yīng)特點(diǎn)釬焊又分為毛細(xì)釬焊，大間隙釬焊以及反應(yīng)釬焊。 異種材料焊接的方法異種材料焊接常用的方法分為壓焊，釬焊和熔焊三大類 壓焊壓焊時(shí)基體金屬通常并不熔化，焊接溫度低于金屬的熔點(diǎn)。美國成立了“新一代汽車合作計(jì)劃”，即PNGV。而其中最主要的原因就是其極具競爭力的性價(jià)比。焊接已經(jīng)滲透到制造業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性和壽命以及生產(chǎn)的成本、效率和市場反應(yīng)速度。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，了解異種材料焊接的工藝方法及焊接的工藝要求，分析異種焊接問題以及處理措施, 制定規(guī)范的焊接工藝，獲得合格的焊接接頭。河南機(jī)電高等專科學(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 焊接 063 學(xué)生姓名 崔高潮 學(xué) 號 061303317 指導(dǎo)教師 崔 國 明 2009年 5 月 16日河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)論文評語學(xué)生姓名：崔高潮 班級: 焊接063 學(xué)號： 061303317 題 目：16MnR與20MnMoNb異種鋼的焊接工藝設(shè)計(jì)綜合成績： 指導(dǎo)者評語： 指導(dǎo)者(簽字)： 年 月 日畢業(yè)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 日接頭簡圖：焊 接 順 序焊接工藝卡編號011圖 號012接 頭 名 稱對接3接頭編號0145焊接工藝評定報(bào)告編號PQR01焊工持證項(xiàng)目母 材16MnR厚度，mm26檢驗(yàn)序 號本 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，交替焊接牌號直徑極性電流（A）預(yù)熱溫度（186。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)電高等專科學(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061303317指導(dǎo)教師崔國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)書有無開題報(bào)告有無外文翻譯質(zhì)量優(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)良中差中期成績評定：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。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。 焊接顯現(xiàn)了極高的技術(shù)含量和附加值在人類社會步入二十一世紀(jì)的今天，焊接已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)嶄新的發(fā)展階段。1994年以來，美國政府已為此投入了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。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。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。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)更容易長生裂紋，甚至發(fā)生斷裂。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。合金鋼（C%)，廣泛應(yīng)用于橋梁、車輛、船舶、建筑、壓力容器等。第三要具有高的耐蝕性。第四要具有良好的塑性和韌性。Cr、Al、Ti、和V合金元素對氮具有較高的親和力，并能形成穩(wěn)定的氮化物。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。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。 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。我國目前所廣泛應(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。在實(shí)際生產(chǎn)中，必須對具體鋼種進(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。一般認(rèn)為在200400℃最為明顯。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。在焊接時(shí)，常在焊縫金屬和熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋。三減少焊件的殘余應(yīng)力。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。如有缺口效應(yīng)，會使亞臨界熱影響區(qū)的熱應(yīng)變脆化更為嚴(yán)重。目前，我國生產(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。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。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。在奧氏體不銹鋼中加鈮，可防止晶間腐蝕現(xiàn)象。(1) 控制焊縫中的硫、磷、碳等有害元素的含量(2) 對熔池進(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