12Cr1Mov氩弧焊的工艺方案

毕业设计成果报告书12Cr1MoV的氩弧焊焊接工艺方案二零一五年十一月焊接技术及自动化石化装备工程系专业名称：系部名称：班级名称：学生姓名：指导教师：成果题目：目录一、选题背景...........................................................................................................................................1(一)、12Cr1MoV材质和焊接分析..................................................................................................11、材质介绍..............................................................................................错误!未定义书签。2、12Cr1MoV的焊接性分析.................................................................................................1(二)、焊接操作及焊接参数...........................................................................................................21、焊接参数...........................................................................................................................22、氩弧焊焊接产生缺陷的原因及防止方法...........................................错误!未定义书签。3、焊接操作及热处理.............................................................................................................3二、成果简介...........................................................................................................................................3三、设计思路与过程...............................................................................................................................4(一)、设计思路...............................................................................................................................4(二)、设计过程...............................................................................................................................61、焊接特点分析......................................................................................错误!未定义书签。2、焊前准备..............................................................................................错误!未定义书签。3、焊接过程..............................................................................................错误!未定义书签。4.焊接检验.............................................................................................................................7四、成果特点...................................................................................................................................8五、收获与体会.......................................................................................................................................8参考文献...........................................................................................................................................11湖南石油化工职业技术学院毕业设计成果报告12Cr1MoV的氩弧焊焊接工艺方案112Cr1MoV的氩弧焊焊接工艺方案一、选题背景珠光体耐热钢12Cr1MoV来说，由于焊接性差，在热影响区具有淬硬倾向，焊后在空气中冷却时易产生马氏体组织不仅影响焊接接头的机械性能，而且产生很大的内应力，使热影响区有冷裂倾向。为保证焊接质量，对12Cr1MoV的焊接工艺特点进行了分析，制定出了焊接工艺。(一)、12Cr1MoV材质和焊接分析1、材质介绍合金结构钢。统一数字代号：A31132。标准：GB/T3077-1999化学成分：C：0.08～0.15，Si：0.17～0.37，Mn：0.40～0.70，Cr：0.90～1.20，Mo：0.25～0.35，V：0.15～0.30主要特性：具有更高的抗氧化性及热强性。此钢的蠕变极限与持久强度值很接近，并在持久拉伸的情况下具有高的塑性；钢的工艺性与焊接性良好，但焊前需预热至300℃，焊后需除应力处理。是高压、超高压、亚临界电站锅炉过热器、集箱和主蒸气导管广泛采用的钢种。580℃时仍具有高的热强性和抗氧化性能，有较高的持久塑性。生产工艺较简单，焊接性能良好，但对正火冷却速度较敏感。580℃长期使用会产生珠光体球化。这种钢主要在正火及高温回火后使用，用以制造高压设备中工作温度不超过570～585℃的过热钢管、导管、蛇形管及其它相应的锻件。2、12Cr1MoV的焊接性分析1淬硬倾向较大，易产生了冷裂纹珠光体耐热纲中含有一定量的铬和钼及其他合金元素，因此，在焊接热影响区有较大的淬硬倾向，焊后在空气中冷却，热影响区常会出现硬脆的马氏体组织；在低温焊接或焊接钢性较大的结构时，易产生冷裂纹。2焊后热处理过程中易产生再热裂纹。珠光体耐热纲含有Cr、Mo、V、Ti、Nb等强烈的碳化物形成元素，从而使焊接接头过热区在焊接后热处理（高温回水，或称消除应力退火）过程中易产生再热裂纹（或称消除应力处理裂纹）。湖南石油化工职业技术学院毕业设计成果报告12Cr1MoV的氩弧焊焊接工艺方案2此外，某些珠光体耐热纲及其焊接接头，当存在一定量的残余元素（如P、As、Sb、Sn等）时，在350℃~500℃温度区间长期运行过程中，会发生剧烈脆化现象（称回火脆性）。(二)、焊接操作及焊接参数12Cr1MoV钢的焊接，不但要严格控制焊接规范参数，而且焊接操作对焊接接头质量有着至关重要的影响。1、焊接参数焊12Cr1MoV接钢时，应采用较小的焊接线能量，以减小焊接应力，减少焊接过热区宽度，细化品粒，提高焊缝金属的抗裂性能，焊接参数焊接方法层次焊材牌号焊丝（条）直径/mm极性电流I/A电压U/V氩气流量Q（L.min-1）TIC1TIC-R312.5直接正接105～12510～128～10SMAW2R307(E5515-B2)3.2直流反接110～13020～22-SMAW3-4R307(E5515-B2)4.0直流反接160～18022～24-2、氩弧焊焊接产生缺陷的原因及防止方法焊缝缺陷产生原因防止方法气孔氩气不纯，气管破裂，或气路有水份，打钨极，金属烟尘过渡到熔池里调换纯氩气，检查气路，修磨或调换钨极，将焊缝清理好穿透不好有焊瘤焊速不匀，技术不熟练坚强基本功训练，均匀焊速焊缝黑灰氧化严重氩气流量小，焊速慢，温度高或电流大增强氩气流量，加快焊速，或适当减小电流缩孔收弧方法不当，收弧突然停下来改变收弧方法，采用增加焊速的方法停下来裂纹焊接温度高或低，穿透不好或过烧确保焊透，电流和焊速要适当，改变收弧位置未焊透焊速快，电流小减慢焊接速度或增加电流熔合不好错口、焊枪角度不正确、或焊速快电流小改进对口的错误误差，掌握好焊枪角度，适当地放慢焊速和增加电流烧穿技术不熟练，电流大或焊速慢减小电流或加快焊速，并加强基本功训练焊缝表面引弧不准确，地线接触不好引弧要准确，不得在焊件表面引弧，湖南石油化工职业技术学院毕业设计成果报告12Cr1MoV的氩弧焊焊接工艺方案3击伤地线接好焊缝夹钨打钨极，钨极与焊件接触引弧时，钨极与工件要有一定距离焊缝成型不整齐走枪速度不均，送丝速度不均焊速、送丝要均匀，多加强基本功训练咬边焊枪角度不正确，熔池温度不均，给送焊丝不合理调整焊枪角度，以达熔池温度均匀，注意给送焊丝的位置、时间和速度3、焊接操作及热处理氩弧焊打底焊。将管件处于水平转动位焊接，焊接时采用短弧，焊枪尽可能与工件表面垂直，有利于氩气对焊接熔池的保护。焊枪和焊丝可稍作横向摆动，保证坡口两侧熔透。同时，要控制好熔池温度防止产生焊穿和焊瘤缺陷。在接头部位，要用手提砂轮打磨弧坑，将弧坑处的收弧裂纹和气孔等焊接缺陷清除，然后继续引弧焊接。焊后热处理12Cr1MoV钢的焊接接头，焊后需进行消除应力热处理，以消除或减少影响区出现的淬硬组织，增加塑性和韧性，有效地减少焊接残余应力，同时有利于扩散氢的逸出，从而减少冷裂纹倾向。所以，焊接结束时，应立即采用保温材料将焊缝和近缝区覆盖保温,使接头缓慢冷却.随后,再将焊件整体加热至720-760℃，恒温1～2h后,随炉冷却至室温。二、成果简介锅炉中将蒸汽从饱和温度进一步加热至过热温度的部件，又称蒸汽过热器。大部分工业锅炉不装设过热器，因为许多工业生产流程和生活设施只需要饱和蒸汽。在电站、机车和船用锅炉中，为了提高整个蒸汽动力装置的循环热效率，一般都装有过热器。采用过热蒸汽可以减少汽轮机排汽中的含水率。过热蒸汽温度的高低取决于锅炉的压力、蒸发量、钢材的耐高温性能以及燃料与钢材的比价等因素，对电站锅炉来说,4兆帕的锅炉一般为450℃左右;10兆帕以上的锅炉为540～570℃。少数电站锅炉也有采用更高过热汽温的（甚至可达650℃）。湖南石油化工职业技术学院毕业设计成果报告12Cr1MoV的氩弧焊焊接工艺方案4图1过热器三、设计思路与过程(一)、设计思路焊机ZX7—400时代焊机焊接方法Ws母材12Cr1MoV规格Φ42×5焊枪柔性SQQ—85/150A氩弧焊枪焊丝R31规格φ2.5铈钨极φ2.5焊条坡口aa=30ob=2mmδp=1~2mmδ=5mmpb湖南石油化工职业技术学院毕业设计成果报告12Cr1MoV的氩弧焊焊接工艺方案5焊前清理