碳钢与紫铜的焊接工艺研究

碳钢与紫铜的焊接工艺研究

[摘要]本文解释了碳钢和紫铜的概念，并作了简要说明，分析了碳钢与紫铜的焊接特点，提出可以通过调整焊缝的化学组成和控制线能量，正确选用焊接工艺参数以获得理想的焊接金相组织来解决产生气孔和裂纹，对于性质相差很大的碳钢和紫铜的焊接，可以在其结合部位的碳钢一侧表面上刷镀一层铜，从而改善焊接部位的性能。

[关键词]碳钢；紫铜；焊接工艺；钎焊。

1引言

随着现代科学技术的发展，建造各种工程结构不仅需要对大量的金属材料进行焊接，也需要对非金属材料及异种金属材料进行焊接，碳钢与紫铜的复合结构在性能与经济上优优势互补而具有良好的应用前景，异种材料的焊接是工业生产中不可缺少的一门新技术。本文主要对碳钢与紫铜的焊接性能进行了分析，并针对焊接过程中将会遇到的问题提出可以通过调整焊缝的化学组成和控制线能量，正确选用焊接工艺参数以获得理想的焊接金相组织来解决产生气孔和裂纹，对于性质相差很大的碳钢和紫铜的焊接，可以在其结合部位的碳钢一侧表面上刷镀一层铜，从而改善焊接部位的性能。

2 什么是碳钢？

主要指力学性能取决于钢中的碳含量，而一般不添加大量的合金元素的钢，有时也称为普碳钢或碳素钢。碳钢也叫碳素钢，指含炭量WC小于2%的铁碳合金。碳钢除含碳外一般还含有少量的硅、锰、硫、磷。按用途可以把碳钢分为碳素结构钢、碳素工具钢和易切削结构钢三类，碳素结构钢又分为建筑结构钢和机器制造结构钢两种；按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢和电炉钢；按脱氧方法可分为沸腾钢（F）、镇静钢（Z）、半镇静钢（b）和特殊镇静钢（TZ）；按含碳量可以把碳钢分为低碳钢（WC ≤ 0.25%）,中碳钢（WC0.25%—0.6%）和高碳钢（WC>0.6%）；按磷、硫含量可以把碳素钢分为普通碳素钢（含磷、硫较高）、优质碳素钢（含磷、硫较低）和高级优质钢（含磷、硫更低）和特级优质钢。

一般碳钢中含碳量较高则硬度越大，强度也越高，但塑性较低。

3 什么是紫铜？

紫铜就是纯铜：纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。紫铜也就是纯铜,由于它的新鲜表面呈玫瑰色,氧化以后产生的氧化铜呈紫色,故称为紫铜.紫铜与其他金属相比,其导电性和导热性仅次于银,居第二位,它具有一定的强度和较好耐蚀性和良好的塑性,能加工成各种形状的半成品,用于电气和耐蚀零件上.

各种牌号的紫铜的代号都以"铜"字汉语拼音的第一个字母"T''来表示,根据其杂质含量的不同,分别为T1,T2,T3,T4.

紫铜的化学性质; 铜在20度时就能与氧起反应,使铜产生轻微的氧化,当温度达到100度时,铜表面就产生黑色的CuO,随着温度的提高,铜的氧化速度迅速增加. 紫铜对大气的腐蚀很稳定,因为铜表面形成一层保护膜,可以防止铜的进一步腐蚀,在氧,硝酸及其他氧化性的酸中,在盐酸溶液中,均容易被腐蚀,氨,氰化物,汞盐,氯化物等溶液均能引起铜的剧烈腐蚀.

紫铜的机械性能; 紫铜的塑性较高,强度一般,紫铜的机械性能与温度的关系;紫铜的强度随着温度的升高而降低,塑性指标在400--700度之间出现低塑性区,当温度超过700度以后,塑性又开始提高.

4 紫铜的焊接

焊接紫铜的方法有气焊、手工碳弧焊、手工电弧焊和手工氩弧焊等方法，大型结构也可采用自动焊。

（1）紫铜的气焊焊接紫铜最常用的是对接接头，搭接接头和丁字接头尽量少采用。气焊可采用两种焊丝，一种是含有脱氧元素的焊丝，如丝201、202；另一种是一般的紫铜丝和母材的切条，采用气剂301作助熔剂。气焊紫铜时应采用中性焰。

（2）紫铜的手工电弧焊。焊件厚度大于4毫米时，焊前必须预热，预热温度一般在400-500℃左右。用铜107焊条焊接，电源应采用直流反接。焊接时应当用短弧，焊条不宜作横向摆动。焊条作往复的直线运动，可以改善焊缝的成形。长焊缝应采用逐步退焊法。焊接速度应尽量快些。多层焊时，必须彻底清除层间的熔渣。焊接应在通风良好的场所进行，以防止铜中毒现象。焊后应用平头锤敲击焊缝，消除应力和改善焊缝质量。

（3）紫铜的手工氩弧焊.在紫铜手工氩弧焊时，采用的焊丝有丝201(特制紫铜焊丝)和丝202，也采用紫铜丝，如T2。焊前应对工件焊接边缘和焊丝表面的氧化膜、油等脏物都必须清理干净，避免产生气孔、夹渣等缺陷。清理的方法有机械清理法和化学清理法。对接接头板厚小于3毫米时，不开坡口；板厚为3～10毫米时，开V型坡口，坡口角度为60-70o；板厚大于10毫米时，开X型坡口，坡口角度为60-70o；为避免未焊透，一般不留钝边。根据板厚和坡口尺寸，对接接头的装配间隙在0.5～1.5毫米范围内选取.紫铜手工氩弧焊，通常是采用直流正接，即钨极接负极。为了消除气孔，保证焊缝根部可靠的熔合和焊透，必须提高焊接速度，减少氩气消耗量，并预热焊件。板厚小于3毫米时，预热温度为150-300℃；板厚大于3毫米时，预热温度为350-500℃。预热温度不宜过高，否则使焊接接头的机械性能降低。还有紫铜的碳弧焊，碳弧焊使用的电极有碳精电极和石墨电极。紫铜碳弧焊所用的焊丝和气焊时一样，也可用母材剪条，可用气焊紫铜的助熔剂，如气剂301等。影响铜及铜合金焊接性的工艺难点主要有四项元素：一是高导热率的影响。铜的热导热率比碳钢大7~11倍，当采用的工艺参数与焊接同厚度碳钢差不多时，则铜材很难熔化，填充金属和母材也不能很好地熔合。二是焊接接头的热裂倾向大。焊接时，熔池内铜与其中的杂质形成低熔点共晶物，使铜及铜合金具有明显的热脆性，产生热裂纹。三是产生气孔的缺陷比碳钢严重得多，与要是氢气孔。四是焊接接头性能的变化。晶粒粗化，塑性下降，耐蚀性下降等。

5 碳钢与紫铜的焊接性

5.1低碳钢与紫铜的焊接性

5.1.1低碳钢与紫铜焊接工艺规范（图）

5.1.2低碳钢与紫铜的埋弧自动焊的工艺规范（图）

5.1.3低碳钢与紫铜的熔化极氩弧焊工艺规范（图）

5.1.4低碳钢与紫铜的埋弧自动焊的工艺规范（图）

5.2 钢与紫铜的焊接特点

5.2.1Fe与Cu的原子半径、点阵类型、晶格常数及外层电子数都比较接近，这对钢与紫铜之间的焊接比较有利。但是，钢与紫铜的熔化焊接还有一定的难度，主要如下：

(1).钢与铜的物理性能不同，熔点及线膨胀系数差异大。紫铜的线膨胀系数大，在焊接过程中会产生较大的焊接应力。

(2).铜的导热系数是钢的8倍多，熔池的冷却速度比钢要大得多，氢的扩散逸出和水的上浮条件更为恶劣，形成气空的敏感性增大。

(3).在焊缝或近缝区易产生热裂纹，影响接头的强度及气密性，这是焊接工艺中重点要解决的问题。由于钢与紫铜中含有—定量的杂质，如氧、硫、磷等。在焊接过程叫，这些杂质元素易形成各种低熔点的共晶体和脆性化合物而存于焊缝晶界处，严重削弱了金属在高温

时的晶间结合力，是焊缝产生热裂纹的主要原因。

此外，焊缝中的铁元素对热裂纹倾向的影响比较大。据有关资料介绍，当铁含量在10～43％时，焊缝具有最好的抗裂性能。因此，控制焊缝的熔合比是相当重要的环节。

5.2.2.焊接要点

(1)．合理控制焊接热循环，改善焊接应力状态和消除氧化物、硫化物以及低熔点共晶体的有害作用。具体地的方法就是采用热量集中的焊接方法，即:手工钨极氩弧焊接。另外可采焊前预热的办法。

(2).正确选择焊接材料，控制焊缝的化学成分，限制有害杂质的含量。

(3)．拧制焊缝熔介比，以保证铁在焊缝中的含量在10—43％之间，使焊缝具有良好的抗裂性能。

(4)．采用合理的接头型式，改善接头的工艺性能和抗裂性能。

(5)．严格进行焊接前期处理。

低碳钢与纯铜焊接时采用纯铜作为填充金属材料，如焊条TCu（T107）；钨极氩弧焊时，采用硅锰青铜QSi3-1焊丝。

5.3 碳钢与紫铜焊接时的主要问题

碳钢与紫铜焊接时的主要困难是在焊缝及熔合区易产生裂纹。实践证实，为了保证焊缝具有足够高的抗裂性能，焊缝中铁的质量分数以控制在10%～43%为宜

5.3.1焊缝区容易产生热裂纹、、、、

5.3.2近焊缝区产生渗透裂纹、、、、、

5.3.3气孔倾向严重、、

5.3.4焊接接头下降、、、

6 碳钢与紫铜的焊接工艺、、、

7结束语

8参考文献

9致谢

碳素钢及合金钢的焊接

6 碳素钢及合金钢的焊接 6.1 一般规定 6.1.1 本章适用于含碳量小于或等于0.30%的碳素钢、低合金结构钢、低温钢、耐热钢、不锈钢、耐热耐蚀高合金钢现场焊接设备和管道的手工电弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊、埋弧焊及氧乙炔焊。 6.1.2 焊缝的设置应避开应力集中区，便于焊接和热处理，并应符合下列规定： 6.1.2.1 钢板卷管或设备、容器的筒节与筒节、筒节与封头组对时，相邻两纵向焊缝间的距离应大于壁厚的3倍，且不应小于100 mm，同一筒节上两相邻纵缝间的距离不应小于200 mm； 6.1.2.2 加热炉受热面管子的焊缝中心与管子弯曲起点、联箱外壁及支、吊架边缘的距离不应小于70 mm；同一直管段上两个对接焊缝间的距离不应小于150 mm； 6.1.2.3除焊接及成型管件外的其他管子对接焊缝的中心到管子弯曲起点的距离不应 小于管子外径，且不应小于l00 mm；管子对接焊缝与支、吊架边缘之间的距离不应小于50 mm。同一直管段上两对接焊缝中心面间的距离：当公称直径大于或等于150mm时不应小于150mm；公称直径小于150mm时不应小于管子外径； 6.1.2.4 不宜在焊缝及其边缘上开孔，当不可避免时，应符合本规范第11.3.9条的规定。 6.1.3焊缝的坡口形式和尺寸应符合设计文件和焊接作业指导书的规定。当无规定时，埋弧焊焊缝坡口形式及尺寸应符合现行国家标准《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》GB 986的规定，其他焊缝坡口形式和尺寸应符合本规范附录C第C.0.1条的规定。 6.2 焊前准备 6.2.1焊件的切割和坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法，在采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。 6.2.2焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于l o mm范围内的油、漆、垢、锈、毛刺及镀锌层等清除干净，且不得有裂纹、夹层等缺陷。 6.2.3除设计规定需进行冷拉伸或冷压缩的管道外，焊件不得进行强行组对。 6.2.4 管于或管件对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管壁厚度的10%，且不应大于2mm； 6.2.5设备、容器对接焊缝组对时的错边量应符合表6.2.5及下列规定。 6.2.5.1只能从单面焊接的纵向和环向焊缝，其内壁最大错边量不应超过2mm； 6.2.5.2 复合钢板组对时，应以复层表面为基准，错边量不应超过钢板复层厚度的50%，且不应大于1mm。 6.2.6 不等厚对接焊件组对时，薄件端面应位于厚件端面之内。当内壁错边量超过本规范第6.2.4条及第6.2.5条规定或外壁错边量大于3nim时，应对焊件进行加工(图6.2.6)。

焊接规范

现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GBJ236－82 目录 第一章总则 第一节概述 第二节一般规定 第二章碳素钢及合金钢的焊接 第一节材料 第二节焊前准备 第三节焊接工艺要求 第四节焊前预热及焊后热处理 第三章铝及铝合金的焊接 第一节材料 第二节焊前准备 第三节焊接工艺要求 第四章铜及铜合金的焊接 第一节材料 第二节焊前准备 第三节焊接工艺要求

第五章焊接工艺试验 第一节试验原则 第二节试验要求 第三节试验评定 第六章焊工考试 第一节一般规定 第二节焊工操作技能考试第三节附则 第七章焊接检验 第一节焊接前检查 第二节焊接中间检查 第三节焊接后检查 第四节焊接工程交工验收附录 附表1 附表1-1 附表1-2 附表2

附表3 附表4 附表5 附表6 附表7 附表8 附表9 附表10 附表11 附表12 附表13 附表14 附表15 编制说明 主编部门：化学工业部批准部门：国家基本建设委员会

实行日期：1982年8月1日 国家基本建设委员会文件 (82)建发施字25号 关于颁发《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》的通知国务院有关部、总局，各省、市、自治区建委，基建工程兵： 由我委委托化学工业部负责组织有关单位编写的《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》，经有关部门会审,现批准为国家标准施工及验收规范，编号为GBJ236—82，自一九八二年八月一日起实行。 本规范由化学工业部基建局管理和解释。 一九八二年一月二十日 第一章总则 第一节概述

第 1.1.1条为指导设备和工业管道的焊接工程特制定本规范。它适用于石油、化工、电力、冶金、机械和轻纺等行业工程建设的施工现场。 第 1.1.2条本规范适用于碳素钢(含碳量小于或等于0.3%)、合金钢(普通低合金结构钢、低温用钢、耐热钢及奥氏体不锈钢)、铝及铝合金(工业纯铝及防锈铝合金)、铜及铜合金(紫铜及黄铜)的手工电弧焊、氩弧焊、埋弧焊、二氧化碳气体保护焊和氧－乙炔焊。 第 1.1.3条用于现场焊接作业的其他标准和设计文件中的技术要求和规定，不得低于本规范。 第 1.1.4条焊接作业的安全技术、劳动保护等应按现行有关规定执行。 第二节一般规定 第1.2.1条对材料的要求： 一、焊接工程中所用的母材和焊接材料应具备出厂质量合格证书，或质量复验报告； 二、焊接工程中应优先选用已列入国家标准或部颁标准的母材和焊接材抖； 三、如设计选用未列入标准的母材和焊接材料，应说明该材料的可焊性，并提出满足设计要求的焊接工艺试验资料。

低碳钢熔化焊焊接接头组织分析

低碳钢熔化焊焊接接头组织分析 一、实验目的 1观察焊接接头的宏观组织及焊接缺陷 2、观察焊缝、热影响区及母材的各种典型结晶形态 3、掌握低碳钢焊接接头各区域的组织变化 4、测定在不同的焊接工艺下热影响区的宽度 二、实验概述 手工电弧焊的焊接过程如图1所示。当电弧在焊条与焊件之间引燃后，电弧热使焊件（与电弧接触部分）及焊条末端熔化，熔化的焊件和焊条（以熔滴形式下落）形成共同的金属熔池。焊条外面的药皮受热熔化并发生分解反应，产生液态熔渣和大量气体。液态熔渣包围着 熔滴，当其进入金属熔池后，因其比重小而浮在熔池表面。所产生的气体则包围在电弧和熔池周围。 图1手工电弧焊过程示意图 1、焊条芯 2、焊条药皮 3、液态熔渣 4、固态渣壳 5、气体 6、金属熔滴 7、熔池8焊缝9、工件 焊条因不断熔化下滴而应连续向下送进，以保持一定的电弧长度。同时，焊条还应沿焊接方向前进。当电弧离开熔池后，被熔渣覆盖的熔化金属就缓慢冷却凝固成焊缝金属，液态熔渣也凝固成固态熔壳。在电弧移达的下方，又形成新的熔池及其上的液态熔渣，以后又凝固成新的焊缝金属和渣壳。上述过程继续进行下去，只至整个焊缝被焊完为止。从而形成一条连续的焊缝金属。

在焊接过程中，由于焊接接头各部分经受了不同的热循环，因而所得组织各异。组织的 不同，导致机械性能的变化。对焊接接头进行金相组织分析，是对接头机械性能鉴定的不可 缺少的环节。 焊接接头的金相分析包括宏观和显微分析两个方面。 宏观分析的主要内容为：观察与分析焊缝成型、焊缝金属结晶方向和宏观缺陷等。 显微分析的主要内容为：借助于放大100倍以上的光学金相显微镜或电子显微镜进行观察，分析焊缝的结晶形态，焊接热影响区金属的组织变化，焊接接头的微观缺陷等。 焊接接头由焊缝金属和焊接热影响区金属组成。焊缝金属的结晶形态与焊接热影响区的 组织变化不仅与焊接热循环有关，而且与所用的焊接材料和被焊材料有密切关系。 （一）焊缝凝固时的结晶形态 熔化焊是通过加热使被焊金属的联接处达到熔化状态，焊缝金属凝固后实现金属的焊接。联接处的母材和焊缝金属具有交互结晶的特征，图2为母材和焊缝金属交互结晶的示意 图。由图可见，焊缝金属与联接处母材具有共同的晶粒，即熔池金属的结晶是从熔合区母材 的半熔化晶粒上开始向焊缝中心成长的。这种结晶形式称为交互结晶或联生结晶。当晶体最 易长大方向与散热最快方向一致时，晶体便优先得到成长，有的晶体由于取向不利于成长，晶粒的成长会被竭止，这就是 所谓选择长大，并形成焊缝中的柱状晶形态，如图3（a）所 示。 图2焊缝金属的交互结晶示意图 (a)

碳钢及普通低合金钢的焊接

碳钢及普通低合金钢的焊接 1.什么是碳素钢？常用的有哪几种？ 答：碳素钢也叫碳钢。常用焊接的有低碳钢（含C≤0.25%）和中碳钢 （含C=0.25%--0.60%）；优质碳素结构钢（08、10、15、20、25、30、35、40、45）2.为什么叫普通低合金钢？它们是如何分类的？ 答：在普通低合金钢中，除碳以外，还含有少量其他元素，如：锰、硅 、钒、钼、钛、铝、铌、铜、硼、磷、稀土等，性能发生变化，得到比一般碳钢更优良的性能，如：高强度钢、耐蚀钢、低温钢、耐热钢等。 3.什么是金属材料的机械性能？ 答：强度、硬度、朔性、韧性、耐疲劳和蠕变性能等。 4.什么是钢材的工艺性能？ 答：钢材承受各种冷热加工的能力，如：可切削性、可锻性、可铸性和可焊接性等。 5.什么是金属的焊接性？ 答：在一定的焊接工艺条件下获得优质焊接接头的难易程度。包括两方面的内容： 一是接合性能，又称工艺可焊性；二是使用性能，又称使用可焊性。 6.为什么ER50-6实心焊丝使用十分普遍？它适合哪些钢材？ 答：ER50-6实心焊丝（如：唐山神钢MG-51T）适合的钢材有： 〈1〉普通碳素结构钢：Q215 Q235 Q255 Q275 〈2〉优质碳素结构钢： 08 10 15 20 25 30 35 40 45 15Mn 20Mn 25Mn 30Mn 35Mn 〈3〉碳素铸钢：ZG200-400H ZG230-450H ZG275-485H 〈4〉压力容器用碳素钢： 20R 〈5〉锅炉用碳素钢： 20g 〈6〉桥梁用碳素结构钢： 16q 〈7〉核压力容器用碳素钢： 20HR 〈8〉汽车制造用碳素结构钢： 08Al 15Al 〈9〉普通低合金高强度结构钢：Q295 （09MnV、09MnNb、09Mn2） Q345 （14MnNb、16Mn、16MnRE）Q390 （15MnV、15MnTi、16MnNb） Q420 （15MnVN、14MnVTiRE） 〈10〉船体用低合金高强度结构钢 AH32 DH32 EH32 AH36 〈11〉压力容器用低合金高强度结构钢 16MnR 15MnVR 15MnVNR 〈12〉锅炉用低合金高强度结构钢 16Mng 19Mng 22Mng 〈13〉桥梁用低合金高强度结构钢 16Mnq（16MnCuq）15MnVq 15MnVNq 〈14〉石油天然气管道用低合金高强度结构钢 S290 S315 S360 S380 S415 7.为什么低合金高强钢会出现裂纹？有哪些影响因素？ 答：随含碳量和合金元素的增加，产生冷裂纹的敏感性增加。产生冷裂纹的三要素是：〈1〉焊接接头中产生淬硬的马氏体组织〈2〉焊接接头中扩散氢〔H〕含量高 〈3〉焊接接头中有较高的残余应力 8.为什么防止冷裂纹要采取工艺措施？ 答：防止冷裂纹要采取的工艺措施有： 〈1〉建立低氢的焊接环境 〈2〉制定合理的焊接工艺和焊接顺序

碳钢管道焊接工艺

Proposal on Carbon Steel Pipe Welding 碳钢管道焊接工艺 1T echnical description 技术特征 1.1Pipe material and size: 20# seamless steel pipe 材质、规格：20#无缝钢管 1.2Work medium：water 工作介质：水 1.3Designed pressure：4㎏/㎝2 设计压力：4㎏/㎝2 1.4Work pressure：4㎏/㎝2 工作压力：4㎏/㎝2 1.5T est pressure：6㎏/㎝2 试验压力：6㎏/㎝2 2Related documents to this proposal： 本工艺编制依据： 2.1T echnical specification of F06B F06B技术文件 2.2GB50236-98《Field Equipment and Industrial Pipe Welding Work Execution and Acceptance Code》 国标GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规》2.3GB50235-97《Industrial Metal Pipe Works Construction and Acceptance Code》

国标GB50235-97《工业金属管道工程施工及验收规》 2.4CEFOC Welding T echnical Appraisal Report : HG3，HG2002-1 本公司焊接工艺评定报告：HG3，HG2002-1 3Welder焊工 3.1Welder should be certified in passing the Welding Examination of Boiler Pressure Container and Pressure Pipe。 焊工应具有“锅炉压力容器压力管道焊工考试规则”规定的焊工考试合格证。 3.2 Welder should pass the qualification test by GB50236-98 Code to obtain work permit of the Contractor before starting the welding work of this project. 焊工进入现场后，应按GB50236-98规定，先进行焊接实际操作考试合格。经总包方认可发证后，方能承担本项目的焊接工作。 3.3 This technical proposal should be complied to during the welding work of this project 焊工承担本项目的焊接工作中，应切实执行本焊接工艺。 4 Welding work inspection 焊接检验 4.1 Welding inspector should be fully acquainted with the F06B technical specification and both the international standards and this proposal 焊接检验人员应F06B技术文件及相关国标和本工艺。 4.2 Inspect the pipe materials and welding materials in

碳钢焊接作业指导书

天津二十冶建设有限公司 质量体系文件 GDGY-A-12-2008 压力管道安装 低碳钢及不锈钢管道焊接作业指导书 2008年1月1日发布2008年1月10日实施编制：技术质量科审批：杜军科

低碳钢及不锈钢管道焊接作业指导书 GDGY-A-12-2008 1 适用范围 本标准适用于材质为碳素钢及不锈钢的管道焊接施工。焊接方法为手弧焊、埋弧焊、半自动气保焊、半自动自保焊、氩弧焊等。 2 引用标准 GB 50236-2011 《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》 GB 50683-2011 《现场设备、工业管道焊接工程施工质量验收规范》 DL 5031-94 《电力建设施工及验收技术规范焊接工程》 3 焊接材料 3.1 碳素钢焊接材料应具备出厂质量证明书，并符合相应规定要求。 3.2 焊接材料必须在干燥的库房中存放，库房内不允许有腐蚀性介质和有害气体，并应保持整洁。焊条、焊剂使用前应按说明书要求进行烘干，焊条领用后应在保温筒内存放使用，超过四小时焊条、焊剂必须进行重新烘干。焊丝在使用前应检查表面的锈蚀、油污等杂质应仔细清理去除。 3.3 氩弧焊所用氩气纯度应不低于99.9%，且含水量不大于50ml/m3。 4 焊前准备 4.1 焊接工艺评定 按《特种设备焊接作业人员考试规则》或设计图样的特殊要求对试件进行评定。 4.2 焊工考试 从事碳素钢管道焊接的人员，必须按照现行《特种设备焊接作业人员考试规则》进行考试，考试应按照已经合格的焊接工艺评定进行。考试合格后，方可从事相应项目的焊接施工。 4.3 坡口加工及组对 4.3.1焊件的切割和坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子弧、氧乙炔焰等热加工方法，在采用热加工方法加工坡口后，必须除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。 4.3.2 焊件组对前应将坡口及其内外侧表面不小于10mm范围内的油、漆、垢、

碳钢管道焊接工艺规程(优选.)

碳钢管道焊接工艺指导书 1 范围 本标准适用于工业管道和公用管道的碳钢类钢材的焊接施工。 2 规范性引用文件 GB 50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB 50236-98 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 《焊工技术考核规程》 3 先决条件 3.1 材料 3.1.1 母材 进入现场的管材、管件等应符合相应标准和设计文件规定要求，并具有材料质量证明书或材质复验报告。 3.1.2 焊接材料（以下简称焊材） 3.1.2.1 进入现场的焊材应符合相应标准和技术文件规定要求，并具有焊材质量证明书。 3.1.2.2 施工现场的焊材二级库已建立并正常运行。焊材的管理按《焊接材料管理规范》规定要求执行。 3.2 主要设备及工具 3.2.1 设备 焊机等设备完好，性能可靠。计量仪表正常，并经检定合格且有效。 3.2.2 工具 角向磨光机、钢丝刷、凿子、榔头等焊缝清理与修磨工具配备齐全。 3.3 焊接工艺评定按相应规程、标准规定的要求已完成。 3.4 焊工按《锅炉压力容器焊工考试规则》规定要求，经考核具有相应的持证项目。 3.5 焊接环境 3.5.1 施焊环境应符合下列要求： 3.5.1.1 施焊环境温度应能保证焊件焊接时所需的足够温度和焊工操作技能不受影响；3.5.1.2 风速：手工电弧焊小于8m/s，气体保护焊小于2m/s；

3.5.1.3 焊接电弧在1m范围内的相对湿度小于90%。 3.5.2 焊件表面潮湿、覆盖有冰雪，或在下雨、下雪、刮风期间，必须采取挡风、防雨、防雪、防寒和预加热等有效措施。无保护措施，不得进行焊接。 4 焊接工艺流程 焊接工艺流程见图1。 焊接工艺流程图 5 工艺要点 5.1 坡口加工 5.1.1 管道的坡口形式和坡口尺寸应按设计文件或焊接工艺规定要求进行。 5.1.2 不等厚对接焊件坡口加工应符合《工业金属管道工程施工及验收规范》规定要求。 5.1.3 坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子切割、氧乙炔切割等热加工方法。在采用热加工方法加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。

碳素钢及低合金钢焊接工艺标准

低碳钢及低合金钢焊接施工工艺标准 1 适用范围 本工艺标准适用于低碳钢和低合金强度用钢（热轧、正火低合金钢）手工电弧焊、埋弧自动焊、手工钨极氩弧焊及熔化极气体保护焊的焊接施工。 2 施工准备 2.1 技术准备（施工标准、规范） 2.1.1 《工业金属管道工程施工及验收规范》GB50235 2.1.2 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236 2.1.3 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》SH3501 2.1.4 《焊条质量管理规程》JB3223 2.1.5 《钢制压力容器》GB150 2.1.7 《钢制压力容器焊接工艺评定》JB4708 2.1.8 《钢制压力容器焊接规程》JB/T4709 2.1.9 《压力容器无损检测》JB4730 2.2 作业人员 注：焊工合格证考核按《锅炉压力容器压力管道焊工考试与管理规侧》和《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236第5条进行考试。 2.3 材料检查验收 2.3.1 工程材料 2.3.1.1 焊接工程所采用的材料，应符合设计文件的规定。 2.3.1.2 材料应具有出厂合格证和质量证明书。其检验项目及技术要求标准应符合国家标准或行业标准。 2.3.1.3 材料入库前应核对材料牌号和质量证明书。并按相应国家标准或行业标准进行检查和验收2.3.1.4 国外材料应符合合同规定的材料标准，并按相应材料标准进行复验。 2.3.2 焊接材料 2.3.2.1 焊条应符合国家现行的《碳钢焊条》GB5117，《低合金钢焊条》GB5118。 2.3.2.2 焊丝应符合国家现行的《焊接用钢丝》GB1300，《二氧化碳气体保护焊用焊丝》GB8110，焊剂

工业管道碳钢焊接通用施工工艺

工业管道碳钢焊接通用施工工艺 1适用范围： 本工艺适用于工程中碳钢及16Mn钢等非低温管材类采用氩弧焊、手工电弧焊的焊接施工。 2 施工准备 2.1材料要求： 2.1.1 施工现场应配有符合要求的固定焊条库或流动焊条库。 2.1.2 焊材必须具有质量证明书或材质合格证，焊材的保管、烘干、发放、回收严格按《压力管道安装质量保证手册》中有关规定执行，焊条烘干参数原则上按生产厂家说明书提供的参数进行，如无则按焊接工艺指导书给定的参数进行。 2.1.3 焊丝使用前，应去除表面的油脂、锈等杂物。 2.1.4 保温材料性能应符合预热及热处理要求。 2.2 机具要求： 2.2.1 焊机为直流焊机，焊机应完好、性能可靠，双表指示灵敏，且在校准周期内。 2.2.2 预热及热处理的设备完好，性能可靠，检测仪表在校准周期内，且符合《压力管道质保手册》中的计量要求。 2.2.3焊工所用的焊条保温筒，刨锤、钢丝刷齐全。 2.3 作业条件 2.3.1 人员资格： 焊工必须持有《锅炉压力容器焊工合格证》或GB50236合格证或设计规定的其它合格证，其材质、直径、厚度、位置应能满足工程焊接要求。 2.3.2 环境条件： 施焊前应确认环境符合下列要求： a) 风速：手弧焊小于8m/S 氩弧焊小于2m/S b) 相对湿度：相对湿度小于90%。 c) 环境温度：当环境湿度小于0o时，对不预热的管道焊接前应在始焊处100mm范围内预热15℃以上，当环境温度低于-20℃时，必须采取保暖措施。

当环境条件不符合上述要求时，必须采取挡风、防雨等有效防护措施。 3 焊接 3.1 焊接施工程序： *当有要求时。 3.2 坡口 1）尺寸要求见附表焊接工艺指导书 2）组对质量要求： --壁厚相同的管道组成件组对时，应使内壁平齐，其错边量不应超过下列规定： SHA级管道为壁厚的10%，且不大于0.5mm； SHB级管道为壁厚的10%，且不大于1mm； 其它管道为壁厚的10%，且不大于1.5mm。 --壁厚不同的管道组成件组对时，当壁厚差大于下列数值时，应按下图要求进行加工： SHA级管道内壁差0.5mm，或外壁差2mm； SHB级管道内壁差1mm，或外壁差2mm； 其它管道内壁差1.5mm，或外壁差2mm

碳钢的焊接性

碳钢的焊接性

碳素钢的焊接性随含碳量增加而恶化，因为含碳量较高的钢从焊接温度快速冷却下容易被淬硬。被淬硬的焊缝和热影响区因其塑性下降，在焊接应力容易产生裂纹。碳素钢被淬硬主要是在马氏体组织形成而引起，马氏体的数量受冷却速度影响，非常快的冷却速度可以产生100%的马氏体，从而可达到最高硬度。因此，焊接含砚较高的碳素钢时，就应当注意减缓冷却速度，使马氏体的数量减至最少。 焊接的冷却速度受焊接热输入、母材板厚和环境温度的影响。厚板或在低温条件下焊接，其冷却速度加快；预热或加大焊接线能量，可以降低冷却速度，减少裂纹产生。 碳素钢的碳含量增加到约0.15%以上时，对氢致裂纹尤其敏感。因此，焊接碳含量高于0.15%的碳素钢时，须注意减少氢的来源。例如大气中的水分，焊前对待焊部位及附近须清除油污、铁锈等。手弧焊时宜选用低氢焊条，在其它焊接方法中应制造低氢环境，以减少焊缝周围环境中的氢含量。 焊接碳素钢时产生裂纹的力学原因是结构的拘束力和不均衡的热应力。即使是不易淬硬的低碳钢，在受拘束力条件下采用了不正确的焊接程序，也会因这些应力过大而产生裂纹。 总之，对碳素钢的焊接，应针对其碳含量不同而采取相应的工艺措施。当含碳较低时，如低碳钢，应着重注意防止结构拘束应力和不均衡的热应力所引起的裂纹；当含碳量较高时，如高碳钢，除了防止因这些因为应力所引起的裂纹外，还要特别注意防止因淬硬而引起的裂纹。 焊接特点 低碳钢的含碳量低（≤0.25%），其它合金元素含量较少，故是焊接性最好的钢种。采用通常的焊接方法后，接头中不会产生淬硬组织或冷裂纹。只要焊接材料选择适当，便能得到满意的焊接接头。 用电弧焊焊接低碳钢时，为了提高焊缝金属的塑性、韧性、和抗裂性能，通常都是使焊缝金属的碳含量低于母材，依靠提高焊缝中的硅、锰含量和电弧所具有较高的冷却来达到与母材等强度。因此，焊缝金属会随着冷却速度的增加，其强度会提高，而塑性和韧性会下降。当厚板单层角焊缝时，焊角尺寸不宜过小；多层焊时，应尽量连续施焊；焊补表面缺陷时，焊缝应具有一定的尺寸，焊缝长度不得过短，必要时应采用100-150℃的局部预热。

低碳钢的焊接工艺

低碳钢的焊接工艺 1、材料的认识 钣金车间所焊的工件主要有冷轧板、热轧板、槽钢、镀锌板、不锈钢等。其中所用的冷轧板、热轧板、镀锌板的材质为Q195，槽钢的材质为Q235.这两种材质都属于碳素钢。下面介绍各种材料的定义。 1.1冷轧板、热轧板 热轧，是以板坯（主要为连铸坯）为原料，经加热后由粗轧机组及精轧机组制成带钢。根据用户的不同需求，经过不同的精整作业线（平整、矫直、横切或纵切、检验、称重、包装及标志等）加工而成为钢板、平整卷及纵切钢带产品。 冷轧：用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降，因此冲压性能将恶化，只能用于简单变形的零件。 冷轧板跟热轧板的区别： 1）热轧板硬度低，加工容易，有较好的韧性和延展性，但机械性能远不及冷加工，也次于锻造加工。 2）冷轧板采用冷扎加工表面无氧化皮，表面光洁度高，质量好。热板采用热扎加工表面有氧化皮，质量差点(有氧化\光洁度低)，但塑性好。 3）冷轧轧板硬度高，加工相对困难些，但是不易变形，强度较高。 4）冷轧钢板由于有一程度的加工硬化，韧性低，但能达到较好的屈强比，用来冷弯弹簧片等零件，同时由于屈服点较靠近抗拉强度，所以使用过程中对危险没有预见性，在载荷超过许用载荷时容易发生事故。 1.2槽钢 槽钢是截面为凹槽形的长条钢材。其规格以腰高(h)*腿宽(b)*腰厚(d)的毫米数表示，如120*53*5，表示腰高为120毫米，腿宽为53毫米的槽钢，腰厚为5毫米的槽钢，或称12#槽钢。腰高相同的槽钢，如有几种不同的腿宽和腰厚也需在型号右边加a b c 予以区别，如25a# 25b# 25c#等。 槽钢可分为热轧槽钢、低合金槽钢、热镀锌槽钢等。 1.3镀锌板 镀锌板是指表面镀有一层锌的钢板。镀锌是一种经常采用的经济而有效的防腐方法。全世界锌产量的一半左右均用于此种工艺。镀锌主要是为防止钢板表面遭受腐蚀，延长其使用寿命。 2、碳钢 2.1、碳钢的定义 碳钢又称碳素钢，是铁和碳的合金，碳钢中除以碳作为合金元素外，还有少量的锰和硅有益元素。此外，还有S、P等杂质。碳钢的性能主要取决于碳含量。 碳钢时钢材中产量最多，应用最广的材料。大部分焊接结构都是用碳钢来制造。 2.2、碳钢的分类 碳钢有不同的分类方法，可分为： （1）按含碳量分 按碳钢中碳含量的多少可分为低碳钢、中碳钢、高碳钢。如下表 表一碳钢按含碳量分类 按品质分 主要是根据有害杂质S、P的含量来划分： 1）普通碳素钢：含W（S）%≤0.050%，W（P）%≤0.045%。 2）优质碳素钢：含W（S）%≤0.035%，W（P）%≤0.035%。 3）高级优质碳素钢：含W（S）%≤0.030%，W（P）%≤0.035%。

低碳钢的焊接工艺

低碳钢钢焊接工艺 1.材料简介 普通碳素结构钢，其屈服强度约为235MPa，随着材质厚度的增加屈服值减小。由于钢含碳量适中，因此其综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能有较好的配合，用途最为广泛，大量应用于建筑及工程结构，以及一些对性能要求不太高的机械零件。 2.焊接特点 的碳和其他合金元素含量较低，其塑性、韧性好，一般无淬硬倾向，不易产生焊接裂纹等倾向，焊接性能优良。 焊接时，一般不需要预热和焊后热处理等特殊的工艺措施，也不需选用复杂和特殊的设备。对焊接电源没有特殊要求，一般的交、直流弧焊机都可以焊接。 在实际生产中，根据工件的不同加工要求，可选择手工电弧焊、CO2气体保护焊、埋弧焊等焊接方法。 3. 焊条电弧焊 焊条电弧焊是一种基本的焊接方法，其设备简单，操作方便、灵活，应用较为广泛。 3.1 焊材选择 普通碳素结构钢，当作为一般结构焊接时，可搭配E43系列焊条使用，一般多使用E4303焊条。当其作为动载荷或是复杂的厚板结构时，一般选用E4315、E4316、E5015、E5016焊条。其化学成分及力学性能见表3.1.1。焊条在使用前需进行烘干处理。 表3.1.1 焊条化学成分及力学性能 焊条型号熔敷金属含量% 抗拉强 度MPa 屈服强 度MPa 伸长 率% Mn Si S P Ni Cr Mo V E4303 — —— — 0.035 0.040 — — — — — — — — 420 330 22 E4315 1.25 0.90 0.30 0.20 0.30 0.08 E4316 E5015 1.60 0.75 490 400 E5016 3.2 焊前准备

焊接前，焊件按工艺要求选择坡口形式，开坡口并清除坡口、焊件对接面及周围的锈蚀、油污等有害物质，避免产生焊接缺陷。同时也要保证焊条的表面清洁、无污物。 当环境温度低于0℃，或者焊件较厚时，一般在100-150℃下预热。 3.3 焊接工艺参数 焊条电弧焊一般分为平焊、横焊、立焊、仰焊四种形式。焊接电流的选择主要取决于焊条直径和焊缝位置，其次是焊件厚度、接头类型、焊道层次等。而电弧电压主要由电弧长度来决定。因此，电弧长度要适中，以保证电弧燃烧稳定 ，防止出现咬边、未焊透、外观成型不良等缺陷。 在焊接过程中，焊接速度要适当，既要保证焊透、融合良好，又要保证不烧穿。对于厚度较大的焊件需采用多层焊。在多层焊接时第一层焊通常选用较小的焊接电流，一般用直径3.2mm 的焊条，焊层厚度最大不超过5mm 。盖面层要保证焊缝宽度和高度符合要求。 各种位置焊缝的焊接工艺参数见下表。 表3.3.1平对接焊缝焊接工艺参数 坡口形式 板厚/mm 焊条直径/mm 焊接电流/A 不开坡口 3.0 3.2 90-120 4.0- 5.0 3.2 100-130 4.0 160-200 5.0 200-260 V 型坡口 5.0- 6.0 3.2 100-130 4.0 160-210 5.0 200-260 ≥6.0 4.0 160-210 5.0 220-280 X 型坡口 ≥12 4.0 160-210 5.0 220-280 表3.3.2 立对接焊缝焊接工艺参数

各种材料焊接工艺

各种材料焊接工艺

各种材料焊接工艺 8.1碳钢、合金钢焊接 8.1.1碳钢的焊接 碳钢是最容易焊接的一种金属，适用于碳钢的焊接方法很多，氧–乙炔气气焊、药皮焊条电弧焊、埋弧焊、气体保护电弧焊、等离子弧焊、电渣焊、电阻焊、磨擦焊、热剂焊、钎焊等，几乎所有焊接方法都能适用。 碳钢以铁为基础，以碳为合金元素，碳含量一般不超过 1.0%，此外，含锰量不超过1.2%，硅量不超过0.5%，皆不作为合金元素。而其他元素，如镍、铬和铜等，更控制在残余量的限度内，远非合金成分。杂质元素，例如硫、磷、氧、氮等，根据钢材品种和等级的不同，也都有严格限制。 碳钢的焊接性主要取决于碳含量，随着碳含量的增加，焊接性逐渐变差。 碳钢中的锰和硅对焊接性也有影响。它们的含量增加，焊接性变差，但不及碳作用强烈。锰和硅的影响可以折算为相当于多少碳量的作用，这样适用于碳钢的碳当量（C eq ）经验公式如下： C eq = C + Mn/6+Si/24 (%) C eq 值增加，则产生冷裂纹的可能性增加，焊接性变差。通常，C eq 大于0.4时，冷裂纹 的敏感性将增大，另外，焊接冷却速度也会影响焊缝和热影响区组织，从而影响母材的焊接性。 （1）低碳钢的焊接 1)焊接性 低碳钢含碳量低，锰、硅含量又少，所以通常情况下不会因焊接而引起严重硬化或淬火组织。这种钢材的塑性和冲击韧性优良，焊成的接头塑性和冲击性也良好，焊接时，一般不需预热、层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，可以说，整个焊接过程

中毋需特殊的工艺措施，其焊接性优良。 2)焊接材料的选用 a.焊接低碳钢时大多使用E43××系列的焊条，因为低碳钢结构通常使用GB700-88 的Q235牌号钢材制造，这类钢材的抗拉强度平均值为417.5N/mm2（42. kgf /mm2），而E43××系列焊条熔敷金属的抗拉强度不小于420N/mm2（43 kgf /mm2），在力学性能上正好与之匹配。 b.埋弧焊焊丝和焊剂 低碳钢埋弧焊一般选用实芯焊丝H08A或H08E，它们与高锰高硅低氟熔炼焊剂HJ430、HJ431、HJ433或HJ434配合，应用甚广。 c.二氧化碳气体保护焊丝 实芯焊丝主要有H08Mn2Si和 H08Mn2Si A两种。 药芯焊丝主要有YJ502-1、YJ506-2、YJ506-3、YJ506-4等。 3)低碳钢在低温下的焊接 在严寒冬天或类似的气温条件下焊接低碳钢结构，为避免出现裂纹可以采取以下措施： a.焊前预热，焊时保持层间温度。 b.采用低氢或超低氢焊接材料。 c.点固焊时加大电流，减慢焊速，适当增大点固焊缝截面和长度，必要时施加预热。 d.整条焊缝连续焊完，尽量避免中断。 e.不在坡口以外的母材上打弧，熄弧时弧坑要填满。 f.弯板、矫正和装配时，尽可能不在低温下进行。 g.尽可能改善严寒下劳动生产条件。 以上措施可单独采用或综合采用。 （2）中碳钢的焊接 1)焊接性 中碳钢含碳量0.3～0.60%。当含碳量接近0.3%而含锰量不高时，焊接性良好。随着含碳量的增加，焊接性逐渐变差。如果含碳量0.5%左右而仍按焊接低碳钢常用的工艺施焊时，则热影响区可能产生硬脆的马氏体组织，易于开裂。当焊接材料和焊接过程控制不好时，甚至焊缝也易开裂。 焊接时，相当数量母材会熔化进入焊缝，使其含碳量增高，容易产生焊缝热裂纹。特别是杂质硫控制不严时，更易显示出来。这种热裂纹在弧坑处更为敏感。此外，由于含碳量增高，气孔敏感性也增大。 2)焊接材料的选用 应当尽量选用低氢型焊接材料，例如低氢焊条，它们有一定脱硫能力，熔敷金属塑性和韧性良

Q235低碳钢板材焊接工艺

Q235低碳钢在现代工业上应用十分广泛，本文主要针对Q235低碳钢板材的焊接工艺进行设计，Q235钢具有较高的可塑性，因此它的焊接性比较好，焊接过程中不易产生裂纹，通过经济和操作性两个方面的考虑，选用手工电弧焊进行焊接，焊接后变形小，缺陷少，焊接质量良好，当然最重要的是焊接工艺参数设计正确，再到最后的焊后处理和金相检验和硬度测试，总的来说设计思路正确，构思明确 关键词：低碳钢；手工电弧焊；裂纹；焊接工艺；焊接接头；焊接质量 目录 【摘要】................................................................................................................ 错误！未定义书签。第一章绪论 (3) 1.碳钢的简述： (3) 2.Q235低碳钢的发展及应用 (3) 第二章Q235低碳钢板材的焊接： (4) 1.Q235低碳钢的化学成份分析： (4) 2．板材厚度和焊接材料的的选择及其原因： (4) 2.1板材厚度的选择 (4) 2.2焊接材料的选择 (5) 3焊接方法和焊接设备的选定 (6) 4.焊接工艺的制订 (7) 4.1焊前准备 (7) 4.1.1焊接接头形式及坡口准备 (7) 4.1.2工件表面的清理 (7) 4.2焊接工艺参数的制定 (7) 4.2.1 焊条直径 (7) 4.2.2 焊接电流 (8) 4.2.3焊接电压 (8) 4.2.4焊接层数 (9) 4.2.5焊接速度 (9) 4.3焊接及焊后热处理 (9) 4.3.1防止钢裂纹的措施 (9)

4.3.1.1结晶裂纹产生的原因 (10) 4.3.1.2冷裂纹的防止措施 (11) 4.3.1.3严格控制氢的来源 (12) 4.3.1.4焊前预热 (12) 4.3.2焊后热处理 (12) 4.3.3焊接时应注意的要点 (13) 三．焊接质量的检验 (14) 1.外观检验 (14) 2.内部检验 (15) 3.力学性能检验 (15) 四．结束语............................................................................................................ 错误！未定义书签。五．谢辞................................................................................................................ 错误！未定义书签。六．参考文献........................................................................................................ 错误！未定义书签。

高碳钢的焊接性与焊接缺陷

高碳钢的焊接性与焊接缺陷 高碳钢在经适当热处理或冷拔硬化后，具有高的强度和硬度、高的弹性极限和疲劳极限，切削性能尚可，但焊接性能和冷塑性变形能力差。本文从焊接方法、焊接材料等方面分析了高碳钢的焊接性，并针对高碳钢焊接时容易出现的焊接缺陷提出了相应的预防措施。 标签：高碳钢;焊接性;焊接缺陷;裂纹 引言：高碳钢是指w（C）高于0.6%的碳钢，它比中碳钢具有更大的淬硬倾向，并形成高碳马氏体，对冷裂纹的形成更为敏感。同时，焊接热影响区内形成的马氏体组织，性能硬而脆，导致接头的塑性和韧性大大下降，因此高碳钢的焊接性相当差，必须采取特殊的焊接工艺，才能保证接头的性能。因此，在焊接结构中，一般很少采用。高碳钢主要用于要求高硬度和耐磨性的机器零部件，如转轴、大型齿轮和联轴器等。为节省钢材，简化加工工艺，这些机器零部件也往往采用焊接结构组合而成。在重型机器制造中，也会碰到高碳钢部件的焊接问题。在制定高碳钢焊件的焊接工艺时，应全面分析可能产生的各种焊接缺陷，并采取相应的焊接工艺措施。 一、关于高碳钢的特点 高碳钢的硬度、强度主要取决于钢中固溶的碳量，并隨固溶碳量的增加而提高。固溶碳量超过0.6%时，淬火后硬度不再增加，只是过剩的碳化物数量增多，钢的耐磨性略有增加，而塑性、韧性和弹性有所降低。为此，常根据使用条件和对钢的强度、韧性匹配来选用不同的钢号。例如，制造受力不大的弹簧或簧式零件，可选择较低碳量的65钢。一般高碳钢可用电炉、平炉、氧气转炉生产。要求质量较高或特殊质量时可采用电炉冶炼加真空自耗或电渣重熔。冶熔时，严格控制化学成分，特别是硫和磷的含量。为减少偏析，提高等向性能，钢锭可进行高温扩散退火（对工具钢尤为重要）。热加工时，过共析钢的停锻（轧）温度要求低（约800℃），锻轧成材后应避免粗大网状碳化物的析出，在700℃以下应注意缓冷，以防热应力造成裂纹。热处理或热加工过程中要防止表面脱碳（对弹簧钢尤为重要）。热加工时要有足够的压缩比，以保证钢的质量和使用性能。优点：热处理后可以得到高的硬度（HRC60一65）和较好的耐磨性。退火状态下硬度适中，具有较好的可切削性。原材料易得，生产成本低。其缺点是：热硬性差，当刀具工作温度大于200℃时，其硬度和耐磨性急剧下降。淬透性低。水淬时完全淬透的直径一般仅为15一18mm;油淬时完全淬透的最大直径或厚度仅为6mm 左右，并易变形开裂。 二、高碳钢的焊接性 焊接方法：高碳钢主要用于高硬度和高耐磨性的结构，所以主要的焊接方法是焊条电弧焊、钎焊和埋弧焊。

碳钢焊接工艺方案

碳钢管道焊接工艺方案 一．焊接条件 1.材料 ①母材 进入现场的管材、管件等应符合相应标准和设计文件规定要求，并具有材料质量证明书或材质复验报告。 ②焊接材料（以下简称焊材） a.进入现场的焊材应符合相应标准和技术文件规定要求，并具有焊材质量证明书。 b. 施工现场的焊材二级库已建立并正常运行。焊材的管理按《焊接材料管理规范》规定要求执行。 2. 主要设备及工具 ①设备逆变焊机或硅整流焊机，预热和热处理设备、高温烘箱、恒温箱、除湿机、温度和湿度测量仪、碳弧气刨等设备完好，性能可靠。计量仪表正常，并经检定合格且有效。 ②工具便携式焊条保温筒、角向磨光机、钢丝刷、凿子、榔头等焊缝清理与修磨工具配备齐全。 3.焊接工艺评定按相应规程、标准规定的要求已完成。焊接工艺卡已 4. 焊工按《锅炉压力容器焊工考试规则》规定要求，经考核具有相应的持证项目。 5. 焊接环境 ①施焊环境应符合下列要求： a. 施焊环境温度应能保证焊件焊接时所需的足够温度和焊工操作技能不受影响 b. 风速：手工电弧焊小于8m/s，气体保护焊小于2m/s； c. 焊接电弧在1m范围内的相对湿度小于90%。 ②焊件表面潮湿、覆盖有冰雪，或在下雨、下雪、刮风期间，必须采取挡风、防雨、防雪、防寒和预加热等有效措施。无保护措施，不得进行焊接。 二．焊接工艺流程

注：虚框表示有要求时执行 三．工艺要点 1. 坡口加工 ①管道的坡口形式和坡口尺寸应按设计文件或焊接工艺卡规定要求进行。 ②不等厚对接焊件坡口加工应符合《工业金属管道工程施工及验收规范》规定要求。 ③坡口加工宜采用机械方法，也可采用等离子切割、氧乙炔切割等热加工方法。在采用热加工方法加工坡口后，应除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影响接头质量的表面层，并应将凹凸不平处打磨平整。

低碳钢焊接工艺设计说明书

15crmo钢焊接工艺设计说明书 姓名: 刘超 学号：21030120 科目：焊条电弧焊实作 教师：吴华 班级：焊接1531

1 摘要：珠光体耐热钢作为目前锅炉受热面管排最主要的材质，其焊接工艺已经比较成熟，但其焊接质量仍然需要受到足够的重视。正确选择焊接工艺、焊接材料及预热后热温度有利于减少焊接缺陷。 关键词 珠光体耐热钢 焊接工艺 缺陷防治焊接参数母材的基本介绍与数据 1.1 15crmo介绍 15CrMo是一种钢系珠光体组织耐热钢，在高温下具有较高的热强性（δb≥440MPa）和抗氧化性，并具有一定的抗氢腐蚀能力。由于钢中含有较高含量的Cr、C和其它合金元素，钢材的淬硬倾向较明显，焊接性差。 焊接工艺基础知识焊接是通过加热、加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件 1

接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。 在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。 为了提高焊接质量，人们研究出了各种保护方法。例如，气体保护电弧焊就 焊接工艺基础知识焊接是通过加热、加压，或两者并用，使两工件产生原子间结合的加工工艺和联接方式。焊接应用广泛，既可用于金属，也可用于非金属。金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。熔焊是在焊接过程中将工件接口加热至熔化状态，不加压力完成焊接的方法。熔焊时，热源将待焊两工件接口处迅速加热熔化，形成熔池。熔池随热源向前移动，冷却后形成连续焊缝而将两工件连接成为一体。 在熔焊过程中，如果大气与高温的熔池直接接触，大气中的氧就会氧化金属和各种合金元素。大气中的氮、水蒸汽等进入熔池，还会在随后冷却过程中在焊缝中形成气孔、夹渣、裂纹等缺陷，恶化焊缝的质量和性能。