16MnR钢板厚12mm二氧化碳焊焊接工艺评定及焊接工艺

1、16MnR钢（板厚 12mm）二氧化碳焊焊接工艺评定及焊接工艺 母材的分析（ 1）钢号： 16Mn（2）性能： 16MnR是普通低合金钢，是锅炉压力容器专用钢。它的强度较高， 塑性韧性良好，有较好的力学性能和工艺性能。（3）交货状态：热轧或正火（4）化学成分：如表一所示化学成分C（%）Si(%)Mn(%)Cr(%)P(%)S(%)Ni(%)含量0.130.190.200.601.201.600.300.0300.0200.305）力学性能：如表二所示抗拉强度屈服点伸长率屈服强度470620N 2 315 221%345Mpa 焊接工艺试验采用药芯焊丝 CO2气体保护焊单面焊双面成形工艺， 具有

2、一定的难度。 我们 进行了大量的焊接工艺试验，并确定了合理的工艺参数。1、 焊接设备及焊前准备设备采用唐山松下产业机器有限公司生产的 KR 500 半自动气体保护焊 机。试验用母材为 16Mn（R12）钢板。焊材采用天泰生产的符合标准 E70T 1 （ 1.6 ）药芯焊丝，采用直流反接。保护气体为 CO2，流量控制在 1520 。坡口型式参照 GB985 88气焊、手工电弧焊及气体保护焊基本形式与尺寸 进行加工。坡口采用刨边机完成。坡口表面及两侧各20，应将水、铁锈、油污、积渣和其它有害杂质清理干净。形坡口，坡口间隙2 5，钝边高度为 1。2、 工艺参数对焊缝成形及性能的影响（ 1） 焊接电流

3、焊接电流增加则焊丝熔化量增加， 焊缝宽度加大， 余高加高。 同时因电弧热 量增加，向母材的输入热增加，导致熔深也增大。( 2) 焊接电压 电弧电压的大小影响焊接过程的稳定性， 焊丝金属熔滴过渡形式， 焊缝金属 的氧化和飞溅等。电弧电压增加，熔宽明显增加，熔深略有减少，但增加焊缝金 属的氧化和飞溅， 降低焊缝的力学性能。 电压和电流必须适当配合， 才能获得良 好的工艺性能。( 3) 焊接速度 焊接速度直接影响焊道的外观形状。 焊接速度增加可使焊道宽度及熔深都随 之减小，而且焊焊成型变凸。焊接速度加快，还易导致熔渣包复不全，焊缝外观 变差。相反，焊接速度过慢，不但使焊道变宽，余高加高，熔深加深，而

4、且容易 造成熔融金属在电弧之前与母材相接触，导致熔合不良等缺陷 。(4) 焊丝伸出长度 焊丝伸出长度对电弧的稳定性、 熔深均有一定的影响。 伸出长度越长， 电阻 热越大，预热作用越强， 电弧越不稳定且飞溅越大， 容易引起未焊透和未熔合等 缺陷。焊丝伸出长度越小，若送丝速度不变时，将提高焊接电流。另一方面。也 影响观察电弧，影响焊工操作。(5) CO2气体流量 药芯焊丝 CO2气体保护焊对接焊时， CO2气体流量的大小， 应根据焊接电流、 焊接速度、焊丝伸出长度、喷嘴直径来选择。3 、经过焊接工艺评定试验和生产现场应用，总结较为合适的焊接工艺参数， 如表三：焊丝直径 mm层次焊接电流 A焊接电压

5、 U气体流量 L m层间温度1.6123028181501.6其余27032201504、操作要点： 引弧时，采用引弧板，以便于引弧。打底焊时，确保容透，打底焊结束后， 要将焊缝清渣处理，防止夹渣。填充焊时注意层间温度，保持在150左右，且填充焊时，电流要比打底焊稍高。盖面焊，坡口 2mm左右，确保一次盖过。5、注意事项：（1）电源、气瓶、送丝机、焊枪等连接方式参阅说明书。（ 2）选择正确的持枪姿势：a 身体与焊枪处于自然状态，手腕能灵活带动焊枪平移或转动。b 焊接过程中软管电缆最小曲率半径应大于 300m/m焊接时可任意拖动焊枪。c 焊接过程中能维持焊枪倾角不变还能清楚方便观察熔池d 保持焊

6、枪匀速向前移动，可根据电流大小、熔池的形状、工件熔和情况调 整焊枪前移速度，力争匀速前进。6、焊缝外观检查焊缝成形美观，圆滑过渡，表面无缺陷。7、焊缝内在质量检查（1）无损检测对接焊缝进行 100的射线检查，应不低于 JB4703 94压力容器无损检测 中级合格。其结果全部为级片。（ 2） 力学性能检验按 JB4708 2000钢制压力容器焊接工艺评定的要求，对试样进行取样试验， 其拉伸、弯曲、冲击试验均合格。8、结论（1） 药芯焊丝 CO2气体保护焊焊接 16MnR钢板，单面焊双面成形工艺，焊缝美 观，生产效率更高，质量更稳定。（2） 通过试验，焊后不用清渣，提高了生产效率，焊接质量又优良，

7、降低了产 品的成本并获得较好的经济效益。9、参考文献：1 、邹增大主编 焊接材料、工艺及设备手册 北京化学工业出版 社 20122 、吴树雄主编 焊丝选用指南 北京 化学工业出版社 20083 、韩国明主编 焊接工艺理论与技术第 2 版 机械工业出版社 2009焊接工艺评定指导书单位名称 安徽机电职业技术学院焊接工艺指导书编号 19 日期 2013.10 焊接工艺评定报告编号 19 焊接方法 焊条电弧焊 机械化程度（手工、半自动、自动） 手动简图：（接头形式、坡口形式与尺寸焊条、焊道布置及顺 序焊接接头：组别 II-1 相焊及 钢号 16MnR 相焊 角焊缝 不限角焊缝 不限 角焊缝 不限坡口

8、形式 带钝边的 V 型 衬垫（材料及规格） / 其它10.5- 不限0- 不限母材：类别号 II 组别号 II-1 与类别号 II 标准号 / 钢 号 16MnR 与标准号 / 厚度范围： 母材：对接焊缝 10.5- 不限 管子直径、壁厚范围：对接焊缝 焊缝金属厚度范围： 对接焊缝 其它：耐蚀堆焊金属化学成分（ %）PSiMnCrNiMoTiNb0.160.601.350.110.040焊接材料：焊材类别焊丝焊材标准GB- T983填充金属尺寸焊材型号焊材牌号其他/其他：焊接位置：对接焊缝位置 平焊 焊接方向：（向上、向下） / 角焊缝位置： / 焊接方向：（向上、向下） /焊后热处理： 温度

9、范围（） / 保温时间（ h）/预热：预热（）（允许最低值） 室温 层间温度（）（允许最高值） 150 保持预热时间 / 加热方式 /保护气体：气体种类 混合比 流量 （L/min ） 保 护 气 / / / 尾部保护气 / / / 背面保护气 / / /电特性：电流种类： 直流 极性： 反接 焊接电流范围（ A）： 130-150电弧电压（ V）： 20-30（按所焊位置和厚度，分别列出电流和电压范围，记入下表）焊道/焊层焊接方法焊接电流电弧电压（V）焊接速度（cm/mi）n线能量（kJ/cm）极性电流（ A）1二保焊反130-14020-2520-2282二保焊反140-15025-302

10、2-2510钨极类型及直径 /喷嘴直径（ mm） /熔滴过渡形式 /焊丝送进速度（ cm/min）： /技术措施： 摆动焊或不摆动焊： 摆动 摆动参数： / 焊前清理和层间清理：焊前磨削清理背面清根方法： 碳弧气刨单道焊或多道焊（每面） ： 多道焊 单丝焊或多丝焊： / 导电嘴至工件距离（ mm） /锤击： /其他： /编制日 期审 核日批日 期准期安徽机电职业技术学院焊接工艺评定报告编号 焊 接 方 法 手工 接头简图：（坡口形式、尺寸、衬板、每种焊接方法或焊接工艺、焊缝金属厚度）19 焊接工艺指导书编号 二氧化碳气体保护焊19机械化程度（手工、半自动、全自动）母 材： 材料标准：GB/T9

11、83钢 号：16MnR-类、组别号：VII 与类、组别号 VII厚 度：14mm直 径：其 他：填充金属：焊材标准：GBT983焊材牌号：焊材规格：焊缝金属厚度：6其 他：-1相焊热处理温度（） ：保温时间（ h）：保护气体：气体种类混合比流量（ L min）保 护 气 CO21525尾部保护气 背面保护气 焊后热处理：电特性： 电流种类： 极 性： 钨极尺寸： 焊接电流（） ： 焊接电压（） ： 其 他：直流正极性13022焊接位置： 对接焊缝位置： 角焊缝位置：平焊 方向：（向上、向下）（向上、向下）技术措施： 焊接速度（ cm/m 摆动或不摆动： 摆动参数：in ）：20 方向：摆动预热：预热温度（）层间温度（）其 他多道焊或单道焊（每面） ： 多道 多丝焊或单丝焊：其 他：拉伸试验 试验报告编号 19试样编号试样宽度（）试样厚度（）横截面积（ 2）断裂载荷（KN）抗拉强度（MPa）断裂部位和特征13914444.4热影响区23914440.5热影响区弯曲试验 试验报告编号19试样编号试样类型试样厚度 （）弯心直径 （）弯曲角度（ 0）试验结果1面弯1424180合格背弯1424180合格2面弯142