電焊工技師畢業(yè)論文---淺談大口徑珠光體耐熱鋼的焊接工藝

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　?。\談大口徑珠光體耐熱鋼的焊接工藝）</p><p><b>　　***</b></p><p>　　*******************</p><p>　　（淺談大口徑珠光體耐熱鋼的焊接工藝）</p><p

2、>　　摘要：低合金鋼用來制造管道部件和在某些設(shè)備上的應(yīng)用越來越廣泛，焊接耐熱鋼要保證焊接金屬的化學(xué)成分最大限度接近被焊接鋼材的化學(xué)成分，通過分析進(jìn)行焊接操作。</p><p>　　關(guān)鍵詞：珠光體耐熱鋼的焊接。</p><p>　　前言：由于低合金鋼要承受高溫高壓雜質(zhì)腐蝕等因素影響，所以焊接質(zhì)量的好壞是決定設(shè)備使用壽命的重要因素，非常好的焊接技術(shù)、嚴(yán)格合理的焊接工藝是保證焊接成功的關(guān)鍵

3、。本人下面以12Cr1MoV φ365X30管道焊接為例與大家共同探討珠光體耐熱鋼的焊接工藝與質(zhì)量，以使自己的學(xué)識得到更大的提高。</p><p>　　12Cr1MoV φ365X30水平管道焊縫焊接接頭基本形式及尺寸圖形：</p><p><b>　　解釋：</b></p><p><b>　　接頭類型：對接接頭</b&g

4、t;</p><p><b>　　破口形式：U型</b></p><p>　　焊接方法：Ws/D，手工鎢極氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面。</p><p>　　焊件厚度(δ):30mm</p><p>　　接頭結(jié)構(gòu)尺寸：α—10°～15°、b—2～3mm、ρ—1.5～2mm、R—5mm </p>

5、;<p>　　一、12Cr1MoV φ365X30 管道焊接時應(yīng)采取的預(yù)熱方式為工頻加熱法，焊后應(yīng)立即進(jìn)行熱處理，熱處理的方式應(yīng)以工頻加熱法為選擇。條件允許應(yīng)采用中頻感應(yīng)加熱法處理為宜。</p><p>　　由于12Cr1MoV屬珠光體耐熱鋼范疇，合金總含量較高（〈5%），碳含量為0.55%，必須采取焊前預(yù)熱，焊后熱處理的特殊措施來保證焊接質(zhì)量。</p><p>　　珠光體

6、是鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混和物。而珠光體耐熱鋼在室溫時的金相組織基本為珠光體加鐵素體。由于這類鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上增加一定含量的合金元素，在高溫下不但具有高的耐熱性，而且熱強(qiáng)性也較高，工藝性好，比較經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用廣泛。</p><p>　　但12Cr1MoV鋼材的焊接性卻又有如下的難點：</p><p>　　淬硬傾向大，易產(chǎn)生冷裂紋。多出現(xiàn)在焊縫和熱影響區(qū)。</p><p

7、>　　焊后熱處理時容易產(chǎn)生再熱裂紋，因此在焊接工藝上應(yīng)采取如下的措施：</p><p>　?。?）、選用E5515-B2-V，即R317焊條，焊絲為H05CrMoVTiRE；</p><p>　　（2）、不強(qiáng)制對口；</p><p>　?。?）、選用適當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度，預(yù)熱溫度為200-300°C；</p><p>　?。?）、選

8、用合適的焊接規(guī)范；</p><p>　?。?）、保持焊接過程層間溫度，焊接應(yīng)一次性完成，不應(yīng)中間間斷；</p><p>　　（6）、盡量采取短弧焊接，收弧時將弧坑填滿；</p><p>　?。?）、焊后立即進(jìn)行熱處理。</p><p>　　二、多年來本人經(jīng)常接觸到該類鋼材的焊接工作，通過多年來的摸索，掌握了一定的該類鋼材的焊接工藝和技巧，使焊

9、接質(zhì)量不斷的地得到提高，下面以12Cr1MoV φ365X30大口徑管焊接為例，闡述它的焊接工藝和質(zhì)量保證措施。</p><p>　　12Cr1MoV φ365X30管路焊接工藝如下：</p><p>　　焊接準(zhǔn)備：將焊縫接頭加工成U型坡口，清除坡口及焊縫兩側(cè)10-15mm的油銹污物直至發(fā)出金屬光澤，準(zhǔn)備逆變焊機(jī)兩臺，鎢極氬弧焊工具一套，氬氣的純度不低于99.99%，焊條為φ4mm和φ

10、3.2mmE5515-B2-V兩種規(guī)格，即R317焊條，焊絲為φ2.5mmH05CrMoVTiRE.持有相應(yīng)合格焊工證書的焊接人員兩人，熱處理人員必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并考核取得資格證書。焊接場所的環(huán)境應(yīng)維持在-10°C以上。焊條嚴(yán)格按規(guī)定烘干后，裝入保溫筒內(nèi)隨取隨用。</p><p>　　不得強(qiáng)制對口，應(yīng)用管夾對接，不得在焊縫直接點焊對接。</p><p>　　焊接預(yù)熱。預(yù)熱200-

11、300°C，預(yù)熱長度不得低于60mm，最好采用工頻加熱法預(yù)熱。</p><p>　　由于12Cr1MoV φ365X30管道壁厚大，用氧一乙炔加熱，一是升溫慢，勞動強(qiáng)度大；二是加熱溫度不均勻，溫度不宜控制。而工頻加熱處理工件尺寸的范圍也較寬，但在一般的單位工頻加熱的條件不易達(dá)到，多采用氧一乙炔加熱法，但必須注意加熱部位的溫差不可過大，一般方法是將預(yù)熱溫度確定在規(guī)范中限溫火加熱，預(yù)熱溫差正負(fù)不得〉50&

12、#176;C,一是確保預(yù)熱，溫度必須達(dá)到規(guī)范，二是確保溫差不大。</p><p>　　焊接，氬弧焊打低時管子內(nèi)不準(zhǔn)有穿膛風(fēng)，打底焊層厚度不應(yīng)太薄，應(yīng)不低于3mm。最好使用內(nèi)填絲法進(jìn)行焊接，打完底層焊后立即進(jìn)行第二層電弧焊的焊接，焊條應(yīng)用φ3.2mm，焊接電流不應(yīng)太大，以免第一層被燒穿，兩人必須同時施焊。當(dāng)焊完第二層時必須將飛濺、夾渣、藥皮等雜質(zhì)清理干凈，因為焊條是低氫型，產(chǎn)生氣孔的可能性比較大，焊道的單層厚度不應(yīng)

13、大于所用焊條直徑加2mm，單道擺動寬度不應(yīng)大于所用焊條直徑的5倍，收弧時應(yīng)將熔池填滿，焊層和焊道之間的接頭應(yīng)錯開，除第二層用φ3.2mm焊條外，其余焊層均應(yīng)采用φ4mm的焊條施焊。</p><p>　　保證焊接過程層間溫度，且不低于預(yù)熱溫度的最低限即200℃。</p><p>　　三、由于12Cr1MoV 鋼的焊接難度較大，大多同仁的共識就是：一是裂紋難控制；二是氣孔較多。</p&g

14、t;<p>　　裂紋中尤以冷裂紋最為常見，大多產(chǎn)生于起頭和收弧處，收弧裂紋最多，熱影響區(qū)冷裂紋最少。針對上述情況，本人淺識認(rèn)為：起頭（或稱起弧）裂紋和熱影響區(qū)裂紋主要是預(yù)熱溫度不夠，不均和施焊中沒有始終保持好整個焊件的溫度，或者中間間斷所致，同時施焊方法有問題。采取的方法就是：</p><p>　?。?）確保正確的預(yù)熱溫度；（2）無論氬弧打底還是手工電焊打底引弧后切不可急于填充焊絲（條），而應(yīng)給予一

15、定的電弧預(yù)熱時間，當(dāng)看到兩邊的鈍邊達(dá)到融化狀態(tài)時，再填加焊絲（條），注意電焊時不準(zhǔn)拉長電弧預(yù)熱。同時，打底層不可太薄，尤其起弧處更不可太薄，增加它的厚度以減緩他的降溫速度來達(dá)到避免冷裂紋的產(chǎn)生。注意上述問題，起頭（其?。┨幒蜔嵊绊憛^(qū)的裂紋一般均可避免。</p><p>　　對付弧坑裂紋，多年來本人總結(jié)了一點小經(jīng)驗，即回焊、慢熄弧的辦法還是大見成效。收弧處（弧坑）裂紋的形成，就是因為冷卻速度過快而造成的。回焊法一般

16、指手動電弧焊而言，就是在收弧時已將弧坑添滿了，不需要急于迅速停焊，而是應(yīng)以短弧斷續(xù)焊的方法再回過來點幾下，一般三點便可，注意最后一點應(yīng)點在熔池的邊緣為宜，以此方法來轉(zhuǎn)移熔池的最高溫度點（熔池中心）和緩解冷卻速度，達(dá)到避免裂紋的產(chǎn)生。同樣，氬弧焊收弧時也應(yīng)加幾點焊絲并將熔池最高溫度點向邊沿轉(zhuǎn)移，并逐漸拉長電弧慢慢地熄弧。</p><p>　　解決氣孔的問題，本人采用的方法就是“攪拌熔池法”，氣孔的產(chǎn)生與以下四點有關(guān)

17、：（1）焊件清理不干凈（2）環(huán)境或者保護(hù)不力，如風(fēng)過大，有穿膛風(fēng)，焊槍角度不對等。（3）氬氣不純。（4）母材和焊材本身產(chǎn)生的氫氣體，前三條在手工氬弧焊工作中多為常見，一般認(rèn)真注意便可解決。而焊接母材和焊接材料自身產(chǎn)生的氫氣體形成的氫氣孔在氣孔缺陷中占了很大的比例，并且較難解決，而本人認(rèn)為“攪拌熔池法”有效的解決了這一難題。</p><p>　　氫氣孔的形成是由于氫氣體沒有及時逸出熔池金屬而形成的。造成沒有及時逸出

18、熔池的原因有兩個：在不?；〉那闆r下一是由于金屬的結(jié)晶是逐漸有柱狀形成，而柱狀晶體最早產(chǎn)生點是在兩邊坡口先形成，相對方向快速長大并逐漸交叉在一起和熔池根部的晶體一同形成焊縫金屬（固體）當(dāng)兩邊的柱狀晶體交叉在一起的速度快于氣體外逸速度時，氫氣體便逸不出來了，就形成了氣孔。二是由于?；∵^急形成了氣孔?！皵嚢枞鄢胤ā本褪怯幸?guī)律的使焊絲（條）在熔池內(nèi)擺動，設(shè)法破壞或延遲柱狀體的形成，使氫氣體順利的逸出熔池金屬，以避免氣孔的產(chǎn)生，回焊法和“攪拌熔池

19、法”有機(jī)的結(jié)合好，不僅能有效地避免裂紋的產(chǎn)生，同時也能有效的解決氣孔的產(chǎn)生。</p><p>　　再熱裂紋一般把好兩道關(guān)便可解決：一是焊后外觀檢查沒問題立即進(jìn)行熱處理。不能及時處理時應(yīng)采取硅酸鋁棉氈包扎緩冷的辦法，時間不可過長，立即處理，二是嚴(yán)格控制好熱處理中的升降溫速度，不得超規(guī)范規(guī)定，特別是降溫速度更不可過快?！?65X30的12Cr1MoV管的熱處理應(yīng)為工頻加熱法，條件允許最好采用中頻感應(yīng)加熱法，最高溫度為

20、720-750℃，恒溫時間約為1.5個小時。加熱寬度從焊縫中心算起，每側(cè)不小于管子壁厚的3倍，且不小于60mm。保溫寬度每側(cè)不得小于管子壁厚的5倍，以減少溫度梯度。熱處理的測溫必須準(zhǔn)確可靠。進(jìn)行熱處理時，水平管道的側(cè)點應(yīng)上下對稱布置。焊縫熱處理后應(yīng)做好記錄和標(biāo)記，并打上熱處理工的代號鋼印或永久性標(biāo)記。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　多年

21、來，本人在生產(chǎn)一線通過自己的努力積累了一定的經(jīng)驗，同時深有體會的是理論的學(xué)習(xí)決不可忽視，它對于時間的指導(dǎo)相當(dāng)重要，通過本次學(xué)習(xí)班的學(xué)習(xí)和老師的指導(dǎo)，會對本人今后的工作起到更大的推動作用，會在今后的焊接事業(yè)上做出更好的成績。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　中國電機(jī)工程學(xué)會、電站焊接專業(yè)委員會編著，焊工培訓(xùn)實用教材，北京：中國電力出版社

22、，2001年。</p><p>　　機(jī)電工業(yè)考評技師復(fù)習(xí)叢書編審委員會編，電焊工、機(jī)械工業(yè)出版社出版。</p><p>　　《職業(yè)技能鑒定教材》、《職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)》編審委員會、電焊工、李建三主編，北京：中國勞動出版社，1996年。</p><p>　　中國焊接協(xié)會培訓(xùn)工作委員會編，焊工取證上崗培訓(xùn)教材、北京：機(jī)械工業(yè)出版社出版。</p><p&