材料成型及控制工程課程設(shè)計(jì)-----18mnmonbr分離器焊接生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-09-06 20:38 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 使用性能要求及生產(chǎn)條件選擇,焊條電弧焊，埋弧焊，氣體保護(hù)焊。 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，焊接電壓為：1625v。對(duì)于此材料應(yīng)用多層焊。 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1010013041602104180210416021052202805220260 埋弧焊 在用埋弧焊時(shí)，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460065036382530H08Mn2MoA+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V3+24505504042100120H10Mn2NiMo/H10Mn2MoA+HJ431/HJ360 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28034030321824CO21018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(lái)說(shuō)，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(guò)熱區(qū)AKV(J/cm2)бb(Mpa)(Mpa)δ5（%）AKV(J/cm2)18MnMoNbR焊條電弧焊焊態(tài)7007605906301921586218200130160100140600650℃保溫4h,空冷68072056061021237375230260160190120160埋弧焊焊態(tài)70078058069019205154150180120140100140600650℃保溫4h,空冷680760550620212558682102201601801501703 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)?8MnMoNbR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(lái)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 /L100%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/L100%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/∑H100%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)接焊縫試件的檢驗(yàn)項(xiàng)目包括：外觀檢查、無(wú)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(jiàn)圖37。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(guò)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(jiàn)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(guò)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，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(guò)5s，如超過(guò)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，試樣棱角處的開(kāi)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310)檢驗(yàn)項(xiàng)目，包括金相宏觀檢驗(yàn)和
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