電焊工技師畢業(yè)論文---淺談大口徑珠光體耐熱鋼的焊接工藝

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p>　?。\談大口徑珠光體耐熱鋼的焊接工藝）</p><p><b>　　***</b></p><p>　　*******************</p><p>　?。\談大口徑珠光體耐熱鋼的焊接工藝）</p><p

2、>　　摘要：低合金鋼用來(lái)制造管道部件和在某些設(shè)備上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，焊接耐熱鋼要保證焊接金屬的化學(xué)成分最大限度接近被焊接鋼材的化學(xué)成分，通過(guò)分析進(jìn)行焊接操作。</p><p>　　關(guān)鍵詞：珠光體耐熱鋼的焊接。</p><p>　　前言：由于低合金鋼要承受高溫高壓雜質(zhì)腐蝕等因素影響，所以焊接質(zhì)量的好壞是決定設(shè)備使用壽命的重要因素，非常好的焊接技術(shù)、嚴(yán)格合理的焊接工藝是保證焊接成功的關(guān)鍵

3、。本人下面以12Cr1MoV φ365X30管道焊接為例與大家共同探討珠光體耐熱鋼的焊接工藝與質(zhì)量，以使自己的學(xué)識(shí)得到更大的提高。</p><p>　　12Cr1MoV φ365X30水平管道焊縫焊接接頭基本形式及尺寸圖形：</p><p><b>　　解釋：</b></p><p><b>　　接頭類型：對(duì)接接頭</b&g

4、t;</p><p><b>　　破口形式：U型</b></p><p>　　焊接方法：Ws/D，手工鎢極氬弧焊打底，手工電弧焊蓋面。</p><p>　　焊件厚度(δ):30mm</p><p>　　接頭結(jié)構(gòu)尺寸：α—10°～15°、b—2～3mm、ρ—1.5～2mm、R—5mm </p>

5、;<p>　　一、12Cr1MoV φ365X30 管道焊接時(shí)應(yīng)采取的預(yù)熱方式為工頻加熱法，焊后應(yīng)立即進(jìn)行熱處理，熱處理的方式應(yīng)以工頻加熱法為選擇。條件允許應(yīng)采用中頻感應(yīng)加熱法處理為宜。</p><p>　　由于12Cr1MoV屬珠光體耐熱鋼范疇，合金總含量較高（〈5%），碳含量為0.55%，必須采取焊前預(yù)熱，焊后熱處理的特殊措施來(lái)保證焊接質(zhì)量。</p><p>　　珠光體

6、是鐵素體和滲碳體組成的機(jī)械混和物。而珠光體耐熱鋼在室溫時(shí)的金相組織基本為珠光體加鐵素體。由于這類鋼是在碳素鋼的基礎(chǔ)上增加一定含量的合金元素，在高溫下不但具有高的耐熱性，而且熱強(qiáng)性也較高，工藝性好，比較經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用廣泛。</p><p>　　但12Cr1MoV鋼材的焊接性卻又有如下的難點(diǎn)：</p><p>　　淬硬傾向大，易產(chǎn)生冷裂紋。多出現(xiàn)在焊縫和熱影響區(qū)。</p><p

7、>　　焊后熱處理時(shí)容易產(chǎn)生再熱裂紋，因此在焊接工藝上應(yīng)采取如下的措施：</p><p>　　（1）、選用E5515-B2-V，即R317焊條，焊絲為H05CrMoVTiRE；</p><p>　　（2）、不強(qiáng)制對(duì)口；</p><p>　?。?）、選用適當(dāng)?shù)念A(yù)熱溫度，預(yù)熱溫度為200-300°C；</p><p>　　（4）、選

8、用合適的焊接規(guī)范；</p><p>　?。?）、保持焊接過(guò)程層間溫度，焊接應(yīng)一次性完成，不應(yīng)中間間斷；</p><p>　　（6）、盡量采取短弧焊接，收弧時(shí)將弧坑填滿；</p><p>　?。?）、焊后立即進(jìn)行熱處理。</p><p>　　二、多年來(lái)本人經(jīng)常接觸到該類鋼材的焊接工作，通過(guò)多年來(lái)的摸索，掌握了一定的該類鋼材的焊接工藝和技巧，使焊

9、接質(zhì)量不斷的地得到提高，下面以12Cr1MoV φ365X30大口徑管焊接為例，闡述它的焊接工藝和質(zhì)量保證措施。</p><p>　　12Cr1MoV φ365X30管路焊接工藝如下：</p><p>　　焊接準(zhǔn)備：將焊縫接頭加工成U型坡口，清除坡口及焊縫兩側(cè)10-15mm的油銹污物直至發(fā)出金屬光澤，準(zhǔn)備逆變焊機(jī)兩臺(tái)，鎢極氬弧焊工具一套，氬氣的純度不低于99.99%，焊條為φ4mm和φ

10、3.2mmE5515-B2-V兩種規(guī)格，即R317焊條，焊絲為φ2.5mmH05CrMoVTiRE.持有相應(yīng)合格焊工證書的焊接人員兩人，熱處理人員必須經(jīng)過(guò)專業(yè)培訓(xùn)并考核取得資格證書。焊接場(chǎng)所的環(huán)境應(yīng)維持在-10°C以上。焊條嚴(yán)格按規(guī)定烘干后，裝入保溫筒內(nèi)隨取隨用。</p><p>　　不得強(qiáng)制對(duì)口，應(yīng)用管夾對(duì)接，不得在焊縫直接點(diǎn)焊對(duì)接。</p><p>　　焊接預(yù)熱。預(yù)熱200-

11、300°C，預(yù)熱長(zhǎng)度不得低于60mm，最好采用工頻加熱法預(yù)熱。</p><p>　　由于12Cr1MoV φ365X30管道壁厚大，用氧一乙炔加熱，一是升溫慢，勞動(dòng)強(qiáng)度大；二是加熱溫度不均勻，溫度不宜控制。而工頻加熱處理工件尺寸的范圍也較寬，但在一般的單位工頻加熱的條件不易達(dá)到，多采用氧一乙炔加熱法，但必須注意加熱部位的溫差不可過(guò)大，一般方法是將預(yù)熱溫度確定在規(guī)范中限溫火加熱，預(yù)熱溫差正負(fù)不得〉50&

12、#176;C,一是確保預(yù)熱，溫度必須達(dá)到規(guī)范，二是確保溫差不大。</p><p>　　焊接，氬弧焊打低時(shí)管子內(nèi)不準(zhǔn)有穿膛風(fēng)，打底焊層厚度不應(yīng)太薄，應(yīng)不低于3mm。最好使用內(nèi)填絲法進(jìn)行焊接，打完底層焊后立即進(jìn)行第二層電弧焊的焊接，焊條應(yīng)用φ3.2mm，焊接電流不應(yīng)太大，以免第一層被燒穿，兩人必須同時(shí)施焊。當(dāng)焊完第二層時(shí)必須將飛濺、夾渣、藥皮等雜質(zhì)清理干凈，因?yàn)楹笚l是低氫型，產(chǎn)生氣孔的可能性比較大，焊道的單層厚度不應(yīng)

13、大于所用焊條直徑加2mm，單道擺動(dòng)寬度不應(yīng)大于所用焊條直徑的5倍，收弧時(shí)應(yīng)將熔池填滿，焊層和焊道之間的接頭應(yīng)錯(cuò)開，除第二層用φ3.2mm焊條外，其余焊層均應(yīng)采用φ4mm的焊條施焊。</p><p>　　保證焊接過(guò)程層間溫度，且不低于預(yù)熱溫度的最低限即200℃。</p><p>　　三、由于12Cr1MoV 鋼的焊接難度較大，大多同仁的共識(shí)就是：一是裂紋難控制；二是氣孔較多。</p&g

14、t;<p>　　裂紋中尤以冷裂紋最為常見(jiàn)，大多產(chǎn)生于起頭和收弧處，收弧裂紋最多，熱影響區(qū)冷裂紋最少。針對(duì)上述情況，本人淺識(shí)認(rèn)為：起頭（或稱起?。┝鸭y和熱影響區(qū)裂紋主要是預(yù)熱溫度不夠，不均和施焊中沒(méi)有始終保持好整個(gè)焊件的溫度，或者中間間斷所致，同時(shí)施焊方法有問(wèn)題。采取的方法就是：</p><p>　?。?）確保正確的預(yù)熱溫度；（2）無(wú)論氬弧打底還是手工電焊打底引弧后切不可急于填充焊絲（條），而應(yīng)給予一

15、定的電弧預(yù)熱時(shí)間，當(dāng)看到兩邊的鈍邊達(dá)到融化狀態(tài)時(shí)，再填加焊絲（條），注意電焊時(shí)不準(zhǔn)拉長(zhǎng)電弧預(yù)熱。同時(shí)，打底層不可太薄，尤其起弧處更不可太薄，增加它的厚度以減緩他的降溫速度來(lái)達(dá)到避免冷裂紋的產(chǎn)生。注意上述問(wèn)題，起頭（其?。┨幒蜔嵊绊憛^(qū)的裂紋一般均可避免。</p><p>　　對(duì)付弧坑裂紋，多年來(lái)本人總結(jié)了一點(diǎn)小經(jīng)驗(yàn)，即回焊、慢熄弧的辦法還是大見(jiàn)成效。收弧處（弧坑）裂紋的形成，就是因?yàn)槔鋮s速度過(guò)快而造成的?；睾阜ㄒ话?/p>

16、指手動(dòng)電弧焊而言，就是在收弧時(shí)已將弧坑添滿了，不需要急于迅速停焊，而是應(yīng)以短弧斷續(xù)焊的方法再回過(guò)來(lái)點(diǎn)幾下，一般三點(diǎn)便可，注意最后一點(diǎn)應(yīng)點(diǎn)在熔池的邊緣為宜，以此方法來(lái)轉(zhuǎn)移熔池的最高溫度點(diǎn)（熔池中心）和緩解冷卻速度，達(dá)到避免裂紋的產(chǎn)生。同樣，氬弧焊收弧時(shí)也應(yīng)加幾點(diǎn)焊絲并將熔池最高溫度點(diǎn)向邊沿轉(zhuǎn)移，并逐漸拉長(zhǎng)電弧慢慢地熄弧。</p><p>　　解決氣孔的問(wèn)題，本人采用的方法就是“攪拌熔池法”，氣孔的產(chǎn)生與以下四點(diǎn)有關(guān)

17、：（1）焊件清理不干凈（2）環(huán)境或者保護(hù)不力，如風(fēng)過(guò)大，有穿膛風(fēng)，焊槍角度不對(duì)等。（3）氬氣不純。（4）母材和焊材本身產(chǎn)生的氫氣體，前三條在手工氬弧焊工作中多為常見(jiàn)，一般認(rèn)真注意便可解決。而焊接母材和焊接材料自身產(chǎn)生的氫氣體形成的氫氣孔在氣孔缺陷中占了很大的比例，并且較難解決，而本人認(rèn)為“攪拌熔池法”有效的解決了這一難題。</p><p>　　氫氣孔的形成是由于氫氣體沒(méi)有及時(shí)逸出熔池金屬而形成的。造成沒(méi)有及時(shí)逸出

18、熔池的原因有兩個(gè)：在不停弧的情況下一是由于金屬的結(jié)晶是逐漸有柱狀形成，而柱狀晶體最早產(chǎn)生點(diǎn)是在兩邊坡口先形成，相對(duì)方向快速長(zhǎng)大并逐漸交叉在一起和熔池根部的晶體一同形成焊縫金屬（固體）當(dāng)兩邊的柱狀晶體交叉在一起的速度快于氣體外逸速度時(shí)，氫氣體便逸不出來(lái)了，就形成了氣孔。二是由于?；∵^(guò)急形成了氣孔?！皵嚢枞鄢胤ā本褪怯幸?guī)律的使焊絲（條）在熔池內(nèi)擺動(dòng)，設(shè)法破壞或延遲柱狀體的形成，使氫氣體順利的逸出熔池金屬，以避免氣孔的產(chǎn)生，回焊法和“攪拌熔池

19、法”有機(jī)的結(jié)合好，不僅能有效地避免裂紋的產(chǎn)生，同時(shí)也能有效的解決氣孔的產(chǎn)生。</p><p>　　再熱裂紋一般把好兩道關(guān)便可解決：一是焊后外觀檢查沒(méi)問(wèn)題立即進(jìn)行熱處理。不能及時(shí)處理時(shí)應(yīng)采取硅酸鋁棉氈包扎緩冷的辦法，時(shí)間不可過(guò)長(zhǎng)，立即處理，二是嚴(yán)格控制好熱處理中的升降溫速度，不得超規(guī)范規(guī)定，特別是降溫速度更不可過(guò)快。∮365X30的12Cr1MoV管的熱處理應(yīng)為工頻加熱法，條件允許最好采用中頻感應(yīng)加熱法，最高溫度為

20、720-750℃，恒溫時(shí)間約為1.5個(gè)小時(shí)。加熱寬度從焊縫中心算起，每側(cè)不小于管子壁厚的3倍，且不小于60mm。保溫寬度每側(cè)不得小于管子壁厚的5倍，以減少溫度梯度。熱處理的測(cè)溫必須準(zhǔn)確可靠。進(jìn)行熱處理時(shí)，水平管道的側(cè)點(diǎn)應(yīng)上下對(duì)稱布置。焊縫熱處理后應(yīng)做好記錄和標(biāo)記，并打上熱處理工的代號(hào)鋼印或永久性標(biāo)記。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　多年

21、來(lái)，本人在生產(chǎn)一線通過(guò)自己的努力積累了一定的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)深有體會(huì)的是理論的學(xué)習(xí)決不可忽視，它對(duì)于時(shí)間的指導(dǎo)相當(dāng)重要，通過(guò)本次學(xué)習(xí)班的學(xué)習(xí)和老師的指導(dǎo)，會(huì)對(duì)本人今后的工作起到更大的推動(dòng)作用，會(huì)在今后的焊接事業(yè)上做出更好的成績(jī)。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)、電站焊接專業(yè)委員會(huì)編著，焊工培訓(xùn)實(shí)用教材，北京：中國(guó)電力出版社

22、，2001年。</p><p>　　機(jī)電工業(yè)考評(píng)技師復(fù)習(xí)叢書編審委員會(huì)編，電焊工、機(jī)械工業(yè)出版社出版。</p><p>　　《職業(yè)技能鑒定教材》、《職業(yè)技能鑒定指導(dǎo)》編審委員會(huì)、電焊工、李建三主編，北京：中國(guó)勞動(dòng)出版社，1996年。</p><p>　　中國(guó)焊接協(xié)會(huì)培訓(xùn)工作委員會(huì)編，焊工取證上崗培訓(xùn)教材、北京：機(jī)械工業(yè)出版社出版。</p><p&