【正文】 從工藝上設(shè)法減小熔合比，選用碳含量少、Mn含量高的焊接材料，以降低焊縫中的碳和提高焊縫中的Mn，可以達到消除結(jié)晶裂紋的目的。一般產(chǎn)生在熱影響區(qū)的粗晶區(qū)，裂紋沿熔合線方向斷續(xù)分布。4在熱軋及正火鋼中，18MnMoNb和14MnMoV鋼有輕微的消除應(yīng)力裂紋傾向，可采取提高預(yù)熱溫度或焊后立即熱處理等措施來防止消除應(yīng)力裂紋的產(chǎn)生。如果提高預(yù)熱溫度有困難，也可以在預(yù)熱180℃下焊后立即進行180℃2h的后熱也可以達到同樣的效果。一般認為，鋼中的含硫量和斷面收縮率ψZ是衡量抗層狀撕裂能力的判據(jù)。因此對有可能在焊接過程產(chǎn)生層狀撕裂的重要結(jié)構(gòu)，可采用Z向鋼如D36，其中ψZ最高值可達55%。 脆化問題（1）過熱區(qū)脆化在被加熱到1200℃以上的熱影響區(qū)過熱區(qū)，會發(fā)生奧氏體晶粒的顯著長大和一些難熔質(zhì)點（如碳化物和氮化物）熔入基體。因此，過熱區(qū)的性能變化不僅取決于焊接熱輸入（影響高溫停留時間和冷卻速度），而且與鋼材的成分和強化方式有著密切關(guān)系。正火鋼過熱區(qū)脆化與魏氏組織無關(guān)，除與晶粒粗化有關(guān)外，主要是由于在1200℃高溫下，起沉淀強化作用的碳化物和氮化物質(zhì)點分解并熔于奧氏體，在隨后的冷卻過程中來不及析出而固溶在基體中，使鐵素體基體的硬度上升而韌性下降所致。（2）熱應(yīng)變脆化熱應(yīng)變脆化是指在焊接過程中，在熱和應(yīng)變共同作用下產(chǎn)生的一種應(yīng)變時效。熱應(yīng)變脆化是由于氮、碳原子聚集在金屬晶格的位錯周圍造成的，一般認為在200—400℃時最為明顯。消除熱應(yīng)變脆化的有效措施是焊后熱處理，如Q345鋼經(jīng)600℃1h退火處理后，其韌性可恢復(fù)到原有水平。 焊接接頭形式（如表26所示）（1）對接接頭兩板件斷面通過焊接形成135176。夾角，這樣的接頭稱為對接接頭。（2）搭接接頭兩板件部分重疊起來進行焊接所形成的接頭稱為搭接接頭。但是搭接接頭的焊前準備和裝配工作比較簡單，所以在受力較小的焊接結(jié)構(gòu)中仍能得到廣泛的應(yīng)用。這類接頭能承受各種方向的外力和力矩的作用。135176。角接接頭多用于箱形構(gòu)件。177。b用于根部間隙較大且無法用機械方法加工坡口的容器環(huán)焊縫d6～1012～26a45176。5176。177。b7+18+1P1177。177。b2+1P2177。177。4176。2176。177。b10176。2176。1H10+2厚壁筒體的環(huán)焊縫，多用于筒體內(nèi)徑DN600mm的單面焊接當壓力容器的板厚超過一定厚度時，為了保證壓力容器的焊縫全部焊透又無缺陷，應(yīng)將鋼板接頭處開各種形狀的坡口。壓力容器的筒體內(nèi)壁焊接起來比較困難，因為要裝液體或氣體，所以必須保證內(nèi)壁的光滑和無毛刺，從而保證所裝物質(zhì)的純凈。 在壓力容器制造中，焊接方法主要根據(jù)被焊材料、接頭厚度、焊縫位置和坡口形式選擇。埋弧焊：8這是因為，一方面焊絲導(dǎo)電長度縮短，電流和電流密度提高，因此電弧的熔深和焊絲熔敷效率都大大提高。 熔渣隔絕空氣的保護效果好，焊接參數(shù)可以通過自動調(diào)節(jié)保持穩(wěn)定，對焊工技術(shù)水平要求不高而且焊縫成分穩(wěn)定，機械性能比較好。CO2保護焊： ，厚板焊接時可增加破口的鈍邊和減小破口；焊接電流密度大,故焊絲熔化率高；焊后一般無需清渣，所以CO2焊的生產(chǎn)率比焊條電弧高13倍。通常CO2焊的成本只有埋弧焊或焊條電弧焊的40％~50％。由于電弧加熱集中，工件受熱面積小，同時CO2氣流有較強的冷卻作用，所以焊接變形小，特別適宜薄板焊接。，并且焊縫表面成形較差。抗側(cè)風(fēng)能力差，室外作業(yè)需有防風(fēng)措施。缺點：由于CO2氣體本身具有較強的氧化性，因此在焊接過程中會引起合金元素?zé)龘p，產(chǎn)生氣孔和引起較強的飛濺，特別是飛濺問題，雖然從焊接電源、焊絲材料和焊接工藝上采取了一定的措施，但至今未能完全消除，這是CO2焊的明顯不足之處。，可用焊接各種位置、各種厚度和形狀的焊件。電源種類：交流電（交流電比較普遍，增強了實際操作中的靈活性） 。根據(jù)各項查的應(yīng)選J427或J426 型焊條（交流電源）J506或J507（直流電源）。焊接工藝參數(shù)如下表27和表28所示：表27焊縫空間位置坡口形式焊件厚度（mm) 第一條焊縫 其他各層焊縫 封底焊縫平對接焊縫單面V 形5—6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)420022042002204200220表28電源焊條焊接位置前傾/(176。）交流J406平焊10158090 3 實驗過程10本實驗采用兩個工件，工件Ⅰ進行焊后熱處理，工件Ⅱ不進行焊后熱處理。（1）坡口加工采用熱切割時應(yīng)注意防止母材邊緣形成一定深度的淬硬層，這種低塑性的淬硬層往往成為冷加工的開裂源。（3）焊接材料在使用前應(yīng)按生產(chǎn)廠家推薦的規(guī)范進行烘干。 焊接操作（1）起弧：先在試板上調(diào)好電流，直至所需電流為止。（2）運條：采用直線運條法。焊后熱處理是保證壓力容器焊接接頭性能的一個非常重要的環(huán)節(jié)。（1）根據(jù)GB26491989焊接接頭試樣標準取樣，把工件Ⅰ和工件Ⅱ制成拉伸式樣一、二（如圖31下圖左和32下圖右所示）。觀察宏觀斷口，并對拉伸數(shù)據(jù)進行比較，看是否復(fù)合要求。4 實驗結(jié)果與分析（熱處理工件）如表41為焊縫到焊接熱影響區(qū)的硬度走勢圖。焊縫和母材的硬度相差不大，一般是相近的。所以在過熱區(qū)出現(xiàn)了硬度的峰值。所以，在熔合線外側(cè)過熱區(qū)的高硬度是造成熱影響區(qū)裂縫的必要條件。表41（1）宏觀斷口觀察。所以焊后熱處理可提高焊縫的韌性。正所謂組織影響性能，因為焊接熱影響區(qū)組織粗大，不均勻，所以此處的強度和韌性都不如工件的其他區(qū)域。是此處更加薄弱。圖41 圖42（2）力學(xué)性能比較式樣Ⅱ N，,。式樣Ⅰ比Ⅱ性能更好，力學(xué)性能指數(shù)更高，所以式樣Ⅱ也滿足要求。所以，做好焊后熱處理很重要。13圖放大倍數(shù)均為500倍。晶體內(nèi)部為針狀鐵素體。焊縫與母材過熱區(qū)交界。圖4：焊接接頭整體樣貌（放大50倍）。對焊接接頭進行了分析。這部分區(qū)域的組織就是珠光體在熱循環(huán)過程中形成的細小鐵素體與珠光體和原來未發(fā)生相變較粗大的鐵素體構(gòu)成的組織。過熱粗晶區(qū)的性能尤其是沖擊韌性最差，韌性差主要歸因于奧氏體晶粒粗大的結(jié)果。晶體內(nèi)部細小的點狀組織為粒狀貝氏體組織。16MnR的正火區(qū)也稱相變重結(jié)晶區(qū)，此區(qū)域具有細小均勻的組織，所以此區(qū)域在性能方面是比較好的，甚至超過母材。在此試驗金相組織中未發(fā)現(xiàn)明顯的氣孔、夾渣等缺陷。（2）采用手工電弧焊焊接的壓力容器筒體，強度滿足應(yīng)用要求。146 總結(jié)金屬材料的焊接是實際很強的工作，書上是一套，而實際又是一套。通過本次試驗，讓我收獲頗多：對焊接材料的使用條件及性能有了初步的了解，對焊接結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)計的步驟和要求有了初步的了解，通過對制作金相、材料的焊接等實踐操作，大大鍛煉了自己的動手能力。當面對一些復(fù)雜的實驗問題是還不能很好很快的完成。157 致謝首先，感謝幫助我完善論文的各位老師。還要感謝王淑銘、王洪珍、李偉、李靜波、喬興偉、韓雪飛等老師在課堂上的悉心指