畢業(yè)論文--板厚為6mm的0cr18ni9鋼板采用焊條電弧焊的焊接工藝評定(編輯修改稿)
2025-07-04 02:02 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 estructive testing and inspection, to determine 0 cr18ni9 the performance.Key word: Welding performance Mechanics performance Welding craft Operational performance.ⅢⅣ（1）按工藝用途分類1）反應(yīng)壓力容器：用于完成介質(zhì)的物理、化學(xué)反應(yīng)。2）換熱壓力容器：用于完成介質(zhì)的熱量交換。3）分離壓力容器：用于完成介質(zhì)的流體壓力平衡和氣體凈化分離等。4）儲存壓力容器：用于盛裝生產(chǎn)用的原料氣體、液體、液化氣體等。（2）按設(shè)計壓力分類1）低壓容器（代號L），≤P＜。2）中壓容器（代號M），≤P＜10MPa。3）高壓容器（代號H），10MPa≤P＜100MPa。4）超高壓容器（代號U），P≥100MPa。壓力容器的結(jié)構(gòu)形式雖然很多，但最基本的結(jié)構(gòu)就是一個密閉的焊接殼體。根據(jù)壓力容器殼體的受力特點，最適合的形狀是球形，但球形容器制造相對比較困難，成本高，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，中、低壓容器多數(shù)采用圓筒形結(jié)構(gòu)。圓筒形容器由筒體、封頭、法蘭、密封元件、開孔接管以及支座等六大部件組成，并通過焊接構(gòu)成一個整體。 一般用途的壓力容器工作壓力低，焊接結(jié)構(gòu)比較簡單。如載貨汽車的剎車儲氣筒，采用Q235鋼材制成。筒體由鋼板彎制，縱向焊縫采用埋弧焊一次完成，兩封頭采用沖壓成形工藝，封頭與筒體之間采用對接接頭。為了保證焊接質(zhì)量，在焊縫底部設(shè)置殘留墊板。對于大型儲存容器，在結(jié)構(gòu)上和設(shè)計上有許多特別的地方。如鐵路運輸是有產(chǎn)品用的油罐。油罐承受的內(nèi)壓力不高，但在運輸車輛起動和剎車時有較大的慣性力，因此要求罐體應(yīng)有適當(dāng)?shù)暮穸?，以保證其剛度。油罐罐體一般用低碳鋼制造，筒體由上下兩部分組成，上半部分占整個筒體的3/4，由8—12mm厚的鋼板成形后拼焊而成。筒體下部分占1/4，要求有較大的剛度，采用較厚的鋼板彎制。1筒體上下兩部分用對接焊縫連接。封頭為橢圓封頭，熱壓成形，與筒體之間采用對接焊縫連接。2 實驗方案及方法 材料選擇壓力容器所用的材料一般為碳鋼、低合金鋼和合金鋼，含碳量一般規(guī)定≤%。壓力容器用鋼必須滿足使用條件下的力學(xué)性能要求，主要包括強度和塑韌性的要求。壓力容器用鋼要求室溫下的沖擊韌性6070J/cm2 ,40℃時的沖擊韌性為3540J/cm2 （U型坡口）。壓力容器所用的材料都應(yīng)有供應(yīng)廠商完整的質(zhì)量證明書。初步選擇Q235和16MnR進(jìn)行對比。Q235：普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，是一種鋼材的材質(zhì)。Q代表的是這種材質(zhì)的屈服度，后面的235就是這種材質(zhì)的屈服值，在235MP左右。并會隨著材質(zhì)的厚度的增加而使其屈服值減小。由于含碳量適中，綜合性能較好，強度、塑性和焊接性等性能得到較好的配合，用途廣泛。常用于制作鋼筋或廠房房架、高壓輸電鐵塔、橋梁、車輛、鍋爐、容器、船舶等，也大量用作對性能要求不高的機械零件?！?化學(xué)成分見下表21與力學(xué)性能見下表22表21牌號等級化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）（%）CMnSiSP≤Q235A~~B~~C≤~D≤表22牌號拉力強度MPa屈服點MPa伸長率（%）Q235375~5002352616MnR：強度級別為343Mpa，在熱軋或正火狀態(tài)下使用。綜合力學(xué)性能、焊接性及低溫韌性、冷沖壓及切削性均好，與Q235相比強度提高50%，耐大氣腐蝕性能提高20%38%,低溫沖擊韌性也比Q235鋼優(yōu)越，價廉，應(yīng)用廣泛。用于各種大型船舶、車輛、橋梁、管道、鍋爐、壓力容器、石油貯藏、礦山機械、電站設(shè)備、2廠房鋼架等承受動載荷的焊接結(jié)構(gòu)?！?化學(xué)成分見下表23與力學(xué)性能見下表24表23牌號化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))(%)CSiMnP≤S≤CrMoV16MnR 表24牌號拉力強度MPa屈服點MPa伸長率(%)16MnR49067032021Q235和16MnR都具有良好的綜合性能和焊接性能，但16MnR的強度比Q235的高，沖擊韌性也比Q235的優(yōu)越，而且耐大氣腐蝕性也好，價格也便宜。所以，綜合考慮，選擇16MnR。●16MnR的性能參數(shù)見表25表25鋼號拉伸性能沖擊性能板厚/mm狀態(tài)σs/MPaσb/MPaσ5/%彎曲180186。溫度/℃沖擊功Aku/J時效沖擊16MnR616熱軋或熱處理≥345510655≥21d=2a室溫≥27—— 裂紋問題（1）焊接冷裂紋3在產(chǎn)生冷裂紋的淬硬組織、拘束度和擴(kuò)散氫含量三要素中，淬硬組織與材料有關(guān)，因此鋼材的淬硬傾向可以作為判斷冷裂紋敏感性的標(biāo)準(zhǔn)之一。而淬硬傾向又可以通過碳當(dāng)量、Pc、熱影響區(qū)最高硬度等來判斷。例如鋼材碳當(dāng)量越大，冷裂紋敏感性也越大，利用國際焊接學(xué)會推薦的碳當(dāng)量計算公式計算CE值。一般認(rèn)為，CE＜%時，鋼材在焊接過程中基本無淬硬傾向，冷裂紋敏感性小。屈服點為295—%，焊接性良好，除大厚度鋼板和在環(huán)境溫度很低等情況下焊接外，一般不需預(yù)熱和嚴(yán)格控制焊接熱輸入。碳當(dāng)量CE=%%時，鋼的淬硬傾向逐漸增加，屬于有淬硬傾向的鋼，對冷裂紋比較敏感。屈服點為440—490MPa的正火鋼基本屬于這一范圍，%時，淬硬傾向不太嚴(yán)重，焊接性尚好，在板厚較大（δ≥25mm）時需要采取預(yù)熱措施，如Q420鋼的焊接；%時，例如18MnMoNb鋼，淬硬傾向嚴(yán)重，對冷裂紋很敏感，焊接時需要采取嚴(yán)格的工藝措施來防止冷裂紋，如嚴(yán)格控制熱輸入、預(yù)熱和焊后熱處理等。（2）焊接熱裂紋 熱軋及正火鋼含碳量都較低，而含Mn量較高，Mn/S的比值可以達(dá)到防止結(jié)晶裂紋的要求，具有較好的抗熱裂紋能力，在母材化學(xué)成分正常，焊接材料和焊接參數(shù)選擇正確的情況下，一般不會產(chǎn)生熱裂紋。但在個別情況下，例如當(dāng)母材中的碳與硫同時居上限或嚴(yán)重偏析時，則有可能產(chǎn)生結(jié)晶裂紋。反之，如果焊接時焊縫產(chǎn)生結(jié)晶裂紋，則是由母材中的碳與硫的含量不正常造成的，這時就要從工藝上設(shè)法減小熔合比，選用碳含量少、Mn含量高的焊接材料，以降低焊縫中的碳和提高焊縫中的Mn，可以達(dá)到消除結(jié)晶裂紋的目的。（3）消除應(yīng)力裂紋（再熱裂紋）含有Mo、Cr元素的鋼在焊后消除應(yīng)力熱處理或焊后再次高溫加熱（包括長期高溫下使用）過程中，可能出現(xiàn)裂紋，即消除應(yīng)力裂紋，也稱再熱裂紋。一般產(chǎn)生在熱影響區(qū)的粗晶區(qū)，裂紋沿熔合線方向斷續(xù)分布。該裂紋的產(chǎn)生一般須有較大的焊接殘余應(yīng)力，因此在拘束度大的厚大工件中或應(yīng)力集中部位更易于出現(xiàn)消除應(yīng)力裂紋。4在熱軋及正火鋼中，18MnMoNb和14MnMoV鋼有輕微的消除應(yīng)力裂紋傾向，可采取提高預(yù)熱溫度或焊后立即熱處理等措施來防止消除應(yīng)力裂紋的產(chǎn)生。如 18MnMoNb鋼，只要將防止冷裂紋需要的預(yù)熱溫度180℃提高到230℃即可防止消除應(yīng)力裂紋。如果提高預(yù)熱溫度有困難，也可以在預(yù)熱180℃下焊后立即進(jìn)行180℃2h的后熱也可以達(dá)到同樣的效果。（4）層狀撕裂層狀撕裂主要與鋼的
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1