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表72 铸造镁合金氩弧焊工艺参数
+ x5 Y3 ~4 e/ J$ H- d: A# ?1 u焊件厚度
' H) \# D0 l! r* `, O(mm) 焊接电流$ x- Z. g( D; J# x+ h N; H, D) O, p
(A) 钨极直径
3 W9 W0 |8 F6 C(mm) 喷嘴孔径
/ b7 c' }& e) s: o: d% [: g' ^(mm) 焊丝直径
; A3 x' i7 _9 O5 G* L2 [1 X(mm) Ar氩气流量5 e( v1 A3 t2 l z; |
(L/min) 氩气压力
0 E) M8 w( |# ?9 ?8 n (MPa) 缺陷深度4 e, n/ q( {# x# y) [6 l7 g; t
(mm) 焊接层数
1 m4 B5 s2 ~; e- [$ [ Q0 e! ?＜5 60～100 2～3 8～10 3～5 7～9 0.2～0.3 ≤5 1* B1 c0 v$ Y7 f+ |5 E8 E
5.1～10 90～130 3～4 8～10 3～5 7～9 0.2～0.3 ≤5
4 m4 s; j8 }) J3 k$ h5.1～10 1" }8 {( C0 C" I$ P0 m* f$ n
1～3
8 `. R9 e, M% s' A& `10.1～20 100～150 3～5 8～11 3～5 8～11 0.2～0.3 ≤5
2 ]( z5 R# y* v- T& u: `5.1～107 \9 e) ^2 `( l) r* s" u
10.1～20 1
, M1 R9 K9 T& J1～36 B/ C+ d2 O" S. l* w
2～5
/ G. M% ^7 S; x- j% c+ ^5 q20.1～30 120～180 4～6 9～13 5～6 10～13 0.2～0.3 ≤5, m7 c7 U8 E( e7 r
5.1～10& |" n' M1 p6 `! O8 q
10.1～20
) }5 O0 h+ z! ?* V20.1～30 1& [. n2 I( j& F9 ]; _: ?/ P' ?* S0 w
1～3
0 N8 j8 ?) d3 O7 \( P9 r2～5
0 J! N! K4 }( w- e, S3～86 ?$ e7 |8 o. L% J, P l
＞30.1 150～250 5～6 10～14 5～6 10～15 0.2～0.3 ≤5 G$ o$ b" _$ z) B: n/ b6 ~
5.1～100 w" f% x' d" Q" r& P2 Y4 Z! f0 f
10.1～203 ^1 I: Q( u5 s/ b/ A3 O/ S2 F
20.1～30
% R; f+ [+ Q% Q4 Q0 p＞30 11 e! q* ~7 q6 n. `0 _( C, A7 Z
1～3& O: f4 C/ S; ^) d
2～5# V6 J4 H' k0 M$ d! a
3～8
4 N1 q& R& z2 U) n6以上 c3 j" |* O4 n) k D
$ a1 G8 Z! N- P3 @ M& n
⑷施焊技术 板厚5mm以下时采用左焊法， 大于5mm时采用右焊法。 焊接水平位置对接焊缝时，焊枪轴线与已焊过的焊缝成70°～90°。焊枪与焊丝轴线所在的平面与焊件表面垂直，焊丝应贴近焊件表面送进，焊丝与焊件间的夹角为5°～15°。焊丝端部不得浸入熔池，防止在熔池内残留氧化膜，焊丝应作前后不大的往复运动，不作横向摆动，这样可借助于焊丝端头对熔池的搅拌作用，破坏熔池表面的氧化膜并便于控制熔池高度。; a" o4 ]0 {3 t
焊接时应尽量压低电弧（2mm左右），以充分发挥电弧的阴极破碎作用，并使熔池受到搅拌便于气体逸出熔池。焊接速度应尽可能地快些，以减少焊件过热，防止烧穿。
' W* h" V! M" w/ U' s5 k93 试述镁及镁合金气焊的焊接工艺。
# ]0 r4 N' V. ]# q$ P镁及镁合金的气焊主要用于铸件的焊补。
* j' ]" @' K% Q7 n$ F8 a⑴气焊熔剂 采用以氟化物为主的熔剂，其配方（质量分数）为：纯氟化锂365、纯氟化钙17%、纯氟化钡20%、纯氟化镁18%、纯氟化钠9%、水分不超过1%、杂质不超过1%。
+ L$ d" W4 a$ t4 L" i$ h! {+ g也可采用“CJ401”铝气焊熔剂，但对镁合金的腐蚀性较强，焊后应彻底清理、冲洗。; E- S* J* @: ^% d
⑵气焊的焊接工艺参数 镁合金气焊用焊接工艺参数见表73。6 ^9 q; d+ E* [% [0 j
表73 镁合金气焊焊接工艺参数
, H% u( T! S/ D+ S8 `( W& X; S焊件壁厚
) V% N- N5 L. ]9 _# ^; |7 b（mm） 焊距型号 焊丝尺寸（mm） 乙炔流量* m& b# E+ a, I
（L/h） 氧气压力) n. L: s# S6 s; ^; N1 m& c; a; |
（MPa）, D) Q/ o, C4 t0 R o, c$ F$ g% z
圆截面 方截面 4 T, L* @1 T% b1 r1 ~
3～5 L( a7 e# [$ x4 J5 k
5～10
3 ]4 _9 ~6 A7 Y/ n1 H. Q/ ^) [10～20 H01-6- E* l: x: E Z
H01-121 S' A ^4 X) O3 ?- ~5 n3 o3 `9 m
H01-12 ф5
1 z( M, K4 ]! I: L! Sф5～ф69 z; L) S, M/ w
ф8 4×4, I2 }, p0 q% o5 M
6×6" w+ c% o6 ^* W' u3 V
8×8 200～300
7 k' ?$ j+ U i5 f$ Y300～600; `3 Z- V4 B" L
600～1200 0.2～0.23$ F. Z# s* a$ z7 s
0.23～0.28$ u$ v1 ~% `" s5 c! B+ P9 h7 `
0.28～0.359 y$ `" Y' `: ^8 J) A; w2 m
⑶预热 预热温度为350～400℃，保温时间以铸件壁厚25mm为1h计算。
1 n, D% F, l" ~6 C K$ L6 r( f, u7 r⑷气焊火焰 采用中性焰的外焰进行焊接，不可将焰心接触熔化金属，焰心距离熔池为3～5mm。
! G$ _2 D4 F2 X2 G* L2 f⑸施焊技术 开始焊炬与铸件成70°～80°，以便迅速加热焊补处，至表面熔化后再填丝。焊池形成后，焊炬与铸件表面的倾角减小到30°～45°，焊丝倾斜至40～°45°，以减少火焰加热金属的热量，加速焊丝的熔化，增快焊接速度。焊接过程中，用焊丝不断搅拌熔池，破坏熔池表面的氧化膜，并将熔渣引出。焊接临近结束时，应加快焊速，并减小焊炬的倾斜角度。
1 B7 k$ U5 I7 Q. x9 F7 l) \) B f41 试述Ni9低温用钢的焊接工艺。
' @1 {3 a+ t' v. X0 `Ni9钢是低碳马氏体型低温用钢，其化学成分，见表23。! X" Y& ^1 o& z# a' }/ ?
表23 Ni9钢的化学成分（质量分数） （%）# G- g3 b4 P" y
温度等级(℃) C Ni Si Mn P S
, M- D& y/ `- v, C; @3 A9 X-196 ≤0.13 8.50～9.50 0.15～0.30 ≤0.90 ≤0.035 ≤0.04
8 X/ P7 D* X: o% r V3 w oNi9钢具有良好的低温韧性和焊接性，常用的焊接方法是手弧焊，其次是埋弧焊和钨极氩弧焊。
8 R' B' }8 U7 {3 Y* C. z: b5 u⑴焊接材料 Ni9低温钢常用的焊接材料有Ni的质量分数约60%以上的Inconel型、Ni的质量分数约40%的FeNi基型、Ni的质量分数为13%的奥氏体不锈钢型和Ni11%的铁素体型等，其中Ni基与Fe-Ni基的焊接材料低温韧性好，线膨胀系数与Ni9钢相近，但成本高、屈服点偏低。Ni的质量分数为13%-Cr16%型焊接材料的成本低、屈服点高，但低温韧性稍差，线膨胀系数与Ni9钢有很大差异。5 a* ?+ ?# c6 o/ m% d
Ni9钢手弧焊用焊接材料为Ni60Cr15Mo、Ni55Cr22Mo9、Ni67Cr16Mo3、Cr15Ni70Mn4Mo4Nb；埋弧焊用焊接材料为Ni67Cr16Mn3Ti、Ni58Cr22Mo9W；钨极氩弧焊用焊接材料为Ni11、Ni70Mo18CrW。* q0 n/ r6 i9 S
⑵焊接工艺 焊前一般不预热，当板厚超过50mm时可预热50℃，冷变形超过3%时应进行退火处理，退火 火为550～558℃。焊接线能量应控制在45kJ/cm以下，一般常用7～35kJ/cm。 e( U0 u9 V. i6 O
手弧焊时焊条直径不超过4mm。当采用有弧坑裂纹倾向的焊条焊接Ni9钢时，打底焊应采用穿透法焊接，把弧坑尽可能留在背面，以便清根时能把弧坑裂纹消除掉。
}. c# ?1 A; ?6 z" r8 l9 l埋弧焊时焊丝直径不超过3.2mm。
% ?' u+ }7 u' R/ o3 }+ ^: R42 试述0Cr21Ni6Mn9㈠超低温无磁钢的焊接工艺。
$ \/ z7 G. A) \; O/ _) u6 Q0Cr21Ni16Mn9N钢是奥氏体型超低温用钢，其化学成分，见表24。
g8 |' @5 k0 C4 s; y表24 0Cr21Ni16Mn9N钢的化学成分（质量分数） （%）
, w% c& Y$ G& H! z- G. k, bC Si Mn Ni Cr N S P
' g* v+ W Y' |% B, _( n* y≤0.08 ≤1.0 8.0～10.0 5.50～8.0 19.50～21.50 0.15～0.30 ≤0.03 ≤0.03
* q4 a3 Q( v* |3 w2 l4 A; j3 s. o1 M- [㈠此钢由中国科学院金属研究所研制成,目前尚未列入国标中。
8 A/ m/ ~1 G3 A2 k9 s" k0Cr21Ni16Mn9N钢焊接时的主要问题是防止出现热裂纹、降低低温韧性和预防碳化物析出。为此，焊缝中应有一定量的铁素体，以防产生热裂纹，但铁素体的存在又会使低温韧性变坏，磁性增高，目前使用的0Cr21Ni16Mn9N钢中，焊接时仅在熔合区出现少量铁素体，对低温韧性和磁性影响不大。
R6 ?' N# o( o; S$ S; q5 F0 B2 W0Cr21Ni16Mn9N钢在650～750℃回火时，或被加热到该温度范围的焊接热影响区会沿晶界析出大量碳化物Cr23C6，导致脆性，所以焊接时必须严格控制焊接线能量和层间温度，不能预热和后热，必要时还可采取强迫冷却的措施以防止析出碳化物。( Q! D' l1 P1 y3 q
目前，0Cr21Ni16Mn9N钢的焊接仅限于钨极氩弧焊和真空电子束焊，钨极氩弧焊时采用的填充焊丝化学成分，见表25。
. g7 L9 t) }4 O5 t# U0 T- Z表25 填充焊丝的化学成分（质量分数）（%）- O6 Q) y. j+ P6 W% W2 s& M
C Si Mn Ni Cr N S P
/ g3 Z \9 m5 L" c' F6 J! L7 S2 ~≤0.04 ≤0.05 8.0～10.0 13.0～16.0 19. 0～22.0 0.15～0.20 ≤0.02 ≤0.02; e9 Q6 c; F5 |4 A2 E
焊接根部第一层焊缝时，必须用氩气保护背面，层间温度要控制在100℃以下，背面只能用砂轮打磨清根，不能用碳弧气刨清根，以免渗碳。
% o2 j% S( [* U( O, u$ _43 试述15Mn26Al4超低温用钢的焊接工艺。
2 a6 O! _1 J# a- O0 @& I5 a15Mn26Al4钢是为了节约Ni、Cr而用Mn、Al代替的奥氏体超低温用钢，工作温度为-253℃，其化学成分见表26。
% p% M$ P: M- _/ P- C表26 15Mn26Al4钢的化学成分（质量分数）（%）/ V& F& n, n0 J6 W8 k. X
C Mn Al Si S P
3 s+ p. ?3 {$ c% S# K0.13～0.19 24.5～27.0 3.80～4.70 ≤0.6 ≤0.035 ≤0.0352 S6 {0 A3 b% |; C
焊接15Mn26Al4钢的主要问题是：! w) Y C; e5 o: R2 g2 B# X( h/ r) v
⑴铝的过渡系数低 铝是一种活泼元素，焊接时特别容易被烧损，过渡系数均小于50%，因此要适当提高焊接材料中铝的含量，但铝是铁素体形成元素，含量过高会出现奥氏体加铁素体的双相组织，给焊丝的冷、热加工带来极大的困难，通常用铬、钼来部分代替铝。( N+ [1 ~# Y0 i& X5 F
⑵焊缝中的气孔 铝的强烈还原作用增加了焊缝产生气孔的倾向。! ?7 {8 O, g2 K$ |! Z9 Z
⑶焊缝中的热裂纹 15Mn26Al4钢焊接时有一定的热裂倾向，在焊缝中有少量铁素体存在时，有助于消除热裂纹。/ ~% A6 e& O' M/ D" W7 M5 ^1 E
15Mn26Al4钢焊接时常用的焊接方法是手弧焊、钨极氩弧焊和埋弧焊，焊接材料见表27。# P/ f& k1 o: v8 e
表27 15Mn26Al4钢用焊接材料
* X1 M8 j, z0 p2 ]- k焊接2 g/ ^2 I: a# U" q: p
方法 焊接材料 化学成分（质量分数） （%）- `0 A; r. _0 u9 u3 h+ |4 M# v* @
C Si Mn S P Cr Mo Al Ni
6 ~3 @6 [6 G( ~/ b- V4 d& e手/ l: B0 Q2 F, [: b" ^1 }
弧
( \$ I+ a( T; X* ?焊 15Mn26Al3Cr
; ~5 g7 A% l, v2 l4 W7 ^15Mn26Al3Mo
7 k( |# R- n; D; aE2-26-21 0.13～0.19+ L: l, q- q" Y8 f
0 n9 Y& t( E8 p. L& P
0.13～0.19
8 c) X, ]& @6 m$ b' W5 D ( N. ~( O) J$ O, m1 Z, a
! q/ |$ g( t! V5 r: n4 t: l
≤0.20
, g9 U& t" L! ?2 e9 |& w& x ≤2.05 ^# v- z2 {& R( t4 Z( n
1 b" ?# m) A! k; R3 P" V 6 P: k1 V* E1 l" h' p" k4 u
≤2.02 l) b5 {- T* K* j' i/ H* R
4 d2 P9 ^& h0 W, S+ ~
- F7 G. ^4 C+ W3 e& Q$ V% t* T( o≤0.70 25.0～29.0
( P0 u, w" o) z$ ^ {' n
, G: a8 R& @% x `0 A& O+ \25.0～29.01 N, T7 d7 |; |- E( o
2 R R2 F$ ~ O
≤6.0 ≤0.022 ~1 a/ b* n+ E; F1 |# F
6 F$ R9 V' `% t" t! u2 ] . _$ V" w X3 O0 v A( M
≤0.02
& N6 f# @8 l" m# e0 I5 i: c a2 E4 c5 T5 K: U# a% i
4 ~6 u+ S5 ?' I3 i* u0 A≤0.025 ≤0.025! Y1 y$ h( [( g: o( _* @$ p. z" T
" o" ?! h/ d4 z4 I8 C1 M# ?2 e( G
$ j. B _' P4 E7 o% d≤0.025
5 J" r) V# K. I9 t, d0 B. d - p, u. a9 P |0 J
6 S4 V1 o( Y! ?, }≤0.030 1.50～2.503 r1 j7 O% V- T' f
2 i7 P/ S. C% [; P2 ]
__
' P' @- ~2 j6 B
3 z* ?. Z$ o2 F4 K . a ~# h. z+ g( l& U0 {1 G( g
24.0～28.0 —
8 U- R T6 p6 B9 p) A0 F) M & h1 r7 l& {6 T% I. W% |7 h1 y% F) S" T
9 w, J" h3 H& M1 B1.0～2.0/ n: e/ a* F: I, k8 ?
" f1 ]( V7 w1 Z$ F6 P— 2.5～3.5
o; M- E8 a: Z9 {2 B& j
% Z' n6 \1 s4 @6 Q( ?/ i8 G ( h. H* P; U+ N# {( H
2.5～3.5) B# D5 a3 D8 b! r3 D9 d2 e1 H; B
7 O& C3 ^+ M( ?$ A' [__
! |2 Q( Y/ e" [ __
) @8 W$ }% ]* G" b+ b5 q y1 [& d- V1 }; M1 R, I+ V
q) n5 E- T. l: |5 ~( _: e1 h__
2 i2 F' U U4 L# ~7 V' `
' O* l: c. h0 m9 f
1 @( `8 F0 v2 \+ u3 Z# ?17.0～21.02 @" c- d7 Q/ B
钨极氩弧焊 15Mn26Al4 0.13～0.19 ≤0.6 24.5～27.0 ≤0.02 ≤0.025 — — 3.8～4.7 —9 T: W% w- n/ V& V
埋
. ?/ P/ V) U3 Q" E) w: l5 t6 h6 k$ }弧 R+ {. D3 y1 J: L
焊 焊丝12Mn27Al6 ≤0.15 ≤0.6 26.0～28.5 ≤0.03 ≤0.03 — — — —0 H9 F- c J# E# N/ v; F2 n; Y) Y
焊剂（%） Ca09～15, CaF245～55, Al2O320～28, ZrO22～48 Z3 e3 J# D; z H5 e+ |, K% K
SiO2≤5, Mn1～2, S≤0.02, P≤0.05$ x5 v5 e, ]6 w- g
焊接工艺参数：$ ^ w) V5 b' I. ]4 U: Z% J5 [+ d
手弧焊焊条ф4.0mmI120mm～140A；ф3.2mmI80mm～110A
' b8 [& U( A& P1 |- h7 b, p埋弧焊焊丝ф4.0mmI450mm～550A；U32～35V，u28～35m/h; P0 W. L3 W2 t" ]! Y* \
44 试述Ni18马氏体时效钢的焊接工艺。
: x1 Z: B9 E3 T' zNi18是马氏体时效超高强钢，当含镍量大于6%时，高温奥氏体冷却至室温时将转变为马氏体组织，再加热至500℃，该马氏体组织仍保持稳定，因此有可能进行时效强化。Ni18马氏体时效钢的优异性能是具有高的屈服点和断裂韧性以及良好的工艺性能，其化学成分，见表28。
* I8 I+ Z9 t( ]5 x: n3 M表28 Ni18钢的化学成分（质量分数） （%）
$ k+ ]' X. D: S* Z2 gC Ni Mn Si Co Mo Ti Al S P5 E6 i1 S& t% Y& l3 v* O
0.01～0.027 17.33～18.23 0.034～0.05 ＜0.05 7.56～8.11 4.73～5.10 0.45～0.55 0.045～0.14 0.005～0.008 0.005～0.007
! L- J; w% Y1 A/ \4 f( L焊接Ni18钢的主要问题是：
7 s9 Q, O5 D" h7 V& }' m! P⑴焊接热影响区的软化 Ni18钢焊接热影响区被加热到800℃以上的区段，完全转变为奥氏体，冷却时转变为粗大的马氏体，性软、硬度低，需经再时效后，才能恢复其硬度。
/ t' u( U' D8 _⑵焊缝金属的强度和韧性下降 焊缝中的钛、钼会引起严重偏析，形成逆转奥氏体，使焊缝金属的强度和韧性均下降。4 E. e/ }3 f& u) k( p
⑶热裂纹倾向 由于钢中含锰量少，对硫很敏感，因此焊缝有一定的热裂倾向。钛的硫化物TiS在焊接加热时被液化，冷却过程中在热影响区会形成液化裂纹。' y) p' _; g% t0 R# C' v* @
⑷应力腐蚀 Ni18钢在1180～1380℃时会产生一种虽不影响韧性，但对应力腐蚀非常敏感的热脆性。+ Z# H& o1 \6 c$ ]5 }7 i
Ni18钢焊接用的焊丝化学成分，见表29。$ @: A+ u i) P8 w9 ?/ T3 c
表29 Ni18钢焊接用焊丝的化学成分（质量分数） （%）
" X w3 Y% x: C. x- e; Y1 F6 h焊接层次 Ti Mo Co Al C Si Mn Ni P S N
) _# {- j- w( k4 P打底层& x8 ]. s' U7 m$ b! g5 {: W( k
填充层 0.38. W i: b1 l! l" A/ g9 A- W- }+ k7 T
0.30 4.87* o k. u6 ?. N# J
4.50 8.08 i5 ^. m; u8 _$ I h' b
8.06 ＜0.02
1 w, z8 N& o" q* B0.11 0.014
4 X5 E6 Y0 r/ a/ c, g0.01 ＜0.051 `' Q4 f- ?4 m
＜0.05 痕迹
6 [1 O2 }) j8 W0.05 18.128 x7 W( Q. ]& d
17.04 ＜0.005
/ L1 ~7 h4 q( X o9 J" ^＜0.005 0.0015 Q t5 F' Q' f7 N' [% B+ b
0.006 0.00664 S0 u6 _ Z3 r7 E6 ]
＜0.005
( i" i( ]: I) B7 u) z; F由于奥氏体向马氏体转变时的温度为155～100℃，所以焊接Ni18时效钢时不应预热，层间温度也应控制在100℃以下，常用的焊接方法有钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊和埋弧焊，其中以钨极氩弧焊用得最多。 |
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发表于 2011-4-27 17:14:18