【正文】 a) 拉伸試樣表面焊縫的余高應(yīng)采用機(jī)械方法去除，使之與母材齊平。試樣的截取如圖1(對(duì)接接頭試板)和圖2(堆焊試板)所示。焊條焊劑焊前烘干。壓力容器焊接工藝所包括的內(nèi)容相當(dāng)廣泛，并且任何一種主要焊接參數(shù),如焊接電流、焊接電壓、焊接速度、預(yù)熱溫度、層間溫度、焊接材料的牌號(hào)或成分、焊后熱處理溫度和保溫時(shí)間、焊件厚度個(gè)焊接位置的改變,都會(huì)對(duì)接頭的性能產(chǎn)生較大的影響,因此對(duì)于所編制的并將用于生產(chǎn)的每項(xiàng)焊接工藝應(yīng)作相應(yīng)的評(píng)定。(2)焊接速度過(guò)快。(2)坡口和間隙尺寸不合理,鈍邊太大。,控制冷卻速度。 熱裂紋(結(jié)晶裂紋) (1)結(jié)晶裂紋的形成機(jī)理熱裂紋發(fā)生于焊縫金屬凝固末期,敏感溫度區(qū)大致在固相線附近的高溫區(qū),最常見(jiàn)的熱裂紋是結(jié)晶裂紋,其生成原因是在焊縫金屬凝固過(guò)程中,結(jié)晶偏析使雜質(zhì)生成的低熔點(diǎn)共晶物富集于晶界,形成所謂液態(tài)薄膜,在特定的敏感溫度區(qū)(又稱脆性溫度區(qū))間,其強(qiáng)度極小,由于焊縫凝固收縮而受到拉應(yīng)力,最終開(kāi)裂形成裂紋。鎢極惰性氣體保護(hù)焊時(shí),電源極性不當(dāng),電、流密度大, (4)氣孔的危害氣孔減少了焊縫的有效截面積,使焊縫疏松,從而降低了接頭的強(qiáng)度,降低塑性,還會(huì)引起泄漏。從數(shù)量上可分為單個(gè)氣孔和群狀氣孔。X射線照相可用來(lái)檢測(cè)黑色和有色金屬中的氣孔、裂紋、夾渣、未焊透、未熔合和咬邊等缺陷。射線探傷適用于大多數(shù)工程材料，檢查厚度較大(鋼材可至soomm)，可檢出構(gòu)件內(nèi)外各種缺陷，顯示直觀， 焊接缺陷和鑄件缺陷。 檢查接頭有無(wú)漏水、漏氣、漏油和滲油等現(xiàn)象。對(duì)于沒(méi)有出廠證或新使用的材料，必須進(jìn)行化學(xué)成分分析、力學(xué)性能試驗(yàn)和焊接性試驗(yàn)后才能投產(chǎn)使用。顯然，這些焊接結(jié)構(gòu)（件）必須是高質(zhì)量的，否則，運(yùn)行中出現(xiàn)事故必將造成慘重的損失。如果焊接電流太大，在電阻熱作用下，焊條剩余部分會(huì)發(fā)紅，甚至成塊脫落，保護(hù)效果變差，容易產(chǎn)生氣孔，焊縫成形不好，還容易產(chǎn)生咬邊、焊瘤、燒穿等缺陷，將嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量。實(shí)際工作中主要是根據(jù)母材的種類、強(qiáng)度指標(biāo)、接頭剛度和工作環(huán)境條件選擇焊條。焊縫坡口的加工方法有很多,可以采用機(jī)械加工,其加工精度較高,也可采用火焰切割或碳弧氣刨等熱切割方法. 熱切割邊緣或坡口表面可直接進(jìn)行焊接，焊前必需清理干凈熱切割熔渣和氧化皮，切割面缺口應(yīng)用砂輪修磨成圓滑過(guò)渡，機(jī)械加工的邊緣或坡口面焊前應(yīng)清除油跡等污物?？梢怨烙?jì)，如果焊條熔敷金屬的化學(xué)成分與母材完全相同，在快冷條件下，焊縫金屬的強(qiáng)度必將上升，而塑性韌性下降。而且多數(shù)采用機(jī)械化焊接。3. 焊接工藝的擬定 焊接方法的選擇15MnNbR鋼焊接時(shí)只可以用兩種焊接方法焊接，不同的焊接方法對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)顯著的影響。（2）再熱（SR）裂紋再熱裂紋是焊接接頭在焊后消除應(yīng)力熱處理過(guò)程或長(zhǎng)期處于高溫運(yùn)行中發(fā)生在靠近熔合線粗晶區(qū)的沿晶開(kāi)裂。例如三絲埋弧焊，其工藝參數(shù)分別為2200A X 33V；1400A X 40V 1100A X45V，采用坡口截面較小，背面采用擋板或襯墊，50－ 6mm的鋼板可一次焊透成形，焊速達(dá)到0．4m／min以上，其熔敷效率是手弧焊的100倍以上。所以焊接技術(shù)將隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：　能源方面目前，焊接熱源已非常豐富，如火焰、電弧、電阻、超聲、摩擦、等離于、電子束、激光束、微波等等，但焊接熱源的研究與開(kāi)發(fā)并未終止，其新的發(fā)展可概括為三個(gè)方面：首先是對(duì)現(xiàn)有熱源的改善，使它更為有效、方便、經(jīng)濟(jì)適用，在這方面　　電子束和激光束焊接的發(fā)展較顯著；其次是開(kāi)發(fā)更好、更有效的熱源，采用兩種熱源疊加以求獲得更強(qiáng)的能量密度，例如在電子束焊中加入激光束等；第三是節(jié)能技術(shù)。 重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)主要為國(guó)家大型骨干企業(yè)和國(guó)家重點(diǎn)工程項(xiàng)目提供重型機(jī)械裝備。 1957年美國(guó)的蓋奇發(fā)明等離子弧焊；40年代德國(guó)和法國(guó)發(fā)明的電子束焊，也在50年代得到實(shí)用和進(jìn)一步發(fā)展；60年代又出現(xiàn)激光焊等離子、電子束和激光焊接方法的出現(xiàn)，標(biāo)志著高能量密度熔焊的新發(fā)展，大大改善了材料的焊接性，使許多難以用其他方法焊接的材料和結(jié)構(gòu)得以焊接。論文主要內(nèi)容包括以下 三個(gè)部分：第一部分交代了15MnNbR鋼的成分及性能，焊接性（分各問(wèn)題的原因、或影響因素或防止措施） ；闡明了本 論文的目的、意義和基本思路，并介紹了所采用的主要研究方法。第二部分基于焊接工藝的擬定的宗旨。 20世紀(jì)初，碳極電弧焊和氣焊得到應(yīng)用，同時(shí)還出現(xiàn)了薄藥皮焊條電弧焊，電弧比較穩(wěn)定，焊接熔池受到熔渣保護(hù)，焊接質(zhì)量得到提高，使手工電弧焊進(jìn)入實(shí)用階段，電弧焊從20年代起成為一種重要的焊接方法。行業(yè)制造骨干企業(yè)如第一重型機(jī)械集團(tuán)有限公司、第二重型機(jī)械集團(tuán)有限公司、太原重型機(jī)械集團(tuán)有限公司、大連重工起重機(jī)集團(tuán)有限公司、中信重型機(jī)械有限公司、鄭州煤機(jī)廠、北京煤機(jī)廠、上海振華港口機(jī)械公司、齊齊哈爾第二機(jī)床廠等，主要制造大型橋式和門(mén)式起重機(jī)、4~35m3機(jī)械式挖掘機(jī)、1~6m3液壓挖掘機(jī)、大型加壓氣化爐、加氫反應(yīng)器、大型舞臺(tái)設(shè)備、航天發(fā)射塔架、焦?fàn)t機(jī)械設(shè)備、螺旋焊管設(shè)備以及大型減速機(jī)、提升機(jī)、堆取料機(jī)、軋鋼鍛壓設(shè)備、氧氣瓶壓機(jī)、水泥設(shè)備、粉磨、破碎機(jī)械、水利、工程機(jī)械、液壓支柱、港口機(jī)械及環(huán)保設(shè)備等大型設(shè)備。由于焊接所消耗的能源很大，所以出現(xiàn)了不少以節(jié)能為目標(biāo)的新技術(shù)，如太陽(yáng)能焊、電阻點(diǎn)焊中利用電子技術(shù)的發(fā)展來(lái)提高焊機(jī)的功率因數(shù)等　計(jì)算機(jī)在焊接中的應(yīng)用弧焊設(shè)備微機(jī)控制系統(tǒng)，可對(duì)焊接電流、焊接速度、弧長(zhǎng)等多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行分析和控制，對(duì)焊接操作程序和參數(shù)變化等作出顯示和數(shù)據(jù)保留，從而給出焊接質(zhì)量的確切信息。其二,是減少坡口截面及熔敷金屬量，近10年來(lái)最突出的成就是窄間隙焊接。一般認(rèn)為，其產(chǎn)生是由于焊接高溫使HAZ附近的V、Nb、Cr、Mo等碳化物固溶于奧氏體中，焊后冷卻時(shí)來(lái)不及析出，而在PWHT時(shí)呈彌散析出，從而強(qiáng)化了晶內(nèi)，使應(yīng)力松弛時(shí)的蠕變變形集中于晶界。通常是根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、批量、生產(chǎn)條件及經(jīng)濟(jì)效益等綜合效果來(lái)選擇焊接方法。埋弧焊已廣泛用于碳鋼、低合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼的焊接。因此，在選擇焊條時(shí)的主要依據(jù)是保證焊縫與母材的強(qiáng)度級(jí)別相匹配。對(duì)焊縫質(zhì)量要求較高的焊件，焊前最好用丙酮擦凈坡口表面。焊一般低合金鋼主要按等強(qiáng)度原則選用強(qiáng)度等級(jí)相同或稍低的焊條, 重要結(jié)構(gòu)選用低氫型堿性焊條。故應(yīng)根據(jù)焊條剩余部分的藥皮溫度確定焊接電流的上限。誠(chéng)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(guò)程中亦做不到絕對(duì)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)。對(duì)于焊絲，應(yīng)進(jìn)行化學(xué)成分校核、外部檢查和直徑測(cè)量。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。但對(duì)較小裂紋、未熔合等危險(xiǎn)性大的面狀缺陷容易漏檢。如能正確使用，則能相當(dāng)精確地確定缺陷的尺寸和形態(tài)，能鑒別的缺陷大小可達(dá)到工件厚度的2%。群狀氣孔又有均勻分布?xì)饪?密集狀氣孔和鏈狀分布?xì)饪字?。氣孔也是引起?yīng)力集中的因素。鎢極熔化脫落于熔池中。結(jié)晶裂紋最常見(jiàn)的情況是沿焊縫中心長(zhǎng)度方向開(kāi)裂,為縱向裂紋,有時(shí)也發(fā)生在焊縫內(nèi)部?jī)蓚€(gè)柱狀晶之間,為橫向裂紋。 冷裂紋. (1),且產(chǎn)生于焊后一段時(shí)間以后,故又稱延遲裂紋。(3)磁偏吹影響。(3)焊條角度不對(duì)。焊接工藝評(píng)定的主要內(nèi)容是按準(zhǔn)備采用的焊接工藝，在接近實(shí)際生產(chǎn)的條件下焊制模擬產(chǎn)品接頭的試板，并從焊成的試板中按產(chǎn)品的技術(shù)條件截取拉力、彎曲和沖擊韌性試樣。為驗(yàn)證焊接工藝的可行性，可按照J(rèn)B4708—2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》的規(guī)定，對(duì)焊縫的焊接工藝進(jìn)行評(píng)定。圖2堆焊試板4，1．3試板兩端舍棄部分長(zhǎng)度隨焊接方法和板厚而異，一般手工焊不小于30n皿；自動(dòng)焊和電渣焊不小于40n皿。b) b)對(duì)具有復(fù)合層的材料，當(dāng)復(fù)層計(jì)人設(shè)計(jì)厚度時(shí)，拉伸試樣包括基層及復(fù)層；當(dāng)復(fù)層不計(jì)人設(shè)計(jì)厚度時(shí)，拉伸試樣可去除復(fù)層后制取。因切口損耗造成的厚度減薄應(yīng)屬正常，即分割后若干試樣疊加的厚度可以小于原試板的全板厚。但對(duì)接接頭試板L≥300 mitt，B~250mm；堆焊試板L~300rllrn，B≈200rnlil，(堆焊方向與試板長(zhǎng)度L的方向平行；采用手工堆焊時(shí)，I可適當(dāng)減少)。⑤： 焊接參數(shù)的選擇焊道名稱焊接方法焊接材料焊材規(guī)格/mm焊接電流/A電弧電壓/V預(yù)熱及層間溫度/℃熱處理規(guī)范打底層焊條電弧焊J556RH160～18021～22100～150600～650℃/填充層埋弧焊H08MnA650～72036～40100～150600～650℃/蓋面層埋弧焊H08MnA650～72036～40150～200640～680℃/3h ⑥焊前除銹、脫脂。若使用性能符合要求，則證明所擬訂的焊接工藝是正確的，當(dāng)用于產(chǎn)品時(shí)，則產(chǎn)品焊接接頭的使用性能同樣可以滿足要求。 A、產(chǎn)生未熔合缺陷的原因(1)焊接電流過(guò)小。 A、產(chǎn)生未焊透的原因(1)焊接電流小,熔深淺。 。世界上的壓力容器事故除極少數(shù)是由于設(shè)計(jì)不合理,選材不當(dāng)?shù)脑蛞鸬囊酝?絕大部分是由于裂紋引起的脆性破壞。,焊劑化學(xué)成分不合理,熔點(diǎn)過(guò)高；g.焊縫金屬脫氧不足也會(huì)增加氧氣孔。焊后檢驗(yàn)氣孔及消除辦法(1)氣孔的分類氣孔從其形狀上分,有球狀氣孔、條蟲(chóng)狀氣孔。用感光膠片記錄下從工件射出 來(lái)的射線束，就可獲得反映工件內(nèi)部情況的底片。在火力發(fā)電廠使用最廣泛的為射線探傷和超聲波探傷。此外，無(wú)損探傷方法中還有聲發(fā)射檢測(cè)、中子探傷、全息探傷和液晶探傷等。對(duì)于被焊金屬，根據(jù)金屬材料的型號(hào)、出廠質(zhì)量檢驗(yàn)證明書(shū)加以鑒定，同時(shí)還須作外部檢驗(yàn)和抽樣復(fù)核，以檢查在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的外部缺陷和防止型號(hào)差錯(cuò)。隨著鍋爐、壓壓力容器、化工機(jī)械、海洋構(gòu)造物、航空航天器和原子能工程等向高參數(shù)及大型化方向發(fā)展，工作條件日益苛刻、復(fù)雜。C時(shí)較好。它們的焊接工藝參數(shù)包括：焊條、焊絲的種類、牌號(hào)和直徑；焊劑的種類和牌號(hào)；焊接電流的種類、極性和大??；焊接電壓；焊接速度；焊道層數(shù)和每層焊道數(shù)目等。 采用不適當(dāng)?shù)钠驴谛问饺菀桩a(chǎn)生較大的焊接變形，如果坡口形式適宜，工藝合理，則可有效地減小焊接變形。熔敷金屬中ωC低于母材即可保證焊縫與母材等強(qiáng)。因此，它特別適于焊接大型工件的直縫或環(huán)縫。HAZ區(qū)的組織軟化隨著焊接線能量的增加和預(yù)熱溫度的提高而加重，但一般其軟化區(qū)的抗拉強(qiáng)度仍高于母材標(biāo)準(zhǔn)值的下限要求，所以這類鋼的熱影響區(qū)軟化問(wèn)題只要工藝得當(dāng)，不致影響其接頭的使用性能。而且這類裂紋有一定的延遲性，其危害極大。手弧焊中的鐵粉焊、重力焊、躺焊等工藝；埋弧焊中的多絲焊、熱絲焊均屬此類，其效果顯著。當(dāng)前，新興工業(yè)的發(fā)展迫使焊接技術(shù)不斷前進(jìn)，如微電子工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)了微型連接工藝和設(shè)備的發(fā)展；陶瓷材料和復(fù)合材料的發(fā)展促進(jìn)了真空釬焊、真空擴(kuò)散焊、噴涂以及粘接工藝的發(fā)展。 行業(yè)焊接技術(shù)現(xiàn)狀 經(jīng)分析，所用的與現(xiàn)代軟釬料成分相近。通過(guò)對(duì)15MnNbR的焊接性能，熱處理及物理性能的闡述，界定了15MnNbR的基本設(shè)計(jì)思路和方向 ，考察了大學(xué)生掌握知識(shí)和運(yùn)用知識(shí)的能力 ，并嘗試性的提出了一些理論解釋。考慮到各種問(wèn)題的解決方法，以及相關(guān)的的參數(shù)的選擇。 重型機(jī)械金屬結(jié)構(gòu)行業(yè)開(kāi)始起步一般采用手工電弧焊工藝方法。目前以計(jì)算機(jī)為核心建立的各種控制系統(tǒng)包括焊接順序控制系統(tǒng)、PID調(diào)節(jié)系統(tǒng)、最佳控制及自適應(yīng)控制系統(tǒng)等。窄間隙焊接采用氣體保護(hù)焊為基礎(chǔ)，利用單絲、雙絲或三絲進(jìn)行焊接。15MnNbR焊接接頭一般不易產(chǎn)生再熱裂紋，如16MnR、15MnVR等。生產(chǎn)中常用的焊接方法有手焊條電弧焊、埋弧焊等。由于熔渣可降低接頭冷卻速度，故某些高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼、 :1由于埋弧焊是依靠顆粒狀焊劑堆積形成保護(hù)條件，因此主要適用于水平焊縫。埋弧焊時(shí)，選擇焊絲還應(yīng)該考慮熔合比和焊劑對(duì)焊縫成分的影響。為了防銹，許多鋼板和焊絲表面都涂有油漆或某些涂料。15MnNbR鋼是壓力容器專業(yè)用鋼,它要求焊接接頭具有一定的強(qiáng)度、塑性和韌性， 所以此處選用E5516G焊條（J556RH）。焊接電流的下限有工藝條件決定，若焊接電流太小，則引弧困難，焊條容易粘在工件上，電弧很不穩(wěn)定，熔池溫度低，熔合不好，焊縫窄而高，而且容易產(chǎn)生夾渣、未焊透等缺陷。焊接檢驗(yàn)的主要作用如下：（件）制造質(zhì)量，保證其安全運(yùn)行，用焊接檢驗(yàn)控制缺陷和防止廢品產(chǎn)生，避免不合格品出廠。焊絲表面不應(yīng)有氧化皮、銹和油污等。 將水、油、氣等充入容器內(nèi)徐徐加壓，以檢查其泄漏、耐壓、破壞等情況，通常采用水壓試驗(yàn)。 超聲波探傷適用于多孔多層以外的大多數(shù)材料，可檢測(cè)內(nèi)外部各種缺陷。采用高能源(約IMev)時(shí)，%的缺陷。按氣孔內(nèi)氣體成分分類,有氫氣孔、氮?dú)饪?、二氧化碳?xì)饪?、一氧化碳?xì)饪?、氧氣孔等。氫氣孔還可能促成冷裂紋。,焊條擺動(dòng)不良,不利于熔渣上浮。弧坑裂紋是另一種形態(tài)的,常見(jiàn)的熱裂紋。,也有發(fā)生在焊縫區(qū)的。(4)焊條偏芯度太大(5)層間及焊根清理不良。(4)產(chǎn)生了弧偏吹現(xiàn)象。并將焊接條件變化是否影響焊接接頭力學(xué)性能作為是否需要重新評(píng)定焊接工藝的判斷準(zhǔn)則，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則也是根據(jù)這一判斷職責(zé)指定的。 根據(jù)焊接性試驗(yàn)方法按GB/—1984《焊接性試驗(yàn) 斜Y形坡口焊接裂紋試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行，試板尺寸：5mm*10mm*55mm(按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行坡口加工)試板加工外側(cè)為65176。如有引弧板和引出板時(shí)，也可以少舍棄或不舍棄。c) 采用多種方法施焊時(shí)，試樣的受拉面應(yīng)包括每一種焊接方法(或焊接工藝)的焊縫金屬。圖3拉伸試樣當(dāng)因試驗(yàn)機(jī)能力限制而不能進(jìn)行全板厚的拉伸試驗(yàn)時(shí)，則沿試板厚度方向，分割成近似相等的若干等分，以此作為試樣厚度，該試樣厚度應(yīng)較接近于試驗(yàn)機(jī)所能試驗(yàn)的最大厚度。 試板尺寸和試樣毛坯的截取4．1．1 試板焊縫應(yīng)進(jìn)行外觀檢查和無(wú)損檢測(cè)(按JB 4730)，然后在合格部位截取試樣4．1．2 試板的長(zhǎng)度和寬度以滿足試驗(yàn)所需的試樣類別和數(shù)量的截取為宜。④焊接接頭見(jiàn)焊接工藝卡。焊接工藝評(píng)定的目的在于驗(yàn)證焊接工藝（指導(dǎo)書(shū)）的正確性，焊接工藝正確與否的標(biāo)志在于焊接接頭的使用性能是否符合要求。按其