焊接过程中预热、后热及焊后热处理

知乎专栏 2019年6月22日13:12:44 评论 50

1、预热的目的

降低焊后的冷却速度。

减少淬硬倾向,防止裂纹产生。

减少热影响区的温度差别,有利于减少焊接应力。

2、预热应用的范围

对淬硬倾向较大的钢材进行焊接时,需焊前预热;对于铬镍奥氏体不锈钢进行焊接时不能进行预热。

预热的选择应根据钢材的成分、厚度、结构刚性、接头形式、焊接材料、焊接方法以及环境因素等综合考虑,并通过可焊性实验来确定。

加热范围:一般在坡口两侧各75~100㎜范围内应保持一个均热区域。测温点应取在热区域的边缘。对于对接接头每侧加热宽度不得小于板厚的5倍。

3、后热

(焊后将焊件保温缓冷,可以减缓焊缝和热影响区的冷却速度,起到与预热相同的作用)。

(1)、消H处理:焊后立即将焊件加热到250~350℃范围,保温2~6小时,后空。

(2)、目的:加速焊缝金属中H的逸出,大大降低焊缝和热影响区中的含H 量,防止冷裂纹的产生。

(3)、应用范围:焊件若不能立即热处理而焊件又必须及时除H时,则需即使作消H处理。

4、焊后热处理

(1)、含义:将焊件整体或局部加热保温,然后炉冷或空冷的一种处理方法。

(2)、作用:

降低焊接残余应力。

软化淬硬部位。

改善焊缝和热影响的组织和性能。

提高接头的塑性和韧性。

稳定结构的尺寸。

5、常用焊后热处理的方法

6、整体加热处理:将焊件置于加热炉中整体加热处理,可以得到满意的处理效果。焊件进行进炉和出炉时的温度应在300℃以下,300℃以下的加热和冷却速度与板厚有关。应符合以下要求:

对于厚壁容器,加热和冷却速度为50~150℃ /h,整体处理时炉内最大温差不得超过50 ℃ 。如果焊件太长需分成二次处理时,重叠加热部分应在1.5m以上。

局部热处理:对于尺寸较长不便整体处理,但形状比较规则的简单筒形容器、管件,可以进行局部处理。局部处理,应保证焊缝两侧有足够的加热宽度。对于筒体的加热宽度与筒体半径、壁厚有关,按下式计算。

例如,对于直径为1200mm,壁厚为24mm的筒体环焊缝局部热处理时,以焊缝为中心的600mm范围内,都要加热到规定的处理温度。

一般在下列情况要考虑焊后热处理:

母材金属强度等级较高,产生延迟裂纹倾向较大的普通低合金钢。

处在低温下工作的压力容器及其它焊接结构,特别是在脆性转变温度以下使用的压力容器。

母材金属强度等级较高,产生延迟裂纹倾向较大的普通低合金钢。

处在低温下工作的压力容器及其它焊接结构,特别是在脆性转变温度以下使用的压力容器。

承受交变载荷工作,要求疲劳强度的构件。

大型受压容器。

7、有应力腐蚀

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