除尘器之箱梁的焊接工艺焊接专业毕业设计.docx
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除尘器之箱梁的焊接工艺焊接专业毕业设计
除尘器之箱梁的焊接工艺
【摘要】
本论文阐述了除尘器之箱梁的焊接工艺。
根据生产需要，选用材质为Q345钢，厚度为3.0mm的钢板。
并论述了Q345钢的作用及焊接性，主要用于制造耐酸碱、大气及腐蚀介质等的结构件和容器等。
通过对Q345钢板化学成分、组织、性能和二氧化碳气体保护焊焊接工艺规范的不断摸索，以及对焊接过程容易出现的问题的综合分析，总结出Q345的焊接工艺特点及操作要领，并简要论述了二氧化碳气体保护焊的原理和工艺特性以及焊件的焊后质量检测原则。
关键词：
Q345钢；焊接工艺；二氧化碳气体保护焊；质量检测。
Abstract:
Thispaperexpoundsthefilteroftheboxgirderofweldingprocess.Accordingtoproductionneeds,choosematerialforQ345steel,steelplatethicknessof3.0mm.AnddiscussesthefunctionandweldabilityofQ345steel,mainlyusedinthemanufactureofacidandalkaliresistance,suchastheatmosphereandcorrosionmediumstructureandcontainers.OfQ345steelchemicalcomposition,organization,performance,andco2gasshieldedweldingweldingprocedurespecificationoftrialanderror,andthecomprehensiveanalysisoftheproblemsoftheweldingprocess,summarizestheweldingtechnologycharacteristicsandoperatingessentialsofQ345,andbrieflydiscussestheprinciplesandprocesscharacteristicsofco2gasshieldedweldingandweldingqualityinspectionafterweldingprinciple.
Keywords:
Q345steel;Weldingprocess;Co2gasshieldedwelding;Qualityinspection;Welddefects
绪论
随着改革开放的突飞猛进和社会主义现代化建设的日新月异，我们对焊接技术提出了更高的要求。
在上世纪最后十年间，焊接技术在我国国民经济建设各个领域的应用在广度和深度方面均产生了质的飞跃，呈现出新的群雄并存，共同繁荣的新格局；焊接机械化自动化水品也不断提高，具有高参数，高寿命，大型化，超微细等特征的焊接制品不断出现，焊接结构设计革新程度迅速提升；焊接新工艺，新方法投入生产实际，应用周期大为缩短；高效优质焊接材料，焊接设备系列化和国产化均盘上新台阶。
1.除尘器的介绍
除尘器是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。
除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。
同时，除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。
它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。
适用于冶金、陶瓷、化工、粮食加工、机械制造、矿业等行业的除尘治理。
同时小型除尘器适用于研磨作业、包装作业、粉体投入作业、磨沙作业、切割作业、钻孔作业、切削作业、搅拌作业、粉碎作业等环境。
好的除尘器粉尘处理效果可达到99.9%。
1.1除尘器按其作用原理分成以下五类
（1）机械力除尘器包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。
（2）洗涤式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器，文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。
（3）过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等
（4）静电除尘器。
（5）磁力除尘器。
1.2除尘器的性能特点
（1）采用脉冲喷吹清灰技术，清灰能力强，除尘效率高，排放浓度低，漏风率小，能耗少，钢耗少，占地面积少，运行稳定可靠，经济效益好。
适用于冶金、建材、机械、化工、电力、轻工行业的烟气除尘。
（2）箱体采用气密性设计，密封性好，检查门用优良的密封材料，制作过程中以煤油检漏，漏风率很低。
（3）进、出口风道布置紧凑，气流阻力小。
（4）采用分室停风脉冲喷吹清灰，清灰周期长，消耗低，可成倍提高滤袋与阀片的寿命。
（5）可实现不停机换袋，检修不影响设备正常运行。
（6）采用上部抽袋方式，改善了换袋的操作运行。
布袋除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料，尘粒被过滤下来，过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用，捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。
滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。
布袋除尘器除尘效果的优劣与多种因素有关，但主要取决于滤料。
布袋除尘器的滤料就是合成纤维、天然纤维或玻璃纤维织成的布或毡。
根据需要再把布或毡缝成圆筒或扁平形滤袋。
根据烟气性质，选择出适合于应用条件的滤料。
通常，在烟气温度低于120℃，要求滤料具有耐酸性和耐久性的情况下，常选用涤纶绒布和涤纶针刺毡；在处理高温烟气（<250℃）时，主要选用石墨化玻璃丝布；在某些特殊情况下，选用炭素纤维滤料等。
1.3除尘器之箱梁的材料介绍
除尘器之箱梁的材料为Q345钢。
Q345钢是老牌号的12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等多个钢种的替代，而并非仅替代16Mn钢一种材料。
在化学成分上，16Mn与Q345也不尽相同。
更重要的是两种钢材按屈服强度的不同而进行的厚度分组尺寸存在较大差异，而这必将引起某些厚度的材料的许用应力的变化。
因此，简单地将16Mn钢的许用应力套用在Q345钢上是不合适的,而应根据新的钢材厚度分组尺寸重新确定许用应力。
Q345钢的主要组成元素比例与16Mn钢基本相同，区别是增加了V、Ti、Nb微量合金元素。
少量的V、Ti、Nb合金元素能细化晶粒，提高钢的韧性，钢的综合机械性能得到较大提高。
也正因为如此，钢板的厚度才可以做得更大一些。
因此，Q345钢的综合机械性能应当优于16Mn钢，特别是它的低温性能更是16Mn钢所不具备的。
Q345钢的许用应力略高于16Mn钢。
根据Q345的化学成分，组织性能及特点，采用的焊接方法有：
焊条电弧焊，埋弧焊，二氧化碳气体保护焊，气焊与气割，等离子弧焊接与切割，电阻焊和其他焊接、切割方法与技术等，且目前二氧化碳气体保护焊接最普遍的。
二氧化碳气体保护电弧焊（简称CO2焊）的保护气体是二氧化碳（有时采用CO2＋O2的混合气体）。
由于二氧化碳气体的0热物理性能的特殊影响，使用常规焊接电源时，焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡，通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此，与MIG焊自由过渡相比，飞溅较多。
但如采用优质焊机，参数选择合适，可以得到很稳定的焊接过程，使飞溅降低到最小的程度。
由于所用保护气体价格低廉，采用短路过渡时焊缝成形良好，加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的刘质量焊接接头。
因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。
且二氧化碳气体保护焊是以二氧化碳气为保护气体，进行焊接的方法。
在应用方面操作简单，适合自动焊和全方位焊接。
在焊接时不能有风，适合室内作业。
由于它成本低，二氧化碳气体易生产，广泛应用于各大小企业。
所以，Q345钢的CO2气体保护焊的焊接工艺也显得尤为重要。
随着科学技术的不断发展和各种新材料的不断出现，可以预料，在推动我国的经济建设，国防建设和发展科学事业上，焊接技术起到越来越重要的作用。
2．材料的选择
Q345钢是一种优质的低合金高强钢（C<0.2%），广泛应用于桥梁、车辆、船舶、压力容器等。
Q代表的是这种材质的屈服，后面的345Mpa，就是指这种材质的屈服值，在345Mpa左右。
并随着材质的厚度的增加而使其屈服值减少。
类同于Q235的命名方法。
Q345A，Q345B，Q345C，Q345D，Q345E。
这是等级的区分，所代表的，主要是冲击的温度有所不同而已。
Q345A级，是不做冲击；Q345B级，是20℃常温冲击；Q345C级，是0℃冲击；Q345D级，是－20℃冲击；Q345E级，是－40℃冲击。
在不同的冲击温度，冲击的数值也有所不同。
对于Q345钢材的检测，一方面是钢材的元素含量是否达到国标要求，最重要的一方面是通过专业机构检测钢材的机械性能（屈服强度、拉伸试验）是否达到标准。
Si≤0.55％，P≤0.045，S≤0.045％，V：
0.02～0.15％，Nb：
0.015～0.060％，Ti：
0.02～0.20％。
其中他的力学性能是抗拉强度：
490-675Mpa低合金高强度结构钢牌号：
Q345即16Mn，它的化学成分有C≤0.20％，Mn：
1.，屈服强度：
≥345Mpa，伸长率：
≥22%。
Q345--综合力学性能良好，低温性能亦可，塑性和焊接性良好，用做中低压容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁等承受动荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属结构件，热轧或正火状态使用，可用于-40℃以上寒冷地区的各种结构。
Q345（16Mn）具有良好的综合力学性能、低温冲击韧性、冷冲压、切削加工性、焊接性能等，但缺口敏感性较大，广泛用于受动荷载作用的焊接结构，如桥梁、车辆、船舶、管道、锅炉、大容器、油罐、重型机械设备，矿山机械和-40℃低温压力容器。
3．材料的分析
其中材料的选择分为：
化学成分和力学性能。
3.1材料的力学性分析
Q345力学性能分析见表1-1。
表1-1Q345力学性能分析表
牌号
等级
拉力强度MPa
屈服点MPa
伸长率（%）
Q345
A
470~630
345
22
B
C
D
E
3.2材料的化学成分析
Q345的化学成分分析见表1-2。
表1-2Q345化学成分分析表
牌
号
等
级
化学成分（质量分数）（%）
C
≤
Mn
Si
≤
P
≤
S
≤
V
Nb
Ti
AI
≥
Cr
≤
Ni
≤
Q3
45
A
0.20
1.00
~
1.60
0.55
0.045
0.045
0.02
~
0.15
0.015
~
0.060
0.02
~
0.20
－
－
－
B
0.040
0.040
－
－
－
C
0.035
0.035
0.015
－
－
D
0.18
0.030
0.030
0.015
－
－
E
0.025
0.025
0.015
－
－
4．Q345钢的焊接性分析
4.1．碳当量（Ceq）的计算
Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15
按以上公式计算出材料的碳当量为0.39。
由计算结果可知,试验用钢的淬硬倾向不大，焊接性优良，焊接时可不预热。
4.2．Q345钢在焊接时易出现的问题
（1）热影响区
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