【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 焊條電弧焊 在用焊條電弧焊時(shí)，選用焊條為 E6015D1， E6015G，焊條的烘干溫度為350400℃ ，保溫 2h；在焊前保持預(yù)熱溫度不小于 150℃ 進(jìn)行預(yù)熱，焊后消除應(yīng)力處理溫度為 600620℃ ，保溫 4h，冷空，熱輸入為 流電源，焊接電壓為： 1625v。對(duì)于此材料應(yīng)用多層焊。 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 12 頁 共 31 頁 表 26 18MnMoNbR 焊條電弧焊的工藝參數(shù) 焊縫空間位置 坡口形式 焊件厚度（ mm) 第一層焊縫 其它各層焊縫 封底焊縫 焊條直徑（ mm) 焊接電流（ A） 焊條直徑（ mm) 焊接電流（ A） 焊條直徑（ mm) 焊接電流（ A） 平對(duì)接焊縫 V 型坡口 10 100130 4 160210 4 180210 4 160210 5 220280 5 220260 埋弧焊 在用埋弧焊時(shí)，熱輸入量為 ，行前預(yù)熱溫度大于 150℃ ，焊后消除應(yīng)力溫度為 600650℃ ，保溫 4h,空冷。 表 27 18MnMoNbR 埋弧焊焊接工藝參數(shù) 接頭形式 焊縫次序 焊絲直徑（ mm) 焊接電流（ A） 焊接電壓（ V） 焊接速度（ m/h) 焊絲 +焊劑 V 型坡口 正 +墊板 4 600650 3638 2530 H08Mn2MoA+HJ250 電渣焊 在使用電渣焊進(jìn)行進(jìn)行焊接時(shí)，焊劑在使用前經(jīng) 250℃ 烘干 12 小時(shí)，預(yù)熱溫度不小于 150℃ ，焊后消除應(yīng)力溫度正火 950980℃ ，回火 600650℃ 。 表 28 18MnMoNbR 電渣焊工 藝參數(shù) 接頭形式 焊絲直徑（ mm）+根數(shù) 焊接電流(A) 焊接電壓 (V) 焊接速度（ m/h） 焊絲 +焊劑 V 3+2 450550 4042 100120 H10Mn2NiMo/H10Mn2MoA+HJ431/HJ360 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 13 頁 共 31 頁 CO2 氣體保護(hù)焊 在用 CO2 氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接時(shí)，采用直流反接法，焊絲伸出長(zhǎng)度為1014mm。 表 29 18MnMoNbR CO2 氣體保護(hù)焊工藝參數(shù) 焊接 焊絲直徑（ mm） 焊接電流(A) 焊接電壓 (V) 焊接速度（ m/h） 保護(hù)氣體 氣體流量（ L/min） 預(yù)熱溫度 ℃ 多道焊 280340 3032 1824 CO2 1018 不預(yù)熱或小于100 綜合以上幾種焊接方法可知，對(duì)于 18MnMoNiR 正火鋼來說，以上幾種方法都可使用，但考慮到其經(jīng)濟(jì)性及操作等其他方面的因素，采用 CO2 氣體保護(hù)焊比較好， CO2 氣體保護(hù)焊具有操作方便，生產(chǎn)率高，焊接熱輸入小，熱影響區(qū)窄等優(yōu)點(diǎn)，且適合于焊接不同位置的正火鋼。 焊縫金屬及熱影響區(qū)的力學(xué)性能是影響接頭使用性能的基本性能，而其強(qiáng)度和韌性又是關(guān)鍵的考 核要素。根據(jù)材料成分及其厚度，結(jié)構(gòu)等各個(gè)要點(diǎn)可知，再次構(gòu)建中主要有對(duì)接接頭和角接接頭，破口形式主要為 V型破口。 表 210 18MnMoNbR 焊接接頭的力學(xué)性能 鋼種 焊接工藝 焊縫金屬性能 過熱區(qū)AKV(J/cm2) б b (Mpa) б (Mpa) δ 5 （ %） AKV(J/cm2) 18MnMoNbR 焊條電弧焊 焊態(tài) 700760 590630 1921 5862 18200 130160 100140 600650℃保溫4h,空冷 680720 560610 2123 7375 230260 160190 120160 埋弧焊 焊態(tài) 700780 580690 1920 5154 150180 120140 100140 600650℃保溫4h,空冷 680760 550620 2125 58 68 210 220 160180 150170 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 14 頁 共 31 頁 3 焊接性試驗(yàn) 母材的性能實(shí)驗(yàn) 斜 Y形坡口焊接裂紋試驗(yàn)法 ： 此實(shí)驗(yàn) 主要用于評(píng)定碳鋼和低合金高強(qiáng)鋼焊接熱影響區(qū)對(duì)冷裂紋的敏感性。因?yàn)?18MnMoNbR 正火鋼 是低合金鋼的一種，故此種試驗(yàn)方法對(duì)正火鋼同樣適用。實(shí)際 的形狀及尺寸如圖 31 和圖 32。其坡口經(jīng)機(jī)械加工，試驗(yàn)所用焊條 應(yīng)嚴(yán)格烘干。焊接工藝參數(shù)為： 焊條直徑 4mm，焊接電流 170177。 10A，電弧電壓 24177。2V，焊接速度 150177。 10mm/min。 圖 31 坡口形式 圖 32 斜 Y 形坡口 焊接裂紋實(shí)驗(yàn)用試件 尺寸 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 15 頁 共 31 頁 拘束焊縫為雙面焊接，應(yīng)事先焊好，注意防止角變形和未焊透。試驗(yàn)焊縫采用自動(dòng)送進(jìn)焊條電弧焊。 如圖 33： 圖 33 電弧焊焊接 試驗(yàn)焊縫可在各種不同溫度下施焊，焊后靜置 24h在檢測(cè)和解剖。檢測(cè)裂紋可用肉眼和放大鏡來觀察焊接接頭的表面和斷面上是否存在裂紋，并用下述方法分別計(jì)算出表 面裂紋率、根部裂紋率、和斷面裂紋率。 表面裂紋率： 表面裂紋率 形狀如圖 34： 圖 34 表面裂紋 Cf =∑ lf /L 100% 式中 Cf — 表面裂紋率（ %） ； ∑ lf — 表面裂紋長(zhǎng)度之和（ mm） ； L — 實(shí)驗(yàn)焊縫長(zhǎng)度（ mm） 。 根部裂紋率： 根部裂紋率 形狀如圖 35。 試樣先經(jīng)著色檢驗(yàn)，然后拉斷。 Cr =∑ lr/L 100% 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 16 頁 共 31 頁 式中 Cr— 根部裂紋率（ %） ； ∑ lr — 根部裂紋長(zhǎng)度之和（ mm） 。 圖 35 根部裂紋 斷面裂紋率： 圖 36 斷面裂紋 斷面裂紋率 如圖 36， 在試驗(yàn)焊縫上切下 4～ 6 塊試片，檢查 5個(gè)斷面上的裂紋深度。 Cs=∑ Hs/∑ H 100% 式中 Cs — 斷面裂紋率（ %） ； ∑ Hs— 5個(gè)斷面上的裂紋深度之和 (mm)； ∑ H — 5個(gè)斷面焊縫最小厚度之和（ mm）。 就低合金鋼而言由于這種接 頭形式的剛度極大，所以，一般認(rèn)為表面裂紋率小于20%，用于生產(chǎn)就是安全的，但不應(yīng)有根部裂紋。 對(duì)接焊縫試件的試驗(yàn) 對(duì)接焊縫試件的檢驗(yàn)項(xiàng)目包括：外觀檢查、無損探傷和力學(xué)性能試驗(yàn)。 力學(xué)性能試驗(yàn)的項(xiàng)目包括有：彎曲（背彎、側(cè)彎）、拉伸和沖擊。 板材取樣見圖 37。 中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 17 頁 共 31 頁 圖 37 板材對(duì)接焊縫試件取樣位置 沖擊試驗(yàn) 由于對(duì)低溫鋼的性能要求，首先是要保證在使用溫度下具有足夠的缺口沖擊韌性，從斷裂力學(xué)的觀點(diǎn)出發(fā)，首先要求材料在使用溫度下具有足夠的抗脆性啟裂能力。步驟有： ①試樣制備 ：以 10mmX10mmX55mm 帶有 V 形缺口的試樣為標(biāo)準(zhǔn)試樣，試樣尺寸如下圖 41。 試樣缺口底部應(yīng)光滑 ,不得有與缺口軸線平行的明顯劃痕，試樣缺口底部粗糙度應(yīng)低與 微米。試樣采用機(jī)械價(jià)格或磨削方法制備，應(yīng)防止加工表面的應(yīng)變，硬化或材料過熱。試樣的標(biāo)記不應(yīng)影響支座對(duì)試樣的支撐，也不得使缺口喲肉眼可見的氣孔，夾雜，裂紋等缺陷，如有缺陷則不能作為試樣。 ②實(shí)驗(yàn)過程：熔焊和壓焊對(duì)接接頭的低溫沖擊試驗(yàn)可按 GB415984《金屬低溫夏比沖擊試驗(yàn)方法》進(jìn)行，以測(cè)定接頭焊縫，熔合線和熱影響區(qū)沖擊吸收功 .試驗(yàn)時(shí)，將試樣 置于低溫槽的均溫區(qū)冷卻到試驗(yàn)溫度后，保溫足夠長(zhǎng)的一段時(shí)間，然后用手鉗將試樣取出進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。使用液體冷卻介質(zhì)，保溫時(shí)間不得少于5min；使用氣體介質(zhì)，保溫時(shí)間不得少于 15min 。試樣移出冷卻介質(zhì)至打斷的時(shí)間不應(yīng)超過 5s，如超過 5s則應(yīng)將試樣放回冷卻介質(zhì)重新冷卻，保溫，再進(jìn)行試驗(yàn)。 ③實(shí)驗(yàn)結(jié)果：試驗(yàn)要求應(yīng)符合 GB415984《金屬低溫夏比沖擊試驗(yàn)方法》的中北大學(xué)課程設(shè)計(jì)說明書 第 18 頁 共 31 頁 規(guī)定，根據(jù)所使用技術(shù)條件的要求，試驗(yàn)結(jié)果可用沖擊吸收功，也可以用沖擊韌性表示。然后根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)或產(chǎn)品技術(shù)條件對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)定。 拉伸試驗(yàn) 標(biāo)準(zhǔn)： 對(duì)接接頭拉伸試驗(yàn) （如圖 38） 的抗拉強(qiáng)度不得低于母材的最低規(guī)定值，異種鋼接頭強(qiáng)度大于較低母材的最低規(guī)定值或產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)條件規(guī)定值。彎曲芯棒直徑為 4mm，彎曲角 180176。；試樣彎曲到 180176。后，在焊縫和熱影響區(qū)上不得有長(zhǎng)度大于 ，試樣棱角處的開裂，只要不屬夾渣或內(nèi)部缺陷引起，則不予考慮。 圖 38 拉伸試樣 角焊縫試件的試驗(yàn) 角焊縫試件 (試樣如圖 3圖 3