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精品文档河南工程学院金属焊接性考查课专业论文0Cr25Ni20熔焊焊接性分析学生姓名： 学 院： 机械工程学院 专业班级： 材控1441 专业课程： 金属焊接性 任课教师： 2017年5月15日2欢迎下载。0Cr25Ni20熔焊焊接性分析前言：0Cr25Ni20为奥氏体不锈钢。奥氏体不锈钢焊接性良好，但若焊材选用不当或行街顺序不妥活焊接参数不规范，也会产生问题。奥氏体不锈钢焊接常用方法：钨级氩弧焊（主要适用于0.5-3mm薄板及小径薄壁管）、焊条电弧焊（主要用于板厚大于1mm的焊件）及埋弧焊（适用6-50mm厚板结构）。奥氏体不锈钢焊接主要工艺特点：1.晶间腐蚀：当晶间附近金属含铬量质量分数低于12%时，就会失去抗腐蚀性能。2.热裂纹：包括焊缝的纵横向裂纹、弧坑裂纹、打底焊根裂纹和多层焊层间裂纹等，尤其是含镍量搞的奥氏体不锈钢更易产生。一般焊接热输入大，易破坏奥氏体不锈钢耐蚀性及易出现热裂纹，应慎用。摘要：0Cr25Ni20奥氏体不锈钢 焊接工艺1.0Cr25Ni20奥氏体不锈钢的焊接性分析奥氏体不锈钢的热膨胀系数较大，热导率较小，焊接过程中应采用较小的热输入。0Cr25Ni20奥氏体不锈钢易产生收缩变形，应在焊接坡口设计时缩小焊缝截面，V形坡口角度通常不大于60。0Cr25Ni20奥氏体不锈钢极易产生收弧热裂纹，必须严格控制焊接材料中的C、S、P等杂质含量，并确保焊材及待焊坡口表面的清洁。2.焊接材料的选择根据选用焊条与母材的等强原则及要求具有抗裂性的特点,我们选用A402或A407焊条,焊丝选用H0Cr25Ni20焊丝。为避免产生气孔,焊条使用前应进行1-5h的烘干,保温1h;为消除氢对焊缝质量的影响,钦钙型焊条烘干温度为250,低氢型焊条烘干温度为400。3.焊前准备根据钢板厚度和结构形式,用机械加工、等离子切割方法进行下料和坡口加了。对接接头厚度超过3mm时需开破口,对返修的焊缝应对其进行表面着色探伤或试压的方法确定缺陷的位置,以便彻底消除焊接缺陷,即采用角向磨光机对缺陷进行打磨,裂纹尖端处打磨出圆角至平滑过渡,打磨完毕后开a=(6O士5)的V形坡口。为避免焊接时碳、氢及其他介质对焊缝质量的影响,焊前将焊缝两侧20-30mm范围内用丙酮擦净;并涂白垄粉,以避免飞溅损伤金属。用氨弧焊时必须擦亮焊丝除去焊丝表面杂质或者清洗干净;为保证反面成型良好,内部必须冲氢气,进出口采取适当方法封好,加强内口焊缝的保护;大直径管子可采用衬垫,以保证冲氨效果。焊机选择:手弧焊采用旋转式直流焊机(如AX7-300)、逆变焊机(ZX7-500STG)、硅整流焊机(如ZXG-50。);氢弧焊机可采用水冷和风冷式焊机,使用99.9%的氢气以保证焊接和冲氢的需要。4.工艺评定试验4.1焊前准备依据JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定的要求，准备评定用试板材料为0Cr25Ni20，尺寸为600mm125mm12mm，试样2件。坡口形式及组对间隙如图1所示。坡口加工采用刨边机完成，应将坡口表面清理干净。为防止焊接飞溅污染，坡口两侧各100mm范围内涂上白垩粉。图1坡口形式及组对间隙4.2焊工技能鉴定依据锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规则的规定，对焊工进行考试，取得不锈钢焊接项目：GTAW-IV-1G-3-02 SMAW-IV-1G(K)-9-F4后，方可进行焊接。4.3焊接操作要点要严格控制道间温度，后道焊缝要在前道焊缝冷却到60以下再焊。因收弧时易产生弧坑裂纹，所以要填满弧坑，然后将电弧引向熔池后端的焊缝尾部，待弧坑填满后熄弧。4.4焊接工艺参数经过焊接工艺评定试验和现场应用，总结出较为合适的焊接工艺参数见表1。表1焊接工艺参数4.5焊缝质量检验4.5.1焊缝外观检查焊缝与母材过渡圆滑，表面成形美观，无表面裂纹、咬边、气孔等缺陷。4.5.2焊后无损检测评定用试板在外观检查合格后，进行100%X射线探伤，应不低于检测标准JB4730-1994压力容器无损检测级合格，其结果全部为级片。4.5.3力学性能试验依据JB4708-2000钢制压力容器焊接工艺评定的要求，对试板进行取样试验，其拉伸、弯曲试验结果均合格。4.5.4晶间腐蚀试验为验证0Cr25Ni20不锈钢焊接接头的耐腐蚀性能，按照GB4334.5-2000不锈钢硫酸(硫酸铜腐蚀试验方法进行试验，弯曲后的试样在10倍放大镜下观察外表面，未因晶间腐蚀而产生裂纹。5.焊接工艺0Cr25Ni20不锈钢具有良好的可焊性,只要正确的选用焊接工艺就能获得质量满意的焊接接头,确保内表面或反面要求成型良好。(1)为了防止焊接接头在450-850温度范围内停留时间过长而产生晶间腐蚀,防止接头过热而产生热裂纹,焊接时要采用快速焊以减少焊接线能量。在焊接工艺方面,可采用较小的焊接电流,快速、短弧、多层焊、加大冷却速度以减少熔池过热和偏析,增加抗裂性,待先焊一层完全冷却后(层间温度小于60)再进行下一道焊缝焊接。或采用强制冷却法,以尽量减少焊接接头在危险温度区的停留时间,则不致形成贫铬区。焊条最好不作横向摆动,一次焊成的焊缝不宜超过焊条直径的3倍,运条要稳,收弧时要填满弧坑。(2)由于此类不锈钢的导热性不到碳钢的1/3,而且电阻率比碳钢大得多(约4倍),焊接时产生的电阻热较大,焊后焊件的变形也较大。所以焊接电流值应比同直径的碳钢焊接时要降低20%左右,否则焊接时由于焊条药皮发红而失去保护,无法进行焊接。各种位置的焊接电流选择见表2。表2各种位里焊接电流的选择(3)为了尽量避免焊缝重复加热,一般不宜采用多层焊,如需多层焊,每焊完一层需彻底清除熔渣,并对焊缝进行仔细检查,确无缺陷并且等到前层焊缝冷却到小于60,再进行下一层焊接,腐蚀介质接触的焊缝尽量最后焊接。(4)不得在焊件上随便引弧,地线应紧密与焊件接触,以免损伤焊件表面,影响耐腐蚀性能。(5)有条件的尽量采用氨弧焊打底,焊接电弧长度以1-3mm为佳,当焊接电流为50-150A时氨气流量为810L/min,当焊接电流为150-250A时氮气流量为12-15L/min,并具有一定的防风和换气措施;焊接时尽量保持工艺参数的稳定。6.实施焊接6.1坡口制备施焊前，坡口边缘20mm内母材应无裂纹、重皮、坡口破损及毛刺等缺陷。坡口尺寸符合图样要求。6.2组对焊件在组对前应将坡口表面及附近20mm范围内的母材（内、外壁）的油、漆、污垢等清理干净，直到呈现金属光泽，并用丙酮清洗坡口。另外，管材焊件组对时应做到内壁（根部）平齐，焊件组对的间隙应符合图样要求。6.3焊接（1）选用耐蚀性、耐热性、抗裂性能较好的E310Mo16（GB/T9831995A412），焊接前焊条应按焊条使用说明书进行烘焙。（2）定位焊后应检查各个焊点质量，如有缺陷，应立即清除，重新进行定位焊。定位焊焊缝长度2030mm，间距150300mm。（3）施焊中，应特别注意接头和收弧的质量，引弧时应将熔池填满。多层多道焊的接头应错开，严格控制层间温度低于60，层间用钢丝刷清理干净。（4）焊接采直流反接，焊接参数如表3所示。表3焊接参数（5）在操作上，应采用低热输入窄焊道快速焊接，无需横向摆动，每层焊道厚度3mm，收弧要慢并填满弧坑。然后用钢丝刷对焊道进行彻底清理。6.4检验焊后经对所有焊缝进行100%渗透探伤，100%合格。7.焊接接头检验(1)焊缝外观检查：焊缝与母材圆滑过渡，焊缝成型良好；焊缝及热影响区无裂纹、未熔合、夹渣、弧坑和气孔等缺陷。(2)射线检测：焊接接头经X射线探伤仪检测，焊缝质量符合GB3323-2005规定的级要求。(3)力学性能试验：拉伸试验2件，抗拉强度分别为584MPa和597MPa，断口位置分别为焊缝边缘和焊缝中心，按GB50236-98标准评定，断口缺陷合格；横向面弯、背弯2件，结果完好。试验检查结果符合实际应用要求。8.结论通过对0Cr25Ni20不锈钢焊接性能的分析,制订合理的焊接工艺,严格实现焊接操作规程,采用手工电弧焊或氢弧焊进行焊接,得到了性能优良的焊接接头,经试漏及表面着色探伤均无泄漏现象,有效地控制了裂纹、气孔等缺陷的产生,保证了施工及检修质量,确保了设备装置的正常运行。参考文献：1 曾乐