16-第二章-切割和焊接三

第二章 切割和焊接（三）第一节 切割和焊接 （二）常用焊接材料的选择及焊接设备1.焊接材料的选用 （2）焊条选用的原则1）考虑焊缝金属的力学性能和化学成分。对于普通结构钢，应选用熔敷金属抗拉强度等于或稍高于母材的焊条；对于合金结构钢要求合金成分与母材相同或接近。在焊接结构刚性大、接头应力高、焊缝易产生裂纹的不利情况下，应考虑选用比母材强度低一级的焊条。当母材中碳、硫、磷等元素的含量偏高时，应选用抗裂性能好的低氢型焊条。（2）焊条选用的原则2）考虑焊接构件的使用性能和工作条件。对承受动载荷和冲击载荷的焊件，可选用塑、韧性指标较高的低氢型焊条。对接触腐蚀介质的焊件，选用不锈钢类焊条或其他耐腐蚀焊条。（2）焊条选用的原则3）考虑焊接结构特点及受力条件。对结构形状复杂、刚性大的厚大焊件，应选用抗裂性好、韧性好、塑性高、氢裂纹倾向低的焊条。如低氢型焊条、超低氢型焊条和高韧性焊条。4）考虑施焊条件。当焊件的焊接部位不能翻转时，应选用适用于全位置焊接的焊条。对受力不大、焊接部位难以清理的焊件，应选用对铁锈、氧化皮、油污不敏感的酸性焊条。（2）焊条选用的原则考虑生产效率和经济性。在满足要求时，应尽量选用酸性焊条。对焊接工作量大的结构，应尽量选用高效率焊条，如铁粉焊条、重力焊条、底层焊条、立向下焊条和高效不锈钢焊条等。为了保障焊工的身体健康，尽量采用酸性焊条。【例2017-单选题】 焊接工艺过程中，正确的焊条选用方法为（ ）。A.合金钢焊接时，为弥补合金元素烧损，应选用合金成分高一等级的焊条B.在焊接结构刚性大、按头应力高、焊接易产生裂纹的金属材料时，应选用比母材强度低一级的焊条C.普通结构钢焊接时，应选用熔敷金属抗拉强度稍低于母材的焊条D.为保障焊工的身体健康，应尽量选用价格稍贵的碱性焊条网校答案：B（三）焊接接头、坡口及组对1.焊接接头的分类及基本类型焊接接头的基本类型可归纳为5种，即对接接头、T形（十字）接头、搭接接头、角接接头和端接接头，如图2.1.2所示。2.荣焊接头与坡口熔焊接头的坡口形状。可分为基本型、混合型和特殊型三类。1）基本型坡口。主要有：I型坡口；V型坡口；单边V型坡口；U型坡口；J型坡口等。2）组合型坡口。组合型坡口。由两种或两种以上的基本型坡口组合而成。主要有Y形坡口、 VY形坡口、带钝边U形坡口、双Y形坡口、双V形坡口、2/3双V形坡口、带钝边双U形坡口、UY形坡口、带钝边J形坡口、带钝边双J形坡口、双单边V形坡口、带 钝边单边V形坡口、带钝边双单边V形坡口和带钝边J形单边V形坡口等，如图2.1.4所示。3）特殊形坡口。主要有：卷边坡口；带垫板坡口；锁边坡口；塞、槽焊坡口等。 【例2018-多选题】特殊型坡口主要有（ ）。A.卷边坡口B.塞、槽焊坡口C.带钝边U形坡口D.带垫板坡口网校答案：ABD4.管材的坡口、组对与焊接（1）管材的坡口。主要有3种：I型坡口、V型坡口和U型坡口。1）I型坡口。适用于管壁厚度在3.5mm以下的管口焊接。2）V型坡口。适用于中低压钢管焊接，坡口的角度为6070，坡口根部有钝边，厚度为2mm左右。3）U型坡口。适用于高压钢管焊接，管壁厚度在2060mm之间。坡口根部有钝边，其厚度为2mm左右。三、焊接过程质量检验 （一）焊接前检验 （1）母材和焊材。 （2）零部件主要结构尺寸。 （3）组对质量。 （4）坡口清理检查。 （5）焊接前的确认。（二）焊接中检验（三）焊后后检验1.外观检验（1）焊缝表面。1）焊缝表面的形状尺寸及外观质量应符合设计要求，设计无要求时应符合现行国家有关标准。2）焊缝表面不允许存在的缺陷包括裂纹、未焊透、未熔合、表面气孔、外露夹渣、 未焊满等。（2）几何尺寸。容器焊接后应检查几何尺寸，包括同一端面最大内直径与最小内直径之差、椭圆度、 矩形容器截面上最大边长与最小边长之差等。2.无损探伤四、焊接热处理热处理是通过加热和冷却固态金属的操作方法来改变其内部组织结构，并获得所需金属的物理、化学和力学性能的一种工艺。热处理一般由加热、保温和冷却三个阶段组成的。 （一）常用热处理方法安装工程施工中的热处理一般分为焊前预热和焊后热处理两部分。2.焊后热处理焊后热处理应在外观检查和规定的无损检测合格后进行，对容易产生焊接延迟裂纹的钢材，焊后应及时进行焊后热处理。焊后热处理主要有退火、回火、正火及淬火工艺。 2.焊后热处理根据钢材的加热温度、保持时间及冷却状况可分为完全退火、不完全退火、去应力退火三种。（1）钢的退火工艺1）完全退火。完全退火是将钢件加热到临界点Ac3（对亚共析钢而言，是指珠光体 全部转变为奥氏体、过剩相铁素体也完全消失的温度）以上适当温度，在炉内保温缓慢冷却的工艺方法。其目的是细化组织、降低硬度、改善加工性能、去除内应力。完全退火适用于中碳钢和中碳合金钢的铸、焊、轧制件等。2）不完全退火。不完全退火是将钢件加热到临界点Ac1Ac3或Acm之间适当温度，保温后缓慢冷却的工艺方法。其目的是降低硬度、改善切削加工性能、消除内应力。常用于工具钢工件的退火。3）去应力退火。去应力退火是将钢件加热到临界点Ac1以下适当温度，保持一定时 间后缓慢冷却的方法。其目的是为了去除由于形变加工、机械加工、铸造、锻造、热处理及焊接等过程中的残余应力。对于焊接钢件，一般其加热温度为500550。保温时间为24h。（2）钢的正火工艺正火是将钢件加热到临界点Ac3或Acm以上适当温度，保持一定时间后在空气中冷却， 得到珠光体基体组织的热处理工艺。其目的是消除应力、细化组织、改善切削加工性能及洋火前的预热处理，也是某些结构件的最终热处理。其目的是消除应力、细化组织、改善切削加工性能及淬火前的预热处理，也是某些结构件的最终热处理。正火较退火的冷却速度快，过冷度较大。经正火处理的工件其强度、硬度、韧性比退火高，而且生产周期短，能量耗费少，故在可能情况下，应优先考虑正火处理。【例2016-单选题】将钢件加热到热处理工艺所要求的的适当温度，保持一定时间后在空气中冷却，得到需要的基本组织结构。其目的是消除应力、细化组织、改善切削加工性能。这种生产周期短、能耗低的热处理工艺为（ ）。A.正火B.完全退火C.不完全退火D.去应力退火网校答案：A【例2017-单选题】焊后热处理工艺中，与钢的退火工艺相比，正火工艺的特点为（ ）。A.正火较退火的冷却速度快，过冷度较大B.正火得到的是奥氏体组织C.正火处理的工件，其强度、硬度较低D.正火处理的工件，其韧性较差 网校答案：A（3）钢的淬火工艺淬火是将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却，发生马氏体转变。其目的是为了提高钢件的硬度、强度、和耐磨性，多用于各种工模具、轴承、零件等。（4）钢的回火工艺回火的目的是调整工件的强度、硬度、韧性等力学性能，降低或消除应力，避免变形、开裂，并保持使用过程中的尺寸稳定。回火按不同的加热温度可分为：1）低温回火。主要用于各种高碳钢的切削工具、模具、流动轴承等的回火处理。2）中温回火。使工件得到好的弹性、韧性及相应的硬度，一般适用于中等硬度零件、弹簧等。3）高温回火。即调质处理，主要用于重要结构零件。 钢经调质处理后不仅强度较高，而且塑性、韧性更显著 超过正火处理的情况。【例2014-单选题】工件经处理后可获得较高的力学性能，不仅强度较高，而且塑性、韧性更显著超过其他热处理工艺，主要用于重要结构零件的调质处理，此种热处理方法为（ ）。A.高温回火B.中温回火 C.正火D.去应力退火网校答案：A【例2015-单选题】为了使重要的金属结构零件获得高强度、较高弹性极限和较