焊接课程设计-发机排气管的焊接.doc

——焊接 姓名：zlp 班级：材料zlp班 学号：308010zlp 指导老师：hzj 日期：2011年09月焊接课程设计 ——发动机排气管的焊接 已知条件： 排气管材料：不锈钢；排气管内径：110mm；排气管厚度：1.5mm； 要求： 抗拉强度：450MPa，足够的耐腐蚀性以及足够的抗振动疲劳性； 使用条件： 高温（500℃左右）、振动、常与尾气和外界环境接触； 制作要求： 高抗腐蚀性、耐高温、高抗氧化性、焊缝密闭性、焊缝抗震动疲劳性、足够的抗拉强度、美观等； 设计内容 一、选材：奥氏体不锈钢 1）选择依据 各种不锈钢的特性和用途 钢号 特性 用途 奥 氏 体 钢 30117Cr-7Ni-低碳 与304钢相比，Cr、Ni含量少，冷加工时抗拉强度和硬度增高，无磁性，但冷加工后有磁性。 列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、螺母、弹簧、筛网 301L17Cr-7Ni-0.1N-低碳 是在301钢基础上，降低C含量，改善焊口的抗晶界腐蚀性；通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度不足，保证钢的强度。 铁道车辆构架及外部装饰材料 30418Cr-8Ni 作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196℃~800℃）。 家庭用品（1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸），汽车配件（风挡雨刷、消声器、模制品），医疗器具，建材，化学，食品工业，农业，船舶部件 304L18Cr-8Ni-低碳 作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304刚相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力优秀；在未进行热处理的情况下，亦能保持良好的耐蚀性，使用温度-196℃~800℃。 应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器，建材耐热零件及热处理有困难的零件 304Cu13Cr-7.7Ni-2Cu 因添加Cu其成型性，特别是拔丝性和抗时效裂纹性好，故可进行复杂形状的产品成形；其耐腐蚀性与304相同。 保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。 304N118Cr-8Ni-N 在304钢的基础上，减少了S、Mn含量，添加N元素，防止塑性降低，提高强度，减少钢材厚度。 构件、路灯、贮水罐、水管 304N218Cr-8Ni-N 与304相比，添加了N、Nb，为结构件用的高强度钢。 构件、路灯、贮水罐 31618Cr-12Ni-2.5Mo 因添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工硬化性优（无磁性）。 海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备；照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母 316L18Cr-12Ni-2.5Mo 低碳 作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。 316钢的用途中，对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。 32118Cr-9Ni-Ti 在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀；适合于在430℃-900℃温度下使用。 航空器、排气管、锅炉汽包 保护气的选择与使用： 使用正确的保护气体种类和数量是进行奥氏体不锈钢焊接时的关键因素。它们也是避免碳析出的重要方法。通常，氩气是焊接不锈钢，特别是焊接薄尺寸材料时的首选保护气体。对于比较厚的材料，可再氩气中添加少量的氢气可以增加移动速度。当某种使用场合需要将焊件完全焊透时，通常会使用背吹法（用保护气体覆盖焊缝的背面）。在进行奥氏体不锈钢的钨极气体保护焊时需要考虑是否使用气体透镜。在进行6.4mm或更薄材料的焊接时更要考虑这一点。气体透镜能更加平稳的在钨极、电弧和熔池周围分布保护气体，以实施良好的冷却作用。若使用了气体透镜，维持适当的保护气体延后气流可以保护焊缝免受杂质的玷污。在焊接时，每10A的焊接电流应使用1S的延后气流。保护气的使用应该在引弧前送气，焊接结束时应该在熄弧后才停止送气。 焊枪与送丝角度： 钨极材料选择及使用： TIG所用的钨极，国内主要使用纯钨极、釷钨极、铈钨极，也有其他钨极。出了纯钨极意外的其他钨极都有辐射性，铈钨极的放射性较小。铈钨极是在纯钨极的基础上加入铈的氧化物制作而成。钨极末端的形状对钨极使用寿命和焊接质量都有很大影响，其末端可以是尖的、半球的等形式。为了达到最好的效果，钨极尖端应该磨成点状，应为这样的形状可以使焊接电流更加容易的转移到基体金属上，并形成比较平稳的电弧。为了避免玷污造成电弧飘移，需要在金刚石或氮化硼砂轮