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时间:2020-03-14
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1、常用金属材料的焊接试述中碳钢的焊接工艺要点。⑴预热预热有利于减低中碳钢热影响区的最高硬度,防止产生冷裂纹,这是焊接中碳钢的主要工艺措施,预热还能改善接头塑性,减小焊后残余应力。通常,35和45钢的预热温度为150~250℃含碳量再高或者因厚度和刚度很大,裂纹倾向大时,可将预热温度提高至250~400℃。若焊件太大,整体预热有困难时,可进行局部预热,局部预热的加热范围为焊口两侧各150~200mm。⑵焊条条件许可时优先选用碱性焊条。⑶坡口形式将焊件尽量开成U形坡口式进行焊接。如果是铸件缺陷,铲挖出的坡口外形应圆滑,其目的是减少母材熔入焊缝金属中的比例,以降低焊缝中的含碳
2、量,防止裂纹产生。⑷焊接工艺参数由于母材熔化到第一层焊缝金属中的比例最高达30%左右,所以第一层焊缝焊接时,应尽量采用小电流、慢焊接速度,以减小母材的熔深。⑸焊后热处理焊后最好对焊件立即进行消除应力热处理,特别是对于大厚度焊件、高刚性结构件以及严厉条件下(动载荷或冲击载荷)工作的焊件更应如此。消除应力的回火温度为600~650℃。若焊后不能进行消除应力热处理,应立即进行后热处理。2常用金属材料的焊接试述高碳钢的焊接工艺要点。⑴焊接性当高碳钢的碳的质量分数大于0.60%时,焊后的硬化、裂纹敏感倾向更大,因此焊接性极差,不能用于制造焊接结构。常用于制造需要更硬度或耐磨的部
3、件和零件,其焊接工作主要是焊补修复。⑵焊条选用由于高碳钢的抗拉强度大都在675MPa以上,所以常用的焊条型号为E7015、E6015,对构件结构要求不高时可选用E5016、E5015焊条。此外,亦可采用铬镍奥氏体钢焊条进行焊接。⑶焊接工艺1)由于高碳钢零件为了获得高硬度和耐磨性,材料本身都需经过热处理,所以焊前应先进行退火,才能进行焊接。2)焊件焊前应进行预热,预热温度一般为250~350℃以上,焊接过程中必需保持层间温度不低于预热温度。3)焊后焊件必需保温缓冷,并立即送入炉中在650℃进行消除应力热处理。3常用金属材料的焊接试述低合金高强钢焊接时的主要工艺措施。⑴预
4、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15M
5、nVN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。4常用
6、金属材料的焊接试述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、E4
7、316焊条。表8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
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