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                  焊接構件熱處理工藝控制要點

                  閱讀(13501) 次   2014/1/16 11:25:22

                  為保證焊接構件性能與質量,提高焊縫金屬的塑性,消除或減少焊接殘余應力,防止產生裂紋,必要時需對焊接構件進行熱處理。根據熱處理工序與焊接工序的先后順序,常把焊接構件的熱處理分為預熱處理、后熱處理和焊后熱處理3種。

                  1.預熱處理

                  預熱處理是在焊接前對結構件進行整體或局部加熱。其目的是減緩焊接接頭加熱時溫度梯度及冷卻速度,適當延長焊接接頭從800 ℃降到500 ℃ 的冷卻時間,以利于焊縫中氫的逸出,減少產生淬硬組織,防止冷裂紋的產生。此外,對構件進行整體預熱,還能適當提高焊件溫度分布的均勻性,減小內應力。

                  預熱溫度的確定可以通過經驗公式計算,也可以參考有關的實驗數據。需注意的是:這些計算公式或實驗數據都是在一定的試驗條件下,根據不產生裂紋的最低預熱溫度而確立的,因此選用時應特別注意其適用范圍,以免造成不必要的損失。預熱溫度過高,不僅增加成本,而且會使焊工的勞動條件惡化。因此,在能滿足工藝要求的條件下,應盡可能采用較低的預熱溫度。在對多層焊構件進行層間加熱時,為防止延遲裂紋產生,其層間溫度不應低于預熱溫度,否則不能有效防止延遲裂紋的產生。

                  2.后熱處理

                  后熱處理是在焊接停止后,立即用預熱裝置加熱焊件或焊接區,并保持一定時間。其目的是使焊縫金屬中的氫充分逸出,防止裂紋的產生。實際應用中,對強度等級較高的低合金鋼和厚度較大的焊接構件,后熱處理防止裂紋產生的效果更為明顯。

                  選擇合理的后熱處理溫度,可在一定程度上降低預熱溫度(一般可降低50 ℃),甚至取消預熱。降低預熱溫度有利于改善工人的勞動條件,提高生產效率,降低能耗,同時可減少因預熱溫度過高而產生熱裂紋等缺陷的機會。

                  一般情況下,后熱處理的溫度越高,所需的保溫時間就越短。為避免國內一些常見低合金高強鋼(包括抗拉強度在800 MPa以下的調質鋼)后熱處理時產生裂紋,后熱處理溫度和時間應選擇適宜(參考焊接手冊的試驗數據)。

                  3.焊后熱處理

                  焊后熱處理是在焊接構件焊接完成后,對其進行整體或局部熱處理。其目的是改善金屬的組織和性能,降低焊接殘余應力,軟化焊接熱影響區的淬硬組織,提高焊接接頭韌性以及結構的幾何穩定性。根據焊后熱處理目的不同,可將其分為去除應力熱處理、焊后退火、正火、淬火、低溫去除應力等。

                  焊后熱處理對低碳鋼等鋼材有提高其韌性的作用,但對一些高強度鋼可能會有降低其韌性作用。對于調質高強度鋼,若熱處理溫度超過回火溫度,材料就會失去原有的調質效果,從而導致鋼材強度和韌性下降。

                  此外, 在對焊接構件進行整體熱處理時,必須確保加熱溫度的均勻性,并嚴格控制熱處理工藝過程。否則,不但不能減小殘余應力,而還可能因溫度不均勻而使應力增大。

                  盡管焊接構件的熱處理工藝較為復雜,只要目的明確,方法得當,對不利的影響因素做到防范于蔚然,就一定能夠制造出合格的產品。

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                  焊接構件熱處理工藝控制要點

                  閱讀(13502) 次   2014/1/16 11:25:22

                  為保證焊接構件性能與質量,提高焊縫金屬的塑性,消除或減少焊接殘余應力,防止產生裂紋,必要時需對焊接構件進行熱處理。根據熱處理工序與焊接工序的先后順序,常把焊接構件的熱處理分為預熱處理、后熱處理和焊后熱處理3種。

                  1.預熱處理

                  預熱處理是在焊接前對結構件進行整體或局部加熱。其目的是減緩焊接接頭加熱時溫度梯度及冷卻速度,適當延長焊接接頭從800 ℃降到500 ℃ 的冷卻時間,以利于焊縫中氫的逸出,減少產生淬硬組織,防止冷裂紋的產生。此外,對構件進行整體預熱,還能適當提高焊件溫度分布的均勻性,減小內應力。

                  預熱溫度的確定可以通過經驗公式計算,也可以參考有關的實驗數據。需注意的是:這些計算公式或實驗數據都是在一定的試驗條件下,根據不產生裂紋的最低預熱溫度而確立的,因此選用時應特別注意其適用范圍,以免造成不必要的損失。預熱溫度過高,不僅增加成本,而且會使焊工的勞動條件惡化。因此,在能滿足工藝要求的條件下,應盡可能采用較低的預熱溫度。在對多層焊構件進行層間加熱時,為防止延遲裂紋產生,其層間溫度不應低于預熱溫度,否則不能有效防止延遲裂紋的產生。

                  2.后熱處理

                  后熱處理是在焊接停止后,立即用預熱裝置加熱焊件或焊接區,并保持一定時間。其目的是使焊縫金屬中的氫充分逸出,防止裂紋的產生。實際應用中,對強度等級較高的低合金鋼和厚度較大的焊接構件,后熱處理防止裂紋產生的效果更為明顯。

                  選擇合理的后熱處理溫度,可在一定程度上降低預熱溫度(一般可降低50 ℃),甚至取消預熱。降低預熱溫度有利于改善工人的勞動條件,提高生產效率,降低能耗,同時可減少因預熱溫度過高而產生熱裂紋等缺陷的機會。

                  一般情況下,后熱處理的溫度越高,所需的保溫時間就越短。為避免國內一些常見低合金高強鋼(包括抗拉強度在800 MPa以下的調質鋼)后熱處理時產生裂紋,后熱處理溫度和時間應選擇適宜(參考焊接手冊的試驗數據)。

                  3.焊后熱處理

                  焊后熱處理是在焊接構件焊接完成后,對其進行整體或局部熱處理。其目的是改善金屬的組織和性能,降低焊接殘余應力,軟化焊接熱影響區的淬硬組織,提高焊接接頭韌性以及結構的幾何穩定性。根據焊后熱處理目的不同,可將其分為去除應力熱處理、焊后退火、正火、淬火、低溫去除應力等。

                  焊后熱處理對低碳鋼等鋼材有提高其韌性的作用,但對一些高強度鋼可能會有降低其韌性作用。對于調質高強度鋼,若熱處理溫度超過回火溫度,材料就會失去原有的調質效果,從而導致鋼材強度和韌性下降。

                  此外, 在對焊接構件進行整體熱處理時,必須確保加熱溫度的均勻性,并嚴格控制熱處理工藝過程。否則,不但不能減小殘余應力,而還可能因溫度不均勻而使應力增大。

                  盡管焊接構件的熱處理工藝較為復雜,只要目的明確,方法得當,對不利的影響因素做到防范于蔚然,就一定能夠制造出合格的產品。

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