肋板盒焊接工艺分析.ppt

肋板盒焊接工艺分析 ，晶界上容易析出碳化铬，形成贫铬晶界，从而导致焊缝的晶间腐蚀和热影响区的敏化区腐蚀。奥氏体不锈钢形成贫铬晶界造成晶粒表层含铬量下降，是发生晶间腐蚀的主要原因。应力腐蚀开裂是另一种比较严重的失效形式，大多发生在焊缝表面，然后深入焊缝金属内部，危害严重。主要原因是焊接区的残余拉应力、焊缝结晶组织以及在焊接区的碳化物析出等。 防止措施： ①选用超低碳或者添加Ti、Nb等稳定元素的不锈钢焊接材料。 ②采用小热输入焊接，减小危险温度区域停留时间。 ③合理设计焊接接头来降低或者消除接头的应力集中。 ④为减少或者消除焊接残余应力，应合理布置焊道顺序。 ⑤合理选择母材和焊接材料：通常选用超合金化的焊接材料，即焊缝金属中的耐蚀合金元素 （Cr、Mo、Ni等）含量高于母材是提高接头抗应力腐蚀的重要措施之一。 三、 焊接方法与焊接材料的选择 奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，焊条电弧焊、钨极氩弧焊（TIG）、熔化极氩弧焊（MIG）和埋弧焊等都可以用于不锈钢的焊接，实际生产中要结合不同方法的焊接特点来选取合适的焊接方法。 奥氏体不锈钢焊接材料的选择要遵循“等成分”的基本原则，即焊接材料的化学成分要与母材相似，以满足焊接接头的抗裂性、耐蚀性等使用性能。 综合上述一、二、三分析，选用MIG气体保护焊，来逐步完善肋板盒的焊接工艺，使其达到客户及焊接相关技术要求。 1)肋板盒组成(如上图）： 1.吊耳（尺寸：59*46*44)、2.底板(尺寸：400*44*12)、3.侧板(尺寸：400*374*12) 2）焊前准备 ①不锈钢焊接对于油污、杂质等非常敏感，因此焊前要对焊缝周围彻底清理，可以采取钢丝刷抛光等措施使其光滑洁净。 ②肋板盒的材料以12mm厚度钢板为主，属于中等厚度，采用机加工或者专门的倒角机的方法制作单边V形坡口。 3）焊接气体选用采用Ar+5%CO2+2%O2三元混合气体。 1、通过对工件的尺寸、变形及空间范围进行分析，采取V型焊接坡口最合理，侧板与底板焊接根部预留1-0.5直边； 2、第一层焊接采用钨极氩弧焊接方法（即不采用焊丝焊条焊接），使侧板与底板根部母材完好熔合，达到无间隙焊接的目的； 3、第二层、第三层采用等成分超低碳型E316L焊条焊接； 4、为防止焊接的热变形及所产生的应力危害，每焊接一层应放入水中自然冷却10-15分取出，再焊接二层，三层，最终焊满闭合； 4）焊材选用依据“等成分”原则， 选用与母材成分一致的316不锈钢焊丝，该焊材是超低碳型不锈钢焊丝，在不含Nb、Ti等稳定化元素时也能抵抗因碳化物析出而产生的晶间腐蚀，再者可以使焊缝金属中 Cr、Ni含量高于母材以提高接头的抗应力腐蚀。 5） 焊接稳定分析不锈钢肋板盒不需要焊前预热和焊后热处理，但是为了防止焊接热裂纹、热影响区晶粒粗大及碳化物析出，保证焊接接头的塑性与耐蚀性，应控制较低的层间温度。 6）焊接参数的选择采用小热输入焊接，即小电流、快速焊、短弧焊且严禁摆动焊，因为摆动焊使焊接热影响区增大、应 力变形增大，从而导致热裂纹、晶间腐蚀等缺陷。根据坡口角度大小，采用多层多道焊，一般 3～4层恰好合适，为 防止较大的焊接变形，我们采用分段退焊法和刚性固定来预防。焊接参数如下： 焊接电弧电流/A 电压/V 250～280 25～27 ——点支事业部（杨志军） 一、316材质分析 优点：奥氏体不锈钢塑韧性优良，冷热加工性能好，焊接性也优于其他类型的不锈钢（铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、F-A双相不锈钢），因此奥氏体不锈钢在实际中应用最为广泛。 缺点：奥氏体不锈钢的导热系数小、熔点低、线膨胀系数大，如果焊缝金属高温停留时间长，就容易形成粗大的铸态组织，并产生较大的应力和变形等。焊接材料或者焊接工艺不正确时，也会出现热裂纹或晶间腐蚀等缺陷。 （1）焊接接头的热裂纹原因分析：奥氏体不锈钢具有较高的热裂纹敏感性，在焊缝及热影响区都有产生热裂纹的可能性。首先，正是上面所提到的奥氏体不锈钢的物理属性决定了它在焊接接头区域不能停留较长时间，否则焊缝及热影响区就会承受较大的拉伸应力与应变；其次，是焊缝凝固结晶过程的温度范围很大，一些低熔点杂质元素会严重偏析并在晶界聚集，在一定的拉应力作用下起裂、扩展形成晶间裂纹。由此可见，焊接区较大的焊接应力是形成焊接热裂纹的必要条件之一。 防止措施： ①选用低氢型焊条E316L或者焊丝可使焊缝晶粒细化，减少杂质偏析，提高熔敷金属的抗热裂纹能力，而且焊缝金属中氢氧含量低使得非金属夹杂物较少，从而具有较高的塑性和韧性。