【正文】 母材 母材合格彎曲試驗(yàn) 側(cè)彎均未見超標(biāo)缺陷合格缺口位置焊縫16MnR側(cè)20MnMoNb側(cè)Akv/J（20）℃113122114147200192174188215平均值116180192 4 焊接工藝評(píng)定 焊接工藝評(píng)定的意義、目的在焊接結(jié)構(gòu)制造工藝擬訂好，焊縫施焊前要進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，這是從焊接工藝角度保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施，使制造出來(lái)的接頭滿足所要求的性能。焊接工藝評(píng)定的目的在于驗(yàn)證焊接工藝（指導(dǎo)書）的正確性，焊接工藝正確與否的標(biāo)志在于焊接接頭的使用性能是否符合要求。若使用性能符合要求，則證明所擬訂的焊接工藝是正確的，當(dāng)用于產(chǎn)品時(shí)，則產(chǎn)品焊接接頭的使用性能同樣可以滿足要求。壓力容器焊接工藝所包括的內(nèi)容相當(dāng)廣泛，并且任何一種主要焊接參數(shù),如焊接電流、焊接電壓、焊接速度、預(yù)熱溫度、層間溫度、焊接材料的牌號(hào)或成分、焊后熱處理溫度和保溫時(shí)間、焊件厚度個(gè)焊接位置的改變,都會(huì)對(duì)接頭的性能產(chǎn)生較大的影響,因此對(duì)于所編制的并將用于生產(chǎn)的每項(xiàng)焊接工藝應(yīng)作相應(yīng)的評(píng)定。焊接工藝評(píng)定的主要內(nèi)容是按準(zhǔn)備采用的焊接工藝，在接近實(shí)際生產(chǎn)的條件下焊制模擬產(chǎn)品接頭的試板，并從焊成的試板中按產(chǎn)品的技術(shù)條件截取拉力、彎曲和沖擊韌性試樣。并將焊接條件變化是否影響焊接接頭力學(xué)性能作為是否需要重新評(píng)定焊接工藝的判斷準(zhǔn)則，評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則也是根據(jù)這一判斷職責(zé)指定的。如果所有試樣的檢驗(yàn)結(jié)果全部符合技術(shù)要求，則證明所編制的焊接是可性的，可根據(jù)工藝評(píng)定報(bào)告擬訂正式的焊接工藝細(xì)則卡。如果檢驗(yàn)的項(xiàng)目中某一項(xiàng)或幾項(xiàng)不合格，則說(shuō)明該工藝不能用于生產(chǎn)，需要重新編制再作焊接工藝試驗(yàn)，直至全部項(xiàng)目合格。 焊接工藝評(píng)定的一般過(guò)程 由具有一定專業(yè)知識(shí)和有相當(dāng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的焊接工藝人員，根據(jù)鋼材的焊接性能實(shí)驗(yàn)，結(jié)合產(chǎn)品特點(diǎn)、制造工藝條件來(lái)擬訂焊接工藝指導(dǎo)書。 由技術(shù)熟練的焊工根據(jù)焊接工藝指導(dǎo)書的內(nèi)容及有關(guān)參數(shù)規(guī)定對(duì)樣板進(jìn)行施焊。 按照焊接工藝指導(dǎo)書和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)樣板進(jìn)行施焊后，檢驗(yàn)及測(cè)定試樣性能，填寫焊接工藝評(píng)定報(bào)告。如果評(píng)定不合格，應(yīng)修改焊接工藝指導(dǎo)書繼續(xù)評(píng)定，直到評(píng)定合格。 16MnR與20MnMoNb的焊接工藝評(píng)定本課題主要研究的是16MnR與20MnMoNb鋼的焊接工藝評(píng)定。 16MnR鋼的力學(xué)性能鋼號(hào)板厚/mm狀態(tài)拉伸性能彎曲180176。沖擊性能σs/MPaσb/MPaδs/%溫度沖擊功Akv/J16MnR616熱軋或熱處理≥345510655≥21d=2a室溫 ≥27橫向1725≥325490635≥20d=3a2636≥305490635≥19d=3a3860≥285490620≥19d=3a60100≥265450590≥18d=3a：①焊接方法為：手工電弧焊和埋弧自動(dòng)焊。②焊接材料為：焊條為J507(),焊絲H08Mn2SiA (),③焊接位置為：平焊，從左向右施焊。④焊接接頭見焊接工藝卡。⑤：焊道名稱填充金屬焊材直徑焊接電流電弧電壓/V焊接速度/cm/min極性 /A打底H08Mn2SiA直流正接110～13020～2510～15填充J507直流正接150～18022～2610～15蓋面J507直流正接150～18022～2610～15⑥焊前除銹、脫脂。焊條焊前烘干。為驗(yàn)證焊接工藝的可行性，可按照J(rèn)B4708—2000《鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定》的規(guī)定，對(duì)焊縫的焊接工藝進(jìn)行評(píng)定。 根據(jù)焊接性試驗(yàn)方法按GB/—1984《焊接性試驗(yàn) 斜Y形坡口焊接裂紋試驗(yàn)方法》的規(guī)定進(jìn)行，試板尺寸：按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行坡口加工)試板加工為X的坡口。根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際需要進(jìn)行焊條電弧焊的工藝評(píng)定，焊前對(duì)試板進(jìn)行了預(yù)熱，預(yù)熱的方式采用履帶式電加熱帶，預(yù)熱溫度為140℃；焊接過(guò)程中嚴(yán)格控制道間溫度不低于180℃，并在焊后立即進(jìn)行了（250～300）℃*2h的消氫處理，無(wú)損檢測(cè)后還進(jìn)行了消除應(yīng)力處理，熱處理的溫度為640℃。焊接過(guò)程中嚴(yán)格控制了焊接熱輸入，焊條電弧焊為22 KJ/cm。（1）焊接前清理焊道兩側(cè)20mm范圍內(nèi)的油、銹等污物，先焊內(nèi)側(cè)焊縫，然后從外側(cè)清根，再焊外側(cè)焊縫；（2）焊前采用電加熱帶對(duì)焊條、焊縫進(jìn)行預(yù)熱；預(yù)熱寬度為坡口兩側(cè)不小于200mm范圍，電加熱帶放置在外側(cè)焊縫處，內(nèi)外用巖棉進(jìn)行保溫，預(yù)熱過(guò)程隨時(shí)用遠(yuǎn)紅外溫測(cè)議測(cè)溫，保證預(yù)熱溫度的均勻性，溫度升到200℃后斷電焊接；（3）每條焊縫焊完后，立即進(jìn)行（250～300）℃2h的消氫處理，以降低擴(kuò)散氫的含量，并促使焊縫晶界的有害雜質(zhì)進(jìn)一步彌散；減少因S，P雜質(zhì)偏析而導(dǎo)致裂紋，同時(shí)降低焊接接頭的強(qiáng)度，提高焊接接頭的沖擊韌性，避免延遲裂紋的產(chǎn)生；焊接后立即進(jìn)行去應(yīng)力熱處理，用電阻絲加熱，以每小時(shí)60℃的升溫速度，加熱到640℃，恒溫2小時(shí)后用超細(xì)玻璃棉保溫冷卻。焊件升溫期間，加熱區(qū)內(nèi)任意長(zhǎng)度為5O00mm內(nèi)的溫差不得大于120℃，焊件保溫期間，加熱區(qū)內(nèi)最高與最低溫差不得大于65℃。溫差采用紅外線測(cè)溫儀監(jiān)控。 焊接工藝要求1) 焊條必須嚴(yán)格按照焊條使用說(shuō)明書要求烘焙，并裝入保溫筒，隨用隨??；2) 焊接時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行短弧、直焊道不擺動(dòng)操作技術(shù)； 3) 控制道間溫度≤80℃；4) 采用分段跳焊法施焊，每段長(zhǎng)度600~800mm； 5) 根部焊道焊接時(shí)，應(yīng)保證兩側(cè)母材與墊板熔合良好；6) 焊接過(guò)程中對(duì)每段、每道焊縫都必須及時(shí)清渣，如發(fā)現(xiàn)裂紋、未熔合等缺陷，應(yīng)立即鏟除，并補(bǔ)焊，達(dá)到技術(shù)條件要求后再繼續(xù)焊接，直至焊滿整個(gè)坡口為止。 5 焊接檢驗(yàn)眾所周知，焊接結(jié)構(gòu)（件）在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著鍋爐、壓壓力容器、化工機(jī)械、海洋構(gòu)造物、航空航天器和原子能工程等向高參數(shù)及大型化方向發(fā)展，工作條件日益苛刻、復(fù)雜。顯然，這些焊接結(jié)構(gòu)（件）必須是高質(zhì)量的，否則，運(yùn)行中出現(xiàn)事故必將造成慘重的損失。誠(chéng)然，迅速發(fā)展現(xiàn)代焊接技術(shù)，已能在很大程度上保證其產(chǎn)品質(zhì)量，但由于焊接接頭為一性能不均勻體，應(yīng)力分布又復(fù)雜，制造過(guò)程中亦做不到絕對(duì)的不產(chǎn)生焊接缺陷，更不能排除產(chǎn)品在役 用和發(fā)展合理而先進(jìn)的焊接檢驗(yàn)技術(shù)。焊接檢驗(yàn)的主要作用如下：（件）制造質(zhì)量，保證其安全運(yùn)行，用焊接檢驗(yàn)控制缺陷和防止廢品產(chǎn)生，避免不合格品出廠。并在使用過(guò)程中不斷進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使焊接產(chǎn)品能在規(guī)定的使用條件下和預(yù)期的使用壽命內(nèi)，焊接接頭都不會(huì)發(fā)生破損，避免危險(xiǎn)事故的發(fā)生，這是實(shí)施焊接檢驗(yàn)的根本目的。，提高產(chǎn)品質(zhì)量，焊接檢驗(yàn)可以評(píng)定制造工藝正確與否。同時(shí)，在制定焊接工藝時(shí)也可預(yù)先制備試樣，利用焊接檢驗(yàn)技術(shù)選擇最佳工藝程序，使焊縫達(dá)到規(guī)定的質(zhì)量等級(jí)要求。，正確進(jìn)行安全評(píng)定，由于焊接檢驗(yàn)貫穿于焊接生產(chǎn)的全過(guò)程，這就可能避免出現(xiàn)產(chǎn)品最后報(bào)廢的現(xiàn)象，大減少了原材料加工和工時(shí)的浪費(fèi)，以及因拖延工期而帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，無(wú)疑會(huì)帶來(lái)顯著的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。，促使焊接技術(shù)的更廣泛應(yīng)用。尤其是16MNR管道的焊接，是工藝管道焊接的難點(diǎn)。根據(jù)一些企業(yè)提供的技術(shù)資料，我們對(duì)其進(jìn)行焊接工藝評(píng)定，確定采用手弧焊，埋弧焊焊接工藝。焊后，經(jīng)X射線探傷檢驗(yàn)，質(zhì)量一次合格率達(dá)98％，對(duì)16MNR鋼管道焊接，我們采取焊接前預(yù)熱、焊后保溫緩冷的質(zhì)量控制措施，保證了焊縫質(zhì)量符合設(shè)計(jì)文件的規(guī)定。為了保證金屬焊接結(jié)構(gòu)質(zhì)量所采取的檢驗(yàn)措施。可分三個(gè)階段:焊前檢驗(yàn)、焊接過(guò)程中檢驗(yàn)和焊后成品檢驗(yàn)。 焊接前的檢驗(yàn)焊接前的檢驗(yàn)包括原材料檢驗(yàn) 、焊件備料檢、焊件裝配檢查和其他工作的檢查。 原材料檢驗(yàn)包括被焊金屬質(zhì)量檢驗(yàn)和焊接材料檢驗(yàn)。對(duì)于被焊金屬，根據(jù)金屬材料的型號(hào)、出廠質(zhì)量檢驗(yàn)證明書加以鑒定，同時(shí)還須作外部檢驗(yàn)和抽樣復(fù)核，以檢查在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的外部缺陷和防止型號(hào)差錯(cuò)。對(duì)于沒有出廠證或新使用的材料，必須進(jìn)行化學(xué)成分分析、力學(xué)性能試驗(yàn)和焊接性試驗(yàn)后才能投產(chǎn)使用。對(duì)于焊絲，應(yīng)進(jìn)行化學(xué)成分校核、外部檢查和直徑測(cè)量。焊絲表面不應(yīng)有氧化皮、銹和油污等。對(duì)干焊條，首先檢查其外表質(zhì)量，然后檢驗(yàn)其熔教金屬化學(xué)成分和力學(xué)性能是否符合要求，焊接性能是否合格。對(duì)于焊劑，檢驗(yàn)其顆粒度、水分及焊接性能。焊劑要與焊絲配合使用才能保證焊縫金屬的化學(xué)成分和力學(xué)性能，焊接不同種類的鋼材，或不同的性能要求，要采用相應(yīng)的焊劑配合。 焊件備料是從投料開始，經(jīng)過(guò)劃線、標(biāo)記移植、下料、坡口加工和坡口及其邊緣清理，各工序均須檢驗(yàn)合格。 裝配質(zhì)量是決定焊接質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，焊件裝配檢查包括：零件位置、焊縫位置、坡口形狀和尺寸、坡口的清理質(zhì)量、裝配工藝(錯(cuò)邊量、預(yù)熱、裝配順序、定位焊縫質(zhì)量、裝配件材質(zhì))等。其他工作的檢查包括焊工資格的檢查、焊接電源的檢查、焊接工具的檢查、焊接環(huán)境的檢查等。 焊接過(guò)程中的檢驗(yàn) 即焊接電流、焊接電壓、焊接速度、電源的種類和極性、焊接順序、焊接的道數(shù)和層數(shù)等正確與否。 焊后成品檢驗(yàn) 能夠直觀檢查的焊接缺陷有咬邊、焊瘤、燒穿、未焊透、表面氣孔、未熔合和表面裂紋等。 常用的有射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透探傷等。射線探傷和超聲波探傷用來(lái)檢查金屬焊接接頭內(nèi)部缺陷，如裂紋、氣孔、夾渣、未焊透和未熔合等。磁粉探傷用來(lái)檢查鐵磁性材料的表面微裂紋及淺表層缺陷。滲透探傷用來(lái)檢查各種材料表面微裂紋。此外，無(wú)損探傷方法中還有聲發(fā)射檢測(cè)、中子探傷、全息探傷和液晶探傷等。 檢查接頭有無(wú)漏水、漏氣、漏油和滲油等現(xiàn)象。常用的有煤油試驗(yàn)、載水試驗(yàn)、氣密性試驗(yàn)和水壓試驗(yàn)等。 將水、油、氣等充入容器內(nèi)徐徐加壓，以檢查其泄漏、耐壓、破壞等情況，通常采用水壓試驗(yàn)。 常用的有焊縫和接頭拉伸試驗(yàn)、沖擊試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)和硬度試驗(yàn)等，測(cè)定焊縫和接頭的強(qiáng)度、塑性、韌性和硬度等。 包括宏觀檢驗(yàn)和微觀檢驗(yàn)兩種。宏觀檢驗(yàn)可檢查該斷面上裂紋、氣孔、夾渣、未熔合和未焊透等缺陷，微觀檢驗(yàn)可以確定焊接接頭各部分的顯微組織特征、晶粒大小、接頭的顯微缺陷(裂紋、氣孔、夾渣等)和組織缺陷(如合金鋼中的淬火組織、鑄鐵中的白口、 鋼中的氧化物、氮化物夾雜和過(guò)燒現(xiàn)象等)。 檢驗(yàn)焊縫金屬化學(xué)成分是否符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)某些要求耐腐蝕的構(gòu)件要進(jìn)行抗腐蝕性試驗(yàn)。對(duì)于熔焊缺陷、壓焊缺陷和釬坪缺陷等不同類型缺陷，應(yīng)采用相應(yīng)的檢驗(yàn)內(nèi)容和檢驗(yàn)方法。焊接結(jié)構(gòu)經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)缺陷后，應(yīng)進(jìn)行焊接結(jié)構(gòu)安全評(píng)定，以確定結(jié)構(gòu)是否可以使用。 焊縫返修和合格焊縫對(duì)于無(wú)損探傷中發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷需要返修時(shí)，應(yīng)視缺陷性質(zhì)及范圍大小、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況來(lái)決定返修工藝。如果缺陷范圍大，則應(yīng)采用原材料、原工藝進(jìn)行打磨修補(bǔ)；如果缺陷范圍小，則可采用鎳基焊接材料進(jìn)行修補(bǔ)，修補(bǔ)后，可不再進(jìn)行焊后熱處理。焊縫修補(bǔ)必須經(jīng)焊接工程師確認(rèn)。結(jié) 論 16MnR與20MnMoNb的焊接采用以上的焊接工藝方案進(jìn)行了手工電弧焊試焊，是含結(jié)果表明:只要工藝合理，焊接就可以得到優(yōu)質(zhì)接頭；異種鋼的焊接可以手工電弧焊焊接；為了保證焊縫性能同母材匹配且具有較高的熱強(qiáng)性，關(guān)鍵要嚴(yán)格控制焊后熱處理工藝。對(duì)于異種鋼焊接，焊材必須滿足的化學(xué)成分相匹配，才能獲得設(shè)計(jì)要求的焊接接頭。正確的選擇熱處理溫度和保溫時(shí)間，是保證焊縫獲得良好機(jī)械性能的關(guān)鍵。在焊接生產(chǎn)中應(yīng)該嚴(yán)格控制焊接參數(shù)以防止出現(xiàn)層狀撕裂、焊縫熱裂紋、回火脆化、冷裂紋和再熱裂紋等焊接缺陷。致謝首先感謝本人的導(dǎo)師崔國(guó)明老師，他對(duì)我的仔細(xì)審閱了本文的全部?jī)?nèi)容并對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容提出了許多建設(shè)性建議。崔國(guó)明老師淵博的知識(shí)，誠(chéng)懇的為人，使我受益匪淺，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，特別是遇到困難時(shí)，他給了我鼓勵(lì)和幫助，在這里我向他表示真誠(chéng)的感謝！感謝母?！幽蠙C(jī)電高等?？茖W(xué)校的辛勤培育之恩！感謝材料工程系給我提供的良好學(xué)習(xí)及實(shí)踐環(huán)境，使我學(xué)到了許多新的知識(shí)，掌握了一定的操作技能。感謝和我在一起進(jìn)行課題研究的同窗王海勇同學(xué)，和他在一起討論、研究使我受益非淺。最后，我非常慶幸在三年的的學(xué)習(xí)、生活中認(rèn)識(shí)了很多可敬的老師和可親的同學(xué)，并感激師友的教誨和幫助！參考文獻(xiàn)[1] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，1985[2] [M].北京：冶金工業(yè)出版社，1992[3] 張貴鋒，張建勛，[J]電焊機(jī),[4] (第一冊(cè))焊接方法及設(shè)備[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001[5] 周振豐，[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版杜，1987[6] 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