碳弧气刨与切割应用.doc

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1、此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 碳弧气刨与切割应用实例1．钢铁材料的碳弧气刨（1）碳弧气刨工艺适合的钢种根据碳弧气刨的原理，碳弧气刨可用于各种钢材，但在实际应用中，对某些钢种需采取工艺措施，并且有的钢种要区别情况有控制的使用。①对低碳钢和普通低合金钢无需采取特殊的工艺措施，即可进行碳弧气刨。②对12CrMo、15CrMo和12CrMoV钢等低合金耐热钢，需预热至200℃后才能够进行碳弧气刨。③对15MnVN、18MnMo和29MnMo钢等也需预热，预热温度等于或高于焊接时规定的预热温度。④对奥氏体不锈钢，可用碳弧气刨清根和刨除焊接缺陷，但某些抗晶间腐蚀要求高

2、的焊件要有控制的使用。⑤对某些重要用途的结构，如核电站设备中的高压容器，在进行碳弧气刨处理时应根据相应规范或技术要求进行选用。（2）低碳钢的碳弧气刨可采用碳弧气刨对低碳钢进行清焊根、清除焊缝缺陷和加工坡口。一般刨槽表面有一定深度为0.54～0.72mm的硬化层，碳弧气刨后硬化层的质量分数为0.30％左右，即增加了0.07％。由于焊前可用钢丝刷或砂轮对刨槽表面进行清理，在随后的焊接过程中，会将这层硬化层熔化去除，因此基本上不影响焊接接头的性能。低碳钢的碳弧气刨的工艺参数见表1。此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除（3）低合金钢的碳弧气刨16Mn钢

3、的碳弧气刨与低碳钢一样，当采用正确的规范及操作工艺时，碳弧气刨边缘一般都无明显的渗碳层，但由于压缩空气急冷的结果，在碳弧气刨边缘有0.5～1.2mm的热影响区。测量该区的最高硬度值可达360～450HV左右。焊接时该边缘金属熔入焊缝，气刨引起的热影响区消失。而焊缝热影响区最高硬度值为223～246HV，这与机械加工的坡口焊缝情况基本相同。16Mn钢碳弧气刨的工艺参数见表2。16Mn碳弧气刨后焊缝化学成分与焊缝、接头的力学性能见表3和表4。表216Mn钢碳弧气刨的工艺参数板厚/mm8～1012～1416～2022～3030以上碳棒直径/mm6888340～400电流/A1

4、90～250240～290290～350320～33045～47电压/V44～4645～4745～4745～470.4～0.6压缩空气压力/MPa0.4～0.60.4～0.60.4～0.60.4～0.60.4～0.6碳棒倾角/（°）30～4530～4530～4530～4530～45有效风距/mm50～13050～13050～13050～13050～130弧长/mm1～1.51～1.51.5～21.5～2.51.5～2.5刨削速度/m.min-10.9～10.85～0.90.9～10.7～0.80.65～0.7刨槽尺寸/mm槽深3～43.5～4.54.5～5.55～65～

5、6.5槽宽5～66～89～1110～1211～13槽底宽2～33～44～54～64.5～5.5表316Mn钢碳弧气刨后焊缝化学成分（质量分数）/％检验部位CMnSiSP16Mn母材0.191.550.550.0140.016焊缝（J507）0.071.210.460.0120.021表4碳弧气刨后的16Mn钢焊缝及接头的力学性能检验部位抗拉强度/MPa屈服强度/MPa伸长率/％冷弯角/(°)常温冲击韧性/J.cm-2硬度HV焊缝中心热影响区母材焊缝中心热影响区母材16Mn母材>520≥350≥21180－－≥70－－210～215接头(J507)662～669－－180

6、－72～93－－223～246－焊缝金属(J507)638～668492～50626～31－155～162－－200～206－－其他合金钢（如12CrMo、15CrMo、12CrMoV等）经过预热200℃左右，再经过碳弧气刨未发现缺陷。15MnVN、18MnMoNb、20MnMo等钢种，在预热的条件下均能正常碳弧气刨，预热温度应等于或高于焊接时的预热温度。在厚度20mm的09Mn2V低温钢产品上，使用碳弧气刨进行处理，经测定对焊接接头的低温冲击性能影响很小。此文档仅供学习与交流此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除对某些低合金钢结构钢的构件，碳弧气刨后表面往有很薄的

7、增碳层及淬硬层。为了保证焊接质量，刨削后应用砂轮自己打磨，打磨深度约1mm，至露出金属光泽且表面平滑为止。某些强度等级高、对冷裂纹十分敏感的低合金钢厚板不宜采用碳弧气刨，此时可采用氧乙炔割炬开槽法进行清焊根。（4）不锈钢的碳弧气刨可采用碳弧气刨对不锈钢进行清焊根、清除焊缝担缺陷和加工坡口工艺措施。对不锈钢进行碳弧气刨后，按照下述原则进行焊接，不会影响不锈钢的抗晶间腐蚀性能。①先在母材与焊缝接触面的一侧进行底层焊接，以便在非接触面一侧进行清焊根，并避免碳弧气刨的飞溅物对接触面的损伤。②尽量采用不对称的X形坡口，而母材与接触面一侧的坡口较大，