Q235~A钢焊接工艺设计研究方案

1、安徽机电职业技术学院毕业设计说明书课题名称Q235-A钢焊接工艺研究系部机械工程系专 业焊接技术及自动化班 级姓 名学 号指导教师20222022学年第一学期指导教师评语等级签名日期毕业设计任务书专业： 班级：_学生：一：设计题目：Q235-A钢焊接工艺研究二：设计内容：1、Q235-A钢板焊接试验方案设计；2、绘制焊接工艺卡片；3、Q235-A焊接工艺评定试验设计；4、论证Q235-A最正确焊接试验方案5、编写设计说明书；6、试验结果论证三：原始资料：Q235-A 钢板,焊接材料,焊接设备四：完成日期： 2022 年2月 3日指导教师:2022年11月8日签发Q235-A钢焊接工艺研究摘要随

2、着焊接技术的推广q235a钢作为一种低碳钢已被广泛应用本设计是通过焊接试验来测试q235a钢焊接的工艺性能制定焊接试验方案、焊接工艺卡、工艺说明书及结果.目录第一章 绪论5第二章Q235钢的材料特性及应用范围 72.1 Q235-A的介绍2.2 Q235-A的力学性能2.3 Q235-A的化学成分第三章 Q235-A钢的焊接性试验及方法93.1 Q235-A钢的焊接试验方法3.2 Q235-A钢的焊接试验材料3.3 焊条电弧焊的工艺分析3.4 Q235-A钢的焊接工艺试验3.5 焊条电弧焊+埋弧焊焊接工艺试验第四章 Q235-A 钢的焊接工艺卡的编制 17第五章焊接中容易出现的问题及预防举措

3、19第六章 结束语23参考文献24第一章绪论焊接技术创造至今已有百余年的历史,工业生产中的大量重要产品,如航空、 航天及核能工业中产品的生产制造都离不开焊接技术.当前,新兴工业的开展迫使焊接技术不断前进,如微电子工业的开展促进了微型连接工艺和设备的开展； 陶瓷材料和复合材料的开展促进了真空钎焊、真空扩散焊、喷涂以及粘接工艺的 开展.焊接技术将随着科学技术的进步而不断开展. 作为一名焊接技术专业的大学生,本人将以自己的了解为根底来介绍对 Q235A的焊接工艺研究.下面先了解 一下焊接技术开展的简单情形,焊接技术是上世纪末开展起来的一种连接方法, 由于它具有许多优越性,所以在近几十年间得到了快速的

4、开展, 目前焊接已经广 泛应用在许多行业和领域,目前, 在工业兴旺国家,焊接用钢量已占总用钢量一半左右,焊接用钢量占工业用钢量的比例已经成为一个国家工业开展水平的重要 标志.中国在2022年焊接用量就已经突破了 1亿吨,成为世界最大的焊接大国. 现今,在我国许多行业的制造工厂,如造船厂、锅炉厂、车辆厂、矿山机械厂、 石化机械厂、起重机厂等都有专有的焊接生产车问,负责本企业的焊接制造工作. 随着社会的进步和经济的开展,人们一方面要推出新技术和新的焊接形式来满足 生产开展的需要,另一方面焊接也向着大型化、高参数和高寿命的方向开展.如500kt级油轮长达382m、宽68m、高72m.许多焊接产品不仅

5、尺寸大,而且 工作条件苛刻,常处于高温、高压、低温、深冷、高速、腐蚀、易燃、易爆、有 毒的环境中,有的是几种条件共存,又都要求长期运行,一旦出现故障和事故, 后果是不堪设想的,这就对焊接技术提出了更高的要求.焊接技术将随着科学技术的进步而不断开展,主要表达在以下几个方面1能源方面目前,焊接热源已非常丰富,如火焰、电弧、电阻、超声、摩擦、等离于、电 子束、激光束、微波等等,但焊接热源的研究与开发并未终止,使它更为有效、 方便、经济适用.2计算机在焊接中的应用弧焊设备微机限制系统,可对焊接电流、焊接速度、弧长等多项参数进行分析 和限制,对焊接操作程序和参数变化等作出显示和数据保存,从而给出焊接质量

6、确实切信息.目前以计算机为核心建立的各种限制系统包括焊接顺序限制系统、 PID调节系统、最正确限制及自适应限制系统等.这些系统均在电弧焊、压焊和钎 焊等不同的焊接方法中得到应用.计算机软件技术在焊接中的应用越来越得到人 们的重视3焊接机器人和智能化焊接机器人是焊接自动化的革命性进步,它突破了焊接刚性自动化的传统方式,开拓了一种柔性自动化新方式, 焊接机器人的主要优点是：稳定和提升焊接 质量,保证焊接产品的均一性；提升生产率,一天可 24小时连续生产；可在有 害环境下长期工作,改善了工人劳动条件；降低了对工人操作技术要求；可实现 小批量产品焊接自动化；为焊接柔性生产线提供了技术根底. 为提升焊接

7、过程的 自动化程度,除了限制电弧对焊缝的自动跟踪外,还应实时限制焊接质量,为此需要在焊接过程中检测焊接坡口的状况,如熔宽、熔深和反面.4提升焊接生产率提升焊接生产率是推动焊接技术开展的重要驱动力.提升生产率的途径有二 个方面：其一,是提升焊接熔敷率.手弧焊中的铁粉焊、重力焊、躺焊等工艺； 埋弧焊中的多丝焊、热丝焊均属此类,其效果显著.其二,是减少坡口截面及熔敷金属量,为解决这两个问题,世界各国开发出多种不同方案,因而出现了种类多样的窄间隙焊接法.电子束焊、激光束焊及等离子弧焊时,可采用对接接头, 且不用开波口,因此是理想的窄间隙焊接法,这是它们受到广泛重视的重要原因 之一.第二章 Q235钢的

8、材料特性及应用范围2.1 Q235-A的介绍普通碳素结构钢-普板是一种钢材的材质.Q代表的是这种材质的屈服度,后面的235 ,就是指这种材质的屈服值,在235左右.并会随着材质的厚 度的增加而使其屈服值减小.由于含碳适中,综合性能较好,强度、塑性和焊接 等性能得到较好配合,用途最广泛.常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、 工字钢、槽钢、窗框钢等型钢,中厚钢板.大量用用建筑及工程结构.用以制作 钢筋或建造厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅 炉、容器、船舶等,也 大量用作对性能要求不太高的机械零件.C、D级钢还可作某些专业用钢使用Q235A韧性和塑性较好,有一定的伸长率,具有良好的焊接性能和

9、热加工 性.Q235A 一般在热轧状态下使用,用其轧制的型钢、钢筋、钢板、钢管可用 于制造各种焊接结构件、桥梁及一般不重要的机器零件,如螺栓、拉杆、怫钉、 套环和连杆等2.2 Q235-A的力学性能2.3.1 Q235-A钢的组织性能分析抗拉强度 db (MPa) : 375 460屈服强度 os (MPa) : 235; 16 40 时：225; 40 60 时：215; 60 100 时：205; 100 150 时：195; 150 时：185伸长率 65(%): 016 时:126;1640 时:125;40 60 时:24; 60 100 时:23; 100 150 时:22;150

10、 时:121 试样 尺寸：试样厚度(直径)热处理标准及金相组织：热处理标准：热轧.金相组织：铁素体+珠光体.交货状态：一般以热轧(包括控轧)状态交货.根据需方要求,经双方协议,也可以正火处理状 态交货.执行标准：外部标准为：GB/T709-2022?热轧钢板和钢带的尺寸、外形、 重量及允许偏差?,内部标准为：GB/T3274-2022?碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带?Q235-A的冷弯试验列表序号检验工程取样个数取样方法试验方法GB233.1-233.5GB233.8-233.121化学分析1GB222GB233.18-233.19GB233.23-233.24GB233.31-23

11、3.32GB233.362拉伸1GB2975GB228、GB63973冷弯1GB2975GB2324常温冲压3GB2975GB21605低温冲压3GB2975GB41592.3Q235的化学成分：碳 C : 0.14 0.22硅 Si: 0.30钮 Mn : 0.30 0.65 硫 S : 00.050 磷P : 13焊条直径23.232.44 54 6(mm )焊接电流的选择 选择焊接电流时,应根据焊条类型、焊件直径、焊件厚度、接头形式、焊接位置和层数等因素综合考虑.焊接电流选择不当易造成未焊透、 夹渣或咬边、焊穿金属飞溅等.对于一定的直径的焊条有一个适宜的电流范围, 可参考下表表3-2焊接

12、电流和焊条直径放入关系焊条直径(mm )1.62.02.53.2456焊接电流10016020026025 4040 6550 80(A)130210250300在相同焊条直径的条件下,平焊的电流可大一些,其它的位置焊接电流应小一些.相同条件下,碱性焊条的焊接电流比酸性焊条小10%左右.电弧电压与焊接速度 焊条电弧焊的电弧电压主要由电弧长度来决定： 电弧越长,电弧电压越大；电弧越短,电弧电压越小.在焊接过程中应尽量使用短弧 焊接.(2)试验根本情况与焊接工艺参数,可参考下表表3-3焊条电弧焊的焊接工艺参数焊层名焊接电流电弧电压焊接速度线能量(A)(V)(cm/min )(KJ/cm )根焊90

13、-9519-256.5-7.513.4-17.7填充95-10519-2512-187.6-10.0蛊面90-10019-2510-158.7-11.4(3)焊接接头力学性能测试结果试件经无损检测后,参照 ASME、IX、国内JB4708标准要求切割试件进行试验,接头拉伸、弯曲和冲击试验结果如下表所示表3-5拉伸试验试件编号试件宽度(mm )试件厚度(mm )横截面积(mm )断裂载荷(KN )抗拉强度(MPa )断裂部位及特征HP014012450热影响区HP024012445热影响区表3-6弯曲试验试件编号试件类型试件厚度(mm )弯心直径(mm )弯曲角度(,)试验结果HP01-1面弯1

14、226180合格背弯1226180合格HP01-2面弯1226180合格背弯1226180合格表3-7冲击试验试件编号V型缺口冲击吸收功位置单值平均值Q235-A-0焊缝中央7268697170701熔合区908892938790Q235-A-0焊缝中央7370677268702熔合区869089878888从以上三表中可以看出,上述焊材对应的焊接接头的强度性能、弯曲性能、 冲击韧性能均较好.3.5 气体保护焊焊接工艺试验3.6二氧化碳气体保护焊是利用CO2气作为保护气体的一种熔化极气体保护的 焊接方法：1 .使用二氧化碳气体保护焊,可以减少飞溅：它是利用二氧化碳气体热物理性 能的特殊性,使用

15、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,参数选择适宜,可以得到很稳定的焊接过程,使 飞溅降低到最小的程度.2 .二氧化碳气体保护焊,可以降低本钱 提升焊接质量：由于CO2气比空气重, 因此从喷嘴中喷出的CO2气可以在电弧区形成有效的保护层,预防空气进入熔池特别是空气中氧等有害物质的影响.熔化电极焊丝通过送丝滚轮不断的送进,与 工件之间产生电弧,在电弧热的作用下,熔化焊丝和工件形成熔池,随着焊枪的移动,熔池凝固形成焊缝,再加上二氧化碳保护气体价格低廉,采用短路过渡时焊缝成形良好,

16、加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷质量焊接接头.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.原理如图熔化极气体保护焊的工作原理图5： 2 熔化艰作保驴愕3.5.1 焊条电弧焊+二氧化碳气体保护焊焊接工艺参数焊条电弧焊采用同上面一样型号奥太焊机,二氧化碳气体焊采用奥太NBC-400焊机,就坡口形式、焊接电流、电弧电压、焊接速度等工艺参数,在试验后要根据GB150-1998?钢制压力容器?等相关标准进行检验3.5.2 焊前准备用气割或碳弧气刨加工坡口时,应保证加工质量,预防其外表凹凸不平,不 合格的予以修磨,坡口外表不得有裂纹、夹渣、分层等缺陷,否那么予以去除或修 补.去除坡口及两

17、侧 20-30mm 范围内的油污、铁锈、氧化物等赃物,焊条应 根据规定的温度烘干,入炉和出炉的温度不应过高,以防药皮脆裂.3.5.3 焊接接头形式、坡口和焊缝(1)坡口形式采用V型坡口,坡口角度60,焊根间隙3.0-3.5 ,钝边高度1.0-1.5mm.先 用手工电弧焊进行打底,然后用二氧化碳气体保护焊进行填充和盖面, 焊后用碳 弧气刨进行反面清根,最后在进行一次二氧化碳气体保护焊.(2)接头形式本试件采用对接形式(3)焊前预热Q235-A属于普通碳素钢,焊接前无需进行预热.(4)焊材烘干Q235-A用的焊材必须进行烘干(试验过程中对真空包装的焊条也要进行烘 干)以降低扩散氢水平,预防产生冷裂

18、纹并预防产生成片的分散气孔.根据试验 结果,烘干时间一般为250 的,试焊时焊条应置于焊条保温桶内.(5)试件剩磁的处理试件采用直流焊接时会产生磁偏吹, 原那么上采用交流焊机,但用交流电源焊 接时,电弧的稳定性差,而且由于试件比拟小,所以采用直流电源焊接,并且要 限制试件的磁性,接线时采用反接.(6)焊接环境焊接环境温度在 1520 C ,环境湿度在 45%50%RH ,环境风速小于 0.2m/s o3.5.4 Q235-A钢焊接工艺试验(1)焊接工艺参数及选择气体保护焊工艺参数分为主要参数和次要参数.主要参数就是指那些直接影 响焊缝质量和生产效率的参数,它们是焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊

19、丝成 分、电流的种类及极性和预热温度等. 对焊接质量产生有限或无多大影响的参数 均称为次要参数.表3-10气体保护焊焊接工艺参数的选择焊接层名焊条或焊丝直径(mm )焊接电流(A)电弧电压(V)焊接速度(m/h )根焊3.285 -9019 -251719填充焊1.2250 -30017 -242530蛊面焊1.2150 -25017 -242832(2)焊接接头力学性能测试试件经无损检测后,参照 ASME、IX、国内JB4708标准要求切割试件进行试验,接头拉伸、弯曲和冲击试验结果如下表所示表3-11拉伸试验试件编号试件宽度(mm )试件厚度(mm )横截面积(mm )断裂载荷(KN )抗拉

20、强度(MPa )断裂部位及特征HP014012450热影响区HP024012445热影响区表3-12弯曲试验试件编号试件类型试件厚度(mm )弯心直径(mm )弯曲角度(,)试验结果HP01-1面弯1226180合格背弯1226180合格HP01-2面弯1226180合格背弯1226180合格表3-13冲击试验试件编号V型缺口冲击吸收功位置单值平均值Q235-A-0焊缝中央7268697170701熔合区908892938790Q235-A-0焊缝中央7370677268702熔合区869089878888由于二氧化碳气体保护焊焊的电弧热效率较高,焊缝及热影响区的冷却速度较慢,并且热影响区的范

21、围较大,Q235-A在焊接时不需要进行预热,在这种情况下酒会改变金属的组织,影响金属的结构、强度、塑性、韧性等性能.3.6本章小结根据焊接性试验结果,针对12mm厚的Q235-A钢的试样进行了焊条电弧焊和焊条电弧焊+二氧化碳气体保护焊焊焊接工艺试验,得出以下结论：(1) Q235-A钢的焊接选用上述焊材是可行的.(2)焊接过程中焊条电弧焊根焊时应限制焊接线能量在20KJ/cm 以下,填充盖面焊时焊条电弧焊或气体保护焊焊应限制焊接线能量在10KJ/cm左右.(3)对于焊条电弧焊,焊接过程中焊条的摆动幅度不要过大, 应以直拉和微摆的方式进行,以减少热输入.(4)采用大西洋、大桥等焊条进行焊接时,焊

22、条进行350 X1h烘干,焊接过程中限制层间温度,层间温度在100 c以下,焊接接头的强度、韧性、弯曲性能较好第四章 Q235-A钢的焊接工艺卡的编制焊接工艺卡片单位名称安徽机电职业技术学院焊接工艺指导书编号 日期 2022-1-05焊接工艺评定报告编号 焊接方法 手工电弧焊 机械化程度手工、半自动、自动手工焊接接头：平位置对接简图：接头形式、破口形式与尺寸、焊层、焊道布置及顺序坡口形式：V型坡口 衬垫材料及规格：无 其他： 母材：Q235-A 类别号 I 组别号 1-1 与类别号 I 组别号 1-1 相焊及标准号 GB/T3274 钢号 Q235-A 与标准号 GB/T3274 钢号 Q23

23、5-A 相焊厚度范围： 母材：对接焊缝10-12mm 角焊缝 管子直径、壁厚范围：对接焊缝角焊缝 焊缝金属厚度范围：对接焊缝10 & g&16 角焊缝其他耐蚀堆焊金属化学成分%CSiMnPSCrNiMoV焊接材料：焊条焊材类别碳钢焊条焊材标准JBT4709-2022填充金属尺寸焊材型号CHE507焊材牌号钢号J507其他其他：焊接位置:对接焊缝的位置平位置焊接方向：向下角焊后热处理：温度范围C焊缝位置焊接方向:向上、向下 保温时间h 预热温度C允许最低值_层间温度C允许气体：气体种类 混合比最高值保持预热时间加热方式流量L/min 保护气尾部保护气反面保护气 电流种类：直流极性：反极性焊接电流

24、范围A:100130 电弧电压V:2023_ 按所焊位置和厚度,分别列出电流电压范围,记入下表焊道焊层焊接填充焊接电弧电压焊接速度线能量方法材料电流V(KJ/cm )(A)第五章 焊接中容易出现的问题及预防举措1、层状撕裂层状撕裂产生的根本原因是钢中存在夹杂物.钢在轧制过程中夹杂物被扎成片状,平行于钢板外表沿轧制方向分布.这种片状夹杂物的存在,大大消弱钢板在厚度方向的力学性能,特别是断面收缩率大大降低.限制火杂物,特别是硫化物薄片状夹杂物相当于金属内部锋利的缺口,是钢板的Z向力学性能大大降低,经实验证实,当钢中含硫量极低时,各个方向的塑性指标均有提升,层状撕裂敏感性随之降低.预防母材脆化焊接中

25、发生过热区粗晶脆化、应变时效脆化及氢脆等,母材层状撕裂的敏感性明显增加,在焊接过程中应采取预热、保温缓冷、限制层间温度等降低冷却速度.尽量采取双侧焊缝,预防单侧焊缝.这样可以缓和焊缝根部的应力分布并减小应力集中.2、未焊透、未熔合焊接时,接头根部未完全熔透的现象,称为未焊透；在焊件与焊缝金属或焊缝层间有局部未熔透现象,称为未熔合.未焊透或未熔合是一种比拟 严重的缺陷,由于未焊透或未熔合,焊缝会出现间断或突变,焊缝强度大 大降低,甚至引起裂纹.因此,在船体的重要结构局部均不允许存在未焊 透、未熔合的情况.未焊透和未熔合的产生原因是焊件装配间隙或坡口角 度太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速

26、度太快及电弧过长等. 焊件坡口外表氧化膜、油污等没有去除干净,或在焊接时该处流入熔渣妨 碍了金属之间的熔合或运条手法不当,电弧偏在坡口一边等原因,都会造 成边缘不熔合.预防未焊透或未熔合的方法是正确选取坡口尺寸,合理选 用焊接电流和速度,坡口外表氧化皮和油污要去除干净；封底焊清根要彻 底,运条摆动要适当,密切注意坡口两侧的熔合情况.正确选定坡口形式 和装配间隙,认真去除坡口边缘两侧污物.选择适宜的焊接电流,运条时 随时注意调整焊条角度,使熔敷金属和母材之间充分均匀地加热和熔化, 合为一体.3、夹渣火渣就是残留在焊缝中的熔渣.夹渣也会降低焊缝的强度和致密性.产 生夹渣的原因主要是焊缝边缘有氧割或

27、碳弧气刨残留的熔渣；坡口角度或 焊接电流太小,或焊接速度过快.在使用酸性焊条时,由于电流太小或运 条不当形成“糊渣；使用碱性焊条时,由于电弧过长或极性不正确也会 造成夹渣.进行埋弧焊封底时,焊丝偏离焊缝中央,也易形成夹渣.预防 产生夹渣的举措是：正确选取坡口尺寸,认真清理坡口边缘,选用适宜的 焊接电流和焊接速度,运条摆动要适当.多层焊时,应仔细观察坡口两侧 熔化情况,每一焊层都要认真清理焊渣.封底焊渣应彻底去除,埋弧焊要保持清洁干注意预防焊偏.去除焊道上的杂质、污物,尤其是焊接坡口要燥.正确选用电焊条,根据钢板厚度、环境温度,选用适宜的焊接电流和坡口形式.4、气孔气孔是指在焊接时,熔池中的气泡

28、在凝固时未能逸出而形成的空穴.产 生气孔的主要原因有：坡口边缘不清洁,有水份、油污和锈迹；焊条或焊 剂未按规定进行焙烘,焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等.止匕外,低氢型焊条 焊接时,电弧过长,焊接速度过快；埋弧自动焊电压过高等,都易在焊接 过程中产生气孔.由于气孔的存在,使焊缝的有效截面减小,过大的气孔 会降低焊缝的强度,破坏焊缝金属的致密性.预防产生气孔的方法是:选 择适宜的焊接电流和焊接速度,认真清理坡口边缘水份、油污和锈迹.严 格按规定保管、清理和焙烘焊接材料.不使用变质焊条、当发现焊条药皮 变质、剥落或焊芯锈蚀时,应严格限制使用范围.埋弧焊时,应选用适宜 的焊接工艺参数,特别是薄板自动焊,焊

29、接速度应尽可能小些.施焊前将 坡口外表两侧清理干净,铁锈是使焊缝金属产生气孔的原因之一,特别是 当铁锈隐藏在焊件装配间隙内部时,所受影响更大.已装配好的焊件不易 将内部铁锈除净,因此除锈洁净工作应在装配前进行.焊前应将电焊条按 说明书中规定的温度和时间烘培,并应保温防潮.焊接电流要适中,碱性 焊条应采用短弧焊接.5、咬边焊缝边缘留下的凹陷,称为咬边.产生咬边的原因是由于焊接电流过大、运条速度快、电弧拉得太长或焊条角度不当等.埋弧焊的焊接速度过快或焊机轨道不平等原因,都会造成焊件被熔化去一定深度,而填充金属又未能及时填满而造成咬边.咬边减小了母材接头的工作截面,从而在咬边处造成应力集中,故在重要

30、的结构或受动载荷结构中,一般是不允许咬边存在的,或到咬边深度有所限制.预防产生咬边的方法是：选择适宜的焊接电流和运条手法,随时注意限制焊条角度和电弧长度；埋弧焊工艺参数要适宜,特别要注意焊接速度不宜过高,焊机轨道要平整.选择适宜的焊接电流和焊接速度,电弧不应过长,选用正确的焊条角度和运条方法.6、焊接裂纹焊接裂纹是一种非常严重的缺陷.结构的破坏多从裂纹处开始,在焊接过程中要采取一切必要的举措预防出现裂纹,在焊接后要采用各种方法检查有无裂纹.一经发现裂纹,应彻底去除,然后给予修补.焊接裂纹有热裂纹、冷裂纹.焊缝金属由液态到固态的结晶过程中产生的裂纹称为热裂纹,其特征是焊后立即可见,且多发生在焊缝

31、中央,沿焊缝长度方向分布.热裂纹的裂口多数贯穿外表,呈现氧化色彩,裂纹末端略呈圆形.产生热裂纹的原因是焊接熔池中存有低熔点杂质如FeS等.由于这些杂质熔点低,结晶凝固最晚,凝固后的塑性和强度又极低.因此,在外界结构拘束应力足够大和焊缝金属的凝固收缩作用下,熔池中这些低熔点杂质在凝固过程中被拉开,或在凝固后不久被拉开,造成晶间开裂.焊件及焊条内含硫、铜等杂质多时,也易产生热裂纹.预防产生热裂纹的举措是：一要严格限制焊接工艺参数,减慢冷却速度,适当提升焊缝形状系数,尽可能采用小电流多层多道焊,以预防焊缝中央产生裂纹；二是认真执行工艺规程,选取合理的焊接程序,以减小焊接应力.焊缝金属在冷却过程或冷却

32、以后,在母材或母材与焊缝交界的熔合线上产生的裂纹称为冷裂纹.这类裂纹有可能在焊后立即出现,也有可能在焊后几小时、几天甚至更长时间才出现.冷裂纹产生的主要原由于：1在焊接热循环的作用下,热影响区生成了淬硬组织；2焊缝中存在有过量的扩散氢,且具有浓集的条件；3接头承受有较大的拘束应力.预防产生冷裂纹的举措有：1选用低氢型焊条,减少焊缝中扩散氢的含量； 2严格遵守焊接材料焊条、焊剂的保管、烘焙、使用制度,谨防受潮；3仔细清理坡口边缘的油污、水份和锈迹,减少氢的来源；4根据材料等级、碳当量、构件厚度、施焊环境等,选择合理的焊接工艺参数和线能量,如焊前预热、焊后缓冷,采取多层多道焊接,限制一定的层间温度

33、等；5紧急后热处理,以去氢、消除内应力和淬硬组织回火,改善接头韧性；6采用合理的施焊程序,采用分段退焊法等,以减少焊接应力.预防举措：预防产生热裂纹应选用适宜的焊接材料,严格限制有害杂质碳、硫、磷的含量.严格限制焊缝截面形状,预防突高,扁平圆弧过渡,适当提升焊缝形状系数.确定合理的焊接工艺参数,一般 6mm左右厚的板对接焊,焊接坡口各搭接23mm,焊缝宽度以12mm左右为宜,焊缝增强高12mm为宜,不应超过 3mm .施焊后暂缓去除焊渣,减缓焊缝的冷却速度,以减小焊接应力预防产生冷裂纹,重要结构应选用碱性焊条,焊条在施焊前一定要进行烘干处理,由于未经烘干的焊条内含水分较多,在高温电弧作用下会分

34、解 出大量的氢,从而增加焊缝中的氢含量；仔细清理焊道外表的油污锈迹, 预防氢的侵入,使焊接金属中的气体能够充分逸出；选用合理的焊接工艺 参数和施焊程序,以减小焊接应力.对淬火倾向大的钢材,应采取预热、 缓冷或焊后热处理等举措.产生焊瘤的主要原因,一是操作不熟练和运条方法不当；二是电弧拉得过 长、焊速太慢、溶池温度过高等.焊瘤在横、立、仰焊中最为常见,在平 焊的焊缝反面有时也可产生.焊瘤使焊缝的实际尺寸发生偏差,尺寸变化 较大处易引起应力集中,且焊瘤下面往往存在夹渣.尽量采用短弧焊接 弧长?焊条直径,适当加快焊速使溶池温度不致过高,选择适宜的焊接电流,保持正确的运条角度与焊件夹角450为宜.1作

35、好焊前准备焊前应对焊机进行试焊,确认焊机的引弧性能和稳定性能好, 工艺参数的调 节方便、灵活、方可使用.工件应开 Y形的坡口,钝边的尺寸一般选在 0.5 1.0mm之间,坡口边缘20mm以内处用磨光机打磨,并将外表的铁锈、油污等 消除干净,露出金属光泽.锅炉压力容器及重要结构的焊接一律采用碱性焊条, 打底层焊接应选择直径3.2mm的焊条,中间层和盖面层可选用 4mm的焊条, 并对焊条进行400 C烘干,保温24h.使用时需要将焊条放在保温筒内, 随用 随取.焊条在炉外停留时间不得超过 4h,且反复烘干次数不能多于三次,药皮 开裂和偏心度超标的焊条不得使用.2焊接操作1选择适宜的工艺参数焊条电弧

36、焊的工艺参数通常包括：焊条直径、焊接电流、电弧电压、焊接速 度、电源种类和极性、焊接层数等.焊接工艺参数选择的正确与否直接影响焊缝 形状、尺寸、焊接质量和生产率.因此选择适宜的焊接工艺参数是焊接生产中不 可无视的一个重要问题.焊接电流应根据板件厚度、焊接位置、焊接层数、焊条类形、焊条直径和焊 接经验进行选择,保证所选择的电流不易造成焊缝咬边、烧穿、夹渣、未焊透等 缺陷.焊接过程中应尽量选择使用短弧焊接,立焊、仰焊时比平焊更短些,以利 于熔滴过渡,预防熔化金属下滴,碱性焊条焊接时应比酸性焊条弧长短些, 以利 于电弧的稳定,以预防咬边、未焊透、气孔等缺陷的产生.焊速应适宜,不宜过慢,以每层厚度不大于4-5mm为宜,以预防高温停留增长,影响焊缝的机械 性能,但焊速也不宜过快,以免造成未溶合、未焊透等缺陷5o焊接速度直接影响生产率,所以应该在保证焊缝质量的根底上采用较大的焊条直径和焊接电流, 同时根据具体情况适当加快焊接速度, 以提升焊接生产率.对重要构件要采取焊 前先预热、焊后缓冷等举措,以预防冷裂纹的产生.焊接参数对热影响区的大小和性能有很大的影响. 采用小的焊接参数,如降 低焊接电流