Q235筒体埋弧自动焊工艺.docx

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Q235筒体埋弧自动焊工艺

绪论

低碳钢是社会生活中应用最普遍的一种钢材，而Q235又是其中的代表性钢材，在钢材市场中占有很大的比重，这也就使得Q235的焊接显得很重要，在未来很长一个时期内Q235的使用在钢材份额内仍将占有一个很大的比重，本设计将就Q235钢筒体的焊接工艺做出设计研究，就Q235的焊接过程以及焊接中可能出现的问题作出合理的分析研究。

焊接技术日趋发展，在世界人民生活中的应用也越来越普遍，从而使焊接也显得越发的重要。

作为一名学习焊接技术专业的大学生，我觉得自己应该在我国的焊接技术发展中做出自己的贡献，本人将以公司拥有设备的实际情况为基础简单介绍一下Q235钢筒体埋弧自动焊的焊接工艺。

下面先了解一下焊接技术发展的简单情形，焊接技术是十九世纪末二十世纪初发展起来的。

由于它具有一系列技术和经济上的优越性，所以几十年来，其进展之快，贡献之大，都很惊人，为现代工业发展和人类现代化生带来了很大的利益。

目前焊接已广泛应用在许多行业和领域，如汽车制造、石油化工、压力容器、矿山机械、船舶制造、起重设备、航空航天、建筑结构、核动力设备等。

随着焊接技术向机械化、自动化方面发展，焊接的应用领域和范围将日益扩大。

目前，在工业发达国家，焊接用钢量一站工业总用钢量的一半左右，焊接用钢量占工业总用钢量的比例已经成为一个国家工业发展水平的重要标志。

中国在2004年焊接用钢量已突破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、起重机厂等都建有专门的焊接生产车间，负责本企业的焊接制造工作。

随着社会的进步和经济的发展，人们一方面要推出新技术和新的焊接形式来满足生产发展的需要，另一方面焊接也向着大型化、高参数和高寿命的方向发展。

如500kt级油轮的长度达382m，宽68m,高72m。

许多焊接产品不仅尺寸大，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，有的是几种情况共存，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：

1.为满足低温、深愣、高温、高压、腐蚀的环境和大型化的要求，必须采用某些特殊性能的材料，如高强钢、耐热钢、抗氢钢、低温钢等，而这就给焊接增加了困难，也促使一些新的焊接材料、焊接工艺方法产生和发展。

等离子焊、电子束焊、窄间隙气体保护电弧焊等就是这样发展起来的。

2.为确保焊接运行的安全可靠，要求在制造过程中，特别是对焊接的质量要全面严格控制。

焊接机械化、自动化和机器人的应用，也正是在确保焊接质量要求下形成的发展趋势。

焊接技术的进一步发展也促进了焊接材料、焊接工艺方法、焊接基础理论和焊接设备的发展，反过来也未焊接质量提供了保障。

在科学技术飞速发展的当今时代，焊接已经成功地完成了自身的蜕变。

很少有人注意到这个过程何时开始，何时结束。

但它确确实实地发生在过去的某个时段。

我们今天面对着这样一个事实：

焊接已经从一种传统的热加工技艺发展到了集材料、冶金、结构、力学、电子等多门类科学为一体的工程工艺学科。

而且，随着相关学科技术的发展和进步，不断有新的知识融合在焊接之中。

剖析现代的焊接，我们不难发现其愈发显现出的几大特征：

一．焊接已成为最流行的连接技术

在当今工业社会，没有哪一种连接技术象焊接那样被如此广泛、如此普遍地应用在各个领域。

而其中最主要的原因就是其极具竞争力的性价比。

二．焊接显现了极高的技术含量和附加值

在人类社会步入二十一世纪的今天，焊接已经进入了一个崭新的发展阶段。

当今世界的许多最新科研成果、前沿技术和高新技术，诸如：

计算机、微电子、数字控制、信息处理、工业机器人、激光技术等，已经被广泛地应用于焊接领域，这使得焊接的技术含量得到了空前的提高，并在制造过程中创造了极高的附加值。

三．焊接已成为关键的制造技术

焊接作为组装工艺之一，通常被安排在制造流程的后期或最终阶段，因而对产品质量具有决定性作用。

正因为如此，在许多行业中，焊接被视为一种关键的制造技术。

四．焊接已成为现代工业不可分离的组成部分

在工业化最发达的美国，焊接被视为“美国制造业的命脉，而且是美国未来竞争力的关键所在”。

其主要根源就是基于这样一个事实：

许多工业产品的制造已经无法离开焊接技术的使用。

在人类发展史上留下辉煌篇章的三峡水利工程、西气东输工程以及“神舟”号载人飞船，哪个没有采用焊接结构？

以西气东输工程项目为例，全长约4300公里的输气管道，焊接接头的数量竟达35万个以上，整个管道上焊缝的长度至少1万5千公里。

离开焊接，简直无法想象如何完成这样的工程。

如果将焊接比喻为我们生命中的阳光、空气和水难免会感到夸张，但勿容质疑的一点却是：

焊接今天已经深深地溶入了现代工业经济中，并在其中显现了十分重要、甚至是不可替代的作用。

第一章Q235的焊接性分析

1.1Q235的介绍

Q235是普通碳素结构钢－普板。

　　Q235是一种钢材的材质。

Q代表的是这种材质的屈服，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。

　　Q235A，Q235B，Q235C，Q235D。

这是等级的区分，所代表的，主要是冲击的温度有所不同而已！

　　A，B，C，D，所不同的，指的是它们性能中冲击温度的不同。

分别为：

Q235A级，是不做冲击；Q235B级，是20度常温冲击；Q235C级，是0度冲击；Q235D级，是-20度冲击。

在不同的冲击温度，冲击的数值也有所不同。

　　元素含量：

A、B、C、D硫含量依次递减；A和B的磷含量相同，C的磷含量次之，D磷含量最少

　　Q235各个级别的化学成份：

　　Q235分A、B、C、D四级（GB700-88）

　　Q235A级含C0.14~0.22%Mn0.30~0.65Si≤0.30S≤0.050P≤0.045

　　Q235B级含C0.12~0.20%Mn0.30~0.670Si≤0.30S≤0.045P≤0.045

　　Q235C级含C≤0.18%Mn0.35~0.80Si≤0.30S≤0.040P≤0.040

　　Q235D级含C≤0.17%Mn0.35~0.80Si≤0.35S≤0.040P≤0.035

　　就其脱氧方法而言，可以采用F,b,z分别表示为沸腾钢、平镇静钢、镇静钢。

沸腾钢是脱氧不完全的钢，塑性和韧性较差。

用这种材料制成的焊接结构，受动力载荷作用时接头容易出现裂缝。

不宜在低温下工作，有时会产生硬化现象。

相比之下，镇静钢质优而匀，塑性和韧性都好。

　　Q235的机械性能：

　　抗拉强度（σb/MPa）：

375-500

　　伸长率（δ5/%）：

　　≧26（a≦16mm），≧25（a>16-40mm）

　　≧24（a>40-60mm），≧23（a>60-100mm）

　　≧22（a>100-150mm），≧21（a>150mm）

　　其中a为钢材厚度或直径。

　　在板材里，是最普通的材质，属普板系列。

过去的一种叫法为：

A3。

　　执行标准：

外部标准为：

GB709，内部标准为：

GB3274-88

1.2Q235的焊接性分析

1.2.1Q235钢的组织性能分析

Q235钢冶炼容易、工艺性好、价廉，而且在力学性能上也能满足一般工程结构及普通机器零件的要求，所以应用很广泛。

但钢中的S、P和非金属夹杂物含量比优质碳素结构钢多，在相同含碳量及热处理条件下，其塑性、韧性较低，加工成形后一般不进行热处理，大都在热轧状态下直接使用，通常轧制成板材、带材及各种型材。

Q235塑性好、焊接性好、强度较低、一般轧制成板材带材和各种型钢，主要用于工程结构，如桥梁、高压线塔、金属结构件、建筑构架等，和制造受力不大的机器零件，如铆钉、螺钉、螺母、轴套及某些农机零件等。

Q235的强度较高，可用于制作受力中等的普通零件，如链轮、拉杆、小活塞销、轻轨鱼尾板等。

1.2.2Q235的技术参数

Q235的成分列表见表1-1

表1-1部分钢的成分列表

牌号

等级

化学成分，﹪

脱氧方法

C

Mn

Si

S

P

不大于

Q195

—

0.06~0.12

0.25~0.50

0.30

0.050

0.045

FbZ

Q215

A

0.09~0.15

0.25~0.55

0.30

0.050

0.045

FbZ

B

0.045

Q235

A

0.14~0.22

0.30~0.65

0.30

0.050

0.0445

FbZ

B

0.12~0.20

0.30~0.70

0.045

C

≦0.18

0.35~0.80

0.040

0.040

Z

D

≦0.17

0.035

0.035

TZ

Q255

A

0.18~0.28

0.40~0.70

0.30

0.050

0.045

Z

B

0.045

Q275

—

0.28~0.38

0.50~0.80

0.35

0.050

0.045

Z

Q235的力学性能列表

表1-2部分钢的力学性能列表

牌号

等级

拉伸试验

冲击试验

屈服点

抗拉强度

伸长率

温度,℃

V型冲击功（纵向）J

钢材厚度（直径），mm

钢材厚度（直径）,mm

≤16

＞16~40

＞40~60

＞60~100

＞100~150

＞150

≤16

＞16~40

＞40~60

＞60~100

＞100~150

＞150

不小于

不小于

不小于

Q195

—

（195）

（185）

—

—

—

—

315~390

33

32

—

—

—

—

—

—

Q215

A

215

205

195

185

175

165

335~410

31

30

29

28

27

26

—

—

B

20

27

Q235

A

235

225

215

205

195

185

375~460

26

25

24

23

22

21

—

—

B

20

27

C

0

D

-20

Q255

A

255

245

235

225

215

205

410~510

24

23

22

21

20

19

—

—

B

20

27

Q275

—

275

265

255

245

235

225

490~610

20

19

18

17

16

15

—

—

Q235的冷弯试验列表

表1-3冷弯试验列表

序号

检验项目

取样个数，个

取样方法

试验方法

1

化学分析

1

（每炉罐号）

GB222

GB233.1-233.5

GB233.8-233.12

GB233.18-233.19

GB233.23-233.24

GB233.31-233.32

GB233.36

2

拉伸

1

GB2975

GB228、GB6397

3

冷弯

GB232

4

常温冲压

3

GB2160

5

低温冲压

GB4159

Q235钢材的检验项目，取样数量，取样方法和试验方法应符合下表规定

表1-4钢材的检验项目

序号

检验项目

取样个数，个

取样方法

试验方法

1

化学分析

1

（每炉罐号）

GB222

GB233.1-233.5

GB233.8-233.12

GB233.18-233.19

GB233.23-233.24

GB233.31-233.32