• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.目的
  • 4.方法选择
  • 5.加热方法
  • 5.1.燃料加热法
  • 5.2.电加热法
  • 5.3.能源加热法

焊后热处理

焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布,焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的,所以伴随焊接施工必然会产生残余应力。消除残余应力的最通用的方法是高温回火,即将焊件放在热处理炉内加热到一定温度(Ac1以下)和保温一定时间,利用材料在高温下屈服极限的降低,使内应力高的地方产生塑性流动,弹性变形逐渐减少,塑性变形逐渐增加而使应力降低。焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热处理的温度和保温时间有关。焊后热处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种不同而不同

基本信息

  • 外文名

    暂无

  • 中文名

    焊后热处理

  • 分类

    焊接

  • 定义

    机械工程

目的

1.松弛 焊接残余应力 2.稳定结构的形状和尺寸,减少畸变。 3.改善母材、 焊接接头的性能,包括a.提高焊缝金属的塑性。b.降低 热影响区硬度。c.提高 断裂韧性。d.改善 疲劳强度。e.恢复或提高 冷成型中降低的 屈服强度。 4.提高抗 应力腐蚀的能力。 5.进一步释放焊缝金属中的有害气体,尤其是氢,防止 延迟裂纹的发生。

方法选择

焊后热处理一般选用单一 高温回火或 正火加高温回火处理。对于 气焊焊口采用正火加高温回火热处理。这是因为气焊的焊缝及 热影响区的 晶粒粗大,需要细化 晶粒,故采用正火处理。然而单一的正火不能消除 残余应力,故需再加高温回火以 消除应力。单一的 中温回火只适用于工地拼装的大型普通低碳钢容器的组装焊接,其目的是为了达到部分消除残余应力和去氢。绝大多数场合是选用单一的高温回火。热处理的加热和冷却不宜过快,力求内外壁均匀。

加热方法

燃料加热法

所用燃料可以是固体(煤)、液体(油)和气体(煤气、天然气、液化石油气)。

燃煤加热  煤的资源丰富,燃煤 反射炉在热处理加热方法中有过一定的地位。煤的性质和反射炉的结构,决定了煤不易完全燃烧,因而 煤炉 热效率低,加热质量和劳动条件差,煤烟污染环境。这些缺点,使得燃煤加热法逐渐被其他加热方法所取代。

液体燃料加热  主要使用 重柴油作燃料,适用于大型加热炉加热,也用于外热式 盐浴炉的加热,一般在炉子加热室外墙一侧或两侧安装喷嘴。液体燃料用于加热外热式盐浴炉时,喷嘴则安装在 坩埚外的炉壳上。液体燃料在喷嘴中与空气混合,并在压缩空气的作用下雾化,然后喷出喷嘴,在加热室中(或在盐浴炉的坩埚外)燃烧,以加热工件(或坩埚)。喷嘴的合理设计与布置,对保持炉温均匀、节省燃料起着关键作用。喷嘴喷出的雾化油也可以在炉内的辐射管中燃烧,加热辐射管以间接加热工件。燃油比燃煤容易控制加热温度,适用于大件整体的加热和供油量充足的地区。

气体燃料加热  在喷嘴中,气体与一定比例的空气混合后喷出燃烧。这种方法可直接加热放在加热室中的工件,也可以把火焰喷入装在加热室中的辐射管,间接加热工件。用于 盐浴炉时,喷嘴装在 坩埚外的炉壳上, 火焰射向坩埚外侧以加热熔盐。用于加热的气体燃料有煤气、天然气和液化石油气等。调节空气与气体的比值可以获得氧化或还原的燃烧气氛,从而减少工件加热时的氧化 脱碳程度。这种加热方法适用于大件整体加热和燃气供应充足的地区。

另一种方式是用喷嘴的火焰直接加热工件表面,这时喷嘴和工件作相对移动,所用气体为氧- 乙炔、氧- 丙烷、氧-甲烷等。这种加热方法即 火焰淬火,适用于工件的 表面淬火。

电加热法

以电为热源,通过各种方法使电能转变为热能以加热工件。电加热时,温度易于控制,无环境污染, 热效率高。电加热有多种方法。

电热元件加热  利用工频(50~60赫)交变电流通过电热元件时产生的电阻热加热工件。电热元件常布置在加热室内四周或两侧,以保证加热室内温度均匀;也有把元件装在辐射管内对工件间接加热的。对于外热 盐浴炉或金属浴炉,则把电热元件布置在 坩埚外、壳体内的空间。这种加热方法也可用于 氧化铝粒子的浮动粒子炉。它适用于工件整体加热和电能充足的地区。

工件 电阻加热  降压后的交变电流直接通过工件,由工件本身电阻产生热量使工件温度提高。这种方法适用于对截面均匀的工件进行整体加热。还有一种方式是利用滚动铜轮压在金属工件上,通以低电压大电流的交变电流,利用铜轮与工件间的 接触电阻产生热量而加热工件表面。

工件 感应加热  把工件放在一个 螺旋线圈内,线圈中通以一定频率(一般高于工频)的交流电,使放在线圈中的工件产生 涡流电流,利用工件本身的电阻产生热量而被加热。这种加热的深度可随 电流频率提高而变浅,称为 感应加热热处理。感应加热主要用于加热工件表面,但采用较低频率而工件直径又小时,也可以进行整体加热。这种加热方法效率高,耗电少,多用于中、小零件的加热淬火。

加热介质 电阻加热  将工业频率的低压交变电流导入埋在介质中的电极,利用电流流过介质时产生的电阻热使介质本身达到高温。工件放在这种高温介质中进行加热,可以减少或避免氧化 脱碳。这种介质都是 导电体,如盐、石墨 粒子等。加热炉的炉型有内热式 盐浴炉和石墨浮动粒子炉。这种加热方法主要用于中、小零件的加热淬火。

能源加热法

以很大的功率密度加热工件表面,加热时间以 毫秒计,功率密度可达10~10瓦/厘米,采用的热源有太阳能、激光束和电子束等。