厚壁容器制造工艺特点.doc

厚壁容器制造工艺特点
目录
1 绪论 1
2 16MnR钢的组织性能和焊接性 2
2
2
3
4
3 16MnR钢焊接过程中存在的问题及产生的原因 7
。 7
8
8
9
10
10
4 制定焊接工艺及填写焊接工艺卡片 12
12
12
13
13
14
14
焊接顺序 15
焊前预热 15
焊后热处理 16
焊后检验 17
5 焊接性试验 18
母材的化学成分分析 18
焊缝成分分析 19
焊缝断口分析 20
宏观分析 20
微观分析 20
22
22
夹杂物的形成机理 23
23
6 焊接工艺评定 25
结论 26
致谢 27
参考文献 28
1 绪论
近几年,许多工程和成套设备中,会遇到较多厚板焊接结构件的制作,例如钢厂台上设备中的回转台、轧制线上的大型梁、柱,锻压设备中横梁、滑块、工作台等,大量的板厚都在100~300之间,材质为16MnR或Q235,这些厚板结构件现场使用环境恶劣,要承受很大的冲击载荷,有的工作环境温度较高,还要求承受一定的热疲劳。为了提高经济效益,加强生产进度以及降低成本,通过分析和研究焊接方法和工艺。
厚板焊接可以采用的焊接方法有很多。CO2 气保焊、电渣焊、窄间隙焊,还有埋弧自动焊等等。
电渣焊虽然焊接效率高,但是其焊缝金属晶粒粗大,焊接接头容易脆化,因此在质量上难以满足要求。
窄间隙焊使用设备复杂,对装配质量要求高,对焊工素质、工艺要求严格,其变形控制量难以掌握。
埋弧自动焊在打底层焊接上存在清渣较难,焊前准备工作时间较长,焊接过程中焊缝对中难度大,,而且对平位置、长直焊缝才能体现它的高效率。对于形状复杂的焊缝,需要全位置焊接的焊缝,埋弧自动焊无法施焊。
CO2焊由于熔池小、热影响区窄,因此焊后工件变形小,焊缝质量好,并且焊道整齐,焊道接头少。焊丝熔化速度快,生产效率高(焊接速度一般大于30m/h),操作简单,成本较低,并且二氧化碳气体来源广,价格低。另外,因其为明弧焊可以看清电弧和熔池情况,便于掌握和调整,并且抗氢气孔能力强,对油锈敏感低,操作性能非常强。
16MnR钢是我国目前制造压力容器中采用最多的钢号。最常用于制造中低压的压力容器中、型的高压容器,特别是广泛用于制造液化石油气、天然气、液氨、氧气、氮气等球形储罐。16MnR具有良好的机械性能、可焊性和加工工艺性能。一般认为16MnR钢是屈服点为350MPa级的低合金中等强度钢,其可焊性是几种低合金钢压力容器专用钢中最好的一种。
因此,用CO2焊接16MnR厚板结构件的前景很大,非常使用。
2 16MnR钢的组织性能和焊接性
16MnR钢的简介
在板材里,属低合金系列。在低合金的材质里,此种材质为最普通的。Q345过去的一种叫法为:16Mn。
Q345是一种钢材的材质。它是低合金钢(C<%),广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器等。Q代表的是这种材质的屈服,后面的345,就是指这种材质的屈服值,在345左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。
Q345A级,是不做冲击;Q345B级,是20度常温冲击;Q345C级,是0度冲击;Q345D级,是-20度冲击;Q345E级,是-40度冲击。在不同的冲击温度,冲击的数值也有所不同。
16MnR钢的组织性能
Q345钢属于低合金高强度结构钢,这种钢具有高强度,高韧性、良好的耐蚀性及良好的焊接性能和冷成型能力,其成分如表l所示。Q345钢一般在热轧状态下使用,它具有良好的综合力学性能、Q345低温时的韧性较好,一40℃时的冲击功大干等于2 7 J。在有特殊需要时,如为了改善焊接区性能,可进行一次正火处理。Q345钢属16Mn系列钢种,~AA.-有良好的综合力学性能,低温冲击韧性,冷冲压性及切削性均好,可以制造大型船舶,铁路车辆,桥梁,管道等承受负荷的焊接结构,这就要求其不仅有好的力学性能,还要有好的焊接性。Q 3 4 5钢焊接后焊缝的化学成分及焊接接头的力学性能见表2,从表中可以看出,焊