焊接技術(shù)及自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)論文--板厚為6mm的0cr18ni9鋼板采用焊條電弧焊的焊接工藝評(píng)定

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）</b></p><p>　　題 目 板厚為6mm的0Cr18Ni9鋼板采用焊條電弧焊的焊接工藝評(píng)定 </p><p>　　系 （部） 機(jī)械工程系 </p><p>　　專 業(yè) 焊接技術(shù)及自動(dòng)化 </p><p>　　指導(dǎo)教師

2、 </p><p>　　作 者 </p><p>　　完成日期 2011.4.5 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　鋼是我們現(xiàn)代社會(huì)中不可缺少的一種材料，它可以看作一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的標(biāo)志

3、。鋼的產(chǎn)量越高就代表這個(gè)國(guó)家的工業(yè)化水平越高。不銹鋼是鋼中非常重要的一種，由于不銹鋼具有特殊的使用性能和力學(xué)性能，在現(xiàn)在的各行各業(yè)中已經(jīng)被越來越多的使用。在不銹鋼中奧氏體不銹鋼又是其中非常重要的一種，在發(fā)達(dá)國(guó)家每年消耗的不銹鋼中有70％的是不銹鋼，在我過也達(dá)到了65％左右。因此開發(fā)和使用好奧氏體不銹鋼對(duì)我過的工業(yè)話來說已經(jīng)越來越重要了。</p><p>　　0Cr18Ni9就是奧氏體不銹鋼，我做的這個(gè)課題就是探討

4、0Cr18Ni9在低溫貯罐制造中的性能。低溫貯罐是用來儲(chǔ)存液N、液Ar、液態(tài)的CO2等低溫液體的容器，液態(tài)介質(zhì)的特殊性能就決定了制造材料需要特殊性能，而奧氏體不銹鋼0Cr18Ni9就具有這樣的性能。低溫貯罐在現(xiàn)在的生活、生產(chǎn)中使用已經(jīng)越來越廣泛，因此對(duì)0Cr18Ni9的探討就顯得越來越重要。在這篇論文中我會(huì)著重為大家闡述0Cr18Ni9在低溫壓力容器制造中的焊接性能，力學(xué)性能，使用性能和焊接工藝。</p><p>

5、;　　在這篇論文中我會(huì)通過一個(gè)焊接性試驗(yàn)來探討0Cr18Ni9在低溫壓力容器中的各項(xiàng)性能。我的這個(gè)試驗(yàn)就是規(guī)格為6×150×300mm的兩塊0Cr18Ni9鋼板手工電弧焊水平對(duì)接焊接。針對(duì)這個(gè)試驗(yàn)做出完整的焊接工藝評(píng)定，并且根據(jù)評(píng)定要求對(duì)式樣做相應(yīng)的無(wú)損檢驗(yàn)和力學(xué)性能的檢驗(yàn)，從而來判定0Cr18Ni9的各項(xiàng)性能。</p><p>　　關(guān)鍵詞:焊接性能 力學(xué)性能 使用性能 焊接工藝<

6、/p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　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 st

7、eel 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

8、life in the present have been increasingly used. Austenitic stainless steel in the stainless steel is a very important one, in th</p><p>　　0Cr18Ni9 is austenitic stainless steel, I do on this subject is 0Cr1

9、8Ni9 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 p

10、roperties of the material needs of a special performance, and austenitic stainless steel 0Cr18Ni9on with this performance. Cryogenic storage tank in the present life, has been used in the production of more exten</p&g

11、t;<p>　　0Cr18Ni9 is austenitic stainless steel, I do on this subject is 0Cr18Ni9 in low-temperature storage tank manufacturer in the performance. Cryogenic storage tank is used to store liquid N Ar of liquid CO2 a

12、nd other low-temperature liquid containers, liquid medium decision on the special properties of the material needs of a special performance, and austenitic stainless steel 0Cr18Ni9 on with this performance. Cryogenic sto

13、rage tank in the present life, has been used in the production of more exte</p><p>　　In this paper I will pass a welding test to explore 0Cr18Ni9 in low-temperature pressure vessel in the performance. This i

14、s my test specifications for the 6 × 150 × 300mm two 0Cr18Ni9 pull the butt welding method is the level of manual arc welding. For the pilot to complete the welding technology assessment and assessed in accorda

15、nce with the requirements of the design accordingly mechanical properties of non-destructive testing and inspection, to determine 0Cr18Ni9 the performance.</p><p>　　ming increasingly important. In this paper

16、 I will focus on as we set out in the cold 0Cr18Ni9 pressure vessel manufacture of welding performance, mechanical properties, the use of performance and welding technology.</p><p>　　In this paper I will pas

17、s a welding test to explore 0Cr18Ni9 in low-temperature pressure vessel in the performance. This is my test specifications for the 6 × 150 × 300mm two 0 0Cr18Ni9 pull the butt welding method is the level of man

18、ual 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

19、determine 0Cr18Ni9 the performance.</p><p><b>　　Key word:</b></p><p>　　Welding performance Mechanics performance Welding craft Operational performance</p><p><b>

20、;　　目 錄</b></p><p>　　1 緒論 ……………………………………………………………………………………1</p><p>　　2 課題的背景 ……………………………………………………………………………1</p><p>　　3 材料介紹 ………………………………………………………………………………3</p>&l

21、t;p>　　4 0Cr18Ni9的焊接 …………………………………………………………………………4</p><p>　　4.1 0Cr18Ni9的焊接性分析 ……………………………………………………………5</p><p>　　4.2 0Cr18Ni9的焊接工藝 …………………………………………………………………8</p><p>　　4.2.1 0Cr1

22、8Ni9的焊接工藝分析 ………………………………………………………17</p><p>　　4.2.2 0Cr18Ni9的焊接工藝應(yīng)用 ……………………………………………………19</p><p>　　5 結(jié)論 …………………………………………………………………………………20</p><p>　　6 參考文獻(xiàn) ………………………………………

23、……………………………………21</p><p>　　7 致謝 …………………………………………………………………………………22</p><p><b>　　緒 論</b></p><p>　　機(jī)械工業(yè)是為所有的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防以及交通運(yùn)輸業(yè)提供機(jī)器和裝備的工業(yè)。在實(shí)現(xiàn)我國(guó)四個(gè)現(xiàn)代化的過程中，必須貫徹黨的總路線精神，不斷解決自行設(shè)和

24、制造效能高、壽命長(zhǎng)、重量輕、體積小、容量大、成本低的機(jī)器和設(shè)備的問題。為了完成這一光榮而艱巨的任務(wù)，使機(jī)械設(shè)計(jì)與制造能力在短時(shí)間內(nèi)超世界水平，除了必須解決設(shè)計(jì)與制造和使用的科學(xué)。而機(jī)械制造中的材料問題，一部分是屬于金屬材料本身的成分與質(zhì)量問題，另一部分是屬于材料的選用是否適當(dāng)，在加工處理的工藝上是否發(fā)揮了材料的最大潛力的問題。因此，在提高金屬材料的產(chǎn)量和質(zhì)量的同時(shí)，還要提高和發(fā)揮材料的各種性能，充分挖掘潛力，做到既合實(shí)用又節(jié)省，只有這樣

25、才能達(dá)到多，快，好，省建設(shè)社會(huì)主義的目的。</p><p>　　我國(guó)解放前合金鋼的科學(xué)和生產(chǎn)幾乎完全是空白點(diǎn)。解放后，我國(guó)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展速度是世界上前所罕見的。在近20～30年間，不銹鋼的出現(xiàn)和大量的使用，推動(dòng)了不銹鋼工業(yè)的進(jìn)程。不銹鋼由于具有優(yōu)良的耐蝕性、耐磨性、強(qiáng)韌性和良好的可加工性，外觀的精美性，以及無(wú)毒無(wú)害性，廣泛地應(yīng)用與宇航、海洋、軍工、化工、能源等方面，以及日用家具、建筑裝潢、交通車輛的裝飾上。<

26、;/p><p>　　合金元素多、組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜且多變給不銹鋼及耐蝕耐熱合金焊接帶來很大的困難。焊接接頭的性能好壞，直接關(guān)系著設(shè)備使用的安全性。國(guó)內(nèi)外對(duì)不銹鋼及耐蝕耐熱合金的焊接做了大量的研究工作，其焊接性、焊接材料及焊接工藝的研究幾乎與母材的研究同步，促進(jìn)了不銹鋼及耐蝕耐熱合金的發(fā)展。有關(guān)這方面的研究成果和文獻(xiàn)資料雖然很多，但較為系統(tǒng)的還是寥寥無(wú)幾，在實(shí)際工作中，一部分有關(guān)的焊接技術(shù)人員和焊工，對(duì)不銹鋼及耐蝕耐熱合金的

27、焊接知識(shí)了解不多，有的甚至直接照搬低合金鋼的工藝和方法。雖然我國(guó)在這幾年在不銹鋼上的努力有目共睹，但與世界先進(jìn)國(guó)家相比，差距還是很大的。為了盡快彌補(bǔ)這一差距，需要我們現(xiàn)代化的科技人才而我們也需要付出更多。隨著社會(huì)主義革命和現(xiàn)代化建設(shè)事業(yè)的迅猛發(fā)展以及人們對(duì)高品質(zhì)的生活的要求，不銹鋼極其相關(guān)的技術(shù)科學(xué)將得到不斷地發(fā)展和完善。</p><p>　　在世界上45﹪的鋼的連接是用焊接方法來完成的，手工電弧焊又是我們生活中

28、不可缺少的一部分，目前我用的越來越多的鋼就奧氏體不銹鋼，所以對(duì)于奧氏體不銹鋼的焊接的研究已經(jīng)越來越迫在眉睫。我做這篇論文就是從手工電弧焊方面來研究奧氏體不銹鋼的焊接。主要從材料的力學(xué)性能化學(xué)成分，和通過焊接性的分析來討論奧氏體不銹鋼的焊接性能。最能直觀表現(xiàn)奧氏體不銹鋼焊接性能的就是焊接工藝知道書，我們通過焊接工藝指導(dǎo)書的編制來反應(yīng)奧氏體不銹鋼的焊接性能。</p><p><b>　　課題背景</b

29、></p><p>　　由于奧氏體不銹鋼的特殊的焊接性能，在現(xiàn)代社會(huì)中越來越多的地方使用到這種鋼，現(xiàn)在奧氏體不銹鋼也是我們發(fā)展研究的一個(gè)方向。未來的時(shí)間里對(duì)奧氏體不銹鋼的開發(fā)研究也越來越引起專家們的注意，我們對(duì)奧氏體不銹鋼焊接的了解也應(yīng)該越來越重視。</p><p>　　焊接奧氏體不銹鋼的方法有很多，國(guó)內(nèi)在中厚板奧氏體不銹鋼的焊接中，主要采用埋弧焊（SAW）。手工電弧焊由于其操作靈活

30、、方便，設(shè)備投資少，因而被廣泛用于奧氏體不銹鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)中這也是一種典型的、傳統(tǒng)焊接方法。在手工電弧焊中起關(guān)鍵作用的不銹鋼焊條經(jīng)過我國(guó)焊接工作者多年努力，已取得了如下進(jìn)展：</p><p><b>　　⑴　品種    </b></p><p>　　基本上覆蓋了各種常規(guī)不銹鋼鋼種，如308、316、309、347、317等等，通常包括酸性、

31、堿性兩個(gè)渣系。對(duì)于超低C不銹鋼焊條，如308L、316L、309L國(guó)內(nèi)也能生產(chǎn)，所以從品種上基本可滿足工業(yè)部門的使用。</p><p><b>　?、啤≠|(zhì)量   </b></p><p>　　對(duì)于常規(guī)不銹鋼焊條而言，從不銹鋼焊條的發(fā)紅、電弧穩(wěn)定性、飛濺大小、焊縫成型、顏色、波紋細(xì)膩程度、全位置焊接適應(yīng)性、焊工施焊的舒適性、焊接力學(xué)性能、抗

32、腐蝕性等方面，國(guó)產(chǎn)不銹鋼焊條質(zhì)量參差不齊。但基本可以滿足國(guó)內(nèi)用戶的要求。對(duì)于一些特殊品種如310MoL、347L、309L仍有許多工廠愿意使用進(jìn)口焊材。這也表明我國(guó)整體不銹鋼焊條的工藝質(zhì)量與國(guó)外還有差距，在一些特殊品種上差距較大。</p><p>　　不銹鋼埋弧焊大多使用在不銹鋼筒體的環(huán)縫和縱縫。通常是開X型坡口，先焊內(nèi)焊縫，然后反面砂輪打磨（甚至氣刨）。隨后焊正面，現(xiàn)行工藝是標(biāo)準(zhǔn)中要求和認(rèn)可的。存在問題有：&l

33、t;/p><p>　　對(duì)母材損傷較大，對(duì)腐蝕性能不利、影響美觀。</p><p>　　埋弧不銹鋼焊絲品種少，質(zhì)量較差，配用的260和431、350焊劑，往往使焊后縫殘留有橫向熔渣。焊工需要用砂輪打磨。</p><p>　　不銹鋼埋弧焊接效率低、成本高、質(zhì)量粗糙。</p><p>　?。?）CO2不銹鋼藥芯焊絲電弧焊</p><

34、p>　　采用CO2氣保護(hù)不銹鋼藥芯焊絲焊接不銹鋼是近二三十年的事。該方法使用常規(guī)CO2焊機(jī)或MIG焊機(jī)，采用100%CO2或80%Ar+20%O2作為保護(hù)氣體，和普通結(jié)構(gòu)鋼實(shí)心焊絲焊接相似，即可得到美觀的焊縫。在3種方法中，CO2保護(hù)不銹鋼藥芯焊絲有取代前兩種焊接方法的趨勢(shì)。這三種焊接方法的對(duì)比，見下表。</p><p>　　不銹鋼手工電弧焊、MIG實(shí)心焊絲和CO2氣保護(hù)不銹鋼藥芯焊絲電弧焊的對(duì)比</

35、p><p>　　從上面的數(shù)據(jù)分析手工電弧焊接將會(huì)漸漸被CO2氣體保護(hù)焊接所替代，但是目前這個(gè)階段手工電弧焊接應(yīng)用還是很普遍的。</p><p>　　奧氏體不銹鋼已具備建筑、化工設(shè)備材料所要求的許多理想性能，它在金屬中可以說是獨(dú)一無(wú)二的，而其發(fā)展仍在繼續(xù)。為使不銹鋼在傳統(tǒng)的應(yīng)用中性能更好，一直在改進(jìn)現(xiàn)有的類型，而且，為了滿足高級(jí)建筑應(yīng)用的嚴(yán)格要求，正在開發(fā)新的不銹鋼。由于生產(chǎn)效率不斷提高，質(zhì)量不

36、斷改進(jìn)，不銹鋼已成為建筑師們選擇的最具有成本效益的材料之一。</p><p>　　上面的分析可以看出目前不銹鋼的焊接性是很好的，使用也是越來越廣泛的。對(duì)于這種不銹鋼的焊接技術(shù)也越來越成熟起來，但在目前這個(gè)階段我們應(yīng)用最廣泛的還是手工電弧焊。在這樣的背景下我選擇做這樣的課題，既有利于了解目前0Cr18Ni9焊接，又有利于了解0Cr18Ni9焊接的發(fā)展方向。</p><p><b>

37、　　材料介紹</b></p><p>　　要全面的了解這種金屬我們首先就必須清楚這種材料的化學(xué)成分其次我們還要清楚它的機(jī)械性能。</p><p><b>　　化學(xué)成分如下：</b></p><p><b>　　機(jī)械性能如下：</b></p><p>　　我們就先從化學(xué)成分方面來分析下這種

38、材料：</p><p>　　鉻、鎳兩元素相配合組成鉻鎳不銹鋼，是一種較好的不銹鋼。在此種不銹鋼中加入大量鎳是為了得到單一的奧氏體組織，從而提高其耐蝕性和工藝性。在常溫和低溫下有很強(qiáng)的塑性和韌性，不具磁性，有較好的抗晶間腐蝕性能。 鉻是決定不銹鋼抗腐蝕性能的主要元素，因?yàn)殇撝泻t就能使不銹鋼在氧化介質(zhì)中產(chǎn)生鈍化現(xiàn)象，即在表面形成一層很薄的膜，在這層膜內(nèi)富集了鉻。鋼中含鉻量愈高，抗腐蝕性能就愈強(qiáng)。此外，鉻對(duì)鋼

39、的機(jī)械性能和工藝性能都能起到很好的強(qiáng)化作用。 鎳只有在它與鉻配合時(shí)才能充分表現(xiàn)出來。鎳是形成奧氏體的合金元素，當(dāng)鎳與鉻配合使用時(shí)，即可使金相組織由單相的鐵素體變?yōu)閵W氏體和鐵素體雙相組織，經(jīng)過熱處理，可以提高強(qiáng)度，從而使其具有更強(qiáng)的不銹耐蝕性和良好的形變性能。</p><p><b>　　雜質(zhì)元素的影響：</b></p><p>　　當(dāng)含碳量介于0.1%～0.

40、3%之間時(shí)，在退火后，碳將以石墨狀態(tài)在晶格間界上析出，破壞了晶粒間的結(jié)合力，強(qiáng)烈地降低鎳的強(qiáng)度和塑性，使加工變形產(chǎn)生困難。另外碳與鉻有很強(qiáng)的親合力，能形成一系列碳化物。鋼中的含碳量愈高，形成的碳化鉻愈多，固溶體中含鉻量就相對(duì)減少，鋼的耐腐蝕性能就會(huì)降低。硫是有害的雜質(zhì)，硫與鎳形成Ni3S2化合物，Ni3S2與鎳在625℃形成低熔點(diǎn)共晶，分布在晶粒間界上，當(dāng)熱變形溫度超過共晶熔點(diǎn)時(shí)，即沿晶粒間界開裂，產(chǎn)生所謂"熱脆"現(xiàn)

41、象。鎳在常溫時(shí)與硫生成的Ni3S2能引起冷脆。</p><p>　　從上面的化學(xué)成分的分析我們可以分析出它的導(dǎo)熱性很差，線膨脹系數(shù)很大，焊接變形也是比較大的。因而我們?cè)诤附舆@種金屬試件時(shí)如果在可能的情況下要采用較小的線能量快速的焊接完成。</p><p>　　特殊的合金元素就決定了它有特殊的性能，它具有良好的耐腐蝕性、耐熱性、低溫強(qiáng)度和機(jī)械性能，沖壓、彎曲等熱加工性好，無(wú)熱處理硬化現(xiàn)象，無(wú)

42、磁性，使用溫度在-196℃～800℃。用途也很廣泛主要應(yīng)用在：Ⅰ、Ⅱ類餐具、櫥柜、室內(nèi)管線、熱水器鍋爐、壓力容器、浴缸、汽車配件、醫(yī)療器械、建材、化學(xué)、食品工業(yè)、船舶部件等地方。在食品工業(yè)和化學(xué)工業(yè)用的由為廣泛，在食品工業(yè)它可以做食品保鮮液體的貯罐，在化工行業(yè)它可以用來做反應(yīng)容器，可以用來做換熱容器，也可以用來做鍋爐容器?？梢哉f它的用途是非常廣泛的，在未來的日子里應(yīng)用也將越來越多。而在這之中用的尤為多的就是在低溫壓力容器制造行業(yè)，低溫壓

43、力容器是工作時(shí)壁溫在-20℃以下的壓力容器。液化乙烯、液化天然氣、液氮和液氫等的儲(chǔ)存和運(yùn)輸用容器均屬低溫壓力容器。對(duì)于低溫壓力容器首先要選用合適的材料，制造這類產(chǎn)品首先要考慮它是否具有良好的韌性，其次盛裝這些介質(zhì)需要材料具有很好的抗腐蝕能力。而0Cr18Ni9這兩種性能都有，在低溫下還具有很好的強(qiáng)度和機(jī)械性能，因而它在這個(gè)行業(yè)應(yīng)用很廣泛。</p><p>　　0Cr18Ni9的焊接</p><

44、p>　　0Cr18Ni9屬于奧氏體不銹鋼，它的使用范圍是很廣泛的，并且它的焊接性能也是非常好的，幾乎所有的接方式對(duì)它都是實(shí)用的。在生產(chǎn)中我們常見的焊接方法有：焊條電弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊、埋弧自動(dòng)焊等。由于0Cr18Ni9具有特殊的性能，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中用的也很多，在國(guó)外也是應(yīng)用的很多，在日本它的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)是USU304, 在美國(guó)它的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)是304。這種鋼一般作為不銹耐熱鋼用較為廣泛，在化工設(shè)備和食品用設(shè)備中應(yīng)用最多。

45、</p><p>　　我這次的設(shè)計(jì)課題就是0Cr18Ni9的手工電弧焊焊接工藝，因而我就著重從手工電弧焊的角度去談?wù)勊暮附印＿x擇焊條電弧焊去焊接就必須要確定焊條的種類然后才能去焊接。對(duì)于0Cr18Ni9這種鋼首先判斷出它是屬于奧氏體不銹鋼，判斷出它是奧氏體不銹鋼后可以確定要用不銹鋼焊條進(jìn)行焊接，再根據(jù)等強(qiáng)度和焊縫金屬的合金元素要與母才相接近的原則選擇焊條，經(jīng)過上面的篩選可以確定出焊接這種金屬的材料是A132焊條

46、。對(duì)于焊條的選擇我們可以還參照下面的方法：</p><p>　　為提高生產(chǎn)率，通常選用直徑較粗的焊條，但一般不大于6mm。工件厚度在4 mm以下的對(duì)接焊時(shí)，一般均用直徑小于等于工件厚度的焊條。大厚度工件焊接時(shí)，一般接頭處都要開坡口，在焊打底層焊時(shí)，可采用2.5～4mm直徑的焊條，之后的各層均可采用5～6 mm直徑的焊條。立焊時(shí)，焊條直徑一般不超過5毫米；仰焊時(shí)則不應(yīng)超過4毫米。</p><p&

47、gt;　　焊條直徑與板厚的關(guān)系</p><p>　　0Cr18Ni9的焊接如下：</p><p><b>　　焊接方法：SMAW</b></p><p>　　焊材型號(hào)：A132，規(guī)格φ3.2mm</p><p>　　焊接電流：第一層90～110A，第二層100～120A</p><p>　　焊接電

48、壓：第一層18～22V，第二層22～26V</p><p>　　焊接速度：第一層15～18 cm/min,第二層18～21cm/min</p><p><b>　　頓邊為1cm</b></p><p><b>　　間隙為2cm</b></p><p>　　焊接示意圖（細(xì)節(jié)情況可詳見附件工藝評(píng)定報(bào)告）

49、</p><p>　　通過試板的焊接我們可以更深一步的了解到這種金屬的焊接性能，我們可以從試板的焊接中更直觀的看出它的焊接。在一般的情況下這種奧氏體不銹鋼焊前不需要進(jìn)行預(yù)熱，焊后也不需要進(jìn)行熱處理。</p><p>　　同樣這種鋼對(duì)于其他焊接方法也是適用的并且焊接的質(zhì)量成型也都不亞于手工電弧焊，在低溫設(shè)備制造行業(yè)常用這種鋼來做內(nèi)容器，而內(nèi)容器的連接就是用的埋弧自動(dòng)焊，用這種方法焊不僅焊接效

50、率高而且焊接質(zhì)量好成型也比較好看，還有一種常用的焊接方法就是手工鎢極氬弧焊，這種焊接方法雖然操作有點(diǎn)困難對(duì)焊工的要求比較高，但是一旦你掌握了這種焊接方法，它的焊接質(zhì)量絕對(duì)是比手工電弧焊和二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊要好的，外觀成型也要比這兩種焊接方法要好。這種焊接方法的缺陷就是工作效率太低。</p><p>　　據(jù)我的了解現(xiàn)在制造低溫壓力容器的行業(yè)基本上都是以這種材料為主的，對(duì)于這種材料的焊接在這個(gè)行業(yè)焊條基本是要被淘汰了

51、，但是在目前這個(gè)階段焊條電弧焊還是占主導(dǎo)地位的，由于對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量特別是對(duì)焊接質(zhì)量要求高所以GTAW是焊接發(fā)展的一個(gè)方向。</p><p>　　OCr18Ni的焊接性分析</p><p>　　對(duì)于什么是焊接性，GB/T3375-94《焊接術(shù)語(yǔ)》中注明：“材料在限定的施工條件下，焊接成按規(guī)定設(shè)計(jì)要求的構(gòu)件，并滿足預(yù)定服役要求的能力”。它包括兩方面的內(nèi)容：其一是焊成的構(gòu)件符合設(shè)計(jì)要求；其二是滿足預(yù)

52、定的使用條件，能夠安全運(yùn)行。</p><p>　　根據(jù)討論問題的著眼點(diǎn)不同，焊接性可分為：</p><p><b>　　工藝焊接性</b></p><p><b>　　使用焊接性</b></p><p>　　影響焊接性的因素主要有以下幾點(diǎn)：</p><p><b>

53、　　材料因素</b></p><p><b>　　焊接方法</b></p><p><b>　　構(gòu)件類型</b></p><p><b>　　使用要求</b></p><p>　　金屬的焊接性與材料成分、焊接方法、構(gòu)件類型、使用要求都有密切的關(guān)系，所以不應(yīng)脫離這些因

54、素而單純的從材料本身的性能來評(píng)價(jià)焊接性。從上述分析可以看出，很難找出一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)可以概括焊接性，只有通過綜合多方面的因素才能分析焊接性問題。</p><p>　　分析金屬的焊接性我們?cè)诓灰笞龇浅?zhǔn)確的情況下我們可以根據(jù)碳當(dāng)量、材料的化學(xué)性能、材料的物理性能來判斷，如果要求需要很準(zhǔn)確的話我們可以通過焊接性試驗(yàn)來判定。0cr18ni9的焊接性能我們就從這方面來判定：</p><p>　　0C

55、r18Ni9的焊接要求 　　1）0Cr18Ni9屬于奧氏體不銹鋼，其組織為奧氏體（A)加3～5％鐵素體（F）。它具有良好的塑性和高溫、低溫性能。它在焊接熱循環(huán)的作用下，主要顯示出以下基本要求： 　　①焊接過程中采用小的線能量輸入，減小熱影響區(qū)范圍，加快焊縫及熱影響區(qū)的冷卻速度對(duì)不銹鋼的焊接是有益的。　?、谟?Cr18Ni9焊接時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)小，存在過熱區(qū)，也容易造成熱影響區(qū)的晶粒長(zhǎng)大。焊縫高溫停留時(shí)間過長(zhǎng)，在高溫狀態(tài)下Cr和C形成化合

56、物，在高溫區(qū)就形成了貧鉻層，也會(huì)導(dǎo)致焊縫的枝晶傾向加劇。因此要求盡量選擇線能覺輸入較小的焊接方法。　　 </p><p>　?、塾捎趯?dǎo)熱系數(shù)小而線膨脹系數(shù)大，自由焊態(tài)下焊接易產(chǎn)生較大的變形，選用能量集中，熱影響區(qū)窄的焊接方法能在一定程度上減少焊接變形。</p><p>　　2）0Cr18Ni9的含碳量很小，在加上它屬于高合金鋼碳當(dāng)量法對(duì)它焊接性能的估算是不怎么準(zhǔn)確的。因此我們不用碳

57、當(dāng)量對(duì)它的焊接性進(jìn)行分析。 　3）0Cr18Ni9屬于奧氏體不銹鋼，這類鋼有具有交高的變形能力并不可淬硬，而且它的含碳量又很底，所以總的來說焊接性還是不錯(cuò)的。但是由于熱導(dǎo)率低，熱膨脹系數(shù)大，局部加熱時(shí)溫度分布不均勻，收縮量大等都將使接頭在焊接過程中產(chǎn)生交大的內(nèi)應(yīng)力。在焊接的時(shí)候應(yīng)該注意這方面的問題，焊接時(shí)盡量避免或減少這種受熱不均顯現(xiàn)的發(fā)生，焊接的速度也應(yīng)該適當(dāng)?shù)目禳c(diǎn)。</p><p>　　上面我們已經(jīng)從它的

58、化學(xué)成分和物理性能對(duì)0Cr18Ni9的焊接性能進(jìn)行了分析，但是根據(jù)這些判斷出的焊接性是不夠準(zhǔn)確的，我們需要準(zhǔn)確的判斷它的焊接性我們就必須通過焊接性試驗(yàn)來完成。焊接性的試驗(yàn)是很多的，我在這里就用斜Y型坡口焊接裂紋試驗(yàn)方法。</p><p>　　板材的規(guī)格是6×150×200mm</p><p>　　焊接方法是手工電弧焊</p><p>　　焊材型號(hào)

59、A132，規(guī)格φ3.2mm</p><p><b>　　坡口形式是斜Y型</b></p><p>　　焊接參數(shù)是電流：90～120A，電壓20～24V，速度15～20cm/min</p><p>　　斜Y型坡口裂紋試驗(yàn)圖如下：</p><p>　　焊完的試件需要經(jīng)過48ｈ時(shí)效后再作裂紋的檢測(cè)和解剖。裂紋可以分為表面裂紋、

60、跟部裂紋、斷面裂紋三種形式。首先用放大鏡目測(cè)或瑩光粉檢查焊縫表面裂紋，然后用機(jī)械方法切開六個(gè)等長(zhǎng)度橫向試片，檢查五個(gè)片面上的裂紋情況。一般用裂紋率作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　根部裂紋率=∑LR/L×100％</p><p>　　表面裂紋率=∑Lf/L×100％</p><p>　　端面裂紋率=∑h/5H×100％</p&g

61、t;<p>　　試驗(yàn)焊縫的總長(zhǎng)度是80mm而我們焊接裂紋的總長(zhǎng)度通過試驗(yàn)測(cè)得為9.8mm試件的裂紋率小于20﹪因此在實(shí)際生產(chǎn)中如果按要求來做的話是不會(huì)產(chǎn)生裂紋的，此種鋼的焊接性能還是可以的。</p><p>　　綜上所述0Cr18Ni9鋼是具有良好的焊接性能的，在生產(chǎn)中按標(biāo)準(zhǔn)來做的話是應(yīng)該可以生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，它的使用性能還是可以的。</p><p>　　0Cr18Ni9的焊

62、接工藝</p><p><b>　　表Ⅰ-1</b></p><p>　　焊接工藝評(píng)定指導(dǎo)書（任務(wù)書）</p><p><b>　　焊接工藝評(píng)定指導(dǎo)書</b></p><p>　　編號(hào)：HJ0511-29</p><p>　　名稱：板厚為6mm的0Cr18Ni9鋼板手工電弧焊

63、的焊接工藝評(píng)定</p><p>　　編制： 杜震宇 </p><p>　　審核： </p><p>　　批準(zhǔn)： </p><p><b>　　表Ⅰ-2</b></p><p><b>　　續(xù)表Ⅰ-2</b&

64、gt;</p><p>　　注：對(duì)每一種母材與焊接材料的組合均需分別填表</p><p><b>　　表Ⅰ-3</b></p><p><b>　　焊接工藝評(píng)定報(bào)告</b></p><p>　　編號(hào)：HJ0511-29-1</p><p>　　名稱：板厚為6mm的0Cr18N

65、i9鋼板手工電弧焊的焊接工藝評(píng)定</p><p>　　編制： 杜震宇 </p><p>　　審核： </p><p>　　批準(zhǔn)： </p><p><b>　　續(xù)表Ⅰ-3</b></p><p><b>　　續(xù)表Ⅰ-3

66、</b></p><p><b>　　表Ⅰ-4</b></p><p>　　焊 接 工 藝 評(píng) 定 試 驗(yàn) 記 錄</p><p>　　OCr18Ni9 的焊接工藝分析</p><p>　　做一個(gè)焊接工藝評(píng)定是有一定的思路一定的步驟的，不是想到哪就做到那的，這就必須有一個(gè)合理的焊接工藝思路，要有這個(gè)思路就必須

67、進(jìn)行焊接工藝性的分析，焊接工藝?yán)锩娴募?xì)節(jié)比如說母材覆蓋的范圍啊這些問題就不做過多的介紹，就把制定焊接工藝的過程，和每個(gè)過程該如何實(shí)現(xiàn)做個(gè)介紹。</p><p>　　我的焊接工藝性分析如下：</p><p>　　做好一個(gè)工藝就首先要熟悉焊接工藝評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)JB4708-2000，熟讀標(biāo)準(zhǔn)后要從中了解做這種厚度材料的焊接工藝必須要注意些什么，比如這種材料焊前需不需要進(jìn)行預(yù)熱，焊后需不需要進(jìn)行熱處理

68、，這種材料需要做哪幾種力學(xué)性能試驗(yàn)，怎樣去制取試樣，試樣的尺寸是如何的，等等這一切都需要從JB4708中去了解。其次要去確定這種焊接方法需要什么樣的焊接材料，然后要按要求去準(zhǔn)備焊接試板，接著去焊接試板，在焊接試板的過程中記錄下焊接參數(shù)，焊接完成后就進(jìn)行表面質(zhì)量的檢驗(yàn)，表面質(zhì)量檢驗(yàn)合格的試板就可以拿去拍片了。拍片合格的試板在進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，再由試驗(yàn)單位出具力學(xué)性能報(bào)告，有了這些材料和數(shù)據(jù)以后我們?cè)趨⒄誈B4708進(jìn)行編制工藝評(píng)定。下面就

69、具體講講焊接工藝分析的步驟。</p><p><b>　　焊接材料的選擇</b></p><p>　　先從材料的化學(xué)成分，材料的力學(xué)性能大致的判斷出材料的焊接性能，這里做的判斷只是大概的判定具體的焊接性還是要等到焊接試樣的力學(xué)性能試驗(yàn)報(bào)告出來后才能判定出來。</p><p>　　根據(jù)選擇焊接材料我們的依據(jù)是同成分等強(qiáng)度這個(gè)原則，就是焊縫金屬的化

70、學(xué)成風(fēng)于母材相同，焊縫金屬的強(qiáng)度要于母材接近。根據(jù)這個(gè)原則確定出焊材為A132。焊條的種類選擇好以后就根據(jù)所焊材料母材的厚度為6mm選定焊條的直徑為3.2mm。這個(gè)直徑的焊條用來焊接6mm的板是完全可以滿足焊接要求的。</p><p><b>　　焊接參數(shù)的確定</b></p><p>　　焊接材料和材料的規(guī)格全確定下來以后我們就需要確定出焊接參數(shù)了，焊接參數(shù)的確定是

71、沒有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)可以依據(jù)的，因?yàn)槊颗_(tái)焊接的性能和每個(gè)焊工的操作方法都不一樣，所以焊接參數(shù)的選擇我們只能是根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中所積累的經(jīng)驗(yàn)來確定出一個(gè)范圍，然后我們?cè)谶@個(gè)范圍內(nèi)用同樣材料同樣厚度的試板來試焊接參數(shù)，我們可以選出一個(gè)最為合適的參數(shù)做為我們焊接試板的參數(shù)。需要注意的是由于OCr18Ni9的熱導(dǎo)率是比較大的所以焊接時(shí)如果在不影響焊接質(zhì)量的情況下焊接的速度盡可能大一些。制定焊接工藝評(píng)定選擇好焊接材料和焊接參數(shù)是非常重要的。</p>

72、;<p>　　焊接試板(OCr18Ni9)的準(zhǔn)備</p><p>　　我們做的是OCr18Ni9 6mm鋼板手工電弧焊的焊接工藝，所以我們的試板就是6mm的OCr18Ni9，我們找的試板必須要有物理、化學(xué)和力學(xué)性能試驗(yàn)報(bào)告，這樣才可以準(zhǔn)確的判斷出這副試板是否符合要求。制取這種奧氏體不銹鋼試板不能用火焰切割，只能用等離子或機(jī)械切割進(jìn)行下料。下料的尺寸為兩塊6×150×300mm的試

73、板，試板需要開一個(gè)60度的坡口，并且板需要留一個(gè)1～2mm的鈍邊，裝配時(shí)試板兩頭要有一定的間隙一頭為3.2mm左右一頭為4.0mm左右，并且還要做一個(gè)反變形，留兩頭不同間距的間隙和做反變形都是為了使焊接變形對(duì)焊接質(zhì)量的影響減小到最小。試板還需要把坡口兩邊的油污、雜質(zhì)等清理干凈。</p><p><b>　　焊接及參數(shù)記錄</b></p><p>　　試板制作完成后就進(jìn)

74、行焊接了，焊接必須要由熟練的焊工來完成，焊接電流電壓調(diào)整到先前試出的那個(gè)范圍，焊接過程中要求記錄的數(shù)據(jù)有焊接電流、焊接電壓、焊接速度、焊接時(shí)間。焊接完成后就進(jìn)行焊縫的表面檢查，表面檢查主要檢查的地方有，焊縫的余高、焊縫寬度、咬邊深度和長(zhǎng)度、表面焊渣。這些都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)于之對(duì)照，都需要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來檢查。檢驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄在焊接檢驗(yàn)記錄表中。外觀檢驗(yàn)合格后就進(jìn)行射線的檢測(cè)，射線合格標(biāo)準(zhǔn)為100﹪RT一級(jí)合格。射線檢驗(yàn)合格后就可以得到射線合格通

75、知。</p><p><b>　　力學(xué)性能檢驗(yàn)</b></p><p>　　射線拍片合格后就可以進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)必須把試件制作成為試樣，試樣的制作的尺寸、取樣的方位，進(jìn)行何種力學(xué)性能試驗(yàn)必須要參照相關(guān)標(biāo)注進(jìn)行試驗(yàn)結(jié)束后出具焊接的力學(xué)性能報(bào)告。試樣的截取方法如下圖</p><p>　　做到這里我們所有的焊接及檢驗(yàn)工作就全部完成了

76、，接下來就需要編制焊接工藝指導(dǎo)書和焊接工藝評(píng)定報(bào)告，編制焊接工藝時(shí)就必須嚴(yán)格參照J(rèn)B4708-2000，前期的工作我們已經(jīng)全部做好，所需要的數(shù)據(jù)也都弄出來了，接下來就可以參照標(biāo)準(zhǔn)做出焊接工藝。焊接工藝?yán)锩娴募?xì)節(jié)比如說母材覆蓋的范圍啊這些問題就不做過多的介紹，就把做焊接工藝的過程和每個(gè)過程該如何實(shí)現(xiàn)做個(gè)介紹。</p><p><b>　　試樣制取</b></p><p>

77、;　　不取側(cè)彎試樣時(shí) 取側(cè)彎試樣時(shí) 取縱向彎曲試樣時(shí)</p><p>　　0Cr18Ni9的焊接工藝應(yīng)用</p><p>　　6mm的0Cr18Ni9材料手工電弧焊接的焊接工藝按照J(rèn)B4708-2000完成。根據(jù) JB4708-2000的標(biāo)準(zhǔn)，6mm的0Cr18Ni9材料手工電弧焊接的焊接工藝評(píng)定主要應(yīng)用在鋼制壓力容器生產(chǎn)方面。JB4708-2000標(biāo)準(zhǔn)

78、中對(duì)接焊縫試件評(píng)定焊接工藝的目的在于得到焊接接頭力學(xué)性能符合要求的焊接工藝，在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定一整套的評(píng)定對(duì)則、試驗(yàn)方法和合格指標(biāo)都是圍繞焊接接頭力學(xué)性能的。評(píng)定合格的焊接工藝目的不在于焊縫外觀達(dá)到和中要求，也不在于焊縫達(dá)到無(wú)損檢測(cè)幾級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，所以雖然在試件檢驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)定外觀檢查、無(wú)損檢測(cè)，其目的在于了解試件施焊情況，避開焊接缺陷取樣。</p><p>　　根據(jù)JB4708-2000中5.3.4的規(guī)定：</p>

79、<p>　　5.3.4 試件厚度與焊接厚度</p><p>　　評(píng)定合格的對(duì)接焊縫試件的焊接工藝適用與焊接厚度有效范圍：若試件目材為Ⅳ-2組和標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值大于540MPa的強(qiáng)度型低合金鋼按表3、表4規(guī)定；除此之外，按表5、表6規(guī)定。</p><p>　　5.3.4.1對(duì)于焊條電弧焊、埋弧焊、鎢極氣體保護(hù)焊。熔化極氣體保護(hù)焊，當(dāng)焊件規(guī)定進(jìn)行沖擊試驗(yàn)時(shí)，試件評(píng)定合格后當(dāng)T≥

80、8mm時(shí)適用與焊件母材厚度的有效范圍最小值一律為0.75T，如試件經(jīng)高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理或奧氏體母材焊后經(jīng)固溶處理時(shí)仍按原規(guī)定執(zhí)行。</p><p><b>　　按下表規(guī)定。</b></p><p>　　試件焊縫金屬厚度與焊件焊縫金屬厚度規(guī)定</p><p>　　試件厚度與焊件厚度規(guī)定（試件進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)和橫向彎曲試驗(yàn)）</p&g

81、t;<p>　　試件厚度與焊件厚度規(guī)定（試件進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)和縱向彎曲試驗(yàn)）</p><p>　　根據(jù)以上JB4708-2000中的一些標(biāo)準(zhǔn)可以知道，6mm的0Cr18Ni9材料手工電弧焊接的焊接工藝適應(yīng)與1.5～12mm厚度的目材金屬對(duì)接，還適應(yīng)0～12mm的管材對(duì)接，角焊縫厚度不限。</p><p>　　這個(gè)工藝在鋼制壓力容器生產(chǎn)方面應(yīng)用非常廣泛。特別對(duì)于一些生產(chǎn)貯罐、低

82、溫液體運(yùn)輸設(shè)備、鍋爐等生產(chǎn)廠家這些評(píng)定的應(yīng)用就很多?，F(xiàn)如今不銹鋼設(shè)備越來越多，對(duì)于不銹鋼工藝的要求也越來越多，技術(shù)含量也越來越嚴(yán)格。</p><p><b>　　結(jié) 論</b></p><p>　　三個(gè)月的的畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束了，在這三個(gè)月中我學(xué)到了很多的東西作為我這個(gè)課題的結(jié)論就是0Gr18Ni9的焊接性能是很好的，這種不銹鋼無(wú)論在鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)還是在化工設(shè)備行業(yè)都越來越多

83、的被大家使用。這種不銹鋼以及同類的奧氏體不銹鋼將是以后研究開發(fā)的重點(diǎn)方向。特別是在化工設(shè)備行業(yè)中的深冷業(yè)，奧氏體不銹鋼的發(fā)展將直接影響設(shè)備的質(zhì)量。</p><p>　　這種不銹鋼具有良好的低溫和高溫性能，焊接性比較好，但是這種鋼的晶界腐蝕比較嚴(yán)重，所以解決晶界腐蝕已經(jīng)成為現(xiàn)在研究的一個(gè)方向了。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><

84、;p>　　[1] 崔出.不銹鋼焊接冶金.鋼鐵材料及有色金屬材料[M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1981.8</p><p>　　[2] 鋼制壓力容器焊接工藝評(píng)定（JB4708-2000）</p><p>　　[3] 鋼制壓力容器焊接工藝規(guī)程（JB/T4708-2000）</p><p>　　[4] 中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì).建筑鋼結(jié)構(gòu)施工手冊(cè).中國(guó)計(jì)劃出版社</p&

85、gt;<p>　　[5] 陳增強(qiáng),黎桂英. 實(shí)用五金手冊(cè).廣東科技出版社 </p><p>　　[6] 承壓設(shè)備無(wú)損檢測(cè)（JB/T4730.1～6-2005）</p><p>　　[7] 金屬材料室溫拉伸試驗(yàn)方法（GB/T228-2002）</p><p>　　[8] 金屬材料彎曲試驗(yàn)方法（GB/T232-1999）</p><p&

86、gt;　　[9] 陳保國(guó) 標(biāo)準(zhǔn)于綜合化實(shí)訓(xùn)</p><p>　　[10] 并參考相應(yīng)的金屬材料標(biāo)準(zhǔn)、焊接材料標(biāo)準(zhǔn)、壓力容器設(shè)計(jì)和制造各方面相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和參考書。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　時(shí)光飛逝，轉(zhuǎn)眼間已經(jīng)在***學(xué)院內(nèi)學(xué)習(xí)了三個(gè)春秋，這三年是我人生中重要的三年，是難以忘卻的三年，是影響我一生的三年，在畢

87、業(yè)即將來臨之際，心中感激之情難以言表，我不舍離開生活三年的校園，不舍離開生活在一起的同學(xué)們，不過這一切結(jié)束是必然的，只能把這一切當(dāng)作一個(gè)美好的回憶。經(jīng)過三個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)?？粕漠厴I(yè)論文，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導(dǎo)老師的督促指導(dǎo)，沒有工作中部門領(lǐng)導(dǎo)的幫助以及一起工作的同事們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。所以在這里我要感謝老師、同事及我的部門領(lǐng)導(dǎo)。</p&

88、gt;<p>　　在論文寫作過程中，得到了老師的親切關(guān)懷和耐心的指導(dǎo)。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。在此謹(jǐn)向其致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。我還要感謝我所在公司的領(lǐng)導(dǎo)，我在工作之余來做我的畢業(yè)設(shè)計(jì)感謝他們的諒解，感謝他們?cè)诶蠋煵辉谏磉厱r(shí)我論文無(wú)法繼續(xù)時(shí)他們給的幫助。</p><p>　　在論文即將完成之際，我的心情無(wú)法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬