焊接实训报告

1、焊接结构设计实训报告材料工程学院 金属材料专业B13822XXXXXXXXXXXXX完成时间2016.11.17指导教师姓名XXXXXXX指导教师职称XXXXX“材料结构设计实训”任务书1. 焊接结构设计准备在教师指导下阅读设计任务书，根据任务书的要求讲解焊接工艺的设计思路和过程。2. 学生设计焊接工艺规程学生对教师给定的典型焊接结构的焊接工艺性进行分析，阅读有关资料，进行相关的工艺计算, 完成焊接变形与控制的计算，并设计接头形式、选择焊接方法、焊接材料和焊接工艺参数等，绘制焊 接结构草图。3. 学生编写设计说明书一份要求有目录、设计任务书、工艺规程、焊接结构图及参考资料等。4. 指导教师查错

2、学生根据教师的检查改正错误，查找原因等。学时分配表：序号实践内容学时分配（天）学时（天）备注讲课实践其它1任务书讲解，准备相关资料0.50.5讲解2焊接接头结构和工艺设计，焊接 变形与控制的计算33指导3编写焊接工艺规程0.50.5指导4编写设计说明书0.50.5指导5对设计总结、验收、答辩0.50.5答辩合计513焊接结构设计实训是在完成焊接理论教学课程后，进行的综合运用所学基本知识和技能的一个非常重要的教学环节。通过课程设计, 可以培养学生解决焊接生产实际问题的能力， 检验学生对所学基本知识 的综合运用能力；使学生进一步了解典型焊接结构（压力容器）的基本 知识及相关焊接工艺，掌握焊接结构的

3、整体设计、焊接工艺规程、焊接 工艺卡的编制要领；最终使学生具有根据生产实际独立制定焊接结构焊 接工艺的能力。1焊接结构的概述直径为800mm壁厚为10mm勺闪蒸罐（图4-1 ），壳体材质为0Cr18Ni9，其主要承压焊缝的焊接工艺见表1-1。表1-1缓冲罐焊接工艺焊缝编号焊缝位置焊接方法焊接材料1A1、B1壳体纵、环缝双面SMAWA102B2壳体合拢焊缝GTAW打底SMAW盖面TGF-308LA102C1-C4D1-D4接管与平焊法兰角焊缝接管与壳体角焊缝SMAWA102E1支座与壳体焊接角焊缝GMAW（CO2 焊）TFW-308L闪蒸罐简介闪蒸罐工作原理及系统组成 高效闪蒸干燥风机是气流干燥

4、设备的一种，干燥介质为热空气。工作原理为:热由干燥器底部 切向进入， 产生旋转风场，湿料自螺旋输送器（或其它方式输送），进入干燥器后，首先承受搅拌 器的机械粉碎，在离心，剪切，碰撞的作用下，物料被微料化，旋转的热风与经给料机落下的湿物料 接触 , 使湿物料表层迅速干燥，由于旋转叶片的机械冲击和高速旋转热气流的吹击作用，使物料在浮 动状态下产生剧烈撞击、剪切和摩擦，粘结在一起的物料被松散并迅速干燥。物料受桨叶的轴向推力 和旋转气流切线风力的作用， 在干燥器内瞬间完成干燥过程 （在数秒钟以内 ） 。已干燥的粉料随气流进 入旋风分离器（有的干燥器没有）和布袋捕集器，成品经星型卸料器卸去，而尾气则经引

5、风机排出， 干燥机系统。闪蒸罐的应用闪蒸干燥机在轻工、化工、食品、医药、冶金、建材等行业中，对各种不同粒度的含湿粉粒物 料的干燥起着关键作用。由于其占地面积小，能连续生产，可靠性好，自动化程度高。干燥过程全封 闭，对环境无污染。且能够利用焙烧烟气作为干燥热源，提高热量利用率。2005 年，分子筛车间在CENTUM扩能改造中引建了两套旋转闪蒸干燥系统。采用 DCS 进行控制，安装的是日本横河公司的CS3000 系统，每台旋转闪蒸干燥机的处理能力 1000kg/h（ 绝干基 ） 。进料灼减: 67%（湿基 wt） ，出料 灼减: 25%（湿基 wt） 。该装置建造后平稳运行，达到生产要求。闪蒸罐的

6、材料奥氏体不锈钢简介0Cr18Ni9 不锈钢作为不锈钢耐热钢使用最广泛，用于食品用设备，一般化工设备，原子能用工 业设备。通俗的讲 0Cr18Ni9 不锈钢就是 304不锈钢板， 0Cr18Ni9 不锈钢就是 321，一个是国标， 个是美标。 321 是因为原来冶炼技术不好，无法降低碳含量才研制的，现在因冶炼技术的提高，超低 碳钢冶炼已经很平常，所以 321 有被淘汰的趋势。目前 321 的产量已经很少了。只有一些军工还在使30%以上。由于此钢具有奥氏体结用。0Cr18Ni9钢（AISI304）是奥氏体不锈钢，是在最初发明的18-8型奥氏体不锈钢的基础上发展演变的钢种，该钢是不锈钢的主体钢种，

7、其产量约占不锈钢总产量曲 构，它不高强度的目的。钢的奥氏体结构赋予了它的良好冷、热加工性能、无磁性和好的低温性能。 奥氏体不锈钢特点及焊接性1. 奥氏体不锈钢的特性，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能，冲压弯曲等热加工 性好，无热处理硬化现象，无磁性。浴缸、汽车配件、医疗器2. 奥氏体不锈钢的用途，家庭用品、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、 具、建材、化学、食品工业、农业、船舶部件。3. 奥氏体不锈钢的化学成份， 0.030 磷 P ：w 0.035伸长率 5 5 ( % )40碳 C : 0.07 硅 Si : 520 屈服强度 d 0.2 (MPa)205断面收缩率 e （ % ）

8、60 硬度：W 187HBS;W gOHRCW 200HV5. 奥氏体不锈钢的金相组织，组织特征为奥氏体型。6. 奥氏体不锈钢的热处理（1）固溶处理；其目的是使碳化物充分溶解并在常温下保留在奥氏体中，从而在常温下获单相奥氏 体组织，使钢具有最高的耐腐蚀性能。固溶处理的加热温度一般均较高，在1050-1100C 之间， 并按含碳量的高低作适当调整。由于 18-8 不锈钢导热性很差，不仅要通过预热后再进行淬火加热 而且在固溶处理 （ 淬火加热 ） 时的保温时间要长。固溶处理时，要特别注意防止增碳。因为增碳将会增 加 18-8 钢的晶间腐蚀倾向。冷却介质 ， 一般采用清水。固溶处理后的组织一般是单相

9、奥氏体, 但对含135HBS左有钛、铌、钼的不锈钢，尤其当是铸件时 ，还含有少量的铁素体。固溶处理后的硬度一般在 右。（2）除应力退火；为了消除冷加工后的残余应力，处理在较低的温度下进行。一般加热至250-425C，经常采用的是300-350C。对于不含钛或铌的钢不应超过450C,以免析出碳化铬而引起晶间腐蚀。 为了消除焊接后的残余应力 ， 消除钢对应力腐蚀的敏感性 ， 处理一般在较高的温度下进行。 加热温度一般不低于 850Co冷却方式，对于含有钛或铌的钢可直接在空气中冷却；对于不含有钛或 铌的钢应水冷至 500C以后再在空气中冷却。TiC和NbC减少（3）稳定化处理；为了防止钛和铌的奥氏体

10、不锈钢在焊接或固溶处理时，由于 而引起耐晶间腐蚀性能降低 , 需将这种不锈钢加热到一定温度后 （ 该温度使铬的碳化物完全溶于奥氏 体，而TiC和NbC只部分溶解）再缓冷。在冷却过程中，使钢中的碳充分地与钛和铌化合，析出稳定的TiC和NbC而不析出铬的碳化物，从而消除18-8奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向，这种处理过程称之为稳定化处理。由上可知，奥氏体不锈钢用的热处理方式为固溶处理。焊接方法由于奥氏体不锈钢具有优良的焊接性，几乎所有的熔焊方法和部分压焊方法都可以焊接。但从 经济、实用和技术性能方面考虑，最好采用焊条电弧焊、惰性气体保护焊、埋弧焊和等离子焊等。1. 焊条电弧焊厚度在2mm以上的不锈钢板

11、仍以焊条电弧焊为主，因为焊条电弧焊热量比较集中，热影响区小，焊接变形小；能适应各种焊接位置与不同板厚工艺要求；所用wiki 设备 /wiki简单。但是，焊条电弧焊对清渣要求高，易产生气孔、夹渣等缺陷。合金元素过度系数较小，与氧亲 和力强的元素，如钛、硼、铝等易烧损。因氩气2. 氩弧焊 有钨极弧焊和熔化极氩弧焊两种， 是焊接奥氏体不锈钢较为理想的焊接方法。保护效果好，合金元素过度系数高，焊缝成分易于控制；由于热源较集中，又有氩气冷却作用，其焊 接热影响区较窄，晶粒长大倾向小，焊后不需要清渣，可以全位置焊接和wiki 机械 /wiki 化焊接。缺点是设备较复杂，一般须使用直流弧焊电源，成本较高。件

12、和填充焊丝的一种焊接方法。它具有两个显著的特点： 一是它的电极是用钨或者钨基合金制作而成， 它是在惰性气体的保护下， 利用钨电极与工件间产生的电弧热熔化焊 焊接时保护气体从嘴中喷出，在电弧周围形成气体保护层隔绝空气，TIG 焊是英文字母 Tungsten Inert-Gas Welding 的简称。它的中文名称是钨极惰性气体保护焊。 这种焊接方法从其名称上可知， 二是采用惰性气体做保护气氛。以防止其对钨极、熔池及邻近的热影响区的有害影响，从而获得高强度。也不TIG 焊的主要特点： 1）惰性气体有极好的保护作用，它本身既不与金属发生任何化学反应， 溶解于高温金属中，使得焊接过程熔池的冶金反应容易

13、控制。对于一般易氧化、氮化的活泼金属、高 熔点的黑色金属都能进行焊接，应用面很广泛。 10A ）仍然稳定燃烧，填充焊丝是通2）电弧在氩气中燃烧非常稳定，在小的焊接电流情况下（过电弧间接加热，所以适用于薄板及全位置焊接，也是实现单面焊双面成形的理想焊接方法。3 ）由于填充焊丝不通过焊接电流，不存在熔滴过渡问题，焊接过程没有飞溅，焊缝成形美观。4 ）氩气在焊接过程中仅仅只是单纯的保护隔离作用，因此对工件表面状态要求较高。焊件在焊前 要进行表面清洗，除去灰尘等杂质。5 ）钨极承载电流的能力有限，过大的电流会引起钨棒的熔化和蒸发，其微粒有可能进入熔池而出 现夹钨，所以 TIG 焊焊接速度受钨棒的限制，

14、故焊接速度较小，生产率较低。6 ） TIG 焊采用的氩气纯度较高，通常要求达到99.8%以上，且氩弧焊机又较复杂，因此 TIG 焊成本较高。7 ）氩弧受周围气流影响较大，不适宜在室外和有风处进行操作。 TIG 焊接方法的适应范围， TIG 焊 可用于几乎所有金属和合金的焊接，但由于其成本较高，通常多用于铝、 镁、钛、铜等有色金属以及不锈钢的焊接。我选用的焊接焊接方法是钨极氩弧焊打底，手工电弧焊填充盖面母材 Base Metal材质：0Cr18Ni9与 0Cr18Ni9Specification type and grade to Specification type andgrade类别号组别

15、号与类别号组别号P-Groupto P-Group壁厚范围：10Thickness Range管径范围：AllPipe Dia. Range填充金属Filler Metal牌号TrademarkER70S-GAWS号AWSA5.18ER70S-6组别号F- A-规格Size2.0mm焊接位置Position对接焊缝位置：A1 , B1 , B2 角焊缝位置：一Po sition of GrooveP osition of fillet焊接方向：一Welding P rogression气体保护Gas保护方式Type气体类 型Gas(es)气体 成份Mixure气体流 速FlowRate气保惰性

16、Ar正57L/Min电特性 Electrical Characteristics 电流类型和极性：直流反接Current Type & Polarity 最大线能量：_Max. Heat Int put气保惰性Ar反8 10L/Min预热 Preheat最小预热温度：Min. P reheat Temp.最大层间温度：50 C焊后热处理 Post Weld Heat Treatment温度范围：610700CTemp erature Range处理时间：30OtherNonmetal焊接工艺评定报告闪蒸罐焊接工艺的评定焊接工艺规程WPS版次Rev.血O 日 期 Date支持 的焊接工艺评定号：

17、 A53-B- 60x4 焊接工艺：SMAW+TIG Welding Process(s)WVQ-1326Supp orting PQR焊接方法：手工 自动 半自动 机械Typ e(s)Manual Automatic Semi-Auto Machine接头型式Joints接头设计：Y形坡口Joints Design 垫板(有/无)：无Backing (Yes/No) 垫板材料：属Backing material Nonfusing Metal非金属金属非熔金Metal70。其它Max. Inter pass Temp.Time Range焊接 层次WeldLayers焊接方 法Process

18、填充金属Filler Metal电特性 Electrical焊接速度TravelSp eed备注Remarks牌号Trademark直 径Dia.电流Amp.Range电压Volt RangeA1 , B1SMAWE308-16 3.29010021221826B2GTAW打底SMAW盖面TGF-308LA102 2.4 4.01001801201303046222320251218空白焊接工艺卡单位名称：工艺卡编号：AQ-WPS-001电（火焰）特性：层号焊焊接道方法焊条（丝）电流范围（气体压力）电压范围（V）（焊炬型 号、焊嘴号码）焊接速度范 围（mm/min）其他型（牌）号直径（mm极性

19、乙炔 （MPa 电流（A）氧气（MPa A1B11双面SMAWE308-163.2直流反接90100212218-26B2GTAW打 3底SMAW盖面TGF-308LA1022.44.0直流正接直流反接100180120-13030-46222320-3012-18C1 -C4D1 -D45SMADWE308-162.5直流反接5010015-2212-18E11 GMAW （CO2 焊）TFW-308L1.2直流反接180-22025-3519-28气体：保护气体Ar流量57L/min背面保护气体Ar流量810L/min后拖保护气体CO2流量10-18L/min钨极型号与尺寸：Wce-202

20、.5送丝速度范围：/其他：/为期一周的实训结束了，我通过此次实习，自己一下子学到了不少知识， 懂得了许多做人做事的道理，也懂得了时间的可贵，人生在于努力与进取，人生的 道路有如逆水行舟不进则退。我在收获经验的同时，还收获了许多阅历，收获了一 些成熟，在这次实训当中，我不仅培养了独立思考的能力，在其他的能力上也都有 所提高。在这同时，我也学会了很多实用的方法，在以后的工作当中都用得上，这 次实训真的是受益匪浅啊，以后面对社会的时候，我要吸取这次实训的经验教训， 我也要不断的学习与实践，再学习，再实践。以后在工作岗位中要勤于思考，主动 动手动脑，有很多时候，是不会有人告诉我们一步步该怎么做的。都需

21、要我们自己 去弄懂，需要自己一点点的努力，所以我们的每一步都需要独立思考的。其中也许 会遇到很多的困难，我们在这个时候除了寻找帮助，最重要的还是自己去思考，心 中要相信自己，这样才能闯出一片天地，人的一生不可能都是一帆风顺的，只有勇 敢去面对人生中的每一个困难，才能走出精彩的人生，这让我更清楚地感到了自己 肩上的重任，看清了自己的人生方向，更要有一种平和的心态和不耻下问的精神， 以后不管遇到什么事都要去思考，都要多听别人的建议，都要对自己所做事去负责了。纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行，在这短短的四周里，让我深深的感觉到自 己在实际应用中所学专业知识的匮乏，让我真正领悟到学无止境这句话的含义，而 老师在我们实训时所讲的，都是课本上没有而对我们又非常实用的东西，这又给我 们的实训增加了浓墨淡彩的光辉，此外，老师还特意带我们去石岛重工的工厂里去