【正文】 1． 選配合理的焊接工藝參數(shù) （ 1）選取適當(dāng)?shù)碾娀‰妷涸诤线m的電弧電壓下施焊，飛濺量可減到最 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 小。如果在焊縫金屬中 Si 的含量不少洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 于 %時(shí)，就可以防止由于產(chǎn)生 CO 氣體而引起的氣孔，這是因?yàn)?Si 在金屬凝固溫度時(shí)能強(qiáng)烈 脫氧所致。 H2 氣孔 焊接熔池中氫的含量正比于電弧空間中氫氣的含量 。防止這種缺陷，主要應(yīng)在冶金過程中嚴(yán)格控制夾雜物的數(shù)量和分布狀態(tài)。 2． 再熱裂紋 產(chǎn)生于某些低合金高強(qiáng)度鋼、珠光體耐熱鋼、奧氏體不銹鋼以及鎳基合金焊后的再次高溫加熱過程中。 （ 2） 液化裂紋 主要產(chǎn)生于焊縫熔合線附近的母材中，有時(shí)也產(chǎn)生于多層焊的先施焊的焊道內(nèi)。 （ 3）避免產(chǎn)生淬硬組織棗焊前預(yù)熱、焊后緩冷（可以降低焊后冷卻速度） 。 1． 定義 冷裂紋 焊接接頭冷卻到較低溫度時(shí) (對(duì)于鋼來說在 MS 溫度，即奧氏體開始轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的溫度以下 )產(chǎn)生的焊接裂紋 。金屬的焊接性中包括了兩大類的問題：一類是焊接引起的材料性能變壞，使焊件失掉了材料原來特有的性能，如不銹鋼焊后失掉其耐蝕性等；另一類是在焊接接頭或其附近的母材內(nèi)產(chǎn)生裂紋和氣孔等缺陷。 氣體流量的選擇 1． 氣體流量直接影響氣體保護(hù)效果。 2． 焊絲伸出長度增加 ，將降低焊接電流，減少熔深，增加焊縫寬度 ?？蓞⒁姳?26。隨著電流的增加，熔深和熔敷 度 都要增加，熔寬也略有增 加。因此，夾具的材質(zhì)、形狀、位置和焊接方向 應(yīng)注意。用焊條電弧焊焊接的定位焊縫，如果渣清除不凈，會(huì)引起電弧不穩(wěn)和產(chǎn)生缺陷。 坡口加工方法與清理 坡口加工方法主要有機(jī)械加工、氣割和碳弧氣刨等。尤其在焊接厚板時(shí)，由于拘束應(yīng)力大，這種傾向更大，必須十分注意。 3． 射流過渡：粗絲（焊絲直徑為 ~5mm） ， 以大電流、低電弧電壓進(jìn)行焊接。 （ 2） 不能焊接易氧化的金屬材料，且不適合在有風(fēng)的地方施焊。展現(xiàn)了我國 CO2 氣保焊技術(shù)推廣應(yīng)用取得豐碩成果 。其高效、優(yōu)質(zhì)、自動(dòng)化的技術(shù)特點(diǎn)，具有良好應(yīng)用條件，并且極 大地推動(dòng)了金屬結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在焊接技術(shù)發(fā)展史上書寫了輝煌的一頁。 由計(jì)算結(jié)果可知 ,試驗(yàn)用鋼的淬硬傾向不大 ， 焊接性優(yōu)良 ， 焊接時(shí)可不預(yù)熱 。 Q345A 級(jí)，是不做沖擊 ； Q345B 級(jí)，是 20℃ 常溫沖擊 ； Q345C級(jí)，是 0℃ 沖擊 ； Q345D 級(jí)，是－ 20℃ 沖擊 ； Q345E 級(jí)，是－ 40℃ 沖擊。 以及 CO2 氣體保護(hù)焊 成本低，效率高，操作靈活的優(yōu)點(diǎn)。由于所用保護(hù)氣體價(jià)格低廉，采用短路過渡時(shí)焊縫成形良好，加上使用含脫氧劑的焊絲即可獲得無內(nèi)部缺陷的高質(zhì)量焊接接頭。 二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊 是以二氧化碳?xì)鉃楸Ｗo(hù)氣體，進(jìn)行焊接的方法。在化學(xué)成分上， 16Mn與 Q345 也不盡相同。 熱軋或正火狀態(tài)使用，可用于 40℃ 以下寒冷地區(qū)的各種結(jié)構(gòu) 。 本文首先 分析了 Q345 鋼 的焊接性，其次對(duì) CO2氣體保護(hù)焊 特點(diǎn)和 工藝的 進(jìn)行了 分析 ， 從而 確定 了 Q345 鋼的 CO2氣體保護(hù)焊 焊接工藝。 Q345 鋼的主要組成元素比例與 16Mn 鋼基本相同，區(qū)別是增加了 V、Ti、 Nb 微量合金元素。 由于它成本低，二氧化碳?xì)怏w易生產(chǎn)，廣泛應(yīng)用于各大小企業(yè) 。而 CO2 氣體保護(hù)電弧焊可以焊接 可焊接碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金、銅及銅合金。 Q 代表的是這種材質(zhì)的屈服，后面的 345Mpa，就是指這種材質(zhì)的屈服值，在 345Mpa 左右。在低合金的材質(zhì)里，此種材質(zhì)為最普通的。 （ 2） 冷裂紋敏感性 Q345 鋼的焊接裂紋主要是冷裂紋。 起步階段是從 80 年代中期到 90 年代初的時(shí)間里，借助于我國在 “六五 ”、 “七五 ”重大技術(shù)裝備， 引進(jìn)技術(shù)合作生產(chǎn)及大型基礎(chǔ)設(shè)施工程建設(shè)的契機(jī)，引進(jìn)國外先進(jìn)焊接技術(shù)和裝備，對(duì)大型骨干機(jī)械企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造。 （ 3） 焊接變形小。 CO2 氣體保護(hù) 焊冶金原理 在進(jìn)行焊接時(shí)，電弧空間同時(shí)存在 CO CO、 O2 和 O 原子等幾種氣體，其中 CO 不與液態(tài)金屬發(fā)生任何反應(yīng)，而 CO O O 原子卻能與液態(tài)金屬發(fā)生如下反應(yīng)： Fe+CO2 → FeO+CO（進(jìn)入大氣中） （ 13） Fe+O → FeO (進(jìn)入熔渣中 ) （ 14） C+O → CO （進(jìn)入大氣中） （ 15） （ 1） CO 氣孔問題 ：由 上述反應(yīng)式可知， CO2 和 O2 對(duì) Fe 和 C 都具有氧化作用，生成的 FeO 一部分進(jìn)入渣中，另一部分進(jìn)入液態(tài)金屬中，這時(shí)洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 FeO 能夠被液態(tài)金屬中的 C 所還原，反應(yīng)式為： FeO+C → Fe+CO （ 16） 這時(shí)所生成的 CO 一部分通過沸騰散發(fā)到大氣中去，另一部分則來不及逸出，滯留在焊縫中形成氣孔。坡口開得要小一些，鈍邊適當(dāng)大些，對(duì)間隙不能超過 2mm。又因?yàn)檫@時(shí)的熔池較小，熔化金屬溫度低、粘度大，搭 橋性良好，所以間隙大些會(huì)燒穿。 6mm以下薄板上的氧化膜對(duì)質(zhì)量幾乎無影響；焊厚板時(shí)，氧化皮能影響電弧穩(wěn)定性、惡化焊縫成形和生成氣孔。焊接時(shí)此處就不要再焊了。 在電流相同時(shí)，熔深將隨焊絲直徑的 減少而增加；焊絲越細(xì)，則焊絲熔化速度越高。 5． 各種直徑的焊絲常用的焊接電流范圍見表 24。電弧電壓過低，焊絲將插入熔池，電弧不穩(wěn)，影響焊縫形成。細(xì)絲時(shí)（焊絲直 徑 ），焊絲伸出長度以 8~15mm 為宜，粗絲時(shí)，在 15~25mm 之間。當(dāng)焊接電流越大，焊接速度越快，焊絲伸出長度較長，噴嘴直徑增大，室外焊接及仰焊位置時(shí)，應(yīng)采用較大的氣體流量。焊接裂紋根據(jù)其部位、尺寸、形成原因和機(jī)理的不同，可以有不同的分類方法。 （ 2） 擴(kuò)散氫含量較高，使接頭性能脆化，并聚集在焊接缺陷處形成洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 大量氫分子，造成非常大的局部壓力。 其它 裂紋 1． 熱裂紋 多產(chǎn)生于接近固相線的高溫下，有沿晶界（見界面）分布的特征；但有時(shí)也能在低于固相線的溫度下，沿 “多邊形化邊界 ”形成。防止這類裂紋的原 則為嚴(yán)格控制雜質(zhì)含量，合理選用焊接材料，盡量減少焊接熱的作洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 用。為了防止這種裂紋的產(chǎn)生，首先在設(shè)計(jì)時(shí)要選擇再熱裂紋敏感性低的材料，其次從工藝上要盡量減少近縫區(qū)的內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)力集中問題 。因此，氣孔分為氮?dú)饪?、氫氣孔和一氧化碳?xì)饪?。?dāng) CO2 氣體中的水分為 ／ cm179。 焊接飛濺 飛濺產(chǎn)生原因 1． 由冶金反應(yīng)引起的飛濺 這種飛濺主要是 CO 氣體造成的，由于 CO2 氣體具有強(qiáng)烈的氧化性 , 焊接時(shí)熔滴和熔池中的碳元素被氧化生成 CO 氣體，在電弧高溫作用下，其體積急劇膨脹，逐漸增大的 CO 氣體壓力最終突 破液態(tài)熔滴和熔池表面 的約束，形成爆破，從而產(chǎn)生大量的細(xì)顆粒飛濺。當(dāng)使 用 焊絲焊接時(shí)，焊接速度為 30cm/min，焊接電流小于 280A 時(shí)，隨著焊接電流的增大，飛濺量也增加；但當(dāng)焊接電流超過 280A 時(shí)，在一定范圍內(nèi)，隨著焊接電流的增加飛濺量反而減少，在焊接電流 250~280A區(qū)間內(nèi)，熔滴以滴狀過渡而產(chǎn)生大顆粒飛濺 。 （ 2）焊絲進(jìn)給必須保持穩(wěn)定。先將新灌氣瓶倒立靜置 1~2h，然后打開閥門把沉積在下部的自由狀態(tài)的水排出，放水結(jié)束后，再將氣瓶放正，在使用前仍須先放氣 2~3min， 放掉氣瓶上面部分可 能含水的氣體。為此，通過調(diào)查研究， 最 終確定利用板材對(duì)稱兩半折彎成槽形半殼，然后再采用CO2 氣體保護(hù)焊焊接成形的制造工藝，如圖 41 所示。 圖 42 坡口形式 定位焊縫 控制焊接變形此矩形管由于其外形屬于細(xì)長桿類，因此焊接變形極難控制。 焊接順序 焊接順序?yàn)闇p少變形，矩形對(duì)接焊的焊接順序應(yīng)按以下原則 ： 采取由中間向兩邊分層分段對(duì)稱跳焊，產(chǎn)生的焊接變形比直通焊小，有利于應(yīng)力的分散和釋放，避免在焊件中產(chǎn)生復(fù)雜的應(yīng)力。 4 Q345 鋼能夠很好地利用 CO2 氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接，但焊接過程中會(huì)產(chǎn)生一些焊接缺陷，我們需要采取一些措施，盡量避免缺陷的產(chǎn)生，使其更好地滿足生產(chǎn)需要。 Second, changes in material properties when welding on the type of steel is mainly embrittlement problem. 1. Crack (1) Thermal crack: hot rolled carbon content generally lower, while the higher manganese content, so they Mn / S parison, and has good resi stance to thermal cracking performance. Normally, the weld hot cracking does not occur, but when the material ponent failure or serious segregation of carbon, sulfur content higher, Mn / S ratio is low, prone to hot cracking. Manganese in the steel with manganese sulfide sulfur to reduce the harmful effects of sulfur and enhance the performance of steel thermal cracking. (2) Cold crack: the crack depends on the cold steel, hardened steel, the tendency of the tendency toward hardening just depends on its chemical position. Hot rolled steel contains a small amount of alloying elements because of its low carbon steel when the carbon equivalent is slightly higher than some, so this low carbon steel hardened tend to be bigger than that, but with the increase of steel strength level, the increase in alloying elements, it The hardening tendency increases should be based on the form and steel fittings to adjust the line thickness of the energy, preheating and postheat 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 temperature, to control the heataffected zone of the cooling rate, while reducing the amount of weld metal hydrogen and other measures to prevent cold cracks. (3)Reheat cracking: Considerations from the chemical position of steel, hot rolled steel does not contain as strong carbide forming ele ments, so again not sensitive to hot cracking, but also by increasing the preheating temperature and post weld heat such measures immediately after to prevent hot cracking. 2. Embrittled (1)Hot zone embrittlement: hot rolled steel welding near the weld zone is heated to above 100 ℃ coarse grain zone, easy to produce grain growth phenomenon is worst in welded joints of plastic parts, often to withstand the stress the role of the damage. To prevent the overheating zone embrittlement measures is to impr