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摘要
采用异种钢材料制造的焊接结构，不仅能满足不同工作条件对材质提出的不同要求，而且可节约大量的贵重材料，降低成本，发挥不同材料的性能优势。不锈钢和16锰钢钢结构焊接生产应用广泛，是常见的焊接材料，因此其焊接工艺的研究有很重要的意义，尤其是在不调节焊接设备的情况下，控制焊缝溶池和焊缝成形，从而提高焊接质量。我通过不锈钢中q235钢和16锰钢的焊接方法、焊接工艺、坡口设计、焊接要求以及焊接质量检验等方面的论述，比较全面地总结了焊接技术要点。焊接要求较高,特别是保证焊缝的耐腐蚀合钢板的对接和角接形式的接头,从焊前准备工作,焊接方法及焊接材料的选择进行分析,制定较合理的焊接工艺方案,满足设计施工的需要
第一章：绪论
1.1概述
钢是我们现代社会中不可缺少的一种材料，他可以看作一个国家工业化水平的标准。在现代机械制造业中 ,异种钢焊接构件得到越来越广泛的应用 ,它不但能满足不同工作条件对材质提出的要求 ,而且通过焊接的方法装焊成不同几何形状的零部件 ,生产、修复简便、成本低。但焊接性问题需以解决。焊接工艺规程是焊接责任工程师根据焊接工艺评定报告，结合企业实际生产情况制定的，用于指导焊接结构生产的工艺文件。它反映了产品工艺设计的基础内容，是用以指导焊接产品生产的技术规范，是企业安排生产计划，进行生产调度，技术检验，劳动组织和材料供应等工作的技术依据。依据焊接工艺规程，进行焊接生产的全面准备工作 ，如焊条、焊丝、焊剂、气体等；焊接设备的运转和调整；焊接检验和使用等。根据焊接工艺规程，可随时解决焊接过程中出现的问题；随时检验焊接接头质量，是焊接生产能有节奏地进行。
但是，科学技术是不断发展的，人们的认识也在不断改变，已经制定的焊接工艺规程，经一个阶段的实践后，必须进行修订。随着新技术、新工艺、新材料的采用，工人在生产中提出的合理建议，都要求必须及时地修改工艺规程。否则，会使焊接工艺规程失去指导生产的意义。
第二章 Q235钢和16Mn钢的焊接性
Q235钢的化学成分，基本性能
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Q235钢是一种普通碳素结构钢含碳量约为0.2%，这种钢容易冶炼，工艺性好，价格低廉。Q代表的是这种材质的屈服度，后面的235就是指这种材质的屈服值在235MPa左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小。由于含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。
16Mn是以前的老牌号了，相当于现在的Q345钢，属于合金结构钢。 16Mn钢的化学成分，基本性能
16Mn化学成分 ： 牌号 16Mn 牌号 16Mn 化学成分(质量分数)(%) C 0.12-0.20 拉力强度MPa 490-670 Si 0.20-0.60 Mn 1.20-1.60 P≤ 0.030 S≤ 0.030 CMr - o - V - 16Mn力学性能 屈服点MPa 320 伸长率(%) 21 主要特性：
综合性能好，低温性能好，泠冲压性能，焊接性能和可切削性能好。 应用举例：矿山，运输，化工等各种机械。 Q235钢的焊接性
对于什么是焊接性,它包括两方面的内容：其一是焊成的构件符合设计要求；其二是满足预定的使用条件，能够安全运行。
根据讨论问题的着眼点不同，焊接性可分为：工艺焊接性、使用焊接性。 影响焊接性因素主要有以下几点：材料因素、焊接方法、构件类型、使用要求。 由于低碳钢含碳量低，锰、硅含量也少，所以，通常情况下不会因焊接而产生严重硬化组织或淬火组织。低碳钢焊后的接头塑性和冲击韧度良好，焊接时，一般不需预热、控制层间温度和后热，焊后也不必采用热处理改善组织，整个焊接过程不必采取特殊的工艺措施,焊接性能优良。 16Mn钢的焊接性
16Mn是低合金高强度钢中具有代表性的钢种，其屈服强度达350Ｍｐ，与一般的低碳钢相比，提高了50％左右，结构重量也可减轻20％－30％，因而它是我
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国发展最早产量最大的钢种之一，16Mn能被如此广泛使用，除了其具有良好的综合机械性能、冷变形性能外、更主要取决于它还具有良好的焊接性。 材料焊接性和材料的其他性能一样，主要取决于它的化学成分，也是因为 16Mn钢含碳量少，含锰量多，它主要是通过合金元素的固溶强化来获得高的强度，由于其塑性好，因而常在热轧条件下供货，其组织为铁素体和珠光体。
第三章、 焊接工艺
3.1焊接材料的选用
由于Q235刚的冷裂纹倾向较大，应选用低氢型的焊接材料，同时考虑到焊接接头应与母材等强度的原则，选用E5015型电焊条。焊条按说明书的要求烘焙后，放入保温桶内，随用随取。酸性焊条与碱性焊条不准混杂使用。 焊条化学成分见表（%）： 元素 含量 C MN SI 0.53 S P GR MO 0.01 V 0.01 TI 0.01 0.071 1.11 0.009 0.016 0.02 3.2焊前准备
1焊接坡口形式的设计应避免采用焊不透或局部焊透的坡口，还要尽量减少焊缝的横截面积，以降低接头的残余应力，同时也可减少焊接材料的消耗量。 2坡口加工采用热切割时应注意防止母材边缘会形成一定深度的淬硬层，这种低塑性的淬硬层往往成为冷加工的开裂源。
3焊前必须消除焊接区钢板表面的水分，坡口表面的氧化皮、锈斑、油脂以及其他污物。
4焊接材料在使用前应按生产厂推荐的规范进行烘干。 （5）装配定位焊缝必须采用与正式焊缝同一类型的焊条。 3.3工艺参数
3.3.1焊接线能量的选择
线能量的参数是指焊接电流、电弧电压和焊接速度。低合金结构钢焊接时，线能量参数除要保证接头的熔透性和焊缝成型外，还要考虑其对接头性能的影响。焊接含碳量低的热轧钢以及含碳量偏下限的16Mn钢时，对焊接线能量没有严格的限制，但为了避免焊缝组织粗大，造成冲击韧性下降，必须采用小规范焊接。选用小直径焊条、窄焊道、薄焊层、多层多道的焊接工艺。 3.3.2焊接电流
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根据焊件厚度、焊接层次、焊条型号、直径、焊工熟练程度等因素，选择适宜的焊接电流；第一层至第三层采用直径3.2的焊条，焊接电流100-130A；第四层至第六层采用直径4.0的焊条。焊接电流120-180A。 3.3.3焊接速度
要求等速焊接，保证焊缝厚度、宽度均匀一致，从面罩内看熔池中铁水与熔渣保持等距离（?
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～?
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）
3.3.4 焊接电弧长度
根据焊条型号不同而确定，一般要求电弧长度稳定不变，酸性焊条一般为?
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，碱性焊条一般为?
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为宜
3.3.7焊条的选择
第一层至第三层采用直径3.2的焊条，第四层至第六层采用直径4.0的焊条。 当焊接含碳量偏高的16Mn钢时，为降低淬硬倾向，防止冷裂纹产生，焊接时线能量应偏大些。 3.4焊接过程 3.4.1预热
焊接低合金结构钢时，焊前预热时防止接头冷裂，改善接头组织性能，减小焊接应力的重要工艺措施。焊前预热的有利作用还在于：①改变了焊接过程的热循环，降低焊接接头各区高温转变和低温转变温度区间的冷却速度，避免或减少了淬硬组织的形成；②减少焊接区的温度梯度，降低了焊接接头的内应力，并使之较均匀地分布；③扩大了焊接区的温度场，使焊接接头在较宽的区域内处于塑性状态，减弱了焊接应力的不利影响；④延长了焊接区在100℃以上温度的停留时间，有利于氢从焊缝金属中逸出。预热温度的确定，随钢材碳当量、板厚、结构的拘束度的增加而增加，环境温度的升高而降低。 3.4.2后热及热处理
后热是指焊接结束后将焊件或整条焊缝立即加热到150~250℃温度范围内，并保持一段时间，这种工艺简称后热。其作用在于首先是降低了接头低温转变区的冷却速度，其效果比预热更显著.在焊缝金属氢扩散阶段，从根本上消除了导致冷裂纹形成的力学因素。 去氢处理是将焊件在焊后立即加热到300~400℃温度并保温一段时间，可加速焊接接头氢的扩散逸出。氢的排除程度取决于加热温度和时间，温度高保温时间可短一些，温度低去氢时间就要加长。生产中消氢处理的温度为300~400℃，消氢时间为1~2小时。 消除应力处理是将焊件均匀地以一定的速度加热到AC1点以下足够高的温度，保温一段时间后随炉均匀地冷却到300~400℃，最后将工件移到炉外空冷。低合金结构钢焊后消除应力处理的目的
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