1、1膃莇蒆蚇袃膀莂蚆羅艿蚄虿肁膂薀蚈膃莇蒆蚇袃膀莂蚆羅莆芈螅肇膈薇螅螇莄蒃螄衿膇葿螃肂莂蚆羅莆芈螅摘要采用异种钢材料制造的焊接结构，不仅能满足不同工作条件对材质提出的不同要求，而且可节约大量的贵重材料，降低成本，发挥不同材料的性能优势。不锈钢和 16 锰钢钢结构焊接生产应用广泛，是常见的焊接材料，因此其焊接工艺的研究有很重要的意义，尤其是在不调节焊接设备的情况下，控制焊缝溶池和焊缝成形，从而提高焊接质量。我通过不锈钢中 q235 钢和 16 锰钢的焊接方法、焊接工艺、坡口设计、焊接要求以及焊接质量检验等方面的论述，比较全面地总结了焊接技术要点。焊接要求较高,特别是保证焊缝的耐腐蚀合钢板的对接和角
2、接形式的接头,从焊前准备工作,焊接方法及焊接材料的选择进行分析,制定较合理的焊接工艺方案,满足设计施工的需要第一章：绪论1.1 概述钢是我们现代社会中不可缺少的一种材料，他可以看作一个国家工业化水平的标准。在现代机械制造业中 ,异种钢焊接构件得到越来越广泛的应用 ,它不但能满足不同工作条件对材质提出的要求 ,而且通过焊接的方法装焊成不同几何形状的零部件 ,生产、修复简便、成本低。但焊接性问题需以解决。焊接工艺规程是焊接责任工程师根据焊接工艺评定报告，结合企业实际生产情况制定的，用于指导焊接结构生产的工艺文件。它反映了产品工艺设计的基础内容，是用以指导焊接产品生产的技术规范，是企业安排生产计划，
3、进行生产调度，技术检验，劳动组织和材料供应等工作的技术依据。依据焊接工艺规程，进行焊接生产的全面准备工作 ，如焊条、焊丝、焊剂、气体等；焊接设备的运转和调整；焊接检验和使用等。根据焊接工艺规程，可随时解决焊接过程中出现的问题；随时检验焊接接头质量，是焊接生产能有节奏地进行。焊接工艺规程是一个严肃的工艺文件，是焊接结构三按（按图样、按标准、按工艺）之一。焊接工艺规程是组织和管理焊接生产的基础。焊接工艺规程是交流焊接先进经验的桥梁。它体现着工厂焊接生产的先进性，缩短摸索焊接技术的过程。任何人都必须严格执行，决不能更改和忽视。但是，科学技术是不断发展的，人们的认识也在不断改变，已经制定的焊接工艺规程
4、，经一个阶段的实践后，必须进行修订。随着新技术、新工艺、新材料的采用，工人在生产中提出的合理建议，都要求必须及时地修改工艺规程。否则，会2使焊接工艺规程失去指导生产的意义。1.2 国内发展现状焊接技术发展到今天，几乎所有部门（机械制造、石油化工、交通能源、电子、冶金、航空航天等）都离不开焊接技术，因此可以这样说，焊接技术的发展水平是衡量一个国家科学技术先进程度的重要标志之一，没有现代焊接技术的发展就不会有现代工业和科学技术的今天。而焊接作为金属加工方法，已发展成一门独立的学科，焊接新技术新工艺的不断成熟与发展使其应用越来越广范，在许多加工过程中都离不开焊接，具不完全统计，目前全世界年产量 45
5、%的钢和大量的有色金属都是通过焊接加工形成产品的。与世界工业发达国家一样，我国焊接加工的钢材总量也比其它加工方法多的多。由于不锈钢种类众多，下面以最常见的，最常用的 Q235 钢为例，做它与16 锰钢的焊接工艺研究。第 2 章 Q235 钢和 16Mn 钢的焊接性2.1Q235 钢的化学成分，基本性能，应用Q235 刚是一种普通碳素结构钢含碳量约为 0.2%，这种钢容易冶炼，工艺性好，价格低廉。Q 代表的是这种材质的屈服度，后面的 235 就是指这种材质的屈服值在 235MPa 左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途
6、最广泛。常轧制成盘条或圆钢、方钢、扁钢、角钢、工字钢、槽钢、窗框钢等型钢，中厚钢板。大量应用于建筑及工程结构。用以制作钢筋或建造厂房房架、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太高的机械零件。C、D 级钢还可作某些专业用钢使用。Q235 按化学成分：分为 A、B 、 C、D 四级GB700-1988 GB/T8162-2008钢号 C Mn Si C Mn SiQ235A 0.14-0.22 0.25-0.65 0.22Q235B 0.12-0.26 0.25-0.70 0.20Q235C 0.18Q235D 0.170.35-0.800.300.171.40
7、0.35就其脱氧方法而言，可以采用 F,b,z 分别表示为沸腾钢、半镇静钢、镇静钢。沸腾钢是脱氧不完全的钢，塑性和韧性较差。用这种材料制成的焊接结构，受动3力载荷作用时接头容易出现裂缝。不宜在低温下工作，有时会产生硬化现象。相比之下，镇静钢质优而匀，塑性和韧性都好。2.216Mn 钢的化学成分，基本性能，应用16Mn 是以前的老牌号了，相当于现在的 Q345 钢，属于合金结构钢。16Mn 化学成分 ：化学成分(质量分数)(%)牌号 C Si Mn P S Cr Mo V16Mn0.12-0.200.20-0.601.20-1.600.0300.030 - - -16Mn 力学性能牌号拉力强度M
8、Pa 屈服点 MPa 伸长率(%)16Mn 490-670 320 21主要特性：综合性能好，低温性能好，泠冲压性能，焊接性能和可切削性能好。应用举例：矿山，运输，化工等各种机械。它是低合金钢，广泛应用于桥梁、车辆、船舶、建筑、压力容器等。 2.3Q235 钢的焊接性对于什么是焊接性，GB/T3375-94焊接术语中注明： “材料在限定的施工条件下，焊接成按规定设计要求的构件，并满足预定服役要求的能力”。它包括两方面的内容：其一是焊成的构件符合设计要求；其二是满足预定的使用条件，能够安全运行。根据讨论问题的着眼点不同，焊接性可分为：工艺焊接性、使用焊接性。 影响焊接性因素主要有以下几点：材料因
9、素、焊接方法、构件类型、使用要求。金属的焊接性与材料成分、焊接方法、构件类型、使用要求都有密切的关系，所以不应脱离这些因素而单纯的从材料本身的性能来评价焊接性。从上述分析可以看出，很难找出一项技术指标可以概括焊接性，只有通过综合多方面因素才能分析焊接性问题。由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施，焊接性优良 。4但在少数情况下，焊接时也会出现困难：1、采用旧冶炼方法生产的转炉钢含氮量高，杂质含量多，从
10、而冷脆性大，时效敏感性增加，焊接接头质量降低，焊接性变差。2、沸腾钢脱氧不完全，含氧量较高，P 等杂质分布不均，局部地区含量会超标，时效敏感性及冷脆敏感性大，热裂纹倾向也增大。3、采用质量不符合要求的焊条，使焊缝金属中的碳、硫含量过高，会导致产生裂纹。如某厂采用酸性焊条焊接 Q235A 钢时，因焊条药皮中锰铁的含碳量过高，会引起焊缝产生热裂纹。4、某些焊接方法会降低低碳钢焊接接头的质量。如电渣焊，由于线能量大，会使焊接热影响区的粗晶区晶粒长得十分粗大，引起冲击韧度的严重下降，焊后必需进行细化晶粒的正火处理，以提高冲击韧度。总之，低碳钢是属于焊接性最好、最容易焊接的钢种，所有焊接方法都能适用于低
11、碳钢的焊接。低碳钢在低温下如何施焊：严冬条件下焊接低碳钢结构时，由于焊接接头的冷却速度快，使裂纹倾向增大，特别是厚大结构的第一道焊缝容易开裂，为此必需采取如下工艺措施：1、焊前预热，焊接过程中严格保持层间温度不应低于预热温度。2、采用低氢或超低氢焊接材料。3、定位焊时加大焊接电流，减慢焊接速度，适当增加定位焊缝的截面积和长度，必要时进行预热。4、整条焊缝应尽量连续焊完，避免中断。5、应坡口面以外的母材上进行引弧，熄弧时需填满弧坑。6、在低温条件下进行弯板、矫正和装配焊件。2.416Mn 焊接性分析16Mn 刚是低合金高强度钢中具有代表性的钢种，其屈服强度达 350，与一般的低碳钢相比，提高了
12、50左右，结构重量也可减轻 2030，因而它是我国发展最早产量最大的钢种之一，广发用于各种大型船舶、桥梁、铁路车辆、管道、锅炉、压力容器、石油储罐、起重机械，厂房钢架等焊接结构中。16Mn 能被如此广泛使用，除了其具有良好的综合机械性能、冷变形性能外、更主要取决于它还具有良好的焊接性。材料焊接性和材料的其他性能一样，主要取决于它的化学成分，并随着刚才强度级别和合金元素的改变而发生变化。通常包括两方面内容：其一是结合性能，即在一定焊接工艺条件下，一定的金属对形成焊接缺陷的敏感性，对于516Mn，主要是裂纹问题；其二是使用性能即在一定焊接工艺条件下，金属焊接接头对使用要求的适应性，对于 16Mn，
13、主要是脆化问题。16Mn 钢含碳量少，含锰量多，它主要是通过合金元素的固溶强化来获得高的强度，由于其塑性好，因而常在热轧条件下供货，其组织为铁素体和珠光体。2.4.1 裂纹问题1 热裂纹:热裂纹是在焊接高温下产生的，其中危害最严重的是结晶裂纹，由于结晶裂纹是在结晶后期，由低熔点物质所形成的液态薄膜而引发的。它与焊缝金属的成分，主要是碳、硫、镍、锰等元素有密切关系。16Mn 含碳量低，含锰量较高，硫和磷控制严格，它的 MN/S 较高，因而具有良好的抗结晶裂纹性能。所以在正常情况下，16Mn 钢是不会出现结晶裂纹的。2 冷裂纹:钢材冷裂纹主要取决于钢材的淬硬倾向，而刚才的淬硬倾向又主要取决于它的化
14、学成分。热轧钢由于含有少量合金元素，其碳当量比低碳钢碳当量略高些，所以这种钢淬硬倾向比低碳钢要大些，而且随钢材强度级别的提高，合金元素的增加，它的淬硬倾向逐渐增大，应根据接头形式和钢材厚度来调整线能量、预热和后热温度，以控制热影响区的冷却速度，同时降低焊缝金属的含氢量等措施，防止冷裂纹的产生。 3 再热裂纹：从钢材的化学成分考虑，由于热轧钢中不含强碳化物形成元素，因此对再热裂纹不敏感，而且还可以通过提高预热温度和焊后立即后热等措施来防止再热裂纹的产生。2.4.2 脆化问题1 过热区脆化：热轧钢焊接时近缝区中被加热到 100以上粗晶区，易产生晶粒长大现象，是焊接接头中塑性最差的部位，往往会承受不
15、住应力的作用而破坏。防止过热区脆化的措施是提高冷却速度，尤其是提高奥氏体最小稳定性范围内的冷却速度，缩短在这一温度区间停留时间，减少或防止奥氏体组织的出现，以提高钢的冲击韧度，而且为防止过热区粗晶脆化，也不宜采用过大线能量。 2 热应变脆化：热应变脆化是由于焊接过程中热应力产生塑性变形使位错增殖，同时诱发氮碳原子快速扩散聚集在位错区，出现热应变脆化。16Mn 和 15MnV这两类钢具有一定得热应变脆化倾向，焊接时消除热应变脆化的有效措施是焊后退火处理。 低合金结构钢的焊接工艺 第三章、 焊接工艺3.1 焊接材料的选用6由于 Q235 刚的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同时考虑到焊接接
16、头应与母材等强度的原则，选用 E5015 型电焊条。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。焊条化学成分见表（%）：元素 C MN SI S P GR MO V TI含量 0.071 1.11 0.53 0.009 0.016 0.02 0.01 0.01 0.013.2 焊前准备1 焊接坡口形式的设计应避免采用焊不透或局部焊透的坡口，还要尽量减少焊缝的横截面积，以降低接头的残余应力，同时也可减少焊接材料的消耗量。2 坡口加工采用热切割时应注意防止母材边缘会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。 3 焊前必须消除焊接区钢板表面
17、的水分，坡口表面的氧化皮、锈斑、油脂以及其他污物。4 焊接材料在使用前应按生产厂推荐的规范进行烘干。 （5 ）装配定位焊缝必须采用与正式焊缝同一类型的焊条。 3.3 工艺参数3.3.1 焊接线能量的选择线能量的参数是指焊接电流、电弧电压和焊接速度。低合金结构钢焊接时，线能量参数除要保证接头的熔透性和焊缝成型外，还要考虑其对接头性能的影响。焊接含碳量低的热轧钢以及含碳量偏下限的 16Mn 钢时，对焊接线能量没有严格的限制，但为了避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降，必须采用小规范焊接。选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺。3.3.2 焊接电流根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊
18、工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流；第一层至第三层采用直径 3.2 的焊条，焊接电流 100-130A；第四层至第六层采用直径 4.0 的焊条。焊接电流 120-180A。3.3.3 焊接速度要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（ ）3.3.4 焊接电弧长度根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为 ，碱性焊条一般为 为宜；3.3.5 焊接角度7根据两焊件的厚度确定，焊接角度有两个万面，一是焊条与焊接前进方向的夹角为 ；二是焊条与焊接左右夹角有两种情况，当焊件厚度相等时，焊条与焊件夹角均为 ；当焊件厚度不等时，焊条与较厚焊件一侧
19、夹角应大于焊条与较薄焊件一侧夹角。3.3.6 焊接层数的选择多层施焊应层层将焊渣清除干净，操作中应运条正确，弧长适当。注意熔渣的流动方向，采用碱性焊条时，上须使熔渣留在熔渣后面。焊接层数定为 6 层。3.3.7 焊条的选择电焊条：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。第一层至第三层采用直径 3.2 的焊条，第四层至第六层采用直径 4.0 的焊条。当焊接含碳量偏高的 16Mn 钢时，为降低淬硬倾向，防止冷裂纹产生，焊接时线能量应偏大些。3.4 焊接过程3.4.1 预热 焊接低合金结构钢时，焊前预热时防止接头冷裂，改善接头组织性能，减小焊接
20、应力的重要工艺措施。焊前预热的有利作用还在于：改变了焊接过程的热循环，降低焊接接头各区高温转变和低温转变温度区间的冷却速度，避免或减少了淬硬组织的形成； 减少焊接区的温度梯度，降低了焊接接头的内应力，并使之较均匀地分布； 扩大了焊接区的温度场，使焊接接头在较宽的区域内处于塑性状态，减弱了焊接应力的不利影响；延长了焊接区在 100以上温度的停留时间，有利于氢从焊缝金属中逸出。预热温度的确定，随钢材碳当量、板厚、结构的拘束度的增加而增加，环境温度的升高而降低。3.4.2 后热及热处理后热是指焊接结束后将焊件或整条焊缝立即加热到 150250温度范围内，并保持一段时间，这种工艺简称后热。其作用在于首
21、先是降低了接头低温转变区的冷却速度，其效果比预热更显著，其次是延长了接头在 100以上温度区间的停留时间，使焊缝金属中的氢有充分时间向外扩散。在焊缝金属氢扩散阶段，从根本上消除了导致冷裂纹形成的力学因素。后热的温度和时间，取决于被焊钢的冷裂敏感性，焊接材料的含氢量和接头的拘束度。后热温度愈高，保温时间愈长，去氢效果愈明显。 去氢处理是将焊件在焊后立即加热到 300400温度并保温一段时间，可加速焊接接头氢的扩散逸出。氢的排除程度取决于加热温度和时间，温度高保温时间可短一些，温度低去氢时间就要加长。生产中消氢处理的温度为8300400，消氢时间为 12 小时。 消除应力处理是将焊件均匀地以一定的
22、速度加热到 AC1 点以下足够高的温度，保温一段时间后随炉均匀地冷却到300400，最后将工件移到炉外空冷。低合金结构钢焊后消除应力处理的目的有以下几点：消除焊缝金属中的氢，提高焊接接头的抗裂性和韧性； 降低焊接接头中的参与应力；改善焊缝及热影响区组织，使淬硬组织经受回火处理而提高接头各区的韧性；稳定了低合金耐热钢焊缝及热影响区的碳化物，提高了接头的高温持久强度；降低了焊缝及热影响区的硬度，易于切削加工。3.4.2 坡口形式：a 对接接头结构：两个相互连接零件在接头处的中面处于同一平面或同一弧面内进行焊接的接头。特点：受热均匀，受力对称，便于无损检测，焊接质量容易得到保证，应用最广，应优先选用
23、。应用：最常用的焊接结构形式。b 角接接头和 T 型接：结构：两个相互连接零件在接头处的中面相互垂直或相交成某一角度进行焊接的接头。两构件成 T 字形焊接在一起的接头，叫 T 型接头。角接接头和 T 字接头都形成角焊缝。 特点：结构不连续，承载后受力状态不如对接接头，应力集中比较严重，且焊接质量也不易得到保证。角接接头和 T 形接头受力情况较对接接头复杂，但接头呈直角或一定角度时必须采用这两种接头形式。它们受外力时的应力状况相仿，可根据实际情况选用。应用：某些特殊部位：接管、法兰、夹套、管板和凸缘的焊接等。c 搭接接头结构：两个相互连接零件在接头处有部分重合在一起，中面相互平行，进行焊接的接头
24、。9特点：属于角焊缝，与角接接头一样，在接头处结构明显不连续，承载后接头部位受力情况较差。应用：主要用于加强圈与壳体、支座垫板与器壁以及凸缘与容器的焊接。搭接接头受力时，焊缝处易产生应力集中和附加弯矩，一般应避免选用。但因其不须开坡口，焊前装配方便，对受力不大的平面连接也可选用。3.4.3 焊接接头工艺设计时，焊缝的布置应注意问题：便于装配和施焊 1焊缝位置必须具有足够的操作空间以满足焊接时运条的需要。焊条电弧焊时， 焊条须能伸到待焊部位。点焊与缝焊时，要求电极能伸到待焊部位 。埋弧焊时，则要求施焊时接头处应便于存放焊剂；有利于减少焊接应力与变形 2设计焊接结构时，应尽量选用尺寸规格较大的板材
25、、型材和管材，形状复杂的可采用冲压件和铸钢件，以减少焊缝数量，简化焊接工艺和提高结构的强度和刚度。同时，焊缝布置应尽可能对称布置，以减小变形； 焊缝的布置应避免密集、交叉 3焊缝交叉或过分集中会造成接头部位过热，增大热影响区，使组织恶化，性能严重下降。两条焊缝间距一般要求大于 倍板厚；避开最大应力区和应力集中部位 4焊接接头是焊接结构的薄弱环节。因此，焊缝布置应避开焊接结构上应力最大的部位。另外，在集中载荷作用的焊缝处应有刚性支撑； 避开机械加工面 5焊接时会引起工件变形，对于位置精度要求较高的焊接结构，一般应在焊后进行精加工；对于位置精度要求不高的焊接结构，可先进行机械加工，但焊缝位置与加工
26、面要保持一定距离； 便于焊接和检验 6设计封闭容器时，要留工艺孔，如入孔、检验孔和通气孔。焊后再用其他方法封堵。焊接方法：焊接方法一般是根据工件的大小，形状，材质，来选择焊接方法的在异种钢焊接时，为了降低母材的稀释作用，应选用熔合比小的焊接方法。不同的焊接方法熔合比的变化的变化时不同的。非熔化极气体保护焊可以得到最小的熔合比。焊条电弧焊的熔合比也比较低，而且变化范围小，焊缝成分稳定，是异种钢接头中应用最多的焊接方法。10熔合比的大小主要取决于电流值。埋弧焊时，电流进行严格的控制。在选用的电流恰当的条件下，可以得到与焊条电弧焊相同的熔合比，加之埋弧焊时较强烈的搅拌作用，过渡层的宽度可能更窄些。
27、第四章 Q235 钢和 16Mn 钢焊后验4.1 焊接缺陷焊接接头的不完整性称为焊接缺欠，主要有焊接裂纹、未焊透、夹渣、气孔和焊缝外观缺欠等。这些缺欠减少焊缝截面积，降低承载能力，产生应力集中，引起裂纹；降低疲劳强度，易引起焊件破裂导致脆断。其中危害最大的是焊接裂纹和气孔。 4.1.1 形状缺欠外观质量粗糙，鱼鳞波高低、宽窄发生突变；焊缝与母材非圆滑过渡。主要原因：操作不当，返修造成。危害：应力集中，削弱承载能力。4.1.2尺寸缺欠焊缝尺寸不符合施工图样或技术要求。主要原因：施工者操作不当。危害：尺寸小了，承载截面小； 尺寸大了，削弱了某些承受动载荷结构的疲劳强度。4.1.3咬边原因：焊接参数
28、选择不对，U、I 太大，焊速太慢。 电弧拉得太长。熔化的金属不能及时填补熔化的缺口。 危害：母材金属的工作截面减小，咬边处应力集中。4.1.4弧由于收弧和断弧不当在焊道末端形成的低洼部分。 原因：焊丝或者焊条停留时间短，填充金属不够。 危害：减少焊缝的截面积； 弧坑处反应不充分容易产生偏析或杂质集聚，因此在弧坑处往往有气孔、灰渣、裂纹等。4.1.5烧穿原因：焊接电流过大； 对焊件加热过甚； 坡口对接间隙太大； 焊接速度慢，电弧停留时间长等。 危害：表面质量差 烧穿的下面常有气孔、夹渣、凹坑等缺欠。114.1.6焊瘤熔化金属流淌到焊缝以外未熔化的母材上所形成的局部未熔合。 原因：焊接参数选择不当
29、； 坡口清理不干净，电弧热损失在氧化皮上，使母材未熔化。 危害：表面是焊瘤下面往往是未熔合，未焊透； 焊缝几何尺寸变化，应力集中，管内焊瘤减小管中介质的流通界面计。4.1.7气孔原因：电弧保护不好，弧太长。 焊条或焊剂受潮，气体保护介质不纯。 坡口清理不干净。 危害：从表面上看是减少了焊缝的工作截面；更危险的是和其他缺欠叠加造成贯穿性缺欠，破坏焊缝的致密性。连续气孔则是结构破坏的原因之一。4.1.7夹渣焊接熔渣残留在焊缝中。易产生在坡口边缘和每层焊道之间非圆滑过渡的部位，焊道形状突变，存在深沟的部位也易产生夹渣。 原因：熔池温度低（电流小） ，液态金属黏度大，焊接速度大，凝固时熔渣来不及浮出；
30、 运条不当，熔渣和铁水分不清； 坡口形状不规则，坡口太窄，不利于熔渣上浮； 多层焊时熔渣清理不干净。 危害：较气孔严重，因其几何形状不规则尖角、棱角对机体有割裂作用，应力集中是裂纹的起源。4.1.8未焊透当焊缝的熔透深度小于板厚时形成。单面焊时，焊缝熔透达不到钢板底部；双面焊时，两道焊缝熔深之和小于钢板厚度时形成。 原因：坡口角度小，间隙小，钝边太大； 电流小，速度快来不及熔化； 焊条偏离焊道中心。 危害：工作面积减小，尖角易产生应力集中，引起裂纹4.1.9未熔合熔焊时焊道与母材之间或焊道与焊道之间未能完全熔化结合的部分。12原因：电流小、速度快、热量不足； 坡口或焊道有氧化皮、熔渣等，一部分
31、热量损失在熔化杂物上，剩余热量不足以熔化坡口或焊道金属。 焊条或焊丝的摆动角度偏离正常位置，熔化金属流动而覆盖到电弧作用较弱的未熔化部分，容易产生未熔合。 危害：因为间隙很小，可视为片状缺欠，类似于裂纹。易造成应力集中，是危险性较大的缺欠。4.1.10焊接裂纹危害最大的一种焊接缺欠 在焊接应力及其它致脆因素共同作用下，材料的原子结合遭到破坏，形成新界面而产生的缝隙称为裂纹。它具有尖锐的缺口和长宽比大的特征，易引起较高的应力集中，而且有延伸和扩展的趋势，所以是最危险的缺欠。4.2成品检验按照全面质量控制理论，焊接产品在焊前和焊接过程中均受到系统的、严格的质量控制，但这并不能保证最后成品一定是合格
32、的。根据产品设计时的要求不同，以及用户对产品的质量要求不同，焊接产品制造完成后，需采取不同方式、不同程度的成品质量检验，不合格产品予以返修或报废，以确保最后交付用户使用的是合格产品。常用的焊接成品质量检验方法有外观检查、压力试验、气密性试验、无损检验等。4.2.1 外观检查焊接接头的外观检验是一种简便而又应用广泛的检验方法，是成品检验的一个重要内容。这种方法也会在焊接过程中使用，如厚壁焊件进行多层多道焊时，每焊完一个焊道便可采用这种方法进行检查，防止前道焊层的缺陷被带到下一层焊道中。外观检查主要是发现焊缝表面的缺陷和尺寸上的偏差。这种检查一般是通过肉眼观察，并借助标准样板、量规和放大镜等工具来
33、进行检验的。所以，也称为肉眼观察法或目视法。4.2.2 压力试验为了确保使用过程中安全可靠，设备在出厂前或检修后需要进行压力试验或增加气密性诫验。压力试验是在超设计压力下，检查强度、密封结构和焊缝的密封性等。压力试验的方法有两种：液压试验和气压试验。通常情况下采用水压试验。对于不适合进行液压试验的工件，或由于结构原因不能充满液体的工件，可采用13气压试验。a 液压试验：液压试验在被试验的工件中注满液体，再用泵逐步增加试验压力以检验整体强度及致密性。液压试验的介质多采用洁净的水，故常称为水压试验。无论采用何种液体作为试验介质，试验时的温度应不高于试验液体的闪点温度或沸点温度。b 气压试验：由于气
34、体具有可压缩的特点，盛装气体的工件一旦发生事故所造成的危害较大，所以在进行气压试验以前必须对工件的主要焊缝进行液压试验，并应增加试验现场的安全设施。气压试验时所用气体多为干燥洁净的空气、氮气或其他惰性气体。4.2.3 气密性试验气密性试验是对密封性要求高的重要工件在强度试验合格后进行的泄漏检验。工作时盛装的介质危险程度较大时，需要进行气密性试验。气密性试验应在液压试验合格后进行，在进行气密性试验前，应将工件上的安全附件装配齐全。 进行气密性试验时，压力应绥慢增加，达到规定试验压力后保压，保压之后降至设计压力，对所有焊接接头和连接部件进行泄漏检查，检查中如发现泄漏，应修补后重新进行液压试验和气密
35、性试验。4.2.4 无损检验生产中常利用一些物理现象进行测定或检验被检材料或焊件的有关技术参数，如温度、压力、黏度、电阻等，来判断其内部存在的问题，如内应力分布情况、内部缺陷情况等。有关材料技术参数测定的物理检验方法属于材料测试技术。材料或焊件内部缺陷的检验，一般都是采用无损检验的方法。目前最常用的无损探伤方法有迢声波探伤、射线探伤、磁粉探伤、渗透探伤等。4.2.5 焊接产品在制质量检验重型或大型复杂的焊接结构，多是单件或小批生产为及时安理翻造过程中的质量问题，避免产生废品，一般对每一道关键工序采取预先检验（即焊前受量检验） 、中间检验（即焊接过程中的质量控制）和最后检验（即焊后成品的质量检验
36、，的方式。a 在批量生产过程中，在下列情况下宜采用 100%的产品检验：产品价格很高，出现一个废品会带来很大的经济损失； 1产品质量好坏会给人们生命安全带来很大危害； 2条件允许的检验，如焊接的表面缺陷等； 3抽检后发现不合格品较多或整批不合格。 4b 为了缩短生产周期，减少检验费用，在下列情况下可考虑采样拍检，即部分产品检验：14产品上有相同类型的焊缝，且是在同一工艺条件下焊接的，可抽检其中 1部分产品；产品数量很多，而加工设备优良，质量比较稳定可靠时可抽硷其中部 2分产品；被检对象是生产线上连续性产品，如高频焊管、压制涂斟时的电焊条等； 3对产品的力学性能和物理性能进行破坏性试验时，或对致
37、斟产品进行爆 4破试验时，可抽检其中部分产品。实验总结：毕业设计总结为保证焊件的焊接质量，须选用合理的焊接工艺参数，本论文首先通过对Q235 与 16Mn 钢的化学成分，基本性能，应用焊接性能分析和焊接工艺参数设计。其次，通过焊前控制，焊接过程中控制及焊后检验，保证焊接接头的质量。总之，通过毕业设计,我学到了很多的东西如怎样利用图书馆的质料和网络上的知识来弥补自己的知识方面的不足同时培养了我的耐性是我能比较好的完成一项复杂的工作。作为我这个课题的结论就是 Q235 钢与 16Mn 钢的焊接性在制定严格的焊接工艺其焊接性还是很好的，这种合金材料无论是在刚结构行业还是化工设备行业都越来越多的被大家
38、使用。参考文献1.邓洪军：焊接结构生产.北京：机械工业出版社，2004152.李荣雪：焊接检验.北京：机械工业出版社，20073.王国凡：钢结构焊接制造.北京：化学工业出版社，20094.张连生：金属材料焊接.北京：机械工业出版社，20055.王长忠：焊工工艺技能训练.北京：中国劳动社会保障出版社6.邓洪军：焊接结构生产 ，高等教育出版社，2009.27.陈淑慧：焊接方法与设备 ，高等教育出版社，2009.38.李荣雪：金属材料焊接工艺 ，机械工业出版社，20089.吴金杰：焊接生产管理 ，高等教育出版社，200910.邱葭菲：金属熔焊原理 ，高等教育出版社，2009艿蚄袈羇芈莄蚁袃芇薆袆节芆蚈蝿膈芅螁羅肄芄蒀螇羀芄薃羃袆芃蚅螆膄莂莄羁肀莁蒇螄羆莀虿罿羂荿螁袂芁莈蒁蚅膇莈薃袁肃莇蚆蚃罿莆莅衿袅蒅蒈蚂膄蒄薀袇肀蒃螂蚀肆蒂蒂羅羁蒂薄螈芀蒁蚇羄膆蒀蝿螇肂蕿葿羂羈膆薁螅袄膅蚃羀膃膄莃螃腿
