焊接课程设计说明书---耐热钢钢板平板手工电弧工艺设计

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1、目录摘要：11母材的焊接性能分析11.1母材的成分11.2母材力学性能和冷弯性能12焊接方法的选择和分析12.1手工电弧焊的主要特点22.2手工电弧焊工艺和材料22.2.1手工电弧焊工艺22.2.2手工电弧焊材料33焊接设备及工具的选择43.1工具类型43.2弧焊机的选择44焊接工艺54.1焊接工艺特点分析54.2焊接工艺评定54.2.1焊接方案选择54.2.2焊接材料选择54.2.3接头坡口形式64.2.4预热64.2.6焊后热处理85焊接检验95.1外观检验95.2物理方法检验95.2.1射线探伤95.2.2声波探伤95.2.3磁力检验

2、10115.2.4渗透检验105.3结合强度检测106结论10参考文献111112Cr2Mo1R耐热钢钢板平板手工电弧工艺设计学生：陈昶指导老师：王燕（三峡大学机械与材料学院）摘要：本说明书分析了12Cr2Mo1R耐热钢的化学成分、力学性能和它的焊接性，并在此基础上制定了一套手工电弧焊的设计工艺，包括材料的焊接性能分析、手工电弧焊设备描述、手工电弧焊的合金粉末、手工电弧焊的各项工艺参数、焊接前的准备、焊后处理以及焊接检验。关键词：12Cr2Mo1R耐热钢；手工电弧焊1母材的焊接性能分析1.1母材的成分母材规格：12Cr2Mo1R耐热钢钢板两

3、块，规格：－40×100×300，平板对接手工电弧焊。母材化学成分如表1所示。表1母材化学成分(Wt%)CSiMnPSCrMo≤0.15≤0.500.30~0.60≤0.025≤0.0152.00~2.500.90~1.101.2母材的性能母材的力学性能和冷弯性能如表2所示。表2母材力学性能和冷弯性能拉伸试验硬度试验冷弯试验180°бb(Mpa)б0.2(Mpa)δ5(%)HBHRBHV≥410≥205≥20≤183≤88≤200d=2a2焊接方法的选择和分析电弧焊是工业生产中应用最广泛的焊接方法，它的原理是利用电弧放电（俗称电弧燃烧）所产

4、生的热量将焊条与工件互相熔化并在冷凝后形成焊缝，从而获得牢固接头的焊接过程。11电弧焊可分为手工电弧焊、半自动（电弧）焊、自动（电弧）焊。自动（电弧）焊通常是指埋弧自动焊-在焊接部位覆有起保护作用的焊剂层，由填充金属制成的光焊丝插入焊剂层，与焊接金属产生电弧，电弧埋藏在焊剂层下，电弧产生的热量熔化焊丝、焊剂和母材金属形成焊缝，其焊接过程是自动化进行的。最普遍使用的是手工电弧焊。手工电弧焊示意图如图1所示。图1手工电弧焊示意图2.1手工电弧焊的主要特点［6］手工电弧焊是利用手工操纵焊条进行焊接的电弧焊方法，简称手弧焊。其特点：1、设备简单。2

5、、操作灵活方便。3、能进行全位置焊接适合焊接多种材料。4、不足之处是生产效率低劳动强度大。2.2手工电弧焊工艺和材料［7］2.2.1手工电弧焊工艺手工电弧焊的基本工艺如下：a.在焊接前清理焊接表面，以免影响电弧引燃和焊缝的质量。b.准备好接头形式（坡口型式）。11坡口的作用是使焊条、焊丝或焊炬（气焊时喷射乙炔-氧气火焰的喷嘴）能直接伸入坡口底部以保证焊透，并有利于脱渣和便于焊条在坡口内作必要的摆动，以获得良好的熔合。坡口的形状和尺寸主要取决于被焊材料及其规格（主要是厚度）以及采取的焊接方法、焊缝形式等。在实际应用中常见的坡口型式有：弯边接头

6、：适用于厚度＜3mm的薄件；平坡口：适用于3~8mm的较薄件；V型坡口：适用于厚度6~20mm的工件（单面焊接）；X型坡口：适用于厚度12~40mm的工件，并有对称型与不对称型X坡口之分（双面焊接）；U型坡口-适用于厚度20~50mm的工件（单面焊接）；双U型坡口-适用于厚度30~80mm的工件（双面焊接）。坡口角度通常取60~70°，采用钝边（也叫做根高）的目的是防止焊件烧穿，而间隙则是为了便于焊透。2.2.2手工电弧焊材料手工焊的焊接材料为电焊条，它由钢芯和包在钢芯外面的药皮组成。［1］钢芯钢芯（焊芯）的作用主要是导电，并在焊条端部形成

7、具有一定成分的熔敷金属。焊芯可用各种不同的钢材制造。焊芯的成分直接影响熔敷金属的成分和性能，因此，要求焊芯尽量减少有害元素的含量，除了限制S、P外，有些焊条已要求焊芯控制As、Sb、Sn等元素。药皮焊条药皮又可称为涂料，把它涂在焊芯上主要是为了便于焊接操作，以及保证熔敷金属具有一定的成分和性能。焊条药皮可以采用氧化物、碳酸盐、硅酸盐、有机物、氟化物、铁合金及化工产品等上百种原料粉末，按照一定的配方比例混合而成。各种原料根据其在焊条药皮中的作用，可分成下列几类：1.稳定剂：使焊条容易引弧及在焊接过程中能保持电弧稳定燃烧。凡易电离的物质均能稳弧

8、。一般采用碱金属及碱土金属的化合物，如碳酸钾、碳酸钠、大理石等。2.11造渣剂：焊接时能形成具有一定物理化学性能的溶渣，覆盖在熔化金属表面，保护焊接熔池及改善焊缝成形。1.脱氧剂