1、 第二組： 陳啟福 戴偉華 何祥林 高領 顧皇 陳志飛反應釜夾套筒體焊接工藝編制 任務要求 1 分析所用金屬材料的物理,力學性能；夾套筒體用金屬材料化學成分： 2 分析反應釜夾套筒體用金屬材料的焊接性 3分析反應釜夾套筒體用金屬材料的焊接工藝要點 4編制夾套筒體（低合金鋼）焊接工藝 5按照焊接工藝要求焊接試件 6分析試件質量并完善焊接工藝反應釜夾套筒體焊接的材料 夾套筒體所用的材料為16MnR 化學成分 力學性能CMnSiSP16MnR0.20%1.201.60%0.200.55% 0.030% 0.035%CMnSiSP16MnR0.20%1.201.60%0.200.55% 0.030%

2、0.035%物理性能 16MnR的焊接性 用碳當量的方法判斷。 Cep=c+Mn/6+ Cr+Mo+V/5 + Ni+Cu/15=0.2+1.2%1.6%/6=0.40.46 則Cep0.46 碳當量較低，強度不高，具有良好的塑性，韌性及焊接性，焊縫熱影響區的淬硬傾向稍大于低碳鋼 16MnR的屈服強度小于410Mpa、碳當量小于0.40%、由于碳當量較低，焊接性能較好，接近普通的低碳鋼，在一般情況下，焊接時不必采取特殊工藝措施、只有在焊接厚度較厚、焊接剛性大及焊接環境氣溫較低，為了防止冷裂紋，才進行預熱和焊后熱處理總體來說其焊接性較好，但隨著合金元素的增加和強度的提高，焊接性也變差。主要來自兩

3、個方面：焊接裂紋與熱影響區母材性能下降熱裂紋產生的原因分析熱裂紋產生的原因分析 因為焊縫中的雜質在焊縫結晶過程中會形成低熔點結晶。原因是低熔點共晶物的存在.結晶時被推擠到晶界上，形成液態薄膜，凝固收縮時焊縫金屬在拉應力作用下,液態薄膜承受不了拉應力而形成裂紋。熱裂紋就輕易在焊縫金屬中產生.所以要控制焊縫金屬雜質的含量，減少低熔點共晶物的天生。同時由此可見結晶裂紋的產生是低熔點共晶體和焊接拉應力共同作用的結果，二者缺一不可。低熔點共晶體是產生結晶裂紋的內因，焊接拉應力是產生結晶裂紋的外因。焊接冷裂紋 焊接接頭存在淬硬組織，性能脆化。 擴散氫含量較高，使接頭性能脆化，并聚集在焊接缺陷處形成大量氫分

4、子，造成非常大的局部壓力。（氫是誘發延遲裂紋的最活躍因素，故有人將延遲裂紋又稱氫致裂紋） 存在較大的焊接拉應力 預防措施預防措施 選用堿性焊條，減少焊縫金屬中氫含量、提高焊縫金屬塑性 減少氫來源，焊材要烘干，接頭要清潔（無油、無銹、無水） 避免產生淬硬組織，焊前預熱、焊后緩冷（可以降低焊后冷卻速度） 降低焊接應力，采用合理的工藝規范，焊后熱處理等 焊后立即進行消氫處理（即加熱到250，保溫26小時左右，使焊縫金屬中的擴散氫逸出金屬表面）。 熱影響區的性能變化：16MnR鋼焊接時，熱影響區性能的主要變化時過熱區脆化。過熱區的加熱溫度在1200固溫度范圍內,高的加熱溫度造成奧氏體晶粒嚴重粗化及難熔

5、（氮化物,碳化物)溶入固熔體,這些都將明顯影響過熱區的性能,與焊接工藝(主要是線能量)有密切關系.熱軋鋼過熱區脆化的程度與含碳量有關.16MNR鋼含碳量在0.120.14時，過熱區韌性隨線能量E的增大而下降。這是因為線能量增加，使奧氏體晶粒粗化更為嚴重，冷卻后會出現魏氏組織，要適當降低線能量有利于提高韌性。這時，即使因冷速度較大而出現淬火組織，但低碳馬氏體仍有交工韌性 低合金高強度鋼的含碳量及合金元素都比較低，總體上看來其焊接性較好，但隨著合金元素的增加和強度的提高，焊接性也會變差，使熱影響區母材性能下降，產生焊接缺陷，其表現在：1 、焊接氫致裂紋：根據鋼種的類型、焊接區含氫量及應力水平的不同

6、，氫致裂紋可能在焊后200以下立即產生，或在焊后一段時間后在焊接熱影響區、或焊縫中產生。2 、焊接熱裂紋敏感性：與碳鋼相比，其含碳、含硫量較低，且含錳量較高，其熱裂紋敏感性較小，但有時也會在焊縫中產生。一般是厚度較厚的焊件。3 、在熱裂紋敏感性：出現在焊后消除應力熱處理過程中，也叫消除應力裂紋。一般出現在熱影響區的粗晶區，有時也在焊縫金屬中出現。4 、層狀撕裂傾向：大型厚板焊接結構焊接時，如在鋼材厚度方向承受較大的拉應力，可能沿鋼材軋制方向發生階梯狀的層狀撕裂。焊接工藝要點：（1）焊接方法和焊接材料的選擇 1.焊條電弧焊:一般選用E5015焊條，焊接其熔敷金屬成分一般為wc=0.12%,合金元

7、素含量也應比母材稍低，wmn=0.60%,wsi=0.75%,必要時對合金系統做些調整。在選擇焊條時主要依據是保證焊縫與母材的強度相同。焊條應選用強度為E50等級的焊條。 2.埋弧焊：選擇焊絲還應考慮融合比和焊劑對焊縫成分的影響。當焊件不開破口時一般選用H08A焊絲，對于開坡口的，一般選用合金元素含量較高的焊絲H08A,H10Mn2和H10MnSi,對于大厚度深坡口焊件的焊接。可選用H10Mn2焊絲，可以保證得到力學性能較高的焊接接頭。焊劑要經過250,1-2h烘干，焊件在焊前要認真清理。3.co2氣體保護焊:采用的焊絲由于細焊絲（直徑0.61.2mm)和粗焊絲兩種。前者主要用于薄板結構及厚板

8、窄間隙焊接，后者用于中厚板結構或鑄鋼件補焊中。4.氬弧焊：一般用于重要結構的薄板焊接或不能雙面焊接時雙面成形工藝的打底焊。（2）焊接坡口的選擇：根據國家標準選擇焊接坡口主要有以下四點原則：1.是否能保證焊件焊透 2.坡口的形狀是否容易加工 3.盡可能地提高生產率，節省填充金屬 4.焊件焊后變形要盡可能的小 （3）焊前預熱溫度的確定焊件厚度焊件厚度不同氣溫時的預熱溫度不同氣溫時的預熱溫度 30均預熱至100150坡口形式及尺寸簡圖：坡口形式及尺寸簡圖：焊縫層次分布：焊縫層次分布：焊接方法：焊條電弧焊 焊劑型號：電流種類和極性：直流反接母材牌號：MnR規格：6mm尺寸：200 x100 x6焊材型號：J-507焊材直徑：3.2mm焊材烘干溫度：350400保溫時間:2h組隊間隙：12鈍邊：1 2坡口:v型反變形:1.52層數（道數）層數（道數）焊條直徑焊條直徑（mm）焊接電流（焊接電流（A)焊接電壓（焊接電壓（V）焊接速度焊接速度cmm