【正文】 同種鋼焊接確定坡口角度和形式主要是依據(jù)母材的厚度，而異種鋼焊接其坡口角度的選擇除依據(jù)母材的厚度外，還有控制母材在焊縫金屬中的熔合比，因為熔合比的大小直接影響焊縫金屬的化學 成分和性能。一般來說，坡口角度越大，熔合比越小。表 化碳氣體保護焊坡口角度、焊道層數(shù)之間的關(guān)系。焊件的厚度為 30mm，采用多層焊時，坡口角度為 60176。接頭簡圖如圖 太原科技大學（論文 ） 19 圖 .1 接頭簡圖 圖 制定焊接工藝參數(shù) 焊接工藝參數(shù)對熔合比有直接影響。而焊接線能量又取決于焊接電流、電弧電壓和焊接速度等規(guī)范參數(shù)。 焊接電流 是焊條電弧焊的主要工藝參數(shù)，焊接電流的選擇直接影響著焊接質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率。 焊接電壓 當焊接電流調(diào)節(jié)好以后焊機的外特性曲線就決定了，實際上主要是由電弧長度來決定。焊接過程中，電弧不宜過長，否則會出現(xiàn)電弧燃燒不穩(wěn)定、飛濺大、熔深淺及產(chǎn)生咬邊、氣孔等缺陷；若電弧太短容易粘條。焊接速度過快會造成焊縫變窄，嚴重凸凹不平，容易產(chǎn)生咬邊及焊縫波形變尖；焊接速度過慢會使焊縫變寬，余高增加，功效降低。 固溶處理 首先固溶處理是指將合金加熱到高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到過飽和固 溶體的熱處理工藝。 熱軋 熱軋就是在再結(jié)晶溫度以上進行的軋制。熱軋能顯著降低能耗，降低成本。 根據(jù)以上幾點所選用的焊接規(guī)范如表 ［１ 9］ . 太原科技大學（論文 ） 21 表 0Crl8Ni9鋼與 16MnR鋼試板 焊接 的焊接參數(shù) 焊接主要技術(shù)特征 接頭類型 焊接位置 坡口形式 機械化程度 對接 平焊 V型坡口 半自動 試 件 母 材 牌號 規(guī)格 標準 狀態(tài) 尺寸 0Crl8Ni9 ﹠ =30 GB423792 固溶處理 150*500 16MnR ﹠ =30 GB66541996 熱軋 150*500 焊 接 材 料 焊材類別 牌號 規(guī)格 標準 藥芯焊絲 E309LT11 Φ 氣體 CO2 Φ HG/T2537— 93 焊道分布 環(huán)境溫度 15℃ 層間溫度 150℃ 焊接過程 焊道 焊層 焊接 方法 填充材料 焊接電流 氣體流量 （ L/min） 電弧電壓（ V） 焊接速度（ mm/min） 牌號 直徑（ mm） 極性 電流（ A） 打底 填充蓋面 1/1 1/2 CO2氣保焊 CO2氣保焊 E309LT11 E309LT11 Φ Φ 直流反接 直流反接 90140 160280 40— 50 4050 19— 24 2432 90170 200500 探傷方法 射線探傷 探傷標準 JB/ 探傷級別 100%RTⅠ級 太原科技大學（論文 ） 22 焊后熱處理 焊接異種鋼時，合適的選擇預熱溫度和預熱規(guī)范是十分重要的。 后熱處理對同種鋼焊接來說，其目的是改善街頭的組織和性能，消除部分焊接殘余應(yīng)力與促使焊縫金屬中氫的逸出。一般來說，當異種鋼母材的金相組織相同，且焊縫金屬的金相組織也基本相同時，可以按合金含量較高的鋼種確定后熱處理規(guī)范。熱處理溫度和保溫時間選擇不當可能在熔合區(qū)引起碳化物擴散，從而降低構(gòu)件的工作性能。 珠光體鋼和奧氏體鋼的異種鋼接頭淬硬傾向大，需要焊后熱處理，消應(yīng)力退火。0Cr18Ni9的線膨脹系數(shù)比 16MnR鋼大 30%~50%，熱導率卻只有 16MnR鋼的 1/3。為驗證擬定的焊接方法是否合理，焊接接頭的性能是否滿足產(chǎn)品設(shè)計的要求，進行了焊接工藝評定。通過拉伸試驗，可測定材料的一系列強度指標和塑性指標。 拉伸試樣 試樣加工按照 GB265189，圖 圖 焊接接頭拉伸試樣取樣及尺寸圖 太原科技大學（論文 ） 24 拉伸試驗設(shè)備 焊接接頭拉伸試驗所用試驗設(shè)備為 WE1000萬能試驗機（見圖 ） 圖 WE1000萬能試驗機 焊接接頭沖擊試驗 沖擊試驗是確定設(shè)備在周圍大氣溫度急劇變化時的適應(yīng)性，是一種動態(tài)力學性能試驗 沖擊試驗按照 JB47082020（焊接接頭沖擊試驗方法）標準對16MnR鋼與 0Cr18Ni9鋼埋弧焊對焊接頭進行了室溫 V型缺口沖擊試驗，其取樣位置按 TB/T163291要求進行。 沖擊試樣圖 圖 HAZ沖擊試樣取樣示意圖 太原科技大學（論文 ） 25 試驗設(shè)備 圖 沖擊試驗機 焊接接頭彎曲試驗 測定材料承受彎曲載荷時的力學特性的試驗，是材料機械性能試驗的基本方法之一。 試驗設(shè)備（見圖 ） 試驗結(jié)果 表 力學性能試驗實驗結(jié)果 材質(zhì) / 規(guī)格 拉伸 彎曲 沖擊試驗（ 6件） 抗拉 強度 （ MPa） （ 2件） 斷裂 位置 彎心 直徑 （ mm） 彎曲 角度 （ 0） 彎曲 類型 （ 4 件） 試驗結(jié)果 AKV （ J） 試驗 溫度 （ 0） 缺口 部位 試樣 尺寸 （ mm） 0Cr18Ni9 +16MnR δ30 525 535 16MnR 側(cè)母材 D=4a 180 面彎 背彎 各 2 合格 26, 24,24 18 焊縫 5*10*55 52, 30,39 18 16MnR 太原科技大學（論文 ） 26 性能分析 從表 ，利用該焊接工藝所焊焊口的力學性能、焊縫表面的塑性較好， 0Cr18Ni9鋼和 16MnR鋼兩側(cè)的沖擊吸收功都能滿足標準的要求。由于 16MnR鋼的抗拉強度低于 525MPa，所以試樣的斷裂位置絕大多數(shù)在相對強度較低的 16MnR母材一側(cè)上。但可以看出埋弧焊焊接 16MnR鋼熱影響區(qū)的力學性能仍在較高的水平，滿足 16MnR鋼與 0Cr18Ni9鋼現(xiàn)在所應(yīng)用的實際工程的需要。 金相組織觀察 金相試驗 對 使用 E309LT11藥芯焊絲焊接時的試板焊縫裂紋處取樣，金相化學分析和金相試驗 ［２ 4］ 。分別對 0Cr18Ni9鋼和 16MnR鋼板進行斷 口形貌微觀分析，發(fā)現(xiàn) 0Cr18Ni9鋼的韌性較好，兩種材料的均勻性都較好，拉伸太原科技大學（論文 ） 28 斷裂后的的韌窩比較均勻 ［２ 4］ 。其中，射線探傷按使用的射線源種類不同可分為 X射線探傷、 γ射線探傷和高能射線探傷等，在此我們使用 X射線探傷，來檢查焊縫內(nèi) 部的缺陷情況 ［ ２ 5］ 。 按 JB/，其實試驗結(jié)果如表 表 焊縫 X射線探傷結(jié)果 序號 材質(zhì) 透照 厚度 像質(zhì) 靈敏度 缺陷類別 評定 級別 A B C D E F G H 1 0Cr18Ni9 +16MnR 10 13 / / / / / / / / I級 2 10 13 / / / / / / / / I級 A:圓形缺陷 B:條形缺陷 C:未焊透 D:未熔合 E:裂紋 F:根部缺陷 G:根部咬邊 H:夾銅 射線探傷結(jié)果表明，采用此焊接工藝方法，形成了良好的焊縫成型，保證了焊接質(zhì)量，可以滿足工程使用要求 ［２ 6］ 。 太原科技大學（論文 ） 29 第四章 結(jié)論 本設(shè)計是 0Cr18Ni9鋼和 16MnR鋼采用手工電弧焊的方法進行焊接，并對此焊接工藝進行研究，制定出二氧化碳氣體保護焊的工藝參數(shù)。 焊接要注意引弧、點焊和弧坑的要求 。 另外，不論何種材料異種鋼的焊接，在沒有成熟經(jīng)驗時，都必須在焊前進行必要的工藝評定，從而選擇合適的焊材和恰當?shù)暮附庸に嚒? 太原科技大學（論文 ） 30 參考文獻 [1] 沈陽焊接網(wǎng) .中國焊接的現(xiàn)狀和發(fā)展 趨勢 .. 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