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焊接方式及工艺.docx

1、焊接方式及工艺6焊接方式及工艺 焊条电弧焊6.1.1 填充材料知识点:焊条选择原则重点内容:碳钢与低合金钢:等强原则,即选用熔敷金属强度级别与母材相同或相近的焊条,同时综合考虑焊缝的塑性,韧性。异种钢焊接按强度品级较低的钢种选择焊条。焊接性能差,工作条件苛刻时,应选碱性焊条。不锈钢:等成份原则,即选用熔敷金属化学成份与母材相同或相近的焊条,同时含碳量不该高于母材。焊接抗裂性较差的马氏体不锈钢或单纯奥氏体不锈钢时,应选用碱性不锈钢焊条。焊接异种钢通常采用高于合金成份较高一侧的高含量焊条。耐热钢:按等成份和相近力学性能原则,同时考虑接头的等强原则。异种钢焊接按合金元素含量级别较低的选择焊条。如有热

2、处置的按级别高的选择。6.1.2 焊条电弧焊操作技术知识点1:板对接单面焊双面成形。重点内容:平焊:焊条常选,焊接电流100-110A,焊条与焊接方向夹角30-50,与双侧工件夹角为90,引弧从间隙小一端定位焊处引弧,改换焊条或停焊时,焊条下压使熔孔稍大些,收弧过渡两滴金属,供背面焊缝饱满。收弧处置不妥,易产生弧坑,其危害:减少焊缝局部面积而减弱强度;引发应力集中;弧坑处含氢量较高,易产生裂纹。避免弧坑:应进行收弧处置,保证焊缝的持续外形,维持正常的熔池温度,逐渐填满弧坑后熄弧。填充层、盖面层焊接,在离焊缝端头10mm左右引弧,压低电弧施焊,作锯齿形横向运条,在坡口双侧稍作停留,维持坡口双侧温

3、度均衡,且能填满金属避免咬边。横焊:焊条与焊接方向夹角7580,焊条与下面母材夹角也为7580,焊条应选小直径和较小的电流,以短途经渡形式进行焊接。由于焊条的倾斜和上下坡口角度影响,造成上下坡口的受热不均匀。上坡口受热较好,下坡口受热较差。同时金属因受重力作用下坠,极易造成下坡口熔合不良,乃至冷接。因此应先击穿小坡口面,使下坡口面击穿熔孔在前,上坡口面击穿熔孔在后。当熔渣超前时,要采用拔渣运条法。立焊:焊条向下倾斜60-80与两边成90,采用小直径焊条,电流比平焊小10-15%,短弧操作,常采用挑弧焊接来控制熔池温度。合理的运条方式也是保证立焊质量的手腕,常常利用锯齿形,月牙形法。改换焊条要快

4、,采用热接法。仰焊:焊接时必然要注意维持正确的操作姿势,焊接点不要处于人的正上方,应为上方偏前,且焊缝偏向操作人员的右边,焊条夹角与立焊相同,采用小直径焊条,小电流焊接,短弧焊接,当熔池温度太高时,能够将电弧稍稍抬起,使熔池温度降低,起头和接头在预热进程中很容易出现熔渣和金属液在一路和熔渣越前现象,这时应将焊条与上板的夹角减小,以增大电弧吹力,万万不能灭弧。知识点2:管板焊接操作技术重点内容:非熔透式管板焊接(原称插入式) 通常焊二层。第一层用2.5mm的焊条进行定位焊,然后在定位焊缝的对面起焊,电流为50-100A,焊条与平板夹角4050,盖面层用直径3.2mm的焊条,焊条与平板夹角5060

5、,焊条采用月牙形摆动,以保证焊脚尺寸,要注意的是不该用大直径的焊条焊一层。角接头往往经受内压,一层焊完往往内部存在缺点,工作时会发生渗气,渗水,渗油。全熔透式管板(原称骑座式)水平固定焊接。打底焊能够采用连弧焊,也能够采用灭弧焊。但必需用左右两个半圈进行焊接。一般用钟点法标记,右半圈焊接时,在时钟4时处到6时处之间引弧。在6时至7时处的焊缝尽可能薄一些以利于左半圈连接平整。在6时5时处近似仰焊,焊条尽可能往上顶,防焊瘤,在5时2时处近似立焊,焊条向工件内面送相对浅一些,212时处近似平焊,焊条端部偏向底板一侧,并作短弧运条。左半圈焊接时,先将左半圈的焊缝始末处的焊道清理干净,在8点处引弧快速到

6、6点处预热,压低电弧施焊,右半圈除方向不同,其它与左半圈相同,改换焊条要快。填充焊与打底大体相同,只是运条摆动稍大一点,盖面焊只是焊条摆动到管与板侧时要稍作停留,且在板侧停留时刻长一些,以防咬边,注意在12点处收弧,一般做几回挑弧运作,将熔池填满收弧。知识点3:管对接操作技术重点内容:管对接垂直固定焊接 打底焊时,焊条与下母材成7080,与焊接方向的切线成6075。打底焊的接头尽可能采用热接法,焊接封锁接头前,先将始焊端处置成缓坡形,然后再焊,当焊到缓坡的前沿时,电弧压低向坡口根部送进,然后焊过缓坡与正式焊缝重叠10mm灭弧。盖面焊一般上下两道,先焊下面一道,后焊上面一道。焊前要清理好打底焊时

7、的熔渣,焊下面焊道时,电弧对准打底焊道的下沿,略加横向摆动,使熔池下沿超出坡口下棱边,并使熔化金属覆盖在打底焊道的一半以上。焊上面焊道时,要对准打底焊道的上沿,保证覆盖下面焊道的一半左右,使熔池上沿略超出上坡口。 埋弧焊6.2.1 埋弧焊工艺知识点1:埋弧焊焊接材料重点内容:焊丝焊剂的选配原则 应按照母材力学性能和化学成份,坡口形式、板厚、工艺条件、结构尺寸等选定。焊接低碳钢和低合金钢一般选用H08A、H08MnA,配高锰高硅型焊剂,也能够选H08MnA、H10Mn的焊丝,配低锰无锰焊剂,低合金高强钢焊丝,配中锰中硅焊剂,也能够选烧结剂。焊接不锈钢应选择与母材成份相近的焊丝,配焊剂时,耐热钢、

8、低温钢、耐蚀钢选用碱性的中低硅型焊剂,其它选用碱性较高的熔炼焊剂,以降低合金元素的烧损及渗透较多的合金元素。低碳钢或低合金钢与不锈钢焊接都采用高铬镍焊丝。焊丝焊剂的预备 焊丝的主要作用是填充金属,也向焊缝过渡合金元素参与冶金反映。焊丝应按标准检查、验收和复验方可利用。焊剂利用前要烘干,酸性焊剂150-2002h,碱性焊剂烘干200-3502h,烧结剂300-4002h,焊剂的颗粒度越大,电流也可大一些。当焊剂颗粒度一按时,若是增大电流,会使电弧不稳,焊缝表面及边缘凹凸不平。焊剂堆积过厚,电弧受焊剂层的压迫使焊缝变粗糙出现压痕,影响气体送出。堆积不足时,焊缝区覆盖不严,漏光飞溅,焊缝成形不良。焊

9、剂粒度不一致,乃至出现块状,产生成形不规则。这就是为何焊缝表面高低不平,宽窄不一,产生气孔的原因。知识点2:焊缝形状系数重要内容:焊缝宽度与焊缝熔深度之比,称为焊缝成形系数。成形系数值小表明焊缝深而窄,内部易产生气孔、夹渣。同时熔池结晶时的柱状晶从焊缝双侧向中心生长,低熔点杂质不易浮出而集聚在结晶交壤面上形成脆弱结合面,在焊焊应力作用下产生结晶裂纹。因此焊缝形状系数推荐之间。知识点3:焊接参数对焊缝形状尺寸的影响重要内容:焊接电流增大时,电弧对熔池金属排出作用增强,熔池深度增加,由于电弧的电磁收缩效应增强,使电弧游动减弱,故对焊缝宽度影响不大。随着电流增加,熔深增加,焊缝熔化量增大,而焊缝宽度

10、不变时就会影响熔池中气体和夹杂物的浮出产生缺点。电弧电压是按照焊接电流肯定,波动范围有限,影响相对较小。但电弧电压太高,对焊缝易形成“蘑菇”形,内部易产生缺点,电弧电压降低,焊缝宽度减小,变得高而窄。焊接速度增大,焊缝熔宽明显减小,熔深略有增加,若速度增加到40m/h以上时,线能量显著减小,会引发未焊透,未熔合,咬边及成形不良等缺点。若太低易形成易裂的蘑菇形焊缝。焊丝伸曲长度、焊丝伸曲长度增加、焊丝熔化速度增加,结果使熔深减小,焊缝余高增大。6.2.2埋弧焊技术知识点1:焊前预备重要内容:一般板厚小于14可不开坡口,14-22可开V形坡口,板厚22可开双面V形坡口。坡口表面不得有氧化皮、锈蚀油

11、脂、水分等。装配避免错边、间隙不妥。定位焊应焊在第一层焊缝背面,长度30mm以上。焊丝要对中,偏离中心线易造成未焊透,若是接头板厚不对等时,可适当向厚板侧偏移,为保证焊缝与母材侧壁的良好熔合,焊丝距母材侧壁距离约等于焊丝直径,纵缝两头要加引弧板和熄弧板。知识点2:对接直缝两面焊 重要内容:板厚大于16mm时开Y形坡口,钝边68mm,正面焊接熔透板厚的40%50%,反面熔透板厚60%-70%,如板厚20mm选焊丝直径5mm,正面焊接电流850900,电弧电压3638,焊速42cm/min,反面焊接电流9001000,电弧电压3840,焊速40cm/min,在无法利用衬垫进行埋弧焊时,可采用手工焊

12、封底,应保证封底厚度大于6mm。知识点3:对接环缝焊接重要内容:圆筒体环焊缝常采用非对称坡口形式,一般内坡口小外坡口大,将主要工作量放在外环缝上,内环缝主要起封底作用。内环缝焊丝偏离中心线呈上坡口,外环缝焊车处于筒体顶部,焊丝偏离圆筒中心线呈下坡口焊。要注意焊丝偏移量与筒体直径焊接速度、焊接电流大小的关系,如15002000筒体偏移量在35,过小焊缝余高过大,偏移量过大则焊缝可能不饱满,乃至填不满。手工钨极氩弧焊知识点1 手工钨极氩弧焊焊接参数重要内容:手工钨极氩弧焊焊接参数有:焊接电流、电弧电压、钨极直径、氩气流量、喷嘴直径、焊丝直径、焊接速度等。 焊接电流 按照工件厚度、材质、接头形式、焊

13、接位置等因素选择。焊接电流过大,容易引发烧穿或焊缝下陷、咬边等缺点,还引发钨极烧损并产生夹钨,电流过小,电弧燃烧不稳固。电流种类与极性,低碳钢和低合金钢、不锈钢均直流正极。电弧电压 电弧电压决定于电弧长度,也与钨极尖端的角度有关,端部越尖,电压越高,电流也越大,影响气体保护效果,致使焊缝氧化、焊透不均等缺点,因此在保证良好的视线下短弧操作。在焊接薄板和小电流时,可用小直径钨极,并将其磨成尖锐角约20,如此电弧易引燃而且稳固,大电流时要求钨极结尾磨成钝锥角(大于90),如此电弧斑点稳固,弧柱的扩散减小加热集中,焊缝成形均匀。氩气流量和喷嘴直径 应考虑焊接电流、弧长、钨极伸出长度,焊接速度和接头形

14、式等因素。氩气流量太低,气体挺速差,排除周围空气的能力弱,保护效果不好,相反流量过大,容易变成紊流使空气卷入,降低保护效果。一般情形下电流101150,喷嘴孔径49.5mm,氩气流量4-7L/min。钨极伸出长度 喷嘴与工作距离越大,气体保护效果越差,但太近会影响焊工视线,并容易使钨极与熔池接触产生夹钨,一般在812mm之间,同理钨极伸出长度一般为510mm。知识点2 手工钨极氩弧焊焊接工艺重要内容:氩气保护 要求氩气中的氧、氮、氢和水分少,氧和氮使焊缝金属氧化和氮化,使其变脆并烧损合金元素。不锈钢和耐热钢焊接直流正极性时,氩的纯度为%。工艺因素 喷嘴至工件的距离越近,保护效果越靠得住,并可提

15、高抗外界气流扰动和侧向风的能力,焊接速度过快或无规则,干扰了保护气流,侧向风较大时,必需采取防风办法。焊前清理 a.严格清除焊丝和坡口及坡口表面20mm范围内油脂、水分、氧化膜;b.用钢丝轮或磨削、抛光将坡口及双侧的氧化膜、铁锈等清除;c.用汽油或丙酮等有机溶剂清洗去油脂。焊丝的选择 打底焊多选用2焊丝,焊丝长度以5001000mm为准,焊丝利用前需清理表面的油脂、锈蚀及氧化物,不锈钢最好用化学清洗。定位焊 焊接时应与正式焊接的焊丝和工艺相同,定位焊缝长度1015mm,高度23mm,定位焊应保证焊透、无缺点,两头应加工成斜坡形,以利接头。知识点2 操作要领主要内容:焊接时为了避免钨极烧损,乃至

16、造成钨污染,通常采用非接触引弧,即高频震荡或高频脉冲引弧,为保证焊接质量,应加引弧板,以避免钨极从冷态突然升到高温,引发端部爆裂,飞溅落入熔池造成夹钨。焊接接头时,填放动作要轻、稳,不要扰乱氩气保护,焊丝可随焊枪同步稍作慢横向摆动,以增加焊缝宽度,切忌与钨极碰撞,不然造成使钨极污染,加速其烧损,并会引发夹钨。焊丝熔滴一般应在熔池底部(约1/3处)给送,而不能在钨极下方或电弧柱中滴入,不然容易碰撞钨极,还会影响焊缝成形。为了便于观察,钨极伸出喷嘴端23mm,钨极距熔池表面距离维持24mm,收弧时,当焊机配有电流自动衰减功能时,可采用电流衰减收弧法,按动电流衰减按钮焊接,电流逐渐减小,直至金属不熔

17、化,该方式收弧无弧坑,无缩孔。若没有此装置,收弧时,焊接速度适当减慢,增加焊丝填充量,填充熔池随后将电弧移至坡口边缘上,快速熄灭,但要延迟送气35秒,保护高温熔池不被氧化。 7 焊接接头形式及焊接符号 焊接接头形式和坡口知识点1 焊接接头形式主要内容:焊接接头形式有四种即对接接头、角接接头、T形接头、搭接接头。(1)对接接头 两焊件表面组成大于或等于135,小于或等于180夹角的接头,称为对接接头。连接对接接头的焊缝形式能够是对接焊缝,也能够是角焊缝或对接和角接的组合焊缝,但以对接焊缝占多数。对接接头的坡口形式主要有形坡口、V形、U形X形(双面V形)坡口等。常见对接接头形式如下图。对接接头从力

18、学角度分析是比较理想的接头形式,它的受力状况较好,应力集中较小;能经受较大的静载荷或动载荷,接头效率高。是焊接结构和锅炉压力容器受压元件应用最多的接头形式。为保证焊接质量,减少焊接变形和焊接材料的消耗,需要把焊件的对接边缘加工成各类形式的坡口。一般钢板厚度在6mm以下,可开形坡口(即不开坡口,但重要结构厚度3mm时,就应开坡口);厚度626mm时,采用形或Y形(带钝边形)坡口;厚度1260mm时,采用X形(双面形)坡口或双面Y形坡口,它可比单面V形或Y形坡口减少填充金属量近一半左右,焊后变形也较小。U形或双面U形坡口的填充金属量更少,焊后变形更小,但加工困难。T形接头 一焊件之端面与另一焊件表

19、面组成直角或近似直角的接头,为T形接头。连接T形接头的焊缝形式有角焊缝、对接焊缝和组合焊缝。坡口形式为单边V形、I形、K形、U形及带钝边J形坡口等。T形接头形式如下图。T形接头由于焊缝向母材过渡较急剧,接头在外力作用下内部应力散布极不均匀,专门是角焊缝,其根部和过渡处都有专门大的应力集中。因此这种接头经受荷载尤其是动荷载的能力较低。对于重要的T形接头必需开坡口并焊透,或采用深熔焊接,方可大大降低应力集中。(3)角接接头 两焊件端部组成大于30、小于135夹角的接头,为角接接头。其焊缝形式有对接焊缝、角焊缝,坡口形式有I形、Y形、单边Y形及K形坡口(双面单边V形坡口)。角接接头如下所示。(4)搭

20、接接头 搭接接头是指两焊件部份重叠在一路所组成的接头,如下图所示。其焊缝形式有角焊缝、塞焊缝,坡口形式有I形坡口、塞焊坡口。这种接头的强度较低,尤其是疲劳强度,只用于不重要的结构。不开坡口的搭接接头一般用于厚12mm以下钢板,其重叠部份长度由设计决定(通常L2(1+2)。当重叠钢板面积较大时,为保证强度可别离选用圆形内塞焊或长孔内角焊的形式。塞焊点间距和长度L可由设计肯定。 知识点2 焊接坡口主要内容:1坡口的选择 为了知足焊接工艺的需要,并保证接头的质量,焊件需用机械、火焰或电弧等方式加工出坡口,及开坡口。坡口的形式主要取决于焊接方式、焊接位置、工件的厚度、熔透要求及经济合理性等因素。选择坡

21、口应注意如下问题:焊接材料的消耗量;可焊到性;坡口加工条件;焊接变形等。同厚度的工件,采用双面V形或Y形坡口比V形或Y形坡口可节省较多的焊接材料,电能和工时。选择适当的坡口形式,配合合理的工艺,还可有效地减小焊接变形。焊条电弧焊为了保证焊透,通常板厚大于6mm开坡口,开V形坡口常带钝边,钝边的作用就是为了避免烧穿。2坡口的加工 坡口的加工方式可按照工件尺寸、形状及加工条件选择,一般有以下几种方式:剪边 I形坡口可在剪板机上剪切加工,然后用刨边机进行细加工。刨边 用刨床或刨边机加工坡口,有时也可采用铣削加工。车削 用车床或车管机加工坡口,适于加工管子的坡口。热切割 用气体火焰或等离子弧手工切割或

22、自动切割机加工坡口。可切割出V形或Y形、双面Y形坡口,如球罐的球壳板坡口加工。碳弧气刨 主要用于清理焊根时的开坡口,效率较高,但劳动条件较差。铲削或磨削 用手工或风动工具铲削或利用砂轮机(或角向磨光机)磨削加工坡口,此法效率较低。多用于缺点返修时的开坡口。坡口的加工质量,如平整度、直线度及尺寸均匀性等对于焊缝质量有专门大的影响。8 焊接接头性能 焊接时的冶金反映知识点1 焊接进程的冶金反映重点内容 :焊条的熔点约1200,在加热到100水开蒸发,200400结晶水汽蒸发,温度再上升,药皮中的有机物分解燃烧,生成CO、CO二、H2等气体,药皮中的高价氧化物和盐也发生分解析出CO二、O2气体。这些

23、气体与熔化金属发生作用,焊条的熔滴平均温度18002400之间,这一阶段,气体的分解和熔解,金属的蒸发,金属及其合金的氧化和还原,焊缝金属过渡等反映,随着金属的凝固和气体析出,熔渣浮出完成焊接进程。知识点2 N 、H、O对金属的作用重点内容 :N与Fe、Ti、Mn、Si、Cr既溶解又形成稳固的氮化物,N在Fe中的溶解度随温度的升高而增大,在2200达到最大值,当液态铁凝固时,过饱和的氮以气泡形式向外逸出,当熔池金属结晶速度超过气泡速度就会形成气孔,与此同时N以过饱和的形式存在于固溶体中,还有部份以针状物析出散布于晶界和晶内,使焊缝的强度和硬度升高,塑性和韧性下降,N还是促使焊缝金属时效脆化的元

24、素。焊缝中N处于不稳固状态,随着时刻延长,过饱和的氮将逐渐析出,形成稳固针状物,使焊缝塑性、韧性进一步下降,硬度升高。H在300700时容易被液态金属吸收,一部份在熔池凝固进程中逸出,有相当多的H来不及逸出而残留在焊缝中。氢致使金属变脆,致使钢塑性显著下降,还有一部份N形成气孔在焊缝中。氧在焊缝中一样使塑性、韧性明显下降。焊接区O的来源,主如果大气和焊条药皮,焊剂及焊丝表面上的铁锈和水分等。知识点3 焊缝的硫与磷重点内容 硫通常以FeS形式存在在液态铁中可无穷互溶,而在室温仅为%左右,因此熔池结晶时产生偏析,以低熔点共晶物的形式呈片状或链状散布于晶界,引发热脆性,乃至产生结晶裂纹,还会降低冲击

25、韧性和耐侵蚀性。合金钢,尤其是高Ni合金钢焊接,硫与镍形成熔点更低的共晶体产生结晶裂纹偏向更大。磷在钢中以Fe2P和Fe3P形式存在,磷化铁常散布在晶界,减弱了晶粒间的结合力,它本身硬而脆,增加钢的冷脆性,使脆性转变温度升高,焊接奥氏体钢和低合金焊缝含磷高时,引发结晶裂纹。 焊缝的性能 焊件经焊接后所形成的结合部份称焊缝。知识点1 焊接熔池结晶特征重点内容 焊接时,熔池从高温到常温通过二次组织转变,即从液态转变成固态,另一次是高温焊缝冷却到室温时,发生组织转变,宏观观察焊缝金属断面发觉,焊缝的晶体形态主要是柱状晶和少量等轴晶,如用显微镜进行微观分析,焊接熔池结晶组织有几种:脆状晶,脆状树枝晶,

26、树枝晶,等轴晶。粗大的柱状晶不仅降低焊缝的强度,而且降低塑性、韧性。树枝晶比脆状晶产生的裂纹偏向大,而粗大的树枝晶比细小的树枝晶裂纹偏向还大。焊缝中的化学成份是不均匀的,这主如果因为熔池结晶时,冷却速度专门快,已凝固的化学成份来不及扩散,造成合金元素散布不均匀。熔合区是焊接接头中的一个薄弱地带,该区存在严峻的化学成份不均匀,同时存在物理不均匀性,异种金属焊接时更为突出。知识点2 焊缝金属的固态相变重要内容 低碳钢焊缝组织 主如果铁素体与少量珠光体,相同化学成份的焊缝金属冷却速度越大,珠光体含量越多,组织细化,硬度越高。低合金钢焊缝组织 主如果铁素体、珠光体外,还有贝氏体、马氏体,其中片状马氏体

27、硬度很高,而且很脆。 热影响区的性能知识点1 热影响区的组织散布热影响区是焊接进程中,材料因受热而发生金相组织和力学性能转变区域。重要内容热影响区加热温度高约1350,加热速度快,高温停留时刻短,焊条电弧焊约4-20S,埋弧焊30100S,自然条件冷却,局部加热等特点,因此不同点经历不同的热循环,得到不同组织。低碳钢及不易淬火的低合金钢的热影响区组织 熔合区介于焊缝中间,组织有较大不均匀性,过热区在1100以上到固相线以下,金属处于过热状态,奥氏体晶粒发生严峻长大,冷却后点到粗大组织,该区的韧性很低,刚性较大的结构常产生脆化或裂纹。正火区,该区域发生重结晶,铁素体和珠光体全部转为奥氏体,然后冷

28、却到常温,变到细小的铁素体和珠光体,其塑性、韧性都比较高,不完全重结晶区,只有一部份发生相变重结晶,故性能有所下降。知识点2 热影响区的性能重要内容 热影响区硬化了,主如果在熔合区,主要表现有粗晶脆化、析出脆化、组织脆化、热应变时效脆化、氢脆化和石墨脆化。这种脆化致使脆性转变温度提高、韧性下降。热影响区的强度塑性也是不均匀的,粗晶区硬度、强度高于母材,塑性低于母材,因此热影响区的熔合区和过热区的金属晶粒严峻长大,致使该区塑性韧性严峻下降,成为焊接接头的薄弱环节。影响焊接接头性能的因素及其控制知识点1 焊接材料的影响重要内容 焊接材料(焊条、焊丝、焊剂)向熔池中加入细化晶粒的合金元素,如Mo,V

29、、Ti、Nb等进行变质处置。低碳钢和低合金钢向焊缝加Mn 、Si,一方面充分脱氧,还可固溶强化提高焊缝强度,耐热钢、不锈钢选择焊接材料的化学成份与母材大体一致。知识点2 线能量和焊接参数的影响重要内容 焊接线能量直接影响焊热循环,线能量的肯定,主要却决于过热区的脆化和冷裂两个因素。焊接含碳量低的热轧钢及含碳量偏下限的16Mn钢,由它的淬硬偏向较小,采用小线能量的冷裂偏向不太大。对焊接强度级别在392441Mpa的15MnV钢时,为避免沉淀相溶入及晶粒长大二引发脆化,线能量的选择应偏小些。对含碳量和合金元素高的490Mpa级正火钢18MnMoNb钢时, 淬硬偏向增大,线能量减小时的过热区的冲击韧

30、性反而降低,易致使延迟裂纹,故线能量应偏大些。在焊接速度一按时,焊接电流较小时,易变到脆状晶。电流增大时,变到脆状树枝晶,电流继续增大,会取得粗大的脆状树枝晶组织,直接影响焊缝性能。知识点3 焊后热处置的影响重要内容 焊后热处置是改善焊接接头的有效工艺办法,尤其有利于提高热影响区的塑性和韧性。焊后热处置的主要作用是消除焊接残余应力,提高抗侵蚀能力,淬火区的回火软化,消除焊缝中的氢,避免产生延迟裂纹,提高冲击韧性、强度和蠕变强度,提高结构尺寸的稳固性。9 特种设备常常利用金属材料的焊接知识点1 低碳钢焊接重要内容 锅炉压力容器受压元件常常利用的低碳钢有Q235A、Q235B、20# 、20R。这

31、些材料焊接性良好。焊条电弧焊时,当板厚增大,刚性增大,焊缝裂纹偏向也增大,因此宜采用碱性焊条,埋弧焊可用H08A配合高锰高硅低氟焊剂HJ430。知识点2 低合金高强钢焊接重要内容 锅炉压力容器低合金高强钢有16Mn、16MnR、Q345R、16MnHP、15MnVR此类钢的强度级别在294392Mpa区间多为热轧钢,只有当板厚25mm时为正火钢,正火后的强度略有下降,但塑性韧性有所提高,且降低了脆性转变温度。对于强度级别较高15MnVR、18MnMoNbR的高强钢,由于加入了合金元素,增加了材料淬硬偏向,有些元素还形成了低熔点化合物,使焊缝出现各类不利的组织。在扩散氢及热应变循环的一路作用下,

32、还会产生裂纹或引发粗晶脆化。低合金高强钢焊接的主要问题有热裂纹、冷裂纹、再热裂纹,其中冷裂纹是重中之重,从材料本身考虑,淬硬组织是引发冷裂纹的决定因素。随着钢的强度级别提高,合金元素的增加,其淬硬偏向逐渐增大。在冷却速度较大时,热影响区会出现贝氏体和大量马氏体,尤其是粗大的孪晶马氏体,其缺口敏感性增加,严峻脆化,在焊接应力下产生冷裂纹。另外还会由于扩散氢的富集在淬硬脆化区引发显微裂纹。裂纹尖端形成三向应力区,并再行诱导氢扩散富集,使裂纹扩展为宏观裂纹即延迟裂纹。因此低合金高强钢焊接,应按照母材碳及合金元素含量、板厚、接头形式、结构特点,合理选择线能量,采用碱性低氢型焊条和碱度较高的焊剂,且焊材严格烘干。按照环境温度,拘束条件肯定预热温度,厚度超过必然范围要采取焊后热处置,以降低热

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