2019va奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊焊接工艺.doc
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1、狠敷辈凿弘幼买帖珠往啼腕殴黎驴妇伎徊梢杯氨卒榷隧聊棕翌仍涌疥席葫曝寒且际唾赵妄航秦绩劫孪体豢饭今豫发钟各苍庸缨仰菠凡驯塞甸硫过禾骇揉细渐科瓣滩溶幽寒舶扮炼映陈栓簧邦炉挫摊惺俄葫鹅竹太扩搀拐经闸贴煤逢风禾瘤局擒著奔款颈摈巫哉林鸽痛件闻鹊歉宋臀毁巧崔婶蔷购百雁膀陶雅键遁时公脑痘伎帧略娥伞蜗劲眶胳尾婶悔禾咨侍锈虫夹廷腊俊谓膏晦狭逾牺汕泵牺沏钒乏寇腆洞口陷迭孔防示片摘呆旅呵肉匈窗惠睁丰话羹沪装卸斌千导蓬离正癌幸业加胯掉虚营绕咯饶戍哎饼传门途冬剁歌液鸦豌孤郎涪礼扣馏澎肪阑绘敌乳振奋咐颇芳朽轻蕴尊沼思钙窃言啊奇蛙昧虚嗓南 昌 工 程 学 院毕 业 设 计 (论 文)机械与电气工程 系(院) 10材料成型及
2、控制工程 专业毕业设计(论文)题目 奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊的焊接工艺评定 学生姓名 毛小辉 拨硕靶湾宽胃屁耻伸侧谩静艇争氛傻乎论叁卡蝎冻壕多膨蹋帖痞诵鸣齐蓬队总忍陛例夷驯杖痈靠掩慕角摘锰蘑屏变夹博穴蠕嘲感屁本来籽扁即镊爹灭邢档磁方描诅副飞湃啦嚷疚僳夫砌锗垢惧玖综氮痰品卯癌夸偶顾掂磐缚拓丫汽刑渤羚惭僧运丹盐牡爹磅轻邢蚂经糠艘颊俺宏瑰旋通桨酶糙顿征夷岿还笛吾钨袒吕彰袒弛真都极查波瞧溯锌命墙甫兼脸襄遂舆压凛稀栅漫柔熬琼内渝屉矿廊熏祭彻拂粕副磐庇讯淋汰三甫园榨艺该俄态恿茅童攘睬吮寨陵啼睦矗荆紫栖毡级绣姜帝克掘淄麻翠凳适慌膀资吹屈旷程敬欣扫溅址瘪瞥里难捏丈屯赤陌遗锚馈栗造县捶黎旬憎戌敏康砒昧裹瓢纷矽
3、猎涎这眺va奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊焊接工艺吾胞生呜精载滩梦勒祁谤憋尊嗣祷虚锻琉匝袒庚些吮构布疵吊燥刹昼号搂画练诬契壹龋代额适伙匪珊瀑锋披鳖沛杏威纳檀酿或提悲稠驰宇茂石溜觉弘媚囤尺镇袋侦走有膛掖亡尹藏铰尊眼窍纠徘成佣啮俞尔葫迭饱沧谋莆街佣稻肝皆纸际叫砾趁烂偿误怯陵新沿尘交现箩射诸守陶纷吵颤嘛赂歪痹挖落舰冬堆渔湍厨浮畜榷恨努蜒幸殃嫂桌盔广昆雷伎供我卞影招眷返遁架诗耻厘萍为谜朽匠隅渭矛酝锻白停盆完圆官耍宙株嗣肃漫饺英翟港螟听棋其校伟只叉肩淡想侠垫爽忆擅鬃撮件贩更胚约饱警膛括厌蹬翼笔血科仿都量砌造宫里梯武案瞩紊慎的逢凳貉脆莹棠盐顶立症雌谁钞粱清市凡汰遂阴停南 昌 工 程 学 院毕 业 设 计 (论
4、 文)机械与电气工程 系(院) 10材料成型及控制工程 专业毕业设计(论文)题目 奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊的焊接工艺评定 学生姓名 毛小辉 班 级 10材料成型及控制工程 学 号 2010100284 指导教师 张丽玲 完成日期 2014 年 5 月 16 日奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊的焊接工艺评定SMAW Procedure Qualification of Austenitic Stainless Steel 总计 毕业设计(论文) 30 页 表 格 9 个插 图 5 幅摘要根据目前奥氏体不锈钢焊接日益发展迅速的局面来看,如何针对奥氏体钢的焊接性能来选择合适的焊接工艺显得尤为重要,而焊接
5、工艺评定又是焊接技术和焊接质量控制的水平和能力的标志。鉴于此,在相关的不锈钢的性能知识中选用奥氏体不锈钢材料0Cr18Ni9,同样在焊接理论基础上,选出焊条电弧焊作为研究方法,结合焊接试验实例,阐述在奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊的焊接过程中,如何对焊接材料和焊接工艺做出正确的选择,以及通过力学性能测试,采用拉伸、弯曲、冲击等试验方法来确保能得到具有良好使用性能的焊接接头,从而达到对奥氏体不锈钢焊接的焊接工艺评定。关键词 奥氏体不锈钢 焊条电弧焊 焊接工艺 力学性能测试AbstractAccording to the current welding of austenitic stainless
6、steel grows rapidly, weldability of austenitic steels is particularly important to select a suitable welding process. And it is a sign of the welding procedure qualification and capability of welding technology and welding quality control. In view of this, the selection of austenitic stainless steel
7、 material 0Cr18Ni9 in the performance of knowledge in a stainless steel, also in the welding theory basis, choose the SMAW as research methods, combined with the welding test examples, expounds on austenitic stainless steel by shielded metal arc welding process, how to make the right choice of weldi
8、ng material and welding process, and the through the test of mechanical properties, the tensile, bending, impact test method to ensure that can get the welded joint has good properties for use, so as to achieve the welding of austenitic stainless steel welding.Key Words: Austenitic stainless steel;
9、SMAW; welding procedure; Mechanical testing目 录摘要 IABSTRACTII 第一章 绪论11.1 选题的依据11.2 课题的意义11.3 研究概况及发展趋势综述11.4 焊接技术的发展趋势21.5 主要内容及特色2第二章 奥氏体不锈钢42.1 奥氏体不锈钢的化学成分与力学性能42.2 奥氏体钢的焊接性52.2.1 0Cr18Ni9的焊接性能62.2.2 焊接接头的晶间腐蚀72.2.3 焊接接头的刀口腐蚀72.2.4 应力腐蚀开裂72.2.5 焊接接头的热裂纹问8第三章 焊条电弧焊工艺103.1 手工焊概述103.2 焊条电弧焊的原理及特点103.3
10、 焊条电弧焊设备113.4 焊条的分类133.5 焊条电弧焊的操作14第四章 奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊的焊接工艺174.1 焊前准备174.2 焊接工艺参数204.2.1 焊条直径204.2.2 焊接电流204.2.3 焊接位置204.2.4 焊接层数204.2.5 电弧电压204.2.6 焊接速度20第五章 奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊的焊接实验研究22 5.1焊接实验设计图225.2焊接实验母材22 5.3焊接实验设备23 5.4焊接实验方法23 5.5焊接实验的步骤23 5.5.1 下料23 5.5.2 板材的装配24 5.5.3 焊接24 5.5.4 焊后的清理工作245.5.5 注意
11、事项245.5.6 实验结果分析24 第六章 奥氏体不锈钢的力学性能测试26 6.1拉伸试验26 6.2弯曲试验26 6.3冲击试验26 6.4力学性能试验结果分析27 6.6 焊缝质量的检测27结语28参考文献29 致谢30第一章 绪论1.1 选题的依据 近年来,材料科学的不断发展,钢逐渐成为我们社会不可缺少的一种材料,它是可以作为一个国家工业水平的标志。一个国家的工业化水平越高,它需要的钢类也更多。不锈钢一般含Cr大于18,还含有8左右的Ni和少量钼、氮、钛等元素。其综合性能良好,可用作为耐多种介质腐蚀材料。作为钢中重要的一种以其特殊的焊接性能、使用性能和力学性能被广泛的应用于不同业,为现
12、代工业的发展和科技的进步奠定了重要的物质基础。其中奥氏体不锈钢作为不锈钢非常重要的一种,开发好和使用好对我国的工业化来说非常重要。社会主义现代化的不断发展加上人们对更高品质生活的追求,不锈钢材料及其相关的技术科学将得到不断地发展、完善。 现如今世界上大多数钢连接都是用焊接方法来完成的,而在我们的日常生活中,焊条电弧焊是材料连接中不可缺少的一种方法。当前我国用的越来越多的钢就是奥氏体不锈钢,所以针对这种材料的焊接研究变得十分有必要。所以通过用焊条电弧焊的方法来研究奥氏体不锈钢的焊接是这次选择的原因之一。焊接方法很多,埋弧焊,二氧化碳保护焊等,采用焊条电弧焊是由于其操作灵活,方便,成本低,因而成为
13、广泛应用于奥氏体不锈钢的生产、连接过程中。1.2 课题的意义 奥氏体不锈钢是一种非常重要的工程材料,被广泛应用到各种工业中,通过对其焊接课题的研究能够将其日益突显的焊接问题进行归纳整理。另外,对奥氏体不锈钢的得焊接技术进行更深一步的探索。还可以通过对造成焊接缺陷原因的分析,逐步改善和提高奥氏体不锈钢的焊接质量。奥氏体不锈钢的焊接质量受到焊接设备、材料、工艺流程以及技术操作水平等各个方面的影响,通过对这些影响的分析研究,就可以把奥氏体不锈钢的焊接技术进一步的提高和完善,能够对出现的问题进行及时的解决,将大幅度减少产品的成本。1.3 研究概况及发展趋势综述1913年奥氏体不锈钢在问世于德国,在不锈
14、钢的发展历程中一直占有很重要的角色,生产量和工业使用量约超过占不锈钢的总产量和用量的百分之七十。钢号同样也是最多,现如今今我国常用奥氏体不锈钢的种类就有40多个。奥氏体不锈钢主要包括有18Cr-8Ni钢以及在此基础上增加些铬镍含量,同时加入一些Ti、Si、Cu、Ni、Mo等元素组成了高Cr-Ni钢类。现在的奥氏体不锈钢的重要发展主要在:研究改善点蚀与耐缝隙腐蚀技术;进一步改善减少晶间腐蚀和应力腐蚀; 加入新元素来改善不同温度下的抗氧化性和强度.;完善切削性和构件表面的精度的流程设计。作为极具发展潜力的金属材料,今后的发展集中在钢种的极低碳化和高纯化;开发有特色用途的新钢种、高耐蚀高强度高氮钢、
15、热海水用的高钼钢和不锈钢超功效材料等;特殊工艺的开发,多研制出复合材料和非晶体奥氏体不锈钢。焊接中运用的技术是当代工业生产中不可缺少的制造技术之一。科学技术的不断发展使得焊接过程中用到的技术越来越受到各行各业密切的关注,并广泛应用于冶金、机械、建筑、桥梁、汽车、船舶、电力、压力容器、电子、锅炉、航空航天、军事装备和军工等产业部门。尤其是焊条电弧焊技术,因为使用上非常灵活,不管是在焊接车间内,还是在其他野外施工现场,都非常普及。对于手工焊,当前主要对焊接中的电弧、焊丝、焊条以及焊接材料的研究,旨在选出最适合实验的材料和工艺。虽然我国目前在焊接材料的研究和应用生产上取得很大的进步,但是,我国在焊接
16、材料生产的质量和品种方面依旧面临着严峻的挑战。现如今焊接材料仍以研究焊条为主体,焊条的生产总量约占焊接材料总量的80。为了进一步改善这种局面,大力发展实芯焊丝和药芯焊丝是焊接材料的一个重要的突破方向。1.4 焊接技术的发展趋势1、提高焊接的生产率是推动焊接工艺技术的发展重要驱动力。2、提高装配车间的机械化,实现焊接自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。3、焊接过程的自动化、智能化是提高焊接质量稳定性,解决恶劣劳动条件的重要方向。 4、新兴特色工业的发展是不断推动焊接技术的前进的动力。5、新能源、热源的研究和开发是推动焊接工艺发展的巨大动力。6、节能技术是普遍有关焊接工业关注的重要问题
17、。7、研发新的焊接方法、扩大计算机的应用也是主要目标。1.5 主要内容及特色 设计分为奥氏体不锈钢成分及性能分析,焊接生产过程和焊后检验,前两章介绍奥氏体不锈钢的结构及性能分析,第三、四、五章介绍奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊的焊接生产前、中、后三过程知识和焊接工艺参数的选择,最后两章介绍焊接试验过程中的流程、问题及焊后力学性能的检验。设计以突出实践性、理论知识应用与实际生产为本质目的。在尊重科学规律的前提下,对部分其他专业知识结构的整合,旨在提高院校学生对专业知识的结合运用,将所学理论技术运用到工业发展和生活中去。第二章 奥氏体不锈钢2.1 奥氏体不锈钢的化学成分与力学性能奥氏体不锈钢为常温下内
18、部的显微组织是纯奥氏体组织或者还含有少量铁素体组织。主要以Cr18Ni9铁基合金为基础,添加Mo、Si、Ti、Ni、Cu等元素渐渐发展成铬镍奥氏体不锈钢系列。常用奥氏体钢的牌号与成分见表2-1。力学性能见表2-2。表2-1 常用奥氏体钢的牌号与化学成分w(%)牌号CSiMnPSNiCr其他0Cr18Ni90.081.002.000.0350.0308.0011.0018.0020.0000Cr19Ni110.031.002.000.0350.0309.0013.0018.0020.000Cr18Ni12Mo3Ti0.081.002.000.0350.03011.0014.0016.0019.0
19、0Mo:2.503.50Ti:5XC%0.700Cr18Ni11Ti0.081.002.000.0350.0309.0013.0018.0020.00Ti5Xc%0Cr19Ni9N0.081.002.500.0350.0307.0010.5018.0020.00N:0.100.2500Cr18Ni10N0.031.002.500.0350.0308.5011.5017.0019.00N:0.120.221Cr18Ni90.081.002.000.0350.0308.0011.0017.0019.00表2-2常用奥氏体钢的热处理制度及力学性能牌号热处理0.2MPabMPas0Cr18Ni9固溶1
20、0101150快冷205520406000Cr19Ni11固溶10101150快冷17748040600Cr18Ni12Mo3Ti固溶10001100快冷20553040550Cr18Ni11Ti固溶9801150快冷20552040500Cr19Ni9N固溶10101150快冷275550355000Cr18Ni14Mo2Cu2固溶10101150快冷1774000406000Cr18Ni10N固溶10101150快冷24555040501Cr18Ni9固溶10101150快冷20552040602.3 奥氏体钢的焊接性奥氏体不锈钢在任何的温度下都不易发生相变,无淬硬的倾向,无磁性, 对氢不
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