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1、 第二組: 陳啟福 戴偉華 何祥林 高領(lǐng) 顧皇 陳志飛反應(yīng)釜夾套筒體焊接工藝編制 任務(wù)要求 1 分析所用金屬材料的物理,力學(xué)性能;夾套筒體用金屬材料化學(xué)成分: 2 分析反應(yīng)釜夾套筒體用金屬材料的焊接性 3分析反應(yīng)釜夾套筒體用金屬材料的焊接工藝要點(diǎn) 4編制夾套筒體(低合金鋼)焊接工藝 5按照焊接工藝要求焊接試件 6分析試件質(zhì)量并完善焊接工藝反應(yīng)釜夾套筒體焊接的材料 夾套筒體所用的材料為16MnR 化學(xué)成分 力學(xué)性能CMnSiSP16MnR0.20%1.201.60%0.200.55% 0.030% 0.035%CMnSiSP16MnR0.20%1.201.60%0.200.55% 0.030%

2、0.035%物理性能 16MnR的焊接性 用碳當(dāng)量的方法判斷。 Cep=c+Mn/6+ Cr+Mo+V/5 + Ni+Cu/15=0.2+1.2%1.6%/6=0.40.46 則Cep0.46 碳當(dāng)量較低,強(qiáng)度不高,具有良好的塑性,韌性及焊接性,焊縫熱影響區(qū)的淬硬傾向稍大于低碳鋼 16MnR的屈服強(qiáng)度小于410Mpa、碳當(dāng)量小于0.40%、由于碳當(dāng)量較低,焊接性能較好,接近普通的低碳鋼,在一般情況下,焊接時(shí)不必采取特殊工藝措施、只有在焊接厚度較厚、焊接剛性大及焊接環(huán)境氣溫較低,為了防止冷裂紋,才進(jìn)行預(yù)熱和焊后熱處理總體來(lái)說(shuō)其焊接性較好,但隨著合金元素的增加和強(qiáng)度的提高,焊接性也變差。主要來(lái)自兩

3、個(gè)方面:焊接裂紋與熱影響區(qū)母材性能下降熱裂紋產(chǎn)生的原因分析熱裂紋產(chǎn)生的原因分析 因?yàn)楹缚p中的雜質(zhì)在焊縫結(jié)晶過(guò)程中會(huì)形成低熔點(diǎn)結(jié)晶。原因是低熔點(diǎn)共晶物的存在.結(jié)晶時(shí)被推擠到晶界上,形成液態(tài)薄膜,凝固收縮時(shí)焊縫金屬在拉應(yīng)力作用下,液態(tài)薄膜承受不了拉應(yīng)力而形成裂紋。熱裂紋就輕易在焊縫金屬中產(chǎn)生.所以要控制焊縫金屬雜質(zhì)的含量,減少低熔點(diǎn)共晶物的天生。同時(shí)由此可見(jiàn)結(jié)晶裂紋的產(chǎn)生是低熔點(diǎn)共晶體和焊接拉應(yīng)力共同作用的結(jié)果,二者缺一不可。低熔點(diǎn)共晶體是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的內(nèi)因,焊接拉應(yīng)力是產(chǎn)生結(jié)晶裂紋的外因。焊接冷裂紋 焊接接頭存在淬硬組織,性能脆化。 擴(kuò)散氫含量較高,使接頭性能脆化,并聚集在焊接缺陷處形成大量氫分

4、子,造成非常大的局部壓力。(氫是誘發(fā)延遲裂紋的最活躍因素,故有人將延遲裂紋又稱氫致裂紋) 存在較大的焊接拉應(yīng)力 預(yù)防措施預(yù)防措施 選用堿性焊條,減少焊縫金屬中氫含量、提高焊縫金屬塑性 減少氫來(lái)源,焊材要烘干,接頭要清潔(無(wú)油、無(wú)銹、無(wú)水) 避免產(chǎn)生淬硬組織,焊前預(yù)熱、焊后緩冷(可以降低焊后冷卻速度) 降低焊接應(yīng)力,采用合理的工藝規(guī)范,焊后熱處理等 焊后立即進(jìn)行消氫處理(即加熱到250,保溫26小時(shí)左右,使焊縫金屬中的擴(kuò)散氫逸出金屬表面)。 熱影響區(qū)的性能變化:16MnR鋼焊接時(shí),熱影響區(qū)性能的主要變化時(shí)過(guò)熱區(qū)脆化。過(guò)熱區(qū)的加熱溫度在1200固溫度范圍內(nèi),高的加熱溫度造成奧氏體晶粒嚴(yán)重粗化及難熔

5、(氮化物,碳化物)溶入固熔體,這些都將明顯影響過(guò)熱區(qū)的性能,與焊接工藝(主要是線能量)有密切關(guān)系.熱軋鋼過(guò)熱區(qū)脆化的程度與含碳量有關(guān).16MNR鋼含碳量在0.120.14時(shí),過(guò)熱區(qū)韌性隨線能量E的增大而下降。這是因?yàn)榫€能量增加,使奧氏體晶粒粗化更為嚴(yán)重,冷卻后會(huì)出現(xiàn)魏氏組織,要適當(dāng)降低線能量有利于提高韌性。這時(shí),即使因冷速度較大而出現(xiàn)淬火組織,但低碳馬氏體仍有交工韌性 低合金高強(qiáng)度鋼的含碳量及合金元素都比較低,總體上看來(lái)其焊接性較好,但隨著合金元素的增加和強(qiáng)度的提高,焊接性也會(huì)變差,使熱影響區(qū)母材性能下降,產(chǎn)生焊接缺陷,其表現(xiàn)在:1 、焊接氫致裂紋:根據(jù)鋼種的類型、焊接區(qū)含氫量及應(yīng)力水平的不同

6、,氫致裂紋可能在焊后200以下立即產(chǎn)生,或在焊后一段時(shí)間后在焊接熱影響區(qū)、或焊縫中產(chǎn)生。2 、焊接熱裂紋敏感性:與碳鋼相比,其含碳、含硫量較低,且含錳量較高,其熱裂紋敏感性較小,但有時(shí)也會(huì)在焊縫中產(chǎn)生。一般是厚度較厚的焊件。3 、在熱裂紋敏感性:出現(xiàn)在焊后消除應(yīng)力熱處理過(guò)程中,也叫消除應(yīng)力裂紋。一般出現(xiàn)在熱影響區(qū)的粗晶區(qū),有時(shí)也在焊縫金屬中出現(xiàn)。4 、層狀撕裂傾向:大型厚板焊接結(jié)構(gòu)焊接時(shí),如在鋼材厚度方向承受較大的拉應(yīng)力,可能沿鋼材軋制方向發(fā)生階梯狀的層狀撕裂。焊接工藝要點(diǎn):(1)焊接方法和焊接材料的選擇 1.焊條電弧焊:一般選用E5015焊條,焊接其熔敷金屬成分一般為wc=0.12%,合金元

7、素含量也應(yīng)比母材稍低,wmn=0.60%,wsi=0.75%,必要時(shí)對(duì)合金系統(tǒng)做些調(diào)整。在選擇焊條時(shí)主要依據(jù)是保證焊縫與母材的強(qiáng)度相同。焊條應(yīng)選用強(qiáng)度為E50等級(jí)的焊條。 2.埋弧焊:選擇焊絲還應(yīng)考慮融合比和焊劑對(duì)焊縫成分的影響。當(dāng)焊件不開破口時(shí)一般選用H08A焊絲,對(duì)于開坡口的,一般選用合金元素含量較高的焊絲H08A,H10Mn2和H10MnSi,對(duì)于大厚度深坡口焊件的焊接??蛇x用H10Mn2焊絲,可以保證得到力學(xué)性能較高的焊接接頭。焊劑要經(jīng)過(guò)250,1-2h烘干,焊件在焊前要認(rèn)真清理。3.co2氣體保護(hù)焊:采用的焊絲由于細(xì)焊絲(直徑0.61.2mm)和粗焊絲兩種。前者主要用于薄板結(jié)構(gòu)及厚板

8、窄間隙焊接,后者用于中厚板結(jié)構(gòu)或鑄鋼件補(bǔ)焊中。4.氬弧焊:一般用于重要結(jié)構(gòu)的薄板焊接或不能雙面焊接時(shí)雙面成形工藝的打底焊。(2)焊接坡口的選擇:根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)選擇焊接坡口主要有以下四點(diǎn)原則:1.是否能保證焊件焊透 2.坡口的形狀是否容易加工 3.盡可能地提高生產(chǎn)率,節(jié)省填充金屬 4.焊件焊后變形要盡可能的小 (3)焊前預(yù)熱溫度的確定焊件厚度焊件厚度不同氣溫時(shí)的預(yù)熱溫度不同氣溫時(shí)的預(yù)熱溫度 30均預(yù)熱至100150坡口形式及尺寸簡(jiǎn)圖:坡口形式及尺寸簡(jiǎn)圖:焊縫層次分布:焊縫層次分布:焊接方法:焊條電弧焊 焊劑型號(hào):電流種類和極性:直流反接母材牌號(hào):MnR規(guī)格:6mm尺寸:200 x100 x6焊材型號(hào):J-507焊材直徑:3.2mm焊材烘干溫度:350400保溫時(shí)間:2h組隊(duì)間隙:12鈍邊:1 2坡口:v型反變形:1.52層數(shù)(道數(shù))層數(shù)(道數(shù))焊條直徑焊條直徑(mm)焊接電流(焊接電流(A)焊接電壓(焊接電壓(V)焊接速度焊接速度cmm

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