碳钢在碳酸铵溶液中的极化曲线
【目的要求】
1. 掌握准稳态恒电位法测定金属极化曲线的基本原理和测试方法。
2. 了解极化曲线的意义和应用。
3. 掌握恒电位仪的使用方法。
【实验原理】
1. 极化现象与极化曲线
为了探索电极过程机理及影响电极过程的各种因素，必须对电极过程进行研究，其中极化曲线的测定是重要方法之一。我们知道在研究可逆电池的电动势和电池反应时，电极上几乎没有电流通过，每个电极反应都是在接近于平衡状态下进行的，因此电极反应是可逆的。但当有电流明显地通过电池时，电极的平衡状态被破坏，电极电势偏离平衡值，电极反应处于不可逆状态，而且随着电极上电流密度的增加，电极反应的不可逆程度也随之增大。由于电流通过电极而导致电极电势偏离平衡值的现象称为电极的极化，描述电流密度与电极电势之间关系的曲线称作极化曲线，如图2-19-1
所示。
图2-19-1 极化曲线
A-B：活性溶解区；B：临界钝化点；B-C：过渡钝化区；
C-D：稳定钝化区；D-E：超(过)钝化区
金属的阳极过程是指金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程，如下式所示：
M→M n+＋n e
此过程只有在电极电势正于其热力学平衡电势时才能发生。阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大，这是正常的阳极溶出，但当阳极电势正到某一数值时，其溶解速度达到最大值，此后阳极溶解速度随电势变正反而大幅度降低，这种现象称为金属的钝化现象。图2-19-1中曲线表明，从A点开始，随着电位向正方向移动，电流密度也随之增加，电势超过B点后，电流密度随电势增加迅速减至最小，这是因为在金属表面生产了一层电阻高，耐腐蚀的钝化膜。B点对应的电势称为临界钝化电势，对应的电流称为临界钝化电流。电势到达C 点以后，随着电势的继续增加，电流却保持在一个基本不变的很小的数值上，该电流称为维钝电流，直到电势升到D点，电流才又随着电势的上升而增大，表示阳极又发生了氧化过程，可能是高价金属离子产生，也可能是水分子放电析出氧气，DE段称为过钝化区。
2. 极化曲线的测定
(1) 恒电位法
恒电位法就是将研究电极的电极电势依次恒定在不同的数值上，然后测量对应于各电位下的电流。极化曲线的测量应尽可能接近体系稳态。稳态体系指被研究体系的极化电流、电极电势、电极表面状态等基本上不随时间而改变。在实际测量中，常用的控制电位测量方法有以下两种：
阶跃法将电极电势恒定在某一数值，测定相应的稳定电流值，如此逐点地测量一系列各个电极电势下的稳定电流值，以获得完整的极化曲线。对某些体系，达到稳态可能需要很长时间，为节省时间，提高测量重现性，往往人们自行规定每次电势恒定的时间。
慢扫描法控制电极电势以较慢的速度连续地改变(扫描)，并测量对应电势下的瞬时电流值，以瞬时电流与对应的电极电势作图，获得整个的极化曲线。一般来说，电极表面建立稳态的速度愈慢，则电位扫描速度也应愈慢。因此对不同的电极体系，扫描速度也不相同。为测得稳态极化曲线，人们通常依次减小扫描速度测定若干条极化曲线，当测至极化曲线不
再明显变化时，可确定此扫描速度下测得的极化曲线即为稳态极化曲线。同样，为节省时间，对于那些只是为了比较不同因素对电极过程影响的极化曲线，则选取适当的扫描速度绘制准稳态极化曲线就可以了。
上述两种方法都已经获得了广泛应用，尤其是慢扫描法，由于可以自动测绘，扫描速度可控制一定，因而测量结果重现性好，特别适用于对比实验。
(2) 恒电流法
恒电流法就是控制研究电极上的电流密度依次恒定在不同的数值下，同时测定相应的稳定电极电势值。采用恒电流法测定极化曲线时，由于种种原因，给定电流后，电极电势往往不能立即达到稳态，不同的体系，电势趋于稳态所需要的时间也不相同，因此在实际测量时一般电势接近稳定(如1～3min内无大的变化)即可读值，或人为自行规定每次电流恒定的时间。
【仪器试剂】
电化学综合测试系统1套(或恒电位仪1台；数字电压表1只；毫安表1只) ；电磁搅拌器1台；饱和甘汞电极1支；碳钢电极2支(研究电极、辅助电极各1支)；三室电解槽1只(见图2-19-2)；氮气钢瓶1个。
(NH4)2CO3(2 mol·dm-3)；H2SO4(0.5 mol·dm-3)；H2SO4(0.5mol·dm-3)＋KCl (5.0×10-3mol·dm-3)；H2SO4 (0.5 mol·dm-3)＋KCl(0.1 mol·dm-3)。
【实验步骤】
碳钢在碳酸铵溶液中的极化曲线
1. 碳钢预处理用金相砂纸将碳钢研究电极打磨至镜面光亮，在丙酮中除油后，留出1cm2面积，用石蜡涂封其余部分。以另一碳钢电极为阳极，处理后的碳钢电极为
图2-19-2三室电解槽
1-研究电极; 2-参比电极; 3-辅助电极
阴极，在0.5 mol·dm-3H2SO4溶液中控制电流密度为5mA·cm-2，电解10min，去除电极上的氧化膜，然后用蒸馏水洗净备用。
2. 电解线路连接将2mol·dm-3 (NH4)2CO3溶液倒入电解池中，按照图2-19-2中所示安装好电极并与相应恒电位仪上的接线柱相接，将电流表串联在电流回路中。通电前在溶液中通入N2 5～10min，以除去电解液中的氧。为保证除氧效果可打开电磁搅拌器。
3. 恒电位法测定阳极和阴极极化曲线
阶跃法
开启恒电位仪，先测“参比”对“研究”的自腐电位(电压表示数应该在0.8V以上方为合格，否则需要重新处理研究电极)，然后调节恒电位仪从＋1.2V开始，每次改变0.02V，逐点调节电位值，同时记录其相应的电流值，直到电位达到-1.0V为止。
慢扫描法
(1) 测试仪器以LK98-II为例。
(2) 将测试体系的研究电极、辅助电极和参比电极分别和仪器上对应的接线柱相连
(3) 在windows98操作平台下运行“LK98BII”，进入主控菜单；打开主机电源开关，按下主机前面板的“RESET”键，主控菜单显示“系统自检通过”。否则应重新检查各连接线。
(4) 选择仪器所提供的方法中的“线性扫描伏安法”。“参数设定”中，“初始电位”设为－1.2V，“终止电位”设为1.0V，“扫描速度”设为10mV/s，“等待时间”设为120s。选择“控制”子菜单中的“开始实验”，记录并保存实验结果。
(5) 依次降低扫描速度至所得曲线不再明显变化。保存该曲线为实验测定的稳态极化曲线。
4. 恒电流法测定阳极极化曲线
采用阶跃法。恒定电流值从0mA开始，每次变化0.5mA，并测量相应的电极电势值，直到所测电极电势突变后，再测定数个点为止。
【注意事项】
1.按照实验要求，严格进行电极处理。
2.将研究电极置于电解槽时，要注意与鲁金毛细管之间的距离每次应保持一致。研究电极与
3.鲁金毛细管应尽量靠近，但管口离电极表面的距离不能小于毛细管本身的直径。
4.考察Cl-对镍阳极钝化的影响时，测试方式和测试条件等应保持一致
5.每次做完测试后，应在确认恒电位仪或电化学综合测试系统在非工作的状态下，关闭电源，取出电极。
【数据处理】
1. 对阶跃法测试的数据应列出表格。
2. 以电流密度为纵坐标，电极电势(相对饱和甘汞)为横坐标，绘制极化曲线。
碳钢和不锈钢焊接 Prepared on 22 November 2020
普通Q235碳钢与不锈钢SUS304 可以直接焊接么，有什么缺陷和注意的么对结构是否会产生影响呢 Q235碳钢（珠光体钢）与不锈钢 SUS304（奥氏体钢——0Cr18Ni9）可以焊接。不过，焊接时除了注意金属本身物理、化学性能对焊接性带来的影响外，还应注意两种金属成分与组织上的差异对接头性能的影响。 两种母材自身的问题： 珠光体钢：冷裂纹、脆化等 奥氏体钢：热裂纹等 特殊问题：
（1）母材对焊缝的稀释，引起焊缝组织与性能的变化 珠光体钢母材的溶入，将稀释填充金属，引起其成分与组织的变化。（2）形成凝固过渡层 在靠近珠光体钢一侧熔合线的焊缝金属中，会形成一层与内部焊缝金属成分不同的过渡层。过渡层中的高硬度马氏体组织会使脆性增加，塑性显着降低，形成低塑性带，从而降低了焊接结构的可靠性。 （3）形成碳迁移过渡层 在焊接或焊后加热（热处理或高温运行）时，碳从珠光体母材通过熔合区向焊缝扩散，在靠近熔合区的珠光体母材
上形成一个软化的脱碳层，而在靠近熔合区的奥氏体焊缝中形成硬度较高的增碳层。 （4）接头应力状态复杂 局部加热引起的热应力、两种钢的热膨胀系数不同引起的残余应力（热处理无法消除此应力）。 焊接材料：焊条型号—— E310－16 或E310－15 焊接工艺要求： 1、焊接方法
用熔合比小的焊接方法，降低母材的稀释作用。带极堆焊、非熔化极气体保护焊，焊条电弧焊均可。 2、焊接参数 小直径焊条或焊丝，小电流、大电压、快速焊。 3、堆焊过渡层 焊接厚大焊件时，可在珠光体钢的坡口表面堆焊过渡层，过渡层用高铬镍奥氏体焊条或镍及镍合金电焊条（如 Ni307）。过渡层厚度一般为6～ 9mm。 4、焊接接头一般不焊后热处理。
编号：FA（赤）J480-焊-002 国电赤峰 30·52 煤制尿素项目 A标段气化备煤、B标段净化空分 工艺管道焊接方案 编制: 审核： 批准： 标准化员： 中国化学工程第十一建设有限公司 国电赤峰工程项目经理部 2010年6月
目录 1.编制说明 (2) 2.编制依据 (2) 3.工程概况 (2) 4.通用要求 (2) 5.焊接工艺 (5) 6.焊缝检验及返修 (7) 7.焊接质量保证措施 (9) 8.焊接施工安全风险意识识别 (12) 9.焊接文明施工措施 (12)
1.编制说明 本方案仅适用于国电赤峰3052煤制尿素项目A标段气化备煤、B标段净化空分工艺管道碳钢、合金钢和不锈钢焊接施工作业。合金钢热处理方案及空分装置铝镁合金焊接方案详见专业方案。 在焊接过程中，将以焊接工艺卡的形式对本方案进行进一步细化，下发作业班组并进行技术交底，针对性指导现场焊接施工。 2.编制依据 1）评定合格的焊接工艺评定报告 2）赛鼎工程有限公司设计的技术文件及施工图纸 3）GB50236-2009 现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范 4）GB50235-1997 工业金属管道工程施工及验收规范 3.工程概况 本工程管道除空分装置冷箱外涉及以下材质：碳钢（20#、L245、Q235A）、低温钢（A333 Gr.6、A671 CC.60）、不锈钢（304、304L、316、1Cr18Ni9Ti）、铬钼合金钢（15CrMoG、12Cr1MoV）等。总焊接量约为25万DIN，分布于空分装置、低温甲醇洗、煤气水分离。变换煤气冷却、酚回收各工段。 4.通用要求 4.1.现场管线材质选用及焊材烘干一览表 钢号焊条牌号焊丝烘干温度(℃) 恒温时间（分）碳钢管(20#、L245、Q235A）J426 J427 H08Mn2SiA 350～400 60 低温管（A333 Gr.6、A671 CC.60）W707 TGS-1N 350～400 60 15CrMoG R307 H13CrMoA 350～400 60 铬钼合金钢管 12Cr1MoVG R317 H08CrMoVA 350～400 60
碳钢和不锈钢管子焊接工艺规范 1 范围 本规范规定了CO2气体保护焊和钨极氩弧焊用于管子焊接的焊接前准备、人员、工艺要求、工艺过程和检验。 本规范适用于管子与管子、管子与附件之间的对接和角接接头，焊接时，可采用药芯焊丝CO2气体保护焊，也可采用钨极氩弧焊。焊接位置为管子水平转动位置和管子水平固定位置。 2 规范性引用文件 《焊缝返修通用工艺》 3 焊接前准备 3.1 CO2半自动或自动焊焊丝选用，见表1。 表1 CO2半自动或自动焊焊丝选用 。2 3.2 钨极氩弧焊焊丝的选用，见表
3.3 保护气体 无论是药芯焊丝CO2气体保护焊所用的CO2，还是钨极氩弧焊所用的纯Ar气体，均应符合气体质量使用标准，其纯度达99.9 %。 3.4 焊接设备 使用的焊机应严格进行定期检测维修，确保良好的操作性能。 3.5 焊接坡口 3.5.1 壁厚t≤2mm时，管子对接拼缝均不开坡口焊接，见图1。 t图1 的管子对接拼缝，均应开坡口，见图2mm2。壁厚3.5.2 t＞60°t图2 焊前清洁3.6 3.6.1 焊工必须对焊缝坡口面和坡口两侧各宽20mm范围内（角接焊缝在焊接面两侧各宽20mm 范围内）作清理，并去除油、锈等污物。 对于碳钢管的锈蚀，应用钢刷打磨除锈。不锈钢管应用丙酮进行清理。3.6.2 3.6.3 坡口加工残留毛刺应除去，并应重新清理。 4 人员 凡从事该工艺焊接的焊工，必须经过船级社资格认可考试，考试合格并经船级社认可后，方能参与相应等级项目的焊接。 5 工艺要求 5.1 装配要求 5.1.1 装配工在安装管子对接时，首先要检查管子接口同心度，防止安装错边。 5.1.2 管子对接定位可选用定位“马”固定，或在焊缝内作定位焊固定。 5.1.3 装配间隙，见表3。 表3 装配间隙 弧焊（TIG焊）打底。 5.3 船上安装要求单面焊双面成型的管子拼缝，因无法进行充气保护，焊接中应仔细观察熔池，以确保背面焊缝质量。对于不锈钢管，焊后，管内要作钝化处理。 5.4 焊接参数 为确保管子的焊接质量，焊接时应参照表4的焊接参数进行。
碳钢管道焊接工艺指导书 1 范围 本标准适用于工业管道和公用管道的碳钢类钢材的焊接施工。 2 规范性引用文件 GB 50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB 50236-98 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 《焊工技术考核规程》 3 先决条件 3.1 材料 3.1.1 母材 进入现场的管材、管件等应符合相应标准和设计文件规定要求，并具有材料质量证明书或材质复验报告。 3.1.2 焊接材料（以下简称焊材） 3.1.2.1 进入现场的焊材应符合相应标准和技术文件规定要求，并具有焊材质量证明书。 3.1.2.2 施工现场的焊材二级库已建立并正常运行。焊材的管理按《焊接材料管理规范》规定要求执行。 3.2 主要设备及工具 3.2.1 设备 焊机等设备完好，性能可靠。计量仪表正常，并经检定合格且有效。 3.2.2 工具 角向磨光机、钢丝刷、凿子、榔头等焊缝清理与修磨工具配备齐全。 3.3 焊接工艺评定按相应规程、标准规定的要求已完成。 3.4 焊工按《锅炉压力容器焊工考试规则》规定要求，经考核具有相应的持证项目。 3.5 焊接环境 3.5.1 施焊环境应符合下列要求： 3.5.1.1 施焊环境温度应能保证焊件焊接时所需的足够温度和焊工操作技能不受影响；3.5.1.2 风速：手工电弧焊小于8m/s，气体保护焊小于2m/s；
3.5.1.3 焊接电弧在1m范围内的相对湿度小于90%。 3.5.2 焊件表面潮湿、覆盖有冰雪，或在下雨、下雪、刮风期间，必须采取挡风、防雨、防雪、防寒和预加热等有效措施。无保护措施，不得进行焊接。 4 焊接工艺流程 焊接工艺流程见图1。 焊接工艺流程图 5 工艺要点 5.1 坡口加工 5.1.1 管道的坡口形式和坡口尺寸应按设计文件或焊接工艺规定要求进行。 5.1.2 不等厚对接焊件坡口加工应符合《工业金属管道工程施工及验收规范》规定要求。 5.1.3 坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子切割、氧乙炔切割等热加工方法。在采用热加工方法加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。
实验九极化曲线的测定 【目的要求】 1. 掌握稳态恒电位法测定金属极化曲线的基本原理和测试方法. 2. 了解极化曲线的意义和应用. 3. 掌握恒电位仪的使用方法. 【实验原理】 1. 极化现象与极化曲线 为了探索电极过程机理及影响电极过程的各种因素,必须对电极过程进行研究,其中极化曲线的测定是重要方法之一.我们知道在研究可逆电池的电动势和电池反应时,电极上几乎没有电流通过,每个电极反应都是在接近于平衡状态下进行的,因此电极反应是可逆的.但当有电流明显地通过电池时,电极的平衡状态被破坏,电极电势偏离平衡值,电极反应处于不可逆状态,而且随着电极上电流密度的增加,电极反应的不可逆程度也随之增大.由于电流通过电极而导致电极电势偏离平衡值的现象称为电极的极化,描述电流密度与电极电势之间关系的曲线称作极化曲线,如图2-19-1所示. 图2-19-1 极化曲线 A-B:活性溶解区;B:临界钝化点B-C:过渡钝化区;C-D:稳定钝化区D-E:超(过)钝化区 金属的阳极过程是指金属作为阳极时在一定的外电势下发生的阳极溶解过程,如下式所示: M→Mn++ne 此过程只有在电极电势正于其热力学电势时才能发生.阳极的溶解速度随电位变正而逐渐增大,这是正常的阳极溶出,但当阳极电势正到某一数值时,其溶解速度达到最大值,此后阳极溶解速度随电势变正反而大幅度降低,这种现象称为金属的钝化现象.图2-19-1 中曲线表明,从A点开始,随着电位向正方向移动,电流密度也随之增加,电势超过B点后,电流密度随电势增加迅速减至最小,这是因为在金属表面生产了一层电阻高,耐腐蚀的钝化膜.B点对应的电势称为临界钝化电势,对应的电流称为临界钝化电流.电势到达C点以后,随着电势的继续增加,电流却保持在一个基本不变的很小的数值上,该电流称为维钝电流,直到电势升到D点,电流才有随着电势的上升而增大,表示阳极又发生了氧化过程,可能是高价金属离子产生也可能是水分子放电析出氧气,DE段称为过钝化区. 2. 极化曲线的测定 (1) 恒电位法 恒电位法就是将研究电极依次恒定在不同的数值上,然后测量对应于各电位下的电流.极化曲线的测量应尽可能接近体系稳态.稳态体系指被研究体系的极化电流,电极电势,电极表面状态等基本上不随时间而改变.在实际测量中,常用的控制电位测量方法有以下两种: 静态法:将电极电势恒定在某一数值,测定相应的稳定电流值,如此逐点地测量一系列各个电极电势下的稳定电流值,以获得完整的极化曲线.对某些体系,达到稳态可能需要很长时间,为节省时间,提高测量重现性,往往人们自行规定每次电势恒定的时间. 动态法:控制电极电势以较慢的速度连续地改变(扫描),并测量对应电位下的瞬时电流值,以瞬时电流与对应的电极电势作图,获得整个的极化曲线.一般来说,电极表面建立稳态的速度愈慢,则电位扫描速度也应愈慢.因此对不同的电极体系,扫描速度也不相同.为测得稳态极化曲线,人们通常依次减小扫描速度测定若干条极化曲线,当测至极化曲线不再明显变化时,可确定此扫描速度下测得的极化曲线即为稳态极化曲线.同样,为节省时间,对于那些只是为了比较不同因素对电极过程影响的极化曲线,则选取适当的扫描速度绘
不锈钢上堆焊碳钢 防止裂纹的措施之一，是要尽可能的减少母材，焊材中有害元素的含量。奥氏体钢焊缝中存在少量δ铁素体（4%以上），对防止凝固裂纹有显著的效果，304，321，347钢的焊缝凝固裂纹敏感性较小，其主要原因就是即是本身自熔焊缝中，焊后也会存在少量的δ铁素体的缘故。所以奥氏体不锈钢的配套焊接材料常常在制造时即已经考虑合金元素的含量匹配，使焊缝中形成复合要求的少量铁素体。铁素体的有利作用是对S,P,Si,Nb等元素溶解度较大，能防止这些元素的偏析和形成低熔点共品。焊缝中的铁素体数量是有控制的，过多的铁素体相使焊缝素韧性降低。而且加入在焊后有经受热处理时，可能发生δ→σ+γ`的转变引起焊缝脆化，所以通常18-8，18-12-2等钢的相应焊材铁素体的含量控制在4%～12%之间。另一方面在某些腐蚀环境，即使轻微的铁素体也可能引起严重的问题，例如在尿素，醋酸等介质中，焊缝中的铁素体会发生选择性腐蚀。纯奥氏体的焊缝金属，通过加入Mn,Mo,W,V,Ti可以改善其凝固裂纹敏感性，如尿素级不锈钢的焊材00Cr25Ni22Mn4Mo2N，00Cr18Ni15Mn5Mo2N钢和耐硫酸，磷酸。有机酸抗孔蚀，应力腐蚀用的00Cr20Ni24Mo5Cu等焊缝金属虽然并不含有铁素体相，但因Mn,Mo含量较高，仍具有良好的抗热烈性能，焊接时不会产生凝固裂纹。Mn在焊缝金属中可与S结合生成高熔点的MnS从而防止S的偏析和产生低熔点共晶，而Mo,W可提高熔池的结晶温度，缩小结晶温度范围，V,Ti可以缩小脆性温度区间BTR.因此均对防止凝固裂纹起到良好作用。(2)热影响区（液化）裂纹奥氏体不锈钢焊接热影响区常常可见到紧邻融合线处的热裂纹。这种裂纹与焊缝凝固裂纹形成的原因相同，是由于木材中奥氏体经界残存着比基体熔点低的熔点共晶薄膜，在焊接电弧焊加热总发生熔化，并在随后的冷却中受收缩拉应力的作用热发生开裂。含硼304钢热影响区的液化裂纹。在多层（多道）焊缝中也会遇到液化裂纹，这种情况往往是先焊的焊道中铁素体含量少或无铁素体而存在低熔点共晶薄膜，在随后的焊道德热影响下发生开裂。同样防止热影响区液化裂纹的主要对策是尽可能减少可能生成低熔点共晶的有害元素和偏析程度。因此，在选用刚才和焊材时，特别要注意有害元素的含量，焊接时应采用小的线能量的焊接工艺和规范，防止热影响区过热，以及注意接头设计和焊接程序，尽可能减少焊接残余应力。(3)高温低塑性裂纹这种裂纹多数发生在单相奥氏体钢及合金的热影响区或多层焊缝中先一层（道）焊缝上，其产生的温度范围相当于再结晶温度，因此高温低塑性裂纹产生的温度比液化裂纹更低的热影响区。对于奥氏体钢，在低于固相线温度以下的加热过程和冷却过程，其塑性变化是不同的。在加热过程中，起初随温度升高，塑性（Φ值）略有增加，在达到温度t3时塑性开始降低。到达taD时降至零。在冷却过程中，塑性开始恢复，当温度降至t3时已接近原来加热时的水平。但在t2～t1温度范围出现塑性降低。此时如果存在较大的收缩应变，就会引起裂纹。表1中的DTR是用可调拘束裂纹试验测出的奥氏体不锈钢产生高温低塑性裂纹的温度。从表1中的高温低塑性裂纹开始和终了温度及其范围可知，310，316钢分别在1200～840℃和1180～1050℃产生高温低塑性裂纹，其温度范围相应为350℃和130 。而347，321，304三种钢，既未发现裂纹也没测出产生裂纹的DTR温度，表明稳定型奥氏体钢具有较大的高温低塑性裂纹倾向。而亚稳奥氏体钢的敏感性较小，一般焊接过程中不会产生这种裂纹。奥氏体钢及台金冷却过程中出现塑性降低和产生高温低塑性裂纹的机制相当复杂，简单
工业管道碳钢焊接工艺标准 1、使用范围： 本工艺标准适用于承建工程中的碳钢16Mn等非低温钢管材类采用氩弧焊和焊条电弧焊的焊接。 2、施工准备 2.1材料要求： 2.1.1 施工现场应配有符合要求的固定焊条库或流动焊条库。 2.1.2焊材必须具有质量证明书或材质合格证，焊材的保管、烘干、发放、回收严格按《压力管道质保手册》中有关规定执行，焊条的烘干工艺按生产厂家说明书提供的参数进行，如无则按以下参数进行烘干： 序号焊条型号烘干温度烘干时间保温温度备注 1 E4315 350℃1h 80-100℃J427 2 E5015 400℃2h 80-100℃J507 2.1.3焊丝使用前，应去除表面的油脂、锈等杂物。 2.1.4保温材料性能应符合预热及其热处理要求。 2.2 机具要求： 2.2.1 焊机为直流焊机，焊机完好、性能可靠、双表指示灵敏。 2.2.2 预热及热处理的设备完好，性能可靠，检测仪表在校准周期内。 2.2.3 焊工所用的焊条保温筒，刨锤、钢丝刷齐全。 2.2 作业条件 2.2.1 人员资格：焊工必须持有相应施焊对象的合格证。 2.3.2环境条件：
施焊前应确认环境符合下列要求： a）风速：焊条电弧焊小于8m／S；氩弧焊小于2m/S b）相对湿度：相对湿度小于90% c）坏境温度：当环境温度小于0℃时，对不预热的管道焊接前应在始焊处预热15℃以上，当环境温度低于-10℃时，必须采取保暖措施。 当坏境条件不符合上述要求时，必须采取挡风、防雨等有效保护措施。 3、焊接 3.1焊接坡口形式及对口要求见：QDICC/QB126-2002。 3.2组对时质量要求： 内壁整齐，其错口量不超过下列规定： SHA级管道小于O.5mm； SHB级管道不超过1mm； 其它管道小于 1.5mm。 组对前应打磨坡口及两侧各20mm范围内油污、铁锈等，直至露出金属光泽。 3.3焊接方法： 1）管径小于等于DN50的采用氩弧焊进行焊接； 2）管径大于DN50的管道采用氩弧焊打底，焊条电弧焊盖面。 3）承插或角焊缝采用焊条电弧焊进行焊接。 4）对有熔透性要求的接管焊缝采用氩弧焊打底、焊条电弧焊盖面，对非熔透性接管焊缝采用焊条电弧焊进行焊接。 3.4焊接工艺。 3.4.1 碳钢焊接工艺参数
碳钢与不锈钢
这个可以在GB151中找到。 前端管箱型式代号 根据前端管箱的类型主要分为以下几种类型： (1) A型：平盖管箱，管箱端部为平盖与管箱法兰通过螺栓、垫片来连接； (2) B型：封头管箱，管箱端部为椭圆封头； (3) N型：与管板制成一体的固定管板管箱，管箱端部为平盖，与A型管箱类似； 2.1.2 壳体型式代号 (1) E型：单程壳体，详见GB151-1999表7； (2) I型：U形管式换热器壳体，详见GB151-1999表7中I型； (3) K型：釜式重沸器壳体，主要用于带蒸发空间的换热器； (4) O型：带外导流筒的换热器壳体，主要用于浮头式换热器； 2.1.3 后端结构型式代号 (1) L型：与A相似的固定管板结构； (2) M型：与B相似的固定管板结构； (3) N型：与N相似的固定管板结构 以上分类详见GB151-1999中图1-7主要部件分类及代号，以上前端、壳体、后端任意组合，构成不同形式的管壳式换热器，本软件根据石油化工（尤其是烯烃、炼油等）工艺过程中常用的类型组合出总计16种换热器；详见2.2节。 2.2 换热器型式代号 根据换热器2.1节中所列出的前管箱、壳体、后端管箱类型，本软件对其进行了组合，提供了组合后各类型换热器的“数据模板”，供用户在输入数据时，可直接选择相应的换热器类型数据模板，以节省数据输入的时间。 根据组合，软件主要提供了下几类换热器的模板数据，供用户根据工艺条件所定的换热器类型进行选择，见下表： 代号简图描述 1.AEM 前端管箱为A型平盖管箱，后端管箱为带标准椭圆封头的M型管箱，管板延长部分兼作法兰的固定管板换热器，支座为鞍式或耳式； 2.AEM（CONE）前端管箱为A型平盖管箱，后端管箱为带锥形封头的M型管箱，管板延长部分兼作法兰的固定管板换热器，支座为耳式支座；主要用于塔器的再沸器； 3.AKL 前端管箱及后端管箱均为A型平盖管箱，管板延长部分兼作法兰的固定管板换热器，支座为鞍式支座； 4.AES 前端管箱为A型平盖管箱，后端为S型，浮头式换热器，支座为鞍式支座； 5.AKU 前端管箱为A型平盖管箱，壳程为U形管式釜式重沸器，支座为鞍式支座；
深圳市能源环保有限公司 广东河源电厂脱硫废水深度处理安装工程不锈钢、碳钢管道焊接方案批准： 审核： 编制： 深能环保河源电厂工程项目经理部
1.编制依据 1.1 ?工业金属管道工程施工及验收规范? GB50235-97； 1.2 ?现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范? GB50236-98； 1.3 ?承压设备无损检测? JB/T4730-2005； 1.4 施工图； 1.5 现场情况； 1.6本公司质量/职业健康安全/环境管理手册及程序文件。 2.工程概况 深圳市能源环保有限公司脱硫废水深度处理安装工程，包括设备、工艺管道、电气、仪表安装，以及配套的防腐保温，其中管道部分工作介质主要有盐水、盐浆、生蒸汽、二次蒸汽、不凝气、冷凝水、循环水、密封水、空气、3%硝酸等。设计压力均为低压，其中有部分管线为压力管道。材质主要有：Q235-B、20#、304、316L等几种，焊接工作量不大，焊接要求较高，为保证焊接质量，特编制此方案以期指导施工。 3．焊接人员要求 3.1焊工 所有焊工均必须取得质量技术监督局颁发的焊工合格证后才能上岗操作，且只能从事合格证有效范围内的焊接工程。焊工应严格按照给定的焊接工艺和焊接技术措施进行施焊，当出现异常情况时，应及时报告有关人员，不得自行处理。 3.2焊接技术人员 由有经验、有能力胜任本职工作的人员担任。 3.3无损探伤人员 应具备Ⅱ级射线探伤资格证书。 3.4 焊接人员配备计划 3.5焊工代号管理 3.5.1参与本工程施工的焊工进行统一编号，代号一经确定，在施工过程中不再变动，一名人员离岗后，与其对应的代号即相应空缺。
3.5.2焊工将本人焊口焊完后应进行清理，经自检合格后在焊缝附近用记号笔（不锈钢焊接接头）或钢字码（碳钢焊接接头）作上永久性标记。 4．气象管理 4.1现场作业，氩弧焊时风速≥2m/s，手工电弧焊时风速≥8m/s应采取防风措施。 4.2相对湿度＞90%，室外作业在下雨时应停止施焊。 4.3当焊件表面潮湿，或在下雨、刮风期间，焊工及焊件无保护措施时，不应进行焊接。5．焊接施工工艺 5.1焊接方法的选择为保证焊接质量，结合本公司实际，对各类材质，我们按下列原则选择焊接方法： 5.1.1碳钢管道：钢板卷管及由其制作的管件，制作安装均采用手工电弧焊；此外，对接焊缝均采用氩电联焊，其中管道公称直径DN≤50mm时采用全氩弧焊，管道公称直径DN>50mm时采用氩电联焊。角焊缝采用手工电弧焊。 5.1.2不锈钢管道：钢板卷管及由其制作的管件，制作安装均采用手工电弧焊；此外，对接接头一律采用氩电联焊，其中管道公称直径DN≤50mm时采用全氩弧焊，管道公称直径DN>50mm时采用氩电联焊。角焊缝采用手工电弧焊。 5.2焊接材料的选择及管理 拟选择焊接材料如下： 焊接材料入库时，应仔细核对合格证、质量证明书，符合相应标准并报总包单位、监理批准后才能投入使用。将焊材存放在干燥、通风良好、温度>5℃，且空气相对湿度<60%的库房内，由一名保管员专门负责焊材的保管、焊丝的清洗、焊条的烘烤、焊材的发放和回收，并做好各种记录；焊条使用前按说明书的要求进行烘烤，然后存放到100~150℃恒温箱里随用随取；焊条使用超过4小时应重新烘烤，并且重复烘烤不得超过两次。 对焊条、焊丝贮存、保管、烘干、清洗、发放及回收等，应分别制订管理办法，并严格遵照执行。 5.3焊接施工程序 5.3.1母材的处理 5.3.1.1坡口加工
北京理工大学能源与化学工程实验预习报告 姓名班级学号 实验日期2016年 4 月 27 日指导教师____________________ 同组姓名成绩_______________ 实验名称阴极极化曲线的测量 一、实验目的 1.掌握测量极化曲线的基本原理和测量方法 2.测定铁电极在碱性溶液中的阴极极化曲线 3.学会根据极化曲线分析溶液中添加剂作用的方法 二、实验内容和原理 在电化学研究中，很多电化学反应表现在电极的计划上，因此测量电极的极化曲线是很重要的研究方法。在电流通过电极与电解液界面时，电极电位将偏离平衡电极电位，当电位向负向偏离时，称之为阴极极化，向正向偏离时，称之为阳极极化。在电镀工艺中，用测定阴极极化的方法研究电镀液各组分及工艺条件对阴极极化的影响，而阳极极化可用来研究阳极行为或腐蚀现象。 所谓极化曲线就是电位与电流密度之间的关系曲线。测量极化曲线的方法分为恒电流法和恒电位法，而每种方法又可分为稳流法和暂态法。本实验是测量在碱性镀锌溶液中，香草醛光亮对阴极极化的影响。 三、主要仪器设备 1.实验仪器 CHI电化学工作站1台，电解池1个。 2.试剂及材料 ZnO，NaOH，香草醛，低碳钢电极(表面积为1cm2)，铂片电极1块，硫酸亚汞电极1个。
四、操作方法与步骤 本实验采用CHI电化学工作站中的线性电位扫描法分别测量以下两种电解液中的阴极极化曲线： （1）ZnO 12g/L+NaOH 120g/L （2）ZnO 12g/L+NaOH 120g/L+香草醛 0.2g/L 扫描速度：2mV/s；电位扫描范围：-1.18～ -2.18V。 1.接好线路。 2.测量阴极极化曲线 （1）研究电极为低碳钢电极，表面积为1cm2(注意测试面积一定要准确，不测部分要用绝缘漆涂好)。将待测的电极用金相砂纸打磨，除去氧化膜，用丙酮洗涤涂油。再用脱脂棉蘸酒精擦洗，用蒸馏水冲洗干净，再用滤纸吸干，放进电解池中。 （2）电解池中的辅助电极为铂电极，参比电极为硫酸亚汞电极。 （3）启动CHI电化学工作站，运行测试软件。在Setup菜单中点击“Technique”选项。在弹出菜单中选择“Linear Sweep Voltammetry”测试方法，然后点击OK按钮。 （4）在S额突破菜单中点击“Parameters”选项。在弹出菜单中输入测试条件：Init E为-1.18V，Final E为-2.18V，Scan Race为0.002V/S，Sample Interval为0.001V，Quiet Time为2s，Sensitivity为6- 1 ，选择 10 Auto-sensitivity。然后点击OK按钮。 （5）在Control菜单中点击“Run Experiment”选项，进行极化曲线的测量。 （6）改变溶液组成，测试电极在第二种溶液中的阴极极化曲线，测试条件同上。 3.实验完毕，关闭仪器，将研究电极清洗干净待用。 五、实验结果与分析
VCM装置-工艺管道焊接施工方案 1编制说明 本方案针对于新疆圣雄50万吨/年PVC项目（二）-VCM装置工艺管道的焊接。 2编制依据 施工图纸 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-2010 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-2010 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501-2002 《石油化工铬镍奥氏体钢、铁镍合金和镍合金管道焊接规程》SH/T3525-1999 《压力管道安全技术监察规程—工业管道》TGS D0001-2009 3工程概况及焊接特点分析 VCM装置工艺管道主要介质包括乙炔、12度冷冻水回水、7度冷冻水上水、除氧剂、任基苯酚、化学污水、冷冻盐水、冷却循环回水、冷却循环上水、脱盐水、盐酸、超低压蒸汽、低压蒸汽、混合气、氮气、稀碱液、工厂空气、氯乙烯、真空气、放空气等多种介质，其中高温、高压、有毒介质管道对焊接的要求较高，应严格按照焊接工艺施工。 20#、20G、Q235B、L245、16Mn是低碳钢，焊接性能较好，但是容易出结晶裂纹、高温液化裂纹、多边化裂纹，其发生部位大多在（焊缝、HAZ区、多层焊层间）、且还会出现内凹、咬边、气孔等缺陷，焊接过程中应严格按照焊接工艺施焊（工艺参数、接头形式、预热、焊接顺序）。 0Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2是奥氏体不锈钢，碳当量低，焊接性能良好，但是容易出现晶间裂纹和应力腐蚀裂纹（沿晶开裂和穿晶开裂）、气孔、咬边等缺陷。所以在焊接过程中，除应严格按照焊接工艺施焊外，在焊接过程中还应注意对根部和焊缝的保护。在焊后应对焊缝进行钝化处理。 4焊接材料的选择 母材材质焊条焊丝 烘干温度 （℃） 恒温时间 （分） Q235B、20G、L245、20#J426 J427 HO8Mn2SiA350—40060 16Mn J507HO8Mn2SiA350—40060 0Cr18Ni9A102H0Cr21Ni10150—20060 00Cr17Ni14Mo2A022 H00Cr19Ni12 Mo2 150—20060 若以上烘烤温度与焊条生产厂家的烘烤温度不符，要以焊条生产厂家规定的烘烤温度进行烘烤。 5焊接方法的选择 为保证焊接质量和管内清洁，对接焊缝一律采用氩弧焊打底的焊接方法。 管径≤80mm，壁厚≤6mm的对接焊口采用全氩弧焊接；其它对接焊口采用氩弧焊打底、手工电弧焊填充并盖面的氩电联焊的焊接方法, 角焊缝采用手工电弧焊。 6电焊机选择 采用目前国内较先进的、性能稳定、质量可靠、节能型的ZX7-400ST型逆变直流焊机或者硅整流焊机。 7焊材烘烤、发放及使用管理
阳极极化曲线的测定与分析 了解自腐蚀电位、致钝电位和维钝电位、过钝解自腐蚀电位、致钝电位和维钝电位、过钝化电位以及致钝电流密度和维钝电流密度等概化电位以及致钝电流密度和维钝电流密度等概念；念； 2. 2. 掌握恒电位法测定阳极极化曲线的原理和方掌握恒电位法测定阳极极化曲线的原理和方法；法； 3. 3. 通过阳极极化曲线的测定，判定实施阳极保护通过阳极极化曲线的测定，判定实施阳极保护的可能性，初步选取阳极保护的技术参数；的可能性，初步选取阳极保护的技术参数； 4. 4. 掌握掌握IM6ex IM6ex电化学工作站的使用方法。 电化学工作站的使用方法。 将一种金属将一种金属((电极电极))浸在电解液中，在金属与溶液之间就会浸在电解液中，在金属与溶液之间就会形成电位，这种电位称为该金属在该溶液中的电极电位。 形成电位，这种电位称为该金属在该溶液中的电极电位。 当有外加电流通过此电极时，其电极电位会发生变化，这当有外加电流通过此电极时，其电极电位会发生变化，这种现象称为电极的极化。如果电极为阳极，则电极电位将种现象称为电极的极化。如果电极为阳极，则电极电位将向正方向偏移，称为阳极极化；对于阴极，电极电位将向向正方向偏移，称为阳极极化；对于阴极，电极电位将向负方向偏移，称为阴极极化。 负方向偏移，称为阴极极化。电极电位随电流密度变化的电极电位随电流密度变化的关系曲线称为极化曲线关系曲线称为极化曲线。为了判定金属在电解质溶液中采。为了判定金属在电解质溶液中采取阳极保护的可能性，选择阳极保护的取阳极保护的可能性，选择阳极保护的33个主要技术参个主要技术参数数——致钝电流密度致钝电流密度、、维钝电流密度维钝电流密度和和钝化区的电位范围钝化区的电位范围，，需要测定阳极极化曲线。 需要测定阳极极化曲线。 阳极极化曲线可以用阳极极化曲线可以用恒电位法恒电位法和和恒电流法恒电流法测定。 测定。图图11是一是一条较典型的阳极极化曲线。曲线条较典型的阳极极化曲线。曲线ABCDE ABCDE是恒电位法（即维是恒电位法（即维持电位恒定，测定相对应的电流值）测得的阳极极化曲线。 持电位恒定，测定相对应的电流值）测得的阳极极化曲线。 当电位从当电位从AA逐渐正向移动到逐渐正向移动到BB点时，电流也随之增加到点时，电流也随之增加到BB点，点，当电位过当电位过BB点以后，电流反面急剧减小，这是因为在金属点以后，电流反面急剧减小，这是因为在金属表面上生成了一层高电阻耐腐蚀的钝化膜，钝化开始表面上生成了一层高电阻耐腐蚀的钝化膜，钝化开始发生。人为控制电位的增高，电流逐渐衰减到发生。人为控制电位的增高，电流逐渐衰减到CC。。 在在CC点之后，电位若继续增高，由于金属完全进入点之后，电位若继续增高，由于金属完全进入图 1 可钝化金属的阳极极化曲线钝态，电流维持在一个基本不变的很小的值钝态，电流维持在一个基本不变的很小的值————维钝电流维钝电流ii pp 。当电位增高到。当电位增高到DD点以后，金属进入了点以后，金属进入了过钝化状态，电流又重新增大。从过钝化状态，电流又重新增大。从AA点到点到BB点的范点的范围叫活化区，从围叫活化区，
普通Q235碳钢与不锈钢SUS304 可以直接焊接么，有什么缺陷和注意的么？对结构是否会产生影响呢？ Q235碳钢（珠光体钢）与不锈钢SUS304（奥氏体钢——0Cr18Ni9）可以焊接。不过，焊接时除了注意金 属本身物理、化学性能对焊接性带来的影响外，还应注意两种金属成分与组织上的差异对接头性能的影响。 两种母材自身的问题： 珠光体钢：冷裂纹、脆化等 奥氏体钢：热裂纹等 特殊问题： （1）母材对焊缝的稀释，引起焊缝组织与性能的变化 珠光体钢母材的溶入，将稀释填充金属，引起其成分与组织的变化。（2）形成凝固过渡层
在靠近珠光体钢一侧熔合线的焊缝金属中，会形成一层与内部焊缝金属成分不同的过渡层。过渡层中的高硬度马氏体组织会使脆性增加，塑性显著降低，形成低塑性带，从而降低了焊接结构的可靠性。 （3）形成碳迁移过渡层 在焊接或焊后加热（热处理或高温运行）时，碳从珠光体母材通过熔合区向焊缝扩散，在靠近熔合区的珠光体母材上形成一个软化的脱碳层，而在靠近熔合区的奥氏体焊缝中形成硬度较高的增碳层。 （4）接头应力状态复杂 局部加热引起的热应力、两种钢的热膨胀系数不同引起的残余应力（热处理无法消除此应力）。 焊接材料：焊条型号——E310－16 或E310－15 焊接工艺要求： 1、焊接方法
用熔合比小的焊接方法，降低母材的稀释作用。带极堆焊、非熔化极气体保护焊，焊条电弧焊均可。 2、焊接参数 小直径焊条或焊丝，小电流、大电压、快速焊。 3、堆焊过渡层 焊接厚大焊件时，可在珠光体钢的坡口表面堆焊过渡层，过渡层用高铬镍奥氏体焊条或镍及镍合金电焊条（如Ni307）。过渡层厚度一般为6～9mm。 4、焊接接头一般不焊后热处理。 小学数学第一册第一单元测试题（1） 一、看图写数(9分)
应用电化学实验 本课程安排4个综合实验，每个实验4个学时，共16个学时，按照10人一组分别进行。自编实验讲义。实验仪器有：分析天平；直流稳压稳流电源；电化学工作站；恒温水浴；饱和甘汞电极；鲁金毛细管；H 型电解槽；Pt 电极；电解槽；赫尔槽；电力搅拌器、磁力搅拌器；pH 计。 实验1：极化曲线的测定 实验内容：测定Ni 2+离子、Co 2+离子单金属电沉积、以及Ni-Co 合金共电沉积的稳态阴极极化曲线。 一、 实验目的 1.掌握三电极体系装置和电化学工作站的应用。 2.掌握用线性电位扫描法测量极化曲线的原理和实验方法，学会从极化曲线上分析电极过程特征。 2.测定金属电沉积的阴极极化曲线。 3.学会数据的分析和处理。 二、 实验原理 研究电极过程的基本方法是测定极化曲线。电极上电势随电流密度变化的关系曲线称为极化曲线。极化曲线表示了电极电位与电流密度之间的关系，从极化曲线上可以求得任一电流密度下的过电势（超电势），看出不同电流密度时电势变化的趋势，直观地反映了电极反应速度与电极电势的关系。在某一电流密度下极化曲线的斜率i ???称为极化度（极化率），极化度的大小可以衡量极化的程度，判断电极过程的难易。极化度小，电极过程容易进行；极化度大，电极过程受到较大阻碍而难以进行。从极化曲线还可求电极过程动力学参数，如交换电流密度i 0、电子传递系数α、标准速度常数、以及扩散系数；还可以测定反应级数、电化学反应活化能等。 被控制的变量电极电位是随时间连续线性变化的。随时间连续线性变化的电位可用线性方程表示： Vt i +=??； 其中：?——扫描电位，t ——扫描时间，V ——扫描速度，i ?——扫描起点电位。
管道焊接施工工艺标准 1.适用范围 本工艺标准适用于工厂管道预制加工和野外现场管道安装工程的焊接施工作业指导。 2.引用标准 2.1《特种设备焊接工艺评定》JB4708-2008 2.2《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235-97 2.3《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98 2.4《电力建设施工及技术验收规范》(火力发电厂管道篇)DL5031-1994 2.5《电力建设施工及技术验收规范》（火力发电厂焊接篇）DL5007-1992 2.6《化工金属管道工程施工及验收规范》HG20225-95 2.7《石油化工剧毒、可燃介质管道施工及验收规范》SH3501-2001 2.8《西气东输管道工程焊接施工及验收规范》1（2010年6月4日）2.9《石油天然气站内工艺管道焊接工程施工及验收规范》SY0402-2000 2.10《石油和天然气管道穿越工程施工及验收规范》SY/T4079-1995 2.11《钢质管道焊接及验收》SY/T 4103-2005 2.12《输油输气管道线路工程施工技术规范》Q/CVNP 59-2001 2.13《工业设备及管道绝热工程施工及验收规范》GBJ126-89 2.14《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008
2.15《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708-2000 2.16《焊接工艺评定规程》（电力行业）DL/T868-2004 2.17《火力发电厂锅炉压力容器焊接工艺评定规程》（电力行业）SD340-1989 2.18《核电厂相关焊接工艺标准》（ASME ,RCC-M） 2.19《核电厂常规岛焊接工艺评定规程》（核电）DL/T868-2004 2.20《锅炉焊接工艺评定》JB4420-1989 2.21《蒸汽锅炉安全技术监察规程》附录I（锅炉安装施工焊接工艺评定）（1999版） 2.22《石油天然气金属管道焊接工艺评定》SY/T0452-2002 2.23《工业金属管道工程质量检查评定标准》GB50184-93 2.24《锅炉压力容器焊接考试管理规则》（国家质监总疫局2002版） 2.25《承压设备无损检测》JB4730-2005.1，2，3，4，5各分册 3.术语. 3.1焊接电弧焊：指用手工操作电焊条的一种电弧焊焊接方法。管道焊接常用上向焊和下向焊两种。 3.2自动焊：指用焊接机械操作焊丝的一种电弧焊焊接方法。管道焊接常用热丝熔化极氩弧焊、涂层焊丝氩弧焊、药芯焊丝富氩二氧化碳焊混、（半）自动下向焊、二氧化碳（半）自动焊、埋弧自动焊等焊六种。 3.3钨极氩弧焊：指用手工操作焊丝的一种惰性气体保护焊焊接方法。
1Cr13不锈钢与Q235碳钢的异种钢焊接技术 摘要：1Cr13不锈钢与Q235碳钢的焊接属于异种钢焊接，而1Cr13不锈钢的焊接性较差，焊接接头容易出现裂纹缺陷。在工程实践中通过认真分析，选用合适的焊接材料和焊接工艺，避免了缺陷的产生。 关键词：不锈钢；碳钢；焊接 1前言 在石家庄岗黄水库供水二期工程中，检修闸门门槽主轨设计采用的结构是断面为40×60mm的1Cr13不锈钢焊接固定在厚度为50mm的Q235钢板上。由于两种材料的热导率和线膨胀系数有很大差异，为了保证焊接质量，认真分析了两种材料的焊接性能及存在的问题，并据此制定了具体的焊接工艺措施。 2焊接性能分析 1Cr13不锈钢和Q235碳钢的化学成分及物理性能如表1、2所示。 1Cr13不锈钢的Cr含量在11．5％～13．5％，同时匹配有不大于0．15％的C，Cr本身能增加钢的奥氏体稳定性，加入碳后经固熔再空冷会发生马氏体转变，因此1Cr13不锈钢焊缝和热影响区焊后状态的组织为硬脆的马氏体组织。另外，1Cr13的碳当量约为2．76％，因此它的焊接性较差。由于1Cr13不锈钢的导热性较Q235碳钢差，焊接残余应力较大，加之本闸门主轨的刚度较大，所以从高温直接冷却到100～120℃以下时很容易产生冷裂纹。由于焊接热循环的作用，1Cr13不锈钢有较大的过热倾向，晶粒易粗化，热影响区会出现粗大的铁素体和炭化物组织，塑性降低，冷却时能引起脆化，如果再有氢的作用，冷裂纹的倾向就更加明显。
3焊接中的主要问题 由于1Cr13不锈钢和Q235碳钢化学成分差异很大，因此它们的焊接属于异种钢焊接，要在熔焊的条件下获得可靠的焊接接头存在许多问题。 3．1热导率和比热容的差异 金属的热导率和比热容强烈地影响着被焊材料的熔化、熔池的形成，以及焊接区温度场和焊缝的凝固结晶。1Cr13不锈钢热导率约为Q235碳钢的一半，这么大的差异可使两者的熔化不同步，熔池形成和金属结合不良，导致焊缝结晶条件变坏，焊缝性能和成形不良。 3．2线膨胀系数的差异 由于1Cr13不锈钢与Q235碳钢的线膨胀系数不同，造成它们在形成焊接连接之后的冷却过程中，焊缝两侧的收缩量不同，导致焊接接头出现复杂的高应力状态，进而加速裂纹的产生。 3．31Cr13不锈钢和Q235碳钢焊接时同样存在焊缝稀释和形成过渡层的问题，导致Q235碳钢一侧焊缝形成脱碳层而1Cr13不锈钢一侧形成增碳层，随着扩散的持久，使Q235碳钢一侧的含碳量降低，变成了铁素体组织，并使焊接接头的焊缝组织成为奥氏体加铁素体。 4焊接工艺措施 为了获得无裂纹的焊接接头，应尽量避免焊接接头熔合线组织与焊缝金属的不一致性，使1Cr13不锈钢一侧没有显著的稀释现象，在工艺上采取了以下措施： 4．1正确选择焊接材料 1Cr13不锈钢与Q235碳钢焊接接头的焊缝金属化学成分主要取决于填充金属。为了保证结构使用性能的要求，焊缝金属的成分应力求接近于其中一种钢的成分。为了尽量减小构件的焊接变形，采取了两名电焊工对称焊接的手工弧焊方法，焊条选用E5015（或E309），焊缝金属的Cr当量为5％～6％，经回火处理后具有良好的力学性能。 4．2预热温度和层间温度
上海佳豪船舶工程设计有限公司董-- 摘要: 本文介绍了管道全位置下向焊操作工艺及技术要点,采用本工艺进行施工焊接可提高生产效率,降低焊接成本，焊接质量可*，接头机械性能满足要求，焊缝成形美观，具有较广阔的应用前景。 关键词：管道；下向焊；焊接工艺 Vertical down position welding process and its foreground Abstract：This article introduced the welding operation procedure and mai n technology of vertical down position weld of pipe. Using this welding pro cess can improve the welding efficiency and reduce the cost. The welding j oint can be qualified in mechanical property and reduce the cost. The weld ing joint can be qualified in mechanical property and figuration. So it have a wide appliance foreground. 1 前言 管道下向焊是从管道上顶部引弧，自上而下进行全位置焊接的操作技术，该方法焊接速度快，焊缝成形美观，焊接质量好，可以节省焊接材料，降低工人的劳动强度，是普通手工电弧焊所不能比拟的，现已较广泛应用于大口径长输管道的焊接，在电力建设中的全位置中低压大径薄壁管的焊接中具有一定的推广价值。 2 焊接材料选用 下向焊通常要选择适当的焊接电流、焊条角度和焊接速度，通过压住电弧直拖向下或稍作摆动来完成焊接。普通焊条易出现下淌铁水和淌渣问题，而采用管道下向焊专用焊条，严格执行焊接规范，则可解决这些问题。