过程设备焊接2-1研究知识.ppt
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1、2 过程设备用焊接材料 除母材外,与焊接冶金或保护作用有关的其他材料,都为焊接材料。视焊接方法不同而异 手工电弧焊焊条 埋弧自动焊焊丝、焊剂 气体保护焊焊丝、保护气体 电渣焊焊丝、焊剂2.1 焊接冶金过程对焊接材料的要求2.1.1 焊接冶金过程特点 类似炼钢过程,既有化学反应,又有物质的迁移和分布,其特点: (1)电弧反应区温度高2022/6/25 弧柱温度6000 熔滴温度18002400 熔化金属吸收的气体量,超过标准溶解度,严重影响焊缝金属的成分和性能 (2)熔池体积小,冷却速度快 冶金反应时间短,仅铸锭的几千分之一 反应化学成分不均匀,存在偏析现象 液态金属吸收的气体来不及逸出形成气孔
2、 一些非金属夹杂物来不及浮出而造成缺陷 (3)熔滴与气体、熔渣接触面积大 冶金反应速度加快,增加合金元素的蒸发、烧损2022/6/25 气体熔入金属的机会大大增加2.1.2 气体对焊缝金属的影响 焊接区内的气相成分,主要有 02、N2、H2、CO、C02、H20等 其中对焊接质量影响最大的是02、N2和H2 (1)氧对焊缝金属的影响 a.来源 空气 焊条药皮或焊剂的析出 杂质受热分解产生 冶金反应生成 b.危害2022/6/25 钢的强度、塑性、韧性全面 金属氧化物+硫化物共晶体焊缝金属热脆 易生成CO形成气孔 造成飞溅,影响焊接过程的稳定性 有益合金元素氧化烧损,改变焊缝金属的成分和性能 c
3、.控制 保护隔绝空气 在焊接材料中加入脱氧剂,如Mn、Si等 注意对焊件的清理,焊材烘干 (2)氮对焊缝金属的影响2022/6/25 a.来源 空气 b.危害 强度、硬度,塑性、韧性 产生时效脆性 c.控制 保护,与空气隔绝 (3)氢对焊缝金属的影响 a.来源 焊材中的水份或有机物、杂质在焊接过程时析出或分解产生 空气中的水份在焊接过程时析出 b.危害 形成气孔 产生微裂缝2022/6/25 引起氢脆 形成冷裂纹 c.控制 限制焊缝金属中的含氢量 清除焊件及焊丝表面的杂质 采用低H焊接材料 焊后进行消氢处理2.1.3 焊接冶金过程对焊接材料的要求 (1)具有保护焊接区域防止空气侵入的性能 无保
4、护的焊接不可能得到合格的焊缝 加强对熔化焊的保护,是对焊接材料的基本要求2022/6/25(2)保证焊缝合理的化学成分 通过焊丝或药皮向焊缝渗入、补充因蒸发、烧损的有益合金元素,以便对焊缝成分进行适当的调整和补充 脱除有害杂质S、O、P等2.2 手工电弧焊焊条 作用:传导电流、引燃电弧;填充金属与熔化的母材形成焊缝 组成:钢芯和药皮2.2.1 焊条钢焊芯 焊芯材料:碳钢、合金钢和不锈钢2022/6/25 (1)碳素钢焊芯的主要成分及作用 a. C脱氧剂。C+OCO、CO2,但C引起飞溅、产生气孔,强度 ,塑性易产生裂纹。一般限定C10. b. Mn脱S、O。一般限制在0.300.55 c. S
5、i脱O。易产生夹杂。硅会使焊缝变脆,引起飞溅。一般限制在0.03以内。 d. S、P有害杂质,使焊缝金属的力学性能降低,产生裂纹,越少越好,一般要求含量不超过0.03。 (2)名称牌号 牌号表示方法为:H08MnA H表示焊接用钢芯2022/6/25 08数字表示含碳量(C的含碳量为0.08%) Mn合金元素名称和含量范围。后面没有数字,表示该合金元素平均含量在1左右,数字为“2”则表示其平均含量为2左右。 A表示硫、磷含量较少,不超过0.03%。2.2.2 药皮的作用与类型 (1)作用 a.稳弧含有易电离的稳弧剂,如K、Na等 b.保护隔绝空气,减小O、N、H的危害;降低焊缝金属的冷却速度,
6、利于焊缝中有害气体的逸出。 c.脱除O、P、S2022/6/25 d.合金化保证有必要的合金元素 (2)类型 a.按成分氧化钛型、氧化钛钙型、氧化铁型等 b.按熔渣性质酸性、碱性 (3)酸性焊条与碱性焊条的区别 酸性焊条药皮溶化后形成的熔渣中酸性氧化物比碱性氧化物多 碱性焊条药皮溶化后形成的熔渣中碱性氧化物比酸性氧化物多2.2.3 焊条的型号与牌号 焊条型号与牌号均可反映焊条的主要特征,2022/6/25 如:药皮类型,电源要求,焊缝成分或性能等。 有区别:牌号是对某个焊条产品的具体命名,而型号并不是针对某个具体产品。同一个型号的焊条,可以包括多个牌号的焊条产品。 设备装配图上,通常标注焊条牌
7、号 (1)焊条的型号 a.碳钢 E E表示焊条 熔敷金属最低坑拉强度b (kg/mm2) 焊接位置. 0,1全位置焊接,2平焊或平2022/6/25角焊,4向下立焊. 药皮类型及电源要求.15直流,碱性;16交流,酸性 b.低合金钢 E- E同碳钢 成分元素符号或化学成分分类代号 c.不锈钢 E- E表示焊条 成分分类代号,首位为3代表铬镍奥氏体不锈钢;首位为4代表铬不锈钢钢. 特殊要求代号字母或元素符号. 同碳钢.2022/6/25 (2)焊条的牌号 按用途共分为9大类,常用的有:结构钢、耐热钢、不锈钢等. a.结构钢焊条 包括碳钢、低合金钢 J(结) J(结) 表示结构钢焊条. 熔敷金属最
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