【正文】 ..20 焊接材料的選擇 .........................................................20 氬氣流量的選擇 .........................................................21 氣體保護(hù) ...............................................................22 焊接工藝參數(shù)的選擇 .....................................................23 TC2 薄板鈦合金鎢極氬弧焊焊縫分布原則 ...................................25 TC2 薄板鈦合金手工鎢極氬弧焊焊接工藝卡 .................................26 TC2 薄板鈦合金手工鎢極氬弧焊操作要領(lǐng) ...................................28 焊后熱處理 .............................................................2810 鈦合金焊接質(zhì)量檢驗(yàn) ............................................................29 焊縫外觀形狀及尺寸的檢驗(yàn) ..................................................29 焊接缺陷的檢驗(yàn)及焊接接頭的無損檢測 ........................................296 結(jié)束語 .........................................................................327 謝辭 ...........................................................................338 參考文獻(xiàn) .......................................................................34西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文3前 言焊接技術(shù)是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中不可缺少的先進(jìn)制造技術(shù)，已經(jīng)成為金屬加工的重要手段之一。上面的分析可以看出目前不銹鋼的焊接性是很好的，使用也是越來越廣泛的。焊接結(jié)構(gòu)件也以其獨(dú)特的優(yōu)勢，取代了鉚接結(jié)構(gòu)，替代了鑄造結(jié)構(gòu)，成為重型機(jī)械行業(yè)金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備的主導(dǎo)結(jié)構(gòu)。常用不銹鋼板有：0Cr18Ni1Cr18Ni9Ti、1Cr12Cr13Cr13 等。 隨著我國大型骨干企業(yè)焊接技術(shù)改造，氣體保護(hù)焊工藝方法在重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。 焊接方法的選擇 奧氏體不銹鋼具有優(yōu)良的焊接性，幾乎所有的熔焊方法都可以用于奧氏體不銹鋼的焊接，通常采用焊條電弧焊、手工鎢極氬弧焊（TIG 焊） 、半自動熔化極氬弧焊（MIG 焊）或埋弧焊等焊接方法。 焊接設(shè)備的選擇：手工電弧焊機(jī)，手工鎢極氬弧焊機(jī)，管道自動鎢極氬弧焊機(jī)，半自動溶化極氬弧焊機(jī)。同時在焊接的起弧和收弧處采用起弧板和收弧板等工藝措施，以減少焊接缺陷，保證焊縫的焊接質(zhì)量，從而保證焊縫的氣密性。充氧裝置盡可能與管子對嚴(yán)，不能留有間隙，管子的間隙用耐高溫錫油紙貼上，避免焊縫氧化。焊前清理干凈，控制層溫和用較小的線能量都可避免氧化。0cr18ni9 的焊接性能我們就從這方面來判定：0Cr18Ni9 的焊接要求 1）0Cr18Ni9 屬于奧氏體不銹鋼，其組織為奧氏體（A)加 35 ％鐵素體（F ） 。因此我們不用碳當(dāng)量對它的焊接性進(jìn)行分析。裂紋可以分為表面裂紋、跟部裂紋、斷面裂紋三種形式。（2）氬氣是單原子氣體，高溫?zé)o二次吸放熱分解反應(yīng)，導(dǎo)電能力差,以及氬氣流產(chǎn)生的壓縮效應(yīng)和冷卻作用，使電弧熱集中，溫度高， 電弧穩(wěn)定性好，即使在低電流下電弧還能穩(wěn)定燃燒。而對于不規(guī)則的或較短的焊縫，則采用手工鎢極氬弧焊。實(shí)踐證明，反極性時，被焊金屬表面的氧化膜在電弧的作用下，可以被清除掉而獲得成形美觀的焊縫。因此，交流鎢極氬弧焊被廣泛用于鋁、鎂及其合金的焊接生產(chǎn)中。焊接速度對氬氣保護(hù)效果的影響西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文13圖 （4）鎢極直徑和端部形狀：鎢極直徑的選擇取決于焊件的厚度、焊接電流大小、電源種類和極性。角） ，這樣電弧容易引燃和穩(wěn)定。焊絲直徑的選擇與母材的厚度、間隙有關(guān)。但氣體流量過大，當(dāng)它與焊件接觸反射回來時，就會把氣流擾亂，而在保護(hù)區(qū)內(nèi)產(chǎn)生渦流，這時就會將空氣卷入而降低保護(hù)作用。若無法滿足規(guī)定距離時，可用石棉板、石棉布等妥善覆蓋，防止火星落入易燃物品。焊機(jī)電源的通、斷由電源板上的開關(guān)控制，嚴(yán)禁負(fù)載扳動開關(guān)，以免形狀觸頭燒損。如有條件，應(yīng)盡量采用晶體脈沖引弧取代高頻引弧。當(dāng)焊接電流為 50~150A 時，氬氣流量為8~10L/min，當(dāng)電流為 150~250A 時，氬氣流量為 12~15L/min。對于熱軋后未經(jīng)酸洗的不銹鋼板，由于其氧化膜較厚，應(yīng)先進(jìn)行堿洗，堿洗時，將不銹鋼板浸泡在含燒堿 80﹪，碳酸氫鈉 20﹪的濃堿水溶液中 10～15min，溶液的溫度保持在 40～50℃，堿洗后取出沖洗，在進(jìn)行酸洗。對于厚度更大的母材，則需要開坡口并添加填充金屬。為宜。⑵ 質(zhì)量 對于常規(guī)不銹鋼焊條而言，從不銹鋼焊條的發(fā)紅、電弧穩(wěn)定性、飛濺大小、焊縫成型、顏色、波紋細(xì)膩程度、全位置焊接適應(yīng)性、焊工施焊的舒適性、焊接力學(xué)性能、抗腐蝕性等方面，國產(chǎn)不銹鋼焊條質(zhì)量參差不齊。氬氣的保護(hù)情況及對焊縫質(zhì)量的影響焊縫表面顏色 氬氣保護(hù)情況 焊縫質(zhì)量銀白色 良好 良好金黃色 尚好 對焊縫質(zhì)量沒有影響藍(lán)色 一般焊縫表面氧化，焊縫區(qū)表面塑性稍有下降，但不影響焊接質(zhì)量西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文20青紫色 較差 焊縫氧化嚴(yán)重，塑性顯著降 低暗灰色 極差焊縫完全氧化，焊接區(qū)完脆化，易產(chǎn)生裂縫，氣孔，渣等缺陷表 焊縫和熱影響區(qū)的表面色澤是保護(hù)效果的標(biāo)志，不銹鋼材在電弧作用后，表面形成一層氧化膜，不同溫度下所形成的氧化膜顏色時不同的。對已脫離噴嘴保護(hù)區(qū)，但仍在 350℃以上的焊縫熱影響區(qū)表面，仍需繼續(xù)進(jìn)行保護(hù)，通常采用通有氬氣流的拖罩，拖罩的長度為 100～180mm，寬度 30～40mm 具體長度可根據(jù)焊件形狀、板厚、焊接工藝參數(shù)等條件決定，但要使溫度處于 350℃以上的焊縫及熱影響區(qū)的金屬得充分的保護(hù)。焊縫背面不采用墊板的，可加用手工移動的氬氣拖罩。對于 δ=3mm 的不銹鋼焊接時一般采用直流正接法。（2）焊接時，焊槍的移動方向按左向焊法，焊槍基本不作橫向擺動，當(dāng)需要擺動時，頻率要低，擺動幅度也不宜太大，以防止影響氬氣的保護(hù)。焊接質(zhì)量檢驗(yàn)是始終貫穿在生產(chǎn)過程中保證和控制焊接質(zhì)量的重要手段之一。 焊接缺陷的檢驗(yàn)及焊接接頭的無損檢測焊接缺陷常用的檢驗(yàn)方法有射線檢驗(yàn)、超聲波探傷、磁粉探傷和滲透檢驗(yàn)等。射線照相法也是目前在國內(nèi)外射線檢測中應(yīng)用最為廣泛的一種射線檢測方法。在工作中要學(xué)會與人合作的態(tài)度，認(rèn)真聽取別人的意見，這樣才可以事倍功半。另外，還要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識的老師，是你們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)課知識。本論文的順利完成，也離不開其他各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心與幫助。從這次畢業(yè)設(shè)計(jì)所完成的過程中，我明白了做學(xué)問要一絲不茍，對于出現(xiàn)的任何問題和偏差都不能輕視，正確面對，積極思考，尋找有效的解決途徑。射線照相法是最基本的方法，是用 X 射線或 r 射線穿透工件，以膠片作為記錄信息的無損檢測方法，主要通過射線底片上缺陷影像來反映焊縫內(nèi)部質(zhì)量的。焊縫外觀形狀尺寸檢驗(yàn)是用肉眼或借助樣板，或用低倍放大鏡（不大于 5 倍）觀察焊件外形尺寸的檢驗(yàn)方法。焊接過程中膨脹和收縮量較大，易造成工件變形或引發(fā)熱裂紋，應(yīng)減少重復(fù)加熱，降低焊接殘余應(yīng)力，減少焊接接頭的的應(yīng)力腐蝕開裂傾向。） 。鈍邊1mm，坡口角度55176。鎢極氬弧焊焊接奧氏體不銹鋼的保護(hù)措施西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文21類別 保護(hù)位置 保護(hù)措施 用途及特點(diǎn)熔池及其周圍采用保護(hù)效果好的圓柱形或橢圓形噴嘴，相應(yīng)增加氬氣流量溫度≥400℃的焊縫及熱影響區(qū)① 附加保護(hù)罩或雙層噴嘴；② 焊縫兩側(cè)吹氬；③ 適應(yīng)焊件形狀的各種限制氬氣流動的擋板局部保護(hù)溫度≥400℃的焊縫背面及熱影響區(qū)① 通氬氣的墊板或焊件內(nèi)腔充氬；② 局部通氬；③ 緊靠金屬板適用于焊縫形狀規(guī)則、結(jié)構(gòu)簡單的焊件，操作方便，靈活性大充氬箱保護(hù) 整個工件① 柔性箱體（尼龍薄膜、橡膠等）采用不抽真空多次充氬的方法提高箱體內(nèi)的氬氣純度，但焊接時仍需噴嘴保護(hù)；② 剛性箱體或柔性箱體附加剛性罩，采用抽真空（10 2～10 4）再充氬的方法適用于結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜的 焊件，焊接可達(dá)性較差增強(qiáng)冷卻 焊縫及熱影 響區(qū)① 冷卻塊（通水或不通水） ；② 用適用焊件形狀的工裝導(dǎo)熱；③ 減小熱輸入配合其他保護(hù)措施以增強(qiáng)保護(hù)效果表 為了加強(qiáng)冷卻，墊板應(yīng)采用紫銅，其凹槽的深度和寬度要適當(dāng)，否則不利于氬氣的流通和貯存。如果噴嘴的結(jié)構(gòu)不合理時，則會出現(xiàn)絮流和挺度不大的層流，兩者都會使空氣混入焊接區(qū)。焊縫背面的氬氣流量過大也會影響正面第一道焊縫的氣體保護(hù)效果。在手工電弧焊中起關(guān)鍵作用的不銹鋼焊條經(jīng)過我國焊接工作者多年努力，已取得了如下進(jìn)展：西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文19⑴ 品種 基本上覆蓋了各種常規(guī)不銹鋼鋼種，如 30313034317 等等，通常包括酸性、堿性兩個渣系。)～ 0 I 形～ 0～ ～ 30～60V 形～13 0～ ～ 30～90X 形 ～38 30～90U 形 ～25 15～30雙 U 形 19～510～ ～15～30表 從上表中可以看出，對于 δ=3mm 的 TC2 不銹鋼焊接時常采用 I 形坡口或 V 形坡口，當(dāng)采用 I 形坡口時，坡口間隙為 0～；當(dāng)采用 V 形坡口時，坡口間隙為0～，鈍邊高度為 ～，坡口角度為 30176。搭接接頭由于其背面保護(hù)困難，街頭受力條件差，而盡可能不采用，一般也不采用永久性帶墊板對接。在除油時需要使用厚棉布，毛刷或人造纖維刷刷洗。角,填充焊絲與工件表面夾角應(yīng)盡可能地小，一般為 10176。 （3）按尺寸進(jìn)行裝配，定位焊采用肋板固定（2 點(diǎn)、7 點(diǎn)、11 點(diǎn)為肋板固定） ，也可采用坡口內(nèi)定位焊，但必須注意定位焊質(zhì)量。因此焊接時應(yīng)盡量減少高頻電磁場作用的時間，引燃電弧后立即切斷高頻電源?？蛰d運(yùn)行正常后方可施焊。 鎢極氬弧焊的安全規(guī)程（1）焊接工作場地必須備有防火設(shè)備，如砂箱、滅火器、消防栓、水桶等。左右。通常，焊接電流、焊接速度和接頭間隙大時，填絲速度要快；焊絲越粗，填絲速度要越慢。不同鎢極直徑所允許的電流使用范圍直流／A鎢極直徑／mm正極性 反極性 交流／A1～2 65～150 10～20 20～1003 140～180 2～040 100～1604 250～340 30～50 140～2205 300～400 40～80 200～2806 350～500 60～100 250～300表 鎢極端部的形狀對電弧的穩(wěn)定性和焊縫成形也有很大影響。通常焊工根據(jù)熔池大小，熔池形狀和兩側(cè)熔合情況，隨時調(diào)整焊接速度，如圖 所示為焊接速度對氬氣保護(hù)效果的影響，焊接速度過大，保護(hù)氣流嚴(yán)重偏后，可能使鎢極端部、弧柱、熔池暴露在空氣中。而在交流反極性（焊件為負(fù)）半周，則利用“陰極破碎”作用，可以徹底清除熔池及其附近區(qū)域的氧化膜，并使鎢極得到冷卻，因此它兼有直流正、反極性鎢極氬弧焊的優(yōu)點(diǎn)。所謂“陰極破碎”作用，在交流焊的反極性半波也同樣存在，它是成功地焊接鋁、鎂及其合金的重要因素。 鎢極氬弧焊的分類 鎢極氬弧焊按操作方法可分為手工鎢極氬弧焊和機(jī)械化焊接兩種。 圖 　　1—填充細(xì)棒 2—噴嘴 3—導(dǎo)電嘴 4—焊槍 5—鎢極 6—焊槍手柄 7—?dú)鍤饬?8—焊接電弧 9—金屬熔池 10—焊絲盤 11—送絲機(jī)構(gòu) 12—焊絲 鎢極氬弧焊的設(shè)備一般由焊接電源、引弧和穩(wěn)弧裝置、焊槍、供氣系統(tǒng)、水冷系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等組成，其中引弧和穩(wěn)弧裝置、焊接控制系統(tǒng)都位于控制箱內(nèi)。板材的規(guī)格是 6150200mm焊接方法是手工電弧焊焊材型號 A132，規(guī)格162。 ③ 由于導(dǎo)熱系數(shù)小而線膨脹系數(shù)大，自由焊態(tài)下焊接易產(chǎn)生較大的變形，選用能量集中，熱影響區(qū)窄的焊接方法能在一定程度上減少焊接變形。從上述分析可以看出，很難找出一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)可以概括焊接性，只有通過綜合多方面的因素才能分析焊接性問題。焊縫厚度 11 mm，其它工藝參數(shù)見表。根部間隙一定不能小于 mm，合適的焊接電流和正確調(diào)整焊