高强钢高压容器co_2焊的应用

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1、高强钢高压容 器?焊的 应用峨喝机械厂雷立一、! #吕? 焊是一 种高效、优质、低成木的焊接工艺,由于 它许多独特的优点,正日益在各部门中获得广泛应 用。但是,山于?焊在焊接过程中存在氧化倾向,需要烧损一部分合金元素,因此在低合金高强钢热处理要求较高的构件中应 用受到限制。这种限制和缺乏合适的?焊丝是密切相关的。本文根据试验的结 果,提出了应用? 焊采用%?。”无裂纹二1. 5大气压,二、典型结构介绍球形液压蓄压器,结构见 图.。大目盖 乡必帐心阴州玻加体汉膺势到髻以 夕争而沁习#飞履舀井尹尹尹强度试验压力强二+ .?大气压,每 生 产一批抽一件作破坏试验,破坏压力破 ?5大气压。另 需抽 一

2、件作磨损试验主要考核其中的胶囊的寿命,但蓄压器外壳同时试验,即压力 由1 .5. + 5、1 . 5循环变化,且介质温度分别为一? 5、01 ;和0.,5时,各试 验1555次,共试验2 5 5 5次循环。根据此技术要求,蓄压器主焊缝 为一级重要焊缝,焊缝. 。8进行二次磁力探伤和光检查热处理前后 各一 次=。每批抽一件剖切取样作机械性能试验,抽一件作破坏试验,一件作磨损试验。此结构设计选定 采 用埋弧自动焊%一+,。晓 劝丽石丽一砰、祥仪。上述技术要求,当采 用?焊6%昭&?()&?和埋弧自动焊 %一+ ,6%?/&?焊接,均可满足。但为了确定?焊焊接接头长期使用的性能,特提出了寿命试验的要

3、求。考核该两种焊接工 艺替代的可能性和长期使用的可靠性。图.系 由两个半球体板金 冲压器=和两三、蓄电器寿命试验的内容个模锻机加件口盖和管咀=组合而成,共有三条受力焊缝。该结构材料系由+ 5?/&”()板原+,?.试样 取同一批零件材料,用?焊6%? (& ()&?和埋弧自动焊6%+,(6%(?/&?各焊接两件 蓄压 器,编号分别是?焊为51和5一+,埋 弧焊为.1和.+气焊缝质量经 目检,磁力探伤和光检查都应合格,并且都是同炉进行热处理的。1试验规范和程序试验规范. 5秒钟内,压力由. +5大气压1 .5大气压.+ 5大气压为一次工作循环。. 5秒钟内压力由。、1 .5大气压,5为一次整循环

4、。试验程序?555次工作循环.5 5 。次整循环?。 。?次工作循环。以后按此程序交替进行,试验累计次 数为:2 5 5 5次,其中工作循环为5 5 5 5次,整 循环 为.2555次。+试验过程中的检查和试验项目当试验满255 5 5次、 5 5 5次和: 25 55次时,应作外观尺寸、磁力探伤、光检查和气密试验。: 2 5 5 5次试验后还应作液压强度试验和破坏试验。四、试验结果和检查情况.寿命试验结果见表.。焊焊焊编编试验至至试 验 过 程 中 的 检 查项目目:25 55 5 5破坏位置置接接接号号25555次次次次次次次次次次次次次次次次次次次次次次次后后断口情况况方方方方的情况况2

5、5 5 55次后后 555次后后:2555次后后爆破破破法法法法法法法法法法法法法法法法法法法法法法法法法压力力力磁磁磁磁磁磁 气气磁磁 气气磁磁 气气气气 探探探探探探光光密密探探光光密密探探光光密密密密埋埋埋 115 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5沿大口颈颈 弧弧弧弧次破裂裂裂裂裂裂裂裂裂裂裂裂主焊缝边边 自自自自自自自自自自自自自自自缘破裂裂动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动焊焊焊.+ + + + +合合合合合合2:1? 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5

6、 5沿大口颈主主 格格格格格格格格格格次次次次次次次次焊缝边缘裂裂 裂裂裂裂裂裂裂裂穿穿穿穿穿穿穿穿穿为.5 5毫米米? ? ? 51 1 1 1 1合合合合合合 合合合合合合合合合合合合 5 5 5 5 5 自自自自自格格格格格格格格格格格格格格格格格格 大气压压压动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动动焊焊焊5+ + +?+. 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5沿小咀氢原原 次次次次裂穿穿穿穿穿穿穿穿穿穿穿穿子焊缝边缘缘 裂裂裂裂裂裂裂裂裂裂裂裂裂裂裂穿为, 5 毫米米1。寿命试验后,为

7、便于分析各种蓄压 器破坏原因,对各蓄压器壁厚,焊缝尺寸进行测量,测量结果见表1。+各蓄压器都进行了焊缝、热影响区及母材的金相检查,结果都正常,但埋弧焊蓄压器热影响区经高 位? 5 ?=检查发现有轻微的魏氏组织,较?焊蓄压器热影响区组织要差。所有蓄压器焊缝和热影响区的金属晶粒度均合格,但?焊的焊缝和热影响区金属晶粒度较埋弧焊的焊缝和热影响区金属晶粒更高半级至一 级。为了分析蓄压器提前破坏的原因,对埋弧焊蓄压器.一+件的裂纹断口和? 焊蓄压器5一+称氢原子焊焊缝边缘裂纹断口进行了观 察。埋 弧 焊.一+主焊缝裂纹系在焊缝边缘至基本金属转折处的热影响区中出现的。而? 焊蓄压 器。+非则是在氢原子焊焊

8、缝边缘 热影响区中的凹坑中产生的,形态细小而 曲折,此凹坑经分析是焊接缺陷咬 边。五、试验结果分析.埋弧自动焊蓄压器两件均未满足表1蓄压器寿命试验后各几何尺寸壁厚、焊缝=表单位毫 米测测量位置置焊接接? 自动焊焊埋 弧自 动 焊焊 示示 意草图图方法法法法 尝尝尝编号号5、1 1 15、+ + +.、1 1 1.、+ + +左左右对称侧鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼鱼左左左左左右右左左右右左左右右左左右右测测测测. . .+。+ 1。+ + +1。,? ? ?1。2 2 21。5? ? ?1。+ , , ,+。5? ? ?1。: 5 5 5量量量量量量

9、量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量量位位位位1 1 1+。11 1 1+。1+ + +。. +。5 + + +。15 5 5+。1 +。+5 5 5+。,+ + +置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置置+ + + + + + + + +。, 5 5 5+。? +。+ 5 5 5+。22 2 21。?1 1 1+。,5 5 5+。5 5 5+。1 1 1, , , , , , , , ,+。? ? ?+。2? ? ?+。 5 5 5+。, , , ,+。2? ? ?+。 +。 5 5 5+。 1 1 1? ? ? ? ?

10、? ? ? ?1。5 5 51。 1。:? ? ?+。. + + +。.5 5 5+。. +。5 ? ? ?+。5? ? ?2 2 2 2 2 2 2 2 2+。, 1。21。1 + + +1。5+。? 5 5 5+。2+ + +1。: . . .+。5 5 5 5焊焊焊缝宽宽。? ? ?。? ? ?.5。+? ? ?.5。15 5 5 度度度3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3距距距离离?。25 5 52。?5 5 55。印印.。5 5 5 = = = = = = = = = = =注凡标有“”的地方表示破裂位置尺寸。表+蓄压器各位置晶粒 度焊焊 接 方 法法编号号主焊缝处处管咀氢原子

11、焊缝处处焊焊焊焊缝缝热影响区区母材材焊缝缝 热影响区区母材材? ? ? 51焊焊丝51 1 12级级2。?级级级级2级级2。?级级级级% % %5 &? 5 5 5 5 5+ + +2级级2。?级级级级2级级2。?级级级级埋埋 弧 焊焊.1 1 1?级级2级级级级2级级2。?级级级级焊焊丝 %一+, . . . . . . . . . . . . . . . . . . .+ + +?级级2级级一级级2级级2。?级级级级 % % %.?/&? :2555次寿命试验的要求而提前 破 坏,并且破坏的位置均在主焊缝沿大口盖颈部边缘。破坏前的寿命次数分 别是1 1 5 55次.一1=和2:1?5次.一

12、+=,经各种检查和试验未发现明显的冶金缺陷。据对蓄压器壁厚和焊缝尺寸的测量以及对断口状态的分析,认为埋弧焊焊接的蓄压器焊缝较宽,使焊缝距大口盖颈部台阶根部尺寸非常小约。一.5毫米=,从而焊缝过渡至口盖颈部产生急剧的过渡形式,应力非常集中,加之该部位系热影响区,晶粒度和组织较?焊又差,因而& 焊接法天津市焊接研 完所情报室二氧化碳气体保护焊是一种高效率焊接法,也是我国 目前正在大力推广的焊接新技术。但是,由于二氧化碳气体保护焊有种种缺点,因此,一种新的&焊 接法一一即活 性气体保护焊接法得到了人们的重视和 注意。&焊接法 和以氢气、二氧化碳 气和氧气等混合气体作为保护气体的焊接方法。&焊接法与

13、二氧化碳气体保护 焊接法相比,有如下优点.焊缝外形关观,质量高1电弧稳定性好+飞溅小,焊接速度高,?能进行薄板高速大电流焊接2焊接熔池小,能进行全位置焊接从总的成本看,&焊接法比?焊接法要低,这点实践已经得到了证实。由于有以上种种优点,& 焊 接 法应用日益普遍。国外一些工业发达的国家,设有专门为&法提供混合气体的工厂,有 专 用焊丝、焊接设备、气体馄合气的专门创造厂。& 焊接法在焊接技术中成 为一种新的领域。目前我 国在推广二氧化碳气体保护焊的同时,也正研究和应用&焊接法。遭多矛之川矛七布、七念亡几、老二勺之今之纬、之二宁色布、心月、今月、,今企几吧声公色几、之,矛台布、迁刁合 布、乡补杏习

14、心瞬布、之补迁布、心月、心笋补之片亡补屯绍卜德内、七令降低了疲劳强度而提前破坏。对另一蓄压.一1勺 壁厚变薄只有15 ?毫米 要 求应7+毫米=,更降低了疲劳强度,致使在1 1 。 。 。次就产生破裂。1?焊蓄压器.+管咀 氢原子 焊缝,试验至?+ . 5 5次时提前破 裂,据 对裂纹断口和壁厚测量,发现裂 纹是在焊缝边缘热影响区一显著凹坑内,且此处壁厚只有15 毫米,因此降低了疲劳强度而提前破坏。此凹坑系产生应力集 中的缺陷.交边。对?焊八王?& ()&?焊接 的蓄压器主焊缝 经试验未发生任何缺陷,据对壁厚和焊缝尺寸 的测量,?焊焊缝宽度软窄,热影响宽度小,晶粒度等极高,金属组织细密,因 为软埋弧焊具有较高的疲劳强度和长期使用的性能,寿命试验证实? 焊6%?(&()&?焊接的蓄压器主焊缝均可满足和超 过设计冶金和工艺的要求。说明? 焊在高强钢制造的典型重要件高压容器中应用是完 全可行的。+在今后 的生产中,应避免壁厚变薄,防止产生明显的焊接缺陷如氢原子焊缝的咬边=确保蓄压器的质量和 寿命。六、结论采用?焊6%?& ()&?焊 接由低合金高强钢+ ?/& () 一乙+?毫 米材料制成的球形蓄压器,当热处 理强度乙3., ?公 斤6毫 米1 ,乙7.587:5无裂纹时,性能高于埋 弧自 动焊%