焊接過(guò)程中的熱處理主要包括以下三個(gè)方面：
一，焊前預熱，焊后緩冷
預熱的作用為:預熱能降低焊后冷卻速度,而對于給定成分的鋼種,焊縫及熱影響區的組織和性能取決于冷卻速度的大小。對于淬硬傾向大的鋼,通過(guò)預熱可以減小淬硬程度,防止產(chǎn)生焊接裂紋。另外,預熱可以減小熱影響區的溫度差別,在較寬范圍內得到比較均勻的溫度分布,有助于減小因溫度差別而造成的焊接應力。因此對于有硬傾向的鋼材經(jīng)常采用預熱措施。對于鉻鎳奧氏體鋼,預熱使熱影響區在危險溫度區的停留時(shí)間增加,從而增大腐蝕傾向。因此,在焊接鉻鎳奧氏體不銹鋼時(shí),不可進(jìn)行預熱。
預熱溫度的選擇應根據焊件的成分、結構剛度、焊接方法等因素綜合考慮,并通過(guò)焊接性試驗來(lái)確定。預熱一般是在坡口兩側約80mm范圍內均勻加熱,加熱寬度應大于5倍的板厚。常采用火焰加熱、工頻感應加熱和紅外線(xiàn)加熱等方法。焊后將焊件保溫緩冷,可以減緩焊縫和熱影響區的冷卻速度,起到與預熱相似的作用。
二，控制層間溫度、后熱溫度
層間溫度是指多層多道焊時(shí),后一層(道)焊縫接前一層(道)焊縫的最低溫度，但對于要求預熱焊接的￠一般層間溫度應等于或略高于預熱溫度?？刂茖娱g溫度也是為了降低冷卻速度,并能促使擴散氫逸出,有利于防止產(chǎn)生裂紋,但對于某些鋼材,如奧氏體鋼,為了防止晶間腐蝕,應控制層間溫度不宜超過(guò)60℃。
后熱的作用:焊后將焊件保溫緩冷,可以減緩焊縫和熱影響區的冷卻速度,起到與預熱相似的作用。對于冷裂紋向性大的低合金高強度鋼等材料,還有一種專(zhuān)門(mén)的后熱處理,也稱(chēng)為氫處理,即在焊后立即將焊件加熱到250～350℃溫度范圍,保溫2～6h后空冷。消處理的目的主要是使焊縫金屬中的擴散氫加速逸出,降低焊縫和熱影響區中的含氫量,防止產(chǎn)生冷裂紋。對于焊后要求進(jìn)行熱處理的焊件,因為在熱處理過(guò)程中可以達到除氫目的,不需要另作消氫處理,但是,焊后若不能立即熱處理而焊件又必須及時(shí)除氫時(shí),則需及時(shí)作消氫處理,否則焊件有可能在熱處理前的放置期內產(chǎn)生裂紋。
后熱的方法,除加熱溫度與預熱所選取的溫度有所不同外,后熱的加熱方法、加熱區寬度、加熱區域等與預熱相同。
三，焊后熱處理
焊后熱處理是將焊件整體或局部加熱保溫,然后進(jìn)行爐冷或空冷的一種處理方法。后熱處理可以降低焊接殘余應力,軟化淬硬部位,改善焊縫和熱影響區的組織和性能,提高焊接接頭的塑性和韌性,穩定結構的尺寸。
最常用的焊后熱處理是在600-650℃范圍內的消除應力退火,以及低于A(yíng)c1點(diǎn)溫度的高溫回火。另外還有為改善鉻鎳奧氏體不銹鋼耐腐蝕性能的穩定化處理等。
在下列情況下需要考慮焊后熱處理：
①母材金屬強度等級較高,產(chǎn)生延遲裂紋傾向較大的普道低合金鋼。②處在低溫下工作的壓力容器及其他焊接結構,特別是在脆性轉變溫度以下使用的壓力容器。③承受交變載荷工作,有疲勞強度要求的構件。④大型受壓容器。⑤有應力腐蝕和焊后要求幾何尺寸穩定的焊接結構。
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