CPR1000核岛用不锈钢焊丝熔敷金属化学成分与焊接电流的关系
焊接材料的化学成分对性能的影响
焊接材料的化学成分对性能的影响焊接是一种常见的金属加工技术,它通过熔化金属材料,使两个或多个金属零件连接在一起。
而焊接材料的化学成分对焊接性能有着重要的影响。
本文将从焊接材料的选择、化学成分对焊接性能的影响以及焊接材料的未来发展等方面进行探讨。
首先,选择合适的焊接材料对焊接工艺的成功至关重要。
焊接材料的选择应考虑到所焊接金属的化学成分、力学性能以及所需的焊接强度等因素。
一般来说,焊接材料应与被焊接金属具有相似的化学成分,以确保焊缝的强度和耐腐蚀性能。
此外,焊接材料的力学性能也应与被焊接金属相匹配,以避免焊缝出现应力集中和开裂等问题。
其次,焊接材料的化学成分对焊接性能有着直接的影响。
焊接材料通常由金属合金组成,其中包含了多种元素。
这些元素的含量和比例会影响焊接材料的熔点、热导率、机械性能等特性。
例如,添加一定比例的钼元素可以提高焊接材料的熔点和强度,同时降低其热导率,从而提高焊接接头的耐高温性能。
另外,焊接材料中的碳含量也会对焊接性能产生影响。
高碳含量会导致焊缝易产生裂纹,而低碳含量则可能导致焊缝强度不足。
此外,焊接材料中的杂质元素也会对焊接性能产生不良影响。
杂质元素的存在会降低焊接材料的纯度,增加焊缝的脆性和气孔率。
因此,在选择焊接材料时,应尽量选择纯度高、杂质含量低的材料,以保证焊接接头的质量。
未来,随着科技的进步和工艺的发展,焊接材料的研究也将不断取得新的突破。
例如,近年来,一些新型焊接材料的研究取得了显著进展。
这些新材料具有更高的强度、更好的耐腐蚀性能以及更低的热膨胀系数等优点,可以满足更严苛的焊接要求。
此外,一些先进的焊接技术,如激光焊接、电子束焊接等,也为焊接材料的研究提供了新的方向和挑战。
总之,焊接材料的化学成分对焊接性能有着重要的影响。
选择合适的焊接材料、合理控制其化学成分以及降低杂质含量,可以提高焊接接头的强度、耐腐蚀性能和耐高温性能。
未来,焊接材料的研究将继续深入,为焊接工艺的发展提供更多可能性。
焊接电流对异种钢焊接接头组织和力学性能的影响
焊接电流对异种钢焊接接头组织和力学性能的影响随着现代制造业的不断发展,各类异种钢的使用越来越广泛。
但是,异种钢各有特点,不同的钢种之间的焊接易产生焊接缺陷,如裂纹、夹杂物等,从而导致接头的强度下降。
焊接电流是影响焊接接头组织和力学性能的重要因素之一。
本文旨在探讨焊接电流对异种钢焊接接头组织和力学性能的影响。
1.焊接电流对结构组织的影响:(1) 钢铁材料的熔化温度是固定的,电弧能量越大,瞬间加热使钢材表面快速融化的深度越大,熔池的形态和图像也越大;(2) 如果电弧能量过大,元素容易烧蚀,且过热的钢材治疗速度很快,不利于应力的释放,导致钢材组织中出现气孔、焊缝夹杂物等缺陷,进而影响了焊接接头的力学性能;(3) 焊接电流和焊缝深度成正比。
焊接电流越大,焊缝深度越深,焊缝宽度越小。
此时,焊缝的形态呈狭长形,未焊透面积变小,可以实现单面焊接和双面形成的电池的减小。
但是,这也意味着焊接瞬间形成的温度梯度较大,过热和过冷的区域也会影响焊接接头的强度。
(1) 由于异种钢的强度、塑性和硬度等机械性能较为复杂,所以焊接工艺流程一般较为复杂,焊接电流是其中的重要参数。
通常来讲,合适的电流可以使接头强度更高;(2) 焊接电流过大,容易使焊接接头中产生热疲劳区,热疲劳裂纹敏感区的面积增大,强度减小,导致焊接接头的强度下降;(3) 焊接电流过小,熔深不足,焊接接头的表面有较大的凸起度,同时焊接热能也不能达到充分的传递,从而对焊接接头的强度也会造成不利影响;(4) 小电流一般应用于薄板的焊接中,大电流通常应用于厚板的焊接中。
大电流可以使焊接接头的熔深增加,更多的热能在钢材内部转移,使焊接接头的焊缝比较牢固,强度较高。
但是,对于某些焊接接头,过大的电流和过深的焊缝深度也会导致接头出现裂纹,甚至热裂纹,对焊接接头的力学性能造成负面影响;(5) 适当的焊接电流可以使焊接接头具有较好的塑性、延展性和韧性,可以使接头更加稳定和安全。
因此,对于一个合格的焊工来说,合理的电流参数调节可以发挥重要的作用,保证焊接接头的力学性能。
CPR1000核电站核岛主蒸汽管道自动焊工艺研究与实施
CPR1000核电站核岛主蒸汽管道自动焊工艺研究与实施摘要:CPR1000堆型核电站核岛主蒸汽系统管道焊接属大厚壁管道焊接,一直采用手工组合焊接工艺,要求焊接操作人员具备优秀的技能水平,焊接强度高,是核岛二回路中焊接质量保证的重要一环。
本文主要讲述利用成熟的窄间隙自动焊工艺,模拟核岛主蒸汽管道的焊接的要求与特点,从焊接坡口、工艺参数、焊接过程控制、加热保温装置等方面进行研究,验证窄间隙自动焊工艺的可靠性与可行性,分析具体的实施方案及相关问题的解决措施。
关键词:CPR1000 ;主蒸汽管道;窄间隙;自动焊工艺1.前言CPR1000堆型核电站核岛主蒸汽系统(VVP系统)管道负责把主蒸汽从核岛输送到常规岛,然后供应给主汽轮机及其他用汽设备从而产生电能,在核电站运行中具有举足轻重的作用,其由主蒸汽管道、主蒸汽隔离阀、机械贯穿件、主蒸汽安全阀、防甩支架以及横向限制件等特殊装置组成,特殊装置众多、结构复杂,具有施工技术繁琐和逻辑施工性较强等特点。
CPR 1000核电厂主蒸汽系统管道管径为32″,材质是P280GH,厚度32mm—39mm,主要焊接工艺是采用氩弧焊打底,手工电弧焊填充和盖面的焊接工艺,进行单层多道焊,坡口较宽,熔敷金属填充量大,焊接时需要预热、后热和消除应力热处理,该焊接工艺生产效率低,且焊工的劳动强度大,焊接周期长,更重要的是对焊工技能水平的要求较高,焊接质量不够稳定,容易受技能水平、环境等因素的影响而无法得到有效控制。
焊接过程的自动化,是近代焊接技术的一项重要发展。
它不仅标志着更高的焊接生产效率和更好的焊接质量,而且还大大改善了生产劳动条件。
自动化程度将会成为衡量现代安装行业技术水平的重要标志之一,自动焊工艺的优点是:1.生产效率高,缩短焊接施工周期;2.焊接质量高而且稳定,减少焊缝返修,焊接规范可自动控制调整,保持稳定;3.改善劳动条件,降低劳动强度。
1.主蒸汽管道窄间隙自动焊工艺研究1.焊接设备:在主蒸汽管道窄间隙自动焊工艺研究中,采用GT-VI型自动焊机,该焊机由脉冲逆变焊接电源、监控系统、遥控系统、焊接机头、焊接轨道组成,具备弧长可调节、实时监控、高频脉冲、电弧稳定等功能,能够精确地控制焊接热输入,可以以较低的热输入获得较大的熔深,从而减少了焊接热影响区和焊接变形,满足高质量的焊接需求。
知识点|焊接过程中送丝速度和焊接电流的关系
知识点|焊接过程中送丝速度和焊接电流的关系所有的半⾃动⼆氧化碳焊机上都有电压和电流调节旋钮(抽头式的⼆氧化碳焊机的电压调节是转换开关)。
⼀体式焊机(送丝机装在主机内部的)的电流调节旋钮装在主机⾯板上;分体式焊机(送丝机独⽴出来,通过电缆和主机联接的)电流调节旋钮装在送丝机上。
电压调节有两种⽅式:对于晶闸管整流和逆变焊机是⽤电位器调节,对于抽头式焊机,电压是通过转换开关来调节。
⼆氧化碳焊接过程稳定的⾸要条件是焊丝的送进速度与熔化速度相等。
熔化焊丝的能量是主机提供的,主机输出的功率越⼤焊丝熔化的越快。
对于晶闸管整流的焊机,输出功率是调节晶闸管的导通⾓;对于逆变焊机,输出功率是调节脉冲宽度;对于抽头式焊机则是调节输出电压。
按常识理解,功率是电压与电流的乘积,调节焊机的输出功率就等于调节了焊接电流,那为什么说⼆氧化碳焊的焊接电流要通过调节送丝速度来实现呢?这个问题可以从两个⽅⾯解释:⼀、电流是在回路(通路)中产⽣的,⼆、电流是以时间为参考的⼀个度。
在电路处于开路(断路)的情况下,不管电压有多⾼电流总是等于零。
⽽在这种情况下,该电路的端电压就是电源的电动势E,可以⽤电压表在A、B 两点测得。
我们可以认为这是焊机的空载电压。
因该电路构不成回路,所以电路中就没有电流,在电阻R两端也就不会产⽣电压。
(电阻R表⽰焊接弧源系统中电源的内阻与传输电缆损耗压降之和。
电源内阻是由变压器的漏抗和对整流部件导通⾓以及开关器件脉冲宽度的调节产⽣的)。
如果把A、B两点短路,或在这两点间接⼀电阻RH,电路就有电流产⽣。
电路中RH是焊接电流通过电弧和熔滴与⼯件短路瞬间产⽣的压降,也称负载电阻。
从上⾯的分析可以知道,R和RH的值越⼩,电路中的电流就越⼤,反之则越⼩;⽽电源的电动势E的作⽤则相反。
前⾯讲过,R是焊接回路中固有的电阻。
对于抽头式焊机,主变压器的初、次级制做成紧密耦合的结构,以得到⼩的漏抗来满⾜⼆氧化碳焊接平特性的要求。
在这种焊机中,我们可以认为R是不变的,⽽是通过转换开关切换抽头来改变电源的空载电压E。
焊接参数关系
焊接参数
1)焊接电流与焊丝直径之间的关系:
表2 不同直径焊丝的电流范围
2)焊接电流与焊接电压的关系:
可以根据采用焊接电流的大小,计算出电弧电压的近似值。
如焊接电流在200A以下时,主要是短路过渡,电弧电压可由下式计算:U=0.04I+16±2
如焊接电流在200A以上时,主要是短路过渡,电弧电压可由下式计算:U=0.04I+20±2
上述电弧电压计算公式,在采用加长焊接电缆时,可按表4的数值加以修正。
因为测量出的电弧电压值包含了加长电缆的压降,所以电压表显示出的电压值应为公式计算值与表4修正值之和。
3)焊接速度:
半自动焊适宜的焊接速度为30~50cm/min,过慢或过快的焊接速度都给操作带来困难。
自动焊接由于能严格控制工艺参数,焊接速度可提高。
4)气体流量:
气体流量是气体保护焊的重要参数之一。
保护效果不好,将出现气孔,以至使焊缝成形变坏,甚至使焊接过程无法进行。
通常情况下,保护气体流量与焊接电流有关,当采用小电流焊接薄板时,气体流量可小些,采用大电流焊接厚板时,气体流量要适当加大。
气体流量与焊接电流关系可见表5。
焊丝含氮量及焊接电流对高氮钢焊缝组织和性能影响
焊丝含氮量及焊接电流对高氮钢焊缝组织和性能影响0 序言高氮奥氏体不锈钢(以下简称为高氮钢)是使用N元素代替昂贵的Ni元素作为主要的奥氏体化元素的新型钢种,由于固溶在钢中的氮元素有着较高的层错能[1],从而在优化材料组织的同时,还大幅提高了材料的力学性能,同时高氮奥氏体不锈钢表现出来的低成本、高加工硬化率、良好的抗腐蚀性能与人体的生物相容性使其在大型结构、军事工程、海洋平台和医疗器械等都有广阔的应用前景[2-4].但是,高氮钢在焊接过程中存在固溶氮元素聚集逸出,使焊接接头的性能下降的突出问题[5],焊接性成为制约其推广应用的主要因素. 目前解决这一问题的主流办法是采用含氮气的多元保护气体和在焊接填充材料中加入一定量的N元素,通过熔滴传质作用向焊缝中增氮[6-9]. 由于焊接材料中加入了一定量的N元素,如果控制不当,会导致焊接接头的气孔倾向性加大[10]. 基于这一问题,利用自主研制的两种含氮量不同的焊丝进行焊接工艺试验,研究焊接工艺参数和焊丝氮含量对焊缝气孔倾向性、微观组织及力学性能等的影响规律,为高氮奥氏体不锈钢熔化极气体保护焊焊接工艺参数选择和焊接材料合金成分设计及优化提供理论参考依据.表1 焊丝及母材化学成分(质量分数,%)Table1 Chemical compositions of the welding wire and base metal1 试验方法N元素在奥氏体中具有较高的固溶度,所以全奥氏体组织能够保证焊缝中具有高含量的固溶N元素. 但是,高氮奥氏体不锈钢在焊接过程中焊缝为全奥氏体时会表现出很高的热裂敏感性. 因此,设计高氮钢焊丝成分的过程中,在确定N元素含量的基础上,根据Thermo-Calc 相图计算结果,通过调整其它合金元素含量使得焊缝中产生一定数量的高温铁素体来降低焊接热裂敏感性,设计的焊丝合金成分如表1所示,氮含量分别为0.35%和0.85%. 图1为采用热力学软件Thermo-Calc计算的氮含量为0.35%和0.85%的高氮钢焊丝平衡相图. 从图中可以看出,两种高氮钢焊丝凝固模式均为FA模式,即凝固过程中先析出铁素体,再析出奥氏体. 虽然N元素在高温铁素体溶解度较小,但是由于焊接过程为非平衡态过程,且L+δ两相区窗口较窄,在高冷速条件下可以快速通过δ相区,进入冷速较慢的含γ的相区,在该相区内绝大多数N元素溶解到溶解度较高的奥氏体中.作物生根期之后,还有一个重要的时期——作物开花期,此时对于钙需求量并不大,更需补充硼肥促进花的形成。
不锈钢TIG焊丝采购规格书
演化页/Evolvement Page目录1 适用范围 (4)2 引用标准 (4)3 总则 (4)4 技术要求 (4)4.1焊丝型号 (4)4.2焊丝化学成分 (5)4.3 焊丝δ铁素体含量测定 (5)4.4熔敷金属试验 (5)4.4.1试板制备 (5)4.4.2 熔敷金属化学分析 (6)4.4.3 熔敷金属及焊丝的δ铁素体含量测定 (7)4.4.4熔敷金属力学性能 (7)4.4.5 熔敷金属晶间腐蚀试验 (8)5验收和复试 (9)6制造、包装和标识 (9)7质量证明书 (10)8. 附加要求 (11)1 适用范围本规格书规定了CPR1000核电机组稳压器TIG焊用ER308L、ER309L和ER3I6L三种不锈钢焊丝订货和验收技术要求。
ER309L和ER308L组合用于接管嘴管座内壁堆焊,ER308L、ER316L用于堆焊层与贯穿件和非贯穿件的焊接及其它不锈钢件的焊接。
本规格书仅供焊材订货和验收使用。
2 引用标准RCC-M《压水堆核岛机械设备设计和建造规则》(2000版+2002年补遗)MC册检验方法S册焊接NF EN759-1997 焊接消耗材料一焊接填充材料交货技术条件-产品类型、尺寸、公差和标记AWS标准A5.9-93 不锈钢光焊丝和填充丝标准3 总则3.1 焊丝的评定应符合RCC-M规范,S5000的要求,并提供焊丝评定数据卡(QDS)。
焊丝的检验和验收应符合RCC-M规范,S2000的所有有关规定。
3.2 焊丝的检验和验收应符合本规格书的特殊规定。
3.3 当出现不一致时,应以本规格书的规定为准。
3.4 对焊丝应按批检验和验收,每批焊丝应由同一直径、同一炉号及经受同一制造工艺的焊丝组成。
每批焊丝重量不得超过3吨。
4 技术要求4.1焊丝型号型号为ER308L的焊丝,应符合RCC-M规范S册中卡片NO.S2910规定。
型号为ER309L的焊丝,应符合AWS标准A5.9-93的相关规定。
型号为ER316L的焊丝,应符合RCC-M规范S册中卡片NO.S2915规定。
金属焊接中的化学成分调控与影响
金属焊接中的化学成分调控与影响金属焊接是一种常见的金属连接工艺,通过在金属接触点加热或施加压力,使金属之间形成较强的结合。
在金属焊接过程中,化学成分起着重要的调控作用,并对焊接接头的性能和质量产生影响。
一、焊接工艺对化学成分的调控在金属焊接过程中,焊接工艺参数的调控可以影响焊接接头的化学成分。
其中,焊材配方的设计和焊接温度是两个重要因素。
1. 焊材配方的设计焊材的配方直接决定了焊接接头的化学成分。
不同的金属材料需要选择合适的焊材,确保焊接接头具有良好的相容性和力学性能。
通常,焊材中含有适量的合金元素,如铬、镍、钼等,以提高焊接接头的抗腐蚀性和强度。
2. 焊接温度焊接温度对焊接接头的化学成分也有着显著影响。
在焊接过程中,高温会引发金属蒸发、氧化和析出反应,从而改变焊接接头的组成和结构。
因此,控制焊接温度是保证焊接接头化学成分稳定性的重要措施。
二、化学成分对焊接接头的影响焊接接头的化学成分直接决定了其力学性能、腐蚀性能和热稳定性等特性。
以下是常见的几种化学成分对焊接接头的影响:1. 碳含量焊接接头中的碳含量对焊接接头的硬度和脆性有着显著影响。
过高的碳含量会导致晶粒的粗化和区域的过渡性金属晶粒增大,从而降低接头的韧性和抗断裂性能。
2. 合金元素合金元素的含量和种类直接决定了焊接接头的强度和腐蚀性能。
例如,添加适量的镍和铬可以显著提高焊接接头的耐腐蚀性,抵抗各种腐蚀介质的侵蚀。
3. 杂质元素焊接接头中的杂质元素对焊接接头的性能和质量产生不利影响。
例如,硫、氧等元素的含量会导致焊接接头的脆性增加,降低接头的韧性和可靠性。
三、化学成分调控的应用案例化学成分的调控可以实现焊接接头的优化性能。
以下是几个化学成分调控在金属焊接中的应用案例:1. 不锈钢焊接中的铬含量控制不锈钢是一种具有优异抗腐蚀性能的金属材料,其中的铬元素起着重要作用。
通过控制焊材中的铬含量,可以提高焊接接头的耐腐蚀性。
2. 铝合金焊接中的镁含量控制铝合金的焊接接头容易产生热裂纹和气孔等问题,影响接头的质量。
焊接电流和保护气体对大电流MAG焊焊缝成形的影响
焊接电流和保护气体对大电流MAG焊焊缝成形的影响焊接电流和保护气体在大电流MAG焊焊缝成形中都扮演着重要的角色。
在焊接过程中,电流和保护气体的选择对焊缝的质量和性能具有直接的影响。
本文将从电流和保护气体两个方面,详细探讨它们对大电流MAG焊焊缝成形的影响。
首先,焊接电流对焊缝成形具有重要影响。
焊接电流的大小直接影响焊接电弧的稳定性和熔深。
一般来说,大电流会使电弧更稳定,熔深更大。
然而,如果电流过大,会造成焊接熔深过深,焊接接头过热,甚至焊接变形和裂纹等缺陷。
因此,在选择焊接电流时需要进行合理的控制。
此外,选择适当的保护气体对焊缝成形也非常重要。
保护气体通常可以分为惰性气体和活性气体两种。
惰性气体(如氩气、氦气等)可以保护焊接区域不受空气中的氧气和水蒸气的污染。
这种保护气体可以提供稳定的电弧和较好的熔深,从而得到较好的焊缝成形。
活性气体(如二氧化碳、氧气等)可以增加焊接区域的熔深和焊接速度。
此外,活性气体还可以提供更好的保护效果,使焊接接头的气孔率降低。
然而,活性气体容易与金属发生化学反应,导致气泡和夹杂物的形成。
因此,在选择活性气体时需要根据具体的焊接材料和要求进行合理的搭配和控制。
最后,焊接电流和保护气体还需要结合具体的焊接材料、焊接工艺和焊接要求来选择。
不同的焊接材料和焊接要求对电流和保护气体的选择有不同的要求。
因此,在实际焊接过程中,需要根据具体情况进行合理的选择和调整。
综上所述,焊接电流和保护气体对大电流MAG焊焊缝成形具有重要影响。
在选择电流时,需要考虑焊接电弧的稳定性和熔深,并进行合理的控制。
在选择保护气体时,需要考虑到焊接区域的氧气和水蒸气的污染,并根据具体的要求选择合适的保护气体。
通过合理选择和调整电流和保护气体,可以得到质量优良的焊缝成形。
焊接参数对合金元素影响
一、焊接电流
随着焊接电流的增加,堆焊金属中脱氧元素的含量也增加,这是因为CO2气体保护焊焊接电流的增加,导致熔滴在焊丝端头停留时间的减少,从而使熔滴接触氧化性气体的时间也减少,所以,合金元素的烧损也就减少了,相反,随着焊接电流的减少,焊缝中合金元素的烧损将增加
二、电弧压力
电弧电压的变化直接影响到电弧燃烧特点和焊丝熔滴过度特点,从而也就影响了合金元素的烧损程度。
当电弧电压降低时,熔滴在焊丝端头停留的时间减少,所以,熔滴接触氧化性气体的时间也减少,从而减少了合金元素的烧损。
相反,随着电弧电压的提高,焊缝中合金元素的烧损将增加。
三、焊接速度
随着焊接速度的变化,焊接电流与电弧压力在变化,即随着焊接速度的增加,焊接电流、电弧电压也增加,所以,焊丝熔滴与氧化性气体接触的时间很短,焊接速度对合金元素烧损的影响也就不明显了。
不锈钢气保焊熔覆率
合理焊接要素:选择焊材、控制电流、预热恒温、控
制气氛环境
不锈钢气保焊熔覆率主要受到以下因素的影响:
1.焊接电流:选择合适的焊接电流是影响焊接熔覆率的关键。
如果电流不足,
会导致焊接熔覆率降低,焊缝瘦弱,焊接时间也需要相应延长;如果电流过大,焊接池温度过高,会导致焊接缺陷和金属组织结构不良。
2.焊材成分和形状:焊材的成分和直径等都会对焊接时的熔覆率产生影响。
一般来说,直径较小的焊丝成型性更好,容易消耗,焊接速度也更快。
3.预热和焊接环境:在高强度、高合金材料的焊接中,预热可以降低焊接峰
值温度和热应力,同时也可以提高焊材的熔覆率。
此外,焊接时的环境和气氛也会影响熔覆率。
因此,为了提高不锈钢气保焊的熔覆率,可以采取以下措施:
1.选择合适的焊材:根据焊接材料和环境选择控制焊接质量要求的合适焊材。
2.确定合理的焊接电流:根据焊接材料特性和焊接场环境,确定合理的焊接
电流和电压。
3.预热和保持恒温:对于一些特殊焊接材料,预热可以提高焊接效率和熔覆
率。
4.控制气氛环境:在焊接时,应根据焊接材料和环境特点,选择适当的焊接
气氛,并及时调整气氛流速和流量控制。
总之,合理选择焊材、控制焊接电流、预热和保持恒温以及控制气氛环境等方法都有助于提高不锈钢气保焊的熔覆率。
焊接电流的大小对焊接接头性能及组织的影响
焊接电流的大小对焊接接头性能及组织的影响前言埋弧焊是目前工业生产中常用的焊接方法, 由于其焊缝成形美观、焊接效率较高、节约焊接材料、劳动强度低等优点而广泛应用于锅炉压力容器生产制造行业。
但在实际生产过程中,许多单位往往通过增大埋弧焊焊接电流来提高生产效率。
为此本文通过埋弧焊在不同焊接电流下对Q345R 钢焊接接头力学性能及组织的影响分析,来说明焊接电流对对压力容器焊接接头安全性的影响。
1 实验材料及试板准备试验母材为正火态Q345R钢板,厚度为40mm, 制备焊接试板S1和S2,其化学成分见表1;显微组织为珠光体(P)+铁素体(F),见图1。
实验采用的坡口型式为V形,见图2。
埋弧焊焊丝为EM13K(Φ4.0mm),焊剂为CHF101,试板S1焊接电流为550~600A,试板S2焊接电流为650~700A,具体焊接工艺参数见表2。
反面采用碳弧气刨清根,清除未焊透等焊接缺陷,使用打磨机磨掉刨槽内外的渗碳及氧化层。
焊后热处理工艺为(610±10)℃×4hr,装炉温度≤400℃,升降温速度≤55℃/hr,试板随炉冷至400℃以下出炉空冷。
2 实验结果与分析2.1 焊缝区化学成分检测焊缝区化学成分按《GB/T4336-2002碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱法分析方法》进行,焊缝金属化学成分检测结果见表3。
从表3数据可看出,S1、S2试板中焊缝金属化学元素含量相近,通过碳当量公式Ceq=C+Mn/6 +(Cr+V+Mo)/5+(Cu+Ni)/15计算知,S1、S2 试板焊缝金属的碳当量也相近。
一般低合金钢焊缝金属拉伸强度及冲击韧性要受碳当量的影响,但在本实验中增大埋弧焊电流对焊缝金属化学成分及碳当量的影响不大。
2.2 焊接接头力学性能检测在试板垂直和平行于焊缝方向按《GB/T228 -2010金属材料拉伸试验方法》截取标准拉伸试样进行常温拉伸;按照《GB/T229-2007金属材料夏比冲击摆锤试验方法》在焊接接头的焊缝及热影响区,截取10mm×10mm×55mm的标准冲击试样进行0℃、-10℃、-20℃、-30℃冲击实验;在试板垂直于焊缝方向按《GB/T2653-2008 焊接接头弯曲试验方法》截取侧弯试样进行常温弯曲实验;按照《GB/4340-20091金属材料维氏硬度试验》对焊接接头的焊缝及热影响区进行硬度检测。
焊接电流、电压、焊接速度对焊缝的影响
焊接电流、电压、焊接速度对焊缝的影响焊接电流、电压、焊接速度是决定焊缝尺寸的主要能量参数。
1、焊接电流焊接电流增大时(其他条件不变),焊缝的熔深和余高增大,熔宽没多大变化(或略为增大)。
这是因为:(1)电流增大后,工件上的电弧力和热输入均增大,热源位置下移,熔深增大。
熔深与焊接电流近于正比关系。
(2)电流增大后,焊丝融化量近于成比例地增多,由于熔宽近于不变,所以余高增大。
(3)电流增大后,弧柱直径增大,但是电弧潜入工件的深度增大,电弧斑点移动范围受到限制,因而熔宽近于不变。
2、电弧电压电弧电压增大后,电弧功率加大,工件热输入有所增大,同时弧长拉长,分布半径增大,因而熔深略有减小而熔宽增大。
余高减小,这是因为熔宽增大,焊丝熔化量却稍有减小所致。
3、焊接速度焊速提高时能量减小,熔深和熔宽都减小。
余高也减小,因为单位长度焊缝上的焊丝金属的熔敷量与焊速成反比,熔宽则近于焊速的开方成反比。
其中的U代表焊接电压,I是焊接电流,电流影响熔深,电压影响熔宽,电流以烧透不烧穿为益,电压以飞溅最小为益,两者固定其一,调另一个参数即可焊接电流的大小对焊接质量和焊接生产率的影响很大。
焊接电流主要影响熔深的大小。
电流过小,电弧不稳定,熔深小,易造成未焊透和夹渣等缺陷,而且生产率低;电流过大,则焊缝容易产生咬边和烧穿等缺陷,同时引起飞溅。
因此,焊接电流必须选得适当,一般可根据焊条直径按经验公式进行选择,再根据焊缝位置、接头形式、焊接层次、焊件厚度等进行适当的调整。
电弧电压是由弧长决定的,电弧长,电弧电压高;电弧短,则电弧电压低。
电弧电压的大小主要影响焊缝的熔宽。
焊接过程中电弧不宜过长,否则,电弧燃烧不稳定,增加金属的飞溅,而且还会由于空气的侵人,使焊缝产生气孔。
因此,焊接时力求使用短电弧,一般要求电弧长度不超过焊条直径。
焊接速度的大小直接关系到焊接的生产率。
为了获得最大的焊接速度,应该在保证质量的前提下,采用较大的焊条直径和焊接电流,同时还应按具体情况适当调整焊接速度,尽量保证焊缝高低和宽窄的一致。
焊丝中的各种合金元素对焊接性的影响
焊丝中的各种合金元素对焊接性的影响CO2气体保护焊镀铜焊丝是一种高效、节能、节材的焊接材料,焊锋成型美观,适用于低碳钢和低合金钢的焊接。
执行标准为<GB/T8110-1995>,其型号为H08Mn2SiA、H04Mn2SiTiA、H04Mn2SiAlTiA等。
CO2焊丝,其含碳量都较低,大多都在0.1%以下,同时含有Si、Mn、S、P、Cr、AI、Ti、Mo、V等合金元素。
这些合金元素对焊接性能有何影响,下面分别说明;硅(Si)元素对焊接性有何影响?硅是焊丝中最常用的脱氧元素,它可以防止铁与氧化合,并可在熔池中还原FeO。
但是单独用硅脱氧,生成的SiO2熔点高(约1710℃),且生成物的颗粒小,难以从熔池中浮出,易造成焊缝金属夹渣。
锰(Mn)元素对焊接性有何影响?锰的作用与硅相似,但脱氧能力比硅稍差一些。
单独用锰脱氧,生成的MnO密度较大(15.11g/cm3),也不易从溶池中浮出。
在焊丝中含锰,除了脱氧作用外,还能和硫化合生成了硫化锰(MnS),并被除去(脱硫),故可降低由硫引起的热裂纹的倾向。
由于单独用硅和锰脱氧,都难以除去脱氧的生成物。
故目前多采用硅锰联合脱氧,使生成的SiO2和MnO复合成硅酸盐(MnO.SiO2)。
MnO.SiO2的熔点低(约1270℃)且密度小(约3.6g/cm3),在熔池中能凝聚成大块熔渣而浮出,达到良好的脱氧效果。
锰也是钢材中的重要合金元素,也是重要的淬透性元素,它对焊缝金属的韧性有很大影响。
当Mn含量<0.05%时焊缝金属的韧性很高;当Mn含量>3%后又很脆;当Mn含量=0.6~1.8%时,焊缝金属有较高的强度和韧性。
硫(S)元素对焊接性有何影响?硫在钢中常以硫化铁的形式存在,并呈网状分布在晶粒边界,因而显著地降低钢的韧性。
铁加硫化铁的共晶温度较低(985℃),因此,在进行热加工时,由于加工开始温度一般为1150~1200℃,而铁和硫化铁共晶已经熔化,从而导致加工时开裂,这种现象就是所谓"硫的热脆性"。
核电站钢衬里焊接常见缺陷发生的原因与防治措施
核电站钢衬里焊接常见缺陷发生的原因与防治措施摘要:焊接在CPR1000核岛安全壳钢衬里制作安装过程中是一个非常重要的环节。
本文主要通过对核岛安全壳钢衬里常见缺陷的研究,不仅为以后提高CPR1000核岛钢衬里设备的质量做出贡献,而且为以后提高其它核级设备质量提供保障。
关键词焊接;CPR1000;质量;引言核岛安全壳钢衬里为核安全2级设备,焊缝级别为1级,它是核电厂防止核辐射的第三道屏障,其重要性不言而喻。
安全壳钢衬里包括碳钢衬里和不锈钢水池,其90%以上采用的是手工焊,所产生的焊接缺陷的种类很多,按其在焊缝中所处的位置可分为外部缺陷和内部缺陷两类。
外部缺陷位于焊缝表面,借用肉眼或低倍放大镜就能观察到。
常见的外部缺陷主要有:咬边、焊瘤、弧坑等。
内部缺陷位于焊缝的内部。
必须应用破坏性检验或专门无损检验方法才能发现。
常见的内部缺陷主要有:气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等。
1.焊缝外部缺陷1.1咬边1.1.1现象焊缝边缘母材上被电弧或火焰烧熔出凹陷或沟槽。
咬边是安全壳钢衬里设备上频繁出现次数最多的一种缺陷之一。
如图1所示:图1 安全壳衬里横缝咬边不锈钢水池横缝咬边1.1.2原因分析手工焊造成咬边的主要原因:a)焊工工作不认真;b)作业之前工、班长技术交底不到位c)焊接电流过大;d)电弧过长;e)坡口两侧停留时间太长或太短;f)焊条角度掌握不当和运条操作不熟练。
1.1.3危害性咬边是一种危险的缺陷,它不但减小了基本金属的有效工作截面,而且在咬边处还会造成应力集中。
咬边又是一种常见的缺陷,应该特别引起注意。
1.1.4防治措施a)作业之前工、班长要针对当天实际情况,合理的安排作业任务,进行有针对性的交底;b)可以实行焊工奖惩制度,来提高对焊工的积极性尽量避免咬边产生;c)控制电弧长度,尽量采用短弧焊接;d)掌握合适的焊条角度和熟练的运条手法,在焊条横向摆动时,应在坡口边缘停留稍长时间,使熔化的焊条金属填满边缘,而中间要稍快些。
焊丝的主要成分
焊丝的主要成分焊丝是一种用于焊接工艺中的重要材料,它的主要成分对焊接质量有着重要的影响。
本文将从焊丝的主要成分以及其在焊接过程中的作用进行详细介绍。
焊丝的主要成分包括金属成分和非金属成分。
金属成分是焊丝中占主导地位的部分,它们的种类和含量直接关系到焊接工艺的稳定性和焊接接头的品质。
常见的金属成分有铜、铝、锌、镍、铬等。
其中,铜是一种重要的金属成分,它具有良好的导电性和导热性,可增加焊接接头的强度和可靠性。
铝和锌是常用的助焊剂,它们能提高焊接接头的润湿性和延展性,使焊接更加稳定。
镍和铬等金属成分则可提高焊接接头的耐腐蚀性和抗氧化性。
除了金属成分,焊丝中还含有一定的非金属成分。
这些非金属成分主要是焊丝的辅助成分,它们的加入能够调节焊接接头的化学成分,提高焊接接头的性能。
常见的非金属成分有氧化物、碳化物、硅化物等。
氧化物是一种常见的非金属成分,它能够提供氧气来燃烧焊接区域的杂质,从而净化焊接接头,提高焊接接头的质量。
碳化物和硅化物则可增强焊接接头的硬度和强度,提高其抗磨损性和耐腐蚀性。
焊丝的主要成分对焊接过程和焊接接头的性能有着重要的影响。
首先,金属成分的种类和含量决定了焊接接头的化学成分和相变行为,直接影响焊接接头的强度、硬度和韧性等力学性能。
其次,金属成分的导电性和导热性会影响焊接过程中的能量传递和热量分布,进而影响焊接接头的形状和组织结构。
此外,非金属成分的加入能够调节焊接接头的化学成分和物理性质,提高焊接接头的性能和稳定性。
在实际的焊接工艺中,根据不同的焊接需求和材料特性,选择合适的焊丝成分是非常重要的。
合理选择焊丝成分可以提高焊接接头的质量和可靠性,确保焊接过程的稳定性和安全性。
因此,焊工在进行焊接操作前应仔细研究焊接材料的成分,并根据实际情况进行正确的选择。
焊丝的主要成分对焊接质量有着重要的影响。
金属成分和非金属成分的种类和含量直接关系到焊接接头的性能和稳定性。
合理选择焊丝成分可以提高焊接接头的质量和可靠性,确保焊接过程的稳定性和安全性。
CPR1000核岛用不锈钢焊丝熔敷金属化学成分与焊接电流的关系
CPR1000核岛用不锈钢焊丝熔敷金属化学成分与焊接电流的关系胡辉【摘要】对焊接电流分区,采用钨极氩弧焊(TIG)方法制作熔敷金属堆焊试件,使用标定合格的设备对焊丝熔敷金属进行化学成分分析.通过对比分析试验值,证实焊接电流未对不锈钢焊丝熔敷金属化学成分产生实质影响,熔敷金属化学成分是焊丝固有的性质,主要由制造工艺决定.结果为焊接工艺试验的研究及标准的制定提供了方向.%Partitioning the welding current to make the deposited metal overlaying test specimen by argon tungsten-arc welding (TIG),analyze the deposited metal composition by the calibrated and qualified equipment.By making the comparative analysis of the test result,verify that the welding current can't make substantial changes of the deposited metal composition,the chemical composition of deposited metal is the inherent property of the welding wire,which is mainly determined by its manufacturing process.The results of this study provide a direction for the research of welding process test and the establishment of standards.【期刊名称】《电焊机》【年(卷),期】2017(047)004【总页数】4页(P121-124)【关键词】熔敷金属;δ铁素体;化学成分;焊接电流;焊接工艺评定【作者】胡辉【作者单位】中国能源建设集团广东火电工程有限公司,广东广州510700【正文语种】中文【中图分类】TG422.3焊接材料在焊接过程中会产生一系列的化学冶金变化,合金元素会有所烧损。
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丝 熔敷 金 属进 行化 学成 分 分析 。通 过对 比分析 试验 值 , 证 实焊接 电流 未 对不锈 铜焊 丝熔敷 金 属化 学成 分 产生 实质影 响 , 熔敷金 属化 学成分 是 焊丝 固有 的性质 , 主要 由制 造工 艺决定 。 结果 为焊接 工 艺试验 的
研 究及 标 准 的制 定提供 了方 向。
The r e l a t i o ns hi p be t we e n c h e mi c a l c o mp o s i t i o n o f de po s i t e d me t a l o f s t a i n l e s s s t e e l wi r e f or CPR 1 0 0 0 n uc l e a r i s l a n d a n d we l d i n g c ur r e n t
关键词 : 熔敷金属; 8 铁素体 ; 化学成分; 焊接电流 ; 焊接工艺评 定 中图分类号 : T G 4 2 2 - 3 文 献标 志码 : A 文章编号 : 1 0 0 1 — 2 3 0 3 ( 2 0 ] 7 ) 0 4 - - 0 1 2 1 — 0 4
D OI : 1 0 . 7 5 1 2 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 2 3 0 3 . 2 0 1 7 . 0 4 . 2 6
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( 中国能 源建设集 团 广 东火电工程有 限公 司 , 广 东 广州 5 1 0 7 0 0 )
摘要: 对焊接 电流分区, 采用钨极氩弧焊( T I G) 方法制作熔敷金属堆焊试件, 使 用标 定合格的设备对焊