不锈钢薄板(件)焊接方法及工艺设计

1、西安工业大学北方信息工程学院综合实验论文题目：不锈钢薄板（件）焊接方法及工艺设计系专别业机电信息系金属材料工程班级B070211姓名田鹏学号B导师郑曙阳王鑫年月日摘要304L 不锈钢(ASTM标准) 为奥氏体不锈钢, 属于超低碳级不锈钢, 具有良好关键词: 奥氏体不锈钢; 晶间腐蚀; 危险温度区; 焊接线能量目录1绪论3前言3实验方案及实验方法4实验材料4304L不锈钢的特性和焊接工艺参数4304L不锈钢焊接工艺特点42.31晶间腐蚀及应对措施42.32层间未熔合的解决方法42.33采用专用氩弧焊机, 克服引弧夹钨和收弧缩孔42.34采用单侧连续送丝方式42.35采用小热量输入、小电流快速焊5

2、焊接设备5焊前准备6注意事项7力学性能试验8金相组织分析9结果与讨论104结论11参考文献12致谢13附录1前言当今随着石油、化工、医药及其它工业的不断发展,对耐腐蚀性的设备需求越来越多, 更多的不锈钢设备在化工企业得以广泛应用, 特别是 18- 8 型奥氏统的工艺管道均为不锈钢管,18-8Cr13在加热时无相变,因此不能通过热处理强化。只能以提高钢的耐腐蚀性能进行热在常温下获单相奥氏体组织，使钢具有最高的耐腐蚀性能。实验方案及实验方法实验材料304LASTMD60 mm 6 D60 mm 6 mm焊接中易发生的缺陷, 并介绍采取的预防措施。304L奥氏体不锈钢 304L 对应我国的标准是 0

3、0Cr19Ni10, 其主要化学成分和机械性能见表 1。304L1/3,电阻率约为碳钢的5 倍, 线膨胀系数比碳钢约大50%, 密度大于碳钢。奥氏体不锈钢焊条大体分为酸性钛钙型和碱性低氢型两大类：低氢型不锈钢焊条的抗热裂性较高, 但成型不如钛钙型焊条, 于不锈钢存在众多与碳钢不同的特性, 其焊接工艺规范也与碳钢有所不同,对于304LD60mm 6mm) 我们采用的焊丝为ER308L表2304L不锈钢焊接工艺特点2.3 1 晶间腐蚀及应对措施晶间腐蚀是在腐蚀介质作用下, 起源于金属表面的晶界并且沿晶粒边界深陷:Cr 是奥氏体不锈钢中具有耐腐蚀性的基本元素, 当Cr 含量低于12%时, 就304L

4、 不锈钢在焊接过程中存在焊接危险温度区间( 为 8501。当温度达到这一范围时, 奥氏体中过饱和的碳向晶界处迅Cr23C6)体中的扩散速度很慢, 来不及向晶界扩散, 这样就大量消耗了晶界处的铬,使晶界处含铬量降低到小于12%, 这时晶界就失去了耐腐蚀能力。如果温度低于450850度极快, 而且铬在奥氏体中的扩散速度也很快, 故不能造成晶粒边界处贫铬, 因而也不会发生晶间腐蚀。为防止304L 不锈钢在焊接过程中耐腐蚀性能下降, 可以采取以下几点措施:(1)焊接时在管道内部进行充氩施工, 并且确保根焊时充氩浓度达到92%间腐蚀。(2)焊接时采用小电流, 快速焊, 降低焊接线能量, 缩短奥氏体不锈钢

5、450850 ) 的停留时间, 防止晶间腐蚀。(3)热处理的焊缝, 在焊接后可以进行快速冷却, 使焊缝温度低于450, 防止晶间腐蚀。2.3 2 层间未熔合的解决方法相对于碳钢, 不锈钢在熔化后黏度大, 流动性差, 容易形成层间未熔合等缺陷。为此在焊接时相应地增大焊缝坡口角度, 便于熔敷金属流动,通常坡口角度为755提高熔敷金属的流动性。2.3 3 采用专用氩弧焊机, 克服引弧夹钨和收弧缩孔不锈钢焊接易产生引弧夹钨和收弧缩孔, 需要配备具有高频引弧和电流衰减特性的专用氩弧焊机, 高频引弧可以减少焊接夹钨, 电流衰减可以减少收弧缩孔。2.3 4 采用单侧连续送丝方式不锈钢焊接中, 对于焊口组对间隙较大的焊缝, 采用单侧连续送丝方式( 见图2) , 焊枪连续摆动, 焊丝只在一侧徐徐送入, 靠液态金属流动性与另一侧熔化母材结合, 这样可以防止根焊内部的单侧咬边问题, 改善内部成型。5 采用小热量输入、小电流快速焊窄不宜宽, 最好不超过焊丝直径的3倍, 这样焊缝冷却速度快,在危险温度区间焊接设备损失小，其工作电压仅 8-15焊前准备a 焊接坡口。不锈钢的焊接坡口一般与碳钢相同，但坡口间隙不能过小。因因此应执行有关规定而开坡口。b 合乎施焊标准的因素。c 1