焊接構件熱處理工藝控制要點
閱讀(5808) 次 2014/3/20 13:58:31
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 |
