【正文】 數(shù) Pcm值（Pcm=C+(Mn+Cu+Cr)/20+Ni/60+Mo/15+V/10+5B）及焊件的厚度之和Tb。這種預(yù)熱溫度下，工人的操作條件極差，致使無(wú)法焊接。通過(guò)分析及討論厚度的覆蓋情況，我們選用厚度為40mm的，級(jí)別為E500的鋼板作試件，這樣一來(lái)，不僅給施焊帶來(lái)了方便，冷裂紋也比較好控制。超高強(qiáng)度鋼的焊接需要使用含氫量為H10或H5的低氫焊接材料。若用焊條修補(bǔ)缺陷時(shí)，必須使用含氫量為H5的超低氫焊條，且熱輸入大，效率低。層間溫度起著與預(yù)熱同樣的作用。為了確保立焊位置沖擊值在34J以上，其他位置在47J以上，我們選用小線能量的方法，也就是多層小焊道焊縫，這樣不僅可以使焊接熱影響區(qū)和焊縫金屬有較好的韌性，而且還可以減小焊接變形。t8/5對(duì)于焊接接頭熔合線處最薄弱的粗晶區(qū)沖擊韌性的影響很大，如果控制在10秒30秒之間，則熔合線處粗晶區(qū)能保證很好的沖擊韌性，甚至比母材還好。這類鋼的合金化原理就是在低碳的基礎(chǔ)上通過(guò)加入多種提高淬透性的合金元素來(lái)保證獲得強(qiáng)度高、韌性好的低碳馬氏體和部分下貝氏體的混合組織。我們選用的是焊后立即后熱，溫度為200℃，保溫2小時(shí)，隨后在空氣中冷卻下來(lái)。五．海洋平臺(tái)雙相不銹鋼管線的焊接雙相不銹鋼管以其優(yōu)良的耐腐蝕、高強(qiáng)度和易于加工制造等優(yōu)異性能在海洋平臺(tái)應(yīng)用比較普遍。雙相不銹鋼的良好耐腐蝕性能是因?yàn)槠渚哂需F素體和奧氏體的混合結(jié)構(gòu)。I 焊接工藝評(píng)定海洋平臺(tái)管線焊接工藝一般采用ASME IX標(biāo)準(zhǔn)。一般而言，用氬弧焊進(jìn)行底道焊可獲得優(yōu)良的底邊成型；用手工電弧焊或埋弧自動(dòng)焊填充可提高焊接效率，比較適合厚壁管材。按照ASNE IX QW一190標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)過(guò)外觀檢驗(yàn)和無(wú)損探傷合格后，對(duì)試件焊接接頭進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，比如拉伸(參考ASME Ⅸ QW一150)、冷彎(參考ASME Ⅸ QW一160)試驗(yàn)、沖擊(參考ASME IXQW一170)等，對(duì)照材料所采用的標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)定其力學(xué)性能。對(duì)于雙相不銹鋼的焊接工藝評(píng)定，還需要進(jìn)行金相試驗(yàn)和耐腐蝕性能試驗(yàn)，才能證明焊接質(zhì)量是否達(dá)到要求。雙相不銹鋼的鐵素體和奧氏體比例要與母材相近才能保證比其他不銹鋼有更優(yōu)良的抗氯化物腐蝕性能，金相試驗(yàn)就是通過(guò)金相分析確定焊縫鐵素體和奧氏體含量是否與母材相近。對(duì)每一個(gè)樣品取20個(gè)視場(chǎng)進(jìn)行觀察，觀察有沒有晶問(wèn)碳化物和沉淀相的形成，測(cè)量鐵素體相的百分比。所得的數(shù)據(jù)應(yīng)滿足雙相不銹鋼生產(chǎn)廠家推薦的要求。在10％FeCl。6H O溶液、溫度22~2 C條件下浸漬24小時(shí)后取出。要求在2O倍的放大鏡下沒有可見點(diǎn)蝕。具體方法和標(biāo)準(zhǔn)參見ASTM G48。焊工資質(zhì)按照ASME IX第Ⅲ章進(jìn)行焊接考試焊工才具有相應(yīng)的資質(zhì)。II 現(xiàn)場(chǎng)焊接現(xiàn)場(chǎng)焊接雙相不銹鋼除了嚴(yán)格按照認(rèn)可的工藝控制焊接參數(shù)外，還要執(zhí)行下列焊接注意事項(xiàng)和技巧，才能保證現(xiàn)場(chǎng)的焊接質(zhì)量。不能讓雙相不銹鋼與鋼材直接接觸，否則，由于粘有鋼材粉末或鐵屑，會(huì)造成點(diǎn)蝕。(3)要采用短弧焊、斷弧焊，打底最好采用氬弧焊。(5)要采用盡可能小的線能量．母材的熔化量要控制在焊縫斷面的35 9／6以下。厚度也相應(yīng)增加。如果需要，可采用拋光處理，石英砂磨刷等進(jìn)行表面焊后顏色處理，以提高抗腐蝕性。被擦傷部位須進(jìn)行打磨、探傷，然后酸化、鈍化處理。焊接底層收口處，應(yīng)將氬氣流量調(diào)節(jié)至5I ／min，待壓力降低后方可收口焊接，可防止收口處內(nèi)凹。雙相不銹鋼管線的焊接除了要滿足力學(xué)性能外，還要滿足耐腐蝕性能，所以焊接工藝要求比較特殊，對(duì)焊工能力和現(xiàn)場(chǎng)條件要求也比較高。六．海上平臺(tái)管節(jié)點(diǎn)6GR位置焊接工藝方法在海洋工程結(jié)構(gòu)的構(gòu)件中主要有T形、K形和Y形管節(jié)點(diǎn)，這些管節(jié)點(diǎn)中以6GR位置難度最大，6GR為帶有障礙環(huán)的管子傾斜45。角，位置固定不允許變動(dòng)，障礙環(huán)的外徑比厚壁管的外徑約大300 mm，且安裝在厚壁管外緣，距兩管接縫及厚壁管端面的距離≤13 mm。1 焊接工藝及參數(shù)管材選用20無(wú)縫鋼管，設(shè)備選用山東奧太ZX7—400STG逆變式焊機(jī)，直流反接電源，打底焊條為日本產(chǎn)單面焊雙面成形用焊條LB一52U，4,3．2 mm，填充及蓋面焊條為四川自貢大西洋CHE58—1焊條，4,3．2m m 。2 管子組對(duì)與定位焊接管的組對(duì)與定位是保證6GR焊接質(zhì)量和管接頭背面成形良好的關(guān)鍵，如果坡口形式、組對(duì)間隙和鈍邊大小合適，易造成下塌、焊瘤及未焊透等缺陷。3 6GR操作特點(diǎn)及難點(diǎn)6GR管子有障礙環(huán)，兩管內(nèi)壁厚度相差6 mm，技術(shù)要求管子反面成形和厚壁管內(nèi)平齊，實(shí)際上反面成形是一個(gè)全焊透角焊縫形式，打底焊難度極大，通過(guò)大量摸索實(shí)踐，找到一套切實(shí)可行方法，使之達(dá)到要求。焊條在過(guò)6點(diǎn)鐘位置約5mm處引弧，引燃電弧后焊條在坡口內(nèi)上下輕微擺動(dòng)，待根部熔化形成熔孔后，焊條應(yīng)迅速上頂并壓低電弧，焊條角度應(yīng)偏向厚壁管側(cè)，采用微小斜鋸齒形往返運(yùn)條，動(dòng)作應(yīng)快速、均勻、平穩(wěn)、要求焊工注意力高度集中，做到“看”、“聽”、“送”，所謂“看”要注意觀察熔池的溫度和熔孔形狀的保持基本一致，特別注意觀察電弧長(zhǎng)度是否熔化厚壁管根部，熔池尺寸要求1／2在內(nèi)側(cè)，1／2在坡口外側(cè)，每次電弧跟進(jìn)的時(shí)間以熔池接近凝固為宜，跟進(jìn)太快，液態(tài)熔池增大，液態(tài)金屬易下淌形成焊瘤，跟進(jìn)太慢，液態(tài)熔池向內(nèi)壓縮，液態(tài)金屬補(bǔ)充不及時(shí)，易在背面焊縫形成凹陷，一般每次液態(tài)金屬給送的時(shí)間應(yīng)控制在1～1．5 s?！八汀备鶕?jù)施焊過(guò)程中間隙收縮的情況，通過(guò)合適的電弧長(zhǎng)度，焊條角度、焊接速度及運(yùn)條方式調(diào)節(jié)電弧長(zhǎng)度和熔池大小，把鐵水準(zhǔn)確地送到坡口根部，三者相互配合恰當(dāng)，就可以達(dá)到良好的反面成形。II. 填充焊打底焊結(jié)束后，用角向砂輪機(jī)把接頭不平處打磨干凈，利用電弧吹力對(duì)焊縫兩側(cè)形成挖掘作用，有效地防止夾渣產(chǎn)生，運(yùn)條采用斜鋸齒形擺動(dòng)，焊條在坡IZl兩側(cè)稍作停頓，熔池始終保持水平位置，并注意相鄰層的起焊和熄弧點(diǎn)，應(yīng)相互錯(cuò)開10～15 mm，填充焊完成后，焊縫應(yīng)低于母材1～2 mm，以利于蓋面層焊接。前半圈焊條在仰焊部位首先形成待焊三角區(qū)域，以月牙形運(yùn)條法沿水平方向施焊，當(dāng)焊條擺動(dòng)到坡口邊緣時(shí)，應(yīng)稍作停頓，其熔池基本處于水平狀態(tài)，后半圈焊條在斜仰焊位置引弧后，從前半圈留下的待焊三角區(qū)域尖端向左橫拉至坡口下邊緣，使熔池與前半圈起頭部位的待焊縫搭接上，用橫向鋸齒形運(yùn)條法運(yùn)條，后半圈收口方法將焊條運(yùn)條至收口部位的待焊區(qū)域尖端時(shí)，使熔池逐個(gè)縮小，直至填滿三角區(qū)后收弧，蓋面層焊接的收弧和熄弧部位應(yīng)做到平整，熄弧前應(yīng)填滿弧坑。(2)焊縫內(nèi)部質(zhì)量按照J(rèn)B47302000(無(wú)損檢測(cè)》標(biāo)準(zhǔn)，100％RT探傷，II級(jí)合格。七．金屬材料的焊接I 金屬材料的焊接性可焊性：是指被焊金屬在采用一定的焊接方法、焊接材料、工藝參數(shù)及結(jié)構(gòu)型式條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度，即金屬材料在一定的焊接工藝條件下，表現(xiàn)出“好焊”和“不好焊”的差別。2 使用性能 ：焊成的接頭在指定的使用條件下可靠運(yùn)行的能力?？珊感院玫牟牧?，通常不需采用附加工藝措施就能獲得沒有焊接缺陷，而有良好機(jī)械性能的焊接接頭。主要是冶金因素和熱的因素，所以可焊性分為冶金可焊性和熱可焊性。熱可焊性－在一定工藝條件下，近縫區(qū)金屬對(duì)熱作用的適應(yīng)能力。被焊金屬的性質(zhì)對(duì)其冶金可焊性很重要焊接材料、焊接方法、保護(hù)條件以及其它工藝措施對(duì)被焊金屬的冶金可焊性也有較大影響熱可焊性：熱影響區(qū)金屬在熱循環(huán)下發(fā)生相變，引起機(jī)械性能的變化，導(dǎo)致產(chǎn)生冷裂紋、晶粒長(zhǎng)大和局部脆化等缺陷的可能性。熱作用又決定于焊接方法、焊接工藝參數(shù)、焊件形狀、接頭形式以及預(yù)熱溫度等。可焊性好的材料，在焊接時(shí)不需要采用其它工藝措施(如預(yù)熱、緩冷、后熱等)，就能獲得無(wú)焊接缺陷，并且有良好機(jī)械性能的接頭。金屬材料可焊性的好壞主要取決于材料的化學(xué)成分，并且與結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度、剛性，焊接方法，采用的焊接工藝等也有密切關(guān)系?？珊感暂^差的鋼材在焊接時(shí)需要采取相應(yīng)的措施(預(yù)熱、焊接緩冷)，以防產(chǎn)生裂紋等缺陷?？珊感缘睦碚撚?jì)算方法：根據(jù)母材和焊縫金屬的化學(xué)成分考慮某些條件(如焊接接頭拘束度、焊縫的擴(kuò)散氫含量)。常用的理論計(jì)算方法： 碳當(dāng)量法 冷裂紋敏感系數(shù)法碳當(dāng)量(1)：在鋼的各種化學(xué)元素中，對(duì)可焊性影響最大的是碳，所以常用鋼中含碳量的多少作為判別鋼材可焊性的主要標(biāo)志。鋼中除碳元素以外，其它元素如錳、鎳、鉻、銅、鉬等根據(jù)它們對(duì)鋼的淬硬和焊接熱影響的大小折合成相當(dāng)?shù)奶荚睾?，稱為碳當(dāng)量。碳當(dāng)量(2)：用碳當(dāng)量方法確定鋼的可焊性，具有快捷、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，但一般只能作出一個(gè)大致的定性估計(jì)，不能定量地?cái)喽ㄤ摬娜娴目珊感?。?guó)際焊接學(xué)會(huì)(IIW)推薦的碳當(dāng)量公式為：W(C)當(dāng)量=w(c)+w(Mn)/6+w(Cr)+w(Mo)+w(V)/5+w(Ni)+w(Cu)/15(%)碳當(dāng)量(3):根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：C當(dāng)量＜%時(shí)，鋼材塑性良好，淬硬傾向不明顯，可焊性良好。C當(dāng)量=%～%時(shí)，鋼材塑性下降，淬硬傾向明顯，可焊性較差。C當(dāng)量＞%時(shí)，鋼材塑性較低，淬硬傾向很強(qiáng)，可焊性不好。碳當(dāng)量(4)：用碳當(dāng)量判斷可焊性只是近似估計(jì)，不能完全代表材料的可焊性對(duì)于某些碳當(dāng)量較高，可焊性差的材料，在采取一定的工藝措施后，同樣能得到滿意的焊接接頭，所以可焊性差的材料也是可以焊接的。從能否適應(yīng)焊接加工并獲得具有一定使用性能的焊接接頭角度，可焊性試驗(yàn)包含四方面內(nèi)容：檢查焊縫金屬抵抗產(chǎn)生熱裂紋的能力。檢查焊接接頭抗脆性斷裂的能力?？珊感栽囼?yàn)?zāi)康模壕唧w地說(shuō)，可焊性試驗(yàn)可達(dá)到以下目的：選擇適用于基本金屬的焊接材料；確定合理的工藝規(guī)范和工藝方法(如焊接電流，電弧、電壓、焊接速度、預(yù)熱溫度、熱處理方法等)；確定新材料的適應(yīng)性并做出評(píng)價(jià)；摸清焊接接頭金屬產(chǎn)生裂紋的敏感程度和焊接對(duì)材料韌性的影響以及焊接接頭性能。抗裂性試驗(yàn)的目的在于了解材料焊接后產(chǎn)生裂紋的傾向，通過(guò)改變焊接條件可初步提出減少或防止裂紋的工藝措施。II 可焊性試驗(yàn)用新材料制造焊接產(chǎn)品，為了解其在焊接中可能出現(xiàn)的問(wèn)題，以及應(yīng)采取的工藝措施，使用前應(yīng)進(jìn)行可焊性試驗(yàn)從能否適應(yīng)焊接加工并獲?？珊感栽囼?yàn)?zāi)康模壕唧w地說(shuō)，可焊性試驗(yàn)可達(dá)到以下目的：選擇適用于基本金屬的焊接材料；確定合理的工藝規(guī)范和工藝方法(如焊接電流，電弧、電壓、焊接速度、預(yù)熱溫度、熱處理方法等)；確定新材料的適應(yīng)性并做出評(píng)價(jià)；摸清焊接接頭金屬產(chǎn)生裂紋的敏感程度和焊接對(duì)材料韌性的影響以及焊接接頭性能?？沽研栽囼?yàn)的目的在于了解材料焊接后產(chǎn)生裂紋的傾向，通過(guò)改變焊接條件可初步提出減少或防止裂紋的工藝措施?？珊感栽囼?yàn)結(jié)論：工藝適應(yīng)性試驗(yàn)主要是根據(jù)實(shí)際施工條件而設(shè)計(jì)的，如多次重復(fù)焊，碳弧氣刨，定位焊等方法在可焊性試驗(yàn)時(shí)不能以一種試驗(yàn)方法的結(jié)果，輕易得出可焊性的結(jié)論。八．焊接應(yīng)力與焊接變形焊接應(yīng)力與變形產(chǎn)生的原因(1)不受外界約束的桿件在自由狀態(tài)下均勻加熱和均勻冷卻，不會(huì)有任何內(nèi)應(yīng)力，也不會(huì)有殘余應(yīng)力與變形，在焊接中利用這個(gè)基本原理，以減小和消除焊接應(yīng)力與變形，如鑄鐵和鑄鋼件的焊件，焊前將焊件均勻地加熱到高溫，并在焊后造成均勻冷卻的條件，則在焊件中的應(yīng)力和變形很小，(2) 有約束的均勻加熱不許伸長(zhǎng)，可自由縮短，桿不彎曲變形熱伸長(zhǎng)△l，相當(dāng)壓短△l，σT=E△l / l若σT＜σS,為彈性變形，冷卻后無(wú)殘余應(yīng)力和變形若σT＞σS,為彈塑性變形，冷卻后有殘余變形而無(wú)殘余應(yīng)力(3) 桿件兩端固定桿件不能自由伸長(zhǎng)或縮短，冷卻后有殘余應(yīng)力而無(wú)變形。其他部位相反(5)焊接時(shí)的變形與應(yīng)力焊接的應(yīng)力與變形與2的情況基本一致，只是焊接時(shí)，溫度均勻分布更為復(fù)雜，且熱源是移動(dòng)的，金屬的局部不均勻加熱和冷卻、工件剛性以及焊縫金屬的組織變化是造成焊接應(yīng)力和變形的基本原因。在剛性很大的胎架上焊接剛性較小的構(gòu)件，多半屬于外界固定約束，用定位焊裝配的結(jié)構(gòu)，焊接時(shí)受到的是相互變形的約束，在板面上與堆焊屬于典型的內(nèi)部各部分之間變形的約束。常見的焊接變形有：1)縱向收縮變形；2)橫向收縮變形；3)角變形；4)彎曲變形；5)扭曲變形；6)波浪變形。I焊接變形的控制措施全面分析各因素對(duì)焊接變形的影響，掌握其影響規(guī)律，即可采取合理的控制措施。焊縫面積越大，冷卻時(shí)收縮引起的塑性變形量越大，焊縫面積對(duì)縱向、橫向及角變形的影響趨勢(shì)是一致的，而且是起主要的影響，因此，在板厚相同時(shí)，坡口尺寸越大，收縮變形越大。多種焊接方法的熱輸入差別較大，在建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接常用的幾種焊接方法中，除電渣以外，埋弧焊熱輸入最大，在其他條件如焊縫斷面積等相同情況下，收縮變形最大，手工電弧焊居中，CO2氣體保護(hù)焊最小。常用的焊縫形式有堆焊、角焊、對(duì)接焊。2)T形角接接頭和搭接接頭時(shí)，其焊縫橫