奥氏体不锈钢焊接性分析与焊接工艺评定毕业论文.doc

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工业学院

毕业设计（论文）

题目0Cr18Ni9（304）奥氏体不锈钢焊接性分析及焊接工艺评定

系别材料工程系

专业焊接技术及自动化

班级焊接技术及自动化11-2

姓名何旺

学号3

指导教师（职称）胡春霞讲师

日期2014年3月

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工业学院

毕业设计（论文）任务书

材料工程系2014届焊接技术及自动化专业

毕业设计（论文）任务书

毕业设计（论文）题目

金属材料焊接工艺评定

课题容性质

科学研究

课题来源性质

教师收集的结合生产实际的课题

实验

校（外）指导教师

职称

工作单位及部门

联系方式

胡春霞

讲师

材料工程院

2867483

一、题目说明（目的和意义）：

毕业设计是本专业教学过程的最后一个重要环节，也是培养学生分析问题和解决问题能力的主要方法，通过毕业设计，要求学生全面综合运用所学基本理论，基本技能和生产实践知识；学习系统地综合运用所学的知识和技能解决实际工程问题的本领，巩固和加深对所学知识的理解，并且通过毕业设计的实践扩大和补充知识，使认识提高到一个新的水平。

通过毕业设计的实践，培养调查研究的习惯和工作能力，练习查阅资料和有关标准，查阅工具书或参考书，合理选择实验方法、实验设备，正确操作、分析，并能以实验分析过程和毕业论文表达设计的思想和结果。

通过毕业设计，不但要提高解决具体问题的独立工作能力，而且应建立正确的设计和科研思想，加强思想性，牢固树立实事和严肃认真的工作态度。

二、设计（论文）要求（工作量、容）：

1、总要求：

要求每个学生根据给定的毕业设计题目独立完成焊材制备，焊接材料、方法及设备的选择，焊接操作，金相试样的制备、腐蚀、观察与图片收集，焊缝形状、质量、力学性能的测试等实验工作量，根据文献及相关的理论知识对实验结果进行分析总结，并得出结论,根据结论可进行相应的补充实验，完成毕业设计论文一份，毕业设计完成后进行答辩。

2、给定的条件和要求：

实验设备类型、种类齐全；实验药品齐全；查阅文献，明确毕业设计的意义及目的；严格按照标准及操作规程进行实验。

3、确定总体方案：

分析国外金属材料焊接的发展和趋势，了解毕业设计任务书给定的条件和用途，可到工厂进行调研、了解焊接结构制造的经验，进行毕业设计可行性分析和论证，最后确定总体方案，并编制技术路线图。

注：

技术路线图在论文中要以图表形式出现。

4、具体要求：

（1）明确所用金属材料的分类及应用。

（2）明确所用金属材料的化学成分、力学性能、显微组织等。

（3）分析所用金属材料的焊接性。

各种裂纹、脆化及软化产生的可能性，

（4）明确所用金属材料的焊接工艺要点。

1）焊接方法及设备

①确定与母材相对应的焊接方法种类及选择依据

根据母材的种类（碳钢、合金钢、不锈钢、有色金属等）选择相应的焊接方法（焊条电弧焊、埋弧焊、CO2气体保护焊、熔化极氩弧焊、TIG焊等）。

②明确所选焊接方法的原理、特点及应用

③明确与焊接方法对应的焊接设备的特点、设备组成及作用

根据焊接方法选择相应型号的焊接设备并记录设备型号，并对焊接设备能进行较熟练的操作，对同一种类的焊接设备可采用不同型号进行试焊，对焊缝成形的结果进行比较以确定最佳的焊接设备。

2）焊接参数的选择

①明确焊接参数对该材料焊接后形成的焊缝的影响，焊接参数主要包括焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊接电流的种类及极性、焊条及焊丝直径、焊丝伸出长度等。

②明确焊接参数的选择方法及依据

a.接头的钢材种类与板厚。

b.焊缝的种类（纵缝、环缝）和焊缝的位置（平焊、横焊、立焊）。

c.接头的形式（对接、角接、搭接）和坡口的形式（Y形X形U形坡口等）。

d.焊条或焊丝的种类、型号及直径

e.保护气体（CO2、Ar等）

③焊接热输入（选择依据）

④预热和焊后热处理（如何选择）

3）焊接材料的选择

①阐述焊接材料的选择原则

②该题目中对应焊接材料的组成、性质及要求

根据题目中规定母材的种类（碳钢、合金钢、不锈钢、有色金属等）选择相应的焊接材料（焊条、焊丝、焊剂、保护气体等）。

4）阐述可能出现的缺陷及防止措施

焊接缺陷如气孔、裂纹、咬边、未熔合等

（5）根据选择的焊接工艺参数施焊

1）材料准备：

①母材及焊接材料的采购

②母材的尺寸确定、坡口设计、画线、下料等（参考国标）

③母材的焊前清理、打磨

④焊缝位置的选择（尽可能平焊）

⑤焊接材料的处理

焊条要进行烘干等。

2）做好安全防护工作，严格按照操作规程施焊。

3）待焊缝冷却后对焊缝的成形做出相应的评价，并对焊接参数值及对应的结果进行记录。

4）变化焊接参数，继续施焊、记录，直到焊缝形状达到要求为止。

（6）通过实验，将几次的焊接参数进行对比

1）金相试样的制备及观察

①待试样完全冷却后选择焊缝的相应位置截取试样，将毛边磨去做好金相试样制备的准备；

②熟练掌握金相制备的方法，能够熟练操作金相磨制设备，配置相应的腐蚀液，掌握金相腐蚀的技巧；③熟练操作金相显微镜，能够借助金相显微镜判断金相试样的磨制、腐蚀程度，并能运用金相显微镜

拍摄金相照片，并能进行相应的分析。

2）力学性能测试

能够根据国家标准制定试样尺寸，可对试样进行硬度测量，其中按同一种方法焊接出来的焊缝的试样数量为3个，取平均值。

（7）实验结果分析

根据以上实验过程结果进行判断、分析，能够判断出金相组织的种类、力学性能的好坏，并分析可能的影响因素，得出最佳的焊接参数

（8）编制焊接工艺设计书（焊前）、焊接工艺评定报告（焊后）、加工工艺过程卡（焊后）

要求按正规的焊接工艺设计书、焊接工艺评定报告及加工工艺过程卡的格式进行编制，共3份，装订在毕业设计论文容的相应位置。

（9）毕业论文一份，外文翻译一篇，幅面大小为A4，全部由计算机打印。

5、撰写毕业设计论文

包括容：

封面、任务书、摘要、目录、论文正文、总结论、致、参考文献、英文翻译（原文+中文翻译）等。

应阐述整个毕业设计容，要突出重点和特色，图文并茂，文字通畅。

毕业论文的页数不少于20页（20页不含英文翻译，幅面大小为A4，全部由计算机打印）。

6、试样的要求：

实验试样要符合相应国家标准。

7、论文撰写格式、装订顺序及要求依毕业设计（论文）规。

三、进度表

日期

容

1周

3.5周

1.5周

毕业设计共6周，安排如下：

1、文献查阅及方案论证1周

（1）调查研究、搜集和查阅资料（0.5周）

（2）总体设计方案的拟定和论证（0.5周）

2、实验过程3.5周

（1）实验前期准备（0.5周）

（2）试样制备（0.5周）

（3）实验操作、实验记录（2周）

（6）结果分析并得出结论（0.5周）

3、撰写毕业设计论文1.5周

完成日期

2014.1.17

答辩日期

2013.3.3～2013.3.14

四、主要参考文献、资料、设备和实习地点及翻译工作量：

[1]王宗杰.熔焊方法及设备.：

机械工业，2007年11月.

[2]英若采.熔焊原理及金属材料焊接.：

机械工业，2009年12月.

[3]邓洪军.焊接结构生产.：

机械工业，2012年1月.

[4]英若采.熔焊原理及金属材料焊接.：

机械工业，2009年12月.

[5]世荣.金属学与热处理.：

机械工业，1997年6月.

[6]丁德全.金属工艺学.：

机械工业，2008年4月.

[7]应龙.17MnNiVNbRe钢焊接性能研究.压力容器，1997，4.

[8]胡义祥.金相检验实用技术.：

机械工业，2012年6月.

[9]机械工业理化检测人员技术培训和资格鉴定委员会.金相检验.：

中国计量，2011年3月.

[10]立军.材料连接设备及工艺.：

机械工业，2009年1月.

[11]宗培言.焊接结构制造技术与装备.：

机械工业，2010年1月.

[12]周浩僧.焊接结构生产及装备.：

机械工业，2008年8月.

[13]贾安东.焊接结构与生产.：

机械工业，2010年1月.

[14]熊腊森.焊接工程基础.：

机械工业，2011年7月.

[15]文钺.焊接冶金学.：

机械工业，2008年6月.

[16]亚江.焊接冶金学——材料焊接性.：

机械工业，2010年10月.

[17]方洪渊.焊接结构.：

机械工业，2010年9月.

[18]裕川.焊接工艺设计与实例分析.：

机械工业，2010年1月.

[19]伍玉娇.金属材料学.：

大学，2011年8月.

[20]付华，光磊.材料性能学.：

大学，2010年9月.

[21]覃耀春.金属学与热处理.：

机械工业，2011年6月.

[22]胡义祥.周玉.：

机械工业，2011年6月.

指导教师签字

教研室主任签字

主管系领导签字

年月日

年月日

年月日

注：

本任务书要求一式两份，一份系部留存，一份报教务处实践教学科。

摘要

钢是我们现代社会中不可缺少的一种材料，它可以看作一个国家工业化水平的标志。

钢的产量越高就代表这个国家的工业化水平越高。

不锈钢是钢中非常重要的的一种，由于不锈钢具有特殊的使用性能和力学性能，在现代的各行各业中已经被越来越多的使用。

在不锈钢中奥氏体不锈钢又是其中非常重要的一种，在发达国家每年消耗的的钢有70%的是不锈钢，在我国也达到了65%左右。

因此开发和使用好奥氏体不锈钢对我国的工业化来说越来越重要了。

0Cr18Ni9就是奥氏体不锈钢，我做的这个课题就是探讨0Cr18Ni9在低温贮罐制造中的性能。

低温贮罐是用来储存液N液Ar液态的CO2等低温液体的容器，液态介质中的特殊性能就决定了制造材料需要特殊性能，而奥氏体不锈钢0Cr18Ni9就具有这样的性能。

低温贮罐在现代生活、生产中使用已越来越广泛，因此对0Cr18Ni9的探讨就显得越来越重要。

在这篇论文中我会着重为大家阐述0Cr18Ni9在低温压力容器制造中的焊接性能、力学性能、使用性能和焊接工艺。

在这篇论文中我会通过一个焊接性试验来探讨0Cr18Ni9在低温压力容器中的各项性能我的这个实验就是规格为8×50×100mm的两块0Cr18Ni9板水平对接焊接方法就是手工电弧焊。

针对这个实验做出完确的焊接工艺评定，并且根据评定要求对试样做相应的无损检验和力学性能的试验，从而来判定0Cr18Ni9的各项性能。

关键词：

焊接性能;力学性能;使用性能;焊接工艺

Abstract

Steelou