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文档简介

1、金属资料的焊接性能(1)焊接性能优秀的钢材主要有:低碳钢(含碳量3、含碳量)。(2)焊接性能一般的钢材主要有:13、含碳量);不锈钢(合金元中碳钢(合金元素含量1、含碳量);低合金钢(合金元素含量3、含碳量);不锈钢(合金元素含量1325、含碳量)(3)焊接性能较差的钢材主要有:中碳钢(合金元素含量1、含碳量);低合金钢(合金元素含量13、含碳量);不锈钢(合金元素含量13、含碳量)。(4)焊接性能不好的钢材主要有:中、高碳钢(合金元素含量);低合金钢(合金元素含量13、含碳量);不锈钢(合金元素含量13、含碳量)。焊条和焊丝选择的基本重点以下:同类钢材焊接时选择焊条主要考虑以下几类要素:考虑

2、工件的物理、机械性能和化学成分;考虑工件的工作条件和使用性能;考虑工件几何形状的复杂程度、刚度大小、焊接坡口的制备状况和焊接部位所处的地点等;考虑焊接设施状况;考虑改良焊接工艺和环保;考虑成本。异种钢材和复合钢板选择焊条主要考虑以下几类焊接状况:一般碳钢和低合金钢间的焊接;低合金钢和奥氏体不锈钢之间的焊接;不锈钢复合钢板的焊接。焊条和焊丝的选择参数查阅机械设计手册中焊条和焊丝等章节和焊条分类及型号(GB980-76)、焊条的性能和用途(GB980984-76)等相关国家标准。#15CrMoR的换热器的热办理工艺*当板厚超出筒体内径的3时,卷板后壳体须整体热办理。*15CrMoR焊接性能优秀。手

3、工焊用E5515-B2(热307)焊条,焊前预热至径薄壁管可不预热),焊后650-700回火办理。自动焊丝用H13CrMoA200-250(小口和焊剂250等。#压力容器用钢的基本要求压力容器用钢的基本要求:较高的强度,优秀的塑性、韧性、制造性能和与相容性。改良钢材性能的门路:化学成分的设计,组织构造的改变,零件表面改性。本节对压力容器用钢的基本要求作进一步剖析。一、化学成分钢材化学成分对其性能和热办理有较大的影响。1、碳:碳含量增添时,钢的强度增大,可焊性降落,焊接时易在热影响区出现裂纹。所以压力容器用钢的含碳量一般不该大于%。2、钒、钛、铌等:在钢中加入钒、钛、铌等元素,可提升钢的强度和韧

4、性。3、S、P是钢中最主要的有害元素:硫能促使非金属夹杂物的形成,使塑性和韧性降低。磷能提升钢的强度,但会增添钢的脆性,特别是低温脆性。将硫和磷等有害元素含量控制在很低水平,即大大提升钢材的纯净度,可提升钢材的韧性、抗应变时效性能、抗回火脆化性能、抗中子辐照脆化能力和耐腐化性能。所以,与一般构造钢对比,压力容器用钢对硫、磷、氢等有害杂质元素含量的控制更为严格。比如,中国压力容器用钢的硫和磷含量分别应低于%和%。跟着冶炼水平的提升,当前已可将硫的含量控制在%之内。化学成分对热办理也有决定性的影响,假如对成分控制不严,就达不到预期的热办理成效。二、力学性能资料的力学行为因为载荷(如载荷种类、作用方

5、式等)和应力状态的不一样,以及钢材在受力状态下它所处的工作环境的不一样,钢材受力后所表现出的不一样行为,称为材料的力学行为。钢材的力学行为,不单与钢材的化学成分、组织构造相关,并且与资料所处的应力状态和环境有亲密的关系。力学性能决定力学行为。钢材的力学性能主假如表征强度、韧性和塑性变形能力的判据,是机械设计时选材和强度计算的主要依照。a、压力容器设计中,常用的强度判据:包含抗拉强度b,折服点s,长久极限,蠕变极限,疲劳极限-1。b、压力容器设计中,常用的塑性判据:断后伸长率5,断面缩短率。c、压力容器设计中,常用的韧性判据:冲击汲取功Akv,韧脆转变温度,断裂韧性。韧性:临界裂纹尺寸的大小主要

6、取决于钢的韧性和拉伸应力。假如钢的韧性高,压力容器所同意的临界裂纹尺寸就越大,安全性也越高。为防备发生脆性断裂和裂纹迅速扩展,压力容器常采纳韧性好的钢材。Akv:夏比V型缺口冲击汲取功Akv,能较好地反应资料的韧性,与断裂韧性有较好的数值联系,世界各国压力容器规范标准都对Akv提出了要求。如16MnR钢板,要求在00C时的横向(指冲击试件的取样方向)Akv不小于31J。当使用温度低于或等于-200C时,需要考虑低温冲击韧性,并依据应力水平、设计温度和厚度,确立夏比V型缺口冲击试验温度和Akv的指标。三、制造工艺性能冷加工的要求制造过程中进行冷卷、冷冲压加工的零零件要求钢材有优秀的冷加工成型性能

7、和塑性,其断后伸长率5应在1520%以上。为查验钢板承受曲折变形能力,一般应依据钢板的厚度,采纳适合的弯心直径,在常温下做曲折角度为1800的曲折实验。试样外表面无裂纹的钢材方可用于压力容器制造。焊接的要求可焊性是指在必定焊接工艺条件下,获取优良焊接接头的难易程度。钢材的可焊性主要取决于它的化学成份。碳此中影响最大的是含碳量。含碳量愈低,愈不易产生裂纹,可焊性愈好。合金元素影响往常是用碳当量Ceq来表示。国际焊接学会所介绍的公式为:中国“锅炉压力容器制造同意条件”中的公式为:式中的元素符号表示该元素在钢中的百分含量。一般以为,Ceq小于%时,可焊性优秀;Ceq大于%时,可焊性差。中国当前对压力

8、容器用钢还没有规定碳当量要求,但上述计算碳当量的公式对剖析焊接裂痕的敏感性拥有必定的参照价值。按上式计算的碳当量不得大于%。#压力容器焊接中防备冷裂纹的举措有哪些依据冷裂纹产生的原由,防止出现淬火组织,减少氢的根源,使融化金属中的氢有时机逸出,是防备和减少出现冷裂纹的原则。详细可采纳下述举措。(1)严格控制焊接资料一般焊接淬火偏向较大的钢种多项选择用低氢型焊条,个别状况下亦可采纳奥氏体电焊条。焊前要认真烘干焊条。控制焊接资猜中的含氢量在%以下。(2)采纳适合的焊接工艺及规范应尽量采纳小电流多层焊。采纳大电流固然拥有降低近缝区冷却速度的作用,但易过热,而粗晶组织反而增添了淬火的偏向,促使冷裂。1

9、)焊行进行预热。焊前预热这不单能降低冷却速度,防备产生淬火组织,此外也有除氢办理的作用。依据钢种不一样,预热温度可在100300之间。2)焊后保温缓冷。工件焊完后立刻用石棉布或石棉灰盖上,以减慢冷却速度防备淬火。对构造比较复杂,而钢种又易淬火的工件,除采纳上述举措外,有时还要实时进行焊后热办理,以除去应力、脆化相和除氢。#不锈钢焊接重点及注意事项不锈钢焊接重点及注意事项1.采纳垂直外特征的电源,直流时采纳正极性(焊丝接负极)2.一般适合于6mm以下薄板的焊接,拥有焊缝成型雅观,焊接变形量小的特色3.保护气体为氩气,纯度为电流为150250A时,氩气流量为%。当焊接电流为1215L/min。50

10、150A时,氩气流量为810L/min,当4.钨极从气体喷嘴突出的长度,以45mm为佳,在角焊等遮盖性差的地方是23mm,在开槽深的地方是56mm,喷嘴至工作的距离一般不超出15mm。5.为防备焊接气孔之出现,焊接部位若有铁锈、油污等务必清理洁净。6.焊接电弧长度,焊接一般钢时,以24mm为佳,而焊接不锈钢时,以13mm为佳,过长则保护成效不好。7.对接打底时,为防备基层焊道的反面被氧化,反面也需要实行气体保护。8.为使氩气很好地保护焊接熔池,和便于施焊操作,钨极中心线与焊接处工件一般应保持8085角,填补焊丝与工件表面夹角应尽可能地小,一般为10左右。9.防风与换气。有风的地方,务请采纳挡网

11、的举措,而在室内则应采纳适合的换气举措。不锈钢MIG焊重点及注意事项1.采纳平特征焊接电源,直流时采纳反极性(焊丝接正极)2.一般采纳纯氩气(纯度为%)或Ar+2%O2,流量以2025L/min为宜。3.电弧长度,不锈钢的MIG焊接,一般都在发射过渡的条件下来施焊,电压要调整到弧长在46mm的程度。4.防风。MIG焊接简单遇到风的影响,有时细风而产生气孔,所以风速在0.5m/sec以上的地方,都应当采纳防风举措。不锈钢药芯焊丝焊接重点及注意事项1.采纳平特征焊接电源,直流焊接时采纳反极性。使用一般的CO2焊机就能够施焊,但送丝轮的压力请稍调松。2.保护气体一般为二氧化碳气体,气体流量以2025

12、L/min较适合。3.焊嘴与工件间的距离以1525mm为宜。4.干伸长度,一般的焊接电流为250A以下时约15mm,250A以上时约2025mm较为适合。#焊接裂纹:铸铁焊接时出现的裂纹可分为冷裂纹和热裂纹两类。1、冷裂纹1)焊缝中的冷裂当焊缝为铸铁型时,较易出现这种裂纹。当采纳异质焊接资料焊接,使焊缝成为奥氏体、铁素体或铜基焊缝时,因为焊缝金属有较好的塑性,配合采纳合理的冷焊工艺,焊缝金属不易出现冷裂纹防止举措:对焊件进行整体加热(550700),使温差减小,降低焊策应力;采纳加热减应区法降低补焊地方受的应力。2)热影响区的冷裂纹该种裂纹多半发生在含有许多渗碳体及马氏体的热影响区,在某些状况

13、下也可能发生在离熔合线稍远的热影响区。防止举措:对焊件进行整体预热,使温差减小,降低焊策应力;裁丝法2、热裂纹当采纳低碳钢与镍基铸铁焊条冷焊时,则焊缝较易出现属于热裂纹的结晶裂纹防止热裂纹的举措:冶金举措:(1)经过调整焊缝化学成分,使其脆性温度区间减小;(2)加入稀土元素,加强脱S、P反响,以及使晶粒细化等门路,以提升焊缝的抗热裂纹性能。工艺举措:(1)采纳正确的冷焊工艺,使焊策应力降低;(2)使母材中的有害杂质较少熔入焊缝。*楼主问的应当是金属焊接中的热裂纹和冷裂纹.说的比较简单调点热裂纹就是焊接过程中在温度较高、冷却过程中就出现的裂纹,原因主假如晶界产生低熔点物质,在应力作用下开裂,裂纹

14、一般是沿着晶界开裂。冷裂纹就是焊缝基本冷却此后出现的裂纹,这个时间会很长,有的好多年后才出现裂纹。主要原由是内部氢(少量也有可能其余气体)析出齐集造成微型高压力空间,在应力作用下延睁开裂,裂纹有沿着晶界开裂,也有贯晶开裂,形式多样,有的能在断面上找到细微的点状气孔。至于详尽详细的原由和防治方法,要依据详细金属化学成分来剖析。对于这方面的资料其实好多,你能够找来学习。最适用的解决方法就是,冷裂纹:采纳预热缓冷和尽量降低拘束度;热裂纹则主要控制、含量,减少焊缝合金化,再就是使用锤击法缓解焊策应力。#低合金高强度钢焊接有什么特色低合金高强度钢焊接有什么特色1)s=300400MPa级的低合金高强度钢

15、:这些钢材一般是以热轧和正火状态使用,母材组织为铁素体加珠光体.其碳当量一般在%以下,焊接性优秀,故不需要采纳特别的工艺举措,只有在厚板,接头钢性大或在温度低的状况下焊接时,为防备冷裂纹才需要采纳必定的举措,如预热,适合控制焊接工艺等.2)s=450550MPa级的低合金高强度钢:这些钢正火后,母材组织为细晶粒铁素体加珠光体或贝氏体。其碳当量较高,CE=%,有较显然的淬硬偏向。这种钢在焊接时,要适合预热和调整焊接线能量,以控制热影响区的冷却速度,防备冷裂纹的产生。3)s=6001000MPa级的低合金高强度钢:为了使这种钢焊后的机械性能达到设计要求,焊接时,应保证奥氏体的热影响区有足够的冷却速

16、度,以便顺利获取低碳马氏体或下贝氏体组织。这种钢的焊接接性差,焊接时除要严格控制氢外,还要采纳举措,适合提升预热温度或预热与后热组合,以防备冷裂纹和再热裂纹*应当是焊前预热100-150度,焊后后热200-250度小时,最后进行焊后热办理600-700度,2小时;#低碳钢和低合金钢的焊接特色是什么低碳钢的焊接性能优秀,不需要采纳特别的工艺举措,就能够获取优良接头,只有在用材成份不合格(硫,磷含量过高)或施焊环境恶低等,焊接刚性过大等,才有可能出现焊接裂纹.一般低合金钢焊接的重要特色之一是:热影响区有比较大的淬硬偏向,跟着强度等级的提升,热影响区的淬硬偏向也相应增大,同时跟着淬硬偏向的增添,产生

17、冷裂纹的偏向也会加剧。影响一般低合金钢产生冷裂纹的主要要素是:焊缝及热影响区的含氢量,含氢量增添产生冷裂纹的偏向增添。热影响区的淬硬程度,淬硬程度增添,产生冷裂纹的偏向增添。焊接接头刚度所决定的焊接剩余应力,剩余应力增添,产生冷裂纹的偏向增添。#铜及铜合金焊接时有哪些特色铜及铜合金的焊接特色有1铜及铜合金的导热性好,热容量大,易使填补金司与母材熔合不良,并造成焊不透,所以,焊接热输入宜大,必需时进行适合的预热,如焊紫铜时,预热400500度,焊黄铜时,预热300度。2铜的线膨胀系数较大(比低碳钢大50%以上),热胀冷缩显然,焊后变形大,且在较大的剩余应力下简单产生冷裂纹,所以,焊接时宜采纳窄焊

18、道,合理的焊接次序,焊后锤打等举措,以减少变形和剩余应力铜在液态进能溶解大批的氢,但在凝结和冷却过程中,氢的溶解度大大降低,如剩余的氢气来不及逸出,就会形成氢气孔,同时氢还可以与氧化亚铜反响,生成水汽(H2O),也会引起气孔。所以,焊前应完全清理坡口及焊件表面,去除氧化物,油污,水汽等,采纳脱氧及去氢能力较好的焊接资料,并按规定烘干,如焊接紫铜时,一般采纳低氢焊条铜107,焊前经300度*(12)小时烘干。铜在液态时简单氧化,生成氧化亚铜并溶解在铜液里,在结晶时,氧化亚铜与铜形成低熔点共晶体,存在铜晶粒的界面上,使其塑性降低,还有产生热裂纹,所以,焊接时需采纳含有脱氧剂的铜及铜合金焊丝。铜合金

19、里的合金元素,一般比铜更易氧化和烧损,还有部分合金元素在高温易蒸发,所以,焊接黄铜时,可采纳含硅的焊接资料,使熔池表面形成致密的氧化硅薄膜,以防备锌的氧化和蒸发,在工艺上想法降低焊接时的温度,提升焊接速度,尽量减少熔池处于高温下的时间,以减少锌的氧化和蒸发。#什么叫焊后热办理焊后热办理顾名思义就是在焊接达成后进行的热办理,需要注意的是升温速度、热办理温度、保温时间、降温速度等,不一样的材质、不一样的焊接资料和焊接方法焊后热办理的工艺各不同样。把焊件加热到适合的温度,并保温,而后迟缓冷却,这一过程叫焊后热办理。目的是为了除去(降低)焊接剩余应力,改良焊接接头的机械性能,获取必定的金相组织和相应的

20、性能.影响热办理成效的四个要素是1加热速度,不可以能过快,温度要平均上涨2最高加热温度,一般控制在金属相变温度以下(600度左右)3保温时间,每25mm厚保温1小时4冷却速度,迟缓冷却,防备产生热应力和造成开裂.#铝及其合金焊接时有哪些特色1:铝和氧的亲协力很大,表面极易氧化生成致密的氧化铝薄膜,其熔点(2050度)远远超过铝合金的熔点(一般约6000C左右),将阻挡母材的融化和熔合,且氧化膜的比重要,不易浮出熔池,而易形成夹渣。所以,焊前应清理坡口及焊丝表面的氧化膜,油污,水汽等,最好采纳氩气保护焊,若采纳气焊,要使用熔剂,并在焊接过程中,不停用焊丝挑破熔池表面的氧化膜。2:铝在液态时可溶解

21、大批的氢,但在固态时几乎不溶解氢,在焊接熔池凝结和迅速冷却的过程中,氢气来不及逸出,易形成气孔,所以,除了焊前完全清理坡口,焊丝外,对于手工电弧焊用铝焊条,还一定严格烘干(1500C烘干12h)以尽量减少焊接时进入焊缝中的氢。3:铝的线膨胀系数较大(比铁快要大一倍)凝结时的缩短率大,焊件的焊策应力也较大,在焊件刚性或厚度大时,特别杂质易形成低熔点共晶时,产生热裂纹的偏向较大。所以,应重视焊接资料,方法,工艺规范及焊接次序的选择,以尽量减少焊策应力,控制熔池金属的杂质成分和改良熔池的结晶条件。4:铝的导热系数较大,使得焊件融化困难,接头熔合不好,焊不透等。所以,宜采纳能量较集中的热源。如采纳氩弧

22、焊,厚度在20mm以下可不预热,而用其余电弧焊,一般焊前一定预热,厚度超出58mm的铝件,预热100300度左右。5铝的高温强度很低(在370度时,其强度仅力约10MPa),支住熔池以形成焊缝较困难,且铝融化后,表面颜色无显然变化,难以叛断熔池温度的变化而焊穿。为此,常常采纳垫板。而一般现场施焊时不加垫板,这就要求操作技术要高,以保证单面焊双面成形优秀。6:焊后的焊渣及残余熔剂对铝有必定的腐化作用,所以,在焊后一定实时预以除去。#不锈钢中铬、镍、钛的主要作用是什么不锈钢一般是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱介质腐化的钢,而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐化的钢。不

23、锈钢自本世纪初问世,到现在已有90多年的历史。不锈钢的发明是世界冶金史上的重要成就,不锈钢的发展为现代工业的发展和科技进步确立了重要的物质技术基础。不锈钢钢种好多,性能各异,它在发展过程中逐渐形成了几大类。按组织构造分,分为马氏不锈钢(包含积淀硬化不锈钢)、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和奥氏体加铁素体双相不锈钢等四大类;按钢中的主要化学成分或钢中的一些特色元向来分类,分为铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等;按钢的性能特色和用途分类,分为耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐化不锈钢、高强不锈钢等;按钢的功能特色分类,分为低温不锈钢、无磁不锈钢、

24、易切削不锈钢、超塑性不锈钢等。当前常用的分类方法是按钢的组织构造特色和钢的化学成分特色以及二者相联合的方法分类。一般分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢、双相不锈钢和积淀硬化型不锈钢等,或分为铬不锈钢和镍不锈钢两大类。不锈钢一般用于防腐化性的环境,以及医疗器材和生活用品.铬;能提升钢的淬透性和耐磨性,能改良钢的抗腐化能力和抗氧化作用钛;能细化钢的晶粒组织,进而提升钢的强度和韧性在不锈钢中,钛能除去或减少钢的晶间腐化现象镍;能提升钢的强度和韧性,提升淬透性含量高时,可明显改变钢和合金的一些物理性能,提升钢的抗腐化能力*铬使钢拥有优秀的高温抗氧化性和耐氧化介质腐化的作用;镍使钢不单能耐酸,

25、并且能抗碱的腐化,对大气及盐都有抗蚀能力;钛使钢拥有抗晶间腐化能力。Cr是加强元素,少许加入Cr就能提升钢的抗H2S,NH3,CO2,H2O,HNO3,高温高压H2及抗大气,海水腐化的能力.Cr能防备钢脱碳,在钢表面形成致密的氧化膜,故能提升钢的高温氧化性介质中的耐蚀性,可是Cr不可以提升钢的抗碱,氯化物和硝酸盐腐化的能力.Ni可加强铁素体,改良钢的抗低温冲击性能.能提升对酸,碱和海水的耐腐化能力,也能加强耐大气腐化及抗腐化疲惫的能力,可是在耐H2S腐化方面,Ni是有害元素.无助于抗高温高压H2的腐化.反而易使钢产生腐化破碎.Ti能提升钢抗高温高压H2-N2-NH3腐化的能力,与其余元素配合使用能提升钢抗大气H2S腐化的能力;,海水及铬:产生钝化膜,阻挡阳极反响,提升钢的电极电位,提升钢的抗化学腐化性能.镍:扩大区,降低钢的Ms点(室温下)使钢在室温下有单奥氏体组织钛:阻挡(Cr,Fe)23C3在晶界上析出,除去钢的”晶间腐化)偏向#不锈复合钢板焊接时应注意哪些问题不锈复合钢板是由不锈钢复层和碳钢(或低合金钢)基层轧制(或爆炸复合)而成的双层金属;其复层保证耐腐化性能,而强度主要由基层担当。

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