【正文】 ） 塑性好焊接接頭產(chǎn)生裂紋的傾向小，適合制造各種大型結(jié)構(gòu)和受壓容器。 但是由于施焊空間及一些特殊因素造成的不便，導(dǎo)致不能運(yùn)用自動(dòng)化焊接，而應(yīng)用操作簡(jiǎn)便靈活的焊條電弧焊，下文介紹了采用焊條電弧焊焊接奧氏體不銹鋼與非合金鋼中的Q235。 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第一章 奧氏體不銹鋼及 Q235 鋼簡(jiǎn)介 我在實(shí)習(xí)時(shí)主要就是把工件組裝與焊接，在一些 工件組裝與焊接過(guò)程中其里面利用的技術(shù)基本上完全 來(lái)自于我們所學(xué)的課程《焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)》。 （ 3） 不需要使用特殊和復(fù)雜的工藝設(shè)備，對(duì)焊接電源和焊接材料沒(méi)有特殊要求，交直流焊機(jī)、酸堿性焊條和焊劑都可以使用。 即 當(dāng)奧氏體不銹鋼加熱至 450～ 850℃的敏化溫度區(qū)時(shí)，鋼中的碳向奧氏體組織擴(kuò)散沿晶界沉淀析出 Cr23C6，致使晶界邊界層含 Cr 量低于 12％，大大降低了不銹鋼的耐腐蝕性和焊縫強(qiáng)度。 因此焊接時(shí)應(yīng)采取如下工藝措施： （ 1）焊前預(yù)熱，焊接時(shí)保持道間溫度。比如對(duì)于 Cr25Ni20 型焊縫在 800℃ ~ 900℃加熱時(shí)，就會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的γ→δ轉(zhuǎn)變。一般不采用大線能量進(jìn)行焊接 。當(dāng)母材金屬融合比為 40%時(shí)，即兩種母材金屬的熔合比為 30%時(shí)，焊縫的鉻和鎳當(dāng)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相當(dāng)于 n 點(diǎn)，從圖 51 上可以看出， g， n 兩點(diǎn)的 焊縫組織為奧氏體 +馬氏體，焊頭接頭仍有形成裂紋的可能。 碳的遷移是形成過(guò)渡層的主要原因。 此種方法就是先將法蘭與下部分點(diǎn)固結(jié)實(shí)，在反面焊縫處采用斷續(xù)焊縫進(jìn)行焊接，待焊得一層厚焊接另一面，坡口焊滿后，將坡口里除斷續(xù)焊接處也全部焊滿 。此外 ，在焊接過(guò)程中，應(yīng)注意提高焊接速度，同時(shí)焊條不作橫向擺動(dòng)，這樣可有效地防止晶間腐蝕、熱裂紋及變形的產(chǎn)生。另外，要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)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(shí)，這 也是論文得以完成的基礎(chǔ)。 1Cr18Ni9 屬于奧氏體不銹鋼中典型的 188 鋼中的一種，其焊接性良好，焊接時(shí)容易產(chǎn)生多種原因的裂紋，其焊接時(shí)焊條不易做大幅度橫向擺動(dòng)，焊后不宜進(jìn)行熱處理，應(yīng)進(jìn)行時(shí)效處理，以消除其接頭應(yīng)力。 在 1Cr18Ni9 鋼板卷制過(guò)程中，首先按照?qǐng)D紙計(jì)算 1Cr18Ni9 鋼板展開(kāi)長(zhǎng)度，具體算法如下： （ 1）按照?qǐng)D紙計(jì)算 1Cr18Ni9 鋼板展開(kāi)長(zhǎng)度，假設(shè)其展開(kāi)后長(zhǎng)度為 L （ 2）計(jì)算 1Cr18Ni9 鋼板卷之后圓的周長(zhǎng)，半徑為 r+A，則 A 取 1Cr18Ni9 鋼板中性層厚度，具體計(jì)算如下 ， A=（ Rr） /2,因?yàn)殇摪逶诰碇坪?，發(fā)生了嚴(yán)重的變形，如果按內(nèi)徑算即 r，則會(huì)造成把實(shí)際料計(jì)算過(guò)短，如果按外徑算即 R，則會(huì)造成實(shí)際料計(jì)算過(guò)長(zhǎng)，所以A取鋼板中性層長(zhǎng)度。具體條件如下： （ 1）焊接過(guò)程中熔合區(qū)兩側(cè)分別為固體和液體，此時(shí)碳將由溶解度 較低的母材向溶解度較大的熔池過(guò)渡。如果母材金屬熔合比為 40%，焊縫的鉻和鎳當(dāng)量相當(dāng)于圖 51 中 i 點(diǎn)，此時(shí)焊縫金屬中含有體積分?jǐn)?shù)為 5%的鐵素體組織，對(duì)抗裂性和耐蝕性均有利。 （ 4） 為提高焊縫的抗熱裂性能和耐蝕性能，焊接時(shí)，要特別注意焊接區(qū)的清潔，避免有害元素滲入焊縫。 圖 32δ相含量對(duì)焊接熱烈傾向的影響 圖 33δ相在奧氏體基體上的分布 a)單相γ b) γ + δ 河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 第四章 奧氏體不銹鋼與 Q235 焊材選用 奧氏體不銹鋼的選材 奧氏體不銹鋼焊材的選擇原則是在無(wú)裂紋的前提下，保證焊縫金屬的耐蝕性能及力學(xué)性能與母材基本相當(dāng)，或高于母材，一 般要求其合金成分大致與母材成分匹配。 （ 3）連續(xù)施焊整條焊縫，避免中斷。 晶間腐蝕的防止措施 采用低碳焊條、降低焊接電流、加快焊接速度。 奧氏體不銹鋼及其焊接性 焊接性是指金屬材料在一定的焊接工藝條件下 (焊接方法、焊接材料、焊接工藝參數(shù)和結(jié)構(gòu)形式等 )，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。 因?yàn)?1Cr18Ni9 是屬于奧氏體不銹鋼簡(jiǎn)稱 188 鋼，而 Q235 屬于低碳鋼，它們的組織不同所以在焊接上存在一定的難度，所以下面以 188 鋼和 Q235 為例介紹一下它們的焊接。焊接結(jié)構(gòu)的重量約占鋼材產(chǎn)量的 45%，鋁和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的比重也不斷增加。 其主要用于 特殊板材和型材、薄板、帶材、焊絲結(jié)構(gòu)河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 用型材、板材和棒材 。焊絲的化學(xué)成分對(duì)焊縫部位的耐蝕性有重要影響，焊條應(yīng)具有與母材相似的化學(xué)成分，這樣可以使焊縫金屬與母材具有相似的化學(xué)成分，一般被認(rèn)為可 以實(shí)現(xiàn)最佳的耐腐蝕性。 奧氏體不銹鋼含鉻大于 18%，還含有 8%左右的鎳及少量鉗、欽、氮等元素。焊接接頭的組織變化或應(yīng)力集中的存在，局部腐蝕介質(zhì)濃縮也是影響應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的原因。 （ 2） 由于奧氏體不銹鋼導(dǎo)熱系數(shù)小，在同樣的電流下，可比低合金鋼得到較大的熔深。馬氏體組織是一個(gè)硬而脆的組織，容易使焊縫產(chǎn)生裂紋。 碳遷移過(guò)渡層的形成 碳從珠光體母材通過(guò)熔合區(qū)向焊縫擴(kuò)散，從而在靠近熔合區(qū)的珠光體母材上形成了一個(gè) 軟化的脫碳層，而在奧氏體不銹鋼焊縫中形成了硬度較高的增碳層。 圖 61低碳鋼坡口表面堆焊的過(guò)渡層 （ 4）低碳鋼與奧氏體不銹鋼的焊接接頭，焊后一般不進(jìn)行熱處理。為提高焊縫金屬抗熱紋能力，宜選用堿性藥皮的焊條；對(duì)于耐蝕性要求高、表面成形要求好的焊縫，宜選用工藝性能良好的鈦鈣型藥皮焊條，又由于奧氏體不銹鋼的電阻較大，焊接時(shí)產(chǎn)生的電阻熱較河北機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 大，同樣直徑的焊條，焊接電流值應(yīng)比低碳鋼焊條降低 20%左右。 謝謝王 老師在我撰寫(xiě)論文的過(guò)程中給與我的極大地幫助。 工件的焊接 （ 1）打底焊 由于板材較厚在焊接時(shí)應(yīng)先進(jìn)性打底焊，為使焊縫成形良好，電弧應(yīng)短，運(yùn)條速度要均勻，間距不宜過(guò)大。 （ 2）坡口的制備 適當(dāng)減小 V 形坡口角度。碳化物形成元素的差別是珠光體鋼與奧氏體不銹鋼焊接時(shí)形成碳遷移過(guò)渡層的主要原因。 從上述分析可知，焊接 1Cr18Ni9 鋼和 Q235 鋼時(shí)，若不加填充金屬或用 E30816（ A102）焊條焊接時(shí)，焊縫金屬不可避免地要出現(xiàn)硬而脆的馬氏體組織，導(dǎo)致焊縫產(chǎn)生裂紋。 Q235 的選材 選擇焊接材料應(yīng)遵循等強(qiáng)匹配的原則，也就是根據(jù)母材強(qiáng)度等級(jí)及工作條件來(lái)選擇焊接材料。對(duì)于長(zhǎng)期在高溫運(yùn)行的奧氏體鋼焊件，焊縫金屬內(nèi)鐵素體含量不應(yīng)超過(guò) 5％。 （ 6）盡可能改善嚴(yán)寒 的勞動(dòng)條件。 裂紋的防治措施 采用含 S,P 量少的焊絲、焊縫冷卻速度不可過(guò)快、采用小電流快速焊、 收弧 時(shí)填滿弧坑。 化學(xué)成分是影響金屬材料焊接性的主要因素?？梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘? (例如，鋅，鎳和鉻 )進(jìn)行電鍍來(lái)保證碳鋼表面，但是，正如人們所知道的那樣，這種保護(hù)僅是一種薄膜。 關(guān)鍵詞 ：焊接工藝 焊后檢驗(yàn) 焊接變形