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混合机械焊接工艺制定
文章来源:管理员 添加时间:2019/11/21 9:00:54
混合机械焊接工艺制定

混合机械焊接工艺制定厚板焊接时,往往必遇到热裂纹和冷裂纹的困扰,而且随着钢板厚度即焊件刚度(拘束度的增大),困扰越严重。热裂纹主要与合金元素、一次结晶状态、受力情况有关,冷裂纹主要与钢种的淬硬倾向、氢的作用和焊接接头的拘束应力有关。焊接时避免裂纹,则控制冷却速度也就成为至关重要的途径。冷却速度主要取决于以下三个方面:
1)钢材厚度和接头几何形状。
2)焊接时母材的预热温度。
3)焊接线能量的大小(包括电流、电压、焊接速度等)。
坡口形状为保证焊透及减小应力集中,采用双U型坡口。
预热温度及方法
1)预热温度的选择:第一,与材料的淬硬倾向有关,即决定于它的Ceq值。当Ceq值增加时,预热温度也要提高。第二,与焊接时的冷却速度有关,即与板厚和环境有关,通常情况下,板厚增加,冷却速度加快,预热温度也应提高,环境温度下降,预热温度也应提高第三,与拘束度有关,拘束度对裂纹倾向影响很大,随着拘束度增加,预热温度也应提高。第四,与氢含量有关,为了减少含氢量,必须控制氢的来源,对焊条,焊剂要按照规定烘焙。第五,与焊后热处理有关,如焊后进行热处理,则预热温度可适当降低。通常根据经验公式来计算预热温度预热温度Tf℃)=CeqX360~C根据上述分析和计算,我们把滚圈和相邻筒节的预热温度定为150~200℃。
2)预热方法:混合机筒体焊接采用我公司自主研制的环形火焰加热器来预热,并采用远红外加热器来保温。火焰喷嘴靠近35#锻件一侧,靠托辊的转动带动混合机筒体转动来实现均匀预热,用测温仪检测预热温度。
焊接规范的确定
1)焊接顺序。外面手工电弧焊封底,先焊外环缝,后焊内环缝,内面碳弧气刨清根。同层焊接时,先焊35#一侧,后焊Q345B一侧,并通过电流大小控制熔合比,并严格控制层间温度,每隔一段时间利用测温仪测量温度,温度低于150~C停止焊接,必须升温预热再焊接。
2)工艺参数。内外环缝首道必须采用小的线能量控制熔合比q=IU厂vI:焊接电流U:电弧电压V:焊接速度q:线能量这不单纯是因为首道施焊时会将坡口钝边焊穿,而主要是为了防止出现热裂纹。
焊接材料的选择
1)总的原则要根据产品对焊缝性能要求选择焊接材料,焊接强度不低于母材。
2)选择材料还要考虑工艺条件的影响。坡口和接头形成的影响。如用HJ431进行埋弧焊,不开坡口直边对接焊,由于焊缝中母材熔合比较大,将有部分元素从母材熔人焊缝金属,此时采用合金成份较低的H08A焊丝配合HJ431即可满足焊缝力学性能。但本结构采用开坡对接,如接头仍用H08A—HJ431相配合,则因母材熔合比小,使焊缝强度偏低,此时应采用合金成份较高的H08MnA与HJ431相结合。焊件焊后要消除应力处理,一般焊缝金属的强度将降低,这时也应选用合金成份高的焊接材料。对于厚板拘束大的及冷裂纹倾向大的焊接结构,应选用低氢焊接材料,以提高抗裂性能。第一层打底焊缝最易产生裂纹,必须选用强度稍低塑性、韧性良好的低氢材料。遵循以上原则,焊接材料手工电弧焊选用低氢型焊条J507,埋弧自动焊选用H08MnA配合HJ431。焊后热处理由于该产品为厚板结构,拘束度大,为了消除焊接残余应力,改善焊接接头组织性能和应力状态,使残余的氢逸出,焊后需进行消除应力退火处理,从而有效的提高焊缝抗裂性能。在热处理过程中要对焊缝采取保温缓冷的工艺措施,避免由于冷却速度过快,导致焊缝组织淬硬.

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