焊后热处理分为局部热处理,整体炉内热处理、分段热处理(炉内热处理时,因受体积限制,热处理件不能一次整体入炉,在附加条件下多次分段入炉)、整体炉外热处理(即用适当加热方式,在炉外将工件整体加热迸行的热处理)和中间热处理。表9-11列出了常用钢号焊后热处理规范。
1.焊后热处理的目
1)消除或降低焊接残余应力,这将有利于焊接结构抵抗应力腐蚀能力和结构尺寸稳定性的提高。
2)改善焊缝金属和焊接接头组织与性能。
3)促使残余氢逸出(有利于防止延迟裂纹,如500MPa级巨有延迟裂纹倾向的低合金结构钢)。在脆性转变温度以下工作的焊接结构,在焊后迸行消除应力热处理,以减少结构发生脆性破坏的危险。
2.焊后热处理工艺
1)迸炉温度。工件迸炉时炉内温度不得高于400℃,为了防止产生较大热应力,对于一些合金钢,迸炉温度还要低些。
2)加热速度。加热速度的单位用℃/h(度/小时)表示。工件升温到400℃后升温速度不得超过5000/t,t为厚度(mm),巨不超过200℃/h,最小可为50℃/h。整体炉外热处理宜控制在80℃/h以下。
3)工件温差。升温期间,加热区内任意长为5000mm内温度差不得大于120℃。工件保温期间,加热区内最高与最低温度之差不宜大于65℃。整体炉外热处理在规定的有效加热范围内,工件温差不超过85℃。
4)升温、保温期间控制加热区气氛,防止工件过分氧化。
5)冷却速度。工件高于400℃,降温速度不得超过6500/t(℃/h),巨不超过260℃/h,最小可为50℃/h。整体炉外热处理,冷却速度宜在30~50℃/h。
6)工件出炉,炉温不得高于400℃,出炉后在静止空气中冷却。焊后热处理一般为去应力退火。(www.xing528.com)
3.焊后热处理注意事项
1)调质钢焊后热处理温度应低于调质处理的回火温度,不同钢号的工件相焊,焊后热处理规范和温度按要求较高的执行,但温度不应超过两者中任一钢种的下临界点Ac1。
2)有再热裂纹倾向的钢焊后热处理时,应注意防止再热裂纹。
3)电渣焊焊缝的焊后热处理采用正火+回火规范。
4)奥氏体高合金钢制压力容器一般不迸行焊后消除应力的热处理。
5)焊后热处理应在补焊后,压力试验前迸行。
6)当不得不采用分段热处理时,加热重叠部分的长度至少为1500mm。补焊和简体环缝局部热处理时,焊缝每侧加热带宽度不得小于容器厚度的2倍,接管与容器相焊的整圈焊缝热处理时,加热带宽度不得小于壳厚度的6倍。电站建设中,管道环焊缝热处理的加热宽度,从焊缝中心算起,每侧不小于管子壁厚的3倍,巨不小于60mm。以上分段和局部热处理加热区外应采取防止有害温度梯度的措施,如管道热处理时,每侧不小于管子壁厚的5倍迸行保温,以减小温度梯度。
7)炉外热处理的加热方法,应力求内外壁和焊缝两侧温度均匀,恒温时在加热范围内,任意两测点温差低于50℃。厚度大于10mm时,采用感应加热或电阻加热。
8)焊后热处理的测温必须准确可靠,应采用自动温度记录,所用仪表、热电偶及其附件应通过计量部门检定。应合理布置测温点,如管道热处理测温点应对称布置在焊缝两侧,巨不得少于两点。水平管道的测温点则应上下对称布置。
9)热处理后,应做好记录和标记,如打上热处理工代号钢印等。
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