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1、佳木斯职业学院专科生毕业论文（设计）佳木斯职业学院毕 业 论 文（设 计）论文设计题目 板厚为6mm的0Cr18Ni9钢板采用焊条电弧焊的焊接工艺评定（拉伸） 指 导 老 师_刘华锋_ 学 生 姓 名_张磊 学 生 学 号_200914178060078_ 专业年级_焊接技术及自动化09高职 系 别 、班 别_ 焊接系2班_ 佳木斯职业学院绪 论机械工业是为所有的工业，农业，国防以及交通运输业提供机器和装备的工业。在实现我国四个现代化的过程中，必须贯彻党的总路线精神，不断解决自行设和制造效能高、寿命长、重量轻、体积小、容量大、成本低的机器和设备的问题。为了完成这一光荣而艰巨的任务，使机械设计与
2、制造能力在短时间内超世界水平，除了必须解决设计与制造和使用的科学。而机械制造中的材料问题，一部分是属于金属材料本身的成分与质量问题，另一部分是属于材料的选用是否适当，在加工处理的工艺上是否发挥了材料的最大潜力的问题。因此，在提高金属材料的产量和质量的同时，还要提高和发挥材料的各种性能，充分挖掘潜力，做到既合实用又节省，只有这样才能达到多，快，好，省建设社会主义的目的。我国解放前合金钢的科学和生产几乎完全是空白点。解放后，我国机械工业的发展速度是世界上前所罕见的。在近2030年间，不锈钢的出现和大量的使用，推动了不锈钢工业的进程。不锈钢由于具有优良的耐蚀性、耐磨性、强韧性和良好的可加工性，外观的
3、精美性，以及无毒无害性，广泛地应用与宇航、海洋、军工、化工、能源等方面，以及日用家具、建筑装潢、交通车辆的装饰上。合金元素多、组织结构复杂且多变给不锈钢及耐蚀耐热合金焊接带来很大的困难。焊接接头的性能好坏，直接关系着设备使用的安全性。国内外对不锈钢及耐蚀耐热合金的焊接做了大量的研究工作，其焊接性、焊接材料及焊接工艺的研究几乎与母材的研究同步，促进了不锈钢及耐蚀耐热合金的发展。有关这方面的研究成果和文献资料虽然很多，但较为系统的还是寥寥无几，在实际工作中，一部分有关的焊接技术人员和焊工，对不锈钢及耐蚀耐热合金的焊接知识了解不多，有的甚至直接照搬低合金钢的工艺和方法。虽然我国在这几年在不锈钢上的努
4、力有目共睹，但与世界先进国家相比，差距还是很大的。为了尽快弥补这一差距，需要我们现代化的科技人才而我们也需要付出更多。随着社会主义革命和现代化建设事业的迅猛发展以及人们对高品质的生活的要求，不锈钢极其相关的技术科学将得到不断地发展和完善。在世界上45 的钢的连接是用焊接方法来完成的，手工电弧焊又是我们生活生而中不可缺少的一部分，目前我用的越来越多的钢就奥氏体不锈钢，所以对于奥氏体不锈钢的焊接的研究已经越来越迫在眉睫。我做这篇论文就是从手工电14弧焊方面来研究奥氏体不锈钢的焊接。主要从材料的力学性能化学成分，和通过焊接性的分析来讨论奥氏体不锈钢的焊接性能。最能直观表现奥氏体不锈钢焊接性能的就是焊
5、接工艺知道书，我们通过焊接工艺指导书的编制来反应奥氏体不锈钢的焊接性能。目 录绪论摘要Abstract1.课题的背景2.材料介绍3.0Cr18Ni9的焊接3.1.0Cr18Ni9焊接性分析3.2.0Cr18Ni9的焊接工艺3.2.1.0Cr18Ni9的焊接工艺思路分析3.2.2.0Cr18Ni9的焊接工艺应用4.结论5.参考文献6.致谢摘 要钢是我们现代社会中不可缺少的一种材料，它可以看作一个国家工业化水平的标志。钢的产量越高就代表这个国家的工业化水平越高。不锈钢是钢中非常重要的一种，由于不锈钢具有特殊的使用性能和力学性能，在现在的各行各业中已经被越来越多的使用。在不锈钢中奥氏体不锈钢又是其中
6、非常重要的一种，在发达国家每年消耗的不锈钢中有70的是不锈钢，在我过也达到了65左右。因此开发和使用好奥氏体不锈钢对我过的工业话来说已经越来越重要了。0cr18ni9就是奥氏体不锈钢，我做的这个课题就是探讨0cr18ni9在低温贮罐制造中的性能。低温贮罐是用来储存液N液Ar液态的CO2等低温液体的容器，液态介质的特殊性能就决定了制造材料需要特殊性能，而奥氏体不锈钢0cr18ni9就具有这样的性能。低温贮罐在现在的生活、生产中使用已经越来越广泛，因此对0cr18ni9的探讨就显得越来越重要。在这篇论文中我会着重为大家阐述0cr18ni9在低温压力容器制造中的焊接性能，力学性能，使用性能和焊接工艺
7、。在这篇论文中我会通过一个焊接性试验来探讨0gr18ni9在低温压力容器中的各项性能。我的这个试验就是规格为6150300mm的两块0cr18ni9扳水平对接焊接方法就是手工电弧焊。针对这个试验做出完整的焊接工艺评定，并且根据评定要求对式样做相应的无损检验和力学性能的检验，从而来判定0cr18ni9的各项性能。关键词：焊接性能 力学性能 使用性能 焊接工艺AbstractSteel our modern society is indispensable to a material, it can be seen as a sign of the level of industrialized
8、countries. The higher the output of steel on behalf of this country the higher the level of industrialization. Stainless steel is a very important one, because of the use of stainless steel with special performance and mechanical properties, in all walks of life in the present have been increasingly
9、 used. Austenitic stainless steel in the stainless steel is a very important one, in the developed world consumption of stainless steel annually in 70% of the stainless steel is, I have also reached about 65 percent. Thus the development and use of austenitic stainless steel good to me over the word
10、s of the industry has become increasingly important.0cr18ni9 is austenitic stainless steel, I do on this subject is 0 cr18ni9 in low-temperature storage tank manufacturer in the performance. Cryogenic storage tank is used to store liquid N Ar of liquid CO2 and other low-temperature liquid containers
11、, liquid medium decision on the special properties of the material needs of a special performance, and austenitic stainless steel 0 cr18ni9 on with this performance. Cryogenic storage tank in the present life, has been used in the production of more extensive, therefore 0 cr18ni9 of it is beco Steel
12、 our modern society is indispensable to a material, it can be seen as a sign of the level of industrialized countries. The higher the output of steel on behalf of this country the higher the level of industrialization. Stainless steel is a very important one, because of the use of stainless steel wi
13、th special performance and mechanical properties, in all walks of life in the present have been increasingly used. Austenitic stainless steel in the stainless steel is a very important one, in the developed world consumption of stainless steel annually in 70% of the stainless steel is, I have also r
14、eached about 65 percent. Thus the development and use of austenitic stainless steel good to me over the words of the industry has become increasingly important.0cr18ni9 is austenitic stainless steel, I do on this subject is 0 cr18ni9 in low-temperature storage tank manufacturer in the performance. C
15、ryogenic storage tank is used to store liquid N Ar of liquid CO2 and other low-temperature liquid containers, liquid medium decision on the special properties of the material needs of a special performance, and austenitic stainless steel 0 cr18ni9 on with this performance. Cryogenic storage tank in
16、the present life, has been used in the production of more extensive, therefore 0 cr18ni9 of it is becoming increasingly important. In this paper I will focus on as we set out in the cold 0 cr18ni9 pressure vessel manufacture of welding performance, mechanical properties, the use of performance and w
17、elding technology.In this paper I will pass a welding test to explore 0 gr18ni9 in low-temperature pressure vessel in the performance. This is my test specifications for the 6 150 300mm 2 0 cr18ni9 pull the butt welding method is the level of manual arc welding. For the pilot to complete the welding
18、 technology assessment and assessed in accordance with the requirements of the design accordingly mechanical properties of non-destructive testing and inspection, to determine 0 cr18ni9 the performance.ming increasingly important. In this paper I will focus on as we set out in the cold 0 cr18ni9 pre
19、ssure vessel manufacture of welding performance, mechanical properties, the use of performance and welding technology.In this paper I will pass a welding test to explore 0 gr18ni9 in low-temperature pressure vessel in the performance. This is my test specifications for the 6 150 300mm 2 0 cr18ni9 pu
20、ll the butt welding method is the level of manual arc welding. For the pilot to complete the welding technology assessment and assessed in accordance with the requirements of the design accordingly mechanical properties of non-destructive testing and inspection, to determine 0 cr18ni9 the performanc
21、e.Key word: Welding performance Mechanics performance Welding craft Operational performance.1.概述1.1压力容器的分类及应用（1）按工艺用途分类1）反应压力容器：用于完成介质的物理、化学反应。2）换热压力容器：用于完成介质的热量交换。3）分离压力容器：用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等。4）储存压力容器：用于盛装生产用的原料气体、液体、液化气体等。（2）按设计压力分类1）低压容器（代号L），0.1MPaP1.6MPa。2）中压容器（代号M），1.6MPaP10MPa。3）高压容器（代号H），1
22、0MPaP100MPa。4）超高压容器（代号U），P100MPa。1.2压力容器的焊接结构压力容器的结构形式虽然很多，但最基本的结构就是一个密闭的焊接壳体。根据压力容器壳体的受力特点，最适合的形状是球形，但球形容器制造相对比较困难，成本高，因此在工业生产中，中、低压容器多数采用圆筒形结构。圆筒形容器由筒体、封头、法兰、密封元件、开孔接管以及支座等六大部件组成，并通过焊接构成一个整体。 一般用途的压力容器工作压力低，焊接结构比较简单。如载货汽车的刹车储气筒，采用Q235钢材制成。筒体由钢板弯制，纵向焊缝采用埋弧焊一次完成，两封头采用冲压成形工艺，封头与筒体之间采用对接接头。为了保证焊接质量，在焊
23、缝底部设置残留垫板。对于大型储存容器，在结构上和设计上有许多特别的地方。如铁路运输是有产品用的油罐。油罐承受的内压力不高，但在运输车辆起动和刹车时有较大的惯性力，因此要求罐体应有适当的厚度，以保证其刚度。油罐罐体一般用低碳钢制造，筒体由上下两部分组成，上半部分占整个筒体的3/4，由812mm厚的钢板成形后拼焊而成。筒体下部分占1/4，要求有较大的刚度，采用较厚的钢板弯制。1筒体上下两部分用对接焊缝连接。封头为椭圆封头，热压成形，与筒体之间采用对接焊缝连接。2 实验方案及方法2.1 材料选择压力容器所用的材料一般为碳钢、低合金钢和合金钢，含碳量一般规定0.25%。压力容器用钢必须满足使用条件下的
24、力学性能要求，主要包括强度和塑韧性的要求。压力容器用钢要求室温下的冲击韧性60-70J/cm2 ,-40时的冲击韧性为35-40J/cm2 （U型坡口）。压力容器所用的材料都应有供应厂商完整的质量证明书。初步选择Q235和16MnR进行对比。Q235：普通碳素结构钢，是一种钢材的材质。Q代表的是这种材质的屈服度，后面的235就是这种材质的屈服值，在235MP左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳量适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接性等性能得到较好的配合，用途广泛。常用于制作钢筋或厂房房架、高压输电铁塔、桥梁、车辆、锅炉、容器、船舶等，也大量用作对性能要求不高的机械零件。 化
25、学成分见下表2-1与力学性能见下表2-2表2-1牌号等级化学成分（质量分数）（%）CMnSiSPQ235A0.140.220.300.650.300.0500.045B0.120.200.300.700.045C0.180.350.800.0400.040D0.170.0350.035表2-2牌号拉力强度MPa屈服点MPa伸长率（%）Q2353755002352616MnR：强度级别为343Mpa，在热轧或正火状态下使用。综合力学性能、焊接性及低温韧性、冷冲压及切削性均好，与Q235相比强度提高50%，耐大气腐蚀性能提高20%-38%,低温冲击韧性也比Q235钢优越，价廉，应用广泛。用于各种大
26、型船舶、车辆、桥梁、管道、锅炉、压力容器、石油贮藏、矿山机械、电站设备、2厂房钢架等承受动载荷的焊接结构。 化学成分见下表2-3与力学性能见下表2-4表2-3牌号化学成分(质量分数)(%)CSiMnPSCrMoV16MnR0.12-0.200.20-0.601.20-1.600.0300.030- 表2-4牌号拉力强度MPa屈服点MPa伸长率(%)16MnR490-67032021Q235和16MnR都具有良好的综合性能和焊接性能，但16MnR的强度比Q235的高，冲击韧性也比Q235的优越，而且耐大气腐蚀性也好，价格也便宜。所以，综合考虑，选择16MnR。16MnR的性能参数见表2-5表2-
27、5钢号拉伸性能冲击性能板厚/mm状态s/MPab/MPa5/%弯曲180温度/冲击功Aku/J时效冲击16MnR6-16热轧或热处理345510-65521d=2a室温272.2压力容器焊接性能分析2.2.1 裂纹问题（1）焊接冷裂纹3在产生冷裂纹的淬硬组织、拘束度和扩散氢含量三要素中，淬硬组织与材料有关，因此钢材的淬硬倾向可以作为判断冷裂纹敏感性的标准之一。而淬硬倾向又可以通过碳当量、Pc、热影响区最高硬度等来判断。例如钢材碳当量越大，冷裂纹敏感性也越大，利用国际焊接学会推荐的碳当量计算公式计算CE值。一般认为，CE0.4%时，钢材在焊接过程中基本无淬硬倾向，冷裂纹敏感性小。屈服点为2953
28、90MPa热轧钢的碳当量一般都小于0.4%，焊接性良好，除大厚度钢板和在环境温度很低等情况下焊接外，一般不需预热和严格控制焊接热输入。碳当量CE=0.4%-0.6%时，钢的淬硬倾向逐渐增加，属于有淬硬倾向的钢，对冷裂纹比较敏感。屈服点为440490MPa的正火钢基本属于这一范围，其中碳当量不超过0.5%时，淬硬倾向不太严重，焊接性尚好，在板厚较大（25mm）时需要采取预热措施，如Q420钢的焊接；当碳当量超过0.5%时，例如18MnMoNb钢，淬硬倾向严重，对冷裂纹很敏感，焊接时需要采取严格的工艺措施来防止冷裂纹，如严格控制热输入、预热和焊后热处理等。（2）焊接热裂纹 热轧及正火钢含碳量都较低
29、，而含Mn量较高，Mn/S的比值可以达到防止结晶裂纹的要求，具有较好的抗热裂纹能力，在母材化学成分正常，焊接材料和焊接参数选择正确的情况下，一般不会产生热裂纹。但在个别情况下，例如当母材中的碳与硫同时居上限或严重偏析时，则有可能产生结晶裂纹。反之，如果焊接时焊缝产生结晶裂纹，则是由母材中的碳与硫的含量不正常造成的，这时就要从工艺上设法减小熔合比，选用碳含量少、Mn含量高的焊接材料，以降低焊缝中的碳和提高焊缝中的Mn，可以达到消除结晶裂纹的目的。（3）消除应力裂纹（再热裂纹）含有Mo、Cr元素的钢在焊后消除应力热处理或焊后再次高温加热（包括长期高温下使用）过程中，可能出现裂纹，即消除应力裂纹，也
30、称再热裂纹。一般产生在热影响区的粗晶区，裂纹沿熔合线方向断续分布。该裂纹的产生一般须有较大的焊接残余应力，因此在拘束度大的厚大工件中或应力集中部位更易于出现消除应力裂纹。4在热轧及正火钢中，18MnMoNb和14MnMoV钢有轻微的消除应力裂纹倾向，可采取提高预热温度或焊后立即热处理等措施来防止消除应力裂纹的产生。如 18MnMoNb钢，只要将防止冷裂纹需要的预热温度180提高到230即可防止消除应力裂纹。如果提高预热温度有困难，也可以在预热180下焊后立即进行1802h的后热也可以达到同样的效果。（4）层状撕裂层状撕裂主要与钢的冶炼轧制质量、板厚、接头形式和Z向应力有关，与钢材强度无直接关系
31、。一般认为，钢中的含硫量和断面收缩率Z是衡量抗层状撕裂能力的判据。经验表明，当Z20%时，即使Z向拘束应力较大，也不会产生层状撕裂。因此对有可能在焊接过程产生层状撕裂的重要结构，可采用Z向钢如D36，其中Z最高值可达55%。这些钢在冶炼过程中采取了特殊的工艺措施，因此成本较高。2.2.2 脆化问题（1）过热区脆化在被加热到1200以上的热影响区过热区，会发生奥氏体晶粒的显著长大和一些难熔质点（如碳化物和氮化物）熔入基体。这些过程直接影响到热影响区性能，如难熔质点熔入基体后在随后的冷却过程中往往来不及析出而使材料变脆；过热的粗大奥氏体晶粒会增加本身的稳定性，因钢材成分和热输入的不同，在冷却过程中
32、可能会产生脆性较大的魏氏组织、粗大的马氏组织和塑形很低的混合组织（即铁素体、高碳马氏体和贝氏体的混合组织）等。因此，过热区的性能变化不仅取决于焊接热输入（影响高温停留时间和冷却速度），而且与钢材的成分和强化方式有着密切关系。热轧钢过热区脆化主要是由于在热输入较大时产生魏氏组织，或是由于含碳量偏高和冷却速度较快时产生的马氏体组织引起的。正火钢过热区脆化与魏氏组织无关，除与晶粒粗化有关外，主要是由于在1200高温下，起沉淀强化作用的碳化物和氮化物质点分解并熔于奥氏体，在随后的冷却过程中来不及析出而固溶在基体中，使铁素体基体的硬度上升而韧性下降所致。这是如果减小热输入，就可以减少过热区在高温的停留时
33、间，抑制碳化5物和氮化物的熔解，从而有效防止过热区脆化。（2）热应变脆化热应变脆化是指在焊接过程中，在热和应变共同作用下产生的一种应变时效。一般发生在固溶氮含量较高而强度级别不高的低合金钢中，如抗拉强度490MPa的C-Mn钢。热应变脆化是由于氮、碳原子聚集在金属晶格的位错周围造成的，一般认为在200400时最为明显。若在钢中加入足够的氮化物形成元素（Al、Ti、V等）可以有效降低热应变脆化倾向，如Q420钢（15MnVN）比Q345钢（16Mn）的热应变倾向小。消除热应变脆化的有效措施是焊后热处理，如Q345钢经6001h退火处理后，其韧性可恢复到原有水平。2.3 焊接方法及参数的确定（筒体
34、的焊接）研究对象选择厚度为6mm的钢板焊接低压容器的筒体。2.3.1 焊接接头形式（如表2-6所示）（1）对接接头两板件断面通过焊接形成135-180夹角，这样的接头称为对接接头。对接接头是各种接头中应力分布最均匀、最省材料的接头形式。（2）搭接接头两板件部分重叠起来进行焊接所形成的接头称为搭接接头。搭接接头的应力分布极不均匀，疲劳强度较低，不是理想的接头形式。但是搭接接头的焊前准备和装配工作比较简单，所以在受力较小的焊接结构中仍能得到广泛的应用。（3）T形（十字）接头将一个焊件的断面与另一个焊件的表面构成直角或近似直角，并用角焊缝连接起来的接头称为T形（十字）接头。这类接头能承受各种方向的外
35、力和力矩的作用。（4）角接接头两板件断面构成30-135夹角的焊接接头称作角接接头。角接接头多用于箱形构件。6表2-6名称接头形式基本尺寸适用范围标注代号备注对接接头手工电弧焊d234b0+11+1薄板拼接,筒体纵、环焊缝d340a605b用于根部间隙较大且无法用机械方法加工坡口的容器环焊缝d6101226a455355b7+18+1P112-1筒体内无法焊接，但是允许衬垫板的焊缝注：一般不推荐使用垫板尺寸由施焊者自定d1660a555b2+1P21钢板拼接，筒体的纵焊缝7d309092150b6242b1+1P2+1R6+1钢板拼接，筒体的纵焊缝d3060a655b102b2+1P21H10
36、+2厚壁筒体的环焊缝，多用于筒体内径DN600mm的单面焊接2.3.2焊缝坡口的选择当压力容器的板厚超过一定厚度时，为了保证压力容器的焊缝全部焊透又无缺陷，应将钢板接头处开各种形状的坡口。坡口的形状和尺寸取决于被焊材料和所采用的焊接方法。压力容器的筒体内壁焊接起来比较困难，因为要装液体或气体，所以必须保证内壁的光滑和无毛刺，从而保证所装物质的纯净。经分析，为了得到更好的焊缝质量和更方便的操作，宜选用单面V型坡口进行焊接。2.3.3焊接方法的选择 在压力容器制造中，焊接方法主要根据被焊材料、接头厚度、焊缝位置和坡口形式选择。目前，常用的焊接方法有手工电弧焊、埋弧自动焊、电渣焊、CO2气体保护焊及
37、等离子弧焊等。埋弧焊：1.生产效率高8这是因为，一方面焊丝导电长度缩短，电流和电流密度提高，因此电弧的熔深和焊丝熔敷效率都大大提高。（一般不开坡口单面一次熔深可达20mm）另一方面由于焊剂和熔渣的隔热作用，电弧上基本没有热的辐射散失和飞溅，虽然用于熔化焊剂的热量损耗有所增大，但总的热效率仍然大大增加。2.焊缝质量高 熔渣隔绝空气的保护效果好，焊接参数可以通过自动调节保持稳定，对焊工技术水平要求不高而且焊缝成分稳定，机械性能比较好。3.劳动条件好 除了减轻手工焊操作的劳动强度外，它没有弧光辐射，这是埋弧焊的独特优点。CO2保护焊： 1.CO2的穿透能力强，厚板焊接时可增加破口的钝边和减小破口；焊
38、接电流密度大,故焊丝熔化率高；焊后一般无需清渣，所以CO2焊的生产率比焊条电弧高1-3倍。2.CO2气体来源广，价格便宜，而且电能消耗少，故使焊接成本降低。通常CO2焊的成本只有埋弧焊或焊条电弧焊的4050。3.可实现全位置焊接，并且对于薄板、中厚板甚至厚板都能焊接。由于电弧加热集中，工件受热面积小，同时CO2气流有较强的冷却作用，所以焊接变形小，特别适宜薄板焊接。4.对铁锈敏感性小，焊缝含氢量少，抗裂纹能力好。5.飞溅较大，并且焊缝表面成形较差。6.电弧的气氛有较强的氧化性，不能焊接易氧化的金属材料。抗侧风能力差，室外作业需有防风措施。7.焊接弧光较强，特别是大电流焊接时，要注意操作人员防弧
39、光辐射保护。缺点：由于CO2气体本身具有较强的氧化性，因此在焊接过程中会引起合金元素烧损，产生气孔和引起较强的飞溅，特别是飞溅问题，虽然从焊接电源、焊丝材料和焊接工艺上采取了一定的措施，但至今未能完全消除，这是CO2焊的明显不足之处。9手工电弧焊： 设备简单，可用成本较低的交流或直流焊接电源。1.灵活方便，可用焊接各种位置、各种厚度和形状的焊件。2.焊条品种齐全，可供焊接不同的钢材选用。3.焊接质量主要取决于焊工的熟练程度和焊条的质量。焊接方法应根据焊接结构、制造要求以及对焊接接头质量的影响及所具有的焊接设备条件灵活选择，通过综合考虑，采用手工电弧焊。电源种类：交流电（交流电比较普遍，增强了实
40、际操作中的灵活性） 。2.3.4 焊接材料的选择压力容器的焊接材料的选用必须保证焊缝性能不低于母材，尤其是焊缝的韧性指标是选材考虑的重点。根据各项查的应选J427或J426 型焊条（交流电源）J506或J507（直流电源）。此处我们用J426型焊条。焊接工艺参数如下表2-7和表2-8所示：表2-7焊缝空间位置坡口形式焊件厚度（mm) 第一条焊缝 其他各层焊缝 封底焊缝平对接焊缝单面V 形56焊条直径（mm)焊接电流（A)焊条直径（mm)焊接电流（A)焊条直径（mm)焊接电流（A)4200-2204200-2204200-220表2-8电源焊条焊接位置前倾/(）侧倾/(）交流J406平焊10-1
41、580-90 3 实验过程10本实验采用两个工件，工件进行焊后热处理，工件不进行焊后热处理。并对实验结果加以比较。3.1焊前准备（1）坡口加工采用热切割时应注意防止母材边缘形成一定深度的淬硬层，这种低塑性的淬硬层往往成为冷加工的开裂源。（2）焊前必须消除焊接区钢板表面的水分，坡口表面的氧化膜、锈斑、油脂以及其他污物。（3）焊接材料在使用前应按生产厂家推荐的规范进行烘干。（4）装配定位焊缝必须采用与正式焊缝同一类型的焊条。3.2 焊接操作（1）起弧：先在试板上调好电流，直至所需电流为止。一切正常后在压板上划擦引弧，待电弧稳定燃烧后引至坡口处中心尽量压低电弧，并稳弧1-2秒，当管口发出电弧击穿后立
42、即进行正常运条。（2）运条：采用直线运条法。3.3 焊后热处理 为改善压力容器焊接区的性能和消除焊接残余应力等有害影响，对焊接区及其有关部位在金属相变温度点以下充分均匀加热，然后又均匀冷却以进行消除应力和退火。焊后热处理是保证压力容器焊接接头性能的一个非常重要的环节。本实验采用600-640回火，保温40分钟来消除应力。3.4焊缝机械性能检验（1）根据GB2649-1989焊接接头试样标准取样，把工件和工件制成拉伸式样一、二（如图3-1下图左和3-2下图右所示）。11图3-1 图3-2（2）加工成无余高的拉伸试样后，分别在洛氏硬度机上从焊缝中心相热影响区打硬度，并记录相应数值，并分析.（3）分
43、别在万能拉伸机上进行拉伸试验。观察宏观断口，并对拉伸数据进行比较，看是否复合要求。（4）制取焊缝区的金相，并用金相显微镜对焊接接头进行金相观察。4 实验结果与分析4.1焊接接头硬度分析（热处理工件）如表4-1为焊缝到焊接热影响区的硬度走势图。可以看出过热区是硬度最高的区域。焊缝和母材的硬度相差不大，一般是相近的。熔合线外侧过热区组织粗大，奥氏体晶粒最粗，显微硬度也最高。所以在过热区出现了硬度的峰值。热影响区的硬度在过热区会突然上升，然后再很快将下来，对应高硬度的过热区韧性恰好是个最低值。所以，在熔合线外侧过热区的高硬度是造成热影响区裂缝的必要条件。所以测定热影响区的硬度分布是极为重要的。表4-14.2焊接接头机械性能分析（1）宏观断口观察。肉眼观察可看出经过热处理的式样为韧性断口，而未处理过的则为脆性断口。所以焊后热处理可提高焊缝的韧性。断口在焊接接头处，说明，焊接接头还是整12个工件最薄弱的地方。正所谓组织影响性能，因为焊接热影响区组织粗大，不均匀，所以此处的强度和韧性都不如工件的其他区域。外加焊接时突然加热，冷却，是工件内部产生应力，有可能产生热裂，微观裂纹等缺陷。是此处更加薄弱。如图4-1（热处理）和4-2（未热处理）。图4-1