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1、毕业论文（设计）题目不锈钢薄板(件)焊接方法及工艺设计学生姓名金钰鑫学号1502152209班级15021522专业焊接技术及自动化分院工程技术分院指导教师杨成超2017年10月20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,具有良好的综合性能,是目前工业上应用最广泛的不锈钢。文章通过现场实际操作,研究总结了304L不锈钢焊接的工艺特点,针对晶间腐蚀、层间未熔合、引弧夹钨、收弧缩孔等问题提出了具体的解决办法和注意事项,有效地解决了焊接质量问题。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前言………………………………………………………………
2、……………32实验方案及实验方法…………………………………………………………42.1实验材料…………………………………………………………………42.2304L不锈钢的特性和焊接工艺参数……………………………………42.3304L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………………
3、…………………52.4焊接设备…………………………………………………………………52.5焊前准备…………………………………………………………………62.6注意事项…………………………………………………………………73结论…………………………………………………………………………9参考文献…………………………………………………………………………9致谢………………………………………………………………………………10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型奥氏体不锈钢以其良好的耐腐蚀性和热稳定性
4、,在工业应用上呈逐年上升的趋势。输送天然气管道增输工程压缩机(组)中的润滑油系统、干气密封系统和前置加热系统的工艺管道均为不锈钢管,18-8奥氏体不锈钢热处理工艺，由于含有较高的镍且在室温下呈奥氏体单相组织，所以它与Cr13不锈钢相北具有高的耐蚀性，在低温、室温及高温下均有较高的塑归和韧性，以及较好的冷作成型和焊接性。但室温下的强度较低，晶间腐蚀及应力腐蚀倾向较大，切削加工性较差。奥氏体在加热时无相变,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处理：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。2实验
5、方案及实验方法2.1实验材料本实验选用的是材质为304L不锈钢(美国ASTM标准),主要管道规格为D60mm×6mm；本文主要以D60mm×6mm管道为例,分析奥氏体不锈钢管道焊接中易发生的缺陷,并介绍采取的预防措施。2.2304L不锈钢的特性和焊接工艺参数奥氏体不锈钢304L对应我国的标准是00Cr19Ni10,其主要化学成分和机械性能见表1。304L不锈钢的热导率较低,约为碳钢的1/3,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,抗腐蚀性也较差，钛钙型
6、不锈钢焊条具有良好的工艺性能，生产中用得较多。由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304L不锈钢钢管(D60mm×6mm)我们采用的焊丝为ER308L,焊接工艺参数见表22.3304L不锈钢焊接工艺特点2.31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入金属内部产生在晶粒之间的一种腐蚀。晶间腐蚀是奥氏体不锈钢常见的焊接缺陷: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,就不再具有耐腐蚀性了。304L不锈钢在焊接过程中存在焊接危险温度区间(为450~850℃),见图1。当温度达到这一范围
7、时,奥氏体中过饱和的碳向晶界处迅速扩散并在晶粒边界析出,析出的碳和铬形成碳化铬(Cr23C6)。因为铬在奥氏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450℃,则奥氏体中的碳扩散速度不快,不能在晶界处扩散析出而形成碳化铬,所以没有晶间腐蚀现象。如果温度高于850℃,这时不仅碳在奥氏体中的扩散速度极快,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
