【正文】
定的使用條件下和預期的使用壽命內(nèi),焊接接頭都不會發(fā)生破損,避免危險事故的發(fā)生,這是實施焊接檢驗的根本目的。誠然,迅速發(fā)展現(xiàn)代焊接技術,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,應力分布又復雜,制造過程中亦做不到絕對的不產(chǎn)生焊接缺陷,更不能排除產(chǎn)品在役 用和發(fā)展合理而先進的焊接檢驗技術。隨著鍋爐、壓壓力容器、化工機械、海洋構造物、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、復雜。15MnNbR鋼常用的熱處理制度有消除應力退火。C)100~150牌號直徑極性電流(A)層間溫度(186。在保證焊縫成型良好的情況下不必對線能量作過多的限制。線能量對焊接質(zhì)量影響之大小與被焊金屬的焊接性有關,主要取決于金屬在焊接參數(shù)變化時對接頭的性能及裂紋率影響的程度。可根據(jù)焊條直徑先任選一個焊接電流進行試焊,在焊接過程中觀察熔池的變化情況,液態(tài)熔渣和鐵水的分離情況,飛濺的大小,焊條是否發(fā)紅,焊縫成形是否良好,焊后脫渣性是否好等因素來選擇焊接電流。選擇焊接電流應考慮的因素很多,如焊條直徑、藥皮類型、工件厚度、接頭形式、焊接位置和焊道層次等。故應根據(jù)焊條剩余部分的藥皮溫度確定焊接電流的上限。C時較好。實驗結果表明,在電弧熱和電阻熱的共同作用下,焊條剩余部分的溫度與長度成反比,焊條剩余部分越短,溫度越高。焊接電流主要影響焊縫的熔深,對焊縫寬度和余高影響不大。通常根據(jù)工件厚度、焊道層次和焊縫的空間位置選用焊條直徑。C 保溫時間/h J556RH 400 1 為了提高生產(chǎn)率,應盡可能選用直徑較大的焊條和焊絲。當接頭鈍邊較小,間隙較大,焊打底焊道時,按表中下限選用焊條直徑。E5516G屬于低氫鈉型堿性焊條,具有良好的力學性能和抗裂性能,可全位置焊接。焊一般低合金鋼主要按等強度原則選用強度等級相同或稍低的焊條, 重要結構選用低氫型堿性焊條。它們的焊接工藝參數(shù)包括:焊條、焊絲的種類、牌號和直徑;焊劑的種類和牌號;焊接電流的種類、極性和大?。缓附与妷?;焊接速度;焊道層數(shù)和每層焊道數(shù)目等。各種工藝參數(shù)的選擇是以生產(chǎn)率、焊接材料、焊縫位置和形狀,設備情況等為基礎的。一般可采用氧乙炔火焰或其他加熱方式,,應適當提高預熱溫度;結構比較復雜、接頭拘束度大時,亦應提高預熱溫度。預熱溫度受母材強度、焊條類型、坡口形式、環(huán)境溫度等因素的影響,并可利用其中有關經(jīng)驗公式進行初步估算。焊條焊劑應妥善保管,在使用前,應嚴格按工藝規(guī)程的規(guī)定進行烘干這對保持焊縫金屬的低氫含量至關重要的。焊接材料在使用前應作適當?shù)念A處理。這些油漆不一定要去除,要看對焊接質(zhì)量有無影響,有影響的涂料一定要去除,沒有影響的涂料可以不除掉。對焊縫質(zhì)量要求較高的焊件,焊前最好用丙酮擦凈坡口表面。 采用不適當?shù)钠驴谛问饺菀桩a(chǎn)生較大的焊接變形,如果坡口形式適宜,工藝合理,則可有效地減小焊接變形。因此,從坡口加工的難易程度出發(fā),能采用V型坡口或雙V型坡口就不易采用U型或雙U型坡口等加工工藝較復雜的坡口類型。對不能翻轉(zhuǎn)的構件或內(nèi)徑較小的容器、轉(zhuǎn)子及軸類零件的對接焊縫,為了避免大量的仰焊和不能或不便從內(nèi)側施焊,易采用V型或U型坡口。 可焊性是選擇坡口形式的重要原則之一。坡口形式和尺寸的選擇,主要根據(jù)被焊板材的厚度、焊接方法接頭的力學和冶金性能要求,以及施工條件等。在熔合比較大時,母材中部分Mn、Si進入焊縫,從而可保證焊縫金屬的力學性能與母材相匹配。15MnNbR鋼焊接時一般選用焊絲H08MnA焊劑HJ404。因此,在選擇焊條時的主要依據(jù)是保證焊縫與母材的強度級別相匹配。熔敷金屬中ωC低于母材即可保證焊縫與母材等強。為了消除冷卻速度高對性能帶來的不利影響,必須調(diào)整焊縫的化學成分。一般來說,焊縫金屬的強度是較易保證的,關鍵在于保證強度的同時獲得良好的塑性和韌性。如中溫強度、耐大氣腐蝕等。15MnNbR屬于低合金鋼,主要用于制造各類中低壓壓力容器等受力構件,要求焊接接頭具有足夠的強度,適當?shù)那龋銐虻捻g性和低的時效敏感性,既具有與產(chǎn)品技術條件相適應的力學性能。4由于埋弧焊電弧的電場強度較大,電流小100A時,電弧的穩(wěn)定性不好,因此不適合焊接厚度小于1mm的薄板。2由于埋核焊焊劑的主要成分是氧化錳、二氧化硅等金屬及非金屬氧化物,難以用來焊接鋁、鈦等氧化性較強的金屬及其合金。埋弧焊已廣泛用于碳鋼、低合金結構鋼和不銹鋼的焊接。因此,它特別適于焊接大型工件的直縫或環(huán)縫。 埋弧焊可以采用較大的焊接電流。在電弧熱的作用下,上部分焊劑熔化熔渣并與液態(tài)金屬發(fā)生冶金反應。但是它主要是采用手工操作,焊工的勞動強度較大.埋弧焊是以連續(xù)送給的焊絲作為電極和填充金屬。 手弧焊設備簡單、輕便,操作靈活。涂料在電弧熱作用下一方面可以產(chǎn)生氣體以保護電弧,另一方面可以產(chǎn)生熔渣覆蓋在熔池表面,防止熔化金屬與周圍氣體的相互作用。手弧焊是各種電弧焊方法中發(fā)展最早、目前仍然應用最廣的一種焊接方法。通常是根據(jù)產(chǎn)品的結構特點、批量、生產(chǎn)條件及經(jīng)濟效益等綜合效果來選擇焊接方法。HAZ區(qū)的組織軟化隨著焊接線能量的增加和預熱溫度的提高而加重,但一般其軟化區(qū)的抗拉強度仍高于母材標準值的下限要求,所以這類鋼的熱影響區(qū)軟化問題只要工藝得當,不致影響其接頭的使用性能。所以焊接時,應將線能量限制在一定范圍。焊接線能量對15MnNbRWM和HAZ性能有重要影響,15MnNbR易淬硬,線能量過小,HAZ會出現(xiàn)馬氏體引起裂紋;線能量過大,WM和HAZ的晶粒粗大會造成接頭脆化。(2)焊縫和熱影響區(qū)脆化 焊接是不均勻的加熱和冷卻過程,從而形成不均勻組織。GB1501998《鋼制壓力容器》作出規(guī)定,圓筒鋼材厚度δs符合以下條件:碳素鋼、16MnR的厚度不小于圓筒內(nèi)徑Di的3%;%。應變時效脆化會使鋼材塑性降低,脆性轉(zhuǎn)變溫度提高,從而導致設備脆斷。但對于MnMoNb和MnMoV系15MnNbR,如07MnCrMoVR,由于Nb、V 、Mo是促使再熱裂紋敏感性較強的元素,因此這一類鋼在焊后熱處理時應注意避開再熱裂紋的敏感溫度區(qū),防止再熱裂紋的發(fā)生。一般認為,其產(chǎn)生是由于焊接高溫使HAZ附近的V、Nb、Cr、Mo等碳化物固溶于奧氏體中,焊后冷卻時來不及析出,而在PWHT時呈彌散析出,從而強化了晶內(nèi),使應力松弛時的蠕變變形集中于晶界。而且這類裂紋有一定的延遲性,其危害極大。正火 15MnNbR鋼焊接性%,合金元素總量一般不超過5%。其化學成分和力學性能見表3和表4。這種鋼碳當量(Ceq),屬于有淬硬傾向的鋼,必須控制焊接熱輸入和采取預熱等工藝措施,以防冷裂紋的產(chǎn)生。電子束焊、激光束焊及等離子弧焊時,可采用對接接頭,且不用開波口,因此是理想的窄間隙焊接法,這是它們受到廣泛重視的重要原因之一。窄間隙焊接的主要技術關鍵是如何保證兩側熔透和保證電弧中心自動跟蹤處于坡口中心線上。無論接頭厚度如何,均可采用對接形式。其二,是減少坡口截面及熔敷金屬量,近10年來最突出的成就是窄間隙焊接。手弧焊中的鐵粉焊、重力焊、躺焊等工藝;埋弧焊中的多絲焊、熱絲焊均屬此類,其效果顯著?!√岣吆附由a(chǎn)率提高焊接生產(chǎn)率是推動焊接技術發(fā)展的重要驅(qū)動力。焊接專家系統(tǒng)是具有相當于專家的知識和經(jīng)驗水平,以及具有解決焊接專門問題能力范圍的計算機軟件系統(tǒng)。雖然目前智能化還處在初級階段,但有著廣闊前景,是一個重要的發(fā)展方向。為提高焊接過程的自動化程度,除了控制電弧對焊縫的自動跟蹤外,還應實時控制焊接質(zhì)量,為此需要在焊接過程中檢測焊接坡口的狀況,如熔寬、熔深和背面 焊道成形等,以便能及時地調(diào)整焊接參數(shù),保證良好的焊接質(zhì)量,這就是智能化焊接。目前,計算機模擬技術已用于焊接熱過程、焊接冶金過程、焊接應力和變形等的模擬;數(shù)據(jù)庫技術被用于建立焊工檔案管理數(shù)據(jù)庫、焊接符號檢索數(shù)據(jù)庫、焊接工藝評定數(shù)據(jù)庫、焊接材料檢索數(shù)據(jù)庫等;在焊接領域中,CAD/CAM的應用正處于不斷開發(fā)階段,焊接的柔性制造系統(tǒng)也已出現(xiàn)。這些系統(tǒng)均在電弧焊、壓焊和釬焊等不同的焊接方法中得到應用。由于焊接所消耗的能源很大,所以出現(xiàn)了不少以節(jié)能為目標的新技術,如太陽能焊、電阻點焊中利用電子技術的發(fā)展來提高焊機的功率因數(shù)等 計算機在焊接中的應用弧焊設備微機控制系統(tǒng),可對焊接電流、焊接速度、弧長等多項參數(shù)進行分析和控制,對焊接操作程序和參數(shù)變化等作出顯示和數(shù)據(jù)保留,從而給出焊接質(zhì)量的確切信息。當前,新興工業(yè)的發(fā)展迫使焊接技術不斷前進,如微電子工業(yè)的發(fā)展促進了微型連接工藝和設備的發(fā)展;陶瓷材料和復合材料的發(fā)展促進了真空釬焊、真空擴散焊、噴涂以及粘接工藝的發(fā)展。氣體保護焊設備、焊材、輔件基本實現(xiàn)國內(nèi)供給,逐漸形成了我國氣體保護焊產(chǎn)業(yè)。我國借助國外氣體保護焊成熟技術和生產(chǎn)工藝,形成了我國大型金屬結構行業(yè)以氣體保護焊為主的生產(chǎn)能力,從根本上改變了重型機械金屬結構行業(yè)的制造技術水平,推動了我國氣體保護焊技術的發(fā)展??梢哉f氣體保護焊工藝方法伴隨著重型機械金屬結構行業(yè)焊接技術的發(fā)展而壯大。 20世紀50年代開始使用埋弧自動焊和電渣焊工藝方法,主要用于一些厚板對接、工型梁及筒體焊接。 焊接結構件以其獨特的優(yōu)勢,已取代了鉚接結構,替代了鑄造結構,成為重型機械行業(yè)金屬結構設備的主導結構。近年來,隨著國家重點工程的發(fā)展和產(chǎn)品結構的調(diào)整,焊接用鋼的種類品種大幅度提高,隨著鋼材種類和品種的不斷增多,焊接件的年產(chǎn)量大幅度提高。 行業(yè)制造骨干企業(yè)如第一重型機械集團有限公司、第二重型機械集團有限公司、太原重型機械集團有限公司、大連重工起重機集團有限公司、中信重型機械有限公司、鄭州煤機廠、北京煤機廠、上海振華港口機械公司、齊齊哈爾第二機床廠等,主要制造大型橋式和門式起重機、4~35m3機械式挖掘機、1~6m3液壓挖掘機、大型加壓氣化爐、加氫反應器、大型舞臺設備、航天發(fā)射塔架、焦爐機械設備、螺旋焊管設備以及大型減速機、提升機、堆取料機、軋鋼鍛壓設備、氧氣瓶壓機、水泥設備、粉磨、破碎機械、水利、工程機械、液壓支柱、港口機械及環(huán)保設備等大型設備。 但總體來說,我國重型機械制造中勞動工資低廉的優(yōu)勢正在被生產(chǎn)效率低下、質(zhì)量成本高昂的巨大差距所抵消,這應引起我們的足夠重視。目前,這些國家及地區(qū)采用焊接結構件的比例日趨增大,其中自動化、機械化的氣體保護焊及多絲埋弧焊等高效焊接工藝方法消耗的焊接金屬材料約占全部焊材總量的50~70%,其焊接生產(chǎn)采用機械化、自動化、高效的焊接工藝方法,帶來焊接生產(chǎn)效率高、焊接質(zhì)量好的效果,國際競爭力強。 發(fā)展至今,我國的重型機械焊接技術與美國(如Pamp。 行業(yè)焊接技術現(xiàn)狀 根據(jù)有關調(diào)查,機械制造業(yè)金屬結構用鋼量約占用鋼量的45%,鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展,給我國焊接行業(yè),尤其是重型機械金屬結構行業(yè)焊接技術的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了很大的發(fā)展空間。而歐美和原蘇聯(lián)焊接結構用鋼占其用鋼量的60%左右,日本超過70%。據(jù)國際鋼鐵協(xié)會(IISI)統(tǒng)計。近年來,隨著國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展,我國重型機械金屬結構制造業(yè)取得了令人矚目的成就。至此電阻焊進入實用階段。 1951年蘇聯(lián)的巴頓電焊研究所創(chuàng)造電渣焊,成為大厚度工件的高效焊接法。40年代,為適應鋁、鎂合金和合金鋼焊接的需要,鎢極和熔化極惰性氣體保護焊相繼問世。 在此期間,美國的諾布爾利用電弧電壓控制焊條送給速度,制成自動電弧焊機,從而成為焊接機械化、自動化的開端。 20世紀初,碳極電弧焊和氣焊得到應用,同時還出現(xiàn)了薄藥皮焊條電弧焊,電弧比較穩(wěn)定,焊接熔池受到熔渣保護,焊接質(zhì)量得到提高,使手工電弧焊進入實用階段,電弧焊從20年代起成為一種重要的焊接方法。 19世紀初,英國的戴維斯發(fā)現(xiàn)電弧和氧乙炔焰兩種能局部熔化金屬的高溫熱源;1885~1887年,俄國的別納爾多斯發(fā)明碳極電弧焊鉗;1900年又出現(xiàn)了鋁熱焊。 古代焊接技術長期停留在鑄焊、鍛焊和釬焊的水平上,使用的熱源都是爐火,溫度低、能量不集中,無法用于大截面、長焊縫工件的焊接,只能用以制作裝飾品、簡單的工具和武器。中世紀,在敘利亞大馬士革也曾用鍛焊制造兵器。 戰(zhàn)國時期制造的刀劍,刀刃為鋼,刀背為熟鐵,一般是經(jīng)過加熱鍛焊而成的。經(jīng)分析,所用的與現(xiàn)代軟釬料成分相近。中國商朝制造的鐵刃銅鉞,就是鐵與銅的鑄焊件,其表面銅與鐵的熔合線婉蜒曲折,接合良好。 Abstract The design of steel storage tanks 15MnNbR body to do the welding process design are discussed. 15MnNbR through the performance of the welding, heat treatment and physical properties as described in 15MnNbR defines the basic design ideas and the direction of college students visited the acquisition of knowledge and the ability to apply knowledge and try to put forward some of the theoretical explanation. Papers the main contents include the following four parts: first part of the position and properties of steel, welding of (the cause of the problem at all, or the impact of factors or preventive measures)。第三部分通過焊接工藝評定分析,考察了對大學生 的基本知識做了有機的考察和梳理 并在與前人研究結果對比分析的基礎上, 選擇最優(yōu)15MnNbR鋼質(zhì)儲油罐本體的焊接解決方法 具體 研究了15MnNbR鋼質(zhì)儲油罐本體的焊接的各種方法。第二部分基于焊接工藝的擬定的宗旨。通過對15MnNbR的焊接性能,熱處理及