16Mn焊接性分析
16Mn钢板的焊接工艺——以徐工压路机轮焊接为例
16Mn钢板的焊接工艺——以徐工压路机轮焊接为例作者：简俊岭来源：《决策探索·收藏天下（中旬刊）》 2018年第10期摘要：16Mn钢板具有较好的耐磨性，广泛应用于工程机械领域。
论文通过对徐工筑路设备压路机轮子的焊接性试验来讨论16Mn钢板的各项性能。
采用的试验材料是规格为Smmx120mmx300mm的两块16Mn钢板，对其进行埋弧对接焊。
通过制定完整的焊接工艺评定，从而来判定16Mn钢板的各项性能。
关键词：焊接性：工艺评定：耐磨性：焊接工艺一、压路机轮子的焊接结构本论文对徐工集团22t压路机轮子结构进行分析。
针对该压路机轮子是一个密闭的焊接壳体的特点，分析该结构轮子壳体的受力特点。
在工业生产中，中、低压容器多数采用圆筒形结构。
结合压路机轮子结构特点采用简体焊接的模式，采用纵向埋弧焊的焊接方法。
为了保证焊接质量满足使用要求，在焊件焊缝底部添加垫板。
二、压路机轮子的焊接性分析（一）焊缝坡口的合理选择由于压路机轮子具有一定厚度，为了保证压路机轮子的焊缝质量，应将16Mn钢板开V形坡口。
由于压路机轮子的结构为简体结构，其内部焊接较为复杂，需要填装气体或液体，所以需要清理其内部结构保证无毛刺且光滑。
（二）焊接方法的合理选择在目前压路机轮子制造中，常用的焊接方法为埋弧焊。
其优点体现在：1．焊接效率高由于焊丝长度较短电弧较短，焊接电流密度较高，所以焊接电弧的焊丝熔敷效率和熔深都有较大提高。
2．焊缝质量好熔渣能较好隔绝空气，焊接参数较为稳定，焊缝成型较好且对焊工操作水平要求较低。
3．焊接劳动条件好采用埋弧焊方法可以有效减轻焊接操作的劳动强度，同时没有弧光辐射和烟尘污染。
（三）焊接材料的选择压路机轮子的焊接材料要求高于母材的性能，所以焊接材料是选材考虑的重点。
根据生产经验应选J427或J426型焊条，实验中我采用J426型焊条。
三、焊接过程本实验采用两组工件进行对比，对于工件1进行焊后热处理，对于工件2不进行焊后热处理。
16mn钢板的标准
16Mn钢板的标准主要有以下几个方面：
1.执行标准：16Mn钢板执行GB713-2008标准。
2.化学成分：碳(C):0.13-0.20%，硅(Si):0.20-0.55%，锰(Mn):1.20-1.60%，磷(P):≤0.030%，硫(S):≤0.030%，铁(Fe):余量。
3.力学性能：钢板厚度不同，其屈服强度、抗拉强度和伸长率也不同。
例如，厚度≥60mm的钢板，屈服强度≥490MPa，抗拉强度570~720MPa，
伸长率≥17%。
4.应用领域：16Mn钢板具有良好的综合力学性能、工艺性能及焊接性能，主要用于制造各种高强度、耐磨损和耐腐蚀的结构件、机械零部件和工
具。
请注意，不同厚度和用途的16Mn钢板可能会有不同的具体标准和要求，建议根据具体的应用场景选择合适的钢板。
以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅相关标准文件或咨询专业人士。
16MnNbR 性质及焊接特点
3. 主体材料的选择(1) 壳体材料采用15MnNbR，15MnNbR钢板具有强度和韧性优于16MnR，而焊接性能与其相近等特点，是制造高压容器的理想用材。
该钢板当厚度大于36mm 时抗拉强度下限值较16MnR钢板相应厚度高10.6%，较15MnVR钢板高6.1%，因此采用15MnNbR钢板制造高压分离器可减薄壁厚，降低造价，同时也提高了分离器的安全可靠性。
(2) 锻件采用16Mn Ⅲ（特殊定做）。
(3) 要求上述材料在-20℃时的AKV值：3个试样的平均值≥34J，单个试样的最低值≥ 27J，以满足在寒冷季节进气的工况。
4. 焊接4.1 焊接性能分析15MnNbR及16Mn含碳量较低，含锰量较高，具有较好的抗热裂性能，不易产生热裂倾向。
这两种钢碳当量（Ceq）分别为0.447和0.55，属于有淬硬倾向的钢，必须控制焊接热输入和采取预热等工艺措施，以防冷裂纹的产生。
4.2 焊接工艺评定分离器的壳体由圆筒体及上、下两个椭圆形封头组成，壁厚41mm。
管口采用厚壁管整体补强，接管为16Mn Ⅲ锻件，最大壁厚80mm。
设备要求焊后整体热处理。
对于主体材料的焊接，进行了3项板材对接工艺评定，试件厚度40mm。
15MnNbR 与15MnNbR的焊接采用SMAW和SAW焊接法；15MnNbR和16Mn Ⅲ的焊接采用SMAW 焊接法。
焊接预热温度100℃，层间温度250℃，焊后进行消应力热处理，在560℃±20℃保温150min。
经过对其力学性能评定，结果表明满足图纸及相关标准的要求，证明所拟订的焊接工艺是合格的。
4.3 焊接措施由于设备的直径较小，钢材厚度大，拘束应力较大，因此对焊接坡口、焊工资格、焊接材料管理、焊前预热、焊后消氢处理、焊缝清根、无损检测等均提出了明确要求。
（1）制定合理的坡口，尽量减少熔敷金属量，并且便于焊工施焊操作。
根据结构尺寸，拟订采用不对称双面坡口，内部坡口深度为1/3板厚，把大部分焊接工作量放在筒身外部进行。
16Mn本身、16Mn与Q235的焊接性能探讨焊接工艺分析.
16Mn 钢板与 Q235钢板焊接的实践刘金辉(邢台钢铁公司炼钢厂河北邢台 054027摘要 :分析了 16MN 钢板及其与 Q235钢板的焊接性能、异种金属焊接特点。
产生焊接缺陷的原因,从选材和焊接工艺上找出了控制焊接缺陷的方法。
关键词 :钢板:焊接:缺陷PRACTICE OF WELDING 16Mn AND Q235 STEEL PLATESHI Jian-qiang , WANG HUA, ZHAO Zhi-gang , LIU Jin-hui , HU Wei (steelworks , Xingtai Iron and Steel Company, hebei , 054027 Abstract :The welding properties of 16Mn and Q235 plate, the features of welding between different kingds of metal and the reason to bring the welding defects are analyzed , the method to control the defects found out from material selection and welding ptocess。
Key Words:steel plate; welding ; defect1、前言:16Mn 为 345Mpa 合金结构钢,是低合金钢中使用最广泛、生产量很大的钢种之一,这种钢具有良好的综合机械性能和工艺性能,与 A3、 15钢相比除具有同样好的塑性与焊接性外,屈服强度可提高 50%左右、耐大气腐蚀能力约提高 20— 35%,以及更高的低温冲击韧性。
这类钢在石油化工工业中被广泛应用于压力容器、石油储罐、锅炉管道。
邢钢炼钢厂在检修应用条件比较苛刻的设备构件时,往往用 16Mn 钢板替代普通 Q235钢板。
16Mn与71Mn角焊缝焊接性试验研究焊材及工艺
16Mn 与U71Mn 角焊缝焊接性试验研究1、试验用材料试验材料采用固溶处理的1Cr18Ni9Ti 不锈钢和不锈钢和 16Mn 16Mn 16Mn，板厚为，板厚为10mm ，U 其化学成分及力学性能见表1、2、3 表1 16Mn 的化学成分（％）钢名 C Mn Si P S 16Mn 0.18 0.44 0.35 0.05 0.05 表2 16Mn 的力学性能钢名 σs ／MPa σb ／MPa δ5／% a k ／J/cm 2 16Mn >343 >490 >21 U 型，>59 表 3 U71Mn 的化学成分及力学性能的化学成分及力学性能钢号钢号 C Si Mn P 、S σb /MPa δ5/% U71Mn0.65-0.770.15-0.351.10-1.50≤0.04088382试验工艺方案表4试验工艺方案试验工艺方案工艺序号工艺序号 350℃预热焊后焊后 缓冷缓冷 650℃回火 焊条直径（焊条直径（mm mm mm）） 及焊接电流（及焊接电流（A A ） 焊接电压焊接电压 （V ） 焊接速度焊接速度 （cm/min cm/min））1＃ 否 否 否 3.2/4.0 160/200 36 20 2＃ 是 否 否 3.2/4.0 160/200 36 20 3＃ 是 是 否 3.2/4.0 160/200 36 20 4＃是是是3.2/4.0160/2003620注：3.2/4.0与160/200说明采用3.2mm 直径焊条时电流为160A 160A，，4.0mm 焊条时电流为200A3焊接试件及试样的制备（1）下料）下料采用机加工的方法尺寸200×100的钢板16Mn 与U71Mn 各4块，钢板厚度为10mm 。
（（2）试件焊接）试件焊接根据工艺方案表进行组对焊接：直径根据工艺方案表进行组对焊接：直径3.2的焊条打底焊电流为160A 160A，其余层采用直径，其余层采用直径为4.0焊条焊接电流为200A 电流。
16Mn钢产生焊接裂纹的原因与预防
1 绪论目前，焊接技术广泛应用在工业生产中的各行各业，这种技术在生产领域无论是从产品质量，还是从工业效益的角度来讲，都是其他任何技术无法取代的。
虽然焊接技术是通过加热或加压，或者两者并用并且用或不用填充材料使工件达到结合的一种方式，但是这种技术伴随着工件的加热、熔化、融合、冷却的过程，那么必然会在环境和应力作用下产生缺陷。
1.1概述在焊接过程中，焊接接头中产生的金属不连续，不致密或连接不良的现象叫做焊接缺陷。
焊接缺陷种类很多，有些是因施焊过程中的操作不当或焊接参数不正确造成的，如：咬边、烧穿、焊缝尺寸不足、未焊透等；有些是由于化学冶金，凝固或固态相变过程的产物而造成的，如：气孔、夹杂、裂纹等，这些缺陷与母材和焊接材料的化学成分有着密切的关系。
16Mn钢属于合金结构钢，是在碳素钢的基础上加入一种或几种合金元素冶炼而成。
加入合金元素的目的，是在保证足够的塑性和韧性的基础上获得较高的强度或满足结构工作条件提出的某些特殊要求。
在16Mn钢的焊接中产生缺陷主要侧重在焊接裂纹方面，同时焊接裂纹也是这种钢产生焊接缺陷中最严重的一种。
目前，在焊接结构制造中，16Mn钢主要用于制造压力容器、桥梁、船舶、大型金属结构及矿山冶金设备上的大型零部件。
1.2 焊接缺陷的分类由常见金属材料的焊接可知，缺陷主要分为两大类：焊件使用时发生的缺陷，焊接过程缺陷。
1．焊件使用时发生的缺陷，这种缺陷通常指焊接热循环损伤到焊道或邻近的热影响区而造成焊件性质劣于母材。
当焊件使用时，破裂起始于这些缺陷存在原位置。
比较常见的缺陷有碳钢或低合金钢的热影响区晶粒受热而长大造成韧性显著下降，析出硬化型材料的热影响区。
因过度时效而使强度降低。
冷作硬化型材料的热影响区，因冷作作用消失而使强度降低。
2．焊接过程缺陷，这类缺陷发生于焊接进行中或焊接完成后，常见的缺陷有裂纹、气孔、夹渣、凹陷、熔焊不足、渗透不足等。
这类缺陷的存在可能造成焊件无法使用。
这其中又以裂纹最为严重。
16mndr低温钢标准
16mndr低温钢标准16MnDR是一种低温钢，其中的“16Mn”表示钢材的平均含碳量为0.16%，而“DR”是英文“低合金度结构钢”的缩写。
这种钢材是一种专门为低温压力容器和管道等工程领域设计的低合金结构钢，具有较好的低温韧性、焊接性和加工性能。
以下是关于16MnDR低温钢标准的详细说明。
一、16MnDR低温钢的化学成分16MnDR低温钢的化学成分应符合GB/T 3098的规定。
其主要合金元素包括碳、硅、锰、磷、硫等，其中碳含量为0.16%0.22%，硅含量为0.15%0.40%，锰含量为1.20%~1.60%，磷含量不大于0.030%，硫含量不大于0.030%。
此外，根据需要，还可加入一定量的钛、硼等元素以改善钢材的焊接性和韧性。
二、16MnDR低温钢的力学性能16MnDR低温钢的力学性能应符合GB/T 1898的规定。
在常温下，其抗拉强度不小于470MPa，屈服点不小于345MPa，断后伸长率不小于22%。
在低温下，其冲击功不小于27J（0℃），34J（-20℃）。
此外，16MnDR低温钢还具有良好的低温韧性，可在-40℃~40℃的温度范围内使用。
三、16MnDR低温钢的制造工艺16MnDR低温钢的制造工艺主要包括冶炼、连铸、轧制和热处理等环节。
在冶炼过程中，应采用电炉或氧气转炉加炉外精炼的冶炼方法，以获得纯净的钢液。
在连铸过程中，应控制冷却速度和温度，以获得良好的铸坯质量。
在轧制过程中，应进行多道次轧制和调整温度，以获得良好的组织和性能。
在热处理过程中，应根据不同的使用要求进行相应的处理，以获得所需的力学性能和韧性。
四、16MnDR低温钢的应用领域16MnDR低温钢主要应用于低温压力容器、管道、储罐等工程领域。
例如，在石油化工、能源、环保等领域中使用的低温压力容器、管道等设备就需要使用16MnDR低温钢等具有良好低温性能的材料。
此外，在建筑、船舶、航空航天等领域中也有广泛的应用。
五、16MnDR低温钢的焊接和成型加工性能16MnDR低温钢具有良好的焊接性能和成型加工性能。
16Mn钢的材料焊接性能
16Mn钢的材料焊接性能，适用于何种结构中，主要采用什么焊接方法？施焊过程中应注意什么？答：16Mn钢低合金结构钢，焊接性能非常的好，一般用TIG用是J50焊丝，手弧焊用J506、J507、J422等焊条焊接。
范围本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工程。
施工准备2.1 材料及主要机具：2.1.1 电焊条：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。
按要求施焊前经过烘焙。
严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。
设计无规定时，焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条；焊接16Mn钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条；焊接重要结构时宜采用低氢型焊条（碱性焊条）。
按说明书的要求烘焙后，放入保温桶内，随用随取。
酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。
2.1.2 引弧板：用坡口连接时需用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相同。
2.1.3 主要机具：电焊机（交、直流）、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉布、测温计等。
2.2 作业条件2.2.1 熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。
2.2.2 施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。
2.2.3 现场供电应符合焊接用电要求。
2.2.4 环境温度低于0℃，对预热，后热温度应根据工艺试验确定。
操作工艺3.1 工艺流程作业准备→ 电弧焊接(平焊、立焊、横焊、仰焊) → 焊缝检查3.2 钢结构电弧焊接：3.2.1 平焊3.2.1.1 选择合适的焊接工艺，焊条直径，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证。
3.2.1.2 清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。
3.2.1.3 烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内，随用随取。
3.2.1.4 焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。
Q345钢焊接接头组织性能分析
摘要：对Q345钢焊接性分析并制定Q345钢板（板厚δ=10mm）的对接埋弧焊工艺，依照工艺进行埋弧焊；对Q345埋弧焊接头典型部位截取试样，进行金相显微试样的制备；观察显微组织，测量显微维氏硬度，作显微组织和力学性能分析。
1实验原理：1.1 Q345（16Mn）焊接性分析及焊接方法的选择Q345应用最广用量最大的低合金高强度结构钢，综合性能好，低温冲击韧性，冷冲压性及切削性能均好，屈服强度≥345MPa，抗拉强度≥490Mpa，适用于多种焊接方法，本次实验选择焊接性能良好的埋弧焊。
1.2埋弧焊焊接工艺1.2.1埋弧焊简介埋弧自动焊是指电弧在颗粒状焊剂层下燃烧的一种自动焊方法，是目前广泛使用的一种高效的机械化焊接方法。
广泛用于锅炉、压力容器、石油化工、船舶、桥梁、冶金及机械制造工业中。
1.2.2埋弧焊焊接原理埋弧焊的焊接过程：先送丝，经导电嘴与焊件轻微接触，焊剂堆敷在待焊处，引弧。
随着电弧向前移动，熔池液态金属冷却凝固形成焊缝，液态熔渣冷却而形成渣壳。
焊接时，焊机的启动、引弧、送丝、机头(或焊件)移动等过程全由焊机机械化控制。
1.2.3焊前准备1.坡口的选择与加工由于埋弧焊的使用的电流比较大，熔透深度比较大，因此当焊件厚度小于14mm时可以不开坡口，这样仍能保证焊透和良好的焊缝成形；因为此次实验所选钢板为10mm厚，故不开坡口。
2.焊件的清理焊接前，必须将坡口及焊接部位表面的锈蚀、油污、水分、氧化皮等清楚干净。
方法有手工清除、机械清除等。
3.焊丝的清理和焊剂的烘干焊接前，必须将焊丝表面的油污、铁锈等污物清除干净。
为防止氢侵入焊缝，对焊剂必须严格烘干，而且要求烘干后立即使用。
不同类型的焊剂要求烘干温度不同，这次实验所用焊剂为HJ431，查焊接材料手册知要求250℃、2h烘干。
4.焊件的装配焊件装配时，必须保证间隙均匀，高低平整。
定位焊的位置应在第一道焊缝的背面，长度一般应大于30mm。
此次定位焊选用CO2气体保护焊。
16Mn钢焊接工艺评定
16Mn钢焊接工艺评定1. 背景介绍16Mn钢是一种低合金高强度结构钢，广泛应用于船舶、桥梁、建筑、机械制造等领域。
因其强度高且具有一定的韧性和耐磨性，被广泛应用于薄板焊接、厚板焊接、钢管焊接等领域。
然而，16Mn钢的焊接工艺需要经过严格的评定，并且需要根据不同的焊接要求选择不同的工艺。
2. 16Mn钢的焊接工艺2.1 电弧焊电弧焊是16Mn钢常用的焊接工艺之一，包括手工电弧焊和自动化电弧焊。
手工电弧焊可以用于焊接厚板和薄板，但需要操作技能高超。
自动化电弧焊则适合于对焊缝质量要求较高的焊接工艺，焊缝质量稳定且熔深小。
2.2 气体保护焊气体保护焊又称无需保压焊、惰性气体保护焊或气保焊，包括TIG、MIG、MAG等焊接工艺。
其中TIG适合于薄板厚度小于4mm且对焊缝质量要求较高的焊接工艺；MIG和MAG适用于焊接厚板且生产效率高。
2.3 焊接前的准备工作任何一种焊接工艺，在焊接过程中都需要进行一系列的准备工作。
对于16Mn钢的焊接来说，其准备工作如下：•清洁焊接区域，去除油污、锈迹和杂质•对材料进行预热、烘烤或者除氢处理•选择适合的焊接材料，包括焊丝、焊剂、保护气体等•确认焊接参数，包括电压、电流、速度、角度等，保证焊接质量2.4 焊接工艺评定对于16Mn钢的焊接工艺评定，需要考虑到以下几个方面：•焊接材料的选择和配合，根据不同材料选择不同的焊接材料；•焊接参数的确认，根据焊接材料的要求以及焊接的具体条件设置合理的参数；•焊接接头的设计和准备，设计合理的接头结构，确保焊接面洁净平整；•焊接后的检验和测试，包括外观质量、尺寸控制、焊缝质量、力学性能等。
3. 焊接试验结果分析针对16Mn钢的焊接工艺，我们进行了一系列的焊接试验，然后对试验结果进行了分析。
试验结果表明，不同的焊接工艺对焊缝质量的影响不同。
相较于电弧焊和气体保护焊，激光焊的焊缝质量更加均匀且更少出现焊缝气孔、裂纹等问题。
然而，激光焊的焊接效率较低且成本较高，需要根据实际需求进行选择。
16Mn钢和1Gr18Ni9Ti不锈钢的焊接
2.1试件的制备
试件尺寸与焊工考试试件相同。焊接试件时采用平、横、立、仰四种位置12件（16Mn钢12件，1Gr18Ni9Ti不锈钢12件），试件采用18mm厚钢板用等离子弧切割加工。如图3
图2有预堆焊层的接头焊接顺序图
图3 16Mn钢和1Gr18Ni9Ti不锈钢试件图
要求试件表面不得有铁锈、油污、水分等。并用角磨机打磨去除等离子弧切割形成的氧化层，露出金属光泽。
11.8-21.5
2
Ø4.0
155-170
28-32
20-21
13.2-16.1
对接焊工艺规范表2：
焊接方法
电特性
焊接位置
层间温度
清根方法
焊材型号
焊道
焊材规格
电流(A)
电压（V）
焊速（cm/min）
热输入（KJ/cm）
焊条电弧
直流反接
平横立仰
≤150℃
碳弧气刨
E308-16
1
Ø3.2
92-110
32-39
2.3焊接人员与焊接场地
挑选焊接技术较高的特征焊工施焊。以减少影响实验结果的人为因素。焊接场地选在厂房内，室温约20℃左右，相对湿度为45℃左右。
3焊接工艺试验
四种位置（平、横、立、仰）四组12件试件的焊接顺序为堆焊16Mn钢坡口面过渡层；合格后焊过渡层与1Gr18Ni9Ti不锈钢对接焊层。堆焊前用氧气乙炔焰预热16Mn钢坡口表面。
堆焊工艺规范见表1：
对接焊工艺规范见表2：
堆焊工艺规范表1：
焊接方法
电特性
焊接位置
预热温度
层间温度
热处理
焊材型号
焊道
焊材规格
电流(A)
国标16mn法兰材料组别3e0
国标16mn法兰材料组别3e0一、简介在法兰材料组别中，16mn是一种常用的国标，而其中的3e0则代表着该材料的特定属性和组成。
本文将介绍国标16m n法兰材料组别3e0的相关信息。
二、国标16mn法兰材料组别3e0的特点国标16mn法兰材料组别3e0具有以下特点：抗拉强度高1.:16mn材料具有极高的抗拉强度，能够承受较大的外力应变。
韧性良好2.:16mn材料在冲击力下表现出较好的韧性，不易断裂。
良好的焊接性能3.:16mn材料具有良好的焊接性能，适用于各种焊接工艺。
耐磨性强4.:16mn材料在磨擦和磨损条件下表现出较强的耐磨性，能够延长使用寿命。
综合性能优良5.:16m n材料具有综合性能优良的特点，适用于各种工况和环境。
三、国标16mn法兰材料组别3e0的应用领域国标16mn法兰材料组别3e0广泛应用于以下领域：建筑工程1.:16mn材料可用于建筑中的支撑结构、承重构件等。
制造业2.:16m n材料适用于制造行业中的容器、机械设备等。
石油化工3.:16mn材料可用于石油化工行业中的管道、容器等。
船舶造船4.:16mn材料在船舶领域中可用于船体结构、船用设备等。
交通运输5.:16mn材料适用于铁路、公路等交通运输行业中的管道、道桥构件等。
四、国标16mn法兰材料组别3e0的加工工艺国标16mn法兰材料组别3e0的加工工艺通常包括以下步骤：材料准备1.:选择符合国标16m n材料组别3e0要求的原材料，并进行切割或切割前的形状处理。
加热处理2.:根据16m n材料的特性，进行适当的加热处理，提高材料的可塑性和可加工性。
成型加工3.:采用适当的成型工艺，如锻造、压制等，将16mn材料加工成所需形状。
精加工4.:对加工好的零部件进行精细加工，包括车削、铣削、磨削等工艺。
表面处理5.:对加工完成的零部件进行表面处理，包括喷涂、热处理等，提高其耐腐蚀性和装饰性。
五、国标16mn法兰材料组别3e0的优势和展望国标16mn法兰材料组别3e0具有以下优势：成熟的标准1.:16mn材料组别经过长期的实践应用和标准化，其性能和可靠性已得到验证。
简述16Mn钢的焊接热影响区的组织特征
简述16Mn钢的焊接热影响区的组织特征
16Mn钢的焊接热影响区一般可以分为冷端，热端和热影响区三部分，其焊缝组织结构和性能表现有较大的差异。
冷端的焊缝组织结构比较稳定，主要由粒状细铁素体和脆性质构成，原有组织保持不变，且有一定的钢化度及密度，硬度在150-200不等。
由于高温热作用，融化加工后，焊缝质量较高，焊接工艺性能也较好。
热端的焊缝组织结构较为复杂，由粒状细铁素体、熔体析出物和疏松石墨构成，原有组织发生很大变化，熔融区容易受到疏松石墨的污染，表面抗拉强度和抗压强度低，硬度较低。
热影响区组织结构介于冷端和热端之间，其差异较冷端小，介于两端之间，由粒状铁素体，熔体析出物和转变带构成，熔融度较高，抗拉强度和抗压强度中等。
16Mn钢的焊接热影响区组织特征较复杂，其特点是冷端多数粒状细铁素体，热端表面熔体析出物多，热影响区表面常有疏松石墨和转变带，原有组织变化加重，且热影响区独特的转变带使焊缝抗拉强度和抗压强度变得不够稳定，焊接性能较受影响。
因此，进行16Mn钢的焊接时，需要选择合适的焊材，优化焊接条件和控制焊接参数，以保证焊缝的质量和性能。
16mn钢使用温度
16mn钢使用温度摘要：1.16Mn 钢的概述2.16Mn 钢的使用温度范围3.16Mn 钢在不同温度下的性能表现4.16Mn 钢在使用过程中的注意事项5.结论正文：1.16Mn 钢的概述16Mn 钢是我国常用的一种碳素结构钢，它的含碳量在0.16% 左右，含有锰、硅、硫、磷等元素。
16Mn 钢具有较高的强度、良好的塑性和韧性，广泛应用于制造各种机械零件、容器、船舶、桥梁等工程结构件。
2.16Mn 钢的使用温度范围16Mn 钢的使用温度范围较广泛，通常可以在-40℃至400℃的环境中使用。
在不同的温度下，16Mn 钢的性能表现也有所差异。
3.16Mn 钢在不同温度下的性能表现（1）在常温下，16Mn 钢具有良好的力学性能和焊接性能，适用于制造各种机械零件和工程结构件。
（2）在高温环境下，16Mn 钢的强度和硬度会有所提高，但其塑性和韧性会相应降低。
在400℃左右的高温环境中，16Mn 钢仍具有一定的强度和耐蚀性，可用于制造高温环境下的工程结构件。
（3）在低温环境下，16Mn 钢的塑性和韧性会显著提高，但其强度和硬度会有所降低。
在-40℃的低温环境中，16Mn 钢仍具有良好的力学性能和焊接性能，适用于制造低温环境下的工程结构件。
4.16Mn 钢在使用过程中的注意事项（1）在使用16Mn 钢时，需要根据实际工作环境的温度要求，选择合适的材料规格和焊接方法。
（2）在高温环境下使用16Mn 钢时，要注意材料的高温强度和耐蚀性能，以保证工程结构件的安全性能和使用寿命。
（3）在低温环境下使用16Mn 钢时，要注意材料的低温韧性和焊接性能，以确保工程结构件在低温环境下的可靠性和稳定性。
5.结论16Mn 钢作为一种常用的碳素结构钢，具有广泛的应用领域和良好的性能表现。
4130(30crmo) 16mn焊接工艺的试验和应用
4130(30CrMo)+16Mn焊接工艺的试验和应用4130(30CrMo)+16Mn焊接工艺的试验和应用摘要：本文作者对4130（30CrMo）+16Mn进行了分析介绍，供大家参考。
关键词：焊接工艺；试验；应用中图分类号：TU7文献标识码：A文章编号：1引言新疆吐哈油田建设有限责任公司于2010年6月12日―8月15日承揽鲁克沁采油厂玉东注气完善工程，该工程全长6.7Km，材质采用16Mn，施工中业主供应的阀门所配套的焊接法兰材质为4130（30CrMo），这种材质执行的标准是API（美国石油工程协会）标准，在吐哈油田属首次使用，对此，我们通过试验，制定出合格的焊接工艺，为工程顺利进行提供了焊接技术支撑。
24130（30CrMo）+16Mn焊接工艺性能解析2.116Mn已经广泛应用，这里就不再做分析。
2.24130焊接性分析任何金属材料都需要通过结合性来确定其焊接的难易程度，这是非常必要的过程。
2.2.1通过4130化学成分简单分析焊接性依据供货厂家提供的质量书得知，4130这种材料相当于国内牌号30CrMo，其合金成分如下：由上表得知，其含碳量为0.3%，焊接性一般（含碳量小于0.25，焊接性良好；含碳量0.25-0.4，焊接性一般；0.4-0.6，焊接性较差。
）2.2.24130（30CrMo）材料的特点分析材料的交货状态：由此可知，这种材料的交货状态是调质状态，即中碳调制钢。
中碳调制钢具有以下特点：2.2.2.1热裂纹材料的合金元素含量较高，液-固相区间较大，偏析严重，使其具有较大的热裂纹倾向；2.2.2.2冷裂纹淬硬倾向明显，使冷裂纹倾向增加；2.2.2.3热影响区的性能变化为减少过热区脆化，从减少淬硬倾向出发，照理应采用大焊接线能量有利，但由于这种钢的淬硬倾向很大，仅仅通过加大线能量往往还难以避免马氏体的形成，并且还增大了奥氏体的过热组织，促使形成粗大的马氏体，使过热区脆化更为严重。
16Mn焊接接头微观组织分析
材料性能分析综训练报告16Mn焊接接头微观组织分析专业年级：金属材料工程2008级姓名学号：宋海东**********指导老师：杨顺贞、赵建华评阅人：摘要：对16Mn钢板的焊接接头进行了宏观及微观组织分析，观察分析焊缝的各种典型结晶形态，检测分析沿焊口截面上的硬度分布，从而掌握焊口的特点和性能。
1实验过程1.1 16Mn钢板焊接焊接材料为长宽厚是250×40×10（mm）的16Mn钢板，实验所选焊机为型号MZ-1000(A310-1000)埋弧焊机，未开坡口，焊接参数见下表1。
具体操作过程如下：（1）根据要求，选择H10Mn2焊丝，并安装在焊接小车上；（2）根据要求，选择HJ431焊剂，并添加在焊接小车漏斗中；（3）根据要求，选择不开坡口焊接方法；（4）将待焊处表面清理，并用CO2气体保护焊进行定位焊；（5）正确放置待焊钢板，使焊接小车前进过程中焊嘴能沿着焊缝移动；（6）焊接参数按照表1中进行设置，启动小车电源，进行焊接；（7）正面焊接完成后，待焊件冷却一段时间后清除焊缝表面渣壳，翻转钢板，使钢板反面待焊处对准焊嘴移动轨迹；（8）根据表1重新设定反面焊接参数，启动电源，进行反面焊接；（9）焊接完成后，关闭电源，等焊缝冷却一段时间后清理焊缝表面渣壳，并放置在空气中冷却至室温。
表1 10mm 16Mn钢板不开坡口埋弧焊对接接头焊接参数1.2 金相显微试样制备用金相显微镜来研究金属的显微组织和缺陷的方法称为显微镜分析，显微镜分析能测定金属的晶粒度大小，显露金属的显微组织特征。
在利用显微镜检验以上这些情况时，必须先制备金相试样。
由于金属对一般光线的不透明性，金属试样表面既要平整如镜，又要界限分明，以便在显微视场中不同程度地反射光源，而显示出清晰的图像。
显微镜试样的制备过程如下：（1）用手工锯条截取出焊缝中部长2-3cm的样品，并去除两边焊接热影响区以外的大部分无用钢板；（2）截取下的试样表面用锉刀或者砂轮打磨平整，无明显凹凸不平现象；（3）依次从01号到06号砂纸打磨试样表面，每次换砂纸时打磨方向转换90°，直至上道打磨痕迹消失即可更换下一张砂纸；（4）06号砂纸打磨完后，把试样表面放在抛光机上进行抛光，直至试样表面无最后一道打磨痕迹，且试样表面平整光亮。
16mn材料
16mn材料16Mn材料。
16Mn材料是一种低合金高强度结构钢，其主要成分为碳、硅、锰、磷和硫。
它具有良好的可焊性和热加工性能，常用于制造桥梁、建筑结构和机械设备等领域。
本文将对16Mn材料的化学成分、机械性能、加工工艺和应用领域进行介绍。
首先，16Mn材料的化学成分主要包括碳含量在0.12-0.20%之间，硅含量在0.20-0.55%之间，锰含量在1.20-1.60%之间，磷含量不超过0.035%，硫含量不超过0.035%。
这些元素的合理配比使得16Mn材料具有良好的焊接性能和热加工性能，能够满足不同工艺要求。
其次，16Mn材料的机械性能表现出较高的强度和韧性。
它的抗拉强度在490-610MPa之间，屈服强度在325MPa以上，延伸率在21%以上，冲击韧性在-40℃条件下能达到27J以上。
这些优异的机械性能使得16Mn材料在承受高强度和大变形的情况下表现出良好的性能，适用于各种复杂的工程结构。
另外，16Mn材料的加工工艺相对简单，可以通过热轧、冷拔、锻造、焊接等工艺进行加工。
在热加工过程中，需要控制好加热温度和冷却速度，以保证材料的组织和性能。
在焊接过程中，需要选择合适的焊接材料和工艺参数，以确保焊接接头的质量。
最后，16Mn材料广泛应用于桥梁、建筑结构和机械设备等领域。
在桥梁建设中，16Mn材料常用于制造桥梁结构和连接件，能够承受大荷载和变形。
在建筑结构中，16Mn材料常用于制造钢结构和支撑件，能够确保建筑物的稳定和安全。
在机械设备制造中，16Mn材料常用于制造高强度零部件和连接件，能够满足设备的工作要求。
综上所述，16Mn材料具有良好的化学成分、优异的机械性能、简单的加工工艺和广泛的应用领域。
它在工程领域中扮演着重要的角色，为各种工程结构和设备提供了可靠的材料保障。
希望本文的介绍能够对16Mn材料的了解有所帮助。
16Mn钢的焊接工艺
16Mn钢的焊接工艺。
16Mn钢属于碳锰钢，碳当量为0.345%～0.491%，屈服点等于343MPa（强度级别属于343MPa级）。
16Mn钢的合金含量较少，焊接性良好，焊前一般不必预热。
但由于16Mn 钢的淬硬倾向比低碳钢稍大，所以在低温下（如冬季露天作业）或在大刚性、大厚度结构上焊接时，为防止出现冷裂纹，需采取预热措施。
不同板厚及不同环境温度下16Mn钢的预热温度，见表8。
16Mn钢手弧焊时应选用E50型焊条，如碱性焊条E5015、E5016，对于不重要的结构，也可选用酸性焊条E5003、E5001。
对厚度小、坡口窄的焊件，可选用E4315、E4316焊条。
表8 焊接16Mn钢的预热温度
焊件厚度（mm）不同气温下的预热温度计（℃）
16以上16～24 25～40 40以上
不低于－10℃不预热，－10℃以下预热100～150℃
不低于－5℃不预热，－5℃以下预热100～150℃不低于0℃不预热，0℃以下预热100～150℃
均预热100～150℃
16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431（开I 形坡口对接）或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431（中板开坡口
对接），当需焊接厚板深坡口焊缝时，应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢，用于制造焊接结构的16Mn钢均为16MnR和16Mng钢。
16mn焊接
16Mn钢低合金结构钢，焊接性能非常的好，一般用TIG用是J50焊丝，手弧焊用J506、J507、J422等焊条焊接。
范围本工艺标准适用于一般工业与民用建筑工程中钢结构制作与安装手工电弧焊焊接工程。
施工准备2.1 材料及主要机具：2.1.1 电焊条：其型号按设计要求选用，必须有质量证明书。
按要求施焊前经过烘焙。
严禁使用药皮脱落、焊芯生锈的焊条。
设计无规定时，焊接Q235钢时宜选用E43系列碳钢结构焊条；焊接16Mn钢时宜选用E50系列低合金结构钢焊条；焊接重要结构时宜采用低氢型焊条（碱性焊条）。
按说明书的要求烘焙后，放入保温桶内，随用随取。
酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。
2.1.2 引弧板：用坡口连接时需用弧板，弧板材质和坡口型式应与焊件相同。
2.1.3 主要机具：电焊机（交、直流）、焊把线、焊钳、面罩、小锤、焊条烘箱、焊条保温桶、钢丝刷、石棉布、测温计等。
2.2 作业条件2.2.1 熟悉图纸，做焊接工艺技术交底。
2.2.2 施焊前应检查焊工合格证有效期限，应证明焊工所能承担的焊接工作。
2.2.3 现场供电应符合焊接用电要求。
2.2.4 环境温度低于0℃，对预热，后热温度应根据工艺试验确定。
操作工艺3.1 工艺流程作业准备→ 电弧焊接(平焊、立焊、横焊、仰焊) → 焊缝检查3.2 钢结构电弧焊接：3.2.1 平焊3.2.1.1 选择合适的焊接工艺，焊条直径，焊接电流，焊接速度，焊接电弧长度等，通过焊接工艺试验验证。
3.2.1.2 清理焊口：焊前检查坡口、组装间隙是否符合要求，定位焊是否牢固，焊缝周围不得有油污、锈物。
3.2.1.3 烘焙焊条应符合规定的温度与时间，从烘箱中取出的焊条，放在焊条保温桶内，随用随取。
3.2.1.4 焊接电流：根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流。
3.2.1.5 引弧：角焊缝起落弧点应在焊缝端部，宜大于10mm，不应随便打弧，打火引弧后应立即将焊条从焊缝区拉开，使焊条与构件间保持2～4mm间隙产生电弧。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
16Mn ，厚度65mm ，
用埋弧焊
分析其冷裂纹倾向及应对工艺措施：
1、碳当量法估算
根据美国焊接协会（AWS ）公式：
)(%)2
13(4515246P
Cu Mo Cr Ni Si Mn C C eq +++++++=
计算其的碳当量为：
417.02
014
.02436.0653.114.0=+++=eq C %
2、做图
根据碳当量0.417%和厚度65mm 可以得出其焊接性在Ⅲ─尚好区间，因此在焊接时需要对基层进行预热处理。
3、分析焊后组织 A 、计算线能量
用埋弧焊，焊接线能量可根据公式：
v
UI E 60=（J/cm ）
焊丝直径采用的是4mm ，焊接电流530~580A ，电弧电压35~38V ，焊接速度20~22m/h ≈33.4~36.74cm/min 。
因此焊接线能量E =
5994336.74580
3860≈⨯⨯(J/cm) B 、确定t 8/5
根据经验公式：
⎥⎦⎤⎢⎣
⎡
⎪⎭⎫ ⎝⎛-+
-=
-αδδπβ01205/82
1)(tg T T KE t n
式中 E ——焊接线能量，E=60UI/v （J/cm ）；
I ——焊接电流（A ）； U ——焊接电流（V ）； K ——焊接线能量系数； n ——焊接线能量指数；
T ——冷却区间的温度特征值（o C ）； T 0——被焊件的初始温度（室温25o C ）； δ——板厚（mm ）；
δ0——板厚补偿项；
α——接头系数； β——板厚修正系数。
埋弧焊计算t
各系数数值
a)
s tg t 2.283126514.321)20600(135994
9501295
.05
/8=⎥
⎦⎤
⎢⎣
⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-⨯⨯=-
所以利用上述公式算得基层的冷却时间t 8/5=28.2s 。
C 、确定组织
根据t 8/5=28.2s 。
在图可以得到基层焊缝金属主要：贝氏体组织+马氏体组织，其硬度在370HV ，基层有冷裂倾向。
4、确定预热温度
为防止冷裂纹的产生需要预热温度，根据经验公式冷裂纹的敏感系数计算：
(%)510
15602030B V
Mo Ni Cr Cu Mn Si C P cm +++++++
= 根据公式算：
Pcm=0.14+0.012+0.073=0.225>0.2。
因此其具有冷裂倾向，焊接时需要预热处理。
冷裂纹敏感性公式：
400000
]lg[075.0R
H P P cm H +
+=
其中，Pcm ——冷裂纹敏感系数； [H] ——焊缝扩散氢含量； R ——拘束应力；
δ1K R =
式中δ——板厚；
1K ——板厚拘束系数，其中长焊缝1K ≈400；定位焊短缝1K ≈700。
由于焊接容器属于长焊缝，所以选取1K 为400。
算出拘束应力： R=400×65=26000
焊缝扩散氢含量根据焊丝H08MnA 查标准GB/T5293可知为5ml/100g 。
因此[]H P =0.225+0.068+0.065=0.358. 其预热温度T 0可根据经验公式：
[]40816000-=H P T 算出T 0=134.8≈135 o C
由于T 0=135 o C 。
所以在焊接基层焊缝是需要将接头预热取整到确定的温度150 o C 。