容器制造中的焊接和热处理课件.pptVIP

四、容器制造中的焊接和热处理 焊接基本知识 焊接一般工艺要求 碳素钢和低合金钢的焊接 不锈钢的焊接 不锈钢复合钢的焊接 焊后热处理 （一）焊接基本知识 1、常用焊接方法介绍 （1）焊条电弧焊（手工电弧焊）（SMAW） 设备简单，便于操作，适用于室内外各种位置的焊接，可以焊接各种材料，应用十分广泛； 生产效率低，劳动强度大，对焊工的技术水平及操作要求较高。 （2）埋弧自动焊（SAW） 生产率比手工电弧焊高5～10倍，节省焊材，自动操作使焊接规范参数稳定，焊缝成分均匀，外型光滑美观，因而焊接质量良好、稳定； 设备比较复杂昂贵；由于电弧不可见，因而对接头加工与装配要求严格；焊接位置受到一定限制，一般总是在平焊位置焊接。 （3）氩弧焊 非熔化极，熔化极（TIG，MIG） 手工，半自动，自动； 适于焊接各种钢材、有色金属及合金，焊接质量优良；便于实现全位置自动化焊接；热量集中，熔池较小，焊接速度较快，热影响区较小，工件焊接变形较小；电弧稳定，飞溅小，成形美观，适于双面成形。 氩气成本较昂贵，氩弧焊的设备和控制系统比较复杂，钨极氩弧焊的生产效率较低。 （4）CO2气体保护焊（GMAW） CO2气体，混合气体（富氩） 成本低，效率高，质量好，操作性能好； 控制或操作不当时，容易产生气孔。焊接设备比较复杂。二氧化碳气体保护焊在压力容器制造中可用于焊接低碳钢、低合金钢结构 （5）等离子弧焊（PAW） （6）电渣焊（ESW）：用于大厚度件的纵缝立焊 （7）窄间隙焊（narrow-gap）：用于大厚度件的环缝焊接 （8）气电立焊（EGW）：用于中厚板以上的纵缝立焊 （9）带极堆焊（BESW）：用于表面耐蚀层堆焊 2、焊缝与焊接接头 “焊缝”是指焊件经焊接后所形成的结合部分 焊接接头包括：焊缝、熔合区、热影响区 （二）焊接一般工艺要求 1、焊接环境条件 风速：手工焊≤10m/s，气保焊≤2m/s 相对湿度：≤90% 焊件温度：≥－20℃ 焊件温度为0~－20℃时，将始焊处预热到15℃以上 无雨雪环境 焊材贮存库相对湿度：≤60%， 温度：≥5℃ 2、焊接工艺要求 禁止在非焊接部位引弧和收弧 受压元件角焊缝的根部应保证焊透 控制线能量不超过评定合格值 控制层间温度 双面焊应清理焊根 每条焊缝应尽可能一次焊完 （三）碳素钢和低合金钢的焊接 1、焊接性能 碳素钢 低合金钢：普通低合金钢、低合金高强钢、低合金耐热钢（Cr- Mo）、低合金低温钢（Ni） 主要问题：冷裂纹，再热裂纹 冷裂纹三要素：扩散氢，淬硬组织，拉伸应力 Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15 Ceq0.4％，焊接性优良； Ceq=0.4~0.6％， 淬硬倾向增大， 需预热、缓冷等； Ceq0.6％， 属较难焊的钢材。 2、焊接方法：各种 3、焊材选择原则 碳素钢、普低钢和低合金高强钢：力学性能 Cr- Mo耐热钢：化学成分 低温钢：化学成分和低温韧性 异种钢接头：就低的原则 4、焊接工艺：降低冷却速度 预热温度：由焊接性试验确定 层间温度：不低于预热温度 焊接参数：由焊接工艺评定确定： 焊接电流、焊接电压、焊接速度、线能量(热输入) 缓冷，后热处理（250～350 ℃） （四）不锈钢的焊接 1、焊接性能 用于耐腐蚀、高温、低温 主要问题： 奥氏体不锈钢：晶间腐蚀：晶间析出Cr23C6，造成局部贫铬 热裂纹：低熔点共晶聚集，拉伸应力 马氏体、铁素体不锈钢：冷裂纹，脆化 2、焊接方法：常见方法 3、焊材选择原则 同种接头：化学成分 不同奥氏体不锈钢异种接头：化学成分就低的原则 不同马氏体、铁素体不锈钢异种接头：化学成分就低的原则 提高焊缝耐腐蚀性：超低碳，添加稳定化元素（Ti、Nb） 奥氏体不锈钢与碳素钢、低合金钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢： 25Cr-13Ni（309型），25Cr-20Ni（310型） 4、焊接工艺 马氏体、铁素体不锈钢：与低合金钢相类似 奥氏体不锈钢：快速冷却（与低合金钢相反） 不预热，层间温度≤150℃， 小线能量，多层多道焊， 背面充氩保护 药芯焊丝的应用 （五）不锈钢复合钢的焊接 马氏体（铁素体）不锈钢复合钢，奥氏体不锈钢复合钢 焊材选择：基层和复层：按其本身选焊材 过渡层： 选25Cr-13Ni或25Cr-20Ni型焊材 坡口形式：坡口加工应采用机械加工；若用等离子，则复层朝上。 预热：按总厚度确定 定位焊：只允许焊在基层上 焊接顺序：基层→过渡层→复层