1、 - 1 - 第第 1 1 章章 课程设计任务书课程设计任务书 题目题目： 试制定尺寸为220mm8mm，材质为 Q235，低碳钢管对接的焊接工艺。(CO2 气 保焊) 任务：任务： 1. 根据设计题目中产品的结构特点和材料性能，选择焊接方法，确定焊接设备 型号； 2. 根据所确定焊接方法及设备，选择焊接材料，确定焊接规范； 3. 焊前准备和焊后处理、焊接辅助设备等； 4. 焊接操作要点及相关注意事项； 5. 焊接检验方法及合格标准； 6. 编写设计说明书一份，内容包括上述产品的结构特点和材料焊接性能分析， 所选择的焊接方法，确定的焊接设备，选择的焊接材料，确定的焊接规范；焊 前准备和焊后处理
2、、焊接辅助设备及焊接操作要点等。 - 2 - 第第 2 2 章章 焊接方法及设备焊接方法及设备 2.12.1 产品结构及材料性能分析产品结构及材料性能分析 2.1.12.1.1 产品结构产品结构 产品为直径 220mm，厚度为 8mm 的低碳钢管。产品为低碳钢管的对焊接，焊 缝为环缝。 2.1.22.1.2 材质性能分析材质性能分析 （1）化学性能分析 板材的化学成分如表 2-1 所示。 表 2-1 Q235 的化学成分 牌号 化学成分 C Mn Si S P Q235 0.17 0.300.68 0.30 0.035 0.035 （2）物理性能分析 机械力学性能为，屈服极限 s 为 235M
3、Pa，抗拉强度 b 375470MPa， 伸长率26%。 （3）焊接性分析 低碳钢的碳含量较低，合金元素锰和硅的含量亦不高。总的来说，其焊接 性良好，不会因焊接热周期的快速冷却，引起淬硬而使组织脆化。因此，在焊 接板厚小于 70mm 的焊件时，焊前不需预热，不必严格保持层间温度。除了锅炉、 压力容器等重要的焊接结构外，焊后不必作消除应力处理，整个焊接过程不必 采取特殊的工艺措施，焊接性能优良。 2.22.2 焊接方法及设备型号焊接方法及设备型号 2.2.12.2.1 焊接方法选择焊接方法选择 该直径的管子无法从内部进行焊接，必须采用单面焊双面成型工艺。为了 - 3 - 保证焊透及根部焊接质量，
4、采用 U 形坡口。焊接时可用“管子旋转焊枪位置 固定”的方法，因为利用这种方法焊接时熔池始终处于相同的位置，有利于获 得良好的焊缝成形。管壁较厚时，焊枪固定在 1 点钟位置（如图 2-1 所示） ，而 管壁较薄时，焊枪固定在 3 点位置。8mm 壁厚属于中等厚度，可采用 2 CO焊接或 细颗粒过渡 2 CO焊接。 图 2-1 焊枪固定位置 2.2.22.2.2 焊接设备型号选择焊接设备型号选择 根据板材厚度 8mm，确定焊接电流为 100150A，电弧电压为 1823V 选择 焊机的型号为 NBC-250 焊机，焊机参数如表 2-2 所示。 表 2-2 NBC-250 焊机参数 规格型号 NB
5、C250 空载电压范围 (V) 1836 一次电压 380V 调节级率 21 相数 3 额定输入容量 （KVA) 8.1 频率 50Hz 效率 0.85 额定工作电流(A) 250 焊丝直径(mm) 0.81.2 电压调节范围(V) 1727 适应板厚(mm) 1.06.0 额定负载持续率 60 外形尺寸 570*490*890 长*宽*高(mm) 电流调节范围(A) 50250 重量 125 - 4 - 第第 3 3 章章焊接材料及焊接材料及焊接规范焊接规范 3.13.1 焊接材料的选择焊接材料的选择 3.1.13.1.1 焊丝的选择焊丝的选择 2 CO气体保护焊的常用焊丝为 H08Mn2S
6、iA 焊丝，具有较好的工艺性能、力 学性能及抗裂纹能力，适于焊接低碳钢、屈服点 s 500MPa 的低合金钢，以及 经焊后热处理抗拉强度 b 1200MPa 的低合金钢。H08Mn2SiA 的化学成分如表 3 所示。 表 3-1 H08Mn2SiA 焊丝的化学成分 焊丝牌号 焊丝化学成分（）（） C Mn Si S P Cr Ni Cu H08Mn2SiA 0.11 1.80 2.10 0.65 0.95 0.030 0.030 0.20 0.30 0.20 3.23.2 焊接规范焊接规范参数参数 焊的焊接参数较多，主要包括焊接电流、电弧电压、焊接速度、焊丝直径、 焊丝伸出长度、电流极性、焊接回路电感值和气体流量等。 3.2.13.2.1 焊丝直径的选择焊丝直径的选择 板材厚度为 28mm，焊接位置为全位置时，熔滴过渡形式为短路过渡时， 应采用直径为 1.01.2mm 的焊丝。此处选择焊丝直径为 1.2mm。电流相同时， 随着焊丝直径的减小，熔深要增大。 3.2.2.2.2 焊接电流的选
