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包头钢结构加工焊前预热和焊后热处理的重要性是什么?

2023-01-23 08:30:47

  包头钢结构加工焊前预热和焊后热处理的重要性是什么?


  焊前预热、焊前预热和焊后热处理对保障包头钢结构加工焊接质量重要。焊接重要部件、合金钢和厚部件的焊接必须在焊接前预热。包头钢结构加工焊前预热的主要功能如下:


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  1)预热可以减缓焊接后的冷却速度,有利于焊接金属中扩散氢的逃逸,避免氢裂纹。同时也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)预热可以降低焊接应力。均匀的局部预热或整体预热可以减少焊接区域的温差(也称为温度梯度)。这样,一方面,焊接应力降低,另一方面,焊接应变速率降低,有利于避免焊接裂缝。


  3)预热可以降低焊接结构的约束,尤其是降低角接头的约束,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、环境温度等有关。这些因素应在综合考虑后确定。此外,钢板厚度方向预热温度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来确定。一般应为焊缝区域周围壁厚的三倍,且不小于150-200mm。如果预热不均匀,焊接应力会增加,而不是降低焊接应力。


  二、钢结构焊后热处理有三个目的:消除氢气,消除焊接应力,提高焊缝组织和综合性能。


  焊接后的消氢处理是指焊接后焊缝未冷却至100℃下面,进行低温热处理。一般规范是加热到200~350℃,绝缘时间为2-6小时。焊接后氢化处理的主要作用是加速焊缝和热冲击区氢气的逃逸,对低合金钢焊接过程中防止焊接裂效果明显。


  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,在焊接工作结束后,部件中总是会产生焊接应力。部件中存在焊接应力会降低焊接接头区域的实际承载力,产生塑性变形,严重时会导致部件损坏。


  消应力热处理是为了降低焊接工件在高温下的屈服强度,从而达到放松焊接应力的目的。有两种常见的方法:


  整体高温回火,即将整个焊件放入加热炉中,慢慢加热到合适的温度,然后保持一段时间的温度,在空气或炉内冷却。这种方法可以消除80%-90%的焊接应力。


  另一种方法是局部高温回火,即只加热焊缝及其附近区域,然后缓慢冷却,降低焊接应力峰值,使应力分布相对温和,从而部分消除焊接应力。


  一些合金钢材料焊接后,焊接接头会出现淬火组织,使材料的力学性能变差。此外,在焊接应力和氢气的作用下,这种淬火组织可能会导致接头损坏。如果热处理后,改善接头的金相组织,提高焊接接头的塑性和韧性,从而提高焊接接头的综合力学性能。


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