【工艺技术）厚壁容器制造工艺特点.doc

PAGE （工艺技术）厚壁容器制造工艺特点 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u 1 绪 论1 2 16MnR钢的组织性能和焊接性2 2.116MnR钢的简介2 2.216MnR钢的组织性能2 2.316MnR钢的焊接性3 2.4材料介绍4 3 16MnR钢焊接过程中存在的问题及产生的原因7 3.116MnR钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。7 3.2消除应力裂纹8 3.3结晶裂纹8 3.4层状撕裂9 3.5热影响区性能的变化10 3.6影响低碳钢焊接性的其他因素10 4 制定焊接工艺及填写焊接工艺卡片12 4.1编制焊接工艺12 4.1.1接头与坡口的设计12 4.1.2坡口制备13 4.1.3焊接方法的选择13 4.1.4焊材的选用13 4.1.4焊接工艺参数14 4.1.5 焊接顺序15 4.1.6 焊前预热15 4.1.7 焊后热处理16 4.1.8 焊后检验17 5 焊接性试验18 5.1 母材的化学成分分析18 5．2 焊缝成分分析19 5．3 焊缝断口分析19 5．3．1 宏观分析20 5．3．2 微观分析20 5．3．2结果分析22 5．3．3夹杂物引起焊缝冲击值偏低的机理分析22 5．3．4 夹杂物的形成机理23 5.5总结23 6 焊接工艺评定25 结 论26 致 谢27 参考文献28 1绪论 近几年，许多工程和成套设备中，会遇到较多厚板焊接结构件的制作，例如钢厂台上设备中的回转台、轧制线上的大型梁、柱，锻压设备中横梁、滑块、工作台等，大量的板厚都在100～300之间，材质为16MnR或Q235，这些厚板结构件现场使用环境恶劣，要承受很大的冲击载荷，有的工作环境温度较高，还要求承受一定的热疲劳。为了提高经济效益，加强生产进度以及降低成本，通过分析和研究焊接方法和工艺。 厚板焊接可以采用的焊接方法有很多。CO2气保焊、电渣焊、窄间隙焊，还有埋弧自动焊等等。 电渣焊虽然焊接效率高，但是其焊缝金属晶粒粗大，焊接接头容易脆化，因此在质量上难以满足要求。 窄间隙焊使用设备复杂，对装配质量要求高，对焊工素质、工艺要求严格，其变形控制量难以掌握。 埋弧自动焊在打底层焊接上存在清渣较难，焊前准备工作时间较长，焊接过程中焊缝对中难度大，,而且对平位置、长直焊缝才能体现它的高效率。对于形状复杂的焊缝，需要全位置焊接的焊缝，埋弧自动焊无法施焊。 CO2焊由于熔池小、热影响区窄，因此焊后工件变形小，焊缝质量好，并且焊道整齐，焊道接头少。焊丝熔化速度快，生产效率高(焊接速度一般大于30m/h),操作简单，成本较低，并且二氧化碳气体来源广，价格低。另外，因其为明弧焊可以看清电弧和熔池情况，便于掌握和调整，并且抗氢气孔能力强，对油锈敏感低，操作性能非常 16MnR钢是我国目前制造压力容器中采用最多的钢号。最常用于制造中低压的压力容器中、型的高压容器，特别是广泛用于制造液化石油气、天然气、液氨、氧气、氮气等球形储罐。16MnR具有良好的机械性能、可焊性和加工工艺性能。一般认为16MnR钢是屈服点为350MPa级的低合金中等强度钢，其可焊性是几种低合金钢压力容器专用钢中最好的一种。 因此，用CO2焊接16MnR厚板结构件的前景很大，非常使用。 216MnR钢的组织性能和焊接性 2.116MnR钢的简介 在板材里，属低合金系列。在低合金的材质里，此种材质为最普通的。Q345过去的一种叫法为：16Mn。 Q345是一种钢材的材质。它是低合金钢（C0.2%)，广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器等。Q代表的是这种材质的屈服，后面的345，就是指这种材质的屈服值，在345左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。 Q345A级，是不做冲击;Q345B级，是20度常温冲击;Q345C级，是0度冲击;Q345D级，是－20度冲击;Q345E级，是－40度冲击。在不同的冲击温度，冲击的数值也有所不同。 Q345的外部执行标准为：GB709，内部执行标准为：GB/T1591-9由于执行标准的原因，此种钢板允许负公差交货。 2.216MnR钢的组织性能 Q345钢属于低合金高强度结构钢，这种钢具有高强度，高韧性、良好的耐蚀性及良好的焊接性能和冷成型能力，其成分如表l所示。Q345钢一般在热轧状态下使用，它具有良好的综合力学性能、Q345低温时的韧性较好，一40℃时的冲击功大干等于27J。在有特殊需要时，如为了改善焊接区性能，可进行一次正火处理。Q345钢属16Mn系列钢种，~AA．-有良好的综合力学性能，低温冲击韧性，冷冲压性及切削性均好，可以制造大型船舶，铁路车辆，桥梁，管道等承受负荷的焊接结构，这就要求其不仅有好的力学性能，还要有好的焊接性。Q345钢焊接后焊缝的化学成分及焊接接头的力学性能见表2，从表中可以看