12Cr1Mov氩弧焊的工艺方案.doc

毕业设计成果报告书


焊接技术及自动化
石化装备工程系

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成果题目:
12Cr1MoV的氩弧焊焊接工艺方案

二零一五年十一月
目录
一、选题背景 1
(一)、12Cr1MoV材质和焊接分析 1
1、材质介绍 1
2、12Cr1MoV的焊接性分析 1
(二)、焊接操作及焊接参数 2
1、焊接参数 2
2、氩弧焊焊接产生缺陷的原因及防止方法 2
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 6
1、焊接特点分析 6
2、焊前准备 6
3、焊接过程 10
4. 焊接检验 11
四、成果特点 19
五、收获与体会 20
参考文献 21
12Cr1MoV的氩弧焊焊接工艺方案
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
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:~ ,Si:~,Mn:~,Cr:~,Mo:~,V:~: 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)。 
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(-1)
TIC
1
TIC-R31

直接正接
105~125
10~12
8~10
SMAW
2
R307(E5515-B2)

直流反接
110~130
20~22
-
SMAW
3-4
R307(E5515-B2)

直流反接
160~180
22~24
-
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