焊接关键技术及自动化毕业设计方案说明指导书.docx

焊接技术及自动化毕业设计说明书一.序言ELDoX系列钢板是瑞典SSAB钢铁企业开发生产超高强度钢,集高强度和可焊性、长寿命于一身,在中国得到了较快发展应用.关键应用范围：压力钢管、采矿设备、矿用自卸车体和汽车起重机、帆船龙骨、大拱梁、斗铲顶边框架和关键高韧性部件等领域。产品改造后工作出色，重量减轻降低了产品总重量，从而降低了设备维修费用和维修时间，所以提升了生产率。焊接是影响低合金调质高强钢应用至关关键原因,本课题就是针对于高强钢ELDoX900钢进行焊接工艺设计。二ELDoX900钢性能及应用概述ELDoX900钢化学成份表1材料化学成份化学成份cSinPScr0NiocuTiN质量分数0.170.211.390.0090.0010.230.050.4960.010.040.003因为其合金元素总含量低于5%，ELDoX为低合金高强钢。ELDoX900钢力学性能ELDoX900钢抗拉强度1015Pa,屈服强度940Pa，断后伸长率13。ELDoX900钢焊接性能ELDoX900钢合金含量低，碳当量低，从而可用任何一般电弧焊方法，就可将其焊在一般结构钢板上。在焊接时，我们所要求目标是在焊接接头处取得很好强度和良好韧性。依据国际焊接学会推荐碳当量公式cE=c+n/6+/15+/5，我们能够知道，伴随碳当量增加,钢材焊接性回变差,当cE值大于0.4%0.6%时,冷裂纹敏感性将增大,焊接时需采取预热施焊后保温缓冷，并进行消除应力热处理。考虑到产品结构特点和生产实际情况，我们采取焊条电弧焊打底，药芯焊丝co2焊盖面。和焊条电弧焊相比，药芯焊丝co2焊含有电弧热输入集中、焊接电流密度大、焊接热变形小、生产效率高及焊缝成形好等显著优势。ELDoX900钢用途ELDoX900钢产品改造后工作出色，重量减轻降低了产品总重量，从而降低了设备维修费用和维修时间。关键应用于矿山机械、桥梁、铁路、汽车起重机等重载领域，如压力钢管、采矿设备、矿用自卸车体和汽车起重机、帆船龙骨、大拱梁、斗铲顶边框架和关键高韧性部件等领域。三ELDoX900钢焊接试验及试验方法碳当量法依据国际焊学会推荐碳当量公式：cE=c+n/6+/15+/5我们能够了解到ELDoX900ce=0.554，当碳当量大于0.45时，则热影响区热影响区粹硬倾向性大，焊接时易产生冷裂纹。所以在焊接之前应采取预热方法，焊后保温缓冷，并进行消除应力热处理。T形接头抗裂性试验试件及试验参数参考GB/T4675，1-1984斜y坡口焊接裂纹试验方法自行设计了T形接头试件进行裂纹敏感性试验。15厚ELDoX900钢板抗冷裂试验件组合形状及尺寸，腹板两侧各75长，加工成形60破口，中间100长加工60斜y形坡口。翼板和腹板间隙为2，用方形拘束快固定，焊接方法为AG焊，焊接工艺见表2，保护气体为80Ar+20co2，试验环境温度25，相对湿度为65。表2焊缝焊接工艺参数焊接电流I/A电弧电压U/V焊丝伸出长度L/焊接速度v/028205试验结果试件经过48小时后进行裂纹检验和解剖，采取着色探伤法进行表面裂纹检验。试验焊缝横面经研磨、化学试剂侵蚀、冲洗干燥后置于体式金相显微镜下放大10倍进行金相价差，在室温25裂纹率为10及13，在余下三种试验温度下，试件表面裂纹率均为0，金相检验结果表明，室温条件下试验焊缝底部有疑似裂纹存在，未见进步一扩展倾向，预热50、75及100，试件没有冷裂纹产生。四ELDoX900钢焊接工艺在产品实际焊接过程中，因为产品结构复杂，焊接方法多个多样。焊接接头存在较大拘束度，局部应力集中，所以在焊接操作时必需制订严格工艺规程。以焊接板厚5-7，不开坡口ELDoX900钢，其工艺以下。焊接方法ELDoX900钢碳含量为0.17%，属于低碳调质钢，AG焊是最适宜焊接方法，而且Ar和co2联合保护可预防合金元素烧损，有利于得到性能良好焊接接头。焊接材料超高强度钢因为强度提升，钢材塑性、韧性对应下降。假如仍采取等强标准，选择高组配焊接接头，焊缝韧性不轻易确保，将可能造成因为焊缝金属韧性不足引发低应力脆性破坏。所以高强钢焊接应采取等韧性标准，选择焊缝韧性不低于基体金属低组配焊接接头比较合理。采取低强焊缝金属并不总是意味着焊接接头强度一定低于母材。依据多年来焊接接头力学性能试验经验，只要焊缝金属强度不低于母材87%，仍可确保接头和母材等强。ELDoX900钢选择1.2ER120S-G焊丝进行焊接。焊前准备全部焊缝焊前必需确保焊道干燥、清洁，除掉其中表面油、水、锈和防锈漆。坡口及坡口周围1020范围内必需清理洁净，不得有影响焊接质量铁锈.油污.水和涂料等异物。对于关键焊缝，在焊缝两端应设置尺寸适宜引弧板和引出板。在不能使用引弧板和引出板时，应注意预防在引弧处和收弧处产生焊接缺点；焊丝在使用前进行检验，其表面应无锈垢，油污，水分；保护气体应保持干燥。焊接工艺参数表三焊接工艺参数板厚焊接层数电流电压焊接速度保护气流-73打底焊110-16018-2420-3512-20盖面焊200-24022-2835-4515-25清根层200-24022-2835-4515-25焊前预热及焊后热处理对于ELDoX900，但板厚小于20时，不要求预热，板厚在20-30时，预热温度为100-125板厚在30以上，预热温度为125-150.所以5-7板焊接不需预热。进行焊后热处理是为了降低焊接残余应力，高强钢常常在焊态下使用,焊后通常不进行焊后热处理，热处理会使接头一些力学性能下降，如：冲击韧度等。只有在设计规则有特殊说明时，方应进行焊后热处理。但应注意其焊后热处理温度不能超出其调质回火温度。焊缝检验如为关键焊缝，板厚小于6，宜用射线摄影方法进行探伤，当被测焊件板厚大于6，可用超声波探伤方法检验，但对于在6-8之间焊件，用由从业时间超出3年检验人员完成检验。焊接缺点及控制方法因为ELDoX900钢碳含量较低、n含量较高，而且对S、P含量控制也较严格，所以热裂纹倾向较小，焊后轻易产生冷裂纹。避免裂纹出现措施有：焊前预热母体材料；确保焊接面清洁和干燥；选择含氢小焊料；经过良好焊接次序和工作合理匹配降低收缩内应力。焊接工艺焊接工艺卡单位：湖南机电职业技术学院工程名称：工艺卡编号：01部位名称：I形坡口平焊接头焊接设备型号：yG-400TX实施标准：焊接方法：AG生产方法单件生产材料：ELDoX900钢厚度等级：5接头型式：平焊接头接头型式简图：平焊接头焊接位置：水平固定焊接次序：1-2-3预热及中间热处理：无焊后热处理：无焊接材料及要求：规格：焊前准备：全部焊缝焊前必需确保焊道干燥、清洁，除掉其中表面油、水、锈和防锈漆。坡口及坡口周围1020范围内必需清理洁净，不得有影响焊接质量铁锈.油污.水和涂料等异物。对于关键焊缝，在焊缝两端应设置尺寸适宜引弧板和引出板。在不能使用引弧板和引出板时，应注意预防在引弧处和收弧处产生焊接缺点；焊丝在使用前进行检验，其表面应无锈垢，油污，水分；保护气体应保持干燥。技术要求：坡口采取机械加工，坡口保持平整不得有裂纹、分层、夹渣物等缺点，坡口边缘20处应呈金属光泽，不得有油脂、油漆、涂层等污物；注意事项：焊前清理是否符合要求；2、焊接电极选择是否取用正确，夹头是否过热；焊接层数焊接方法填充金属电流电压焊接速度型号直径极性大小AG焊ER120S-G1.2直流反极性110-16018-2420-35AG焊ER120S-G1.2直流反极性200-24022-2835-45AG焊ER120S-G1.2直流反极性200-24022-2835-45焊缝检验：焊后按规范对焊缝进行外观检验，不得有裂纹、咬边、气孔、未焊透等缺点，对有缺点焊缝立即返修。编制审批日期XX-11-25五.结语在ELDoX900钢焊接过程中，要严格按焊接工艺关键点和焊接工艺参数进行焊接，使产品焊接质量达成设计要求；超高强度钢结构件制作即使存在一定难度，但只要合理地选择焊接方法及工艺参数，加强焊接和制作过程质量控制，完全能制造出高质量超高强钢结构件。六参考文件1贺XX.焊接工艺及应用.国防工业出版社，XX.112叶XX.焊接技术.北京：化学工业出版社.XX.93陈XX.焊接工艺.北京：机械工业出版社.XX4王XX.低合金调质高强钢焊接工艺研究进展.应用能源技术，XX:11-135方XX等.ELDoX900刚焊接工艺评定.焊接制造文摘-焊接分册，XX:22-25