q235鋼與0cr18ni9鋼的焊接性及焊接工藝研究-畢業(yè)設(shè)計(jì)學(xué)位論文范文模板參考資料(編輯修改稿)
2025-01-06 22:06 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 Cr18Ni9 鋼焊接材料選用 Q235 鋼與 0Cr18Ni9 鋼焊接時(shí)，焊縫及熔合區(qū)的組織和性能主要取決于焊接材料。應(yīng)根據(jù)母材的種類和工作條件選擇填充金屬，并可以歸 納為一下幾點(diǎn)： 克服 Q235 鋼對(duì)焊縫的稀釋作用； 抑制熔合區(qū)碳遷移過渡層的形成與發(fā)展。 抑制凝固過渡層的形成。 改善焊接接頭的殘余應(yīng)力分布，希望所選用的焊接填充金屬的熱膨脹系數(shù)與 Q235 鋼相接近，使高溫應(yīng)力集中在 0Cr18Ni9鋼的一側(cè) 提高焊縫金屬的抗熱裂能力若奧氏體鋼中的 Cr/Ni 大于 1，焊縫應(yīng)有約 5%的鐵素體。 綜上所述查《熔焊原理》一書 8— 21 表得出 焊接材料：焊條型號(hào) —— E310－ 16 或 E310－ 15。 第 五 章 、 Q235 鋼與 0Cr18Ni9 鋼焊接工藝 要求 對(duì) 0Cr18Ni9 鋼結(jié)構(gòu)，多數(shù)情況下都有耐熱和耐腐蝕的要求。因此，為了保證焊接接頭的質(zhì)量，需要解決的問題比較多，在編制工藝規(guī)程時(shí)，必須考 慮備料、裝配、焊接各個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)接頭質(zhì)量可能帶來的影響。此外， 0Cr18Ni9 不銹鋼 本身也是編制焊接工藝時(shí)必須考慮的重要因素。 第一節(jié) 、焊前 準(zhǔn)備 ： 為了保證焊接接頭的耐蝕性，防止焊接缺陷，在焊前準(zhǔn)備 12 中對(duì)下列問題應(yīng)予以特別注意。 （ 1）下料方法的選擇 0Cr18Ni9 鋼中的 Cr 含量比較高，用一般的氧乙炔火焰切割困難，可用機(jī)械切割、等離子弧切割或碳弧氣刨等方法進(jìn)行下料或坡口加工。 機(jī)械切割最常用 的有剪切、刨削等，一般只限于切割直線。剪切下料時(shí)，由于 0Cr18Ni9 鋼韌性高，容易冷作硬化，所需剪切力比剪切相同厚度的低碳鋼應(yīng)大約三分之一。等離子弧切割的切割表面光滑、割縫窄，切割速度高，最大切割速度可達(dá)100mm/min，是切割?yuàn)W氏體鋼最理想的切割方法。電弧氣刨具有設(shè)備簡單，操作靈活等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于開孔、鏟焊根、焊縫返修等場(chǎng)合。但若操作不當(dāng)，很容易 在切割表面引起“粘渣”或“粘碳”。直接影響鋼的耐蝕性。 （ 2）焊前清理 為了保證焊接質(zhì)量，焊前應(yīng)將坡口及兩側(cè)20~30mm 范圍內(nèi)的焊件表面清理干凈。有油 污，可用丙酮或酒精等有機(jī)溶劑擦拭，而不應(yīng)用鋼絲刷或砂布進(jìn)行清理。對(duì)表面質(zhì)量要求特別高的焊件，應(yīng)在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)涂上白堊粉調(diào)制的糊漿 ，以防止飛濺金屬損傷焊件表面。 （ 3）表面保護(hù) 在搬運(yùn)、坡口制備、裝配及點(diǎn)焊過程中，應(yīng)注意避免損傷鋼材表面，以免使產(chǎn)品的耐蝕性能降低，如不允許用利器劃傷鋼材表面積隨意到處打弧等。 第二節(jié) 、焊接方法的選擇 ： 在異種鋼焊接時(shí)，為了降低母材的稀釋作用，應(yīng)選用熔合 13 比小的焊接方法。不同的焊接方法熔合比的變化是不同的。帶極堆焊和非熔化極氣體保護(hù)焊可以得到最小的熔合比 。焊條電弧焊的熔合比也比 較低，而且變化范圍小，焊縫成分穩(wěn)定，是異種鋼接頭中應(yīng)用最多的焊接方法。 熔合比的大小主要取決于電流值。埋弧焊時(shí)，電流進(jìn)行嚴(yán)格的控制。在選用的電流恰當(dāng)?shù)臈l件下，可以得到與焊條電弧焊相同的熔合比，加之埋弧焊時(shí)較強(qiáng)烈的攪拌作用，過渡層的寬度可能更窄些。 第三節(jié) 、焊接參數(shù)的確定 ： 為了降低熔合比，應(yīng)盡量用小直徑的焊條和焊絲，并選用小電流、大電壓和快焊速。如果 Q235 鋼有淬硬傾向，應(yīng)適當(dāng)進(jìn)行預(yù)熱。 在焊接厚大件時(shí)，為了防止因應(yīng)力過高而在回火處理或使用過程中在熔合區(qū)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象，可以在 Q235 鋼 的坡口表面堆焊過渡層。過渡層中應(yīng)含有較多的強(qiáng)碳化物形成元素，具有較小的淬硬傾向，可用高鉻鎳奧氏體鋼焊條或鎳合金電焊條（ Ni307）堆焊過渡層。過渡層一般為 6~9mm。 Y 形坡口 帶鈍邊的 U 形坡口 圖 14 對(duì)于不同板厚焊接電流和焊條直徑選擇參數(shù)如下表： 表 第 六 章 、 Q235 鋼與 0Cr18Ni9 鋼復(fù)合鋼板的焊接工藝 復(fù)合鋼板是指由不銹鋼、鎳基合金、銅基合金或鈦板為復(fù)層，珠光體鋼為基層，利用爆炸焊、復(fù)合軋制、堆焊等方法制成的雙合金屬板材，其中以珠光體鋼與奧氏體不銹鋼合成的不銹鋼復(fù)合鋼板最為常用。 不銹鋼復(fù)合板材主要用于石油、化工設(shè)備。如在壓力容器用不銹鋼復(fù)合鋼板中，復(fù)層常用的鋼材有 0Cr1 0Cr18Ni 0Cr18Ni11Ti、0Cr17Ni12Mo 0Cr18Ni12Mo2Ti、 00Cr17Ni14Mo00Cr18Ni5Mo3Si2 等；基層常用的鋼材有 Q235— A、 Q235— B、Q235— C、 20g、 20R、 16MnR、 15CrMoR 鋼板和 16Mn、 20MnMo鍛件。 不銹鋼復(fù)合鋼板 中基層部分主要是為了滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與剛度的要求，復(fù)層主要是為了滿足耐蝕性的要求。復(fù)層厚度一般為總厚度的焊接厚度 /mm 焊條直徑 /mm 焊接電流 /A 平焊 立焊 仰焊 小于 2 40~70 40~60 40~50 2~ 50~80 50~70 50~70 3~5 70~120 70~95 70~90 5~8 130~190 130~145 130~140 8~12 160~210 15 10%~20%，最小實(shí)用厚度為 。 不銹鋼復(fù)合鋼板焊接時(shí)，為了保證復(fù)合鋼板保持原有 的綜合性能，復(fù)層和基層必須分別進(jìn)行焊接，其焊接材料的選擇、焊接參數(shù)等應(yīng)由復(fù)層和基層的材料決定。對(duì)基層與復(fù)層交界處的焊接，實(shí)際上屬于異種鋼的焊接，其性能主要取決于基層和復(fù)合層的物理性能、化學(xué)成分、接頭形式、填充金屬成分等 。 下圖為 Q235 鋼與 0Cr18Ni9 鋼復(fù)合鋼板的焊接 接頭： 1— 基層 2— 復(fù)層 3— 基層焊縫 4— 復(fù)層焊縫 5— 過渡層焊縫 圖 根據(jù)復(fù)合鋼 板的材質(zhì)、接頭厚度、坡口尺寸及施焊條件等確定焊接工藝，通常選用手工電弧焊、埋弧焊、氬弧焊、 CO2 氣體保護(hù)焊等。目前常用氬弧焊焊接接復(fù)層，用埋弧焊或手工焊焊接基層。 第一節(jié)、 焊接順序 復(fù)層鋼的焊接順序?yàn)椋合群富鶎?，再焊過渡層，最后焊復(fù)層，以保證焊接接頭具有良好的耐蝕性。同時(shí)還應(yīng)考慮過渡層的焊接特點(diǎn)，盡量減少復(fù)層一側(cè)的焊接工作量。角接接頭無論復(fù)層位于內(nèi)側(cè)或外側(cè)，均先焊基層復(fù)層位于內(nèi)側(cè)時(shí)，在焊復(fù)層以前應(yīng)從內(nèi) 16 角對(duì)基層焊根進(jìn)行清根。復(fù)層位于外側(cè)是，應(yīng)對(duì)基層最后焊道進(jìn)行修光。焊接復(fù)層時(shí)，可先焊過渡層，也可直接焊復(fù)層， 這要根據(jù)復(fù)合鋼板厚而定 。為了防止第一道基層焊縫中熔入奧氏體鋼，可預(yù)先將接頭附近的復(fù)層金屬加工掉一部分。過渡層高溫下有碳擴(kuò)散過程發(fā)生，在交界
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