第一篇:中碳调质钢的焊接
中碳调质钢的焊接
中碳调质钢中的碳和其他合金元素含量较高,通过调质处理(悴火+回火)可获得较高的强度性能。中碳调质钢合金元素的加人主要是起保证淬透性和提高抗回火性能的作用,而其强度性能主要还是取决于含碳量。但随着碳含童的提高,钢的焊接性明显变差,焊接难度增大。
中碳调质钢的屈服强度达880~1176MPa以上。钢中的含碳量较高,并加人合金元素〔如MN、Si、Cr、V、B及Mo、W、V、Ti等),以保证钢的淬透性,消除回火脆性,再通过调质处理获得综合性能较好的高强钢。中碳调质钢的主要特点是高的比蹋度和高硬度(例如可用作火箭外壳和装甲锅等),中碳调质钢的淬硬性比低碳调质钢高很多,热处理后达到很高的强度和硬度,但韧性相对较低,给焊接带来了很大的困难。
中碳调质钢的合金系统可以归纳为以下几种类型:
(1)40Cr 是一种广泛应用的含Cr中碳调质钢,钢中加人Cr<1.5%时能有效地提高钢的淬透性,继续增加Cr含量无实际意义。1%时对钢的塑性、韧性略有提高,超过2%时对塑性影响不大,但略使冲击韧性下降。Cr能增加低温或高温的回火稳定性,但有回火脆性。40Cr钢具有良好的综合力学性能、较高的淬透性和较高的疲劳强度,可用于制造较重要的在交变载荷下工作的机器零件。如用于制造齿轮和轴类等。
(2)35CrMoA和35CrMoVA 属于Cr-Mo系统,是在Cr钢基础上发展起来的中碳调质钢。加人少量Mn可以消除Cr钢的回火脆性,提高淬透性并使钢具有较好的强度与韧性匹配,同时Mo还能提高钢的高温强度。V可以细化晶粒,提高强度、塑性和韧性,增加高温回火稳定性。这类钢一般在动力设备中用于制造一些承受较高负荷、截面较大的重要零部件,如汽轮机叶轮、主轴和发电机转子等。这类钢的含碳量较高,淬透性较大,因此焊接性较差,一般要求焊前预热、焊后热处理等。
(3)30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A和40CrMnSiMoVA 属于Cr-Mn-Si系统,以及在该基础上发展起来的含Ni钢。30CrMnSiA是一种典型的Cr-Mn-Si系的中碳调质钢,不含Ni元素。这种钢退火状态下的组织是铁素体和珠光体,调质状态下的组织为回火索氏体。Cr-Mn-Si钢具有回火脆性的缺点,在300~450℃出现第一类回火脆性,因此回火时必须避开该温度范围。这类钢还具有第二类回火脆性,因此高温回火时必须采取快冷的办法.否则韧性会显著降低。
这类钢除了在调质状态卜应用外,有时在损失一定韧性的情况下,为了提高钢的强度,减轻结构重量,采用200~250℃的低温回火,以便得到具有很高强度的低温回火马氏体组织。当工件厚度小于25mm时,可采用等温淬火。得到下贝氏体组织,此时强度与塑性、韧性得到良好的配合。这种钢在飞机制造中用得较为普遍。30CrMnSiNi2A钢是在Cr-Mn-Si系基础上发展起来的。其特点主要是增加Ni。大大提高了钢的淬透性。与30CrM nSi A相比,调质后的强度有较大提高,并保持了良好的韧性,但它的焊接性较差,具有较大的冷裂倾向。40CrMrrSiMoVA属于低Cr无Ni中碳调质高强钢,其中加人了淬透性强的Mo元素,与30CrMnSiNi2A相比,因含碳量高且不含Ni,焊接性要差一些,可用来代替30CrMnSiNi2A制造飞机上的一些构样。(4)40CrNiMoA和34CrNi3MoA属于Cr-Ni-Mo系的调质钢,由于加人了质量分数为3%的Ni和Mo,显著地提高了淬透性和抗回火软化的能力,对改善钢的韧性也有好处,具有良好的综合性能,如强度高、韧性好、淬透性大等优点。主要用于高负荷、大截面的轴类以及承受冲击载荷的构件,如汽轮机、喷气涡轮机轴以及喷气式客机的起落架和火箭发动机外壳等。
中碳调质钢的挥接性分析
1.焊缝中的热裂纹
中碳调质钢含碳量及合金元素含量较高,焊缝凝固结晶时,固一液相温度区间大,结晶偏析倾向严重,焊接时易产生结品裂纹,具有较大的热裂纹敏感性。例如30CrMnSi由于C、Si含量较高,因此热裂倾向较大。为了防止产生热裂纹,要求采用低碳低硅焊丝(焊丝中碳的质量分数限制在0.15%以下,最高不超过0.25%),严格限制母材及焊丝中的S、P含量,对于重要产品的钢材和焊丝,要求采用真空熔炼或电渣精炼,将S和P总的质量分数限制在0.025%以下。
焊接中碳调质钢时,应考虑到可能出现热裂纹问题,尽可能选用碳含量低以及含S、P杂质少的焊接材料。在焊接工艺上应注意填满弧坑和保证良好的焊缝成形。因为热裂纹容易出现在未填满的弧坑处,特别是在多层焊时第一层焊道的弧坑中以及焊缝的凹陷部位。
2.淬硬性和冷裂纹
中碳调质钢的淬硬倾向十分明显,焊接热影响区容易出现硬脆的马氏体组织,增大了焊接接头区的冷裂纹倾向。母材含碳量越高,淬硬性越大,焊接冷裂纹倾向也越大。中碳调质钢对冷裂纹的敏感性之所以比低碳调质钢大,除了淬硬倾向大外,还由于Ms点较低,在低温下形成的马氏体难以产生“自回火”效应。由于马氏体中的碳含量较高,有很大的过饱和度,点阵畸变更严重,因而硬度和脆性更大,冷裂纹敏感性也更突出。
屈服强度590~980MPa的低、中碳调质钢的碳当量一般都超过了0.5%,多数超过了0.6%,属于高淬硬倾向的钢。从碳当量来看,中碳调质钢与低碳调质钢的差别不很显著。二者的焊接性却差别很大。因此,中碳调质钢的冷裂倾向比低碳调质钢更为严重的原因主要在马氏体的类型和性能上。低碳马氏体有‘,自回火”作用,所以冷裂纹倾向较小。分析各种钢的冷裂敏感性时,不仅要看焊接区的马氏体形成的倾向,还必须考虑到马氏体的类型和性能。
焊接中碳调质钢时,为了防止冷裂纹,应尽量降低焊接接头的含氢量,除了采取焊前预热措施外,焊后须及时进行回火处理。此外,中碳调质超高强钢还具有应力腐蚀开裂敏感性。这种应力腐蚀开裂常发生在水或高湿度空气等弱腐蚀性介质中。为了降低焊接接头的应力腐蚀开裂倾向,应采用热量集中的焊接方法和较小的焊接热输人,避免焊件表面的焊接缺陷和划伤。
3.热影响区的脆化和软化
(1)热影响区脆化 中碳调质钢由于碳含最较高,合金元素较多,有相当大的淬硬倾向,马氏体转变温度(Ms)低,无“自回火”过程,因而在焊接热影响区容易产生大量脆硬的马氏体组织(尤其是高碳、粗大的马氏体),导致热影响区脆化。生成的高碳马氏体越多,脆化越严重。
为了减少热影响区脆化,从减小淬硬倾向出发,本应采用大热输人才有利,但由于这种钢的淬硬性强,仅通过增大热输人还难以避免马氏体的形成,柑反却增大了奥氏体的过热,促使形成粗大的马氏体,反而使热影响区过热区的脆化更为严重。因此,防止热影响区脆化的工艺措施主要是采用小热输入,同时采取预热、缓冷和后热等措施。因为采用小热输人减少了高温停留时间,避免奥氏体晶粒的过热,同时采取预热和缓冷等措施来降低冷却速度,这对改善热影响区的性能是有利的。
(2)热影响区软化 焊前为调质状态的钢材焊接时,被加热到该钢调质处理的回火温度以上时,焊接热影响区将出现强度、硬度低于母材的软化区。如果焊后不再进行调质处理,该软化民可能成为降低接头区强度的薄弱区。中碳调质钢的强度级别越高时,软化问题越突出。因此,在调质状态下焊接时应考虑热影响区的软化问题。
母材焊前所处的热处理状态不同,软化区的温度范围和软化程度有很大差别。低温回火的钢材,热影响区软化区的温度范围越大,相对于母材的软化程度也越大。从韧性方面出发,过热区是接头中最薄弱的环节;而从强度方面考虑,软化区是接头中最薄弱的环节。
中碳调质钢热影响区软化最明显的部位,是温度处于Ac1~Ac3,之间的区段,这与该区段的不完全悴火过程有密切关系。因为不完全淬火区的奥氏体成分远未达到平衡浓度,铁素体和碳化物均未充分溶解,冷却时奥氏体易发生分解。造成这个区段的组织强度和硬度都较低。
热影响区软化程度和软化区的宽度与焊接热输入、焊接方法等有很大关系。焊接热输人越小,加热和冷却速度越快,软化程度越小,软化区的宽度越窄。30CrMnSi钢经气焊后,热影响区软化区的抗拉强度降为590~685MPa;而采用焊条电弧焊时,软化区的抗拉强度为880 ~1030MPa。气焊时的热影响区软化区此电弧焊时宽得多因此焊接热源越集中,对减少软化越有利。
中碳调质钢的焊接工艺特点
中碳调质钢的淬透性很大,因此焊接性较差,焊后的淬火组织是硬脆的高碳马氏体,不仅冷裂纹敏感性大,而且焊后若不经热处理时,热影响区性能达不到原来基体金属的性能。中碳调质钢焊前母材所处的状态非常重要,它决定了焊接时出现的问题性质和应采取的工艺措施,而且对焊接工艺的要求和工艺参数的控制非常严格。
1.退火或正火状态下焊接
中碳调质钢最好在退火(或正火)状态下焊接,焊后通过整体调质处理获得性能满足要求的焊接接头,这是焊接中碳调质钢的一种比较合理的工艺方案。这时焊接中所要解决的主要是裂纹问题,热影响区和焊缝的性能通过焊后的调质处理来保证。选择焊接材料的要求是不产生冷、热裂纹,而且要求焊缝金属与母材在同一热处理工艺下调质处理,能获得相同性能的焊接接头。
这种情况下对选择焊接方法几乎没有限制,常用的一些焊接方法(焊条电弧焊、埋弧焊、TIG和MIG,等离子弧焊等)都能采用。在选择焊接材料时,除了要求保证不产生冷、热裂纹外,还有一些特殊要求,即焊缝金属的调质处理规范应与母材的一致,以保证调质后的接头性能也与母材相同。因此,焊缝金属的主要合金组成应与母材相似,对能引起焊缝热裂倾向和促使金属脆化的元素(如C、Si、S、P等)应加以严格控制。
在焊后调质的情况下,焊接参数的确定主要是保证在调质处理之前不出现裂纹,接头性能由焊后热处理来保证。因此可采用很高的预热温度(200~350℃)和层间温度。另外,在很多情况下焊后往往来不及立即进行调质处理,为了保证焊接接头冷却到室温后在调质处理前不致产生延迟裂纹,还须在焊后及时进行一次中间热处理。这种热处理一般是在焊后等于或高于预热温度下保持一段时间,目的是为了从两方面来防止延迟裂纹:一是起到扩散除氢的作用;二是使组织转变为对冷裂纹敏感性低的组织。当焊后处理温度高时,还有消除应力的作用。
采用局部预热时,预热的温度范围离焊缝两侧应不小于100mm,焊后若不能及时调质处理应进行680℃回火处理。产品结构复杂和有许多条焊缝时,焊完一定数量的焊缝后应及时进行中间回火处理,这样就能避免等到最后处理时,先焊接的部位已经出现延迟裂纹的问题。中间回火的次数,要根据焊缝的多少和产品结构的复杂程度来决定。对于淬硬倾向更大的30CrMnSiNi2A来说,为了防止冷裂纹的产生,焊后须立即(焊缝处的金属不能冷到低于250℃)将工件人炉加热到(650±10℃)或680℃回火,然后按规定进行调质处理。
2.调质状态下焊接
如果必须在调质状态下焊接,而且焊后不能再进行调质处理的焊接结构件,这时的主要问题是防止焊接裂纹和避免热影响区软化。除了裂纹外,热影响区的主要问题是:高碳马氏体引起的硬化和脆化,以及高温回火区软化引起的强度降低。高碳马氏体引起的硬化和脆化可以通过焊后的回火处理来解决。但高温回火区软化引起的强度下降,在焊后不能调质处理的情况下是无法弥补的。由于焊后不再进行调质处理,焊缝金属成分可与母材有差别。为了防止焊接冷裂纹,也可以选用塑韧性好的奥氏体焊条。
为了消除热影响区的淬硬组织和防止延迟裂纹的产生,必须适当采用预热、层间温度控制、中间热处理,并应焊后及时进行回火处理。上述工艺过程的温度控制应比母材淬火后的回火温度至少低50℃。
为了减少热影响区的软化。从焊接方法考虑,应该是采用热量越集中、能量密度越大的方法越有利,而且焊接热输入越小越好。这一点与低碳调质钢的焊接是一致的。因此气焊在这种情况下是最不合适的,气体保护焊比较好,特别是钨极缸弧焊,它的热量比较容易控制,焊接质量容易保证,因此常用它来焊接一些焊接性很差的高强钢。另外,脉冲氢弧焊、等离子弧焊和电子束焊等工艺方法,用于这类钢的焊接是很有前途的。从经济性和方便性考虑,目前在焊接这类钢时,焊条电弧焊还是用得最为普遍。
对于必须在调质状态下焊接,而且焊后不能再进行调质处理的焊接结构件,这时热影响区性能的下降是很难解决的。因此,应采用尽可能小的焊接热输人。
由于焊后不再进行调质处理,选择焊接材料时没有必要考虑成分和热处理规范与母材相匹配的问题。从防止焊接冷裂纹的要求出发,可以采用塑韧性较好的奥氏体铭镍钢焊条或镍基焊条。这时在工艺上应注意到异种钢焊接时的一些特点。例如在调质状态下焊接30CrMnSiA和30CrMnSilVi2A时采用镍基奥氏体焊条,焊后采用250℃ x 2h或更长时间的低温回火处理。在焊接像30Cr14MnSiNi2A淬硬倾向很大的钢材时,除了焊后低温回火外,还要采取一定的预热措施,预热温度应低于母材淬火后的回火温度,一般采用的预热和层间温度为200~250℃。
3.焊接方法及焊接材料
(1)焊接方法 中碳调质钢常用的焊接方法有焊条电弧焊、气体保护焊、埋弧焊等。采用热量集中的脉冲氢弧焊、等离子弧焊及电子束焊等方法,有利于减小焊接热影响区宽度,获得细晶组织,提高焊接接头的力学性能。一些薄板焊接多采用气体保护焊、钨极缸弧焊和微束等离子弧焊等。中碳调质钢应采用尽可能小的焊接热输人,这样可以降低热影响区淬火区的脆化,同时采用预热、后热等措施,还能提高抗冷裂性能,改善淬火区的组织性能。采用小热输人还有利于减小软化区,降低软化程度。
在确定中碳调质钢的焊接参数时,主要应从防止冷裂纹和避免热影响区软化出发。采用较高的预热温度(200~350℃)和层间温度、焊后立即进行热处理等,以达到防止裂纹的目的。
(2)焊接材料 中碳调质钢焊接材料应采用低碳合金系。降低焊缝金属的S、P杂质含量,以确保焊缝金属的韧性、塑性和强度,提高焊缝金属的抗裂性。对于焊后需要热处理的构件,焊缝金属的化学成分应与基体金属相近。应根据焊缝受力条件、性能要求及焊后热处理情况选择焊接材料。
(3)预热和焊后热处理 预热和焊后热处理是中碳调质钢的重要工艺措施,是否预热以及预热温度的高低根据焊件结构和生产条件而定。除了拘束度小,构造简单的薄壁壳体或焊件不用预热外,一般情况下,中碳调质钢焊接时都要采取预热或及时后热的措施,预热温度一般为200~350℃。表3-29为常用中碳调质钢焊接的预热温度。
如果焊接结构件焊后不能及时进行调质处理,须焊后及时进行中间热处理,即在等于或高于预热温度下保温一定时间的热处理,如低温回火或650~680℃高温回火。若焊件焊前为调质状态时,预热温度、层间温度及热处理温度应比母材淬火后的回火温度低50℃进行局部预热时,应在焊缝两侧100mm内均匀加热。
第二篇:调质钢的金相组织及检验
调质钢的金相组织及检验
调质钢通常是指采用调质处理(淬火加高温回火)的中碳优质碳素结构钢和合金结构钢,如35、45、50、40Cr、40MnB、40CrMn、30CrMnSi、38CrMoAlA、40CrNiMoA和40CrMnMo等。
调质钢主要用于制造在动态载荷或各种复合应力下工作的零件(如机器中传动轴、连杆、齿轮等)。这类零件要求钢材具有较高的综合力学性能。
一、调质钢的热处理
(一)预先热处理
为了消除和改善前道工序(铸、锻、轧、拔)遗存的组织缺陷和内应力,并为后道工序(淬火、切削、拉拔)作好组织和性能上准备而进行退火或正火工序就是预先热处理。
关于调质钢在切削加工前进行的预先热处理,珠光体钢可在Ac3 以上进行一次正火或退火;合金元素含量高的马氏体钢则先在Ac3 以上进行一次空冷淬火,然后再在Ac1以下进行高温回火,使其形成回火索氏体。
(二)最终热处理
调质钢一般加热温度在Ac3以上30~50℃,保温淬火得到马氏体组织。淬火后应进行高温回火获得回火索氏体。回火温度根据调质件的性能要求,一般取500~600℃之间,具体范围视钢的化学成分和零件的技术条件而定。因为合金元素的加人会减缓马氏体的分解、碳化物的析出和聚集以及残余奥氏体的转变等过程,回火温度将移向更高。
二、调质钢的金相检验
(一)原材料组织检验 调质工件在淬火前的理想组织应为细小均匀的铁素体加珠光体,这样才能保证在正常淬火工艺下获得良好的淬火组织---细小的马氏体。
(二)脱碳层检验 钢材在热加工或热处理时,表面因与炉气作用而形成脱碳层。脱碳层的特征是,表面铁素体量相对心部要多(半脱碳)或表面全部为铁素体(全脱碳),从而使工件淬火后出现铁素体或托氏体组织,回火后硬度不足,耐磨性和疲劳强度下降。因此调质工件淬火后不允许有超过加工余量的脱碳层。金相试样的磨面必须垂直脱碳面,边缘保持完整,不应有倒角。脱碳层的具体测量方法可按GB/T 224-1987标准进行。
(三)锻造的过热和过烧检验
锻造加热时,由于加热温度高,不仅奥氏体晶粒粗大,而且有些夹杂物发生溶解而在锻后冷却时沿奥氏体晶界重新析出。一般过热时,仅出现粗大的奥氏体晶粒并产生魏氏组织。在一些低合金钢中还会出现粗大的贝氏体或马氏体组织。过热时沿奥氏体晶界析出的常为MnS或FeS。用一般试剂无法侵蚀显示奥氏体晶界,最好方法用饱和的硝酸铵溶液进行电解侵蚀。侵蚀后试样的奥氏体晶界呈白色网状。由于过热锻件晶粒粗大,使得塑性和韧性下降,容易造成脆断。
当钢加热到更高温度,接近液相线时,会出现过烧现象。过烧特征是钢的粗大晶界被氧化和熔化,锻造时将产生沿晶裂纹,在锻件表面出现龟裂状裂纹。
(四)调质钢的淬火回火组织
调质钢正常淬火组织为板条状马氏体和针片状马氏体,当含碳量较低时,如30CrMo等,形态特征趋向于低碳马氏体。当含碳量较高,如60Si2、50CrV等,形态特征趋向于高碳马氏体。
如果淬火加热温度过低,或保温不足,奥氏体未均匀化,或淬火前预先热处理不当,未使原始组织变得细匀一致,导致工件淬火后的组织为马氏体和未溶的铁素体,后者即使回火也不能消除(图5-1)。
图5-1 低碳马氏休+网状铁素体(500 X)图5-2 45钢调质处理之回火索氏体(500×)如果淬火加热温度正常,且保温时间足够,但冷却速度不够,以致不能淬透,结果沿工件截面各部位将得到不同的组织,即从表层至中心依次出现马氏体、马氏体+托氏体、托氏体+铁素体等组织。甚至表层也不能得到全马氏体组织。
当工件淬火温度正常,保温时间足够,且冷却速度也较大,过冷奥氏体在淬火过程中未发生分解,那么淬火后得到的组织应是板条状马氏体和针片状马氏体。在随后的高温回火过程中,马氏体中析出碳化物,最终得到的是均匀且弥散分布的回火索氏体(图5-2)。
第三节 弹簧钢的金相组织及检验
弹簧钢是用于制造各种弹性元件的专用结构钢,它具有弹性极限高、足够的韧性、塑性和较高的疲劳强度。弹簧钢含碳量比调质钢高,其中碳素弹簧钢的含碳量的质量分数约为0.6~1.05%;合金弹簧钢的含碳量的质量分数为0.4~0.74%。弹簧钢中加入的合金元素主要为硅和锰,目的是提高淬透性。要求较高的弹簧钢,还需要加入铬、钒或钨等元素。
弹簧钢的热处理方法主要有两种:(1)淬火加中温回火处理。用这种处理方法的多数为热轧材料以热成形方法制作的弹簧,或者用冷拉退火钢丝以冷卷成型的弹簧。中温回火后的组织为回火托氏体,此弹簧有很高的弹性极限与屈服强度,同时又有足够的韧性和塑性。(2)低温去应力回火。应用这一处理方法的主要是一些用冷拉弹簧钢丝或油淬回火钢丝冷盘成形的弹簧。
钢丝成材过程的强化处理也有两种方法。一种是冷拉后的淬火回火处理,其组织为回火托氏体。另一种为“铅淬”冷拔,即将热轧盘条加热到奥氏体状态,然后淬到450~550℃的熔化铅液中作等温处理,得到冷拉性能很好的回火索氏体,最后通过一系列的冷拔,得到一定规格尺寸与强度的钢丝。这种钢丝组织为纤维状的形变回火索氏体。
弹簧钢的金相检验内容有非金属夹杂物、石墨、表面脱碳、显微组织等。
(一)石墨碳与非金属夹杂物检验 检查石墨碳及非金属夹杂物时,试样取样部位一般都在材料端部,也可按照双方协议的规定。其检查方法及评级可分别按 GB/T 10561-1989和GB/T 13302-1991标准进行评定。石墨碳及非金属夹杂物是弹簧钢的内部缺陷。
(二)表面脱碳层检验 在弹簧钢各种材料标准中对表面脱碳均有明确的规定,一般脱碳深度根据材料的厚度或直径的百分数而定,而且冷拉材料要比热轧材料严格,如公称直径≤8 mm的热轧圆钢,其规定总脱碳层不大于直径的2.5%,而同规格的冷拉钢则为不大于2%。检查材料表面脱碳时,试样的切取部位均在材料两端或其中任意一端,如为弹簧成品或半成品,一般可在任意部位取。脱碳层检验标准为GB/T224-1987。
(三)显微组织检验 经过退火处理热轧弹簧钢,其组织是珠光体或珠光体和网状铁素体。规格较大的冷拉弹簧钢一般经过球化退火处理,组织为球状珠光体。冷拉碳素弹簧钢丝(包括冷拉的65 Mn弹簧钢丝),因冷拉前经过索氏体转变(俗称铅淬)处理,所以冷拉后组织呈纤维状的索氏体。油淬火回火钢丝的组织为回火托氏体。图5-
3、图5-4分别为油淬火回火钢丝组织和冷拉铅浴处理钢丝组织。
图5-3 65Mn弹簧钢之回火托氏体 图5-4 50CrV弹簧钢冷拉铅浴处理 组织(500×)之形变索氏体组织(500×)
用热轧弹簧钢制作弹簧时,由于采用热成形方法,然后需进行淬火、回火处理,故原材料的组织检验可以省略。冷拉退火钢丝用冷盘法加工弹簧,则要检验原材料组织的球化程度。若球化不良,则材料要重新球化退火。检查“铅淬”冷拉钢丝组织时,磨面应取纵向,其他试样磨面可以取任意方向。
对于用碳素弹簧钢和合金弹簧钢制作的内燃机气门弹簧,在检验组织及缺陷时,应按GB/T 2785-1988《内燃机气门弹簧技术条件》进行。对于汽车钢板弹簧的金相检验,则按照JB 3782一1984《汽车钢板弹簧金相检验标准》进行。金相试样应在钢板全长的l/4处截取,且截面距钢板一端距离不得小于50 mm。在检查带状组织时,金相磨面应取钢板的纵向截面。
第三篇:钢套钢焊接工艺
钢套钢外套管焊接工艺要求
为使地埋钢套钢外管焊接安装达到超声波探伤标准,避免返工造成工期拖延,现对地埋钢套钢外管在焊接提出如下要求:
一、首先清理焊口的油、漆、水、锈等,清理干净对钢管对接头进行开坡口,坡口坡度要求在45°左右,坡口要求表面应平整光洁,不得有凹凸不平,毛刺和飞边等缺陷,打磨露出金属光泽;
二、组对对接的缝隙,控制在焊条直径的1.2-1.5倍即保持在4-5mm之间;对接时两钢管要保持在同一轴线,然后点固焊固定。点固定位焊点均匀分布且距离不得超过400mm,至少保证点固焊不得少于三点;
三、定位焊后应进行自检,焊点、焊缝存在缺陷或不符合要求,必须消除并修复至合格;然后对定位焊点端部进行削薄处理,焊点两端打磨成缓坡状,长度约在4-6mm,便于接头处熔透,以保证定位焊点处的焊接质量;
四、焊缝对接严格按照一级焊缝的焊接标准进行焊接,内焊与外焊应一气合成,中间不得中断。在焊接过程中出现问题,要及时纠正恢复;
五、内层打底焊道可用直线往复式运条法,以防烧穿,内焊完结后要把表面的熔渣和飞溅等清除干净,才能进行下一道焊接,外层焊道,与内层焊接方向应相反,其接头也应相互错开,以保证焊缝质量,并减小变形。各施工方严格工艺标准进行施工,确保工程的安全质量双标准!
2012年4月23日
第四篇:焊接钢件的供货合同
焊接钢件的供货合同
篇一:钢结构焊接协议书 钢结构焊接协议书 甲方:身份证: 乙方:身份证: 甲乙双方经平等协商,就甲方钢结构焊接事宜 达成了共识,并签订如下协议条款:
一、加工质量与制作方式 加工方式
1、甲方提供场地、产品原 材料及辅助材料、焊接设备及材料,并承担现场用电费 用。
2、3、乙方负责焊接加工。乙方加工工人人数为人。
二、技术质量要求
加工工艺和技术应保证使用安全同时达到甲方、监理等各方要求。
三、工期要求
工期要求为 天,从 年月 日起,按日历天数计算。
四、计算方式
装饰线条钢架按m计算,每米单价为6元(包弧形)。
五、付款方式
焊接完成,并验收合格及退还所有甲方物品工具、清理产地等后,甲方向乙方制作款 的全部。
六、相关约定
1、乙方应加强加工现场的安全管理,确保加工人员的人身安全,如果出现人身安 全事故,其责任与赔偿全部由乙方自行负责,甲方不承担任何费用和责任。
2、乙方要对员工进行防火安全管理,任何人不得在工地内吸烟,如果因乙方原因 造成火灾等事故,乙方承担全部责任并赔偿经济损失。
第五篇:钢箱梁现场焊接控制要点
主线2号桥钢箱梁现场焊接控制要点及存在问题
主线2号桥钢箱梁现场焊接焊缝有:纵隔板对接焊缝、顶板对接焊缝、底板对接焊缝、侧板对接立焊缝。焊接时应按以下要求进行控制,以保证焊件焊缝质量。
一、焊前控制要点:
1、对接焊口平整及错口要符合规范要求(在±2mm以内)。问题:现场发现个别处错口较大,不满足规范要求
2、焊缝坡口形式及角度要符合焊接工艺评定要求。问题:现场发现坡口及角度不规整,坡口未进行打磨等
3、焊缝坡口间最小距离要符合规范要求(在6~10mm之间)。问题:现场发现焊缝间距有的过宽,有的过小,过小的应把坡口开到满足规范要求的距离
4、焊缝位置校正码板及防焊接变形措施要到位。
问题:码板尺寸厚度及间距不均匀,造成固定刚度不均匀,不利于变形的控制
5、焊缝打磨要到位(打磨范围:每侧30~50mm),达到露出金属光泽并且光滑平整。打磨后要及时施焊。
问题:现场发现焊缝有未打磨及打磨不干净的现象,左幅桥应严格按照要求进行打磨
6、焊缝端头引弧板、熄弧板要加到位,以保证端头焊缝质量。为确保焊缝质量,在焊缝始终端安装引、熄弧板,引、熄弧板长度,手工焊大于35mm,埋弧焊100~150mm。去除引、熄板时,用火焰切割,然 后用砂轮打磨光顺。
7、需加试板位置焊前要加到位。
8、钢箱梁主焊缝焊接一般为单面焊、双面成型,焊前应在坡口背面贴严、贴牢工艺规定的陶质衬垫。
问题:现场有焊缝间隙较大,下面垫有钢板的现象,焊后应去掉下垫钢板,并打磨平整
二、焊接过程控制要点:
1、严格按照焊接工艺评定要求进行施焊。为了保证主线2号桥焊接质量,对梁体结构的焊接根据母材材质及结构特点等选用焊接方法、焊接材料,进行焊接工艺评定试验,当焊接接头性能达到要求后,方可采用。
问题:未发现进行焊接工艺评定和制定施焊方案,存在施焊随意现象
2、焊接所用的焊剂、焊条必须按产品说明书烘干使用;焊剂中的脏物、焊丝上的油锈等必须清除干净;CO2气体纯度应大于99.5%。
3、埋弧自动焊应在距设计焊缝端部80mm以外的引板上起、熄弧;并要及时进行焊剂的回收及清除。问题:现场存在在已焊焊缝上引弧现象
4、埋弧自动焊焊缝焊接过程中不应断弧,如有断弧则必须将停弧处刨成1:5斜坡,并搭接50mm再引弧施焊,焊后搭接处应修磨匀顺。
5、熔透的对接焊缝和角焊缝,反面碳刨清根后,用砂轮打磨去氧化、层,露出金属光泽,然后封底焊。问题:现场发现有些地方未进行此项操作
6、焊接结束后,把焊渣清除干净,仔细检查焊缝是否合格。问题:现场发现个边地方未进行焊渣及焊瘤的打磨清除
三、焊后控制要点:
1、焊缝焊接后,端部的引弧板、熄弧板和产品试板必须用气割切掉,并磨平切口,不得损伤母材。
2、焊接尺寸、焊波或余高等超出规范要求的必须修磨匀顺。问题:个别处未进行此项操作
3、焊缝咬边超过1mm或焊脚尺寸不足时,可采用手弧焊进行返修焊。
4、焊接缺陷清除应采用碳弧气刨或其他机械的方法进行,清除时应刨出利于返修焊的坡口,并用砂轮磨掉坡口表面的氧化皮,露出金属光泽。
5、焊接裂纹的清除长度应由裂纹端向外各延伸50mm。
6、用埋弧焊返修焊缝时,必须将焊缝清除部位两段刨成1:5的斜坡。
四、构件变形及矫正的控制
结构钢板厚度有10、12、14、16mm等多种规格。为最大程度地控制焊接收缩和变形,主要采用以下措施:
1、编制正确的装配焊程序,先焊下翼缘,后焊上翼缘,控制钢梁不因焊接变形而下挠,使结构在焊接过程中收缩和变形量最小。
2、在焊接过程中,采取对称的焊接程序尽量使焊接所产生的热量均匀分布。
3、先焊接估计会有较大收缩的接头,对有收缩较大构件进行焊接时,焊缝应连续焊完,可焊至焊件冷却低于最小预热温度和层间温度时,能保证不产生裂纹的位置。
4、构件因焊接产生较大变形时,可采用火焰加热和机械方法矫正,火工矫正加热温度应控制在600℃~800℃范围,然后自然冷却到环境温度。在同一部位不能多次重复加热,不准用水冷。
问题:现场存在强行冷调位并焊接后释放约束的现象,这样钢板提前受到附加应力,对钢板受力不利,应避免。
五、焊接缺陷修补
主线2号桥钢梁焊接量较大,重要部位较多,为此应进行了焊接工艺评定试验,针对焊接方法、接头形式、焊接位置、试板材料及规格进行试验,采用无损探伤、对接头拉伸、焊缝金属拉伸、侧弯、V型冲击、硬度等试验方法进行检查,发现有焊瘤、焊缝气孔、夹渣、未溶合、裂纹等缺陷。针对此种现象,采用以下方法处理:
1、对于焊瘤或焊缝过凸,采用砂轮打磨多余的焊缝金属。
2、对于气孔、夹渣、未熔合,去除缺陷重新焊补。
3、焊缝过凹、弧坑重新焊接填满弧坑。
4、裂纹现象,通过探伤确定范围,去除自裂纹的端头算起两端至少50 mm 的焊缝一道后,焊接修补。
六、建议
主线2号桥连续钢箱梁工程焊接施工,通过以上措施进行控制后,所有焊缝均达到JTJ 041-2000《公路桥涵施工技术规范》标准。为防止焊接有焊瘤、焊缝气孔、夹渣、未熔合、裂纹等缺陷及构件变形,提出如下建议:
1、焊接前,必须进行焊接工艺评定试验,优先采用自动焊或半自动焊。
2、焊接区域必须进行严格清理,焊接构件尽可能放在平焊位置。
3、编制正确的装配焊程序,矫正方法的正确与否是控制构件变形的关键。