【正文】 接以后緩慢而均勻地冷卻，防止焊縫及熱影響區(qū)出現(xiàn)裂紋，要對焊件進行預熱。 焊縫與母材的韌性匹配有三種即超強匹配、等強匹配、以及低強匹配。 3. 抗銹蝕能力強、抗裂性好。一般認為碳當量 CE小于 ％的鋼材焊接時基本無淬硬傾向，焊接性良好。 綜上所述， 0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼焊接時比較容易產(chǎn)生熱裂紋，包括焊縫的縱向和橫向裂紋、火口裂紋、打底焊的根部裂紋和層間焊的層間裂紋等。 ，由于金相組織的變化以及新生成的物相結構或化合物，可使焊接接頭的性能惡化，給焊接帶來很大困難； 太原科技大學（論文 ） 10 ，特別是塑性和韌性明顯下降； 性的下降以及焊接應力的存在，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)更容易產(chǎn)生裂紋，甚至發(fā)生斷裂。 異種鋼焊接與同種鋼焊接相比存在一些問題，例如焊后焊縫化學成分不均勻，隨之造成焊接接頭的金相組織、力學性能、應力分布的不均勻 [4]。并具有良好的塑性和耐磨性。對采用特殊工藝制備的新型材 料，如電子信息材料，納米材料金屬間化合物，工程陶瓷及復合材料等常采用特殊的連接方法，而且難度很大要求很高在高新技術的發(fā)展過程中，焊接與連接技術面臨新的挑戰(zhàn)。 有關數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果表明： 2020年我國第二產(chǎn)業(yè)的就業(yè)人數(shù)已經(jīng)超過了 2億，其中制造業(yè)的就業(yè)人數(shù)達到 8000多萬。特種鋼有優(yōu)良的耐蝕性、耐磨性、強韌性和良好的可加工性，外觀的精美性，以及無毒無害性，廣泛地應用與宇航、海洋、軍工、化工、能源等方面，以及日用家具、建筑裝潢、交通車輛的裝飾上。異種鋼的出現(xiàn)和大量的使用，推動了特種鋼工業(yè)的進程。據(jù)不完全統(tǒng)計，這些以焊接為主要加工技術（或焊接對其產(chǎn)品質量具有關鍵影響的）的企業(yè)數(shù)量達 7000多 家。 可以認為鋼鐵及鋁等有色金屬，在今后相當長的時間內(nèi)，仍是人們使用的主要結構材料，也是焊接工作者面對的主要加工對象，焊接工藝將仍以熔化焊為主，奮斗目標是實現(xiàn)焊接高效，低成本，自動化。 m) 09MnV 熱軋 ≥ 294（ 30） ≥ 431（ 44） ≥ 22 ≥ 59（ 6） 09MnNb 熱軋 ≥ 294（ 30） ≥ 412（ 42） ≥ 22 ≥ 59（ 6） 14MnNb 熱軋 ≥ 343（ 35） ≥ 490（ 50） ≥ 20 ≥ 59（ 6） 16Mn 熱軋 ≥ 343（ 35） ≥ 490（ 50） ≥ 21 ≥ 59（ 6） 15MnV 熱軋 ≥ 392（ 40） ≥ 529（ 54） ≥ 18 ≥ 59（ 6） 15MnTi 熱軋 ≥ 392（ 40） ≥ 529（ 54） ≥ 19 ≥ 59（ 6） 低碳調(diào)質鋼的特性是具有較高的屈服強度（ 490980MPa）。 工程上常見的異種鋼焊接可歸納為：不同珠光體鋼的焊接（如低碳鋼 Q235A與耐熱鋼 15CrMo）；不同奧氏體鋼焊接 (如奧氏體異種鋼 00Cr18Ni10與奧氏體耐熱鋼 0Cr23Ni1）；珠光體鋼與奧氏體鋼焊接（如珠光體 15Mn與奧氏體耐酸鋼0Cr18Ni9TI)；異種鋼 復合板的焊接 (如基層珠光體鋼 16Mn與覆層奧氏體耐酸鋼1Cr18Ni11Nb)[3]。主要體現(xiàn)在： ，容易引起熱應力，而且這種熱應力不易消除，結果會使接頭處產(chǎn)生裂紋或更大的焊接變形 。 （ 3） 0Cr18Ni9奧氏體不銹鋼的液固相線的區(qū)間較大 ，結晶時間較長，且奧氏體結晶的枝晶方向性強，所以雜質偏析現(xiàn)象比較嚴重 [8]。 ⑵裂紋 ①冷裂傾向，鋼材冷裂敏感性主要取決于鋼材的淬硬傾向，而鋼材的淬硬傾向又主要取決于它的化學成分。半自動 CO2氣體保護焊的穿透能力強，熔深比手工電弧深，熔敷速度快，可減少焊接層數(shù)，生產(chǎn)效率是手工焊的 14倍。 （ 6） .為了改善異種金屬焊接性能，對不能形成固溶體的金屬，可在兩種被焊金屬之間加能形成固溶體的過渡層。 (5)用定位焊的方法固定焊件間的相對位置，防止焊件在焊接過程中變形，使焊接作業(yè)能正常進行。 焊接電流 是 焊條電弧焊的主要工藝參數(shù)，焊接電流的選擇直接影響著焊接質量和勞動生產(chǎn)率。 后熱處理對同種鋼焊接來說，其目的是改善街頭的組織和性能，消除部分焊接殘余應力與促使焊縫金屬中氫的逸出。 沖擊試樣圖 圖 HAZ沖擊試樣取樣示意圖 太原科技大學（論文 ） 25 試驗設備 圖 沖擊試驗機 焊接接頭彎曲試驗 測定材料承受彎曲載荷時的力學特性的試驗，是材料機械性能試驗的基本方法之一。 太原科技大學（論文 ） 29 第四章 結論 本設計是 0Cr18Ni9鋼和 16MnR鋼采用手工電弧焊的方法進行焊接，并 對此焊接工藝進行研究，制定出二氧化碳氣體保護焊的工藝參數(shù)。 Revised 22 June 2020。其中，射線探傷按使用的射線源種類不同可分為 X射線探傷、 γ射線探傷和高能射線探傷等，在此我們使用 X射線探傷，來檢查焊縫內(nèi)部的缺陷情況 [20]。通過拉伸試驗，可測定材料的一系列強度指標和塑性指標。熱軋能顯著降低能耗，降低成本。接頭簡圖如圖 太原科技大學（論文 ） 19 圖 .1 接頭簡圖 圖 制定焊接工藝參數(shù) 焊接工藝參數(shù)對熔合比有直接影響。 (2)清理坡口表面 。 （ 2） .當焊縫金屬的強度和塑性不能相互兼顧時，則應該選用塑性較好的焊接材料。氬弧焊方法多用于異種鋼有色金屬或鋼與有色金屬的焊接，薄件用鎢極氬弧焊，厚件用熔化極氬弧焊或混合氣體保護焊。 圖 碳當量 Ceq與板厚 δ的關系 Ⅰ 優(yōu)良 Ⅱ 較好 Ⅲ 尚好 Ⅳ 尚可 太原科技大學（論文 ） 14 16MnR的焊接性分析 低合金結構鋼的焊接性主要決定于鋼中合金元素的含量即鋼種的強度級別，強度級別較低的低合金結構鋼如 300400MPa級，由于鋼中合金元素含量較少，其焊接性良好，隨著鋼中合金元素增加，強度級別提高，鋼的焊接性逐漸變差。其次是根據(jù)其含有的化學成分有可能產(chǎn)生的缺陷進行分析和制定相應的措施，焊接異種鋼時在母材金屬的熱影響區(qū)出現(xiàn)淬硬組織，主要因兩種母材金屬化學成分、強度等不同，兩種母材含碳量不同、焊接工藝影響及焊接環(huán)境溫度的影響等因素。異種金屬的焊接是一項綜合性的，極其復雜的技術，它涉及物理，化學，電子，冶金，材料，機械，計算等多方面知識。 比電阻按碳鋼、馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼順序增大、奧氏體不銹鋼比電阻比碳鋼大 5倍，是銅的 40倍。 鋼中加入如鈮、釩、鈦等合金元素，可使鋼的晶粒顯著細化，從而使鋼具有太原科技大學（論文 ） 5 高的強度、塑性和韌性，并降低鋼的過熱及晶粒長大傾向，并且能形成穩(wěn)定碳化物而使淬透性降低，從而改善焊接性。因此，焊接行業(yè)將在今后 5至 10年繼續(xù)保持增長的勢態(tài)。在此情況下，研究 16MnR鋼與 0Cr18Ni9鋼的焊接就顯得十分必要了。 焊接工藝評定合格。有關這方面的研究成果和文獻 資料雖然很多，但較為系統(tǒng)的還是寥寥無幾，在實際工作中，一部分有關的焊接技術人員和焊工，對異種鋼的焊接知識了解不多，有的甚至直接照搬低合金鋼的工藝和方法。 2020年的焊接材料數(shù)據(jù)統(tǒng)計結果表明：我國焊接材料的總產(chǎn)量已經(jīng)攀升到了 ，與美、日、歐的總和相當。 低合金結構鋼為保證鋼材具有良好的焊接性，鋼中的碳含量均控制在 %以下。 常用低碳調(diào)質鋼成分、力學性能見表 [2]。由于焊接接頭的化學成分太原科技大學（論文 ） 9 不均勻，在焊接熱循環(huán)的作用下各區(qū)域的金相組織也不同，往往在局部出現(xiàn)相當復雜的組織結構，使焊接接頭的金相組織不均勻 [4]。由此可見， 0Cr18Ni9在實際生產(chǎn)當中也有著廣泛用途。其原因是奧氏體不銹鋼處在 450～ 8500C溫度下，碳在奧氏體中的擴散速度大于鉻在奧氏體中的擴散速度。為了防止在板材結構中這種層狀撕裂的產(chǎn)生可采用： ； ，以減輕鋼板 Z向所承受的應力應變； 前提下選用強度級別較低的焊接材料； 。 5. 厚變形量小。 16MnR鋼和 0Cr18Ni9鋼的焊接可以選擇低強匹配的原則?？刂?熔合比即控制被焊金屬母材的熔化量，焊縫金屬合金稀釋度。 焊接速度 焊條電弧焊的焊接速度是指焊接過程中焊條沿焊接方向移動的速度，即單位時間內(nèi)完成的焊縫長度。因此，異種鋼后熱處理是否采用，選擇何種熱處理規(guī)范，需對具體構件所用的鋼材、焊縫成分、結構形狀等實際情況，進行仔細分析，通過試驗，才能確定。 沖擊試驗結果表明， 0Cr18Ni9鋼和 16MnR鋼兩側的沖擊吸收功都能滿足標準的要求， 16MnR焊接熱影響區(qū)的沖擊韌性低于基體的沖擊韌性，這是由于熱影響區(qū)中的液化裂紋弱化了基體的結果。 通過做本設計使我了解了 0Cr18Ni9鋼和 16MnR鋼的焊接在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，對 0Cr18Ni9鋼和 16MnR鋼的性能及焊接特點也有了較深入的理解。這次論文的寫作過程中， 權旺林 老師不僅為我們提 供了一些珍貴的資料，而且還經(jīng)常指導我們的寫作，因而此論文才能得以按計劃完成，同時 權旺林 老師在選擇論文題目的時候，給我跟很大的自主發(fā)揮空間 ,考慮到我們以后即將進入社會，一定會遇到一些實際性的問題，因此我們 可以 選擇目前社會上經(jīng)常會遇到一些實際問題作為我們的論文題目。 彎曲試驗試驗結果可以看出，只有在背彎時焊縫發(fā)生了斷裂，其原因是在焊接過程中，由于焊縫受熱不均勻，焊縫上下表面析熱不同，導致焊接角變形，在彎曲試驗中引起焊 縫下表面的斷裂，由此結果可以看出，焊縫的性能滿足了材料的使用性能。焊后處理如表： 熱處理工藝 溫度范圍（℃） 保溫時間（ h） 540560 焊后熱處理曲線 太原科技大學（論文 ） 23 表 ：焊后處理表 第四章 焊接工藝評定 16MnR鋼與 0Cr18Ni9鋼的線膨脹系數(shù)有明顯的差別，在 20~600℃溫度范圍內(nèi)， 16MnR鋼為（ ~） 106K1,而 0Cr18Ni9鋼為（ 16~） 106K1。焊接速度還直接決定著熱輸入量的大小，一般根據(jù)鋼材的淬硬傾向來選擇。因此，要采用合適的破口角度 [11]。 ， E309LT11藥芯焊絲 的化學成分及力學性能太原科技大學（論文 ） 17 如表 [2]。 因此我們采用 CO2氣體保護焊 ，它已成為壓力容器、管段制造等重要鋼結構制作中的主要焊接方法 。因此制定焊接工藝時，應主要依據(jù) 0Cr18Ni9鋼的性能特點。但由于鉻原子比碳原子半徑大， 擴散速度小， 來不及向晶界擴散， 晶界附近大量的鉻和碳的化合成碳化鉻， 造成奧氏體邊界貧鉻，會引起晶間腐蝕。 研究內(nèi)容 通過查閱和調(diào)研大量資料，了解 16MnR鋼與 0Cr18Ni9鋼的特點和性能。 異種鋼焊接接頭是不可避免的 ,有時也是從 經(jīng)濟和便利等方面考慮而采用的。太原科技大學（論文 ） 7 其中鉻是決定不銹鋼耐腐蝕和抗氧化性能的主要元素，根據(jù)不銹鋼中所含合金元素的多少 及在室溫下金相組織不同，可分為奧氏體不銹鋼（ 188型、 1812型、2520型）、鐵素體不銹鋼及馬氏體不銹鋼三大類 [2]。碳含量增加 %，鋼的抗拉強度可提高 70MPa，屈服點提高 28MPa,。 在工業(yè)發(fā)達國家，焊接用鋼量基本達到其鋼材總量的 60%70%。為了盡快彌補這一差距，需要我們現(xiàn)代化的科技人才而我們也需要付出更多。0Cr18Ni9是奧氏體異種鋼， 16MnR是低合金結構 鑄 鋼，二者均是壓力容器常用鋼材，在實際生產(chǎn)中均具有重要地位。 因此，二者之間的焊接既由于在實際生產(chǎn)中經(jīng)常遇到而顯得很是重要，又因以上一些問題的存在而阻礙了它們在實際生產(chǎn)中的應用。這意味著焊接量將增加一倍，這就形成了對焊接生產(chǎn)效率和勞動力的可觀需求。 低合金結構鋼（屈服強度為 294980MPa)按鋼材的屈 服強度級別和熱處理狀態(tài)可分為熱軋正火鋼（屈服強度為 294490MPa)和低碳調(diào)質鋼（屈服強度為490980MPa)[2]。 % 沖擊韌度J/c㎡ 奧 氏 體 型 0Cr18Ni 9 1Cr18Ni 9 2Cr18Ni 9 0Cr18Ni 9Ti 0Cr18Ni 9Nb 1Cr18Ni12MoTi 10801130 11001150 11001150 10001100 10001100 10001100 水 水 水 水 水 水 492 541 570 541 541 541 197 197 216 197 197 216 45 45 40 40 40 40 60 50 55 55 55