【正文】 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 摘 要 通過半年的工廠實習(xí)，我學(xué)到了很多知識，將理論與實踐 結(jié)合，本文主要寫了異種鋼的焊接，以及機械工件的制作，其在焊接與制作過程中發(fā)現(xiàn)其所需知識與在校所學(xué)課程相符，例如，制定焊接工藝，焊后檢驗，焊接變形的矯正，合理選用焊接工裝夾具，和焊接注意問題及解決辦法。運用所學(xué)知識解決遇到的問題。 隨著焊接技術(shù)越來越發(fā)展，推廣的領(lǐng)域越來越廣，從平焊到各種位置焊接，從陸地焊接到水下焊接，從單一金屬到異種金屬焊接，工件越來越復(fù)雜難度越來越大。焊接結(jié)構(gòu)的重量約占鋼材產(chǎn)量的 45%，鋁和鋁合金焊接結(jié)構(gòu)的比重也不斷增加。 但是由于施焊空間及一些特殊因素造成的不便，導(dǎo)致不能運用自動化焊接，而應(yīng)用操作簡便靈活的焊條電弧焊，下文介紹了采用焊條電弧焊焊接奧氏體不銹鋼與非合金鋼中的Q235。它門的焊接母材為奧氏體不銹鋼中的 1Cr18Ni9 與非合金鋼中的 Q235。 奧氏體不銹鋼及其物理性質(zhì)簡介 所有金屬都和大氣中的氧氣進(jìn)行反應(yīng)，在表面形成氧化膜?？梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘? (例如，鋅，鎳和鉻 )進(jìn)行電鍍來保證碳鋼表面，但是，正如人們所知道的那樣，這種保護(hù)僅是一種薄膜。耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。 奧氏體系不銹鋼各元素含量 碳 C ： ≤ 硅 Si： ≤ Mn： ≤ S ： ≤磷 P ： ≤ Cr： ～ 鎳 Ni： ～ 鈦 Ti： 5(C％ )～ [1] 機械性能 抗拉強度 σb(MN/m2) =550 、 屈服強度 σs(MN/m2) =200 伸長率 δ5（ %）〉 = 收縮率 ψ（ %）〉 =55 硬度 ： ≤187HB?！?00HV而 奧氏體不銹鋼的線膨脹系數(shù)比低碳鋼大將近 50％，而熱導(dǎo)率 僅為低碳鋼的 1/3 左右； 奧氏體不銹鋼 鐵素體不銹鋼 雙相不銹鋼 圖 11 幾種不銹鋼的顯微組織 188 鋼 在 0Cr18Ni9 基礎(chǔ)上加入 Ti、 Nb 等穩(wěn)定碳化物元素，抗晶間腐蝕的能力提高； 188 型不銹鋼按其化學(xué)成分中的碳的含量不同，可分為三個等級：一般含碳量（ wc≤%）、低碳級（ wc≤ %）和超低碳級（ wc≤ %）。 其主要用于 特殊板材和型材、薄板、帶材、焊絲結(jié)構(gòu)河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 4 用型材、板材和棒材 。 （ 2） 塑性好焊接接頭產(chǎn)生裂紋的傾向小，適合制造各種大型結(jié)構(gòu)和受壓容器。 （ 4） 如果焊接 時熱輸入過大，例如焊條直徑或焊接電流選擇不當(dāng)，埋弧焊電流或焊接速度不當(dāng)，也可能因熱影響區(qū)的晶粒長大而引起塑性降低。它包括兩方面的內(nèi)容，一是結(jié)合性能，即在一定焊接工藝條件下，焊接接頭產(chǎn)生焊接缺陷的敏感性；二是使用性能，即在一定焊接工藝條件下，焊接接頭對使用要求的適應(yīng)性。 化學(xué)成分是影響金屬材料焊接性的主要因素。由于鋼中含碳量對其焊接性的影響最為明顯，通常把鋼中合金元素含量對其焊接性的影響，按其作用換算成碳元素的相當(dāng)含量，即用碳當(dāng)量（ CE）法評價金屬材料的焊接性。 分析低碳鋼與奧氏體不銹鋼的焊接性。 加快焊接速度：盡可能使用較快的焊接速度，目的是減少熱影響區(qū)寬度，縮短焊縫在敏化溫度區(qū)間的停留時間，使焊縫處于一次穩(wěn)定狀態(tài)，以及細(xì)化焊縫組織。焊絲的化學(xué)成分對焊縫部位的耐蝕性有重要影響，焊條應(yīng)具有與母材相似的化學(xué)成分，這樣可以使焊縫金屬與母材具有相似的化學(xué)成分，一般被認(rèn)為可 以實現(xiàn)最佳的耐腐蝕性。 圖 21奧氏體不銹鋼焊接接頭可能發(fā)生晶間腐蝕的部位 a— 焊縫區(qū) b— HAZ敏化區(qū) c— 熔合區(qū) 晶間腐蝕 晶間腐蝕在焊縫區(qū)，熔合區(qū)，熱影響區(qū)均 有可能出現(xiàn)；通常用貧鉻理論來解釋。 如圖 22 所示 晶間腐蝕的危害 受腐蝕部位無尺寸上的變化，甚至仍舊保持金屬澤，不易察覺受到應(yīng)力作用時會沿晶界斷裂，強度幾乎完全消失是一種最危險的破壞形式 。 2． 2 焊接熱裂紋 焊接熱裂紋：焊接過程中，焊縫和熱影響區(qū)金屬冷卻到固相線附近 的高溫區(qū)時所產(chǎn)生的裂紋。 裂紋的防治措施 采用含 S,P 量少的焊絲、焊縫冷卻速度不可過快、采用小電流快速焊、 收弧 時填滿弧坑。 應(yīng)力腐蝕開裂的防止措施 采用合理的焊接順序，避免產(chǎn)生較大的焊接拉應(yīng)力避免焊縫與腐蝕介質(zhì)接觸避免焊縫產(chǎn)生咬邊等點蝕缺陷 焊縫脆化 河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 焊縫脆化： 焊縫接頭在工作時，其韌性和塑性沒有達(dá)到要求，導(dǎo)致發(fā)生脆斷的現(xiàn)象。 焊縫脆化產(chǎn)生的原因： 焊接時過大殘余應(yīng)力，使得奧氏體焊縫產(chǎn)生“自生硬化”現(xiàn)象，降低了焊縫的塑性和韌性 ； 焊縫脆化的防治 焊縫中鐵素體的存在 ， 采用限制熱輸入的辦法，可以有效防止焊縫脆化 。 (1)從工藝角度采取措施 以較小的焊接規(guī)范 (一般是碳鋼的 90％左右 )施焊，多道多層焊，嚴(yán)格控制層間溫度，使變形傾向減??；采用分段焊，使局部變形傾向減小 以及盡 量合理的布局焊縫，能布置對稱的盡量對稱布置，從而也降低應(yīng)力集中，減少變形的發(fā)生。 奧氏體不銹鋼含鉻大于 18%，還含有 8%左右的鎳及少量鉗、欽、氮等元素。 Q235 鋼焊接時容易遇到的問題 Q235 屬于 非合金鋼 低碳鋼 ，它的 焊 接一般不需要特殊的工藝措施，但在工件厚度較大或環(huán)境溫度較低（ T≤ 0℃）時，會因冷速加快而導(dǎo)致接頭裂紋傾向增加，例如在焊接直徑Φ≥ 3000mm 且壁厚δ≥ 50mm 的結(jié)構(gòu)、焊接壁厚δ≥ 90mm 的第一層焊道、受壓容器壁厚δ≥ 20mm 時的焊縫有可能產(chǎn)生裂紋。 （ 2）采用低氫或超低氫型焊接材料。 （ 4）在坡口內(nèi)引弧，避免擦傷母材，注意熄弧時填滿弧坑。 （ 6）盡可能改善嚴(yán)寒 的勞動條件。 第三章 奧氏體不銹鋼的焊接特點 焊接熱裂紋 奧氏體不銹鋼由于其熱傳導(dǎo)率小，線膨脹系數(shù)大，因此在焊接過程中，焊接接頭部位河北機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 的高溫停留時間較長，焊縫易形成粗大的柱狀晶組織，在凝固結(jié)晶過程中，若硫、磷、錫、銻、妮等雜質(zhì)元素含量較高，就會在晶間形成低熔點共品，在焊接接頭承受較高的拉應(yīng)力時，就易在焊縫中形成凝固裂紋，在熱影響區(qū)形成液化裂紋，這都屬于焊接熱裂紋。 晶間腐蝕 在晶 間上析出碳化鉻，造成品界貧鉻是產(chǎn)生晶間腐蝕的主要原因。 應(yīng)力腐蝕開裂 應(yīng)力腐蝕開裂通常表現(xiàn)為脆性破壞，目發(fā)生破壞的過程時間短，因此 危害嚴(yán)重。焊接接頭的組織變化或應(yīng)力集中的存在，局部腐蝕介質(zhì)濃縮也是影響應(yīng)力腐蝕開裂的原因。γ相和δ相都可發(fā)生σ相轉(zhuǎn)變。對于鉻鎳型奧氏體不銹鋼，特別是鉻鎳鉬型不銹鋼，易發(fā)生δ→σ相轉(zhuǎn)變，這主要是由于鉻、鉬元素具有明顯的σ化作用，當(dāng)焊縫中δ鐵素體含量超過 12％時，δ→σ的轉(zhuǎn)變非常顯著，造成焊縫金屬的明顯的脆化，這也就是為什么熱壁加氫反應(yīng)器內(nèi)壁堆焊層將δ鐵素體含量控制在 3％ ~10％的原因。對于耐蝕的奧氏體不銹鋼，一般希望含一定量的鐵素體，這樣既能保證良好的抗裂性能，又能有很好的抗腐蝕性能。對于長期在高溫運行的奧氏體鋼焊件，焊縫金屬內(nèi)鐵素體含量不應(yīng)超過