焊接的基本知识.docx
- 文档编号:402758
- 上传时间:2022-10-09
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:32.31KB
焊接的基本知识.docx
《焊接的基本知识.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《焊接的基本知识.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
焊接的基本知识
第四部分:
钢材的焊接
碳钢的焊接:
一.低碳钢的焊接及热处理工艺
1.低碳钢的焊接特点:
(1).可装配成各种不同的接头,适应各种不同位置的施焊,焊接工艺和技术比较简单,容易
握。
(2).焊前一般不需要预热。
(3).塑性较好,焊缝产生裂缝和气孔的倾向较小,可制造大型的构架及受压容器。
(4).不需要使用特殊和复杂的设备,对焊接电源没有特殊要求,交直流弧焊机都可焊接。
(5).焊接溶池可能受到空气中氧和氮的侵袭,使焊缝金属氧化和氮化。
焊缝中有氧化亚铁的
在可能引起热裂缝。
此外,焊接沸腾钢时由于硫合磷的影响,裂缝倾向更大一些。
2.焊接工艺:
低碳钢几乎可以采用所有的焊接方法进行焊接,并都能保证焊接接头的良好质量。
用
最好的焊接方法是手工电弧焊、埋弧自动焊及二氧化碳气体保护焊等。
焊接方法
焊接材料
应用情况
手工电弧焊
J422J427
焊接强度等级较低的低碳钢或一般的低碳钢结构
J500J507
焊接强度等级较高的低碳钢、重要的低碳钢结构或低温下工作的结构
3.焊后注意事项:
低碳钢的焊接,焊后一般不需要进行热处理。
但当工件较厚或工件刚性很大,同时对接头性能的要求又高时,则在焊后进行回火热处理。
例如锅炉汽包,及时采用象20g和22g等焊接性能良好的低碳钢板材,在焊后仍要进行600-650℃的回火热处理。
4.焊接实例:
(1).母材:
20#Q235-A
(2).焊条:
E4303(J422)焊条直径:
Φ3.2mm
烘干温度:
150℃恒温1.5小时后,降至100℃恒温,使用前放入焊条保温筒随用随取。
(3).焊接设备:
交、直流弧焊机;
(4).焊接电流:
(100-140)A,焊条直径:
Φ3.2mm。
焊缝层数:
单道多层焊。
(5).焊前准备工作及焊接注意事项:
a.用磨光机磨出坡口的同时,清理焊口内外附近100mm范围内的油、锈、水等杂质。
b.焊接过程中,工件不得受风、雪、雨的直接侵袭。
c.每焊完一层焊道时,要彻底清除熔渣,并进行仔细检查无缺陷后,才可继续焊下一层。
二、中碳钢的焊接
1.中碳钢的焊接特点:
(1).热影响区容易产生低塑性的淬硬组织。
含碳量越高,板厚越大,这种淬硬倾向越大。
焊
件刚度较大和焊条选用不当时,容易产生冷裂纹。
(2).焊缝金属的含碳量比较高容易产生热裂纹。
2.焊接工艺:
(1).尽可能选用碱性低氢焊条。
当焊接接头的强度不要求与基本金属相等时,应选用强
度较低的碱性低氢焊条,如J422。
J427等。
特殊情况下,可采用铬镍不锈钢焊条焊接或焊补中碳钢。
其特点是焊前不需要预热。
如A402。
A407。
A302。
A307
(2).预热预热是焊接中碳钢的主要工艺措施。
一般情况下35#、45#(包括铸钢)预热温度可选用150-250℃,含碳量再高或因刚
度和厚度很大,裂纹倾向大时可将预热温度提高到250-400℃。
(3).焊接要点:
a.焊条使用前要按规定烘干。
b.焊接第一层焊缝时,尽量采用小电流、慢焊速,焊后注意保温,使焊件缓慢冷却。
C.在焊接中可以采用轻敲焊缝表面的方法,以减少焊件残余应力,细化晶粒。
d.每层焊缝应清理干净,特别是雾状飞溅很牢的附着在焊缝周围,影响焊接质量,必需铲除。
e.焊接时最好采用直流反接,以减少金属飞溅及焊缝中的气孔。
f.如焊件几何形状复杂或焊缝过长,可分成若干小段,分段跳焊,使其热量分部崐均匀。
g.如第一层焊缝出现裂纹,应降低焊速,及时排除裂纹,重新焊接。
收尾时,电弧慢慢拉长,
将溶池添满,防止收尾处裂缝。
三、高碳钢的焊接
1.焊接特点:
(1).高碳钢焊件通常是处于热处理状态。
一般高碳钢不用于制造焊接结构,其焊接大多属于焊补或堆焊。
对于承受大震动负荷的焊接构件,一般不用高碳钢。
高碳钢焊接时产生裂纹的倾向比较大。
焊缝脆弱,接头强度低。
2.焊接工艺:
(1).选用含碳量低于高合金钢的高强度低合金钢焊条,使焊缝金属含碳量降低。
目前多采用J857或J857Gr等焊条。
焊接前,焊条在350-400℃温度下烘烤一小时,使用前放入焊条保温桶随用随取。
(2).焊前应清理焊接坡口处的脏物。
如焊件厚度大于10mm。
可在300-500℃预热。
(3).为了防止热影响区金属组织硬化,焊接时要降低焊接速度使溶池缓冷。
也可以采用多层焊接,使后焊的焊缝部分的经过前一焊缝的硬化区,使之回火。
(4).定位焊应用小直径焊条焊透。
受尾时必需将弧坑焊满。
(5).焊后,焊件应在600-700℃进行回火处理,以消除应力,固定组织防止裂纹,改善焊缝的性能。
合金钢的焊接
一、低合金结构钢的焊接
1.焊接特点:
(1).低合金结构钢的重要特点是热影响区有比较大的淬硬倾向。
为了避免淬硬,焊接时必需控制焊接电弧的线能量
(2).焊接接头的冷裂纹随着钢材强度等级的提高,冷裂倾向加剧。
冷裂倾向主要发生在高强度厚板中。
2.16Mn16MnR焊接材料应选用J502.J507J502焊条。
3.焊接实例:
(1).焊接材料:
母材:
16Mn,焊条:
E5015(J507)Φ3.2mm
烘干温度:
(350--400)℃恒温2小时后降至100℃保温。
使用前放入焊条保温筒随用随取。
(2).焊接设备:
直流弧焊机;接头方式:
直流反接法。
(3).工艺参数:
a.焊接电流:
(100--130)A;
b.焊缝层数:
单道多层焊。
要求每一层焊层要薄,每焊完一层用小锤轻轻敲击焊缝及热影响区,消除焊接应力。
(4).焊接热处理:
a.焊前,用火焰将已磨好坡口的焊缝周围200mm范围内,加热至150℃,同时进一步将
未清除干净的油、锈等杂质清除干净。
b.每焊接完一个接头,立即用氧乙炔火焰将焊接接头及其周围加热至(200--250)℃,用石棉布等保温材料进行保温缓冷,进行消氢热处理。
二、低合金珠光体耐热钢的焊接
1.珠光体耐热钢的特性:
珠光体耐热钢一般使用于350-550℃之间,和普通碳素钢相比,有两个特殊性能:
一是高温强度(又叫抗热性)二是高温抗氧化性(又叫热稳定性)
(1).高温强度影响耐热钢高温强度大小的主要因素是它的成分。
钼本身的溶点很高,因而能显著提高金属的高温强度,所以珠光体铬钼耐热钢都含有钼。
(2).高温抗氧化性铬不仅能提高钢材的高温抗氧化性,还可以提高钢材高温耐腐崐蚀性。
所以珠光体铬钼耐热钢中都含有铬。
同时铬钼耐热钢中常加入一些钒、钨、铝崐、硼等元素,其目的都是为了提高高温强度。
2.铬钼耐热钢焊接
铬钼钢焊接有明显的淬硬倾向,常常导致焊缝的热影响区发生裂纹。
珠光体耐热钢发生裂缝除因为焊缝区组织硬化外,氢的扩散也是一个原因。
要减少裂缝的危险,就应该对焊件预热缓冷,焊条应采用低氢型的,并且焊后要缓冷。
常用耐热钢焊条的选用如下:
钢号
工作环境
适用焊条牌号
施工条件
12CrMo
工作温度〈510℃
R202、R207
预热150-300℃,焊后650-710℃回火
15CrMo
工作温度〈520℃
R307
预热250-350℃,焊后680-720℃回火
12CrMoV
工作温度〈540℃
R317
预热250-350℃,焊后680-750℃回火
15CrMoV
工作温度〈570℃
R327、R337
预热300℃,焊后720-750℃回火
Cr5Mo
受腐蚀作用的管道
R507
预热300-400℃,焊后740-760℃回火
3.铬钼耐热钢焊接要点:
(1).预热预热是焊接铬钼钢的最重要的措施。
(2).保温焊和连续焊所谓保温焊,是指在整个焊接过程中,应使被焊工件保持足够的温度。
所谓连续焊,是指焊接过程最好不要中断。
如果必须间断,则应在间断焊时使焊件缓慢均匀的冷却,再焊之前仍要重新预热。
(3).短道焊如果要焊一道长的焊缝,则每一道不要太长,使得被焊的这一段在较短的时间内重复受热。
(4).锤击焊缝在厚板多层焊时,每焊完一根或两根焊条,可对焊缝进行锤击。
目的是消除内应力,改善焊缝的机械性能。
锤击应在温度高于30℃时进行,锤击的力量不必过大。
(5).焊后缓冷焊后缓冷是焊接铬钼耐热钢必须严格遵循的原则,即使在炎热的夏季也必须做到这一点。
一般是焊后立即用石棉布覆盖焊缝及近缝区。
(6).焊后热处理铬钼耐热钢焊后必须进行热处理,如果条件许可,应在焊后立即送到炉子里处理。
这是因为铬钼钢产生的裂缝略有延迟性,焊后立即热处理是避免延迟裂缝的最有效措施。
如果条件不许可,则要做到焊后保温缓冷。
焊后热处理的工艺有两中:
一种是正火加回火,另一种是单一的高温回火。
4.焊接实例:
(1).焊接材料:
母材:
Cr5Mo,焊条:
.R507,焊条直径:
Φ3.2mm。
烘干温度:
350℃恒温1小时后,降至100℃恒温,使用前放入焊条保温筒随用随取。
(2).焊接设备:
直流弧焊机;电极接法:
直流反接法。
(3).工艺参数:
焊接电流:
(100-140)A,焊缝层数:
单道多层焊。
焊前预热温度:
(150-200)℃
焊后高温回火温度:
(740-760)℃
(4).焊前准备工作及焊接过程中的注意事项:
a.焊接场地的环境温度不宜过低。
气温低时要注意避免点固焊缝开裂。
b.坡口若是用气割成形时,焊前,管子或管端200mm范围内必须退火,并用角向磨光机将渗碳层磨掉。
c.焊前应将焊口两边各100mm范围内用火焰预热,其预热温度为(350-400)℃。
点固焊时也要进行预热,以防点固焊的开裂。
d.焊接过程中,应不使工件受风、雪、雨的直接侵袭,管子两头要堵住,避免受穿堂风影响。
e.焊接时要连续焊完,焊接完后或中断焊接时,应立即用石棉布包好,使其缓冷,再焊时要重新预热。
f.由于焊缝金属比管材线膨胀系数大,冷凝时弧坑焊肉较薄处易出现裂纹,所以,不得多次引弧和断弧。
弧坑应填平后再断弧。
换焊条时要快,同时不得在管子上引弧,以免损伤管子。
g.每焊完一层焊道时,要彻底清除熔渣,并进行仔细检查。
同时注意在整个焊接过程中,焊口附近温度不得低于预热温度。
h.焊接完毕,要立即进行焊后高温回火热处理。
不能立即进行回火热处理的,要立即将焊完的焊缝附近200mm的范围内加热到250℃保温2小时以上,进行消氢热处理,待以后再做回火热处理。
不锈钢的焊接
一、不锈钢的类型和特性:
通常不锈钢按其显微组织的不同,分为马氏体型、铁素体型、奥氏体型、奥氏体-铁素体型和沉淀硬化型。
1.马氏体不锈钢马氏体不锈钢中铬的含量为12-17%,而碳为0.1-0.5%。
这类钢能接受淬火,回火后硬度有所降低但韧性增加,且耐腐蚀性为最佳。
马氏体不锈钢具有高的耐腐蚀性、热稳定性及热强性,可以制造温度低于700℃下长期工作的机器。
尤其广泛地用它制造韧性和冲击负荷要求较高的零件。
常用牌号有1Cr13、2Cr13等。
2.铁素体不锈钢其含铬量为16-30%。
这类钢比马氏体不锈钢具有较高耐腐蚀性和抗氧化性能,特别在硝酸中化学稳定性较高。
常用的牌号有Cr17、Cr17Ni。
3.奥氏体不锈钢奥氏体不能钢是高铬不锈钢中添加适当的镍(8-25%)而形成的,经固溶处理后,保持奥氏体组织。
这类钢没有磁性,但冷加工后易发生硬化现象。
奥氏体不锈钢是应用最广的一类不锈钢。
其中18-8型不锈钢(钢中含有铬18%左右,含镍为8%以上)是最有代表性的一种。
它具有良好的耐腐蚀性能和耐酸性能,又便于进行机械加工、冲压和焊接,所以在各
- 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:
- 焊接 基本知识