焊接工艺课程设计-6m3立式储气罐的焊接工艺设计

焊接工艺课程设计-6m3立式储气罐的焊接工艺设计内容摘要：

续率来选择弧焊电源的容量，即弧焊电源的额定电流。 额定电流是在额定负载持续率条件下使用的最大焊接电流，焊接工程中使用的焊接电流值如果超过这个额定焊接电流值，就要考虑更 换额定电流值大一些的弧焊电源或者降低弧焊电源的负载持续率。 不同负载持续率时，弧焊电源所允许的焊接电流值见表 31。 表 31 不同负载持续率下的焊接电流对照表 负载持续率（ %） 100 80 60 40 20 焊接电流 /A 116 130 150 183 200 230 257 300 360 516 387 434 500 611 868 焊条电弧焊焊接工艺参数 1）焊条 材质为 0Cr11Ti，查表选择 E41016（ G202)型号的焊条。 G202 焊条的药皮为钛钙型，焊接电流选择交流或直流。 选择相应的不锈钢焊芯 H0Cr21Ni10,采用先进工艺制造而成。 该焊条熔滴过渡方式为颗粒和渣壁过渡，具有药皮耐发红特性。 不论是连续焊还是间断焊都能顺利焊完。 该焊条交直流两用，操作性能极佳，具有焊缝成型平坦、美观、电弧稳定、飞溅极小、脱渣容易等特点，适用于平角焊、平板对接焊。 熔敷金属具有良好的力学性能和抗晶间腐蚀性能。 焊条直径是根据焊件厚度 ,焊接位置 ,接头形式 ,焊接层数等进行选择的。 厚度较大的焊件 ,搭接和 T 形接头的焊缝应选用直径较大的焊条 .对于小破口焊件 ,为了保证底层的熔透 ,宜采用较细直径的焊条 ,如打底焊时一般选用φ 或φ 焊条 .不同的焊接位置 ,选用的焊条直径也不同 ,通常平焊时选用较粗的φ (~)mm 的焊条 ,立焊和仰焊时选用φ (~)mm 的焊条。 横焊时选用φ (~)mm 的焊条 .对于特殊钢材 ,需要小工艺参数焊接撕可选用小直径的焊条，见表 32 《焊接手册 1》 P66 表 32 焊条直径与焊件厚度的关系 焊件厚度 /mm 2 3 45 612 13 焊条直径 /mm 2 45 46 根据表得焊件的厚度大于 13mm 焊条的直径 46mm 2 ）焊接电流 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 焊接电流是电弧焊的主要工艺参数 ,焊工在操作过程中需要调节的只有焊接电流 ,而焊接速度和电弧电压都是由焊工控制的 .焊接电流的选择直接影响着焊接质量和劳动生产率。 焊接电流越大 ,熔深越大 ,焊条熔化快 ,焊接效率也高 ,但是焊接电流太大时 ,飞溅和烟雾大 ,焊条尾部易发红 ,部分涂层要失效或崩落 ,而且容易产生咬边 ,焊瘤 ,烧穿等缺陷 ,增大焊接变形 ,还会使接头热影响区晶粒粗大 ,焊接接头的韧性降低。 焊接电流太小 ,则引弧困 难 ,焊条容易粘连在工件上 ,电弧不稳定 ,易产生未焊透 ,未熔合 ,气孔和夹渣等缺陷 ,且生产率低。 因此 ,选择焊接电流时 ,应根据焊条类型 ,焊条直径 ,焊件厚度 ,接头形式 ,焊缝位置及焊接层数来综合考虑 .首先应保证焊接质量 ,其次应尽量采用较大的电流 ,以提高生产效率 .板较厚的 ,T形接头和搭接接头 ,在施焊环境温度低时 ,由于导热较快 ,所以焊接电流要大一些 .但主要考虑焊条直径 ,焊接位置和焊道层数等因素。 考虑焊条直径 焊条直径越粗 ,熔化焊条所需的热量越大 ,必须增大焊接电流 ,每种焊条都有一个最合适电流范围 ,见表 33 表 33 焊接电流经验系数与焊条直径的关系 焊条直径 /mm 焊接电流 /A 2540 4060 5080 100130 160210 200270 260300 根据表 33 选择焊条直径 焊接电流 290A 当使用碳钢焊条焊接时 ,还可以根据选定的焊条直径 ,用下面的经验公式计算焊接电流，见式（ ） 《焊接手册 1》 P67 I=dk （ ） 式中 I—— 焊接电流 (A) D—— 焊条直径 (mm) K—— 经验系数 (A/cm),见表 ： 焊条直径 /mm 46 经验系数 K 2025 2530 3040 4050 所以 I=dK= 50=290A 考虑焊接位置 在平焊位置焊接时 ,可选择偏大些的焊接电流 ,非平焊位置焊接时 ,为了易于控制焊缝成形 ,焊接电流比平焊位置小 10%~20%。 考虑焊接层次 通常焊 接打底焊道时 ,为保证背面焊道的质量 ,使用的焊接电流较小。 焊接填充焊道时 ,为提高效率 ,保证熔合好 ,使用较大的电流。 焊接盖面焊道时 ,防止咬边和保证焊道成形美观 ,使用的电流稍小些。 焊接电流一般可根据焊条直径进行初步选择 ,焊接电流初步选定后 ,要经过试焊 ,检查焊缝成形和缺陷 ,才可确定 .对于有力学性能要求的如锅炉 ,压力容器 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 等结构 ,要经过焊接工艺评定合格以后 ,才能最后确定焊接电流等工艺。 3）电弧电压 当焊接电流调好以后 ,焊机的外特性曲线就决定了 .实际上电弧电压主要是电弧长度来决定的 .电弧长 ,电弧电压就高 ,反之则低 .焊接过程中 ,电弧不宜过长 ,否则会出现电弧燃烧不稳定 ,飞溅大 ,熔深浅及产生咬边 ,气孔等缺陷。 若电弧太短 ,容易粘焊条 .一般情况下 ,电弧长度等于焊条直径的 ~1 倍为好 ,相应的电弧电压为 16~ ,为焊条直径的一半较好 ,尽可能地选择短弧焊。 酸性焊条的电弧长度应等于焊条直径。 由于不锈钢使用酸性焊条 ,所以电弧长度应等于焊条直径 ,即为电弧长度为,电弧电压为 40V 4）焊接速度 焊条电弧的焊接速度是指焊接过程中焊条沿焊接方向移动的速度 ,即单位时 间内完成的焊缝长度 .焊接速度过快会造成焊缝变窄 ,严重凸凹不平 ,容易产生咬边及焊缝波形变尖。 焊接速度过慢会使焊缝变宽 ,余高增加 ,功效降低 .焊接速度还直接决定着热输入量的大小 ,一般根据钢材的淬硬倾向来选择 5）焊缝层数 厚板的焊接 ,一般要开坡口并采用多层焊或多层多焊道 .多层焊和多层多道焊接头的显微组织较细 ,热影响区较窄 .前一条焊道对后一条焊道起预热作用 ,而后一条焊道对前一条焊道起热处理作用 .因此 ,接头的延性和韧性都比较好 .特别是对于易淬火钢 ,后焊道对前焊道的回火作用 ,可改善接头组织和性能。 对于低 合金高强钢等钢种 ,焊缝层数对接头性能有明显影响 .焊缝层数少 ,每层焊缝厚度太大时 ,由于晶粒粗化 ,将导致焊接接头的延性和韧性下降 6） 热输入 熔焊时 ,由焊接能源输入给单位长度焊缝上的热量称为热输入 ,热输入对低碳钢焊接接头性能的影响不大 ,因此 ,对于低碳钢焊条电弧焊一般不规定热输入。 通过上述分析 ,在设计当中手工电弧焊所用的焊接参数参见表 35 表 35 手工电弧焊焊接的工艺参数 焊条型号 A002 电源 交流 焊条直径 /mm 焊接电流 /A 290 负载持续率 % 60 焊缝层数 4 焊接速度 /cm 1min 30 电弧电压 /V 40 沈阳理工大学课程设计专用纸 No 埋弧焊 埋弧焊是以电弧作为热源的机械化焊接方法。 埋弧焊的优点 1）生产效率高 埋弧焊所用焊接电流大，相应电流密度也大，见表 36。 加上焊剂和熔渣的保护，电弧的熔透能力和焊丝的熔敷速度都大大提高 ，由于埋弧焊热效率高，熔深大，单丝埋弧焊不开坡口一次熔深可达 20mm。 焊条 （焊丝） 直径 /mm 焊条电弧焊 埋弧焊 焊接电流 /A 电流密度 /A 2mm 焊接电流 /A 电流密度 /A 2mm 2 50~65 16~25 200~400 63~125 3 80~130 11~18 350~600 50~85 4 125~200 10~16 500~800 40~63 5 190~250 10~18 700~1000 30~50 2）质量好 因为熔渣的保护，熔化金属不与空气接触，焊缝金属中含氮量降低，而且熔池金属凝固较慢，液体金属和熔化焊剂间的冶金反应充分，减少了焊缝中产生气孔、裂纹的可能性。 3）劳动条件好 埋弧。