试件下料根据实际板厚可选用火焰切割下料,或采用手工锯割等方法。下料时需要留出20毫米的修边余量。下料完成后用刨边机或者坡口加工机对每条边就行加工,具体尺寸参照第2点要求。 (四)焊接设备及工艺装备的准备
焊接工艺评定所用的焊接设备应与结构施焊时所用的焊接设备相同。要求焊机性能稳定,调节灵活。焊机上应装有准确的电流表、电压表、焊接速度表、气体压力表和流量计等。
选择或制备合适的焊接工艺装备,使试件可以方便的固定焊接,并且有利于保证试件的焊接质量。
本次评定采用的TIG焊焊机型号为:WSM-63手工钨极氩弧焊机。 (五)焊工准备
焊接工艺评定应由本单位技术熟练的焊工施焊,且应按照所编制的焊接工艺指导书进行施焊。 (六)试件的焊接
焊接工艺评定试件的焊接时关键环节。除要求焊工认真操作外,还应有专人做好记录。记录的主要内容那个有:试件名称编号、接头形式、焊接位置、焊接电流、电弧电压、焊接速度或一根焊条所焊焊缝长度与焊接时间等。实焊记录应事先准备好记录卡。试件焊接完成之后即可交给力学性能与焊缝质量检测部门进行各有关项目的检测。
1.焊前准备
(1)清除油污和灰尘
常用汽油、丙酮等有机溶剂清洗焊件与焊丝表面。也可按焊接生产说明书规定的其它方法进行。
(2)清除氧化膜
1Cr18Ni9Ti是不锈钢,采用砂带磨或抛光发清理氧化膜,将焊接接头两侧30~50mm宽度内的氧化膜清理干净。
2.焊接工艺参数 焊接方法:手工钨极氩弧
具体的焊接工艺参数根据板厚决定:
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表4
板厚/mm 坡口形式 焊接位置 焊道层数 焊接电流/A 1 I形 平 立 2.4 I形 平 立 3.2 I形 平 立 4 I形 平 立 6 Y形 平 立 钨极直径/mm 1.6 1.6 2.4 2.4 2.4
(七)焊接工艺评定试件的性能检测 1.外观检查,金相检验(宏观、微观)
①检验不得有裂纹。
②项检验焊缝根部应焊透,焊缝和热影响区不得有裂纹、未熔合;角焊缝两焊脚之差不宜大于3mm。
③用线切割机将奥氏体钢母材和焊接热影响区切下厚0.5mm的薄片.对焊接区薄片用王水溶液侵蚀,显示出熔合区将薄片在砂纸上磨至50μ,再用离子减薄仪在氩气介质中减薄至30μ.从薄片试样上截下Φ=3mm的圆片,即可进行透射电
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焊接速度(mm·min-1) 100 ~120 80 ~100 100 ~120 80 ~100 100 ~120 80 ~100 1 1 1 50~80 50~80 80~120 80~120 2 105~150 2 150~200 100~150 80~120 3 2 氩气流量/(L·min-1) 4~6 6~10 6~10 6~10 6~10 180~230 150~200 100~150 80~120 焊丝型号 焊丝直径/mm H0Cr21Ni10Ti H0Cr21Ni10Ti H0Cr21Ni10Ti H0Cr21Ni10Ti H0Cr21Ni10Ti 1 1~2 2~3.2 3.2~4 3.2~4 镜观察分析。
取焊接区金相试样在管式电炉中加热至750℃保温24h,随炉冷却,取出后在苛性赤血盐溶液中煮沸24分钟,然后在金相显微镜下观察σ相析出程度. 2.力学性能试验
(1)力学性能试验项目和取样数量
表5
试验项目和取样数量 试件母材的厚度T T<1.5 1.5≤T<10 10≤T<20 T≥20 拉伸试验 拉伸 2 2 2 2 面弯 2 2 2 _ 弯曲试验 背弯 2 2 2 _ 侧弯 _ _ c 4 冲击试验 焊缝去 _ 3 3 3 热影响区 _ 3 3 3 a一根管接头全截面试样可以代替两个板试样。 b当试件焊缝两侧的母材之间或焊缝金属和母材之间的弯曲性能有显著差别时,可改用纵向弯曲试验代替横向弯曲试验,纵向弯曲时只取面弯和背弯试样各两个。 C可以用4个横向侧弯试样代替两个面弯和两个背弯试样。 d当焊缝两侧母材钢号不同时,每侧热影响区都应取3个冲击试样。 e当无法制备5mm×10mm×55mm小尺寸冲击试样是,免做冲击试验。 (2)力学性能试验的取样要求:
a取样时,一般采用冷加工方法,当采用热加工方法取样时,则应去除热影响区。
b试件允许避开缺陷制取试样,取样位置按规定。 c试样去除焊缝余高前允许对试样进行冷校平。 (3)取样
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图6 a不取侧弯试样时 b取侧弯试样时 c取纵向弯曲试样时 (4)拉伸试验 ① 试样和加工要求
a 试样的焊缝余高应以机械方法去除,使之与母材齐平。试样厚度应等于或接近试件母材厚度 T。
b 厚度小于或等于 30mm 的试件,采用全厚度试样进行试验。
c 当试验机受能力限制不能进行全厚度的拉伸试验时,则可将试件在厚度方向上均匀分层取样,等分后制取试样厚度应接近试验机所能试验的最大厚度。等分后的两片或多片试样试验代替一个全厚度试样的试验。 ②试样形式
紧凑型板接头带肩板形试样(见图 7)适用于所有厚度板状的对接焊缝试件。
图7 紧凑型板接头带肩板形拉伸试样
S——试样厚度,mm;
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W——试样受拉伸平行侧弯宽度,大于或等于25mm;
hk——焊缝最大宽度,mm;
h——夹持部分长度,根据试验机夹具而定,mm。
③指标
拉强度应不低于母材标准规定值的下限值。 (4)弯曲试验 ①试样加工要求
试样的焊缝余高应采用机械方法去除,面弯、背弯试样的拉伸表面应加工齐平,试样受拉伸表面不得有划痕和损伤。 ②试样形式 a 横向侧弯试样。
图8 横向侧弯试样
a B——试板宽度(此时为试件厚度方向),mm。 b l=D+105,最小为150mm。 b 面弯和背弯试样。
试件厚度 T 为 10~38mm ,试样宽度等于试件厚度。
图9 焊接接头横向背弯试样形状尺寸
l≥150mm,B=38mm,S=T(最大10mm),圆角R=3mm。
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