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2024WELDOX900钢的焊接工艺设计毕业设计

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WELDOX900钢的焊接工艺设计毕业设计

  焊接技术及自动化专业毕业设计

  李家旭

  一.前言

  weldox系列钢板是瑞典ssab钢铁公司开发生产的超高强度钢,集高强度与可焊性、长寿命于一身,在国内得到了较快的发展应用. 主要应用范围:压力钢管、采矿设备、矿用自卸车体和汽车起重机、帆船龙骨、大的拱梁、斗铲的顶边的框架和主要的高韧性部件等领域。产品改造后工作出色,重量的减轻减少了产品的总重量,从而减少了设备的维修费用和维修的时间,因此提高了生产率。焊接是影响低合金调质高强钢应用至关重要的因素,本课题就是针对于高强钢weldox900钢进行焊接工艺设计。

  二.weldox900钢的性能及应用概述

  1.weldox900钢的化学成分(见表1)

  表1 材料的化学成分(质量分数)(%)

  化学成分csimnpscr0nimocutin质量分数0.170.211.390.0090.0010.230.050.4960.010.040.003 

  于其合金元素总含量低于5%,weldox为低合金高强钢。

  2.weldox900钢的力学性能

  weldox900钢的抗拉强度≥1015mpa,屈服强度≥940mpa,断后伸长率≥13%。

  3.weldox900钢的焊接性能

  weldox900钢的合金含量低,碳当量低,从而可用任何普通的电弧焊方法,就可将其焊在普通结构钢板上。在焊接时,我们所要求的目标是在焊接接头处获得较好的强度和良好的韧性。根据国际焊接学会推荐的碳当量公式 ce(iiw)=c+mn/6+(cu+ni)/15+(cr+mo+v)/5(质量分数)(%),我们可以知道,随着碳当量的增加,钢材的焊接性回变差,当ce值大于0.4%~0.6%时,冷裂纹的敏感性将增大,焊接时需采取预热施焊后保温缓冷,并进行消除应力热处理。考虑到产品的结构特点和生产实际情况,我们采用焊条电弧焊打底,药芯焊丝 co2焊盖面。与焊条电弧焊相比,药芯焊丝 co2焊具有电弧的热输入集中、焊接电 流密度大、焊接热变形小、生产效率高及焊缝成形好等明显优势。

  4. weldox900钢的用途

  weldox900钢产品改造后工作出色,重量的减轻减少了产品的总重量,从而减少了设备的维修费用和维修的时间。主要应用于矿山机械、桥梁、铁路、汽车起重机等重载领域,如压力钢管、采矿设备、矿用自卸车体和汽车起重机、帆船龙骨、大的拱梁、斗铲的顶边的框架和主要的高韧性部件等领域。

  三.weldox900钢焊接试验及试验方法

  1.碳当量法

  根据国际焊学会(iiw)推荐的碳当量公式:

  ce(iiw)=c+mn/6+(cu+ni)/15+(cr+mo+v)/5(质量分数)(%)

  我们可以了解到weldox900的ce=0.554%,当碳当量大于0.45%时,则热影响区热影响区粹硬倾向性大,焊接时易产生冷裂纹。因此在焊接之前应采取预热措施,焊后保温缓冷,并进行消除应力热处理。

  2.t形接头抗裂性试验

  (1)试件及试验参数

  参照gb/t4675,1-1984《斜y坡口焊接裂纹试验方法》自行设计了t形接头试件进行裂纹敏感性试验。15mm厚weldox900钢板抗冷裂试验件组合形状及尺寸,腹板两侧各75mm长,加工成k形60°破口,中间100mm长加工60°斜y形坡口。翼板与腹板间隙为2mm,用方形拘束快固定,焊接方法为mag焊,焊接工艺见表2,保护气体为80%ar+20co2,试验环境温度25℃,相对湿度为65%。

  表2焊缝焊接工艺参数含

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