【正文】 and 20MnMoNb. The welding of dissimilar steel, welding method identified, welding parameters, developed a welding process card and do the corresponding welding test, analyzed the test results。目前我國微電子及IT行業(yè)中的發(fā)展，高強(qiáng)有色金屬、光釬、超導(dǎo)和復(fù)合材料及高分子材料的應(yīng)用，都對焊接工藝、設(shè)備和材料提出了很多新的要求，因而得到了相應(yīng)發(fā)展。鋁鋼之間的焊接幾乎涉及到焊接領(lǐng)域的各種方法，大體上可將其分為壓焊，釬焊和熔焊。異種材料焊接時存在的主要困難如下：1）異種采蓮的線膨脹系數(shù)不同，容易引起熱應(yīng)力，而且這種熱應(yīng)力不易消除，結(jié)果會使接頭處產(chǎn)生裂紋或較大的焊接變形。2 16MnR與20MnMoNb鋼的焊接性 16MnR的化學(xué)成分及力學(xué)性能介紹在板材里，屬低合金系列。為了適應(yīng)較惡劣的操作條件，進(jìn)一步提高鋼的強(qiáng)度和韌性可加入少量的釩、鈮、鎳等，它們都易于形成強(qiáng)碳化物，同時又細(xì)化晶粒，鎳是提高鋼的韌性，降低韌脆轉(zhuǎn)變溫度的最有效的元素。因此，為了保證良好的力學(xué)性能和焊接性，％。根據(jù)熱影響區(qū)的組織狀態(tài)不同，其組織可以分為粗晶區(qū)、細(xì)晶區(qū)、不完全重結(jié)晶區(qū)和結(jié)晶區(qū)。因此，單純以焊接熱影響區(qū)的硬度或高強(qiáng)度合金綱的碳當(dāng)量來評價焊接裂紋出現(xiàn)的可能性，就往往不能作出正確的判斷。綜上所述，正火鋼過熱區(qū)脆化，實(shí)質(zhì)上是由于焊接熱源的高溫作用，使母材焊前正火作用消失的結(jié)果。鋼板越厚、尺寸越大時，冷卻速度越大。故其抗熱裂性比普通低碳鋼要好些。合理選擇層狀撕裂敏感性小的鋼材、改善接頭形式以減輕鋼板Z向所承受的應(yīng)力應(yīng)變、在滿足產(chǎn)品使用要求的前提下選用強(qiáng)度級別低的焊接材料或采用預(yù)熱及降氫等措施，有利于防止層狀撕裂的發(fā)生。 Mn的影響在煉鋼過程中，錳是良好的脫氧劑和脫硫劑，－%。、硫和錳對結(jié)晶裂紋的影響曲線可知，為了防止結(jié)晶裂紋，應(yīng)在提高焊接錳量的同時降低碳、硫的含量。 馬氏體含量與冷卻速度的關(guān)系及其對熱影響區(qū)冷率的影響RF—拘束度 消除應(yīng)力裂紋消除應(yīng)力裂紋又稱為再熱裂紋?？梢跃徍秃缚p根部的應(yīng)力分布并減小應(yīng)力集中。 幾種易發(fā)生液化裂紋的低碳調(diào)質(zhì)鋼成分w（%）類別牌號CMnSiCrNiMoVNb鍛件14Cr2Ni4MoV～～～～～～鋼板10CrNi4 MoV～～～～～～～－鋼板12Ni3Cr MoV～～～～～～Ti除了化學(xué)成分外，工藝因素的作用也很重要，其中首要因素是焊接線能量。3 焊接工藝的擬定計(jì)算碳當(dāng)量是確定鋼材焊接性的一種方法。與手弧焊相比，其最大的優(yōu)點(diǎn)是焊縫質(zhì)量好，焊接速度高。組對時20MnMoNb與16MnR的錯口量應(yīng)小于2mm。焊縫外觀成形美觀，RT檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，焊縫無缺陷，符合評定等級I級，各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。 16MnR與20MnMoNb的焊接工藝評定本課題主要研究的是16MnR與20MnMoNb鋼的焊接工藝評定。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。對于被焊金屬，根據(jù)金屬材料的型號、出廠質(zhì)量檢驗(yàn)證明書加以鑒定，同時還須作外部檢驗(yàn)和抽樣復(fù)核，以檢查在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的外部缺陷和防止型號差錯。此外，無損探傷方法中還有聲發(fā)射檢測、中子探傷、全息探傷和液晶探傷等。正確的選擇熱處理溫度和保溫時間，是保證焊縫獲得良好機(jī)械性能的關(guān)鍵。如果缺陷范圍大，則應(yīng)采用原材料、原工藝進(jìn)行打磨修補(bǔ)；如果缺陷范圍小，則可采用鎳基焊接材料進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后，可不再進(jìn)行焊后熱處理。 常用的有射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷等。為了保證金屬焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量所采取的檢驗(yàn)措施。焊件升溫期間，加熱區(qū)內(nèi)任意長度為5O00mm內(nèi)的溫差不得大于120℃，焊件保溫期間，加熱區(qū)內(nèi)最高與最低溫差不得大于65℃。 焊接工藝評定的一般過程 由具有一定專業(yè)知識和有相當(dāng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的焊接工藝人員，根據(jù)鋼材的焊接性能實(shí)驗(yàn)，結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)、制造工藝條件來擬訂焊接工藝指導(dǎo)書。溫差采用紅外線測溫儀監(jiān)控。電焊條烘干溫度350％，烘干1小時。焊接時，在焊接區(qū)的上面覆蓋一層顆粒狀焊劑，電弧在焊劑層下燃燒，將焊絲端部和局部母材熔化形成焊縫。 消除應(yīng)力裂紋低碳鋼中大都含有Cr、Mo、V、Nb、Ti、B等提高消除應(yīng)力裂紋敏感性的元素，其中作用最大的是V，其次是Mo，因而二者共存時情況最嚴(yán)重。一般認(rèn)為在200～400℃是最為明顯，消除應(yīng)變脆化的有效措施是進(jìn)行焊后熱處理，經(jīng)600℃左右的消除應(yīng)力退火后，材料的韌性可恢復(fù)到原來的水平。這種片狀夾雜物的存在，大大削弱鋼板在厚度方向的力學(xué)性能，特別是斷面收縮率（Ak）大大降低。（3）焊接接頭的拘束應(yīng)力 焊接接頭的拘束應(yīng)力包括接頭在焊接過程中因加熱不均勻所承受的熱應(yīng)力、相變力、結(jié)構(gòu)自身幾何因素所決定的內(nèi)應(yīng)力。 20MnMoNb的焊接性分析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，20MnMoNb屬于低合金高強(qiáng)化鋼，C及合金元素的含量比較高，故20MnMoNb的冷裂大，焊接性差。－%的硅，強(qiáng)度可提高15－20%。熔合區(qū)易于產(chǎn)生熱應(yīng)變脆化與此區(qū)域常存在缺口性質(zhì)的缺陷和不利組織有關(guān)。熱裂紋的特征是沿晶界開裂，裂縫表面有明顯的氧化膜顏色，多數(shù)裂紋分布在焊縫中心，沿焊縫縱向呈不規(guī)則的鋸齒形，也可能近縫區(qū)出現(xiàn)橫向裂紋。但由于針狀鐵素體的形核機(jī)理目前看法仍不統(tǒng)一，有人提出TiN促進(jìn)針狀鐵素體形核，也有人認(rèn)為TiO比TiN更有效，還有的研究提出針狀鐵素體的形核與復(fù)合氧化物有關(guān)。1) 過熱區(qū)脆化過熱區(qū)加熱溫度在1200℃—固相線溫度范圍內(nèi)，比較高的加熱溫度造成奧氏體晶粒的嚴(yán)重粗化及難溶質(zhì)點(diǎn)溶入固溶體，這些都將明顯影響過熱區(qū)的性能。一般情況下，材料的硬度越高，則焊接熱影響區(qū)的硬度也越高，特別是對于那些加入各種合金元素提高材料強(qiáng)度的非調(diào)質(zhì)鋼，表現(xiàn)更為明顯。普通低合金CMn鋼的鐵素體晶粒尺寸1520微米，CMnAl鋼的正火約為10微米左右，CMnNbAl正火鋼約為5微米左右。因此，為了充分發(fā)揮氮作為合金元素的作用，鋼中必須同時加入Al、V和Ti等氮化物形成元素。壓力容器用鋼應(yīng)具有足夠的耐蝕性以確保壓力容器的長期安全運(yùn)行。此外，焊接異種材料時，必定會產(chǎn)生一層成分組織及性能與母材不同的過渡層，過渡層的性能對焊接接頭的整體性能有很大的影響。 熔焊熔焊在異種材料焊接中應(yīng)用很廣，主要的熔焊方法有焊條電弧焊、氣體保護(hù)焊、電子束焊、激光焊等。布什新政府在 2002年則推出了一個自由車項(xiàng)目，該項(xiàng)目的長期目標(biāo)是高教，價廉，無污染，汽車輕量化也是重要研究內(nèi)容之一。有些直接出焊接產(chǎn)品或在現(xiàn)場裝焊接后投入使用，有些是作成主體結(jié)構(gòu)然后在其上安裝動力和機(jī)電設(shè)備后應(yīng)用，有焊接結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全保證在整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的情況下，主要決定與焊接聯(lián)結(jié)部位的結(jié)構(gòu)、材料匹配、工藝設(shè)計(jì)、先進(jìn)的焊接制造工藝及設(shè)備和準(zhǔn)確的無損檢測技術(shù)，這些都決定了焊接聯(lián)結(jié)部位的的內(nèi)在和外觀質(zhì)量，形成了分布在各工業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)部門各具特色的焊接結(jié)構(gòu)行業(yè)，同時也形成了結(jié)構(gòu)焊接需要的焊接設(shè)備行業(yè)和焊接材料行業(yè)。C）140℃1烏極氬弧焊H08Mn2SiA反接110~13020~2510~1522層間溫度（186。幾乎所有的產(chǎn)品，從幾十萬噸巨輪到不足１克的微電子元件，在生產(chǎn)制造中都不同程度地應(yīng)用到焊接技術(shù)。從21世紀(jì)初開始，國內(nèi)外許多研究機(jī)構(gòu)和汽車生產(chǎn)廠家便一直在尋找一種有效的焊接方法來減輕汽車的重量。按釬焊溫度的高低，釬焊通常分為低溫釬焊，中溫釬焊及高溫釬焊。為了改善異種材料的焊接性，防止在異種材料接頭冷卻過程產(chǎn)生的相變組織轉(zhuǎn)變造成接頭冷裂紋，對不能形成無限固溶體的異種材料和合金，可在倆種被焊材料之間加入過度層合金應(yīng)該滿足與倆種被焊金屬均能形成固溶體的要求。其次要具有優(yōu)良的焊接性。按照氮在元素周期表中的位置和其原子半徑判斷，氮在鋼中的作用與碳相似。低合金高強(qiáng)度鋼的發(fā)展和在工程結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用日益廣泛促進(jìn)了世界各國對其的開發(fā)研究工作的不斷深入。因此，希望鋼中能含有某些抗回火軟化和抗回火脆化的合金元素，為了避免接近熔合線部分的晶粒因受高溫而過于粗化，也希望鋼中含有一些細(xì)化晶粒的合金元素。目前，熔合區(qū)的研究大多集中于化學(xué)成分的不均勻性，凝固過渡層、馬氏體脆性層、擴(kuò)散層、殘余應(yīng)力分布等方面。當(dāng)焊縫中存在高比例的針狀鐵素體時，低溫韌性顯著提高。針對冷裂紋產(chǎn)生的三個因素，我們在共上可用下列措施防止或減少冷裂紋的產(chǎn)生：一減少焊接接頭是淬硬組織 將焊件預(yù)熱或提高預(yù)熱溫度、適當(dāng)增加焊接電流、減低焊接速度、控制層間溫度不小于預(yù)熱溫度、焊后緩冷或立即熱處理，都可減低焊接接頭的冷卻速度，以減少其淬硬組織。熱應(yīng)變脆化產(chǎn)生在焊接熔合區(qū)及最高加熱溫度低于Ac1的亞臨界熱影響區(qū)。 Si的影響在煉鋼過程中加硅作為還原劑和脫氧劑，－%的硅。在普通低合金鋼中加鈮，可提高抗大氣腐蝕及高溫下抗氫、氮、氨腐蝕能力。特別是合金鋼含有較多的合金元素增加了鋼的淬透性，在焊接后冷速很大的時候易產(chǎn)生馬氏體，可以看出，冷卻速度提使馬氏體含量增加，導(dǎo)致裂紋率上升。不同成分的鋼對消除應(yīng)力裂紋敏感的溫度不盡相同，焊接時可通過降低退火溫度、進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱或后熱等措施，防止消除應(yīng)力裂紋。當(dāng)然，在鋼中若含有較多的碳和合金元素時（如20MnMoNb鋼），也應(yīng)注意快冷時發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變而造成的脆化。反之，若在Ms點(diǎn)附近的冷速較高，不能實(shí)現(xiàn)“自回火”，在焊接應(yīng)力的作用下就很可能產(chǎn)生冷裂紋。焊接工程中，藥皮不斷分解，熔化而生成氣體及熔渣，保護(hù)焊條端部，電弧，熔池及其附近區(qū)域，防止大氣對熔化金屬的有害污染。選擇與母材強(qiáng)度相當(dāng)?shù)暮附硬牧?，并綜合考慮焊縫金屬的韌性、塑性及焊接接頭的抗裂性。焊后熱處理的目的是為了消除焊接內(nèi)應(yīng)力、提高構(gòu)件尺寸的穩(wěn)定性、增強(qiáng)抗應(yīng)力腐蝕性能、改善接頭組織及力學(xué)性能、提高結(jié)構(gòu)長期使用的質(zhì)量穩(wěn)定性和工作的安全性等。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定焊接工藝的判斷準(zhǔn)則，評定標(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)產(chǎn)品的實(shí)際需要進(jìn)行焊條電弧焊的工藝評定，焊前對試板進(jìn)行了預(yù)熱，預(yù)熱的方式采用履帶式電加熱帶，預(yù)熱溫度為140℃；焊接過程中嚴(yán)格控制道間溫度不低于180℃，并在焊后立即進(jìn)行了（250～300）℃*2h的消氫處理，無損檢測后還進(jìn)行了消除應(yīng)力處理，熱處理的溫度為640℃。尤其是16MNR管道的焊接，是工藝管道焊接的難點(diǎn)。其他工作的檢查包括焊工資格的檢查、焊接電源的檢查、焊接工具的檢查、焊接環(huán)境的檢查等。對于熔焊缺陷、壓焊缺陷和釬坪缺陷等不同類型缺陷，應(yīng)采用相應(yīng)的檢驗(yàn)內(nèi)容和檢驗(yàn)方法。崔國明老師淵博的知識，誠懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，特別是遇到困難時，他給了我鼓勵和幫助，在這里我向他表示真誠的感謝！感謝母?！幽蠙C(jī)電高等專科學(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識，掌握了一定的操作技能。 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)。焊絲表面不應(yīng)有氧化皮、銹和油污等。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。②焊接材料為：焊條為J507(),焊絲H08Mn2SiA (),③焊接位置為：平焊，從左向右施焊。16MnR和20MnMoNb兩側(cè)沖擊吸收功都能滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求。 預(yù)熱和焊后熱處理焊前預(yù)熱是防止冷裂紋、降低焊縫和熱影響區(qū)冷卻速度、減小內(nèi)應(yīng)力和改善接頭性能的重要措施。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。20MnMoNb的Ce=，16MnR的Ce。此外，熔池形狀對液化裂紋的敏感性也有明顯影響，如液化裂紋很容易產(chǎn)生在蘑菇狀熔池凹進(jìn)處的熱影響區(qū)中。熱軋及正火鋼焊接時，熱影響區(qū)性能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。理論上消除應(yīng)力裂紋產(chǎn)生的條件可用下式表示 e＞e0式中 e—粗晶區(qū)局部晶界的實(shí)際塑性應(yīng)變；e0—粗晶區(qū)局部晶界的塑性變形能力，即不產(chǎn)生開裂的臨界應(yīng)變量。(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)整熔渣的堿度 堿度越高，熔池中的脫硫、脫氧越完全(4) 調(diào)節(jié)焊接參數(shù)以得到抗裂能力較強(qiáng)的焊縫成形系數(shù)(5) 調(diào)整冷卻速度(6) 調(diào)整焊接順序，降低拘束應(yīng)力 焊接冷裂紋國際焊接學(xué)會（ⅡW）碳當(dāng)量計(jì)算公式：CE=C+Mn/6+(Cr+Mn+V)/5 +(Cr+Ni)/15(％)％說明有一定的冷裂傾向，需要采取必要的工藝措施。錳量增高，減弱鋼的抗腐蝕能力，降低焊接性能。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。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。在焊接時，常在焊縫金屬和熱影響區(qū)產(chǎn)生冷裂紋。一般認(rèn)為在200400℃最為明顯。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。這