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妞妞love美丽
首页 > 学术论文 > 不锈钢药芯焊丝配方研究论文

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夭爻溔訞濘綸

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1、我不知道下面的文献对你有用没有你先看一下吧。2、药芯焊丝 早在1950年代初气保护药芯焊丝便已开始开发问市,但至1957年才开始广为商业上使用。此种方法可说是取自埋弧焊与CO2焊接(指实心)的优点组合而成,焊剂包在焊丝内并藉外围CO2气体的保护可使焊接时产生较柔和且稳定的电弧以及低飞溅为其特点。开发之初只有大丝径焊丝(—),用于重大工件的平焊与横焊。直至1972年小丝径焊丝开始发展才大大的扩展了药芯焊丝使用的领域。 自保护药芯焊丝是在气保护药芯焊丝问市不久便被发展出来而且也很快的被工业界广为认同于特定的用途上。 两者最大的不同点在第二单元便已有所述明,本单元将做整体的探讨。 2、 药芯焊丝的制造 药芯焊丝的制造过程控制非常严谨,由于熔填金属来自钢片皮材及焊剂所含的成份,制造前尺寸与化学成份均需详细核对以确保品质。 由于焊材内部空间受到限制,焊剂颗粒的大小愈显得重要,颗粒间形成类似鸟巢般结合在一起,焊剂成份元素不均匀。 绝大部分的药芯焊丝均由一扁平金属薄片长条逐段经过滚卷成U型断面,粒状焊剂填充于U型金属槽中然后再经最后的密封滚卷步骤,将焊剂紧紧的滚压在管形焊丝内 卷成管形的焊丝再经过一连串抽拉动作成为最后需要的丝径,此抽拉的动作也可以使填充的焊剂均匀的固定在焊丝皮材内。 制造/生产过程中如何不使焊丝内因管制不良而造成部分线材形成中空(没有焊剂)是药芯焊丝生产品质的关键。另外线材表面亦需光滑平顺且清洁否则将影响送丝的顺畅及焊接电流的传迅。焊丝包装成卷或成桶以避免线材相互纠缠或折损,通常成卷丝材均以塑胶套包封后并放置干燥剂使避免材料受潮,包封后的材料再放入硬纸盒内送出。 在皮材较厚时断面多为对接(BUTT)方式且焊剂量较少,绝大多数的碳钢及低合金钢,丝径在及以下均为此种形状断面,类如不锈钢等高合金且丝径较大时,丝材内需较大的空间包容焊剂与合金元素断面形状则多成叠接或心形(LAP及HEART SHAPED)接头。 3、 药芯焊丝的特征: 前已述及药芯焊丝突显了许多焊接方法的有利特性,例如焊剂部分扮演了与被覆焊条能改善熔填金属化学成分与机械性之功能。生产效率上又有气体保护金属电弧焊及埋弧焊的特点。 药芯焊丝可用于碳钢,低合金高张力钢,高强度淬火回火钢,不锈钢以及硬面耐磨钢材等的焊接。 药芯焊丝是很有发展前途的新型焊接材料,近年来国产药芯焊丝的品种和用量与日俱增。与实心焊丝相比药芯焊丝有如下优缺点。 (1)优点: 1)对各种钢材的焊接,适应性强 调整焊剂的成分和比例极为方便和容易,可以提供所要求的焊缝化学成分。 2)工艺性能好,烛缝成形美观 采用气渣联合保护,获得良好成形。加入稳弧剂使电弧稳定,熔滴过渡均匀。 3)熔敷速度快,生产效率高 在相同焊接电流下药芯焊丝的电流密度大,熔化速度快,其熔敷率约为85%-90%,生产率比焊条电弧焊高约3-5倍。 4)可用较大焊接电流进行全位置焊接。 (2)缺点 1)焊丝制造过程复杂 2)焊接时,送丝较实心焊丝困难 3)焊丝外表容易锈蚀,粉剂易吸潮,因此对药芯焊丝保存一管理的要求更为严格 、焊剂成份所扮演的功能: 与被覆焊条相同,药芯焊丝的制造商对焊剂成份均为其特有的配方,随着焊材适用的功能不同,焊剂成份组成亦各不同。 焊剂成份的基本功能略述如下: (1)除氧剂与除氮剂 由于氮与氧可使焊道金属造成气孔或脆化,焊剂中必须添加锰与硅等除氧剂,至于自保护药芯焊丝,焊剂中另需添加AL为除氮剂。以上添加除氧剂及除氮剂目的均在于净化熔填金属。 (2)焊渣形成剂 钙、钾、钠或硅等均为焊渣形成剂,添加在焊剂中可以有效保护熔池不受大气污染,焊渣可使焊道具较佳的外观而且快速冷却后又可以支撑全姿势焊接时的熔池。焊渣的覆盖更可缓和熔填金属冷却速率,此功能对低合金钢的焊接尤其重要。 (3)电弧稳定剂 钠及钾可以使电弧保持柔和顺畅而且降低飞溅。 (4)合金元素 钼、铬、碳、锰、镍及钒等合金元素的添加,可以提高(改善)熔填金属的强度、延性、硬度及韧性等。 (5)气体形成剂 氟石、石灰石等需添加在自保护药芯焊丝中使燃烧产生保护气体。 焊渣的类别 焊剂的成份决定焊材的焊接作业性与熔填金属的机械性,焊剂成份中若以酸性为主,焊接后便生成酸性焊渣,同样的以碱性(石灰质)焊剂为主将产生碱性焊渣。酸性系统的焊材焊接性非常好,焊接过程中电弧平顺稳定,形态类似射流弧,飞溅量少,作业上广为焊接人员所喜欢,熔填金属机械性普通但可达AWS规范的要求。 焊剂为碱性系统的焊材可使熔填金属获得非常优良的延性与韧性,但作业性远较酸性系为差。熔滴的过渡多以球滴过渡为主,飞溅较多。 近年来,低合金钢焊材的焊剂系统的开发融合了酸性系的作业性与碱性系的优良机械性

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洋葱吵大肠

近五年间,我国焊接材料行业发展较快,目前已成为世界第一焊接材料生产大国,总产量已近120万吨。在产品结构上也在发生着改变,总体趋势是电焊条的产量由增加而至稳定,焊丝(包括气保护焊丝和埋弧焊丝)产量逐年不断增加,烧结焊剂和钎料的产量也在逐年增加,焊接材料总产量的增长也由快而至缓慢。 2.1.1 电焊条 目前我国焊条生产企业大约有近500家,其中具备完善的生产条件、检测手段和合理的质保体系的近300家,具备一定生产条件,缺乏检测手段的近200家,全行业的生产能力超过150万吨,远远超出市场的需求。电焊条生产企业分布于除西藏外的各个地区,隶属于机械、冶金、能源、造船、农业等各部门,经济类型有国有、集体、私营、合资、独资、股份制。 电焊条行业在经历了92年~93年的效益巅峰期后,由于生产企业的快速增多,致使生产能力快速提高,产量不断增加,因而导致普通产品价格不断下降,焊条的利润率大幅降低至无利或亏损。目前,除少数规模经营、多产业发展和以特种焊条(指低氢焊条、不锈钢焊条、堆焊焊条、镍基焊条、铸铁焊条及其它特殊用途焊条)特色经营的企业保持一定的利润外,其它大部分企业处于保本或亏损状态中。普通碳钢焊条的生产越来越集中于几个大的焊材生产企业,如天津金桥焊材公司、天津大桥集团公司、四川大西洋集团公司、上海焊接器材有限公司、江苏宇宙集团公司等。 面对激烈的市场竞争,各中小企业都在积极的降低原辅材料成本和能源消耗成本,以维持经营,由此带来了一些企业在产品质量上一定程度的下降,较大的企业除利用规模经营、加强管理、提高技术水平等手段降低电焊条的生产成本以外,还积极调整产品结构,开拓焊丝、焊剂或其它产业,以提高企业的市场竞争能力,并积极开拓国外市场。 2.1.2 焊丝 (1)气保护实芯焊丝 目前全国的气保护实芯焊丝生产企业有150余家,已从德国、瑞典、加拿大、日本、瑞士、意大利及台湾地区引进各种生产设备近50套,总投资达5000多万美元,国产或自行研制的设备100余条,生产能力达20余万吨,主要由国有、集体、私营、合资及独资企业组成。另外一些大型焊条生产厂逐渐成为焊丝生产的骨干企业。近五年来大部分企业在关键性技术方面取得了突破性进展,因而各生产企业均在增加气保护焊丝的生产设备和产量,但由于冶金方面的影响,气保护焊丝的品种较少,除ER49-1和ER50-6型号生产量较大外,其余大部分品种产量较小。 (2)气保护药芯焊丝 近五年来,药芯焊丝的生产得到了较大的发展,从96年的500余吨产量发展至2000年的4000余吨,目前已有28个生产企业(包括3家外资企业),共有生产线38条。其中引进生产线20条,自制生产线18条,现有设备生产能力达2万余吨。目前年产量超过500吨的企业有3~4家,大部分生产设备处于闲置或不能发挥应有能力的状态。 (3)埋弧焊丝 目前能够供应埋弧焊丝的企业有数百家,部分企业可以盘状供货,由于埋弧焊工艺除单电极外,已进步至多电极及焊丝规格的增大等,使得埋弧焊丝的应用量逐年有所增加,近年来镀铜埋弧焊丝的数量不断增多。 2.1.3 焊剂 我国焊剂生产企业有30余家,整个焊剂行业年生产能力15万吨左右,其中熔炼焊剂11~12万吨,烧结焊剂3~4万吨。目前能够生产烧结焊剂的企业有十余家。近年来,烧结焊剂市场不断扩大,烧结焊剂在焊剂中的比例也在不断提高。 2.1.4 钎料 钎焊材料属于有色金属行业,目前钎焊材料生产厂已遍布全国,初步统计有近300多家。其中生产硬钎料的厂家有60余家,这些厂家除一小部分归属冶金、机械、中国人民银行及有色金属总公司外,大部分为集体和民营、私营企业。生产的钎料品种达600余种。各种钎料的产量已达4~5万吨,钎焊材料的应用已遍及到各行各业。随着家电行业、微电子行业、以及信息产业的不断发展,钎焊材料的发展面临着新的发展机遇。 2.2 五年来(1996~2000年)焊接材料行业生产情况统计资料 1996年~2000年,焊接材料行业各种材料的年产量统计数字见表2-1-1,出口量统计数字见表2-1-2,销售额统计数字见表2-1-3,各类焊接材料的品种变化见表2-1-4。 表2-2-1 产量 (单位:万吨) 年份 产品 1996 1997 1998 1999 2000 电焊条 60 72 82 88 90 焊丝 气保护焊 埋弧焊 焊 剂 钎 料 合 计 表2-2-2 出口量 (单位:万吨) 年份 产品 1996 1997 1998 1999 2000 焊条 焊丝(合计) 焊剂 合计 表2-2-3 销售额 (单位:亿元) 年份 产品 1996 1997 1998 1999 2000 焊条 焊丝(合计) 焊剂 合计 39 53 表2-2-4 品种数 ( 单位:个) 年份 产品 1996 1997 1998 1999 2000 焊条 320 368 380 390 400 焊丝 75 84 90 95 100 焊剂 50 60 70 80 90 合计 100 180 300 450 600 2.3 焊接材料行业合资、合作及技术引进情况 在1996年~2000年间,焊接材料行业技术引进主要在焊丝行业(包括实芯焊丝和药芯焊丝)。焊条行业的技术引进只有四川大西洋焊接材料股份有限公司从德国引进的320吨油压机和低温连续烘炉以及从台湾引进的E308L-16、E347-16和EZNi-1焊条技术。技术引进情况见表2-3-1。行业中较大的变化是锦泰金属工业公司在收购了原集宁焊条厂后,又托管经营江苏宇宙焊材公司。 国内的校企合作有北京工业大学与原北京焊接材料厂成立的北京金太阳药芯焊丝有限公司。国内大专院校和科研院所与生产企业之间就某一项目(产品)进行的合作更为常见。独资、合资和合作企业见表2-3-2。 表2-3-1 技术引进情况 序号 引进单位 引进内容 引进国别 时间 引进数量 1 唐山信大焊材公司 镀铜、绕丝设备 德国 1996 1 2 湖北先达焊材公司 镀铜、绕丝 德国 1996 1 药芯焊丝设备+软件(2) 德国 1996 1 3 广州威特斯有限公司 药芯焊丝设备 日本 1996 1 4 浙江嘉兴东方焊业有限公司 药芯焊丝设备+软件(3) 日本 1996 1 5 山东淄博飞乐焊材公司 药芯焊丝设备+软件(3) 意大利 1999 1 6 北京安泰科技股份公司 药芯焊丝+软件(3) 日本 2000 7 四川大西洋焊材股份公司 焊条生产线+低温烘炉 德国 1998 1 镀铜焊丝 台湾、日本 1997 1 E308L-16、 E347-16、EZNi-1焊条技术 台湾 1997 表2-3-2 合资、合作企业 企业名称 合资(合作)方 合作方式 经营范围 集宁瑞泰金属工业公司 台 湾 独资 电焊条 自贡大西洋焊丝公司 中国、台湾 合资 CO2气保护焊丝 天泰焊材(昆山)公司 台 湾 独资 药芯焊丝 北京钢廉焊材公司 中国、香港 合资 药芯焊丝 山东淄博飞乐焊材公司 中国、香港 合资 药芯焊丝 北京金太阳药芯焊丝公司 原北京焊材厂 北京工业大学 合作 药芯焊丝 哈焊钎料有限责任公司 哈尔滨有色金属冶炼厂 哈尔滨焊接研究所 合作 钎料 2.4 新品种及科研开发情况 近年来,各生产企业针对水电、核电、桥梁工程及国防军工产品相继开发了许多专用焊接材料,包括焊条、焊丝、焊剂及钎料等。 焊条行业的新产品及科研开发主要集中于低氢型焊条和不锈钢焊条,尤其是用于军工、核电的高强度超低氢焊条。太原理工大学焊接材料研究所,凭借其多年在不锈钢焊条产品及其相关技术的研究成果上报的奥氏体不锈钢焊条成果获2000度年国家科技进步二等奖。 焊丝行业的研究开发主要是药芯焊丝的配方技术和加工制造技术。北京钢廉公司依托钢铁研究院的技术力量,天津三英公司依托天津大学的研究力量,在这方面的工作较为突出。 焊剂行业的研发近年来主要是在烧结焊剂新品种的开发上较为突出,针对加氢反应器、核电、火电工程开发的烧结焊剂及配合管道铺设中钢管制造开发的烧结焊剂都获得了应用。 钎料行业近年来的研究开发活动最为活跃,钎焊材料的研发机构不断增加,生产厂家逐年增多,研究论文逐年增加,论文水平不断提高,在无银、低银钎料、低锡钎料及无铅钎料的研究及应用上取得较大进展,钎料的加工成型技术有了新的突破,膏状钎料的研究与生产取得多项成果。 2.5行业发展趋势 从1996年到2000年焊材行业中各种材料的发展可以看出,适应焊接生产向高效率、高质量、低成本及自动化方向发展的材料正在不断增加,适应电子技术发展的钎焊材料也在快速发展,而普通焊条产品已经开始逐渐由巅峰产量而下降,低价位的扩张已经到了极限。综合市场趋向,“十五”期间焊材行业未来的发展趋势如下: 2.5.1 电焊条 由于普通焊条低价位的产量扩张已经达到极限,未来此种焊条的产量将会逐渐萎缩,而相应的焊条的产品结构将会得到调整,特种焊条(指低氢、耐热钢、不锈钢、镍基及堆焊焊条等)的比例将会提高,焊条总量将会下降,焊条产量在整个焊接材料所占比例将会下降,将逐渐下降到65%或更低。 2.5.2 焊丝 (1)气保护实芯焊丝 虽然目前气保护实芯焊丝品种很少,能够提供给市场的主要有ER49-1和ER50-6两种产品,但其需求量与产量逐年在增加,其产量占整个焊材的比例将逐渐上升到20%左右。 (2)药芯焊丝 药芯焊丝的产量在1996年~2000年间增长率较高,目前国内产量最大的是气保护碳钢药芯焊丝,将来药芯焊丝的品种将会快速增加,实芯焊丝不能提供的用于低温钢、耐候钢、耐热钢、耐海水腐蚀钢及高强度结构钢用的焊丝将由药芯焊丝的产品填补,另外用于输油气管道焊接的自保护药芯焊丝及各行业表面修复用的堆焊用药芯焊丝产品也将不断开发,因而“十五”期间,药芯焊丝将得到长足发展,其占全部焊材的比例将增加到3%左右。 (3)埋弧焊丝 埋弧焊丝的比例将不会有大的变化,我国将保持在10%~13%的比例。 2.5.3 焊剂 埋弧焊剂和埋弧焊丝一样,总产量也将保持在一定的范围内,不会有大的增长,但埋弧焊剂的结构将会发生一定的变化。“十五”期间,在埋弧焊剂的总量中,烧结焊剂的比例将会增加,而熔炼焊剂的比例将会有所下降。 2.5.4 钎料 由于家电行业,微电子行业及信息产业的快速发展,对于钎焊材料的需求也在不断增加,适应于新技术发展的新型钎料产品将不断被开发出来,“十五”期间,钎料产量占焊材总产量的比例将增加至6%。

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潇潇若雨

常州工程学院毕 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 the words of the industry has become increasingly 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 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 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 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 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 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 word:Welding 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 ……………………………………………………………… 0Cr18Ni9焊接性分析 …………………………………………………… 0Cr18Ni9的焊接工艺 ……………………………………………………… 0Cr18Ni9的焊接工艺思路分析 ………………………………………… 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20~30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308、316、309、347、317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308L、316L、309L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310MoL、347L、309L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:① 对母材损伤较大,对腐蚀性能不利、影响美观。② 埋弧不锈钢焊丝品种少,质量较差,配用的260和431、350焊剂,往往使焊后缝残留有横向熔渣。焊工需要用砂轮打磨。③ 因而不锈钢埋弧焊接效率低、成本高、质量粗糙。(3)、CO2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100%CO2或80%Ar+20%O2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,GB/T3375-94《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:(1) 工艺焊接性(2) 使用焊接性影响焊接性的因素主要有以下几点:(1) 材料因素(2) 焊接方法(3) 构件类型(4) 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:1、0Cr18Ni9的焊接要求 1)0Cr18Ni9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。 2)0cr18ni9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¢坡口形式是斜Y型焊接参数是电流:90-120A,电压20-24V,速度15-20cm/min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=∑LR/L×100%表面裂纹率=∑Lf/L×100%端面裂纹率=∑h/5H×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 6*150*300 0Cr18Ni9 6mm 6*150*300 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(cm/min) 热输入(kJ/cm) 钨极直径 喷嘴直径1 SMAW A102 反接 90-110 15~18 / /2 SMAW A102 反接 100-120 20~22 18~20 / /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 GB/T228 JB4708 2无损检测 射线(RT) JB4730 JB4708 弯曲试验 面弯 GB/T232 JB4708 2 超声(UT) / / 背弯 JB4708 2 渗透(PT) / / 侧弯 / / 磁粉(MT) / / 冲击试验 焊缝 GB/T229 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 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 角焊缝 不限 管子直径、壁厚范围:对接焊缝 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 GB/T983 填充金属尺寸 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

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