焊接技术及自动化毕业设计---ZG270-500焊接性及裂纹修补
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焊接技术及自动化专业毕业设计方案级清晨的阳光透过窗帘,洒在书桌上,我拿起笔,思绪开始飘散。
十年的方案写作经验,让我对每一个字、每一个标点都充满了敬畏。
此刻,我要为焊接技术及自动化专业的毕业设计打造一份完美的方案。
一、项目背景随着我国制造业的飞速发展,焊接技术及自动化在各个行业中扮演着越来越重要的角色。
为了满足市场需求,提高生产效率,降低生产成本,焊接技术的创新和自动化程度的提升成为了行业发展的关键。
本方案旨在研究一种新型焊接技术及自动化系统,以期为我国焊接行业的发展贡献力量。
二、设计目标1.研究一种具有较高焊接质量、稳定性的新型焊接技术。
2.设计一套自动化程度高、操作简便的焊接控制系统。
3.提高焊接生产效率,降低生产成本。
4.优化焊接工艺,减少环境污染。
三、设计方案1.焊接技术研究(1)焊接方法选择:根据项目需求,选择适合的焊接方法,如氩弧焊、激光焊等。
(2)焊接材料选择:根据焊接方法及工件材质,选择合适的焊接材料。
(3)焊接参数优化:通过实验,确定焊接过程中的最佳参数,如焊接电流、焊接速度、气体流量等。
2.自动化控制系统设计(1)控制系统硬件设计:包括传感器、执行器、控制器等,确保系统稳定运行。
(2)控制系统软件设计:编写控制程序,实现焊接过程的自动化控制。
3.生产效率提升(1)优化焊接工艺:通过改进焊接方法、优化焊接参数,提高焊接效率。
(2)提高设备自动化程度:通过设计自动化控制系统,实现焊接过程的自动化,减少人工干预。
(3)生产计划管理:合理安排生产计划,提高生产效率。
4.环境保护(1)减少焊接过程中的有害气体排放:通过优化焊接参数,降低有害气体排放。
(2)焊接废弃物处理:对焊接过程中产生的废弃物进行分类回收,减少环境污染。
四、实施步骤1.焊接技术研究:收集相关资料,进行实验研究,确定最佳焊接参数。
2.自动化控制系统设计:根据焊接技术要求,设计控制系统硬件和软件。
3.控制系统调试:安装控制系统,进行调试,确保系统稳定运行。
Q235A与ZG270大型结构件的焊接【摘要】本文介绍了一种在简单的工程环境下实施的焊接工艺,采用MAG 焊接方法,并以一系列辅助措施支持,合理选择焊接工艺参数,完成了复杂结构ZG270-500与Q235A在工程工况下的焊接。
【关键词】铸钢;大型结构;焊接性一、概述承钢5#高炉溜槽检修人孔,由于长期受热交变应力的影响形成变形,利用大修期间对其进行更换。
选定方案为在原有的法兰面基础上进行焊接,原有法兰面材质为Q235A,新人孔的材质为ZG270-500,采用铸造后加工工艺,内部有作为冷却用的水槽,铸造后经完全退火处理。
项目施工期间为2012年2月份,室外气温约为-11—2℃,高炉炉顶风力较大,施工正值高炉准备烘炉期间,高炉烘炉炉顶温度约为224℃。
焊接过程中搭设了临时的防风棚。
充分利用了高炉烘炉的热量。
二、焊接性能分析焊接母材的元素含量及力学性能情况如下:1.化学成份Q235A的化学成分情况为:碳C:0.22% 硅Si:0.35% 锰Mn:1.4% 硫S:0.050% 磷P:0.045% 铬Cr:0.030% 镍Ni:0.030% 铜Cu:0.030%ZG270-500的化学成分情况为:C 0.40 Si 0.50 Mn 0.90 S 0.04 P 0.04 Ni 0.30 Cr 0.35 Cu 0.30 Mo 0.20 V 0.052.力学性能当d=65mm时,Q235A的力学性能情况为:抗拉强度σb(MPa):370 屈服强度σs(MPa):65时:215 伸长率δ5(%):65时:24Zg270-500的力学性能情况为:抗拉强度σb(MPa):500 屈服强度σs(MPa):270 伸长率δ 5(%):183.焊接性分析焊接性能通常使用利用C当量评价,即CE值,采用国际焊接学会推荐的碳当量公式CECE(IIW)=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15Q235A的CE值为0.33%,焊接性能良好,但在厚度大于63mm的构件焊接中易在结晶过程中形成热裂纹;ZG270-500的CE值为0.72%,焊接性较差,当CE值超过0.6%时,材料的焊接冷裂倾向严重,按经验要采取预热和保温措施。
焊接技术及自动化专业毕业论文焊接技术及自动化专业毕业论文XXXXXXXX学院毕业设计论文题目板厚为6mm的0Cr18Ni9钢板采用焊条电弧焊的焊接工艺评定拉伸专业焊接技术及自动化班级学号姓名指导教师2008 年 6 月 5 日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一种由于不锈钢具有特殊的使用性能和力学性能在现在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不锈钢中有70%的是不锈钢在我过也达到了65%左右因此开发和使用好奥氏体不锈钢对我过的工业话来说已经越来越重要了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在的生活生产中使用已经越来越广泛因此对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0gr18ni9在低温压力容器中的各项性能我的这个试验就是规格为6×150×300mm的两块0cr18ni9扳水平对接焊接方法就是手工电弧焊针对这个试验做出完整的焊接工艺评定并且根据评定要求对式样做相应的无损检验和力学性能的检验从而来判定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AbstractSteel our modern society is indispensable to a material it can be seen as a sign of the level of industrialized countries The higher the output of steel on behalf of this country the higher the level of industrialization Stainless steel is a very important one because of the use of stainless steel with special performance and mechanical properties in all walks of life in the present have been increasingly used Austenitic stainless steel in the stainless steel is a very important one in the developed world consumption of stainless steel annually in 70 of the stainless steel is I have also reached about 65 percent Thus the development and use of austenitic stainless steel good to me over thewords of the industry has become increasingly important0cr18ni9 is austenitic stainless steel I do on this subject is 0 cr18ni9 in low-temperature storage tank manufacturer in the performance Cryogenic storage tank is used to store liquid N Ar of liquid CO2 and other low-temperature liquid containers liquid medium decision on the special properties of the material needs of a special performance and austenitic stainless steel 0 cr18ni9 on with this performance Cryogenic storage tank in the present life has been used in the production of more extensive therefore 0 cr18ni9 of it is beco Steel our modern society is indispensable to a material it can be seen as a sign of the level of industrialized countries The higher the output of steel on behalf of this country the higher the level of industrialization Stainless steel is a very important one because of the use of stainless steel with special performance and mechanical properties in all walks of life in the present have been increasingly used Austenitic stainless steel in the stainless steel is a very important one in the developed world consumption of stainless steel annually in 70 of the stainless steel is I have also reached about 65 percent Thus the development and use of austenitic stainless steel good to me over the words of the industry has become increasingly important0cr18ni9 is austenitic stainless steel I do on this subject is 0 cr18ni9 in low-temperature storage tank manufacturer in the performanceCryogenic storage tank is used to store liquid N Ar of liquid CO2 and other low-temperature liquid containers liquid medium decision on the special properties of the material needs of a special performance and austenitic stainless steel 0 cr18ni9 on with this performance Cryogenic storage tank in the present life has been used in the production of more extensive therefore 0 cr18ni9 of it is becoming increasingly important In this paper I will focus on as we set out in the cold 0 cr18ni9 pressure vessel manufacture of welding performance mechanical properties the use of performance and welding technologyIn this paper I will pass a welding test to explore 0 gr18ni9 in low-temperature pressure vessel in the performance This is my test specifications for the 6 × 150 × 300mm 2 0 cr18ni9 pull the butt welding method is the level of manual arc welding For the pilot to complete the welding technology assessment and assessed in accordance with the requirements of the design accordingly mechanical properties of non-destructive testing and inspection to determine 0 cr18ni9 the performanceming increasingly important In this paper I will focus on as we set out in the cold 0 cr18ni9 pressure vessel manufacture of welding performance mechanical properties the use of performance and welding technologyIn this paper I will pass a welding test to explore 0 gr18ni9 inlow-temperature pressure vessel in the performance This is my test speci fications for the 6 × 150 × 300mm 2 0 cr18ni9 pull the butt welding method is the level of manual arc welding For the pilot to complete the welding technology assessment and assessed in accordance with the requirements of the design accordingly mechanical properties of non-destructive testing and inspection to determine 0 cr18ni9 the performanceKey wordWelding performance Mechanics performance Welding craft Operational performance目录1 绪论2 课题的背景3 材料介绍4 0Cr18Ni9的焊接41 0Cr18Ni9焊接性分析42 0Cr18Ni9的焊接工艺421 0Cr18Ni9的焊接工艺思路分析422 0Cr18Ni9的焊接工艺应用5 结论6 参考文献7 致谢绪论机械工业是为所有的工业农业国防以及交通运输业提供机器和装备的工业在实现我国四个现代化的过程中必须贯彻党的总路线精神不断解决自行设和制造效能高寿命长重量轻体积小容量大成本低的机器和设备的问题为了完成这一光荣而艰巨的任务使机械设计与制造能力在短时间内超世界水平除了必须解决设计与制造和使用的科学而机械制造中的材料问题一部分是属于金属材料本身的成分与质量问题另一部分是属于材料的选用是否适当在加工处理的工艺上是否发挥了材料的最大潜力的问题因此在提高金属材料的产量和质量的同时还要提高和发挥材料的各种性能充分挖掘潜力做到既合实用又节省只有这样才能达到多快好省建设社会主义的目的我国解放前合金钢的科学和生产几乎完全是空白点解放后我国机械工业的发展速度是世界上前所罕见的在近2030年间不锈钢的出现和大量的使用推动了不锈钢工业的进程不锈钢由于具有优良的耐蚀性耐磨性强韧性和良好的可加工性外观的精美性以及无毒无害性广泛地应用与宇航海洋军工化工能源等方面以及日用家具建筑装潢交通车辆的装饰上合金元素多组织结构复杂且多变给不锈钢及耐蚀耐热合金焊接带来很大的困难焊接接头的性能好坏直接关系着设备使用的安全性国内外对不锈钢及耐蚀耐热合金的焊接做了大量的研究工作其焊接性焊接材料及焊接工艺的研究几乎与母材的研究同步促进了不锈钢及耐蚀耐热合金的发展有关这方面的研究成果和文献资料虽然很多但较为系统的还是寥寥无几在实际工作中一部分有关的焊接技术人员和焊工对不锈钢及耐蚀耐热合金的焊接知识了解不多有的甚至直接照搬低合金钢的工艺和方法虽然我国在这几年在不锈钢上的努力有目共睹但与世界先进国家相比差距还是很大的为了尽快弥补这一差距需要我们现代化的科技人才而我们也需要付出更多随着社会主义革命和现代化建设事业的迅猛发展以及人们对高品质的生活的要求不锈钢极其相关的技术科学将得到不断地发展和完善在世界上45 %的钢的连接是用焊接方法来完成的手工电弧焊又是我们生活生而中不可缺少的一部分目前我用的越来越多的钢就奥氏体不锈钢所以对于奥氏体不锈钢的焊接的研究已经越来越迫在眉睫我做这篇论文就是从手工电弧焊方面来研究奥氏体不锈钢的焊接主要从材料的力学性能化学成分和通过焊接性的分析来讨论奥氏体不锈钢的焊接性能最能直观表现奥氏体不锈钢焊接性能的就是焊接工艺知道书我们通过焊接工艺指导书的编制来反应奥氏体不锈钢的焊接性能课题背景由于奥氏体不锈钢的特殊的焊接性能在现代社会中越来越多的地方使用到这种钢现在奥氏体不锈钢也是我们发展研究的一个方向未来的时间里对奥氏体不锈钢的开发研究也越来越引起专家们的注意我们对奥氏体不锈钢焊接的了解也应该越来越重视焊接奥氏体不锈钢的方法有很多国内在中厚板奥氏体不锈钢的焊接中主要采用埋弧焊SAW手工电弧焊由于其操作灵活方便设备投资少因而被广泛用于奥氏体不锈钢结构的生产中这也是一种典型的传统焊接方法在手工电弧焊中起关键作用的不锈钢焊条经过我国焊接工作者多年努力已取得了如下进展⑴品种基本上覆盖了各种常规不锈钢钢种如308316309347317等等通常包括酸性碱性两个渣系对于超低C不锈钢焊条如308L316L309L国内也能生产所以从品种上基本可满足工业部门的使用⑵质量对于常规不锈钢焊条而言从不锈钢焊条的发红电弧稳定性飞溅大小焊缝成型颜色波纹细腻程度全位置焊接适应性焊工施焊的舒适性焊接力学性能抗腐蚀性等方面国产不锈钢焊条质量参差不齐但基本可以满足国内用户的要求对于一些特殊品种如310MoL347L309L仍有许多工厂愿意使用进口焊材这也表明我国整体不锈钢焊条的工艺质量与国外还有差距在一些特殊品种上差距较大不锈钢埋弧焊大多使用在不锈钢筒体的环缝和纵缝通常是开X型坡口先焊内焊缝然后反面砂轮打磨甚至气刨随后焊正面现行工艺是标准中要求和认可的存在问题有对母材损伤较大对腐蚀性能不利影响美观埋弧不锈钢焊丝品种少质量较差配用的260和431350焊剂往往使焊后缝残留有横向熔渣焊工需要用砂轮打磨因而不锈钢埋弧焊接效率低成本高质量粗糙3CO2不锈钢药芯焊丝电弧焊采用CO2气保护不锈钢药芯焊丝焊接不锈钢是近二三十年的事该方法使用常规CO2焊机或MIG焊机采用100CO2或80Ar20O2作为保护气体和普通结构钢实心焊丝焊接相似即可得到美观的焊缝在3种方法中CO2保护不锈钢药芯焊丝有取代前两种焊接方法的趋势这三种焊接方法的对比见表1不锈钢手工电弧焊MIG实心焊丝和CO2气保护不锈钢药芯焊丝电弧焊的对比对比项目不锈钢手工电弧焊MIG实心焊丝CO2不锈钢药芯焊丝效率低高高成本高较高低操作工艺性好较高好焊缝美观好较高好焊缝性能好好好全位置适应性好一般好焊丝品种多少多对焊工技术要求较多高一般从上面的数据分析手工电弧焊接将会渐渐被CO2气体保护焊接所替代但是目前这个阶段手工电弧焊接应用还是很普遍的奥氏体不锈钢已具备建筑化工设备材料所要求的许多理想性能它在金属中可以说是独一无二的而其发展仍在继续为使不锈钢在传统的应用中性能更好一直在改进现有的类型而且为了满足高级建筑应用的严格要求正在开发新的不锈钢由于生产效率不断提高质量不断改进不锈钢已成为建筑师们选择的最具有成本效益的材料之一上面的分析可以看出目前不锈钢的焊接性是很好的使用也是越来越广泛的对于这种不锈钢的焊接技术也越来越成熟起来但在目前这个阶段我们应用最广泛的还是手工电弧焊在这样的背景下我选择做这样的课题既有利于了解目前0Cr18Ni9焊接又有利于了解0Cr18Ni9焊接的发展方向OCr18Ni的焊接性分析对于什么是焊接性GBT3375-94《焊接术语》中注明材料在限定的施工条件下焊接成按规定设计要求的构件并满足预定服役要求的能力它包括两方面的内容其一是焊成的构件符合设计要求其二是满足预定的使用条件能够安全运行根据讨论问题的着眼点不同焊接性可分为工艺焊接性使用焊接性影响焊接性的因素主要有以下几点材料因素焊接方法构件类型使用要求金属的焊接性与材料成分焊接方法构件类型使用要求都有密切的关系所以不应脱离这些因素而单纯的从材料本身的性能来评价焊接性从上述分析可以看出很难找出一项技术指标可以概括焊接性只有通过综合多方面的因素才能分析焊接性问题分析金属的焊接性我们在不要求做非常准确的情况下我们可以根据碳当量材料的化学性能材料的物理性能来判断如果要求需要很准确的话我们可以通过焊接性试验来判定0cr18ni9的焊接性能我们就从这方面来判定10Cr18Ni9的焊接要求10Cr18Ni9属于奥氏体不锈钢其组织为奥氏体A 加3-5%铁素体F它具有良好的塑性和高温低温性能它在焊接热循环的作用下主要显示出以下基本要求①焊接过程中采用小的线能量输入减小热影响区范围加快焊缝及热影响区的冷却速度对不锈钢的焊接是有益的②用0Cr18Ni9焊接时导热系数小存在过热区也容易造成热影响区的晶粒长大焊缝高温停留时间过长在高温状态下Cr和C形成化合物在高温区就形成了贫铬层也会导致焊缝的枝晶倾向加剧因此要求尽量选择线能觉输入较小的焊接方法③由于导热系数小而线膨胀系数大自由焊态下焊接易产生较大的变形选用能量集中热影响区窄的焊接方法能在一定程度上减少焊接变形20cr18ni9的含碳量很小在加上它属于高合金钢碳当量法对它焊接性能的估算是不怎么准确的因此我们不用碳当量对它的焊接性进行分析3 0cr18ni9属于奥氏体不锈钢这类钢有具有交高的变形能力并不可淬硬而且它的含碳量又很底所以总的来说焊接性还是不错的但是由于热导率低热膨胀系数大局部加热时温度分布不均匀收缩量大等都将使接头在焊接过程中产生交大的内应力在焊接的时候应该注意这方面的问题焊接时尽量避免或减少这种受热不均显现的发生焊接的速度也应该适当的快点上面我们已经从它的化学成分和物理性能对0cr18ni9的焊接性能进行了分析但是根据这些判断出的焊接性是不够准确的我们需要准确的判断它的焊接性我们就必须通过焊接性试验来完成焊接性的试验是很多的我在这里就用斜Y型坡口焊接裂纹试验方法板材的规格是6×150×200mm焊接方法是手工电弧焊焊材型号A132规格¢32mm坡口形式是斜Y型焊接参数是电流90-120A电压20-24V速度15-20cmmin斜Y型坡口裂纹试验图如下焊完的试件需要经过48H时效后再作裂纹的检测和解剖裂纹可以分为表面裂纹跟部裂纹断面裂纹三种形式首先用放大镜目测或莹光粉检查焊缝表面裂纹然后用机械方法切开六个等长度横向试片检查五个片面上的裂纹情况一般用裂纹率作为评定标准根部裂纹率∑LRL×100%表面裂纹率∑LfL×100%端面裂纹率∑h5H×100%试验焊缝的总长度是80mm而我们焊接裂纹的总长度通过试验测得为98mm 试件的裂纹率小于20%因此在实际生产中如果按要求来做的话是不会产生裂纹的此种钢的焊接性能还是可以的综上所述0cr18ni9钢是具有良好的焊接性能的在生产中按标准来做的话是应该可以生产出合格的产品它的使用性能还是可以的0Cr18Ni9的焊接工艺表Ⅰ-1焊接工艺评定指导书任务书编制指导书编号HJ0511-29 审核评定理由批准完成日期评定标准 JB4708-2000验收机关母材厚度 mm 尺寸mm 接头形式简图0Cr18Ni9 6mm 6150300 0Cr18Ni9 6mm 6150300 焊接位置1G 焊接方向右焊法保护气体层间温度预热机械化程度手工焊焊后热处理后热处理衬垫材料规格清根方法层道焊接方法焊材型号牌号焊材规格电流种类及极性电流A 电压V 焊接速度cmmin 热输入kJcm 钨极直径喷嘴直径 1 SMAW A102 32mm 反接90-110 18520 1518 667 2 SMAW A102 32mm 反接100-120 20221820 67检验项目评定指标及试样数量检验项目检验标准评定指标检验项目检验标准评定指标试样数量外观检查GB150 JB4708 拉伸试验GBT228 JB4708 2无损检测射线 RT JB4730 JB4708 弯曲试验面弯GBT232JB4708 2 超声 UT 背弯JB4708 2渗透 PT 侧弯磁粉 MT冲击试验焊缝GBT229 JB4708 焊缝化学成分热影响区JB4708金相宏观腐蚀试验微观硬度检验焊接工艺评定指导书编号HJ0511-29名称板厚为6mm的0Cr18Ni9钢板手工电弧焊的焊接工艺评定拉伸编制审核批准表Ⅰ-2焊接工艺评定指导书单位名称常州博朗低温有限公司焊接工艺指导书编号 HJ0511-29 日期 20086 焊接工艺评定报告编号 HJ0511-29-1焊接方法焊条电弧焊机械化程度手工半自动自动手动焊接接头坡口形式带钝边的V型衬垫材料及规格其它简图接头形式坡口形式与尺寸焊条焊道布置及顺序母材类别号 VII 组别号 VII-1 与类别号 VII 组别号VII-1 相焊及标准号钢号与标准号钢号相焊厚度范围母材对接焊缝 1512 角焊缝不限管子直径壁厚范围对接焊缝 1512 角焊缝不限焊缝金属厚度范围对接焊缝《12 角焊缝不限其它焊接材料焊材类别焊条焊材标准GBT983填充金属尺寸32mm焊材型号E307-16焊材牌号A132其他耐蚀堆焊金属化学成分 C Si Mn P S Cr Ni Mo V Ti Nb其他焊接位置对接焊缝位置 1G焊接方向向上向下角焊缝位置焊接方向向上向下焊后热处理温度范围℃保温时间h续表Ⅰ-2预热预热℃允许最低值室温层间温度℃允许最高值 80℃保持预热时间加热方式保护气体气体种类混合比流量Lmin保护气尾部保护气背面保护气电特性电流种类直流极性反接焊接电流范围A 90120 电弧电压V 1820按所焊位置和厚度分别列出电流和电压范围记入下表焊道焊层焊接方法填充材料焊接电流电弧电压V 焊接速度cmmin 线能量kJcm 牌号直径极性电流A 1SMAW A102 32mm 反90110 18520 1518 666 2 SMAWA102 32mm 反100120 2022 1820 672钨极类型及直径喷嘴直径mm熔滴过渡形式焊丝送进速度cmmin 技术措施摆动焊或不摆动焊摆动摆动参数焊前清理和层间清理焊前磨削清理背面清根方法碳弧气刨单道焊或多道焊每面多道焊单丝焊或多丝焊单导电嘴至工件距离mm 锤击其他编制日期审核日期批准日期注对每一种母材与焊接材料的组合均需分别填表表Ⅰ-3焊接工艺评定报告编号HJ0511-29-1名称板厚为6mm的0Cr18Ni9钢板采用焊条电弧焊的焊接工艺评定拉伸编制审核批准续表Ⅰ-3焊接工艺评定报告单位名称常州博朗低温设备有限公司焊接工艺评定报告编号HJ0511-29 焊接工艺指导书编号HJ0511-29-1焊接方法焊条电弧焊机械化程度手工半自动自动手动覆盖焊件厚度 1512mm 接头简图母材材料标准 GBT3280钢号 0Cr18Ni9类组别号 VII-1 与类组别号VII-1 相焊厚度 6mm直径其他焊后热处理热处理温度℃保温时间h 保护气体气体种类混合比气体流量Lmin保护气尾部保护气背面保护气填充金属焊材标准 GBT3280焊材牌号 A102焊材规格¢32mm焊缝金属厚度 6mm其他电特性电流种类直流极性反接钨极尺寸焊接电流A 90120¢32电弧电压V 18522¢32其他焊接位置对接焊缝位置方向向上向下角焊缝位置方向向上向下技术措施焊接速度cmmin 1520摆动或不摆动动摆动参数多道焊或单道焊每面多道多丝焊或单丝焊其他预热预热温度℃层间温度℃ 80℃其他拉伸试验试验报告编号试样编号试样宽度mm 试样厚度mm 横截面积mm2 断裂载荷KN 抗拉强度MPa 断裂部位和特征01 25 6 150 673 断焊缝02 25 6 150 622 断焊缝弯曲试验试验报告编号试样编号试样类型试样厚度mm 弯心直径mm 弯曲角度°试验结果03 面弯 6 24 180 合格04 面弯 6 24 180 合格05 背弯 6 24 180 合格06 背弯 6 24180 合格冲击试验试验报告编号试样编号试样尺寸缺口类型缺口位置试验温度℃冲击吸收功J 备注续表Ⅰ-3金相检验角焊缝根部焊缝焊缝热影响区检验截面ⅠⅡⅢⅣⅤ焊脚差mm 无损检验RT 100%无裂纹 UTMT PT其他耐蚀堆焊金属化学成分重量 C Mn Si P S Cr Ni Mo V Ti Nb 分析表面或取样开始表面至熔合线的距离mm附加说明结论本评定按 JB4708-2000 制备试件检验试样测定性能确认记录正确评定结果本评定合格适用于VII-1类材料的手工电弧焊焊接工艺适用范围15 ~12 焊工姓名焊工代号施焊日期编制日期审核日期批准日期第三方检验表Ⅰ-4焊接工艺评定试验记录工艺评定号母材材质oCr18Ni9 规格δ6 焊接记录层次焊接方法第 1 层道焊条电弧焊第 2 层道焊条电弧焊第层道第层道焊材批号5040120150401201 焊材A132 A132 焊接位置平焊平焊焊机型号ZX7-400 ZX7-400电源极性反接反接电流A 100 120电压V 18 21 焊速cmmin 18 20 钨棒直径伸出长度mm气体流量Lmin 焊材规格¢32 ¢32焊材用量㎏焊前坡口检查mm角度钝边间隙宽度错边60 15 32 12 0温度湿度焊后检查mm 正面焊缝宽度焊脚高度焊缝余高20 12 反面焊缝宽度焊缝余高结论10 05 合格咬边深度mm 正面反面焊工姓名日期长度mm 正面反面检验员姓名日期0Gr18Ni9焊接0gr18ni9属于奥氏体不锈钢它的使用范围是很广泛的并且它的焊接性能也是非常好的几乎所有的接方式对它都是实用的在生产中我们常见的焊接方法有焊条电弧焊钨极氩弧焊熔化极气体保护焊埋弧自动焊等由于0cr18ni9具有特殊的性能在现代工业生产中用的也很多在国外也是应用的很多在日本它的相应标准是USU304 在美国它的相应标准是304这种钢一般作为不锈耐热钢用较为广泛在化工设备和食品用设备中应用最多我这次的设计课题就是0gr18ni9的手工电弧焊焊接工艺因而我就着重从手工电弧焊的角度去谈谈它的焊接选择焊条电弧焊去焊接就必须要确定焊条的种类然后才能去焊接对于0cr18ni9这种钢首先判断出它是属于奥氏体不锈钢判断出它是奥氏体不锈钢后可以确定要用不锈钢焊条进行焊接再根据等强度和焊缝金属的合金元素要与母才相接近的原则选择焊条经过上面的筛选可以确定出焊接这种金属的材料是A132焊条对于焊条的选择我们可以还参照下面的方法为提高生产率通常选用直径较粗的焊条但一般不大于6mm工件厚度在4 mm 以下的对接焊时一般均用直径小于等于工件厚度的焊条可参考表41大厚度工件焊接时一般接头处都要开坡口在焊打底层焊时可采用25~4mm直径的焊条之后的各层均可采用56 mm直径的焊条立焊时焊条直径一般不超过5毫米仰焊时则不应超过4毫米焊条直径与板厚的关系焊件厚度mm <4 4~8 9~12 >12 焊条直径mm ≤板厚φ32~4 φ4~5 φ5~60cr18ni9的焊接如下焊接方法SMAW焊材型号A132规格¢32mm焊接电流第一层90-110A第二层100-120A焊接电压第一层18-22V第二层22-26V焊接速度第一层15-18 cmmin第二层18-21cmmin顿边为1cm间隙为2cm焊接示意图细节情况可详见附件工艺评定报告通过试板的焊接我们可以更深一步的了解到这种金属的焊接性能我们可以从试板的焊接中更直观的看出它的焊接在一般的情况下这种奥氏体不锈钢焊前不需要进行预热焊后也不需要进行热处理同样这种钢对于其他焊接方法也是适用的并且焊接的质量成型也都不亚于手工电弧焊在低温设备制造行业常用这种钢来做内容器而内容器的连接就是用的埋弧自动焊用这种方法焊不仅焊接效率高而且焊接质量好成型也比较好看还有一种常用的焊接方法就是手工钨极氩弧焊这种焊接方法虽然操作有点困难对焊工的要求比较高但是一旦你掌握了这种焊接方法它的焊接质量绝对是比手工电弧焊和二氧化碳气体保护焊要好的外观成型也要比这两种焊接方法要好这种焊接方法的缺陷就是工作效率太低据我的了解现在制造低温压力容器的行业基本上都是以这种材料为主的对于这种材料的焊接在这个行业焊条基本是要被淘汰了但是在目前这个阶段焊条电弧焊还是占主导地位的由于对产品质量特别是对焊接质量要求高所以GTAW是焊接发展的一个方向材料介绍要全面的了解这种金属我们首先就必须清楚这种材料的化学成分其次我们还要清楚它的机械性能化学成分如下C Si Mn P S Ni Cr 《008%《100%《200%《0035%《0030%8%11%18%20%机械性能如下。
动颚底板ZG270-500钢与Q345d钢的焊接
罗乃铭;赵环宇
【期刊名称】《现代焊接》
【年(卷),期】2012(000)001
【摘要】本文针对PA100120型破碎机动颚底板ZG270-500钢与Q345d钢在焊接时易出现焊接裂纹的问题,重点论述PA100120型破碎机动颚底板ZG270-500钢与Q345d钢焊接时产生裂纹的原因,并根据这些原因,采取了不同的工艺措施来预防裂纹,在论述的过程中详细地分析了ZG270-500钢与Q345d钢的焊接性,PA100120型破碎机底板ZG270-500钢的可焊性较差,必须进行预热及缓冷处理,并合理地选择焊接工艺参数,如采用E5015型焊条,焊条直径为Φ3.2mm,焊条焊前烘干,工件焊接完成后进行缓冷处理等工艺,较好地解决了ZG270-500钢与
Q345d钢焊接裂纹的问题。
【总页数】2页(P43-44)
【作者】罗乃铭;赵环宇
【作者单位】通钢集团板石矿业有限责任公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG457.11
【相关文献】
1.Q345D钢埋弧焊的焊接材料、焊接工艺及应用 [J], 陈晓;郭伟
2.浅析ZG270-500同Q345B异种钢之间的焊接技术 [J], 许磊
3.2205与Q345D异种钢焊接产生裂纹探讨 [J], 陈啸;姚洪清;任华芳;陈小东;许建清;任华伟
4.Q345D钢T型头CO2气体保护焊接热特性有限元分析 [J], 赵大为;朱伟红;程世生;吴瀚
5.Q345D钢埋弧焊接头组织与性能 [J], 杨克;杨可;包晔峰
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XXXX工程学院毕业设计锅炉筒体(材质20g)制造系别专业班级姓名学号2012 ~ 2013 学年第一学期毕业设计任务书专业:焊接技术及自动化班级:学生:一:设计题目:锅炉筒体制造(材质20g 筒体材料厚度30mm)二:设计内容:分析材料特点、焊缝布置、采用的焊接方法、工艺评定、注意事项三:原始资料(设计所用材料、设备等):现场参观、咨询查阅制造焊接等书籍四:完成日期:2012 年12月31日指导教师:2012年11月 3 日签发目录一、前言 (4)二、材料特点 (5)三、焊缝布置 (6)四、焊接方法及焊材的选择 (7)五、焊接工艺评定 (11)六、操作技术 (14)七、焊接工艺指导书 (17)八、焊后检验 (20)九、注意事项 (21)十、参考资料 (22)十一、结语 (23)前言锅炉压力容器是工业生产和人民生活中必不可少的设备,它可分为以下几类:低压容器(代号L)0.1 MPa≤P≤1.6MPa中压容器(代号M) 1.6 MPa≤P<10MPa高压容器(代号H)10 MPa≤P<100MPa超高压容器(代号U)P≥100MPa作为承压类特种设备,锅炉压力容器比较容易发生事故,而且事故的后果经常比较严重。
当前,国家越来越重视对特种设备的安全管理,并将一些事故后果非常严重的压力容器(如承受高压、盛装有毒或易燃易爆介质等)列为重大危险源。
因此,锅炉压力容器在设计及制造过程中应严格按照《钢制压力容器》(GB150——1998)的规定,从材料的选择,到生产加工,再到最后的产品检验,务必严格遵守相关标准,确保锅炉压力容器的质量符合国家标准,并安全服役。
锅炉压力容器的制造流程为:下料→成型→焊接→无损检测→组对焊接→无损检测→热处理→压力试验。
这里主要介绍了锅炉筒体的焊接生产加工,其中包括了材料性能的分析、焊接方法及焊材的选择焊缝位置的布置、焊接工艺评定、焊接工艺操作规程、焊后检验以及注意事项等内容。
锅炉筒体(材质20g)制造1、材料特点锅筒是锅炉中最重要的受压元件,对锅筒用钢有一些要求,钢材应具有较高的室温及中温强度,设计锅筒时以钢材的屈服极限和强度极限值为依据,由于锅筒直径较大,随着压力的增高,壁厚不断增加,给制造工艺(卷板、压制、焊接等)带来许多困难,也使重量明显增加。
焊接技术及其自动化一、引言焊接技术是一种常见的金属连接方法,广泛应用于各个行业,包括创造业、航空航天、汽车创造等。
随着科技的发展,焊接技术也在不断进步,其中自动化焊接技术在提高生产效率、质量和安全性方面发挥着重要作用。
本文将详细介绍焊接技术及其自动化的相关内容。
二、焊接技术1. 焊接原理焊接是通过加热材料使其熔化,并与其他材料相结合,形成一个坚固的连接。
焊接过程中,通常使用电弧、激光、电阻等能源产生高温,使材料熔化,并通过填充材料或者压力使其连接。
2. 焊接方法常见的焊接方法包括手工电弧焊、气体保护焊、电阻焊、激光焊等。
每种焊接方法都有其适合的材料和应用场景,选择合适的焊接方法可以提高焊接效率和质量。
3. 焊接设备焊接设备根据焊接方法的不同而有所差异,常见的焊接设备包括焊接机、电源、焊枪、气体保护装置等。
这些设备在焊接过程中起到关键作用,确保焊接质量和安全性。
三、焊接自动化技术1. 自动化焊接的优势相比传统的手工焊接,自动化焊接具有以下优势:- 提高生产效率:自动化焊接可以实现连续、高速的焊接操作,大大提高生产效率。
- 提高焊接质量:自动化焊接可以精确控制焊接参数,确保焊接质量的一致性和稳定性。
- 减少人力成本:自动化焊接可以减少对人力的依赖,降低人力成本。
- 提高安全性:自动化焊接可以减少焊工的接触烟尘和有害气体,提高工作环境的安全性。
2. 自动化焊接技术自动化焊接技术主要包括以下几个方面:- 机器人焊接:利用工业机器人进行焊接操作,可以实现高度灵便的焊接路径和精确的焊接参数控制。
- 自动化焊接设备:通过自动化焊接设备,如焊接机、焊接头等,实现焊接过程的自动化控制。
- 焊接参数控制:利用计算机控制系统,精确控制焊接参数,确保焊接质量和稳定性。
- 智能化监测:通过传感器和监测设备,实时监测焊接过程中的温度、压力等参数,及时调整焊接参数,提高焊接质量。
四、案例分析以汽车创造业为例,介绍焊接技术及其自动化在该行业的应用。
机电工程系毕业设计(论文)专业焊接技术及自动化级别 06焊接1班学号学生姓名指导教师2009年4 月 25 日机电工程系毕业设计任务书设计题目:集装箱吊具金属结构开裂焊接修补工艺分析完成期限:自2008年10月22日至2009年4月25日止专业焊接技术及自动化级别 06焊接1班学号学生姓名指导教师内容摘要集装箱吊具的介绍及在港口装卸中所起的作用,在日常维护中对焊接部位容易产生裂纹的部位金属焊接性进行分析。
并对金属焊接工艺中,弧焊电源、焊接速度、焊接电流、焊接层数以及焊接缺陷的分析,着重对吊具金属焊接裂纹缺陷进行了系统分析及预防方法进行阐述。
关键词:港口集装箱吊具、吊具金属结构开裂、焊接修补、焊接工艺、焊接参数、目录前言 (5)一、集装箱吊具的介绍及作用 (5)1、集装箱吊具的介绍 (5)2、集装箱吊具的结构特点 (6)3、集装箱吊具分类 (6)二、集装箱吊具金属焊接工艺 (6)1、集装箱吊具开裂及危害 (7)2、集装箱吊具焊接工艺 (7)3、焊接电源及参数的选取 (8)三、集装箱吊具焊接修补操作 (11)1、作好焊前准备 (11)2、焊接操作 (11)3、焊后操作 (12)四、焊接工作中裂纹的产生及预防 (12)1、定位焊焊接裂纹分析 (12)2、封闭焊缝的裂纹预防方法 (13)3、吊具焊接缺陷人为因素 (13)参考文献 (13)前言加入WTO,中国将在更大范围内和更深程度上参与经济全球化进程,这有利于进一步推进中国社会主义市场经济体制的完善与发展。
经济全球化使全球资源在市场的基础作用下在世界范围内加速流动,这其中海运发挥了巨大作用,国际贸易货物中有80%通过海上运输来实现。
国际海运的发展促成了国际航运船舶大型化、集装箱化,使得港口的作用异常明显。
港口对城市和区域发展发挥重要作用,“以港兴市”、“以港强市”成为许多城市的战略选择。
1981年12月,我国第一个集装箱专业化码头在天津建成,开启了我国专业化集装箱港口发展的序幕。
焊接技术及自动化专业毕业实习报告范文暂无目录。
本次实我到某焊接公司进行了为期两周的实。
在实期间,我主要负责观察和研究焊接工艺流程,熟悉焊接设备的操作和维护,以及参与一些简单的焊接工作。
在观察和研究焊接工艺流程方面,我发现焊接工艺流程是非常重要的。
在焊接前,需要进行材料的准备、清洗和组装,同时还需要选择合适的焊接方法和焊接参数。
在焊接中,需要控制好焊接电流、电压和焊接速度等参数,确保焊接质量。
在焊接后,还需要进行热处理和检测,以保证焊接接头的性能和质量。
在熟悉焊接设备的操作和维护方面,我了解到焊接设备的种类很多,包括手工焊接设备、自动焊接设备、机器人焊接设备等。
不同的焊接设备有不同的操作方法和维护方式,需要根据具体情况进行选择和使用。
同时,对于焊接设备的维护也非常重要,可以延长设备的使用寿命,提高工作效率。
在参与简单的焊接工作方面,我主要参与了一些简单的焊接工作,如对焊接接头进行打磨和清洗、对焊接设备进行调试和维护等。
通过这些工作,我更加深入地了解了焊接工作的具体流程和操作方法。
总的来说,本次实使我对焊接工艺和设备有了更深入的了解,同时也提高了我的实际操作能力。
我将继续努力研究,争取在以后的工作中能够更好地应用所学知识和技能。
目录前言本文是一篇毕业实报告,主要介绍了实的目的、任务、单位及岗位简介、实内容和心得体会等方面。
下面将对每个部分进行详细介绍。
一、实目的及任务1.1 实目的本次实的目的是为了加深对所学专业知识的理解和掌握,提高实际操作能力,增强团队协作精神和职业素养。
1.2 实任务要求实任务要求主要包括参加岗位上岗培训、适应岗位工作、研究所需的知识等方面。
同时,还要积极参与团队合作,完成实任务。
二、实单位及岗位简介2.1 实单位简介实单位是一家专业从事计算科学与技术、焊接技术及自动化等方面的企业,拥有一支高素质的专业团队和先进的技术设备。
2.2 实岗位简介(概况)本次实的岗位是计算科学与技术、焊接技术及自动化等方面的岗位,主要工作内容是参与相关项目的开发和实施,负责相关技术工作。
毕业论文铸铁件焊缝设计系(部):专业:目录毕业论文开题报告 (2)毕业论文任务书 (3)摘要 (4)引言 (5)第一章焊接的发展史 (6)1.1焊接的发展史 (6)1.2焊接的发展前景 (7)第二章灰口铸铁的焊缝设计 (9)2.1铸铁焊接存在的问题 (9)2.2灰口铸铁的化学成分及力学性能 (10)2.3常用铸铁件的焊接方法 (10)2.3.2 冷焊法 (11)2.3.3 加热减应焊法 (12)2.4接头形式的选择及坡口的选择 (13)第三章焊后检验 (18)3.1焊缝外观及尺寸的检验 (18)3.2致密性检验 (18)3.3无损探伤 (18)3.3.1 磁粉探伤的基本原理 (18)3.3.2 漏磁场的强度主要取决磁化场的强度和缺陷对于磁化场垂直截面的影响程度 (19)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)毕业论文开题报告毕业论文任务书【摘要】:灰口铸铁是第一阶段石墨化过程充分进行而得到的铸铁,全部或大部分碳以片状石墨形态存在,断口呈灰暗色,因此得名,它包括一般灰口铸铁(简称灰铸铁)、孕育铸铁、稀土灰口铸铁等。
灰铸铁有一定的强度,但塑性和韧性很低,这种性能特点与石墨本身的性能及其在铸铁组织中的存在形态有关。
在焊接过程中,由于焊件厚度,结构形状以及对质量要求的不同,其接头型式,焊接检验方法也不同。
接头形式应根据结构形状,强度要求,工件厚度,焊后变形大小,焊条消耗量,坡口加工难易程度,焊接方法等因素综合考虑决定。
【关键词】: 灰口铸铁焊缝设计焊接检验引言近年来,随着国民经济的飞速发展,我国重型机械金属结构制造业取得了令人瞩目的成就。
我国不仅是世界钢材消耗大国,也是世界机械制造业大国。
据国际钢铁协会(IISI)统计,2004年世界钢产量首次达到10.3亿t,用钢量为9.35亿t。
我国2015年钢产量为2.72亿t,约占全球钢产量的26%,全年用钢量为3.12亿t,占全球钢产量的33%,其中1.6亿t应用于焊接结构,约占用钢量的51%左右。
四川化工职业技术学院焊接毕业设计任务书系部:机电技术系专业:焊接专业班级:焊接2008级一班设计性质:焊接毕业设计设计时间:2011/4设计地点:指导老师:教研室主任签字:系部主任签字:见习工厂(鉴章):2010/2011学年第二学期四川化工职业技术学院焊接专业毕业设计任务书班级姓名学号联系电话E-mail 8 见习单位宜联系地址一、焊接毕业设计课题及题目题目:压力容器结构与制造压力容器是一种承压设备,一般是指用于一定压力流体的贮存、运输或者是传质、传热、反应的密闭容器。
广泛应用于采矿、炼油、冶金、化工、医药等行业以及人民生活的很多方面。
二、焊接毕业设计的内容及目标目标:了解压力容器的分类方法和常用标准、掌握压力容器基本组成、常用材料和基本要求,能分析常见壳体的曲率半径,对薄壁容器能够确定计算参数并能进行简单的计算。
正确分析外压容器是失稳原因,并能提出防治措施。
能够正确选取封头的结构形式,根据需要选择合适的法兰、合适的支座并能进行标记;能够选择最佳的安全附件,能选定压力容器强度的实验方法,并确定相应的实验压力。
内容:(一)初步设计阶段在确定论文方向的基础上收集、整理资料,并在对所收集资料有所理解的基础上科学拟定题目,写出大纲上网,到图书馆查询压力容器相关方面资料GB150-1998《钢制压力容器》钢制压力容器焊接结构设计(二)实施设计阶段根据论文大纲,和查询资料,开始论文的写作三、进度安排工作内容时间预定目标及检查方式压力容器焊接知识学习2011/3/1-20日手工电弧焊接学习2011/3/20-4/1日埋弧焊学习2011/4/1-4/20日四、焊接毕业设计时间:2011 年3 月10 日至2011年5 月10 日五、单位指导老师情况姓名:技术职称职务联系方式单位意见及鉴章:注:1.学生任务书由指导老师指导填写;2.指导老师需大学以上学历,本专业工程师及以上技术职称;3.学生需定期向学校指导教师反映毕业设计进度情况;4.学生原则应按时回校进行毕业答辩,本表由学生毕业答辩时和毕业说明书一起交回。
专科生毕业设计题目:ZG270-500焊接性及裂纹修补专业年级: 08级焊接技术及自动化完成时间:2011年5月25日专科生毕业设计(论文)任务书ZG270-500的焊接性及焊缝裂纹修补摘要ZG270-500的碳当量约为0.45%,从碳当量上看焊接性尚可。
但由于其制作是通过铸造而来,其显微组织和性能有别于普通的碳素结构钢,铸锭的组织中存在裂纹、偏析等缺陷,使焊接过程比普通碳钢复杂一些,尤其是焊接裂纹和偏析在焊缝及热影响区中极易出现。
本文针对ZG270-500焊接时长出现的缺陷,从其成分和显微组织进行分析,最后总结出一套完整的焊接参数和焊接工艺。
另外真对已出现的裂纹根据前面焊接性的分析,整理出一套裂纹的修补工艺提。
关键词ZG270-500;焊接性;裂纹补焊目录摘要...... . (I)第1章绪论 (7)1.1 课题背景 (7)第2章ZG270-500的焊接性分析 (8)2.1 ZG270-500成分与焊接性 (8)2.1.1 ZG270-500和ZG275-485H的成分 (8)2.1.2 ZG270-500、ZG275-485H及Q345的力学性能 (8)2.1.3 ZG270-500焊接性分析 (8)2.2 ZG270-500的组织与焊接性 (9)2.2.1 铸锭的组织 (9)2.2.2 ZG270-500的焊接性分析 (10)第3章ZG270-500焊接接头的组成及缺陷 (11)3.1 焊接接头的组成 (11)3.2 ZG270-500的熔合区 (11)3.3 ZG270-500的热影响区 (11)3.4 焊接接头的常见裂纹 (12)3.4.1 焊接热裂纹 (12)3.4.2 焊接冷裂纹 (12)第4章ZG270-500的焊接工艺 (13)4.1 焊接方法的选择 (13)4.2 焊接材料的选择及保存 (13)4.3 焊接参数的选择 (13)4.4 坡口清理 (14)4.5 焊前预热 (14)4.6 层间温度 (14)4.7 焊接操作注意事项 (15)4.8 焊后热处理 (15)第5章ZG270-500焊接接头裂纹的修补 (16)5.1 裂纹的确认 (16)5.2 裂纹的清除 (16)5.3 坡口的清理 (16)5.4 焊接方法及焊接材料的选择 (16)5.5 焊接操作 (17)5.6 焊后热处理 (18)5.7 对补焊的焊缝进行超声波检测 (18)结论 (20)参考文献 (21)附录 (22)第1章绪论1.1课题背景在生产中,铸钢是重要的金属结构材料,具有良好的综合机械性能和化学物理性能。
与铸铁相比,铸钢具有较高的强度、韧性、塑性和良好的焊接性。
与普通的碳钢相比,铸件是通过铸造工艺制作,可以制作外形比较复杂的工件,且制造的工艺比较简单,成本较低,在性能上没有锻件的各向异性。
另外,在铸钢中加入某些合金元素,还可以获得特殊性能。
因此在工业生产中应用十分的广泛。
尤其是碳素铸钢,有良好的综合机械性能和铸造性能,且对原料的要求不高,合金元素消耗少,成本低,熔炼和铸造工艺容易掌握,在各部门应用很广。
在铸钢的铸造过程中,为保证其有足够的强度、塑性和韧性,含碳量在0.15%~0.60%间。
由于铸钢的浇铸温度比钢锭的浇铸温度高,铸件的形状也比较复杂,其凝固条件的控制比钢锭困难的多,而且之后不经过锻压加工,一般情况下,铸钢件的结晶比较粗大,热节处和枝晶间的疏松难以避免,因此,铸钢的性能往往比成分相近的钢要差,在焊接性能上也是。
焊接时极易出现裂纹和偏析等缺陷。
华东重工有限公司是专门生产大型数控机床的公司,机床的导轨要求较高的强度和冲击韧性,对于结构简单的工件可以使用16Mn 制作,但是对于结构复杂的导轨,使用铸铁无法满足其性能的要求,因此选用铸钢件,但是由于车间正处于起步阶段,对铸钢的焊接没有一套完整的焊接工艺指导焊接生产,致使焊件出现严重的缺陷,尤其以裂纹最常出现。
如图1-1,图1-2所示。
图1-1工件端部裂纹图1-2 渗透探伤检测裂纹第2章 ZG270-500的焊接性分析由于铸钢需要较高的强度和韧性,同时又要具备较好流动性,所以其在制作的过程中,加入很多的合金元素,使其成分与性能相近的碳钢的成分相差很多,首先从其成分上分析其焊接性,并与ZG275-485H 和Q345进行比较。
之后通过显微组织对其焊接性进行分析。
2.1 ZG270-500成分与焊接性2.1.1 ZG270-500和ZG275-485H 的成分ZG270-500、ZG275-485H 及Q345的成分如表2-1所示[3]2.1.2 ZG270-500、ZG275-485H 及Q345的力学性能ZG270-500、ZG275-485H 及Q345的力学性能如表2-2所示2.1.3 ZG270-500焊接性分析使用国际焊接学会(IIW )推荐的碳当量计算公式:ZG270-500的碳当量约为0.45%,ZG275-500的碳当量约为0.46%。
一般情况下,当碳当量的值大于0.4%时,材料的冷裂敏感性增大,其焊接时主要问题是焊接热影响区易产生低塑性的淬硬组织,这种淬硬组织随着钢含碳量的增加而增大。
另外,铸钢铸锭的冷却速度缓慢,结构复杂,成分不均匀,完成后又不经过压力加工过程,所以组织较粗大,存在严重的偏析和夹杂,使其塑性和韧性(%)1556CuNi V Mo Cr Mn C E C ++++++=降低,焊接性比普通的碳素钢差。
当焊接材料选择不当、焊接规范不合适时容易产生裂纹。
因此在焊接时需要预热和层间保温,以降低热影响区的冷却速度,以防止产生马氏体,减少裂纹的产生。
另外多层焊的第一层焊缝由于和母材接触,母材融合到焊缝中的比例较高,使焊缝的含碳量及硫和磷杂质的含量增加,也产生热裂纹。
因此对焊材的选用和焊缝坡口的制备也提出了要求,考虑用低氢的焊接方法。
同时还要进行焊后热处理,最好是焊后立即进行消除应力退火。
通过以上对ZG270-500和ZG275-485H成分及焊接性的分析,从碳当量分析,其焊接性相似,但是其成分存在很多的差异,ZG275-485H减少了碳的含量增加了锰的含量,从组织和合金元素上说其焊接性优于ZG270-500。
另外,ZG275-485H是在1000-1100℃范围内加热得到单一的奥氏体组织,具有良好的韧性,在受到高的冲击载荷和高压的情况下,表面迅速产生加工硬化,从而产生耐磨的表面层,而内部保持良好的冲击性,适合制作受冲击载荷的导轨,所以在设计机床导轨是可考虑用ZG275-485H代替ZG270-500。
但ZG275-485H的成本要远远高于ZG270-500,且ZG270-500的性能又能满足设备要求,所以很多工厂处于成本考虑还是选用ZG270-500制作机床导轨设备。
2.2ZG270-500的组织与焊接性2.2.1铸锭的组织ZG270-500的含碳量为0.4%,属于亚共析钢,其在室温的组织为铁素体和珠光体,与成分相似的锻压成形的碳钢的组织是相同的,不同点就是晶粒的形态,在此主要是从晶粒的形态和组织的偏析来分析ZG270-500的焊接性。
铸钢是通过铸造的工艺制作得到,由于铸锭的冷却过程缓慢,工件较大,因此了解铸锭各部分的组织和性能有助于焊接过程的进行,提高焊接质量[1]。
铸锭组织如图3-1所示(1)、表层细晶粒区(2)、中心粗大晶粒区图3-1铸锭组织(3)、中心粗大等轴晶粒区2.2.2ZG270-500的焊接性分析铸锭表层细晶粒区的组织致密,力学性能好,但该区很薄,故对铸锭性能影响不大。
柱状晶粒区的组织比中心等轴晶粒区致密,但晶粒间常存在非金属夹杂物和低熔点杂质而形成脆弱面,在焊接时极易引起裂纹。
中心粗大等轴晶粒无脆弱面,但组织疏松,杂质较多,力学性能较低,焊接时应尽量避开此区域[4]。
在铸锭中,除组织不均匀外,还存在成分偏析、气孔、缩松、夹杂、裂纹等缺陷,给焊接过程带来困难。
第3章ZG270-500焊接接头的组成及缺陷3.1焊接接头的组成焊接接头是连接母材的部分,接头质量的好坏直接影响焊件的使用性能,只有充分的了解了焊接接头的组成及各部分的性能和接头常见到缺陷,才能在焊接工艺的制定、焊接过程中避开缺陷的产生,得到一个好的焊接接头。
焊接接头有三部分组成[2]:(1)、焊缝焊接熔池凝固后形成的固体区域。
(2)、熔合区由填充材料和部分熔化的母材组成的区域。
(3)、热影响区受到焊接热影响,但未熔化,组织和性能发生变化的区域。
因为母材的组织和成分增加了铸钢焊接的难度,在华东重工最常用的是ZG270-500,因此在此对ZG270-500的熔合区和热影响区进行分析。
3.2ZG270-500焊接接头的组织3.2.1 ZG270-500的熔合区由于ZG270-500的含碳量较高,且杂质元素较多,在焊接的过程中,母材中的杂质元素易向焊缝中过渡,在熔合区引起结晶裂纹和再热裂纹。
为减少合金元素的过渡,应尽量减小熔合比,减小坡口,采用多层多道焊的工艺,减少热输入量,减缓合金元素的扩散。
3.3ZG270-500的热影响区因为ZG270-500中含碳量为0.40%,属于中碳钢,热影响区由完全淬火区、不完全淬火区组成。
(1)、完全淬火区完全淬火区相当于低碳钢的过热区和正火区两部分。
过热区的部分晶粒严重长大,奥氏体的均匀化程度高,增加了淬硬倾向,易形成粗大的马氏体,该区域的塑性韧性较低。
正火区部分得到细小的马氏体和少量的贝氏体,力学性能优良。
(2)、不完全淬火区相当于低碳钢的不完全重结晶区,铁素体基本不变但有所长大,组织为马氏体、铁素体和中间体,硬度较高,脆性较大。
3.4焊接接头的常见裂纹3.4.1焊接热裂纹热裂纹一般是指在较高温度下产生的裂纹。
大部分热裂纹在固、液相线温度区间产生结晶裂纹,也有少量在低于固相线温度时产生。
产生的位置多数在焊缝中,有时也产生在热影响区。
其裂口是贯穿表面并且断口是被氧化的,裂纹宽度约为0.05~0.5mm,比冷裂纹的0.001~0.01mm大几十倍,裂纹末端略呈圆形。
常见热裂纹有结晶裂纹。
产生原因是在焊缝结晶后期,由于低熔点共晶形成的液态薄膜削弱了晶粒间的结合,在拉应力的作用下产生裂纹。
最常出现的位置是焊缝中,裂纹沿着奥氏体晶界。
对应的材料有杂质较多的碳钢、低中合金钢、奥氏体钢及镍基合金[5]。
3.4.2焊接冷裂纹焊接冷裂纹是相对于热裂纹来说的,一般是指在较低温度下产生的裂纹。
产生的原因是拘束应力、淬硬组织和氢共同作用。
产生的位置是在焊接接头中,尤其是焊接热影响区,个别情况下冷裂纹也产生在焊缝金属上。
常见到冷裂纹是延迟裂纹。
延迟裂纹出现的位置是焊缝,少量在热影响区。
裂纹沿奥氏体晶界或穿过晶粒。
对应材料有中、高碳钢,低、中合金钢,钛合金中。
第4章ZG270-500的焊接工艺4.1焊接方法的选择为保证焊件的焊接质量,打底时选用手工电弧焊;为保证生产效率填充使用CO2气体保护焊。