① 为了保证焊缝质量,需要什么措施
焊接从母材和焊条熔化到熔池的形成、停留、结晶,其过程发生了许多的冶金化学反应,这样就影响了焊缝的化学成分、组织、力学性能(强度、硬度、韧性和疲劳极限) 、物理和化学性能,因此,焊缝的质量好坏关系到焊件的质量好坏,会影响到焊件的使用性能。所以我们应该对如何提高焊缝的质量进行分析。
一、熔焊冶金机理
1. 氧化
熔池的体积很小,受电弧加热升温很快,温度可达2000 ℃或更高。在高温下氧气发生分解,成为氧原子,这样,其化学性质非常活泼,容易与金属和碳发生氧化反应,形成大量的金属氧化物和非金属氧化物,反应方程式如下:
Fe + O = FeO Mn + O = MnO
Si + 2O = SiO2 2Cr + 3O = Cr2O3
C + O = CO
这样,Fe 、Mn、Si 、C 等元素大量烧损,使焊缝金属含氧量增加,焊缝力学性能大大下降(如低温冲击韧性明显下降,引起冷脆,使得焊件在低温条件下的安全性降低) 。当焊缝凝固冷却后,FeO 转变为Fe3O4 ,它使焊缝金属的屈服极限、冲击韧度、疲劳极限。SiO2 、MnO 如果没有充足的时间上浮,则成为夹杂物。CO如果没有析出,则成为焊缝中气孔。这些夹杂物和气孔都会降低焊缝的性能。焊接高碳钢和铸铁时容易发生CO 气孔;焊接灰口铸铁时,由于碳、硅的烧损,冷却快,焊缝会成为硬脆的白口组织。
2. 熔池吸气
(1) 吸氮。由于受到高温的影响,氮气也要发生分解,形成氮原子,溶于液态金属中,在冷却过程中要发生相变(奥氏体转变为铁素体) ,氮在固溶体中的溶解度发生突降,最后以Fe4N 析出,由于Fe4N 呈片状夹杂物,虽然使得焊缝金属的硬度增高,但塑性下降。
(2) 吸氢。焊接接头表面附着的油、铁锈所含水分、焊条药皮中配用的有机物等,经高温分解产生氢,氢以原子的形式被液态金属所吸收。当温度降低时,过饱和的氢将从液态金属中析出,成为气孔。当焊缝凝固至室温时,过饱和氢原子扩散到微孔中结合成氢
分子。在微孔中氢的压力逐渐增大,使焊缝产生裂纹。高碳钢和合金钢容易产生氢裂。
3. 焊接应力
由于焊缝不能自由收缩而引起焊接应力,焊接应力可以引起变形,降低结构的承载能力,引发焊接裂纹,甚至造成结构脆断。
二、提高焊缝质量措施
为了保证焊接质量,在焊接过程中,通常采取下列措施:
1.脱氧及掺合金。为了补偿烧损的合金,提高焊缝的力学性能和物理化学性能,在焊条药皮中加入锰铁合金等进行脱氧、脱硫、脱磷、去氢、渗合金等,从而保证焊缝的性能。
Mn + FeO = MnO + Fe Si + 2FeO = SiO2 + 2Fe
MnO + FeS = MnS + FeO CaO + FeS = CaS + FeO
2Fe3P + 5FeO = P2O5 + 11Fe
生成的MnS、CaS、硅酸盐MnO. SiO2 和稳定的复合物(CaO) 3&8226;P2O5 不溶于金属,进入焊渣,最终被清理掉。
2. 焊前进行清理。对坡口以及焊缝两侧的油、锈及其它杂物进行清理;对焊条、焊剂进行烘干,可降低吸氢现象。
3. 合理的焊接顺序和焊接方向。先焊收缩量大的焊缝,以保证焊缝能够自由收缩;拼板时,先焊错开的短焊缝,后焊通直的长焊缝。另外,焊前预热、焊后锤击焊缝金属,使之延伸,可以减少焊接应力。
4. 形成保护气氛( 如CO2 、氩气等) ,限制空气侵入。
5. 控制电弧长度。因为电弧越长, 侵入的氧越多。
61. 对于重要的焊接结构,若焊接接头的组织和性能不能满足要求时,可采取焊后热处理(退火、回火、淬火) 改善焊接接头的组织和性能,同时也可以消除或减少焊接应力。
通过以上措施,可以提高焊缝的质量,同时也使得焊件的质量得到保证。
首先要确定母材的焊接方式,其次是看出现焊接不良的几率,如果普通422不可以,那就选用别的焊条,以及预热,用气焊枪就可以局部预热,并可进行焊后热处理进行应力消除,振动时效和超声冲击处理效果也不错,尤其超声冲击,应力消除率可大100%,就是投入大点,估计要15W左右吧!!!
② 对特种设备焊接材料应从哪几方面进行控制
特种设备焊材管理控制环节
在焊接材料管理这一控制环节中,有焊材采购、验收及复验、保管、烘干及恒温存放、发放与回收等控制点。
1 焊材采购
在采购订货焊材时,要注意根据压力空器焊接的需要,对通用标准附加更高的要求。2002年8月发布了JB/T4747《压力容器用钢焊条订货技术条件》在GB/T983、GB/T5117、GB/T5118的基础上,增加、提高和变更了若干技术要求。
2 验收与复验
(1) 质量证明书检验;
(2) 包装及外观检验;
(3) 焊材复验。
3 焊材保管
(1) 分区保管
焊材库应根据需要划分为“待检”、“合格”及“不合格”三个区域。若企业同时生产压力容器与一般钢结构产品,还应分划压力容器焊材及非压力容器焊材区,各区域要有明显的标记和分界。
(2) 入库登记
焊材库管理员应将验收合格的焊材进行入库登记。登记的内容包括:焊材的名标、牌号、规格、批号或炉号、内部移植代号、数量或重量、生产日期、入库日期、有效期、生产厂。
入库后管理员应建立相应的库存档案,应包括入库登记、质量证明书、验收检验报告、检查记录、发放记录等。
(3) 焊材库的焊材保管
焊材库室内温度应在5℃以上。室内应有温度计、相对湿度计、去湿机,当相对湿度较高时,应开机除湿,保持相对湿度不超过60%,库房管理人员应每天两次测量并记录焊材库的相对湿度。
库房内不得存放焊材以外的物品。焊材应存放在货架上,离墙离地的距离不少于300mm,并应分类码垛,每垛的种类牌号、规格、炉批号应一致。库存期间不得损坏原包装。
库房管理人员应定期对库存焊材进行检查,并将检查结果作书面记录,做到帐物相符,发现由于保存不当而出现可能影响焊接质量的缺陷时,应向材料责任工程师和有关职能部门反映并及时处理。
4 焊条、焊剂的烘干及恒温保存
焊材库应有足够的焊条、焊剂烘干及恒温存放的烘干箱、电热恒温箱,箱上均应有可靠而且经检定的温度控制、保温时间控制及显示装置。
焊材库管理员应根据车间预先提出的施工计划烘干焊条、焊剂,其品种、牌号、规格、数量应与计划一致。
焊材库管理员应严格按技术要求烘干和恒温存放条、焊剂,并如实做好焊材烘干记录。焊材烘干温度、烘干时间、恒温存放温度都应符合规定。烘干焊条时应防止骤冷聚骤热而导致焊条皮开裂脱落。不允许烘干温度、保温时间要求不同的焊材同炉烘干。焊材在烘干箱内或恒温箱内应有牌号、规格、炉批号或标记移植号的标志,以免混淆。
焊材管理中应特别重视防止焊材吸潮的问题。尽管出厂的焊材一般都严格包装,减少空气中水分的侵入,但除了密封的罐式包装以外,贮存中仍会有不同程度的吸潮,在使用前应时行烘焙。
不同品种的焊接材料要求不同的烘干温度和烘干时间,一般都在焊材说明书中有明确的规定,应按规定烘干。重复烘烤焊条的次数不宜超过2次,并作好“焊条、焊剂烘干记录”。
5 焊材的发放与回收
焊工凭焊材领用单到焊材库领取焊材,领用单应注明领用的焊材牌号、规格、数量及用于焊接的产品名称、工件号及焊接接头编号、领用人、领用日期。焊材库管理员应按计划核对领料单发放,并同时在领料单上填写焊材批号、领用时间及发放人签字,填写焊材领退记录。焊材领用情况要能跟踪追溯。领出的焊条超过4小时后,应退回重新烘干,用剩的焊条及焊条头亦应退回焊材库,不得留在焊接现场或放在焊工休息室、更衣箱、工具箱,焊条退回时,焊材库管理员应在焊材领用单和焊材领退记录中如实填写退回的焊材数量。回收后仍按原牌号、规格、批号存放保管,不得混淆。回收的焊条有药皮剥落或其它缺陷者,应剔除。回收的焊剂应筛分清除其中的渣壳、杂质及粉尘。烘干后重新使用时要加入不少于50%的新焊剂,并混合均匀。
焊材库保管员应作好“焊接材料发放台帐”的记录。
③ 高强度刚焊接时选择焊接材料的原则是什么焊后处理制度对选择焊接材料有何影
由于生产工艺中会有很多因素的影响,所以焊接材料在选择的时候要从多方面进行考虑。焊接材料的选择对于焊接的质量有着至关重要的作用,所以对于焊接材料的选择应该遵守以下的原则进行。1、要满足焊接的接头的使用性能。这个性能是包括多方面的,如:高温时的强度、冲击韧性、化学成分、硬度、常温是的强度等等。另外还应考虑到技术的标准和其他的一些特殊要求,比如:高温抗氧化性能、抗腐蚀性能、持久强度等等。在选择上一定要充分考虑到这些性能。2、要满足焊接接头的焊接工艺性能以及*工艺性能上的一些要求。焊接中,对于各种材料和结构,肯定是要进行一定的切削*和各种成型的工作,这些工序中包括冲压、车、刨、卷、弯等等。这就要要求焊接材料要具有切削性能、高温综合性更等等多方面的性能要求。焊接材料的选择及其工艺性能的好坏,竟直接影响到焊接的质量。这些性能的要求都是不可忽视的。 焊接材料工艺
④ 选择焊接结构材料时应遵循什么原则
首先明确自己母材的型号,再根据结构设计强度等级进行选配,当母材有多种型号时,要按低等型号选
⑤ 合金焊接时主要问题是什么,应采取什么样的预防措施
铜及铜合金焊接时主要问题:
1、铜的导热率大焊接热量易散失,容易产生未焊透与未融合等缺陷;
2、液态铜对氢溶解能力很大,因而容易形成气孔;
3、铜在高温下容易氧化生成氧化亚铜,氧化亚铜极易与铜形成共晶造成焊接裂纹;
4、合金成分蒸发主要是Zn.
预防措施:
焊接方法选择氩弧焊、气焊、手弧焊、埋弧焊、等离子焊;
焊接前清理焊缝,减少焊缝氢的引入;
焊接前预热或焊接过程中采用预热方式.用含硅焊丝配合含硼砂的溶剂,以阻碍Zn的蒸发.
⑥ 焊接实习中采用的安全措施
焊接实习中采用的安全措施:
1、作业人员必须经过专业培训,并且持证上岗。
2、现场作业人员必须具备一定消防安全知识,能熟练使用消防灭火器材。
3、作业时跟班领导一定要进行现场统一指挥,在现场将措施落实到位,并指定专人在现场检查和监督,发现问题及时汇报。
4、焊、割等设备的运输执行有关运输安全措施。氧气瓶、乙炔瓶在装卸、运输时不得同油脂、易燃、易爆物品同车,必须轻装轻放、绑扎牢固,防止滚动。氧气瓶上应装设防震胶圈,搬运前检查安全帽是否拧紧。
5、工作场所必须选择在安全地点,顶板鳞皮、片帮必须处理彻底,必要时设临时支护,在综采工作面作业必须将护帮打出去。
6、电焊、气割和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内不能有液压油、机油、棉纱、风筒等易燃易爆物品,应是不燃性材料支护,并应有供水管路,有专人负责喷水。上述工作地点应至少备有2个干粉灭火器和0.2m3灭火砂
7、作业之前利用清水对作业地点10米内煤尘、浮煤进行冲洗清理,气割、焊接结束后再次冲洗。
8、在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气割和喷灯焊接等工作时,必须在工作地点的下方用不燃性材料设施抵挡火星。
9、电焊、气割和喷灯焊接等工作地点,作业过程中要求安监员和瓦检员在现场监督检查,并且瓦检员每隔30分钟测一次瓦斯浓度,作业地点风流中瓦斯浓度大于0.5%时不得作业。
10、瓦斯浓度不得超过0.5%,只有在检查证明作业地点附近20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时,方可进行作业。
11、电焊和气割操作人员必须佩戴专用手套、焊帽或专用防护眼镜,衣领袖口必须全部扎紧。
12、所有使用电焊设备必须完好,接线符合完好标准。气割用具必须完好,气带接头连接处使用专用卡子固定可靠,不得用铁丝代替。
13、气割使用的氧气、乙炔瓶,间距必须保持在5米以上。
14、使用电焊、气割时一定注意不得损坏设备其他部分,电缆管线等易燃物品,要用不燃性材料保护好。
15、在设备上焊接时,必须小心注意,防止损坏轴承、衬套、齿轮箱、铰接点和电机等。
16、在设备、开关等物体上焊接时必须停电后方可焊接。
17、在皮带机上方焊接时,带面必须用不燃性材料进行保护。
18、焊机接地点绝对不要接在液压油缸的活塞杆上,因为电弧会在活塞杆上造成点蚀坑。
19、电焊、气割和喷灯焊接等工作完毕后,工作地点应再次用水喷水,并应有专人在工作地点留守检查1h,发现异常,立即处理。
20、电焊、气割和喷灯焊接等工作完毕后,相关设备、工具等不得存放在施工现场,必须全部回收升井。
⑦ 确保厚板焊接质量的常见措施和办法有哪些
1 厚板焊接工艺
由于材料为低合金结构钢,含有少量的合金元素,淬硬倾向大,焊接性差,焊缝中极易出现裂纹,因此厚板焊接是本工程的一大难题,为防止焊接缺陷的产生,除遵循上述“焊接通则”要求外,特制定如下工艺措施:
(1)焊接材料
①选择强度、塑性、韧性相同的焊接材料,并且焊前要进行工艺评定试验,合格后方可正式焊接,焊接材料选择低氢型焊接材料。
②CO2气体保护焊:选用药芯焊丝E71T-1或ER50-6。
CO2气体:CO2含量(V/V)不得低于99.9%,水蒸气与乙醇总含量(m/m)不得高于0.005%,并不得检出液态水。
③手工电弧焊时:选用焊条为E50型, 焊接材料烘干温度如下所示:
(2)焊前预热
①为减少内应力,防止裂纹,改善焊缝性能,母材焊接前必须预热。
②预热最低温度:
③T型接头应比对接接头的预热温度高25-50℃。
④操作地点环境温度低于常温时(高于0℃)应提高预热温度为15-25℃。
⑤预热方法
采用电加热和火焰加热两种方式,火焰加热仅用于个别部位且电加热不宜施工之处,并应注意均匀加热。电加热预热温度由热电仪自动控制,火焰加热用测温笔在离焊缝中心75mm的地方测温,测温点应选取加热区的背面。
(3)工艺参数选择
为提高过热区的塑性、韧性,采取小线能量进行焊接。根据焊接工艺评定结果,选用科学合理的焊接工艺参数。
(4)焊接过程采取的措施
①由于后层对前层有消氢作用,并能改善前层焊缝和热影响区的组织,采用多层多道焊,每一焊道完工后应将焊渣清除干净并仔细检查和清除缺陷后再进行下一层的焊接。
②每层焊缝始终端应相互错开50mm左右。
③层间温度必须保持与预热温度一致。
④每道焊缝一次施焊中途不可中断。
⑤焊接过程中采用边振边焊技术或锤击消除焊接应力。
在边焊边振过程中,可以延迟焊缝组织结晶,使焊缝中的H等有害杂质有更充足的时间逸出,从而降低焊缝金属含氢量及杂质偏析,减少裂纹及层状撕裂趋向;可使焊缝晶粒更加细化,提高焊接接头塑性和韧性,从而大大提高焊接接头的机械性能;焊缝金属在振动状态下结晶,可降低焊接应力,提高焊缝抗层状撕裂及抗疲劳能力。
⑥焊接过程要注意每道焊缝的宽深比大于1.1。
(5)采取合理的焊接顺序及坡口形式可降低焊缝内应力:
厚板接料尽量采取对称的X型坡口,并且对称焊接。
(6)后热:
后热不仅有利于氢的逸出,可在一定程度上降低残余应力,适当改善焊缝的组织,降低淬硬性,因此焊后立即将焊缝加热至200-250℃,并且保温时间不得小于1小时。
(7)外观质量控制:
焊缝加强高及过渡角的圆滑过渡可适当提高接头的疲劳强度,因此:
①对焊缝内部质量在焊后24小时按规定进行无损检测。
②对焊缝的外表面要进行磁粉探伤。
对焊缝外观进行打磨处理,不得出现加强高过高、焊缝咬边等缺陷。
(8)厚板焊接防止层状撕裂的措施
板厚方向承受焊接拉应力的板材端头伸出接头焊缝区;
工艺措施:
采用气体保护焊施焊,并匹配药芯焊丝。
消氢处理:
消氢处理的加热温度应为200-250℃,保温时间应依据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h、且总保温时间不得小于1h确定。达到保温时间后应缓冷至常温。
消氢处理的加热和保温方法按上述方法中规定执行。
采用边振动边焊接工艺:
在边焊边振过程中,可以延迟焊缝组织结晶,使焊缝中的H等有害杂质有更充足的时间逸出,从而降低焊缝金属焊量及杂质偏析,减少裂纹及层状撕裂趋向;可使焊缝晶粒更加细化,提高焊接接头塑性和韧性,从而大大提高焊接接头的机械性能;焊缝金属在振动状态下结晶,可降低焊接应力,提高焊缝抗层状撕裂及抗疲劳能力。
2 厚板焊接t8/5值及焊接规范控制
(1)厚板焊接存在的一个重要问题是焊接过程中,焊缝热影响区由于冷却速度较快,在结晶过程中最容易形成粗晶粒马氏体组织,从而使焊接时钢材变脆,产生冷裂纹的倾向增大。因此在厚板焊接过程中,一定要严格控制t8/5。即控制焊缝热影响区尤其是焊缝熔合线处,从800℃冷却到500℃的时间,即t8/5值。
(2)t8/5过于短暂时,焊缝熔合线处硬度过高,易出现淬硬裂纹;t8/5过长,则熔合线处的临界转变温度会升高,降低冲击韧性值,对低合金钢,材质的组织发生变化。出现这两种情况,皆直接影向焊接结头的质量。
(3)对于手工电弧焊,焊接速度的控制:在工艺上规定不同直径的焊条所焊接的长度,规定焊工按此执行,从而确保焊接速度,其它控制采用电焊机控制,从而达到控制焊接线能量的输入,达到控制厚板焊接质量之目的。
3 厚板加热方法
厚板焊接预热,是工艺上必须采取的工艺措施,对于本工程钢结构焊接施工采用电加热板预加热的方法。加热时应力求均匀,预热范围为坡口两侧至少2t,且不小于100mm
宽,测温点应在离电弧经过前的焊接点各方向不小于75mm处;预热温度宜在焊件反面测量。
经研究表明产生氢致裂纹要以下四项基本先决条件:
(1)敏感的微观组织(硬度是敏感度的一个粗略的指标)
(2)适当的扩散氢含量
(3)合适的拘束度
(4)适宜的温度
其中一项或几项是处于支配地位的,但这四项条件都必须具备才会产生氢致裂纹。防止氢致裂纹的实用方法就是预热,就是设法控制这些因素中的一项或几项。
一般来说有两种不同的方法来预估预热温度。根据大量的裂纹试验,提出一种基于热影响区临界值,就可消除氢致裂纹的危险。被认可的临界硬度可能是氢含量的函数。另一种预估预热温度的方法是基于控制氢。为弄清低温时的冷却速度即300℃~100℃之间的冷却速度的作用,已经通过高约束度下坡口焊缝试验确立了临界冷却速度,化学成份以及氢含量之间的关系。
通过上述的理论分析,经实践试验证明对于板厚不小于36mm的钢板预热温度达到120℃即可,对于t=60~70mm的钢板预热温度需达到150℃。
4 层间温度控制
(1)厚板为防止出现裂纹采取加热预热后,在焊接过程中应注意的一个重要问题,就是焊缝层间温度控制措施。如果层间温度不控制,焊缝区域会出现多次热应变,造成的残余应力对焊缝质量不利,因此在焊接过程中,层间温度必须严格控制。
(2)层间温度一般控制在200℃~250℃之间。为了保持该温度,厚板在焊接时,要求一次焊接连续作业完成。
(3)当构件较长(L>10米)时,在焊接过程中,厚板冷却速度较快,因此在焊接过程中一直保持预加热温度,防止焊接后的急速冷却造成的层间温度的下降,焊接时还可采取焊后立即盖上保温板,防止焊接区域温度过快冷却。
⑧ 焊接时低合金钢出现焊接问题应采取哪些措施,焊接方法,焊接工艺参数、焊接材料有哪些,是怎么焊前预热的
一、焊接时低合金钢出现焊接问题
强度级别较低的低合金高强钢,如300~400MPa级,由于钢中合金元素含量较少,其焊接性良好,接近于低碳钢。随着钢中合金元素的增加,强度级别提高,钢的焊接性也逐渐变差,出现的主要问题是:
1、热影响区的淬硬倾向 含碳时较少、强度级别较低的钢种,如09Mn2、09Mn2Si、09MnV钢等,淬硬倾向很小。随着强度级别的提高,淬硬倾向也开始加大,如16Mn、15MnV钢焊接时,快速度冷却会导致在热影响区出现马氏体组织。
2、冷裂纹 低合金高强钢焊接时,热影响区的冷裂纹倾向加大,并且这种冷裂纹往往具有延迟的性质,危害性很大。例如,材料为18MnMoNb钢壁厚 115mm 的一大型容器,由于预热温度不够,焊后在热影响区形成大量冷裂纹。
低合金高强钢的定位焊缝很容易开裂,其原因是由于焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快,这种开裂属于冷裂纹性质。
3、热裂纹 一般情况下,强度等级为294~392MPa的热轧、正火钢,热裂倾向较小,但在厚壁压力容器的高稀释率焊道(如根部焊道或靠近坡口边缘的多层埋弧焊焊道)中也会出现热裂纹。电渣焊时,若母材的含碳量偏高并含镍时,电渣焊缝中可能会出现呈八字形分布的热裂纹。
强度等级为800~1176MPa的中碳调质钢(如30CrMnSiA钢),焊接时热裂的敏感性较大。
4、粗晶区脆化 热影响区中被加热至 1100℃ 以上的粗晶区,当焊接线能量过大时,粗晶区的晶粒将迅速长大或出现魏氏组织而使韧性下降,出现脆化段。
13 试述低合金高强钢焊接时的主要工艺措施。
⑴预热 预热是防止裂纹的有效措施,并且还有助于改善接头性能。但预热会恶化劳动条件,使生产工艺复杂化,过高的预热温度还会降低接头韧性。因此,焊前是否需要预热以及预热温度的确定应根据钢材的成分(碳当量)、板厚、结构形状、刚度大小以及环境温度等决定。
⑵焊接线能量的选择 含碳低的热轧钢(09Mn2、09MnNb钢等)以及含碳量偏下限的16Mn钢焊接时,因为这些钢的冷裂淬硬、脆化等倾向小,所以对焊接线能量没有严格的限制。焊接含碳量偏高的16Mn钢时,为降低淬硬倾向,焊接线能量应偏大一点。对于含V、Nb、Ti的钢种,为降低热影响区粗晶脆化所造成的不利影响,应选择较小的焊接线能量。如15MnVN钢的焊接线能量应控制在40~45kJ/cm以下。
对于碳及合金元素含量较高而屈服点为490MPa的正火钢(如18MnMoNb钢等),因淬硬倾向大,应选择较大的焊接线能量,但当采用焊前预热时,为了避免过热倾向,可以适当地减少线能量。
⑶后热及焊后热处理 后热是指焊接结束或焊完一条焊缝后,将焊件立即加热至150~250℃范围内,并保温一段时间,使接头中的氢扩散逸出,防止延迟裂纹产生。
对于厚壁容器、高刚性的焊接结构以及一些在低温、耐蚀条件下工作的构件,焊后应及时进行消除应力的高温回火,其目的是消除焊接残余应力,改善组织。
焊后立即进行高温回火的焊件,无需再进行后热处理。
二、16Mn钢的焊接工艺
16Mn钢属于碳锰钢,碳当量为0.345%~0.491%,屈服点等于343MPa(强度级别属于343MPa级)。16Mn钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大,所以在低温下(如冬季露天作业)或在大刚性、大厚度结构上焊接时,为防止出现冷裂纹,需采取预热措施。不同板厚及不同环境温度下16Mn钢的预热温度,见表8。
16Mn钢手弧焊时应选用E50型焊条,如碱性焊条E5015、E5016,对于不重要的结构,也可选用酸性焊条E5003、E5001。对厚度小、坡口窄的焊件,可选用E4315、E4316焊条。
焊接16Mn钢的预热温度
焊件厚度 (mm) 不同气温下的预热温度计(℃)
16以上 不低于- 10℃ 不预热,- 10℃ 以下预热100~150℃
16~24 不低于- 5℃ 不预热,- 5℃ 以下预热100~150℃
25~40 不低于 0℃ 不预热, 0℃ 以下预热100~150℃
40以上 均预热100~150℃
16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431(开I形坡口对接)或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431(中板开坡口对接),当需焊接厚板深坡口焊缝时,应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢,用于制造焊接结构的16Mn钢均为16MnR和16Mng钢。
三、18MnMoNb钢的焊接工艺
18MnMoNb钢的屈服点等于490MPa(属于490MPa级钢),由于碳及合金钢元素的含量都较高,所以淬火硬倾向及冷裂倾向均比16Mn钢大。焊接工艺要点:
1)除电渣焊外,焊前对焊件应采取预热措施,预热温度控制在150~ 180℃ 。对于刚度较大的接头,预热温度应提高至180~ 230℃ 。焊后或中断焊接时,应立即进行250~ 350℃ 的后热处理。
2)为保证接头性能和质量,应适当控制焊接线能量,如手弧焊时,焊接线能量应控制在24kJ/cm以下;埋弧焊时,焊接线能量应控制在35kJ/cm以下。但焊接线能量不能过小,否则焊接接头易出现淬硬组织和降低韧性。同时,层间温度应控制在预热温度和 300℃ 之间。
4)焊后应进行热处理。电渣焊接头热处理的方式是900~ 980℃ 正火加630~ 670℃ 回火。手弧焊及埋弧焊接头进行消除焊接残余应力的高温回火处理,回火温度比一般钢材回火温度低 30℃ 左右。
18MnMoNb钢手弧焊时应选用E60型焊条,如碱性焊条E6015、E6016,
18MnMoNb钢埋弧焊时H08Mn2MoA焊丝配合焊剂HJ431。
以上是两种典型的低合金钢的焊接方法,焊接工艺参数、焊接材料选择的焊接要点望阅读后能得到一些启发,以后在焊接低合金钢是能派上用处。希望你能早日掌握此技术,祝你成功。
⑨ 在焊接淬硬倾向较大的材料时,可采用哪些措施来调整焊接热循环
可以用保温棉
⑩ 焊接作业应采取哪些防护措施
焊接作业的个人防护措施主要是对头、面、眼睛、耳、呼吸道、手、身躯等方面的人身防护。主要有防尘、防毒、防噪音、防高温辐射、防放射性、防机械外伤和脏污等等。焊接作业除穿戴一般防护用品(如工作服、手套、眼镜、口罩等)外,针对特殊作业场合,还可以佩戴通风焊帽(用于密闭容器和不易解决通风的特殊作业场所的焊接作业),防止烟尘危害。
对于剧毒场所紧急情况下的抢修焊接作业等,可佩戴隔绝式氧气呼吸器,防止急性职业中毒事故的发生。
为保护焊工眼睛不受弧光伤害,焊接时必须使用镶有特别防护镜片的面罩,并按照焊接电流的强度不同来选用不同型号的滤光镜片。同时,也要考虑焊工视力情况和焊接作业环境的亮度。
为防止焊工皮肤不受电弧的伤害,焊工易穿浅色或白色帆布工作服。同时,工作服袖口应扎紧,扣好领口,皮肤不外露。
对于焊接辅助工和焊接地点附近的其他工作人员受弧光伤害问题,工作时要注意相互配合,辅助工要戴颜色深浅适中的滤光镜。在多人作业或交叉作业场所从事电焊作业,要采取保护措施,设防护遮板,以防止电弧光刺伤焊工及其他作业人员的眼睛。
此外,接触钍钨棒后应以流动水和肥皂洗手,并注意经常清洗工作服及手套等。戴隔音耳罩或防音耳塞,防护噪音危害,这些都是有效的个人防护措施。