容器制造中的焊接和热处理.ppt

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1、四、容器制造中的焊接和热处理焊接基本知识焊接一般工艺要求碳素钢和低合金钢的焊接不锈钢的焊接不锈钢复合钢的焊接焊后热处理（一）焊接基本知识1、常用焊接方法介绍（1）焊条电弧焊（手工电弧焊）（SMAW）设备简单，便于操作，适用于室内外各种位置的焊接，可以焊接各种材料，应用十分广泛；生产效率低，劳动强度大，对焊工的技术水平及操作要求较高。（2）埋弧自动焊（SAW）生产率比手工电弧焊高5～10倍，节省焊材，自动操作使焊接规范参数稳定，焊缝成分均匀，外型光滑美观，因而焊接质量良好、稳定；设备比较复杂昂贵；由于电弧不可见，因而对接头加工与装配要求严格；焊接位置受到一

2、定限制，一般总是在平焊位置焊接。（3）氩弧焊非熔化极，熔化极（TIG，MIG）手工，半自动，自动；适于焊接各种钢材、有色金属及合金，焊接质量优良；便于实现全位置自动化焊接；热量集中，熔池较小，焊接速度较快，热影响区较小，工件焊接变形较小；电弧稳定，飞溅小，成形美观，适于双面成形。氩气成本较昂贵，氩弧焊的设备和控制系统比较复杂，钨极氩弧焊的生产效率较低。（4）CO2气体保护焊（GMAW）CO2气体，混合气体（富氩）成本低，效率高，质量好，操作性能好；控制或操作不当时，容易产生气孔。焊接设备比较复杂。二氧化碳气体保护焊在压力容器制造中可用于焊接低碳钢、低合金

3、钢结构（5）等离子弧焊（PAW）（6）电渣焊（ESW）：用于大厚度件的纵缝立焊（7）窄间隙焊（narrow-gap）：用于大厚度件的环缝焊接（8）气电立焊（EGW）：用于中厚板以上的纵缝立焊（9）带极堆焊（BESW）：用于表面耐蚀层堆焊2、焊缝与焊接接头“焊缝”是指焊件经焊接后所形成的结合部分焊接接头包括：焊缝、熔合区、热影响区（二）焊接一般工艺要求1、焊接环境条件风速：手工焊≤10m/s，气保焊≤2m/s相对湿度：≤90%焊件温度：≥－20℃焊件温度为0~－20℃时，将始焊处预热到15℃以上无雨雪环境焊材贮存库相对湿度：≤60%，温度：≥5℃2、焊接工

4、艺要求禁止在非焊接部位引弧和收弧受压元件角焊缝的根部应保证焊透控制线能量不超过评定合格值控制层间温度双面焊应清理焊根每条焊缝应尽可能一次焊完（三）碳素钢和低合金钢的焊接1、焊接性能碳素钢低合金钢：普通低合金钢、低合金高强钢、低合金耐热钢（Cr-Mo）、低合金低温钢（Ni）主要问题：冷裂纹，再热裂纹冷裂纹三要素：扩散氢，淬硬组织，拉伸应力Ceq=C+Mn/6+（Cr+Mo+V）/5+（Ni+Cu）/15Ceq<0.4％，焊接性优良；Ceq=0.4~0.6％，淬硬倾向增大，需预热、缓冷等；Ceq>0.6％，属较难焊的钢材。2、焊接方法：各种3、焊材选择原则碳

5、素钢、普低钢和低合金高强钢：力学性能Cr-Mo耐热钢：化学成分低温钢：化学成分和低温韧性异种钢接头：就低的原则4、焊接工艺：降低冷却速度预热温度：由焊接性试验确定层间温度：不低于预热温度焊接参数：由焊接工艺评定确定：焊接电流、焊接电压、焊接速度、线能量(热输入)缓冷，后热处理（250～350℃）（四）不锈钢的焊接1、焊接性能用于耐腐蚀、高温、低温主要问题：奥氏体不锈钢：晶间腐蚀：晶间析出Cr23C6，造成局部贫铬热裂纹：低熔点共晶聚集，拉伸应力马氏体、铁素体不锈钢：冷裂纹，脆化2、焊接方法：常见方法3、焊材选择原则同种接头：化学成分不同奥氏体不锈钢异种接

6、头：化学成分就低的原则不同马氏体、铁素体不锈钢异种接头：化学成分就低的原则提高焊缝耐腐蚀性：超低碳，添加稳定化元素（Ti、Nb）奥氏体不锈钢与碳素钢、低合金钢、马氏体不锈钢、铁素体不锈钢：25Cr-13Ni（309型），25Cr-20Ni（310型）4、焊接工艺马氏体、铁素体不锈钢：与低合金钢相类似奥氏体不锈钢：快速冷却（与低合金钢相反）不预热，层间温度≤150℃，小线能量，多层多道焊，背面充氩保护药芯焊丝的应用（五）不锈钢复合钢的焊接马氏体（铁素体）不锈钢复合钢，奥氏体不锈钢复合钢焊材选择：基层和复层：按其本身选焊材过渡层：选25Cr-13Ni或25C

7、r-20Ni型焊材坡口形式：坡口加工应采用机械加工；若用等离子，则复层朝上。预热：按总厚度确定定位焊：只允许焊在基层上焊接顺序：基层→过渡层→复层不得用碳钢、低合金钢焊材在复层、过渡层上施焊过渡层焊缝应同时熔合基层焊缝、基层母材、复层母材，且盖满基层焊缝和基层母材（六）焊后热处理1、焊后热处理目的：消除残余应力，改善接头组织和性能2、热处理要求碳素钢、07MnCrMoVR：δ>32mm（预热100℃以上，δ>38mm）16MnR、16Mn：δ>30mm（预热100℃以上，δ>34mm）15MnVR、15MnV：δ>28mm（预热100℃以上，δ>32mm

8、）15MnVNR、15CrMoR、12Cr1MoV、1Cr5Mo等：任意厚度同钢