高强度钢板梁类零件冲压工艺研究20090107
高强度钢板梁类零件冲压工艺研究
申光举胡建国陈卓
长安汽车工程研究院汽车工艺所 重庆
摘要：高强度钢板制作梁类零件具有重量轻、强度高、碰撞安全性好等特点，其在车身上的应用日益广泛，但是其变形加工能力差、品质控制难，对冲压工艺和模具制造提出了更大的挑战。本项目通过对典型零件的工艺研究，发现问题并寻求合理对策，总结要点。
关键词：高强度钢板梁类零件冲压工艺模具制作
Abstract：Due to its advantages, the high strength steel sheet has been progressively used in the manufacture of automobiles. yet, its unsatisfactory formability caused a new challenge to the stamping process. This paper present the comprehensive research on stamping technique of typical high strength steel member part, and summarize the solution of its problems.
Keywords：high strength steel member parts stamping die manufacture
1 引言
随着世界各国汽车燃油消耗的持续增长以及消费者安全意识的日益加强，汽车制造商纷纷将轻量化和安全性列为汽车发展的重要目标。高强度钢板因其重量轻、强度高而广受青睐，应用日益广泛，
在汽车用板材中，高强度钢板指断裂强度σb=35kgf（340MPa）及其以上，含有一种或多种合金元素的特殊板材。主要运用于轿车车身零件的结构件，也少量用于内板件（如侧围内板）及形状相对简单的外观件（如顶盖）。
本项目通过典型高强度钢板零件的工艺研究和模具制作，发现模具制作过程中出现的问题并找到合理的对策，总结经验，为后续车型同类零件的开发积累经验。
2研究对象
本课题采用长安汽车某自主研发车型的后纵梁零件作为研究对象进行工艺设计、模具制作。
图1 零件数模图
后纵梁（如图1）是典型的S形梁，采用普通板材时主要的问题是拐弯处的起皱及由于整个零件的U型断面发生回弹。该零件的材质为板厚t＝1.5mm的B280VK（现牌号为
B280/450DP），为宝钢生产的双向钢（Dual Phase，简写为DP），主要材料力学参数如下：
屈服强度(σs
)： 280～420MPa；
断裂强度（σb
）≥440MPa；
n值（平均值）≥0.16；
r值（平均值）≥1.16；
延伸率≥28％；
3 工艺分析与仿真
分析零件特点，安排工序如下：
OP10 拉延；
OP20 切边、冲孔；
OP30 侧切边、侧冲孔；
OP40 翻边、整形。
工艺方案设计主要考虑回弹补偿、端头三面翻边方式、工艺筋设置等。
图2为拉延数模，分析时坯料尺寸1200mm×300mm，理论压边力：716KN；理论凸模力：1480KN；冲头行程：85mm。图3至图5为仿真分析结果：
图2 拉延工艺数模图3拉减薄率仿真分析结果
（1）、从图3中可以看到A、B部位减薄率超过20％，零件有开裂趋势。
图4 仿真分析结果综合评价
图5 滑移线仿真分析结果
（2）、零件局部起皱并有开裂危险。通过设置图3、4中的两条工艺小筋（零件的拐弯处），有效解决S形梁拐弯处起皱的现象。
（3）、但该零件主要的问题不在起皱，而是回弹。由于有限元分析软件的局限不能进行高精度的回弹分析，其回弹分析结果仅可参考。
（4）、由于高强度钢板硬度较高，与模具接触时滑移较明显。图5为拉延时压料板滑移线分析。
4 模具设计制作
在此对模具制作的过程（泡沫加工、铸造、型面加工等）不做详述，本课题重点在于研究模具结构，因而只讨论模具结构及调试过程中出现的问题。
后纵梁的材料较厚，同时又是高强钢，从仿真滑移线分析可知，拉延时对模具损伤较重，因而拉延模采用了镶块形式（如图6），镶块材质为Cr12MoV、下模凸模和压边圈采用了球墨铸铁，模具淬火硬度达到HRC58以上。
图
6 后纵梁拉延模上模图图
7 后纵梁拉延模下模图
图8 后纵梁端头切舌
后侧梁两端高差较大，切边压料顶出力采用五个氮气缸，端头切舌（图8）。
侧修边侧冲孔，压料板用氮气缸压住零件，侧压料板对两端的回弹进行侧整形，并对端头切断，如图9所示：
图9 后纵梁回弹控制
后纵梁为U形截面零件，切边后回弹较大（图12为零件回弹量测量情况、图10是同类零件采用B280VK与DC04全工序试模零件状态，图11为B280VK与DC04零件的断面比较。）
图10 材质同为1.5mm的B280VK与DC04后纵梁回弹比较
在OP40对回弹进行补偿：如图13所示加工整形凸凹模，翻边凸凹模间隙取1.0mm左右（料厚的70％左右），间隙值太大，零件表面不平直，贴合面不好。OP40端头翻边方式如图14所示。
图11 断面比较图12 零件回弹量测量
图13 后纵梁翻边模图14 三面翻边方式
5高强度钢板零件冲压工艺设计及模具制造总结
针对高强度钢板梁类零件实际模具制作过程中出现的问题，工艺方案设计及模具制作时，与普通钢板零件相区别，主要有以下注意事项：
（1）、拉延模模具材质要求更高，压边圈及凹模都采用了镶块形式，镶块选用球墨铸铁、空冷钢、Cr12MoV等淬火硬度能达到HRC58～62，淬火深度达到0.8mm的材质。
（2）、拉延成形时开裂出现频繁。同一零件利用普通钢板甚至塑性较差的普通钢板拉延时不会出现的开裂的地方发生了开裂；对模具型面异常敏感，型面R或过渡面的光顺性稍差就出现开裂；
（3）、拉延容易起皱。起皱的解决方案为加筋吸收多余材料
（4）、相对于普通材质的零件，翻边刀块与下模间隙较小，间隙取料厚的70％。
（5）、翻边容易开裂，解决措施一为产品开工艺缺口，二为设计合理的拉延模工艺造型。
（6）、产品形状较为复杂特别是断面角度较小的地方易出现回弹。拉延完全贴模但切边后经常出现回弹；翻边回弹。实际表明，高强度钢板零件回弹是最难以解决的，也是最难控制的。整形模的回弹补偿适当放大。当零件存在U型截面时还可能采用侧整形进行回弹补偿。
（7 ）、表面质量差。滑移线明显；变形不均匀，光洁度差。
6 结束语
本项目通过研究高强度钢板后纵梁零件的冲压工艺及模具制作获取相关经验并进行有效总结。对该类零件的冲压工艺设计、模具制作调试、零件质量控制等具有典型参考意义。
参考文献
[1] 太田哲（日）. 冲压工艺[M]. 北京: 机械工业出版社, 1992
冲压模具制作技术要求
附件二：冲压模具制作技术要求 1、基本要求 1.1、基准体系：采用GD&T图规定的定位基准。模具以设计基准点为主基准，保证设计、制造、检测基准三者相统一。 1.2、所有工艺方案图、模具图可采用2D或3D进行设计，文件类型为*.dwg或*.prt、*.CATPart格式； 1.3、视图投影法：优先采用第一角法； 1.4、图幅要求：最大采用A0号图纸（图幅可加长）； 1.5、图型比例：1:1、1:2、1:3、1:4； 1.6、图面文字：中文； 1.7、尺寸表示：公制； 1.8、标题栏和明细表：投标方的标准； 1.9、上模画法和方向：翻转向右； 1.10、对镶拼结构的镶块资料应单独出图，并标识清楚； 2、工艺方案图及模具结构图 2.1、工艺方案图 2.1.1 能充分反映冲压零件各工序的工作内容、冲压方向、送料方向，以及各工序所使用压机的规格等； 2.1.2 标示出各工序冲压方向、模具基准点、零件车身坐标值。当冲压方向相对零件车身坐标发生旋转时，应注明清楚； 2.1.3 各工序零件送出料方向及拉延工序补充部份的详细结构； 2.1.4 拉延（整形）工序CH孔、到位标记位置； 2.1.5 零件板材毛坯尺寸标注，中间工序的切边线； 2.1.6 废料切刀的布置位置及切边、冲孔废料的排除方式； 2.1.7 斜楔加工方向、加工范围； 2.1.8 顶杆布置图、废料流向示意及方案图中各种符号说明。 2.1.9 标明零件材料利用率。 2.2、模具结构图
2.2.1 模具图应充分表达模具的工作状态，反映零件的送出料方向、所用的压机型号、顶杆位置与顶杆行程等。 2.2.2 模具图应准确注明模具中心、机床中心。模具中心应加注车身坐标系坐标值。 2.2.3 每工序模具图应有工序内容简图。 2.2.4 模具结构中含弹簧/氮气缸的应有弹力工作示意图。 2.2.5 模具使用斜楔机构的应做出斜楔行程图及斜楔断面图。 2.2.6 模具如果配备气缸顶出机构，模具图中应附加气路图。 2.2.7 工艺方案图、模具图及数模文件的命名规则如下： ×××(项目代号) -×××(零件代号) -×××(零件版本) –OPx/y(x表示10、20…；y表示总工序数，如共五序则为50)。 3、工艺数模 3.1、依据冲压零件3D数模，按冲压工艺方案图建立各工序的工艺数模，工艺数模中须完整表示出各工序线（如分模线、切边线、翻边线等），产品面与工艺补充面要用颜色或图层加以区分。 3.2、产品3D数据以CATIA V5 R18版本格式提供。投标方工艺数模提供的3D 数据格式为*.CATPart、*.prt或IGES。 3.3、所有零件在建模中的坐标要与工艺方案一致。 3.4、拉延成形零件须用Autoform或Dynaform分析软件对其进行CAE成形分析。复杂零件应对后工序进行回弹方面的仿真分析。对于外板零件要有合适的变形量(大于3%)，CAE成形分析的最终结果由招标方确认。 4、模具结构通用要求 4.1、冲压模具必须按照招标方冲压生产线设备参数进行设计和制造。对于自动化生产线能实现自动夹紧、板料及零件的自动传输、零件连动生产等全自动生产过程；手工生产线，要保证取送件容易，操作安全方便。 4.2、在正常使用状态下，按5000件冲次为期限定期维护为前提。模具按30万件进行设计、制造。 4.3、模具高度 模具闭高尽量相同。
镀锌钢板焊接工艺研究
镀锌钢板焊接工艺研究 1．镀锌钢电弧焊 锌层的存在给镀锌钢的焊接带来了一定困难，主要的问题有：焊接裂纹及气孔的敏感性增大、锌的蒸发及烟尘、氧化物夹渣及镀锌层熔化及破坏。其中焊接裂纹、气孔和夹渣是最主要的问题。 1．1 焊接性 （1）裂纹 在焊接过程中，熔化的锌浮在熔池的表面或位于焊缝根部。由于锌的熔点远远低于铁，熔池中的铁首先结晶，液态锌会沿着钢的晶界渗入其中，导致晶间结合变弱。而且锌与铁之间易形成金属间脆性化合物Fe3Zn10和FeZn10，进一步降低了焊缝金属的塑性。因此在焊接残余应力的作用下易沿晶界裂开，形成裂纹。 1) 影响裂纹敏感性的因素 ①锌层的厚度镀锌钢的锌层较薄，裂纹敏感性小，而热镀锌钢的锌层较厚，裂纹敏感性较大。 ②工件厚度厚度越大，焊接拘束应力越大，裂纹敏感性越大。 ③坡口间隙间隙越大，裂纹敏感性越大。 ④焊接方法用手工电弧焊焊接时裂纹敏感性小，而用CO2气体保护焊焊接时裂纹敏感性大一些。 2) 防止裂纹的方法 ①焊前在镀锌板焊接处开坡口V、Y形或X型坡口，用氧乙炔或喷砂等方法去除坡口附近的镀锌层，同时控制间隙不宜过大，一般1.5mm左右。 ②选用含Si量低的焊接材料。气体保护焊时应采用含Si量低的焊丝，手工焊时采用钛型、钛钙型焊条。 （2）气孔 坡口附近的锌层在电弧热的作用下产生氧化（形成ZnO）及蒸发，并挥发出白色烟尘和蒸气，因此极易在焊缝中引起气孔。焊接电流越大，锌的蒸发越严重，气孔敏感性越大。用钛型、钛钙型焊条焊接时，在中等电流范围内不易产生气孔。而用纤维素型和低氢型焊条焊接时，小电流和大电流下均易产生气孔。另外焊条角度应尽量控制在30°～70°范围内。 （3）锌的蒸发及烟尘 用电弧焊焊接镀锌钢板时，熔池附近的锌层在电弧热的作用下氧化成ZnO并蒸发，形成很大的烟尘。这种烟尘中主要成分为ZnO，对工人的呼吸器官具有很大的刺激作用，因此，焊接时必须采取良好的通风措施。在同样焊接规范下，用氧化钛型焊条焊接时所产生的烟尘量较低，而低氢型焊条焊接时产生的烟尘量较大。 （4）氧化物夹渣 焊接电流较小时，加热过程中形成的ZnO不易逸出，易造成ZnO夹渣。ZnO比较稳定，其熔点为1800℃。大块状的ZnO夹渣对焊缝塑性具有非常不利的影响。利用氧化钛型焊条时，ZnO呈细小均匀分布，对塑性及抗拉强度影响都不大。而用纤维素型或氢型焊条时，焊缝内的ZnO较大、较多，焊缝性能差。 1．2 镀锌钢的焊接工艺 镀锌钢可采用手工电弧焊、熔化极气体保护焊、氩弧焊、电阻焊等方法进行焊接。 （1）手工电弧焊 1) 焊前准备 为了降低焊接烟尘，防止焊接裂纹及气孔的产生，焊前除了开适当的坡口外，还应将坡口附近的锌层去除。去除方法可采用火焰烘烤或喷砂。坡口间隙应尽量控制在1.5～2mm内，
薄板焊接工艺方法
薄板焊接工艺方法公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
薄板焊接变形控制经验 薄板焊接变形的质量控制包括从钢板切割开始到装夹、点固焊、施焊工艺、焊后处理等，其中还要考虑所采用的焊接方法、有效地变形控制措施。 1、焊接方法对焊接变形的影响* 合适的焊接方法需要考虑生产效率和焊接质量，所以焊接方法、焊接工艺和焊接程序显著影响焊接变形的水平。因此所采用的焊接方法必须具有高的熔敷效率和尽量少的焊道。7 R" F: v" @, `8 H5 C7 N 尽可能减少不必要的焊缝； 合理安排焊缝位置：焊缝位置应便于施焊，尽可能对称分布焊缝； 合理地选择焊缝的尺寸和形式，焊缝设计为角焊缝、搭接焊缝（角焊缝焊接变形小于对接焊缝变形）； 3 1 `2、点固焊工艺对焊接变形的影响 2 e' }$ [8 l' x! w 1 L- l, {; [. ^% T 点固焊不仅能保证焊接间隙而且具有一定的抗变形能力。但是要考虑点固焊焊点的数量、尺寸以及焊点之间的距离。对于薄板的变形来说，点固焊工艺不合适就有可能在焊接之前就产生相当的残余焊接应力，对随后的焊接残余应力积累带来影响。点焊尺寸过小可能导致焊接过程中产生开裂使焊接间隙得不到保证，如果过大可能导致焊道背面未熔透而影响接头的美观连续性。点固焊的顺序、焊点距离的合理选择也相当重要。 J
# u: e# `$ x$ J& T% 3、装配应力及焊接程序对薄板焊接变形的影响 应尽量减少焊接装配过程中引起的应力，如果该应力超过产生变形的临界应力就可能产生变形。装配程序注意尽量避免强行组装，并核对坡口形式、坡口角度和组装位置， 对接接头焊接： 板厚≤2的无论单面焊还是双面焊都可以不开坡口， 对于板厚~双面焊可以不开坡口，但只能单面焊时，可以将坡口间隙放大到1~2mm或开坡口焊接； 板厚~双面焊时应在背面用小砂轮清根；只能单面焊时都应开坡口；
各种冲压材料性能及代码
各种冲压材料介绍 常用的冲压材料通常有：各种钢板、不锈钢板、铝板、铜板以及其他非金属板材类 其中钢板（包括带钢）的分类： 1、按厚度分类：（1）薄板（2）中板（3）厚板（4）特厚板 2、按生产方法分类：（1）热轧钢板（2）冷轧钢板 3、按表面特征分类:（1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）（2）镀锡板（3）复合钢板（4）彩色涂层钢板 4、按用途分类:（1）桥梁钢板（2）锅炉钢板（3）造船钢板（4）装甲钢板（5）汽车钢板（6）屋面钢板（7）结构钢板（8）电工钢板（硅钢片）（9）弹簧钢板（10）其他 我们通常所说的冲压钢板板材，多是指薄钢板（带）；而所谓的薄钢板，是指板材厚度小于4mm的钢板，它分为热轧板和冷轧板。 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。从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷。冷却后的钢带卷，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。简单来说，一块钢坯在加热后（就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块）精过几道轧制，再切边，矫正成为钢板，这种叫热轧。 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。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。硬轧板由于没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。 简单来说，冷轧板，就是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的。一般来讲是热轧---酸洗---冷轧这样的加工过程。 由于冷轧板是在常温状态下由热轧板加工而成，虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温，尽管如此，人们还是称由这种生产工艺生产出来的钢板叫冷轧板。由于热轧板经过连续冷变型而成的冷轧板，在机械性能比较差，硬度太高。必须经过退火才能恢复其机械性能，所以我们通常所使用的冷轧板都是有经过退火处理的，因此硬度相对热轧板要低一些，而韧性比热轧板要好一些，表面质量也好得多！没有经过退火的叫轧硬卷，轧硬卷一般是用来做无需折弯，拉伸的产品。 一、冷轧板 1〉、冷轧普通薄钢板 冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，俗称冷板。它是由普通碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板，在许多领域里，特别是家电制造领域，已逐渐用它取代热轧薄钢板。 适用牌号：Q195、Q215、Q235、Q275； 符号：Q—普通碳素结构钢屈服点（极限）的代号，它是“屈”的第一个汉语拼音字母的大小写；195、215、235、255、275—分别表示它们屈服点（极限）的数值，单位：兆帕MPa（N/mm2）；由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性等综合机械性能在普通碳素结构钢中属最了，能较好地满足一般的使用要求，所以应用范围十分广泛。 2〉、冷轧优质薄钢板 同冷轧普通薄钢板一样，冷轧优质碳素结构钢薄钢板也是冷板中使用最广泛的薄钢板。冷轧优质碳素薄钢板是以优质碳素结构钢为材质，经冷轧制成厚度小于4mm的薄板。 适用牌号：08、08F、10、10F
薄板焊接工艺
薄板焊接工艺 1、总则 1.1 本工艺是根据《船体工艺手册》进行编制，规定了钢质船体采用手工电弧焊及埋弧自动焊接工艺，建造和安装时对船体设计、材料、焊工、焊前准备,焊接工艺以及质量检验等的要求。 1.2 本工艺适用于厚度为3.0mmm～10mmm船用焊接结构船体的手工电弧焊。 2、对材料的要求 2.1 钢材及焊条应符合船检局的有关规定。 2.2 钢材及焊条必须具有船检部门认可质量证书，并经入厂检验合格后方可使用。 3、焊接方法及设备的选择 3.1 船体平直板材及上层建筑的拼板焊缝，一般采用埋弧自动焊，使用ZX5-1250-2埋弧自动焊机。 3.2 船体板材与构架的角接及对接采用交直流，使用BX1-315、BX1-500交流焊机及ZX7–400、ZX7-600直流焊机。 3.3 焊机的引弧性能要好，焊接过程参数稳定，调节方便。 4、对焊工的要求 4.1 从事船体制造和安装的焊工，必须经过专门培训并通过相应船检部门的考试，取得合格证后方可担任。 4.2 焊工施焊方法与焊接位置，应与焊工合格证的核准项目相符。 4.3 产品建造中，焊工必须严格按《焊接工艺》及各船具体《焊接规格表》进行施焊。 5、对施工场地要求 5.1 环境应清洁、明亮。 5.2 外场施工时，应有防风、防雨、防暴晒等设施。 6、安全保护 6.1 焊接时，焊接场所应有良好的通风条件，在窄小舱室内施焊时，必须有专人看护。 6.2 电焊机应安全接地，电缆线应绝缘良好 6.3 劳动防护用品必须穿戴整齐，有一个自我保护意识 7、焊前准备 7.1 钢材下料可用手工气割或半自动气割及等离子弧切割。 7.2 坡口加工可用刨边机、风铲及其他机械。 7.3 坡口的焊接型式参照表1。 7.4 船体结构的焊接接缝必须在装配和焊接前进行清理。 7.4.1接缝的清理范围为拼接端面和沿接缝两侧各宽30mm的表面。 7.4.2 在接缝的清理范围内，必须清除水、锈、氧化物、油污、泥灰和熔渣。 7.4.3 在非常潮湿气候下进行焊接或有露水时，应用氧—乙炔焰对焊缝烘干后再进行焊接。 7.4.4 重要构件的接缝应用钢丝刷，风动沙轮打磨等进行清理，至清理范围内呈现金属光泽。 7.4.5 在未能及时焊接须清理的焊缝，并因气候或其他原因影响而积水、受潮生锈时，在焊接前应重新清理。
冲压常用材料表、冲压件常用材料介绍解析
冲压常用材料表、冲压件常用材料介绍 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多冲床及冲压自动化生产线技术，就在深圳机械展！ 冲压工艺对材料的要求 1.首先要满足冲压件的使用要求：强度、刚度、导电性、导热性、重要性、耐腐蚀 等。 2.满足冲压工艺条件应具有良好的塑性和表面质量、板料的厚度。 冲压板料的准备 一般情况的毛毡都是较大的板料的带料，由剪板机按冲压工艺和工序情况进行剪切、 剪成适合的形状、其中剪切的本要考虑的料的纤维方向。 常用冲压材料介绍 常用的冲压材料通常有：各种钢板、不锈钢板、铝板、铜板以及其他非金属板材类 其中钢板（包括带钢）的分类： 1、按厚度分类：（1）薄板（2）中板（3）厚板（4）特厚板 2、按生产方法分类：（1）热轧钢板（2）冷轧钢板 3、按表面特征分类:（1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）（2）镀锡板（3）复合钢板（4）彩色涂层钢板 4、按用途分类:（1）桥梁钢板（2）锅炉钢板（3）造船钢板（4）装甲钢板（5）汽车钢板（6）屋面钢板（7）结构钢板（8）电工钢板（硅钢片）（9）弹簧钢板（10）其他 我们通常所说的冲压钢板板材，多是指薄钢板（带）；而所谓的薄钢板，是指板材 厚度小于 4mm的钢板，它分为热轧板和冷轧板。
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。从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢 带卷。冷却后的钢带卷，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。简单来说，一块钢坯在加热后（就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块） 精过几道轧制，再切边，矫正成为钢板，这种 叫热轧。 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。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热 镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷在常温下，对热轧酸 洗卷进行连续轧制。硬轧板由于没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷 取方向）。 简单来说，冷轧板，就是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的。一般来讲是热轧---酸 洗---冷轧这样的加工过程。 由于冷轧板是在常温状态下由热轧板加工而成，虽然在加工过程因为轧制也会使钢 板升温，尽管如此，人们还是称由这种生产工艺生产出来的钢板叫冷轧板。由于热 轧板经过连续冷变型而成的冷轧板，在机械性能比较差，硬度太高。必须经过退火 才能恢复其机械性能，所以我们通常所使用的冷轧板都是有经过退火处理的，因此 硬度相对热轧板要低一些，而韧性比热轧板要好一些，表面质量也好得多！没有经 过退火的叫轧硬卷，轧硬卷一般是用来做 无需折弯，拉伸的产品。 一、冷轧板 1〉、冷轧普通薄钢板 冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，俗称冷板。它是由普通碳素结构钢热 轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制，不产生 氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和
钢结构焊接热处理工艺
京隆发电有限公司烟气脱硝改造工程 钢结构焊接热处理工艺 施工措施 批准： 审核： 编制： 南京龙源环保有限公司京隆项目部
目录 一、编制依据 (2) 二、材料介绍 (2) 三、焊接施工流程 (3) 四、焊接工艺参数的选择 (3) 五、现场焊接顺序： (4) 六、现场技术管理 (9) 七、作业的安全要求及措施 (9)
内蒙京隆电厂2×600MW机组烟气脱硝工程，SCR钢架的主立柱、梁、垂直支撑全部采用"H"型钢，母材材质为Q345（属低合金结构钢），钢架主立柱采用分段对接方式连成一体，其中"H"型钢的腹板采用高强螺栓连接，翼缘板之间的连接采用对接焊接方式。 一、编制依据 1.1《火电施工质量检验及评定标准》(焊接篇)1996年版。 1.2《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004。 1.3《电力建设安全工作规程》（第1部分：火力发电厂） DL5009.1—2002。1.4《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819-2002。 1.5《管道焊接超声波检验技术规程》DL/T820-2002。 1.6《焊接材料质量管理规程》JB/T3223-1996。 1.7京隆电厂脱硝钢架安装相关图纸 1.8《工程建设标准强制性条文》（电力工程部分）2006版。 二、材料介绍 1. Q345化学成分如下表（%）： 2.Q345力学性能如下表（%）： 其中壁厚介于16-35mm时，σs≥325Mpa；壁厚介于 35-50mm时，σs≥295Mpa
3. Q345钢的焊接特点 3.1 碳当量(Ceq) Ceq=0.49%，大于0.45%，可见Q345钢焊接性能不是很好，需要在焊接时制定严格的工艺措施。 3.2 Q345钢在焊接时易出现的问题 3.2.1 热影响区的淬硬倾向 Q345钢在焊接冷却过程中，热影响区容易形成淬火组织-马氏体，使近缝区的硬度提高，塑性下降。结果导致焊后发生裂纹。 3.2.2 冷裂纹敏感性 Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。 三、焊接施工流程 1、坡口清理准备→点固→焊前预热→焊接→施焊→自检/专检→焊后热处理→无损检验（合格）焊接材料的选用 2、由于Q345钢的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同时考虑到焊接接头应与母材等强的原则，选用E5015 （J507）型电焊条。 3、对于要求焊接的部位严格按图纸要求施焊，注意坡口角度、间隙及焊角高度。 4、焊接过程应注意层间清理和层间检查,确保无裂纹、气孔、夹渣等缺陷,方可继续施焊。 5、焊接过程应注意接头和收弧质量,接头应熔合良好,收弧时弧坑应填满,以防弧坑裂纹。 6、焊接工作应一气呵成,更换焊条时应迅速,中途不应无故停顿，注意层间熔化,避免出现夹沟。焊接过程中途因故停止后重新焊接时，必须检查焊缝表面是否有裂纹、气孔、生锈、水迹等，发现问题及时处理。 四、焊接工艺参数的选择
不锈钢薄板容器的焊接方法
不锈钢薄板容器的焊接方法 摘要:对6～8mm薄板不锈钢容器的焊接进行了实践,提出了“焊条电弧焊+埋弧自动焊”组合焊接法,解决了焊缝外观成形较差、工作效率低、成本高、劳动强度大等缺点,取得了良好的结果。 关键词:不锈钢薄板;焊条电弧焊;埋弧自动焊;组合焊接 工艺 前言 随着时代的发展,不锈钢板材在化工领域的应用越来越广泛,因不锈钢具有优良的焊接性,几乎所有的熔焊方法都可以焊接。从实用和技术性能方面考虑,在不锈钢薄板的焊接方法上应用最广泛的是焊条电弧焊。但是实践证明,焊条电弧焊焊接有诸多缺点,如易夹渣、对清根要求高、焊缝外观成形较差、工作效率低、成本高、劳动强度大等。因此在保证焊接质量的前提下,采用埋弧自动焊轻松地解决了该类缺点问题。但因埋弧自动焊热输入大,熔池高温停留时间长,有促进不锈钢元素偏析和组织过热倾向,容易导致焊接热裂纹,同时焊接变形大。在综合考虑焊条电弧焊及埋弧焊的特点后,对不锈钢薄板(6～8mm)的焊接采用了“焊条电弧焊+埋弧自动焊”组合焊接工艺。
1焊接依据 1.1母材的焊接性分析 不锈钢在任何温度下焊接时不发生相变,焊接接头在焊态下具有较好的塑性和韧性,因此不锈钢具有优良的焊接性,几乎所有的熔焊方法都可以采用,故在不锈钢的焊接上采用“焊条电弧焊+埋弧自动焊”是可行的。 1.2焊接工艺评定 黑龙江化工建总公司已具备不锈钢焊条电弧焊及埋弧自动焊两项合格的焊接工艺评定,故在不锈钢的焊接上采用“焊条电弧焊+埋弧自动焊”组合焊法在技术上无障碍。 2 焊接工艺 2.1 坡口加工 为了控制焊缝金属的成分,应降低母材在焊缝中的比例;为减少熔合比,应采用小坡口。 2.2焊材的选用 通常根据不锈钢的材质、工作条件(工作温度、接触介质)和焊接方法来选用焊接材料,原则上选用焊缝金属的成分与母材相同或相近的焊接材料;因含碳量对不锈钢的耐腐蚀性能影响很大,在选材时尽可能选含碳量低的焊材。同时为了保证与焊接工艺评定所用焊材一致,故焊条选用A132,焊丝为HOCr20Nil0Ti,焊剂为HJl07。需要说明的是,在焊剂的选用上HJ260也适用,但在实际的使用中经反复试验,采用HJ260焊
冲压常用材料表冲压件常用材料介绍解析
冲压常用材料表、冲压件常用材料介绍内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多冲床及冲压自动化生产线技术，就在深圳机械展！ 冲压工艺对材料的要求 1.首先要满足冲压件的使用要求：强度、刚度、导电性、导热性、重要性、耐腐蚀等。 2.满足冲压工艺条件应具有良好的塑性和表面质量、板料的厚度。 冲压板料的准备 一般情况的毛毡都是较大的板料的带料，由剪板机按冲压工艺和工序情况进行剪切、剪成适合的形状、其中剪切的本要考虑的料的纤维方向。 常用冲压材料介绍 常用的冲压材料通常有：各种钢板、不锈钢板、铝板、铜板以及其他非金属板材类 其中钢板（包括带钢）的分类： 1、按厚度分类：（1）薄板（2）中板（3）厚板（4）特厚板 2、按生产方法分类：（1）热轧钢板（2）冷轧钢板 3、按表面特征分类:（1）镀锌板（热镀锌板、电镀锌板）（2）镀锡板（3）复合钢板（4）彩色涂层钢板 4、按用途分类:（1）桥梁钢板（2）锅炉钢板（3）造船钢板（4）装甲钢板（5）汽车钢板（6）屋面钢板（7）结构钢板（8）电工钢板（硅钢片）（9）弹簧钢板（10）其他 我们通常所说的冲压钢板板材，多是指薄钢板（带）；而所谓的薄钢板，是指板材厚度小于4mm的钢板，它分为热轧板和冷轧板。 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。从精轧最后一架轧机出来的热钢带通过层流冷却至设定温度，由卷取机卷成钢带卷。冷却后的钢带卷，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。简单来说，一块钢坯在加热后（就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块）精过几道轧制，再切边，矫正成为钢板，这种叫热轧。 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。轧硬卷可作为热镀锌厂的原料，因为热镀锌机组均设置有退火线。轧硬卷重一般在6~13.5吨，钢卷在常温下，对热轧酸洗卷进行连续轧制。硬轧板由于没有经过退火处理，其硬度很高（HRB大于90），机械加工性能极差，只能进行简单的有方向性的小于90度的折弯加工（垂直于卷取方向）。 简单来说，冷轧板，就是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的。一般来讲是热轧---酸 洗---冷轧这样的加工过程。 由于冷轧板是在常温状态下由热轧板加工而成，虽然在加工过程因为轧制也会使钢板升温，尽管如此，人们还是称由这种生产工艺生产出来的钢板叫冷轧板。由于热轧板经过连续冷变型而成的冷轧板，在机械性能比较差，硬度太高。必须经过退火才能恢复其机械性能，所以我们通常所使用的冷轧板都是有经过退火处理的，因此硬度相对热轧板要低一些，而韧性比热轧板要好一些，表面质量也好得多！没有经过退火的叫轧硬卷，轧硬卷一般是用来做 无需折弯，拉伸的产品。 一、冷轧板 1〉、冷轧普通薄钢板 冷轧薄钢板是普通碳素结构钢冷轧板的简称，俗称冷板。它是由普通碳素结构钢热轧钢带，经过进一步冷轧制成厚度小于4mm的钢板。由于在常温下轧制，不产生氧化铁皮，因此，冷板表面质量好，尺寸精度高，再加之退火处理，其机械性能和工艺性能都优于热轧薄钢板，在许多领域里，特别是家电制造领域，已逐渐用它取代热轧薄钢板。 适用牌号：Q195、Q215、Q235、Q275； 符号：Q—普通碳素结构钢屈服点（极限）的代号，它是“屈”的第一个汉语拼音字母的大小写；195、215、235、255、275—分别表示它们屈服点（极限）的数值，单位：兆帕MPa（N/mm2）；由于Q235钢的强度、塑性、韧性和焊接性等综合机械性能在普通碳素结构钢中 属最了，能较好地满足一般的使用要求，所以应用范围十分广泛。
金属冷冲压通用技术条件
1 范围 本标准规定了金属冷冲压件的技术要求、检验规则、包装运输。 本标准适用于新制冷冲压件。 2 规范性引用文件 GB/T 709 热轧钢板和钢带的尺寸、外形、重量及允许偏差 GB/T 2040 铜及铜合金板材
GB/T 2828.1 逐批检查计数抽样程序及抽样表(适用于连续批的检查) GB/T 3880 铝及铝合金轧制板材 GB/T 4237 不锈钢热轧钢板 GB/T 13914 冲压件尺寸公差 GB/T 13915 冲压件角度公差 TB/T 1979 铁道车辆用耐大气腐蚀钢订货技术条件 Q/CC02-008 金属冲压件未注公差 3 技术要求 3.1 原材料 3.1.1 冲压件使用的原材料，需符合GB/T 709、GB/T 2040、GB/T 3880、GB/T 4237和TB/T 1979等标准的规定，并符合对材料的供货状态或其它方面的 要求。 3.1.2 冲压件使用的原材料当有特殊要求时，应将屈强比δb/δs≤0.7做为进
料的内控指标。 3.1.3 冲压件的原材料应有质量证明书，它保证材料符合技术要求。当无质量证 明书或其它原因时，可按需要选择下列项目对原材料进行检验。 a)检验材料表面缺陷、污痕、外廓尺寸、形状和厚度以及表面粗糙度； b)化学成分检验； c)机械性能检验：检验材料的抗拉强度、屈服强度、延伸率； d)成形性能试验、弯曲试验； e)按规定进行其它特殊性能要求测定。 3.1.4 各类冲压件对材料的要求：在一般情况下，不同结构类型的冲压件对材 料的机械性能要求见表1。对于有复杂变形工序的冲压件则对材料有更多的要求， 如对加工硬化指数n值和塑性应变比r值的要求等，应符合有关技术文件的规定。
钢的热处理工艺
钢的热处理 第一章钢的热处理 热处理工艺包括：将钢材或钢制件加热到预定温度，在此温度下保温一定时间。然后一定的冷却速度冷却下来，达到热处理所预定的对钢材及钢制件的组织与性能的要求。 1□□钢的加热 1.1□制定钢的加热制度 加热温度、加热速度、保温时间。 1.1.1加热温度的选择 加热温度取决于热处理的目的。热处理分为：淬火、退火、正火、和回火等。 淬火的目的是为了得到细小的马氏体组织，使钢具有高的硬度； 退火及正火的目的是获得均匀的珠光体组织，因此其加热温度不同。在具体制定加热温度时应按以下原则：热处理工艺种类及目的要求；被加热钢材及钢制件的化学成分和原始状态；钢材及钢制件的尺寸和形状以及加热条件来制定。对于碳钢及低合金钢的加热温度：亚共析钢淬火温度：A C3以上30～50℃； 过共析钢淬火温度：A C3以上30～50℃； 亚共析钢完全退火：A C3以上20～30℃； 过共析钢不完全退火：A C3以上20～30℃； 正火A C3或A CM以上30～50℃； 1.1.2加热速度的选择 必须根据钢的化学成分及导热性能；钢的原始状态及应力状态；钢的尺寸及形状来确定加热速度。如钢的原始状态存在着铸造应力或轧煅热变形残余应力时，在加热是应特别注意。对这类钢要特别控制低温阶段的加热速度。钢的变形与热裂倾向是以钢的化学成分及原始状态不同而不同，主要有以下几点： a) 低碳钢比高碳钢热烈倾向小； b) 碳钢比合金钢变形开裂倾向小； c) 钢坯和成品件比钢锭变形和开裂倾向小； d) 小截面比大截面的钢变形和开裂倾向小。 1.1.3钢在加热时的缺陷 a) 过热：过热就是由于加热温度过高，加热时间过长使奥氏体晶粒过分长大。粗大的奥氏体晶粒在冷却时产生粗大的组织，并往往出现魏氏组织，结果是钢的冲击韧性、塑性明显下降。已过火的钢可以在次正火或退火加以纠正。 b) 强烈过热：加热温度过高或加热保温时间过长，使氧或硫沿晶界渗入钢中或者钢中的
钢板焊接施工方案
河南省南水北调受水区 焦作供水配套工程施工3标 （合同编号：NSBD-JZPT/SG-03） 钢板焊接施工方案 批准: 审核: 编制: 宁夏回族自治区水利水电工程局 南水北调焦作供水配套工程 施工3标项目部 一、工程概况 施工3标（合同编号NSBD-JZPT/SG-03），为26号输水线路，起止桩号8+600～14+500。输水管道为PCCP管材，管径DN1400。共有阀门井等各类主要建筑物16座，蒋沟河倒虹吸钢筋用量47t，混凝土503m3，土方开挖量为1.6万m3，穿越河道倒虹吸工程，钢管安装共计103m；共8节管道，弯头4个，总重 49.4 吨。安装工期为2013年6月13日~2013年6月 18日。合同投资 78.8万。 二、编制依据 1）《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GB/3223-2005）； 2）《钢结构防火涂料通用技术条件》（GB14907-2002）； 3）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB14907-2002）； 4）《钢结构施工技术验收规范》（GB50205-2001）； 5）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-1989）； 6）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-1988）； 7）《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T6061-2007）； 8）《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T6062-2007）； 9）《钢结构超声波探伤及质量分级法》（JG/T203-2007）；
10）《钢结构防火涂料应用技术规范》（CECS24：1990）； 11）《水利水电工程压力钢管制造、安装及验收规范》（SL432-2008）； 12）招投标文件、图纸。 三、施工准备 3.1人员配置 钢板焊接主要人员：技师1名，高级焊工5名，辅助焊工3名，实验人员1名，实验协作人员1名，安全人员1名，工人6人，施工员2名，质量检测2名。 2、主要设备 ⑴氩弧焊机：ZX7400两台； ⑵直流焊机ZX315三台； ⑶100t吊车一台 （4）实板焊缝检测委托国家金属品质量监督中心/中钢集团郑州金属制品研究院材料实验室进行检测。 3、材料准备 钢板焊接施材为青龙厂家提供的压力钢管板材，材质Q235C，所有材料质量证明文件齐全、清晰、完整，物理性能指标符合设计及合同、图纸要求。 四、焊接材料的使用 4.1焊接材料符合《SL432-2008》等规范要求，焊条使用前，检查批号、合格证及外观质量状况， 严格按照使用说明书规定进行烘干； 4.2焊接材料设专人负责保管、烘干和发放，并有记录； 4.3烘干后的焊条保存在100-150℃恒温箱内，随用随取，焊工应备有焊条保温筒； 4.4本标段钢板接缝焊接材料埋弧焊丝采用H08Mn；焊条采用E5017/ E5017焊条。 五、定位焊要求 5.1定位焊的质量要求及工艺措施与正式焊缝相同； 5.2一、二类焊缝定位焊由持有效合格证书的焊工承担； 5.3定位焊缝应有一定强度，钢板厚度为14mm，长度大于500*600mm，间距1-3mm；
氩弧焊焊接薄板时的技术参数和技术要求
氩弧焊焊接薄板时的技术参数和技术要求 （一）；看是否采用添丝 1）如果不添丝，最主要的是注意工件间隙，一定不能有间隙，为了减小热输入量，可采用带脉冲功能的焊接设备，如碳钢对接，脉冲频率=5HZ，脉冲电流=2 5A，基值电流=10A，焊接速度=min,背面加铜衬垫，可以焊的非常漂亮 2）如果添丝，必须是的细丝，如果工件非常薄，也可采用的，不过成本会很高，一般的就够了 不管是那种方法，焊接碳钢和SUS时，乌极一定要非常尖，手法要求也要稳 你的补充问题涉及不同厚度的母材焊接，焊接位置不同，方法也不一样，但有一点是不变的，就是要控制热量分布，薄板是平面散热，厚板是立体散热，散热更快，所以让电弧偏向厚板，否则厚板还没融化，薄板就已经被“吹”开了，如果厚度悬殊打，那么可以先给厚板加热，待快融化时将薄板移近再焊接（二）;这要看你的具体要求，焊缝平整度，变形大小，用不用打磨（抛个光就行），还行了，的你怎么弄呀，。一般情况下，的板子焊接好都有一定的变形，大小而已，要想减小它，按底下的步骤试试：1，尽量减小焊件之间的缝隙，（越紧密越好）2，如果要填焊丝的话，焊丝一定要细，的就可以了，3，电流一点要小，小到能溶化焊丝就行，大概30A左右，焊机不同，根据各焊机而定，4，焊接速度一定要快，越快越好，变形也就越小，焊缝也就越漂亮，如果有水冷却就更好了。5，焊机也有讲究，一般选用逆变式交直流焊机，电流比较稳定。这种焊机会稍许贵一点。都是手法问题，多练就行！控制好热输入就行了，也就是电流电压，太高容易烧穿了
(三)；电流不宜过大20~30A即可，电压12~15v，钨级伸出长度为钨棒直径的2~4倍，氩气流量12~18L\min，组队时尽量采取无缝对接，缝大的情况可以在背面加垫板，控制好焊接速度，同时与焊工水平也有很 焊接时不能偏重焊高出的部分，而是焊极对准接缝中间。焊接过程中要不停地点加焊丝。而且选择焊丝的规格很关键，焊丝直径过大，会在尚未熔化焊丝之时先把焊件熔穿。焊丝直径以0．8至1．2毫米为宜，1．5毫米以上的最好别用。
(完整版)钢板焊接施工方案
一、工程概况 本工程施工3标（合同编号NSBD-JZPT/SG-03），为26号输水线路，起止桩号8+600～14+500。输水管道为PCCP管材，管径DN1400。共有阀门井等各类主要建筑物16座，蒋沟河倒虹吸钢筋用量47t，混凝土503m3，土方开挖量为1.6万m3，穿越河道倒虹吸工程，钢管安装共计103m；共8节管道，弯头4个，总重 49.4 吨。安装工期为2013年6月13日~2013年6月 18日。合同投资 78.8万。 二、编制依据 1）《金属熔化焊焊接接头射线照相》（GB/3223-2005）； 2）《钢结构防火涂料通用技术条件》（GB14907-2002）； 3）《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB14907-2002）； 4）《钢结构施工技术验收规范》（GB50205-2001）； 5）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》（GB11345-1989）；6）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-1988）； 7）《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T6061-2007）； 8）《无损检测焊缝磁粉检测》（JB/T6062-2007）； 9）《钢结构超声波探伤及质量分级法》（JG/T203-2007）； 10）《钢结构防火涂料应用技术规范》（CECS24：1990）； 11）《水利水电工程压力钢管制造、安装及验收规范》（SL432-2008）；12）招投标文件、图纸。 三、施工准备 3.1人员配置 钢板焊接主要人员：技师1名，高级焊工5名，辅助焊工3名，实验人员1名，实验协作人员1名，安全人员1名，工人6人，施工员2名，质量检测2名。
2、主要设备 ⑴氩弧焊机：ZX7400两台； ⑵直流焊机ZX315三台； ⑶100t吊车一台 （4）实板焊缝检测委托国家金属品质量监督中心/中钢集团郑州金属制品研究院材料实验室进行检测。 3、材料准备 钢板焊接施材为青龙厂家提供的压力钢管板材，材质Q235C，所有材料质量证明文件齐全、清晰、完整，物理性能指标符合设计及合同、图纸要求。 四、焊接材料的使用 4.1焊接材料符合《SL432-2008》等规范要求，焊条使用前，检查批 号、合格证及外观质量状况，严格按照使用说明书规定进行烘干； 4.2焊接材料设专人负责保管、烘干和发放，并有记录； 4.3烘干后的焊条保存在100-150℃恒温箱内，随用随取，焊工应备 有焊条保温筒； 4.4本标段钢板接缝焊接材料埋弧焊丝采用H08Mn；焊条采用E5017/ E5017焊条。 五、定位焊要求 5.1定位焊的质量要求及工艺措施与正式焊缝相同； 5.2一、二类焊缝定位焊由持有效合格证书的焊工承担； 5.3定位焊缝应有一定强度，钢板厚度为14mm，长度大于500*600mm，间距1-3mm；
薄板焊接工艺及焊缝质量控制 1慕香奎
薄板焊接工艺及焊缝质量控制 1慕香奎 发表时间：2019-07-31T14:38:15.870Z 来源：《基层建设》2019年第11期作者： 1慕香奎 2裴先锋 3丁自力 4白玉 [导读] 摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，在日常对薄板进行焊接工作的过程中往往会因为各种因素从而导致薄板变形，其中最易发生变形的薄板当属1-2mm的薄板，这一类的薄板在实际焊接过程中往往因为一点微小的因素就会发生严重的变形。 123中国石油天然气第一建设有限公司河南洛阳 471023 4中国石油天然气股份有限公司大港油田分公司第三采油厂河北沧州 061723 摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，在日常对薄板进行焊接工作的过程中往往会因为各种因素从而导致薄板变形，其中最易发生变形的薄板当属1-2mm的薄板，这一类的薄板在实际焊接过程中往往因为一点微小的因素就会发生严重的变形。目前在针对薄板变形焊接的问题研究中，主要将研究重点放在工艺方面。本文基于此对能防止焊接变形的薄板工艺做出了详细的分析以及提出了如何应对的措施，希望本文能够为焊接实践的薄板焊接工艺的发展起到一定的引导作用。 关键词：薄钢板；焊接工艺；质量控制 引言 5mm左右厚度的钢板是典型薄板，规模型焊接施工中通常采用电弧焊设备。电弧焊接设备采用微机控制系统，可对焊接电流、焊接速度、弧长等多项焊接工艺参数进行分析，对焊接程序和参数变化显示和数据存储，建立焊接顺序控制系统、PID调节系统、最佳及自适应等各种控制系统。薄板在焊接中容易产生较大的焊接变形或出现表面缺陷，主要原因是选用的焊接工艺参数不当。在不同的外界环境中，选用不同的焊接材料或焊接设备时，需要对应采取不同的焊接工艺参数。因此在实际工作中，需要针对各种具体情况，在施焊前通过实验制定出相应的焊接工艺参数。本文通过对5mmQ235B钢板的材料成分分析，计算出该材料的碳当量，判断其材料的焊接性，再由试验选择出钢板的最佳埋弧焊焊接工艺参数范围，保证焊后焊缝的各种力学性能满足要求，并且焊接变形相对较小可控。 1焊接性分析 作为奥氏体不锈钢的一种，S30408具有良好的焊接性，可以适用于各种方法的焊接，如焊条电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧自动焊、熔化极气体保护焊等。但与碳钢相比，S30408具有下列特点：①高的电阻率，约为碳钢的5倍。②大的线膨胀系数，比碳钢大40%，并随着温度的升高，线膨胀系数的数值也相应地提高。③低的热导率，约为碳钢的1/3。因此，S30408在焊接过程中会引起较大的焊接收缩变形，特别是薄板焊接时，变形尤为明显。 2对焊接变形的有关影响因素 对于薄板的焊接工艺来说产生变形的种类比较多因此相关因素也会比较多，而且更为复杂。据研究表明在制作工艺的具体流程中焊接变形主要是与以下几方面有直接的关系即：材料的热物理性能、焊接的方法、焊接热输入输出、位置、接头形式以及焊接顺序等方面。各种因素有着不同的变形状况。以下根据具体流程具体说明：首先是在炉体的制造过程中，如果是热输入越大则对焊接造成的影响的可能性越大，变形程度也就越大。尤其是对于使用焊接热输入大的地方就有着更大的变形程度。其次在对焊缝形状的研究表明，如果尺寸分布不均匀，其造成的变形就会越复杂，焊缝出现的数量也就会越多，从而造成的变形程度以及变形数量也会越多。再次对于焊接的具体过程中如果是定位焊点有着更为密集更大的焊点，或者是桩架更加牢固的地方所造成的变形影响就越小。如果是焊接顺序不得当，就会造成更加大的变形。焊接速度的快慢也会直接影响到变形的程度。最后对于薄板的焊接层来说，如果焊接层数为单层焊接，那么对变形的影响就不会很大。由此可见最终焊接薄板的变形程度需要有以上等各种原因各种因素综合作用引起变形。 3薄板焊接试验 3.1试焊准备 焊前需要对焊丝、焊剂进行检验，试焊薄板连接布置设计，焊接变形的预防，焊接设备检查，焊工资质及操作技能检查等准备工作。焊前检验母材的型号、出厂质量检验合格证等；复核焊丝化学成分和直径，并检查焊丝牌号是否与规定的使用焊丝相同；检查埋弧焊剂的湿度，使用前必须进行烘干。本次焊接试件选用Q235Bφ5mm钢板，采用I型对接口，焊前无需预热。清除对接口及两侧10-20mm范围内的油污、铁锈、氧化物等脏物。埋弧焊选用MZ-1-1000/1250型自动埋弧焊机，焊丝选用φ2.4mm的H10Mn2型焊丝，埋弧焊剂用SJ-101。制作多个焊接试验试样。 3.2焊接质量控制 如果焊件装配间隙太小、钝边太厚、焊条直径太大、电流过小、速度太快及电弧过长等，以及焊件接口表面氧化膜、油污等未清除干净，就容易产生未熔合、未焊透现象。施焊中在保证熔孔直径的前提下，注意埋弧焊机的行进速度，不能过快或过慢，过快会造成焊缝未焊透，过慢会造成焊缝烧穿。控制焊缝表面出现咬边。一是要焊接时严格控制熔池形状，通常把焊接熔池控制在扁椭圆形为宜；二是要预防接头超高。施焊前，先用砂轮机在起焊处打磨出斜坡形过渡带，在焊缝前方10mm处引弧，电弧引燃稍微拉长后再移到接头处，待形成熔池后再开始向前焊接。气孔是焊接时熔池中的气泡在凝固时未能逸出而形成的空穴。其产生的主要原因有坡口边缘不清洁、存在水分、油污和锈迹；焊条或焊剂未按规定进行烘干，焊芯锈蚀或药皮变质、剥落等。此外，埋弧自动焊电压过高也能在焊接过程中产生气孔。选择合适的焊接电流和焊接速度，认真清理坡口边缘水分、油污和锈迹，避免产生气孔。在焊接过程中要注意焊剂的流出速度，保证将焊缝熔池完全覆盖。 3.3对焊缝的控制 这时候就需要根据实际情况来选取最为合适的尺寸以及形状的焊条，并且还需要在能够满足焊接的前提下，保证有足够的承载力下，尽可能的使用较小的焊缝尺寸。主要的原理就是为了能够在最大程度上减少焊缝的填充量，如此一来既能够保障质量，不会产生变形，用料更省还能起到一定的美观作用。另外还可以使用先进的折边机，来对薄板进行折边操作，在保证折弯角度的情况下，尽可能的使用机械弯折，机械弯折的最大好处就是能够减少焊缝的数量。最后还需要对焊缝的位置进行合理科学的安排，最好是能够将焊缝保持在中心轴两侧的位置，这样在焊接过程中出现的变形能够起到一定的互相抵消作用。 4操作注意事项 ①对工件的焊缝坡口、两侧边缘母材及焊丝都必须清理干净后，方可进行焊接。②正面焊枪先采用高频引弧方式引弧，待电弧稳定、熔池圆润后开始移动焊枪焊接，当反面焊缝见到钢板发红时，偏后5mm处引弧焊接，保护反面焊缝并成形。③正反面焊枪焊接速度基本一