【導讀】技術難題,確保產(chǎn)品的焊縫質(zhì)量,TC2薄板鈦合金鎢極氬弧焊焊縫分布原則.................錯誤!TC2薄板鈦合金手工鎢極氬弧焊焊接工藝卡...............錯誤!

　　

【正文】 ，間隙 ～ 6～ 8 220～240 14～16 25～28 12～14 20～22 12 200～240 12～14 20 10～12 18 22 ～ 6 230～150 15～18 18～20 18～20 20 25 ～ 15～16 200～220 16～18 26～30～ 20～26 22 30 ～ 17～18 200～220 16～18 26～30 20～26 22 表 鎢極氬弧焊一般采用具有恒流特性的直流弧焊電源，并采用直流正接，以獲得較大的熔深和較窄的熔寬，且焊縫成形好，焊件變形小，生產(chǎn)率高。對于 δ =3mm 的 不銹鋼 焊接時一般采用直流正接法。 在多層焊時，第一層一般不加焊絲，從第二層再加焊絲，同時注意已加熱的焊絲應處于 氣體的保護之下。多層焊時，應保持層間溫度盡可能的低，最好能夠等到前一層冷卻到室溫后再焊下一道焊縫，以防止過熱。 奧氏體不銹鋼 （ 0Cr18Ni9） 鎢極 氬弧焊焊縫分布原則 奧氏體不銹鋼 （ 0Cr18Ni9） 氬弧焊一般在為保證結構強度，減小和控制焊接應力與變形，降低應力集中的情況下，要盡可能的減少結構 上焊縫的數(shù)量和焊縫的填充金屬量；避免焊縫過于集中，焊縫間應保持足夠的距離，焊縫過分集中不僅使應力分布更不均勻，而且可能出現(xiàn)雙向或三向復雜的應力狀態(tài)，此外焊縫不應布置在高應力區(qū)及結構截面突變的地方，防止殘余應力 與應力疊加，影響結構的承載能力；采用剛性較小的接頭形式；采用合理的裝配焊接順序和方向，合理的裝配焊接順序應該能使每條焊縫盡可能自由收縮，收縮量大和工作時受力最大的焊縫先焊，在同一平面上的焊縫，焊接時應保證焊縫的縱向和橫向收縮均能比較自由；正在施焊的焊縫應盡可能靠近結構截面的中性軸；對西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 24 于焊縫非對稱布置的結構，裝配焊接時應先焊焊縫較少的一側。 奧氏體不銹鋼 （ 0Cr18Ni9） 手工鎢極 氬弧焊焊接工藝卡 為了減小焊接變形和焊接殘余應力的產(chǎn)生，防止焊后產(chǎn)生各種焊接缺陷，在保證技術條件，獲得優(yōu)質(zhì)的焊接接頭質(zhì)量 的前提下取得最大經(jīng)濟效益，使 不銹鋼 手工氬弧焊工藝能更加準確的進行，在焊接前必須根據(jù)材料的化學成分、組織和性能制定相應的焊接規(guī)范參數(shù)，以 δ =3mm 的 不銹鋼 對接接頭的焊接為例， 編制焊接工藝卡如表 所示。 焊接工藝卡 焊接工藝卡 產(chǎn)品型號 零件 名稱 共 1 頁 第 1 頁 主要組成件 序號 名稱 材料 件數(shù) 1 不銹鋼 板 奧 氏 體不 銹 鋼（ 0Cr18Ni9） 1 2 不銹鋼 板 奧氏體不銹鋼（ 0Cr18Ni9） 1 保護氣體：氬氣流量 12～ 14L/min 背面保護氣體：氬氣流量 14～ 16L/min 工序內(nèi)容 板材厚度 δ∕mm 鎢極直徑 ∕ mm 噴嘴直徑 ∕ mm 氬氣流量 ∕ 焊接電流 ∕ A 電流極性 焊絲直徑 ∕ mm 不銹鋼板對接氬弧焊 3 14～ 16 12～ 14 120～140 直流正 接 ～ 預熱： 預熱溫度： 200~230℃ 層間溫度： 200~250℃ 焊后熱處理： 溫度范圍： 550～ 650℃ 時間范圍： ～ 1h 其他：焊后熱處理前，冷卻至 80～ 100℃，恒溫 1～ 2 小時 編制 審核 批準 會簽 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 25 標記 處數(shù) 更改文獻號 簽字 日期 標記 處數(shù) 更改文件號 簽字 日期 張超 表 奧氏體不銹鋼 （ 0Cr18Ni9） 手工鎢極氬弧焊操作要領 （ 1） 手工氬弧焊時，焊絲與焊件間應盡量保持最小的夾角（ 10~15176。 ）。焊 絲沿著熔池前端平穩(wěn)、均勻的送入熔池 ，在某些情況下為增大熔池，也可間斷的加入焊絲， 不得將焊絲端部移出氬氣保護區(qū)。 （ 2） 焊接時， 焊槍的移動方向按左向焊法， 焊槍基本不作橫向擺動，當需要擺動時，頻率要 低，擺動幅度也不宜太大，以防止影響氬氣的保護。 （ 3） 斷弧及焊縫收尾時，要繼續(xù)通氬氣保護，直到焊縫及熱影響區(qū)金屬冷卻到 350℃以下時方可移開焊槍 ，氬氣延時閉合時間正比于焊接電流值，焊接電流達 300A 時，氬氣延時閉合時間選擇 20～ 30s。 奧氏體不銹鋼焊接特點及工藝控制 奧氏體不銹鋼 0Cr18Ni9 焊接性能優(yōu)良且得到成熟應用，一般不需預熱也不進行焊后熱處理，通常施焊時，大都采用在普通自然冷卻條件下對悍縫進行填充和蓋面悍接的空冷工藝。在焊接材料一定的前提下，對焊接工藝參數(shù)有較嚴格的要求和限制。由于大 的線能量輸入，焊接層數(shù)和焊道數(shù)相應減少，后續(xù)焊道再次加熱到相變點以上，形成二次結晶的細晶區(qū)減少，造成 AKV 值降低。 由于奧氏體不銹鋼的物理特性及焊接熱循環(huán)等因素的影響，焊接時母材易熔化和過熱，宜采用正常偏小的焊接電流和較快的焊接速度（小規(guī)范），控制層間溫度≤ 100℃，進行小的線能量施焊；為避免焊接接頭金屬晶粒粗大和 Cr 的碳化物在晶界析出，要求鋼材和焊材的含碳量要低，甚至要求超低碳。焊接過程中膨脹和收縮量較大，易造成工件變形或引發(fā)熱裂紋，應減少重復加熱，降低焊接殘余應力，減少焊接接頭的的應力腐蝕開裂傾向。在設 備運行時受到介質(zhì)等作用，使設備在長時間操作中存在著較大的安全隱患，與介質(zhì)接觸面應最后施焊，減少焊接接頭的晶間腐蝕傾向。 焊接質(zhì)量檢驗是始終貫穿在生產(chǎn)過程中保證和控制焊接質(zhì)量的重要手段之一。焊前檢驗的目的是以預防為主，積極做好施焊前的各項準備工作，最大限度地避免或減少焊西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 26 接缺陷的產(chǎn)生，焊前檢驗是保證焊接質(zhì)量的前提。焊接過程中檢驗的目的是防止和及時發(fā)現(xiàn)焊接缺陷，進行有效的焊接缺陷修復，保證焊接結構件在制造過程中的質(zhì)量。由于條件限制，前兩個階段中有些檢驗項目還不能進行，必須對焊件進行焊后的質(zhì)量 檢驗，以確保焊件質(zhì)量完全符合技術文件的要求 ， 首先進行外觀檢驗，合格后進行無損檢驗及性能檢驗。 焊縫外觀形狀及尺寸的檢驗 焊縫外觀檢驗包括直接外觀檢驗和間接外觀檢驗。直接外觀檢驗是用眼睛直接觀察測量焊縫的形狀尺寸，在檢驗過程中可以采用適當?shù)恼彰鳎梅垂忡R調(diào)節(jié)照射角度和觀察角度或借助于低倍放大鏡進行觀察；間接外觀檢驗必須借助于工業(yè)內(nèi)窺鏡等工具進行觀察試驗，用于眼睛不能接近被焊結構件。 焊縫外觀形狀尺寸檢驗是用肉眼或借助樣板，或用低倍放大鏡（不大于 5倍）觀察焊件外形尺寸的檢驗方法。在測量焊縫外形尺寸時， 可采用標準樣板和量規(guī)。 焊接缺陷的檢驗及焊接接頭的無損檢測 焊接缺陷常用的檢驗方法有射線檢驗、超聲波探傷、磁粉探傷和滲透檢驗等。射線檢驗和超聲波探傷主要是檢驗焊縫內(nèi)部的焊接缺陷，磁粉探傷和滲透檢驗主要是檢驗焊縫表面的焊接缺陷。各種無損檢驗方法的特點及適用范圍見表 ，不同能量的射線（ X 射線、 r射線和高能射線）檢驗焊件的厚度也不相同見表 。 各種無損檢驗方法的特點及適用范圍 檢驗方法 檢驗缺陷 可檢驗焊件厚度 靈敏度 檢驗條件 適用材料 射線檢驗 X射線 內(nèi)部裂紋、未焊透、氣孔及夾渣等 ～ 60 mm 能檢驗焊縫尺寸大于厚度 1﹪～ 2﹪的缺陷 焊接接頭表面不需要加工，正反兩個面都必須是接近的 適用于一般的金屬和非金屬焊件，不適用于鍛件及軋制或拉制的型材 r射線 ～150mm 較 X射線低，一般約為焊縫厚度的 3﹪ 高能射線 25～600mm 較 X射線、 r射線高，一般可達到小于焊縫厚度的 1﹪ 超聲波探傷 內(nèi)部裂紋、未焊透、氣孔及夾渣等 焊接厚度上幾乎并不受限，下限，一能檢驗出直徑大于 1mm 以上的氣孔、夾渣，檢驗裂紋時靈表面一般需要加工至～ 以保證同探頭適用于管材、棒材和鍛件焊縫西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 27 般為 8～10mm,最小可達 2 mm 敏 度較高，檢驗表面及近表面的缺陷時靈敏度較低 具有良好的聲耦合，但平整而僅有薄氧化層者也可探傷，如采用濕液或水層耦合法，則可檢驗表面粗糙的工件，可檢驗鋼板厚度約為1～ 的探傷檢驗 磁粉探傷 表面及近表面缺陷（如微細裂紋、未焊透及氣孔等）被檢驗表面最好與磁場正交 表面及近表面 與磁場強度大小和磁粉質(zhì)量有關 工件表面粗糙度細，則探傷靈敏度高，如有緊貼的氧化皮或薄層油漆，仍可探傷檢驗，對工件形狀無嚴格限制 限于鐵磁性材料 滲 透檢驗 貫穿表面的缺陷（如微細裂紋、氣孔等） 表面 缺陷寬度小于，深度小于 ～ 者檢驗不出 工件表面粗糙度細，則探傷靈敏度高，對工件形狀無嚴格限制，但要求完全去除油污及其他附著物 適用于各種金屬和非金屬焊件 表 不同能量的射線檢驗焊件的厚度 射線種類 能源類別 焊件厚度 X 射線 50KV ～ 100KV ～ 150KV ≤ 25 250KV ≤ 60 r 射線 鐳 60～ 150 鈷 60～ 150 銥 ～ 65 高 能射線 1MV 靜電加速器 25～ 130 西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 28 2MV 靜電加速器 25～ 230 24MV 電子感應加速器 60～ 600 表 射線檢測是利用 X射線或 r射線具有的可穿透物質(zhì)和在物質(zhì)中有衰減的特性來發(fā)現(xiàn)缺陷的一種無損檢測方法。射線檢測中應用的射線主要是 X射線和 r射線，它們都是波長很短的電磁波。 X 射線的波長為 ～ ， r 射線的波長為 ～ 。射線照相法是最基本的方法，是用 X射線或 r 射線穿透工件，以膠片作為記錄信息的無損檢測方法，主要通過射線底片上缺陷影像來反映焊縫內(nèi)部質(zhì)量 的。底片質(zhì)量的好壞直接影響對焊縫質(zhì)量評價的準確性，底片的質(zhì)量應符合 GB/T33231987 標準中的有關規(guī)定，質(zhì)量不符合要求的底片必須重新拍照。射線照相法也是目前在國內(nèi)外射線檢測中應用最為廣泛的一種射線檢測方法。射線檢驗常見缺陷的影像特征見表 。 射線檢驗常見缺陷的影像特征 缺陷種類 缺陷影像特征 氣孔 多數(shù)為圓形、橢圓形黑點，其中心處黑度較大，也有針狀、柱狀氣孔，其分布情況不一，有密集的、單個的和鏈狀的 夾渣 形狀不規(guī)則，有點、條、塊等，黑度變化不均勻。一般條狀夾渣都與焊縫平行或與未焊透 、未熔合混合出現(xiàn) 未焊透 在底片上呈現(xiàn)規(guī)則的，甚至直線的黑色線條，常伴有氣孔和夾渣，在 V 形、 X 形坡口的焊縫中根部未焊透出現(xiàn)在焊縫中間， K 形坡口則偏離焊縫中心 未熔合 一般焊縫一側平直，另一側有彎曲，黑度淡而均勻，時常伴有夾渣。曾間未熔合影像不規(guī)則，且不易分辨 裂紋 一般呈直線或略有鋸齒狀的細紋，輪廓分明，兩端尖細，中部稍寬，有時呈現(xiàn)樹枝影像 夾鎢 在底片上呈圓形或不規(guī)則的亮斑點，且輪廓清晰 表 ． 結束語 本論文 《 不銹鋼箱體焊接工藝設計 》經(jīng)過幾個月的收集資料，編寫，檢查，多次修改終于 完成了。論文中的許多思想和方法得益于老師的指導和啟發(fā)， 使我 很好的掌握和西安航空職業(yè)技術學院 畢業(yè)設計論文 29 應用 了 專業(yè)知識，并在設計中得以體現(xiàn)，同時也是對我們所學專業(yè)知識的又一次鞏固 、加深和擴展 。 從這次畢業(yè)設計所完成的過程中， 我明白了做學問要一絲不茍，對于出現(xiàn)的任何問題和偏差都不 能 輕視，正確 面對， 積極思考， 尋找有效 的 解決 途徑 。 做事情要有耐心和毅力， 正確對待自己的缺點和不足， 只要堅持就可以找到 解決問題的 思路。在工作中要學會與 人合作的態(tài)度，認真聽取別人的意見，這樣 才 可以事倍功半 。本 論文的完成為 我五 年 大學 生活 畫 上了一個完美的句號，也為 我 將來的人生之路 做 了一個很好的鋪墊 。 謝 辭 在整個畢業(yè)設計中，我得到了 張凌云 老師的熱心指導和幫助 。