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1、河南机电高等专科学校毕业论文河南机电高等专科学校毕业设计论文设计题目：奥氏体不锈钢低温换热器的焊接工艺系 部 材料工程系 专 业 焊接技术及自动化班 级 焊接 063 学生姓名 李 殿 永 学 号 061303325 指导教师 崔 国 明 2009年 5 月 16日目 录1 绪论12 低温高压容器介绍及焊接特点和方法32.1 前言32.2 低温绝热压力容器特点及接头的质量要求32.2.1 低温绝热压力容器的使用特点32.2.2 内胆主体焊接接头的质量要求32.3 试验准备42.4 埋弧焊工艺试验52.4.1 确定试验方案52.4.2 选择焊接材料52.4.3 工艺参数试验62.5 试验结果分析
2、83 0Cr18Ni9 的化学成分焊接性93.1腐蚀93.1.1焊接接头中的晶间腐蚀93.1.2 焊接接头的刀口腐蚀93.1.3应力腐蚀开裂问题103.2焊接接头的裂纹问题103.2.1 结晶裂纹113.2.2 液化裂纹113.3 铁素体含量的控制问题114 高压低温容器焊接方法及焊接工艺分析134.1 焊条电弧焊134.1.1焊条电弧焊原理、特点及应用134.1.2 焊条电弧焊工艺分析134.1.3焊接154.1.4焊条电弧焊焊接时容易出现的问题及防止154.2 埋弧焊164.2.1 埋弧焊的原理及特点164.2.2 焊接工艺分析175 高压低温容器焊接时容易出现的问题及防止措施205.1
3、焊接裂纹205.1.1 焊接热裂纹205.1.2 焊接结晶裂纹215.2 气孔225.3 咬边235.4 未熔合235.5 未焊透235.6 组装误差变形235.7 焊接变形246 制定焊接工艺及填写焊接工艺卡片256.1 编制焊接工艺256.1.1 接头与坡口的设计256.1.2 坡口制备256.1.4 焊材的选用266.1.5 焊接工艺参数266.1.6 焊接顺序266.1.7 焊前预热和焊后热出理266.1.8 焊后检验268 结论32致谢33参考文献34附录：焊接工艺卡河南机电高等专科学校毕业设计（论文）评语学生姓名：李殿永 班级: 焊接063班 学号：061303325题 目：奥氏体
4、不锈钢低温换热器的焊接工艺综合成绩： 指导者评语： 指导者(签字)： 年 月 日毕业设计（论文）评语评阅者评语： 评阅者(签字)： 年 月 日答辩委员会（小组）评语： 答辩委员会（小组）负责人(签字)： 年 月 日 河南机电高等专科学校毕业设计（论文）任务书系 部： 材料工程系 专 业： 焊接技术及自动化 学生姓名: 李殿永 学 号: 061303325 论文题目: 奥氏体不锈钢低温换热器的焊接工艺 起迄日期: 2009年3月16日2009年5月20日 指导教师: 崔国明 发任务书日期: 2009 年 3 月16日毕 业 设 计（论 文）任 务 书1本毕业设计（论文）课题来源及应达到的目的：课
5、题来源和应达到的目的： 本课题源于0Cr18Ni9钢高压低温压力容器的焊接工艺研究，要求学生通过查阅文献资料并结合自己专业理论知识，了解低温高压容器的使用特点及焊接接头的力学性能要求，介绍低温性能测试实验方法，拟定焊接工艺，选择焊接材料和焊接方法，确定的焊接工艺参数，保证获得合格的焊接接头。2本毕业设计（论文）课题任务的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：母材：0Cr18Ni9 板厚：10mm内容及要求：1.综述低温高压容器的使用性能要求，介绍其焊接特点以及焊接方法（2周）2. 0Cr18Ni9不锈钢的焊接性分析（1周）3.高压低温容器的焊接性能要求及其焊接工艺评定试验方法（1周
6、）4.制定焊接工艺评定（2周）5.进行焊接工（1周）6.得出结论，撰写毕业论文。（2周） 所在专业审查意见：负责人： 年 月 日系部意见：系领导： 年 月 日 奥氏体不锈钢低温换热器的焊接工艺 摘 要通过对大厚度0Cr18Ni9压力容器高强钢的焊接性分析对比选择焊接材料，确定了焊接方法、焊接参数，制定了焊接工艺卡，并做了相应的焊接性试验，分析了试验结果。 首先根据焊接母材的化学成分与力学性能的分析，在焊接应力与变形的条件下可能产生的各种裂纹，分析了其影响因素，然后根据产生裂纹的原因，在焊接时的选择坡口、焊接结构的设计和焊接工艺的编制采取相应的对策。本设计运用不锈钢焊接的基础知识，制定了0Cr1
7、8Ni9钢制造大型压力容器的焊接工艺，从而获得合格的焊接接头，完成焊接工艺评定后成功地应用于生产实践。关键词：0Cr18Ni9钢、焊接工艺、焊接参数、低温压力容器Austenitic stainless steel heat exchanger low temperature welding processAbstract Acrossing0Cr18Ni9 large thickness of high strength steel pressure vessel welding selection of analysis and comparison of welding material
8、s, to determine the welding method, welding parameters, welding technology developed card, and make the corresponding welding test, analysis of test results.According to the first base metal welding the chemical composition and mechanical properties of the welding stress and deformation possible und
9、er the conditions of the various cracks, analysis of its impact factor, then the reasons for the crack in the welding when the choice of groove, Welding design and structure of the welding process of preparation to take corresponding countermeasures. The design of the use of dissimilar steel welding
10、 basic knowledge, developed a large-scale manufacture of high strength steel 13MnNiMoNbR pressure vessel welding process to obtain qualified welded joints, welding procedure qualification completed successfully applied to production practice.Key words: 0Cr18Ni9 steel, welding process ,welding parame
11、ters , pressure vessels1 绪论焊接技术自20世纪初期以后，几十年来获得迅猛发展，目前焊接结构已经基本上取代了铆接结构，并部分代替铸造和锻造结构。焊接结构的用材量占钢产量的近50，已广泛地应用于航空、航天、原子能、化工、造船、海洋工程、电子技术、建筑、机械制造等工业部门。随着现代工业的发展和科学技术的进步，对焊接构件的性能提出了更高、更苛刻的要求，除需满足通常的力学性能外，还要满足如耐磨性、高温强度、耐腐蚀性、低温韧性、导电性、导热性等多方面的性能要求。在这种情况下，任何一种金属材料都不可能完全满足整体焊接结构的使用要求，即使可能有某种金属材料相对比较理想一些，也常常由于
12、十分稀缺、价格昂贵，而不能在工程中实际应用，而不锈钢的应用可以最大限度的满足要求，为其工业应用奠定了基础。 所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化
13、学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素，当钢中含铬量达到1.2左右时，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄的氧化膜（ 自钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外，常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。不锈钢通常按基体组织分为：1、铁素体不锈钢。含铬1230。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高 ， 耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。2、奥氏体不锈钢。含铬大于18，还含有 8左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。3、奥氏体 - 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。4、马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。在高压容器、锅炉中，不锈钢焊接构件得到越来越广泛的应用，它不但能满足不同工作条件对材质的要求，而且通过焊接的方
