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焊前预热及焊后热处理的作用是什么?

时间:2023-01-09 来源:机器人在线 阅读:7190

  焊接锅炉、压力容器、压力管道等重要部件、合金钢及厚壁部件。焊前预热的主要功能如下:

(锅炉焊接)

  (1)预热可以减缓焊接后的冷却速度,有利于扩散的氢在焊接金属中逸出,并避免氢裂纹。同时,降低了焊缝和热影响区的硬化程度,提高了焊接接头的抗裂性。


  (2)预热可以减少焊接应力。均匀的局部预热或整体预热可以减少焊接区域内焊接工件之间的温差(也称为温度梯度)。焊接应力降低,焊接应变速率降低,有利于避免焊接裂纹。


  (3)预热可以减少焊接结构的约束,特别是角接。随着预热温度的升高,裂纹的发生率降低。


  预热温度和层间温度的选择不仅与钢和焊条的化学成分有关,还与焊接结构的刚度、焊接方法和环境温度有关。此外,预热温度在钢板厚度方向上的均匀性和焊接区域的均匀性对降低焊接应力有重要影响。局部预热的宽度应根据焊接工件的约束程度确定,一般为焊接区域周围壁厚的三倍,且不应小于150-200mm。如果预热不均匀,不仅会降低焊接应力,还会增加焊接应力。


  焊后热处理有三个目的:消除氢、消除焊接应力、改善焊缝组织和综合性能。


  焊后消氢处理是指焊缝未冷却至100℃以下时的低温热处理。一般加热至200~350℃,持续2-6小时。焊后消氢处理的主要作用是加速氢从焊缝和热影响区逸出,这对防止低合金钢在焊接过程中的焊接裂纹起着重要作用。


  在焊接过程中,由于加热和冷却的不均匀性,以及部件本身的约束或外部约束,焊接工作完成后,部件中总会产生焊接应力。构件中焊接应力的存在会降低焊接接头区域的实际承载力,产生塑性变形,严重损坏构件。


  应力消除热处理是为了降低焊接工件在高温下的屈服强度,从而缓和焊接应力。常见的方法有两种:一种是整体高温回火,即将焊件放入加热炉中,缓慢加热至一定温度,保持一段时间,最后在空气或炉中冷却。这可以消除80%-90%的焊接应力。另一种方法是局部高温回火,即只加热焊缝及其周围区域,然后缓慢冷却以降低峰值焊接应力,使应力分布相对温和,并部分消除焊接应力。

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