【正文】 ~ ~ — — — — — — ≤ ≤ 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 3 將 16MnR 所含化學(xué)成分的相應(yīng)數(shù)值代入上式，計(jì)算其碳當(dāng)量。 當(dāng) CE=%～ %，鋼的淬硬傾向逐漸增加，所以 16MnR 屬于有淬硬傾向的鋼。 16MnR 鋼碳當(dāng)量不高 ， 淬硬傾向小 ， 室溫下焊接一般不易產(chǎn)生冷裂紋。 16MnR 鋼在焊接時(shí)，不需要采取特殊的工藝措施，當(dāng)鋼板厚度較大，焊接接頭剛性拘束較大 或環(huán)境溫度過(guò)低時(shí)，可在焊接前進(jìn)行合理的預(yù)熱。特別是以鐵素體為基的 16MnR 鋼，鐵素體晶粒尺寸越細(xì)小，鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度將越向低溫方向移動(dòng)，一定低溫下的韌性值相應(yīng)提高。 焊接方法的選擇 焊接方法有三大類：即熔焊、壓焊、釬焊。實(shí)際常用的焊接方法有手工電弧焊、 TIG 焊、 MAG 焊、埋弧焊等。 焊條電弧焊作為焊接應(yīng)用中最廣泛的焊接方法，其操作簡(jiǎn)單，能夠?qū)臻g不同位、不同接頭形式的焊縫進(jìn)行焊接，所以此方法主要用在需要現(xiàn)場(chǎng)焊接的焊縫。焊條電弧焊的優(yōu)點(diǎn)：使用的設(shè)備比較簡(jiǎn)單、不需要輔助氣體保護(hù)、操作靈活適應(yīng)性強(qiáng)、適用范圍廣。焊條電弧焊可以采用交流也可以是直流焊接，而選用交流電源還是直流電源主要是根據(jù)所使用的焊條類型和沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 4 所要的焊接焊縫形式進(jìn)行選擇：低氫鈉型焊條必須選用直流弧焊電源，以保證電弧穩(wěn)定燃燒；酸性焊條雖然交、直流均可使用，但是一般選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且價(jià)格較低的交流弧焊電源；其次根據(jù)焊接產(chǎn)品所需要的焊接電流范圍和實(shí)際負(fù)載保持率；來(lái)選擇弧焊電源容量，即弧焊 電源的額定電流 [1]。主要用來(lái)焊罐體的環(huán)焊縫，罐壁與罐頂?shù)慕墙雍缚p，以及開(kāi)孔法蘭接管等焊縫的焊接。主要優(yōu)點(diǎn)是：生產(chǎn)效率高，埋弧焊所采用的焊接電流大，相電流密度也大，由于焊劑和熔渣的保護(hù)，電弧的熔透能力和焊絲的熔敷速度都大大提高，所以埋弧焊焊接可以不開(kāi)坡口一次熔深達(dá)到 20mm；焊接質(zhì)量高，由于熔渣焊劑的保護(hù)作用，是空氣不與熔敷金屬接觸，焊縫金屬含氮 量降低，而且熔池金屬凝固較慢，液體金屬和融化焊劑的冶金反應(yīng)更充分，減少焊縫中的氣孔產(chǎn)生，裂紋的可能性；勞動(dòng)條件好，埋弧焊弧光不外露，沒(méi)有弧光輻射，機(jī)械化的操作方法減輕手工操作強(qiáng)度。不適合焊接厚度小于 1mm 的薄板。也即電驅(qū)動(dòng)機(jī)械式弧焊機(jī)和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)式弧焊機(jī)，可以提供平特性、緩降特性、陡降特性、垂降特性的輸出。有 100%負(fù)載持續(xù)率。 本儲(chǔ)罐設(shè)計(jì)埋弧焊的焊縫要求焊縫質(zhì)量較高，所以采用可以提供更多特性曲線的直流電源。 焊接材料的選擇 焊接材料是焊接焊縫的填充材料，選擇不當(dāng)會(huì)使焊縫的使用性能和工藝性沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 5 能下降，影響儲(chǔ)罐的安全使用。 表 不同的焊接方法和焊接材料與母材的搭配關(guān)系 鋼號(hào) 焊條電弧焊 埋弧焊 焊條型號(hào) 牌號(hào)示例 牌號(hào) 焊劑 16MnR E5015 E5016 J507 J506 H08MnA H10Mn2 HJ430 SJ301 選擇焊條的時(shí)候要考慮： (1)對(duì)普通結(jié)構(gòu)鋼，通常要求焊縫金屬與母材等強(qiáng)度，應(yīng)選用熔敷金屬抗拉強(qiáng)度等于或稍高于母材的焊條； (2)對(duì)受到動(dòng)載荷和沖擊載荷的焊件，焊條除了滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)保證熔敷金屬具有較高的沖擊韌性和塑性，可選用塑、韌性較高的低氫焊條； (3)對(duì)結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、剛性大的厚大焊件，由于焊接過(guò)程中產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，易是焊縫產(chǎn)生裂紋，應(yīng)選用抗裂性能好的堿性低氫焊條；對(duì)受力不大、焊件部位難易清理干凈的焊件，應(yīng)選用對(duì)鐵銹、氧化皮、油污不敏感的堿性焊條；對(duì)受條件限制不能翻轉(zhuǎn)的焊件，應(yīng)選用適于全位置焊接的焊條； (4)在滿足焊件性能要求的情況下，應(yīng)選用工藝性能好的堿性焊條；在狹小或通風(fēng)條件差的場(chǎng)合，應(yīng)選用堿性焊條或低塵焊條；對(duì)焊 接工作量大的結(jié)構(gòu)，有條件時(shí)應(yīng)盡量采用高效焊條，或選用底層焊條、立向下焊條之類的專用焊條，以提高焊接生產(chǎn)效率。 2 埋弧焊 埋弧焊用的焊接材料是焊劑和焊絲。焊絲和焊劑的匹配是獲得高質(zhì)量焊縫的關(guān)鍵，低碳鋼應(yīng)按等強(qiáng)原則選用與母材相匹配的焊接材料。焊絲直徑為 。所以 1H =2m， 2H =4m， 3H =6m 21101 ][2 )]([ CCt DHgp ????? ???? （ ） 21202 ][2 )]([ CCt DHgp ????? ???? （ ） 21303 ][2 )]([ CCt DHgp ????? ???? （ ） 式中： P — 設(shè)計(jì)壓力： （ Mpa） ； iD — 罐的內(nèi)徑： 16000mm） ； t][? — 設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力 230（ Mpa） ； ? — 焊縫系數(shù)：查表得 ； 1C — 鋼板的負(fù)偏差 （ mm）； 2C — 腐蝕裕度 1C2? .0； 所以罐壁厚度從上到下一次為 ， , 焊接工藝參數(shù)的選擇 焊接工藝參數(shù)主要包括焊接電流， 焊接電壓，焊絲焊條直徑，焊接速度，焊 16)]([ ????? ?????? 16)]([ ????? ?????? 16)]([ ????? ??????沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 7 接層數(shù)等參數(shù)，其中焊接電流最為中要，其直接影響焊接熱輸入的，焊條焊絲直徑影響焊接電流的密度，也影響焊接速度和焊接層數(shù)。 表 不同空間位置、不同焊接坡口形式的焊接工藝參數(shù) 焊縫的空間位置 焊件厚度或焊角尺寸/mm 第一層焊縫 其他各層焊縫 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 立對(duì)接焊縫 ~10 90~120 120~160 90~120 120~160 ? 90~120 120~160 90~120 120~160 160~200 12~18 90~120 120~160 — — 120~160 橫對(duì)接焊縫 ? 90~120 140~160 90~120 140~160 120~160 從上表可以選擇焊條電弧焊的焊條直徑為 4mm。 表 焊絲直徑的選擇方法 選擇條件 參數(shù) 參數(shù)選擇范圍 焊件厚度選擇 工件厚度 5 6 7 10 11 12 焊絲直徑 4 4 4 4 4 4 焊接厚板時(shí)，為了高效，一般選用 4~5 的焊絲 從上表可以選擇埋弧焊的焊絲直徑為 4 mm。在實(shí)際生產(chǎn)中，焊接電流主要根據(jù)焊條直徑和焊接位置來(lái)選擇。表 給出了不同焊接位置的焊接電流和焊接直徑的關(guān)系。 埋弧焊時(shí)主要采用平焊，因此其焊接電流影響的因素主要是焊絲直徑，焊絲直徑不變，電流變化也不大，焊接電流與熔透深度之間的關(guān)系： H=Km I () H— 熔透深度（ mm）； Km— 熔透系數(shù)； I— 焊接電流（ A）。 焊接方式： I 形坡口雙面埋弧焊時(shí)，先焊?jìng)?cè)的焊接電流要小于后焊?jìng)?cè)的焊接電流 : 先焊?jìng)?cè)的焊接電流 = 10 0%)50~%40( ?? 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 9 后焊?jìng)?cè)的焊接電流 = 10 0%)70~%60( ?? （ ） 根據(jù)具體板厚適當(dāng)選擇，在工藝卡中體現(xiàn)。 電弧電壓越高，焊接能量越大，焊絲熔化速度就越快，焊接電流也就越大。 對(duì)于焊條電弧焊，使用低氫型堿性藥皮焊條時(shí)，電弧電壓應(yīng)控制在 20~22V。當(dāng)焊接電流調(diào)高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)提高電弧電壓。 根據(jù)《焊接技術(shù)手冊(cè)（上）》查得表 埋弧焊板厚與焊接電流與焊接電壓的關(guān)系。 dSn )~(1? () 式中 n — 焊接層數(shù) d — 焊條直徑 S1— 坡口深度 根據(jù)上式可以計(jì)算的本次焊接采用焊接層數(shù)為： 3 層。因此焊接層工件厚度/mm 焊絲直徑/mm 焊接順序 焊接電流 /A 電弧電壓 /V 焊接速度/ 6 4 正 380~420 30 58 反 430~470 30 55 沈陽(yáng)理工大學(xué)課程設(shè)計(jì)論文 10 數(shù)就只有一層。 選擇合適的焊接工藝參數(shù)，對(duì)提高焊接質(zhì)量和提高生產(chǎn)效 率是很重要 .焊接工藝參數(shù) (焊接規(guī)范 )是指焊接時(shí) ,為保證焊接質(zhì)量而選定的諸多物理量 . 典型的有焊接電流、焊接電壓（通常用電弧長(zhǎng)）、焊接速度、電源種類極性、坡口形式等等。 此外焊接參數(shù)還有焊接速度，負(fù)載持續(xù)率等。合適的焊接速度主要取決于焊條的熔化速度、所要求的焊縫尺寸、接縫的裝配間隙和焊接位置等。焊接速度太快，可能使焊道成型不良，容易引起未焊透和夾渣等缺陷。此外，焊接速度對(duì)焊縫及熱影