weldox900钢的焊接工艺设计毕业设计

ELDX900 钢的焊接工艺设计毕业设计ELDX900 钢的焊接工艺设计毕业设计焊接技术及自动化专业毕业设计李家旭一前言ELDX 系列钢板是瑞典 SSAB 钢铁公司开发生产的超高强度钢,集高强度与可焊性、长寿命于一身,在国内得到了较快的发展应用主要应用范围：压力钢管、采矿设备、矿用自卸车体和汽车起重机、帆船龙骨、大的拱梁、斗铲的顶边的框架和主要的高韧性部等领域。产品改造后工作出色，重量的减轻减少了产品的总重量，从而减少了设备的维修费用和维修的时间，因此提高了生产率。焊接是影响低合金调质高强钢应用至关重要的因素,本题就是针对于高强钢ELDX900 钢进行焊接工艺设计。二ELDX900 钢的性能及应用概述ELDX900 钢的化学成分（见表 1）表 1 材料的化学成分化学成分 SinPSr0NiuTiN 质量分数017021139000900010230004960010040003于其合金元素总含量低于%，ELDX 为低合金高强钢。2ELDX900 钢的力学性能ELDX900 钢的抗拉强度101Pa,屈服强度940Pa，断后伸长率13。3ELDX900 钢的焊接性能ELDX900 钢的合金含量低，碳当量低，从而可用任何普通的电弧焊方法，就可将其焊在普通结构钢板上。在焊接时，我们所要求的目标是在焊接接头处获得较好的强度和良好的韧性。根据国际焊接学会推荐的碳当量公式E=+n/6+（u+Ni）/1+（r+V）/，我们可以知道，随着碳当量的增加,钢材的焊接性回变差,当 E 值大于 04%06%时,冷裂纹的敏感性将增大,焊接时需采取预热施焊后保温缓冷，并进行消除应力热处理。考虑到产品的结构特点和生产实际情况，我们采用焊条电弧焊打底，药芯焊丝 2 焊盖面。与焊条电弧焊相比，药芯焊丝 2 焊具有电弧的热输入集中、焊接电流密度大、焊接热变形小、生产效率高及焊缝成形好等明显优势。4ELDX900 钢的用途ELDX900 钢产品改造后工作出色，重量的减轻减少了产品的总重量，从而减少了设备的维修费用和维修的时间。主要应用于矿山机械、桥梁、铁路、汽车起重机等重载领域，如压力钢管、采矿设备、矿用自卸车体和汽车起重机、帆船龙骨、大的拱梁、斗铲的顶边的框架和主要的高韧性部等领域。三ELDX900 钢焊接试验及试验方法碳当量法根据国际焊学会推荐的碳当量公式：E=+n/6+（u+Ni）/1+（r+V）/我们可以了解到 ELDX900 的 e=04，当碳当量大于04时，则热影响区热影响区粹硬倾向性大，焊接时易产生冷裂纹。因此在焊接之前应采取预热措施，焊后保温缓冷，并进行消除应力热处理。2T 形接头抗裂性试验（1）试及试验参数参照 GB/T467，1-1984斜坡口焊接裂纹试验方法自行设计了 T 形接头试进行裂纹敏感性试验。1 厚 ELDX900 钢板抗冷裂试验组合形状及尺寸，腹板两侧各 7 长，加工成形 60破口，中间 100 长加工 60斜形坡口。翼板与腹板间隙为 2，用方形拘束快固定，焊接方法为 AG 焊，焊接工艺见表 2，保护气体为 80Ar+202，试验环境温度 2，相对湿度为 6。表 2 焊缝焊接工艺参数含焊接电流 I/A 电弧电压 U/V 焊丝伸出长度 L/焊接速度v/2602820（2）试验结果试经过 48 小时后进行裂纹的检验和解剖，采用着色探伤法进行表面裂纹检查。试验焊缝横面经研磨、化学试剂侵蚀、冲洗干燥后置于体式金相显微镜下放大 10 倍进行金相价差，在室温 2裂纹率为 10及 13，在余下三种试验温度下，试的表面裂纹率均为 0，金相检查结果表明，室温条下试验焊缝底部有疑似裂纹存在，未见进步一扩展倾向，预热 0、7及 100，试没有冷裂纹产生。四ELDX900 钢焊接工艺在产品的实际焊接过程中，由于产品的结构复杂，焊接方法多种多样。焊接接头存在较大的拘束度，局部应力集中，因此在焊接操作时必须制定严格的工艺规程。以焊接板厚-7，不开坡口的 ELDX900 钢，其工艺如下。1 焊接方法 ELDX900 钢碳含量为 017%，属于低碳调质钢，AG 焊是最合适的焊接方法，并且 Ar 与 2 的联合保护可防止合金元素烧损，有利于得到性能良好的焊接接头。2 焊接材料超高强度钢由于强度提高，钢材塑性、韧性相应下降。如果仍采用等强原则，选用高组配的焊接接头，焊缝的韧性不容易保证，将可能导致由于焊缝金属韧性不足引起低应力脆性破坏。因此高强钢焊接应采用等韧性原则，选择焊缝韧性不低于基体金属的低组配焊接接头比较合理。采用低强的焊缝金属并不总是意味着焊接接头的强度一定低于母材。根据多年来的焊接接头力学性能试验经验，只要焊缝金属的强度不低于母材的 87%，仍可保证接头与母材等强。ELDX900 钢选用 12 的 ER120S-G 焊丝进行焊接。3 焊前准备所有焊缝焊前必须保证焊道干燥、清洁，除掉其中表面的油、水、锈和防锈漆。坡口及坡口周围1020 范围内必须清理干净，不得有影响焊接质量的铁锈油污水和涂料等异物。对于重要焊缝，在焊缝两端应设置尺寸合适的引弧板和引出板。在不能使用引弧板和引出板时，应注意防止在引弧处和收弧处产生焊接缺陷；焊丝在使用前进行检查，其表面应无锈垢，油污，水分；保护气体应保持干燥。4 焊接工艺参数表三焊接工艺参数板厚（）焊接层数电流（A）电压（U）焊接速度（/in）保护气流（L/in）-73 打底焊 110-16018-2420-312-20 盖面焊 200-24022-283-41-2 清根层 200-24022-283-41-2 焊前预热及焊后热处理对于 ELDX900，但板厚小于 20 时，不要求预热，板厚在 20-30 时，预热温度为 100-12板厚在 30 以上，预热温度为 12-10所以-7 板焊接不需预热。进行焊后热处理是为了减少焊接残余应力，高强钢经常在焊态下使用,焊后一般不进行焊后热处理，热处理会使接头的某些力学性能下降，如：冲击韧度等。只有在设计规则有特殊说明时，方应进行焊后热处理。但应注意其焊后热处理温度不能超过其调质回火温度。6 焊缝检验如为关键焊缝，板厚小于 6，宜用射线照相方法进行探伤，当被测焊的板厚大于6，可用超声波探伤方法检验，但对于在 6-8 之间的焊，用由从业时间超过 3 年的检验人员完成检验。7 焊接缺陷及控制措施由于 ELDX900 钢碳含量较低、n 含量较高，而且对S、P 含量的控制也较严格，因此热裂纹倾向较小，焊后容易产生冷裂纹。避免裂纹出现的办法有：焊前预热母体材料；确保焊接面的清洁与干燥；选择含氢小的焊料；通过良好的焊接顺序与工作的合理匹配减少收缩内应力。8 焊接工艺焊接工艺卡单位：xx 机电职业技术学院工程名称：工艺卡编号：01 部位（）名称：I 形坡口平焊接头焊接设备型号：G-400TX 执行标准：焊接方法：AG 生产方式单生产材料：ELDX900 钢厚度级别：接头型式：平焊接头接头型式简图：平焊接头焊接位置：水平固定焊接顺序：1-2-3 预热及中间热处理：无焊后热处理：无焊接材料及要求：规格：焊前准备：所有焊缝焊前必须保证焊道干燥、清洁，除掉其中表面的油、水、锈和防锈漆。坡口及坡口周围 1020 范围内必须清理干净，不得有影响焊接质量的铁锈油污水和涂料等异物。对于重要焊缝，在焊缝两端应设置尺寸合适的引弧板和引出板。在不能使用引弧板和引出板时，应注意防止在引弧处和收弧处产生焊接缺陷；焊丝在使用前进行检查，其表面应无锈垢，油污，水分；保护气体应保持干燥。技术要求：坡口采用机械加工，坡口保持平整不得有裂纹、分层、夹渣物等缺陷，坡口边缘 20处应呈金属光泽，不得有油脂、油漆、涂层等污物；注意事项：1、焊前清理是否符合要求；2、焊接电极选用是否取用正确，夹头是否过热；焊接层数焊接方法填充金属电流电压（U）焊接速度（/in）型号直径（）极性大小（A）1AG 焊 ER120S-G（rabfilF1000）12 直流反极性110-16018-2420-32AG 焊 ER120S-G（rabfilF1000）12 直流反极性200-24022-283-43AG 焊 ER120S-G（rabfilF1000）12 直流反极性200-24022-283-4焊缝检查：焊后按规范对焊缝进行外观检查，不得有裂纹、咬边、气孔、未焊透等缺陷，对有缺陷的焊缝及时返修。编制审批日期 XX-11-2 五结语（1）在 ELDX900 的钢焊接过程中，要严格按焊接工艺要点和焊接工艺参数进行焊接，使产品焊接质量达到设计要求；（2）超高强度钢结构制作虽然存在一定的难度，但只要合理地选择焊接方法及工艺参数