除尘器之箱梁的焊接工艺焊接专业毕业设计 精品.docx
- 文档编号:20129958
- 上传时间:2023-04-25
- 格式:DOCX
- 页数:26
- 大小:234.91KB
除尘器之箱梁的焊接工艺焊接专业毕业设计 精品.docx
《除尘器之箱梁的焊接工艺焊接专业毕业设计 精品.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《除尘器之箱梁的焊接工艺焊接专业毕业设计 精品.docx(26页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
除尘器之箱梁的焊接工艺焊接专业毕业设计精品
除尘器之箱梁的焊接工艺
【摘要】
本论文阐述了除尘器之箱梁的焊接工艺。
根据生产需要,选用材质为Q345钢,厚度为3.0mm的钢板。
并论述了Q345钢的作用及焊接性,主要用于制造耐酸碱、大气及腐蚀介质等的结构件和容器等。
通过对Q345钢板化学成分、组织、性能和二氧化碳气体保护焊焊接工艺规范的不断摸索,以及对焊接过程容易出现的问题的综合分析,总结出Q345的焊接工艺特点及操作要领,并简要论述了二氧化碳气体保护焊的原理和工艺特性以及焊件的焊后质量检测原则。
关键词:
Q345钢;焊接工艺;二氧化碳气体保护焊;质量检测。
Abstract:
Thispaperexpoundsthefilteroftheboxgirderofweldingprocess.Accordingtoproductionneeds,choosematerialforQ345steel,steelplatethicknessof3.0mm.AnddiscussesthefunctionandweldabilityofQ345steel,mainlyusedinthemanufactureofacidandalkaliresistance,suchastheatmosphereandcorrosionmediumstructureandcontainers.OfQ345steelchemicalcomposition,organization,performance,andco2gasshieldedweldingweldingprocedurespecificationoftrialanderror,andthecomprehensiveanalysisoftheproblemsoftheweldingprocess,summarizestheweldingtechnologycharacteristicsandoperatingessentialsofQ345,andbrieflydiscussestheprinciplesandprocesscharacteristicsofco2gasshieldedweldingandweldingqualityinspectionafterweldingprinciple.
Keywords:
Q345steel;Weldingprocess;Co2gasshieldedwelding;Qualityinspection;Welddefects
目录
绪论4
1.除尘器的介绍5
1.1除尘器按其作用原理分成以下五类5
1.2除尘器的性能特点5
1.3除尘器之箱梁的材料介绍6
2.材料的选择7
3.材料的分析8
3.1材料的力学性分析8
3.2材料的化学成分析8
4.Q345钢的焊接性分析9
4.1.碳当量(Ceq)的计算9
4.2.Q345钢在焊接时易出现的问题9
5.焊接方法选择9
6、焊接设备选择10
7、焊接参数的选择11
7.1焊丝直径的选择11
7.2焊接电流的选择11
7.3电弧电压的选择12
7.4焊接速度的选择13
7.5焊丝伸出长度的选择13
7.6电流极性的选择13
7.7气体流量的选择14
7.8焊接工艺卡14
8、除尘器之箱梁的装配及焊接16
8.1箱梁的制作要点:
16
8.2箱梁的装配16
8.3箱梁的焊接18
9、焊接检验19
9.1焊缝外观形状及尺寸的检验19
9.2焊接缺陷的检验19
结束语21
谢辞22
参考文献23
绪论
随着改革开放的突飞猛进和社会主义现代化建设的日新月异,我们对焊接技术提出了更高的要求。
在上世纪最后十年间,焊接技术在我国国民经济建设各个领域的应用在广度和深度方面均产生了质的飞跃,呈现出新的群雄并存,共同繁荣的新格局;焊接机械化自动化水品也不断提高,具有高参数,高寿命,大型化,超微细等特征的焊接制品不断出现,焊接结构设计革新程度迅速提升;焊接新工艺,新方法投入生产实际,应用周期大为缩短;高效优质焊接材料,焊接设备系列化和国产化均盘上新台阶。
1.除尘器的介绍
除尘器是把粉尘从烟气中分离出来的设备叫除尘器或除尘设备。
除尘器的性能用可处理的气体量、气体通过除尘器时的阻力损失和除尘效率来表达。
同时,除尘器的价格、运行和维护费用、使用寿命长短和操作管理的难易也是考虑其性能的重要因素。
它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。
适用于冶金、陶瓷、化工、粮食加工、机械制造、矿业等行业的除尘治理。
同时小型除尘器适用于研磨作业、包装作业、粉体投入作业、磨沙作业、切割作业、钻孔作业、切削作业、搅拌作业、粉碎作业等环境。
好的除尘器粉尘处理效果可达到99.9%。
1.1除尘器按其作用原理分成以下五类
(1)机械力除尘器包括重力除尘器、惯性除尘器、离心除尘器等。
(2)洗涤式除尘器包括水浴式除尘器、泡沫式除尘器,文丘里管除尘器、水膜式除尘器等。
(3)过滤式除尘器包括布袋除尘器和颗粒层除尘器等
(4)静电除尘器。
(5)磁力除尘器。
1.2除尘器的性能特点
(1)采用脉冲喷吹清灰技术,清灰能力强,除尘效率高,排放浓度低,漏风率小,能耗少,钢耗少,占地面积少,运行稳定可靠,经济效益好。
适用于冶金、建材、机械、化工、电力、轻工行业的烟气除尘。
(2)箱体采用气密性设计,密封性好,检查门用优良的密封材料,制作过程中以煤油检漏,漏风率很低。
(3)进、出口风道布置紧凑,气流阻力小。
(4)采用分室停风脉冲喷吹清灰,清灰周期长,消耗低,可成倍提高滤袋与阀片的寿命。
(5)可实现不停机换袋,检修不影响设备正常运行。
(6)采用上部抽袋方式,改善了换袋的操作运行。
布袋除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料,尘粒被过滤下来,过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用,捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用。
滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。
布袋除尘器除尘效果的优劣与多种因素有关,但主要取决于滤料。
布袋除尘器的滤料就是合成纤维、天然纤维或玻璃纤维织成的布或毡。
根据需要再把布或毡缝成圆筒或扁平形滤袋。
根据烟气性质,选择出适合于应用条件的滤料。
通常,在烟气温度低于120℃,要求滤料具有耐酸性和耐久性的情况下,常选用涤纶绒布和涤纶针刺毡;在处理高温烟气(<250℃)时,主要选用石墨化玻璃丝布;在某些特殊情况下,选用炭素纤维滤料等。
1.3除尘器之箱梁的材料介绍
除尘器之箱梁的材料为Q345钢。
Q345钢是老牌号的12MnV、14MnNb、18Nb、16MnRE、16Mn等多个钢种的替代,而并非仅替代16Mn钢一种材料。
在化学成分上,16Mn与Q345也不尽相同。
更重要的是两种钢材按屈服强度的不同而进行的厚度分组尺寸存在较大差异,而这必将引起某些厚度的材料的许用应力的变化。
因此,简单地将16Mn钢的许用应力套用在Q345钢上是不合适的,而应根据新的钢材厚度分组尺寸重新确定许用应力。
Q345钢的主要组成元素比例与16Mn钢基本相同,区别是增加了V、Ti、Nb微量合金元素。
少量的V、Ti、Nb合金元素能细化晶粒,提高钢的韧性,钢的综合机械性能得到较大提高。
也正因为如此,钢板的厚度才可以做得更大一些。
因此,Q345钢的综合机械性能应当优于16Mn钢,特别是它的低温性能更是16Mn钢所不具备的。
Q345钢的许用应力略高于16Mn钢。
根据Q345的化学成分,组织性能及特点,采用的焊接方法有:
焊条电弧焊,埋弧焊,二氧化碳气体保护焊,气焊与气割,等离子弧焊接与切割,电阻焊和其他焊接、切割方法与技术等,且目前二氧化碳气体保护焊接最普遍的。
二氧化碳气体保护电弧焊(简称CO2焊)的保护气体是二氧化碳(有时采用CO2+O2的混合气体)。
由于二氧化碳气体的0热物理性能的特殊影响,使用常规焊接电源时,焊丝端头熔化金属不可能形成平衡的轴向自由过渡,通常需要采用短路和熔滴缩颈爆断、因此,与MIG焊自由过渡相比,飞溅较多。
但如采用优质焊机,参数选择合适,可以得到很稳定的焊接过程,使飞溅降低到最小的程度。
由于所用保护气体价格低廉,采用短路过渡时焊缝成形良好,加上使用含脱氧剂的焊丝即可获得无内部缺陷的刘质量焊接接头。
因此这种焊接方法目前已成为黑色金属材料最重要焊接方法之一。
且二氧化碳气体保护焊是以二氧化碳气为保护气体,进行焊接的方法。
在应用方面操作简单,适合自动焊和全方位焊接。
在焊接时不能有风,适合室内作业。
由于它成本低,二氧化碳气体易生产,广泛应用于各大小企业。
所以,Q345钢的CO2气体保护焊的焊接工艺也显得尤为重要。
随着科学技术的不断发展和各种新材料的不断出现,可以预料,在推动我国的经济建设,国防建设和发展科学事业上,焊接技术起到越来越重要的作用。
2.材料的选择
Q345钢是一种优质的低合金高强钢(C<0.2%),广泛应用于桥梁、车辆、船舶、压力容器等。
Q代表的是这种材质的屈服,后面的345Mpa,就是指这种材质的屈服值,在345Mpa左右。
并随着材质的厚度的增加而使其屈服值减少。
类同于Q235的命名方法。
Q345A,Q345B,Q345C,Q345D,Q345E。
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。
Q345A级,是不做冲击;Q345B级,是20℃常温冲击;Q345C级,是0℃冲击;Q345D级,是-20℃冲击;Q345E级,是-40℃冲击。
在不同的冲击温度,冲击的数值也有所不同。
对于Q345钢材的检测,一方面是钢材的元素含量是否达到国标要求,最重要的一方面是通过专业机构检测钢材的机械性能(屈服强度、拉伸试验)是否达到标准。
Si≤0.55%,P≤0.045,S≤0.045%,V:
0.02~0.15%,Nb:
0.015~0.060%,Ti:
0.02~0.20%。
其中他的力学性能是抗拉强度:
490-675Mpa低合金高强度结构钢牌号:
Q345即16Mn,它的化学成分有C≤0.20%,Mn:
1.,屈服强度:
≥345Mpa,伸长率:
≥22%。
Q345--综合力学性能良好,低温性能亦可,塑性和焊接性良好,用做中低压容器、油罐、车辆、起重机、矿山机械、电站、桥梁等承受动荷的结构、机械零件、建筑结构、一般金属结构件,热轧或正火状态使用,可用于-40℃以上寒冷地区的各种结构。
Q345(16Mn)具有良好的综合力学性能、低温冲击韧性、冷冲压、切削加工性、焊接性能等,但缺口敏感性较大,广泛用于受动荷载作用的焊接结构,如桥梁、车辆、船舶、管道、锅炉、大容器、油罐、重型机械设备,矿山机械和-40℃低温压力容器。
3.材料的分析
其中材料的选择分为:
化学成分和力学性能。
3.1材料的力学性分析
Q345力学性能分析见表1-1。
表1-1Q345力学性能分析表
牌号
等级
拉力强度MPa
屈服点MPa
伸长率(%)
Q345
A
470~630
345
22
B
C
D
E
3.2材料的化学成分析
Q345的化学成分分析见表1-2。
表1-2Q345化学成分分析表
牌
号
等
级
化学成分(质量分数)(%)
C
≤
Mn
Si
≤
P
≤
S
≤
V
Nb
Ti
AI
≥
Cr
≤
Ni
≤
Q3
45
A
0.20
1.00
~
1.60
0.55
0.045
0.045
0.02
~
0.15
0.015
~
0.060
0.02
~
0.20
-
-
-
B
0.040
0.040
-
-
-
C
0.035
0.035
0.015
-
-
D
0.18
0.030
0.030
0.015
-
-
E
0.025
0.025
0.015
-
-
4.Q345钢的焊接性分析
4.1.碳当量(Ceq)的计算
Ceq=C+Mn/6+(Cr+Mo+V)/5+(Ni+Cu)/15
按以上公式计算出材料的碳当量为0.39。
由计算结果可知,试验用钢的淬硬倾向不大,焊接性优良,焊接时可不预热。
4.2.Q345钢在焊接时易出现的问题
(1)热影响区的淬硬倾向
Q345钢在焊接冷却过程中,热影响区容易形成淬火组织—马氏体,使近缝区的硬度提高,塑性下降。
结果导致焊后发生裂纹。
(2)冷裂纹敏感性
Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。
5.焊接方法选择
除尘器有多个零件组成,并且有众多的角焊缝和许许多多的断续焊缝,还有根据板材的厚度和材质、焊缝要求、生产效率,来选择焊接方法。
二氧化碳气体保护焊是以二氧化碳气体作为保护气体的熔化极气体保护焊,是以燃烧于焊件与焊丝间的电弧作为热源的一种焊接方法,焊接时使用成盘的焊丝,焊丝由送丝机构经软管和焊枪的导电嘴送出。
当焊丝与焊件接触后便产生电弧,在高温高压的作用下,则焊件局部熔化形成熔池,而焊丝末末端也随着熔化,形成熔滴过渡到熔池中去。
同时,气瓶中送出的二氧化碳气体以一定的压力和流量从焊枪中的喷嘴喷出,在电弧周围形成了一个具有挺直性的气体帷幕,像保护罩一样,保护了熔化的液态金属,阻止外界有害气体的侵入,随着焊枪的不断移动,熔池凝固后形成了焊缝。
二氧化碳气体保护焊的特点:
1.优点:
(1)生产效率高和节省能量。
(2)焊接成本低,成产效率高。
(3)焊接变形小。
(4)对油、锈的敏感度较低。
(5)焊缝中含氢量少,提高了低合金高强度钢抗冷裂纹力。
(6)电弧可见性好,短路过渡可用于全位置焊接。
(7)易实现自动化。
综上所述,选用二保焊焊接最合适不过了。
6、焊接设备选择
在焊接HD200型钢桥工字梁的时候为了提高生产效率需采用CO₂气体保护焊,在我们生产中常常采用松下数字CO2/MAG焊机如图6-1。
松下数字CO2/MAG焊机额定规格如表6-2。
表6-2松下数字CO2/MAG焊机额定规格
电源型号
YD-350FR
YD-500FR
产品序列号
YD-350FR1HGE
YD-500FR1HGE
控制方式
-
数字IGBT控制
额定输入电压.相数
-
三相AC380V
输入电源频率
Hz
50/60
额定输入容量
Kva/kw
13.5/13.0
23.3/22.4
输出特性
-
CV(恒压特性)
额定输出电流
A
350
500
额定输出电压
V
31.5
39
额定输出空载电压
V
70
68
输出电流范围
A
30-430(电阻负载输出能力)
60-550(电阻负载输出能力)
输出电压范围
V
12-35.5(电阻负载输出能力)
17-41.5(电阻负载输出能力)
焊接方法
-
个别/一元化
适用焊丝直径
mm
实芯0.8/1.0/1.2
实芯1.0/1.2/1.6
mm
药芯碳钢1.2
药芯碳钢1.2/1.4/1.6
时序
-
焊接/焊接-收弧/点焊
焊接/焊接-收弧/点焊
保护气体
-
CO2焊接CO2:
100%
MAG焊接Ar:
80%CO2:
20%
提前送气时间
-
0.2s
滞后停气时间
-
0.2s
点焊时间
-
0,3s-10s连续时间
适用焊丝直径
mm
1.0/1.2
1.2/1.6
焊枪
YT-35KB3HME
YT-5OKB3HME
7、焊接参数的选择
CO2气体保护焊的焊接参数较多,主要包括焊丝直径、焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝干伸长度、电流极性和气体流量等。
7.1焊丝直径的选择
对于钢板厚度为1~4mm时,应采用直径为0.6~1.2mm的焊丝;当钢板厚度大于4mm时,应采用直径大于或等于1.6mm的焊丝。
在电流相同时,熔深将随焊丝直径的减少而增加;焊丝越细,则焊丝熔化速度越高。
焊丝直径可根据表7-1-1选择。
表7-1-1焊丝直径的选择
母材厚度(mm)
≤4
≥4
焊丝直径(mm)
0.6~1.2
1.0~1.6
注:
焊丝直径常用规格有0.6,0.8,1.0,1.2,1.6mm等。
综上所示:
除尘器之箱梁的焊接焊丝直径为1.2mm。
7.2焊接电流的选择
(1)在保证母材焊透又不致烧穿的原则下,应根据母材厚度,接头形式焊接位置及焊丝直径正确选用焊接电流。
(2)焊接电流是确定熔深的主要因素。
随着电流的增加,熔深和熔敷度
都要增加,熔宽也略有增加。
(3)送丝速度越快,焊接电流越大,基本上是正比关系。
(4)焊接电流过大时,会造成熔池过大,焊缝成形恶化。
(5)各种直径的焊丝常用的焊接电流范围见表7-2-1。
表7-2-1焊接电流选择
焊丝直径(mm)
0.6
0.8
1
1.2
1.6
焊接电流(A)
49~90
50~120
70~180
160~200
150~500
(6)立焊,仰焊及对接接头横焊表面焊道时,当所用焊丝直径1.0mm时,应选用较小的焊接电流。
见表7-2-2。
表7-2-2立仰、焊接时电流选择
焊丝直径(mm)
1
1.2
焊接电流(A)
70~120
90~150
综上所示:
除尘器之箱梁的焊接焊丝电流为130~200。
7.3电弧电压的选择
为获得良好的工艺性能,应选择最佳的电弧电压,该值是一个很窄的电压区间,一般仅为1~2V左右。
最佳的电弧电压与电流的大小,位置等因素有关。
可参见表7-3-1。
表7-3-1不同焊接时电弧电压的选择
焊接电流
电弧电压(V)
(A)
平焊
立焊仰焊
75~120
18~22
18~22
130~170
20~26
18~24
180~210
22~28
18~26
220~260
25~36
/
(1)随电弧电压的增加,熔宽明显增加,而余高和熔深略有减少,焊缝机械性能有所降低。
(2)电弧电压过高,会产生焊缝气孔和增加飞溅。
电弧电压过低,焊丝将插入熔池,电弧不稳,影响焊缝形成。
7.4焊接速度的选择
(1)焊接速度过高,会破坏气体保护效果,焊缝成形不良,焊缝冷却过快,导致降低焊缝塑性,韧性。
焊接速度过低易使焊缝烧穿,形成粗大焊缝组织。
(2)半自动焊接时,焊接速度一般不超过30米/时。
7.5焊丝伸出长度的选择
(1)焊丝伸出长度与焊丝直径,焊接电流及焊接电压有关。
(2)焊丝伸出长度增加,将降低焊接电流,减少熔深,增加焊缝宽度。
(3)焊丝伸出长度过长时,容易形成未焊透,未熔合,增加飞溅,削弱
保护,形成气孔;焊丝伸出长度过短时,会妨碍对熔池的观察,喷嘴易被飞溅堵塞,影响保护形成气孔。
(4)一般认为焊丝伸出长度为焊丝的10~15倍。
细丝时(焊丝直径1.2mm),焊丝伸出长度以8~15mm为宜,粗丝时,在15~25mm之间。
为减少飞溅,尽量使焊丝伸出长度少些,但随焊接电流的增大,其伸出长度应适当增加。
综上所示:
除尘器之箱梁的焊接焊丝电压为18~28。
7.6.电流极性的选择
CO2气体保护焊主要采用直流反接法。
不同极性接法的应用范围及特点见表7-6-1。
表7-6-1电流极性的应用范围及特点
电流极性
应用范围
特点
直流反接
短路过渡及颗粒过渡的普通焊接,一般材料的焊接
飞溅小,电弧稳定,焊缝成形好,熔深大,焊缝金属含氢量低
直流正接
高速焊接、堆焊、铸铁补焊
焊丝熔化速率高,熔深浅,熔宽及余高较大。
7.7气体流量的选择
(1)气体流量直接影响气体保护效果。
气体流量过小时,焊缝易产生气孔等缺陷气体流量过大时,不仅浪费气体,而且焊缝由于氧化性增强而形成氧化皮,降低焊缝质量。
(2)气体流量应根据焊接电流,焊接速度,焊丝伸出长度,喷嘴直径,焊接位置等因素考虑。
当焊接电流越大,焊接速度越快,焊丝伸出长度较长,喷嘴直径增大,室外焊接及仰焊位置时,应采用较大的气体流量。
(3)当焊丝直径小于或等于1.2mm时,气体流量一般为6~15升/分;焊丝直径大于1.2mm时,气体流量应取15~25升/分。
综上所述:
在焊接除尘器之箱梁采用二保焊的焊丝选用为H08Mn2SiA直径为1.2的实心焊丝;电流为130~200;电压为18~28;气体流量一般为6~15升/分。
保护气体选用为co2气体的纯度为99.5%以上,含水量、含氮量均不超过0.1%。
7.8焊接工艺卡
除尘器之箱梁为了减小焊接变形和焊接残余应力的产生,防止焊后产生各种焊接缺陷,在保证技术条件,获得优质的焊接接头质量的前提下取得最大经济效益,在焊接前必须根据材料的化学成分、组织和性能制定相应的焊接规范参数,Q345钢角接接头的焊接为例,编制焊接工艺卡
焊接工艺卡
产品名称
除尘器之箱梁的焊接工艺
接头名称
角焊缝
工艺评定编号
工艺卡号
1
角焊缝简图
材质
Q345钢
焊材
及
辅助
材料
名称
牌号
规格
烘烤℃
保温h
用量kg
规格
20×30mm
焊丝
ER50-6
Φ1.2
焊接位置
水平位置
焊接方法
MAG
探伤要求
100%磁粉探伤或渗透探伤,三级合格
焊接方法
电源极性
焊缝层次
焊材牌号
焊材
直径(mm)
焊接电流(A)
电弧电压
(V)
焊接速度cm/min
气体流量L/min
工艺要求
焊接技术要求
MAG
直(反)
1
ER50-6
Φ1.2
160-200
24
50
10~15
焊丝伸长
10~14mm
1、表面应保持平整,不得有裂纹、分层、夹渣等缺陷,表面两侧10mm内应将水、铁锈、油污、和其它有害介质清理干净。
2、焊缝为连续焊缝,焊缝高为5mm。
3、禁止在非焊部位引弧。
4、焊后应将飞溅清理干净,电弧擦伤处的弧坑要修磨平整。
焊工资格
编制
李瑞
日期
2013.11.11
审核
日期
2013.11.11
更改标记
处数
更改文件号
签名
日期
8、除尘器之箱梁的装配及焊接
8.1箱梁的制作要点:
根据箱梁的设计运行要求,箱梁的制作有以
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 除尘器之箱梁的焊接工艺焊接专业毕业设计 精品 除尘器 焊接 工艺 专业 毕业设计