石油管道的焊接技术.docVIP

目 录 绪 论 1 第一章 材料的性能及要求 2 1.1 16MnR的化学成分和力学性能 2 1.2 16MnR的焊接性 2 1.3 16MnR焊接时存在的主要问题 2 第二章 管道焊接技术发展概况及现状 5 2.1管道工程的发展 5 2.2 管道的焊接技术 5 2.3 承压管道的焊接 6 2.4 焊接工艺 7 2.5结语 9 第三章 工艺措施 10 3.1 坡口的制备 10 3.2 TIG打底焊 13 3.3 手弧焊盖面焊 17 第四章 焊接试验 18 4.1试件的制备 18 4.2焊前准备 18 4.3焊接规范 18 4.4焊接操作 19 4.5试验分析 19 结论 27 致谢 28 参考文献 29 绪 论 焊接技术是现代化工业高质量,高效率制造技术中一种不可少的加工工艺.大多数发达国家利用焊接加工的钢材量已超过钢材产量的一半.同时,焊接也是管道工程中最主要,而且是应用最广的连接施工工艺. 目前，我国焊接技术与工业发达国家相比还相当的落后，主要原因是我国在焊接基础理论及焊接工艺设计、焊接标准化、焊接制造技术及设备等方面与工业发达的国家尚有相当大的差距，导致我国焊接件在寿命、使用性能、生产周期等方面与工业发达国家的焊接件相比差距相当大。 国外如欧美、日本等发达国家早在20世纪80年代便在石油、化工、造船、建筑、电力、汽车、机械等行业采用数字控制的小车式自动气保焊机，代替人工进行焊接生产。近年来，国内几家企业开发了几种类似的自动焊接小车，但在结构和功能上均属低端产品，在数字控制、焊接参数预置和专家系统自动调用等方面均为空白。 现代焊接技术自诞生以来一直受到诸学科必威体育精装版发展的直接影响与引导，众所周知受材料，信息学科新技术的影响，不仅导致了数十种焊接新工艺的问世，而且也使得焊接工艺操作正经历着手工焊到自动焊，自动化，智能化的过渡，这已成为公认的发展趋势。 在今天焊接作为一种传统技术又面临着21世纪的挑战。一方面，材料作为21世纪的支柱已显示出几个方面的变化趋势，即从黑色金属向有色金属变化；从金属材料向非金属材料变化，从结构材料向功能材料变化，从多维材料向低维材料变化；从单一材料向复合材料变化，新材料连接必然要对焊接技术提出更高的要求。另一方面，先进制造技术的蓬勃发展，正从住处化，集成化，等几个方面对焊接技术的发展提出了越来越高的要求。突出“高”“新”以此来迎接21世纪新技术的挑战。 我国管道工程焊接技术发展是很快的，但是存在的问题也不容易忽视，特别是由于多种条件的限制，信息泻后、人才缺乏是困扰焊接技术提高和发展的重要因素。另一方面,工业的发展也对焊接发展提出了高要求..但是随着科学技术的发展,焊接技术也会有更好的发展,并能用之于我国的现.代化建设。 第一章 材料的性能及要求 1.1 16MnR的化学成分和力学性能 表1-1 16MnR 的化学成分（％） 钢号 品种 C Mn Si S P 16MnR 钢板 0.12~0.20 1.20~1.60 0.20~0.65 S≤0.045 P≤0.045 表1-2 16MnR 的力学性能 钢号 力学性能 屈服强度抗拉强度伸长率MPa kg/mm2 MPa kg/mm2 min 16MnR 345 35 510-600 51.60 22 1.2 16MnR的焊接性 16MnR钢的焊接 16Mn钢具有良好的综合加工工艺性能，经气割或碳弧气刨的坡口边缘1mm内出现淬硬，但淬硬层在焊接时可以完全溶掉。 16Mn 钢的碳当量一般为0.35%~0.41%，其淬硬倾向和裂纹倾向比一般低碳钢梢大。在低温环境或厚度大刚性结构焊接时，应采用梢强的焊接工艺及较小焊接速度、注意满弧坑，并适当预热。 16MnR属于Q345MPa级高强钢。板厚30mm以下，可不必预热，焊后不作热处理。但大于30~50mm时，采用手工电弧焊焊接时应适当预热，预热100~150℃以上，埋弧焊板厚超过50mm，焊接区应预热100℃以上。 1.3 16MnR焊接时存在的主要问题 1. 热裂纹 钢的热裂纹与杂质元素S直接有关，而C、Si、Ni元素能促进S的有害作用。CSI可降低S在固溶体中的溶解度，促使S产生偏析。NI的有害作用主要是与S形成熔点更低的硫化物及其共晶体。 正常情况下，热轧及正火钢的含碳量都较低，含MN量较高，焊缝中不会出现热烈纹。当材料含碳超过0.12%，含S、P量较高或因偏析使局部C、S含量较高时，就可能出现热烈纹。此时应采用低碳、低硫或高锰焊接材料，以将焊缝金属含碳量限制在0.12%以内，S、P含量限制在0.025%以下。 热影响区液化裂纹 液化裂纹是在靠近熔合线处，沿着过热奥氏体晶界形成的一种晶间微裂纹。裂纹小到只在一个或几个晶粒范围内，因此只在金相磨片后显微观察时才能发现。液化裂纹与沿着奥氏