焊接基本知识-2010详解.ppt

* * * * * * * * * * * * * * 3.正火区（重结晶区） 此区加热温度在AC3以上至1100度，低碳钢加热至这个温度区间，铁素体和珠光体全部转变为奥氏体，由于温度不太高，晶粒未长大，冷却后得到均匀细小的铁素体加珠光体组织，既有较高强度，又有较好塑性韧性，是焊接接头中综合性能最好的部位。此区相当于热处理中的正火组织，所以叫正火区，或叫细晶粒区。 4.部分相变区 此区加热温度范围在AC1至AC3之间。对20钢来说，温度在750—900度之间。在此温度下，珠光体和部分铁素体转变为晶粒细小的奥氏体，另一部分未转变的铁素体，在升温中晶粒长大，形成比较粗大的铁素体。冷却后，既有经过重结晶的细晶粒铁素体加珠光体，又有未发生相变的粗大晶粒铁素体，晶粒大小极不均匀，所以力学性能也较差。 由以上分析可看到，热影响区中组织性能差的是熔合区和过热区，该部位在结构上是不连续的，容易形成应力集中，因而最易出问题。 * * * 第三节 焊接变形与应力 消除焊接应力的方法 1、热处理法 （整体热处理和局部热处理）一般是将被焊工件加热到A1线以下，保温均温，再缓慢冷却，以达到消除残余应力的消除 2、机械法 用机械的方法施加外力使冷却后的焊缝金属产生延展，以达到消除应力的目的 3、振动法 以低频振动整个构件以达到消除应力的目的 * 第四节 承压类特种设备常用钢材的焊接 一、钢材的焊接性 焊接性 含义： 钢材的焊接性，是指被焊钢材在采用一定的焊接方法、焊接材料、焊接规范参数及焊接结构形式的条件下，获得优质焊接接头的难易程度。 工艺焊接性 主要指焊接接头出现各种裂纹的可能性，也称抗裂性。 优质焊接接头 1.从制造上说，所形成的焊接接头是完整的，没有裂纹等缺陷； 2.从使用上说，焊接接头的力学性能符合设计要求，能够满足使用需要。 不同的钢材焊接性不同；同一种钢材采用不同焊接方法、焊接材料和焊接规范施焊，其焊接性也可能有很大差别。所以钢材的焊接性是在一定条件下相对的概念。 当采用新的金属材料焊制构件时，了解及评价新材料的焊接性，是构件设计、施工准备及正确拟定焊接工艺，保证焊接质量的重要依据。 使用焊接性 主要指焊接接头在使用中的可靠性，包括焊接接头的力学性能（强度、塑性、韧性、硬度以及抗裂纹扩展的能力等）和其他特殊性能（如耐热、耐腐蚀、耐低温、抗疲劳、抗失效等）。 * 二．控制焊接质量的工艺措施 低合金高强度钢的焊接最重要的原则是：避免淬硬组织和控制冷裂纹． 采取的措施：合理选用焊接材料，控制焊接工艺． 控制焊接线能量对防止奥氏体晶粒粗化有重要作用． 焊接线能量和预热温度以及多道焊工艺措施可减少焊接接头的冷裂倾向，避免硬化 组织产生，有利于氢的逸出． 焊后消氢处理和焊后消除应力热处理是改善接头性能的常用方法． 焊条的烘烤和坡口的清洁可减少气孔缺陷． １．预热　　　焊接冷却速度 ２．焊接能量参数（焊接电流，电弧电压，焊接速度）　　焊接工艺评定 ３．多层焊多道焊 ４．紧急后热 ５．焊条烘烤和坡口清洁 * 三、 低碳钢的焊接 （一）用于锅炉压力容器制造的低碳钢的种类： 1、普通碳素钢中的Q235AF、Q235A、Q235B、Q235C，用于制造低压锅炉和容器，使用条件分别有明确和严格的限制。 2、优质碳素钢中的10钢、20钢，常用的是无缝钢管。 3、专用碳素钢中的20g和20R广泛地用于制造中低压锅炉和容器。 （二）低碳钢的焊接性 低碳钢含碳量低，除冶炼时脱氧加入的硅、锰外，不含其他合金元素，所以工艺焊接性好，又有一定的强度、塑性及韧性，可以满足中低压容器的使用要求。 （1）低碳钢一般塑性较好，没有淬硬倾向，对焊接加热及冷却不敏感，焊缝和热影响区不易产生裂纹。 （2）一般焊前不需预热，但对大厚度结构或在低温环境施焊的焊件，可适当预热。 （3）平炉镇静钢杂质很少，偏析很小，不易形成低熔点共晶，所以对裂纹不敏感。沸腾钢中杂质较多，产生裂纹的可能性大，因而Q235AF的使用受到严格限制，只能用于低压（p0.6MPa）， 小型及普通介质容器。 （4）如果工艺选择不当，可能会出现热影响区晶粒长大现象，温度越高，热影响区在高温停留时间越长，晶粒长大越严重。 （5）可采用交、直流电源，全位置焊接，工艺简单。 * 四、低合金钢的焊接 锅炉压力容器制造中使用的低合金钢，是低碳低合金钢，其含碳量在低碳钢的范围之内。低合金钢具有较高的强度，较好的塑性与韧性，工艺性能也较好，特别是强度比低碳钢高很多，因而在锅炉和压力容器制造中得到广泛的应用。 低合金钢一般以常温屈服强度的大小分级，常用低合金钢及其碳当量如表2-2所示。 表中所列的碳当量，是取钢材化学成分的高限，用国际焊接学会推荐的碳当量计算公式算出。不难看出，钢材的强度等