开题报告奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊的焊接工艺评定.doc

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1、南 昌 工 程 学 院 10 级毕业（设计）论文开题报告机械与电气工程 系（院） 材料成型及控制工程 专业 题 目 奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊的焊接工艺评定 学 生 姓 名 毛 小 辉 班 级 10材料成型及控制工程 学 号 2010100284 指 导 教 师 张 丽 玲 日 期 2014 年 3 月 8 日南 昌 工 程 学 院 教 务 处 订 制题目：奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊的焊接工艺评定一、选题的依据及课题的意义依据：近年来,随着材料科学的不断发展，钢逐渐成为我们现代社会不可缺少的一种材料，它可以作为一个国家工业水平的标志。一个国家的化水平越高，它需要的钢也更多。不锈钢一般含铬大于1

2、8，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。它作为钢中重要的的一种以它具有特殊的使用性能、力学性能和焊接性能被广泛的应用于各行各业，为发展现代工业的发展和科技进步奠定了重要的物质基础。而奥氏体不锈钢作为不锈钢非常重要的一种，开发和使用好对我国的工业化来说越来越重要了。随着社会主义现代化的不断发展和人们对更高品质生活的追求，不锈钢及其相关技术科学将得到不断地发展和完善。如今世界上大多数钢连接都是用焊接方法来完成的，而我们日常生活中，焊条电弧焊是是材料连接中不可缺少的一部分。目前我国用的越来越多的钢就是奥氏体不锈钢，所以针对这种材料的焊接的研究越来越迫在眉睫。我的论文

3、将通过用焊条电弧焊的方法来研究奥氏体不锈钢的焊接。焊接方法很多，埋弧焊，二氧化碳保护焊等，采用焊条电弧焊是由于其操作灵活，方便，成本低，因而成为广泛应用于奥氏体不锈钢的生产、连接过程中。意义：奥氏体不锈钢是一种非常重要的工程材料，被广泛应用到各种工业中，通过对其焊接课题的研究能够将其日益突显的焊接问题进行归纳整理。另外，对奥氏体不锈钢的得焊接技术进行更深一步的探索。还可以通过对造成焊接缺陷原因的分析，逐步改善和提高奥氏体不锈钢的焊接质量。奥氏体不锈钢的焊接质量受到焊接设备、材料、工艺流程以及技术操作水平等各个方面的影响，通过对这些影响的分析研究，就可以把奥氏体不锈钢的焊接技术进一步的提高和完善

4、，能够对出现的问题进行及时的解决，将大幅度减少产品的成本。二、研究概况及发展趋势综述全 全球不锈钢产业发展数百年，百年来，全球不锈钢产业的发展经历了这样几个阶段：1，1912年左右，英、美、德等国近乎同时研制成功马氏体、铁素体和奥氏体不锈钢。历经大约40年发展，1950年代初，全球不锈钢产量约100万吨。2，1950年代初，美国不锈钢产业率先实 现民用化，不锈钢产量逐步实现加速度式的发展，又经过大约40年发展，到1990年，全球不 锈钢产量突破1000万吨。3，1990年代以来，不锈钢产业发展突破欧美日本等传统市场，开始 向更广阔的新兴市场发展，经过10多年的发展，到2002年，全球不锈钢产量

5、突破2000万吨。4，进入新世纪以来，全球不锈钢产业进一步加速发展，仅仅过去8年，截止2010年，全球不锈钢 产量已经突破3000万吨，达到创纪录的3200万吨。特别值得提出的是，在美国金融危机前的 2006年，也就是全球不锈钢产量突破2000万吨之后仅仅4年，就曾经达到2800多万吨。1990年 以来，全球不锈钢产量年均增长率达到6%。奥氏体不锈钢1913年在德国问世，在不锈钢中一直扮演着最重要的角色，其生产量和使用量约占不锈钢总产量及用量的70%。钢号也最多，当今我国常用奥氏体不锈钢的牌号就有40多个。现在的奥氏体不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量，并加入Mo

6、、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。当前主要集中在以下几方面的重要发展： 加Mo改善点蚀和耐缝隙腐蚀； 降C或加Ti、Nb，减少晶间腐蚀倾向； 加Ni和Cr改善高温抗氧化性和强度； 加Ni改善抗应力腐蚀性能.； 加S、Se改善切削性和构件表面精度。作为极具潜力的工程材料，它今后的发展方向有：1、钢种极低碳化(碳0.02%)和高纯化(作为杂质元素硫、磷、硅、锰等含量极低)。2、特殊用途钢种开发。如热海水用高钼钢、高耐蚀高强度的高氮钢、不锈钢功能材料等。3、新工艺开发，多研究出复合材料、非晶体的奥氏体不锈钢。 焊接技术是现代工业生产中不可缺少的先进制造技术。随着科学技术的发

7、展，焊接技术越来越受到各行各业的密切关注，并广泛应用于机械、冶金、建筑、桥梁、船舶、汽车、电力、电子、锅炉和压力容器、航空航天、军工和军事装备等产业部门。特别是焊条电弧焊技术，由于使用上非常灵活，无论是在焊接车间内，还是在野外施工现场，应用都非常普遍。对于焊条电弧焊，目前主要对焊接电弧、焊条、焊丝以及焊接材料的研究，选出最适合实验的材料和工艺。虽然我国在焊接材料的研究和生产上：取得了大的进步，然而，我国焊接材料生产在质量和品种方面仍面临着严峻的形势。目前，我国焊接材料仍以焊条为主体，焊条生产总量约占焊接材料总量的80。焊丝只占19左右。为了大力改善这种局面，发展实芯焊丝和药芯焊丝是焊接材料的一

8、个重要的发展方向。 焊接技术的发展趋势： 1、提高焊接生产率是推动焊接技术发展的重要驱动力2、提高准备车间的机械化，自动化水平是当前世界先进工业国家的重点发展方向。3、焊接过程自动化，智能化是提高焊接质量稳定性，解决恶劣劳动条件的重要方向。4、新兴工业的发展不断推动焊接技术的前进。5、热源的研究与开发是推动焊接工艺发展的根本动力。6、节能技术是普遍关注的问题。三、研究内容及实验方案研究内容： 1） 奥氏体不锈钢性能 2） 0Cr18Ni9焊条焊接性分析3） 电弧焊工艺分析和设计4） 完成焊接试验 5） 焊后检验及分析 实验方案： 1）分析奥氏体不锈钢的分类(按元素含量) 2) 研究奥氏体不锈钢

9、的性能(使用性能、力学性能、焊接性能等) 3）探索奥氏体不锈钢在焊接时的主要问题（各种形式的腐蚀、焊接热裂纹等）及其原因分析。 4）确定在焊接过程中针对各种缺陷的应对措施。 5）对0Cr18Ni9焊条焊接性分析（工艺焊接性、使用焊接性）以及影响焊接性的因素（材料、焊接方法、构件类型、使用要求）等方面进行研究。 6）焊接工艺分析和设计，主要从焊接电流、焊条直径、焊接速度、电弧长度等等一些工艺参数的设置来设计工艺流程。 7）焊接实验要从焊前准备、焊接过程中和焊后处理三方面入手 8）焊接检验分析焊接缺陷的类型和检验的方法。四、目标、主要特色及工作进度 设计分为奥氏体不锈钢成分及性能分析，焊接生产过程

10、和焊后检验，前两章介绍奥氏体不锈钢的结构及性能分析，第三、四、五章介绍奥氏体不锈钢采用焊条电弧焊的焊接生产前、中、后三过程知识和焊接工艺参数的选择，最后两章介绍焊接试验过程中的流程、问题及焊后力学性能的检验。设计以突出实践性、理论知识应用与实际生产为本质目的。在尊重科学规律的前提下，对部分其他专业知识结构的整合，旨在提高院校学生对专业知识的结合运用，将所学理论技术运用到工业发展和生活中去。第1-2周 查阅相关文献资料，完成开题报告第3-4周 确定论文框架，并进行工艺试验第5-6周 撰写论文，完成初稿第7-9周 进行试验数据分析，修改论文完成修改稿第10周 指导老师阅改论文，确定是否可参加答辩五、主要参考文献（按作者、文章名、刊物名、刊期及页码列出）1 焊接工艺简明手册 徐峰 上海科学技术出版社 2009.12 焊接冶金学 张文钺 机械工业出版社 2004.23 焊接检验 赵熹华 机械工业出版社 2012.14 熔焊方法及设备 王宗杰 机械工业出版社 2011.15 焊接结构学 方洪渊 机械工业出版社 2011.86 金属工艺学 丁德全 机械工业出版社 2011.6指导教师： 年 月 日 系意见：年 月 日