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要点! 并不是所有的焊后热处350vip浦京集团艺都是对焊接有利的!

首先我们来看一下焊后热处理主要目的有哪些?

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。 


消除残余应力的更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。 


01

热处理方法的选择 


焊后热处理对金属的拉伸强度和蠕变极限的影响与热处理的温度和保持时间有关。焊后热处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种而变化。

焊后热处理通常使用单一高温回火或正火加高温回火处理。对于气体焊接接头,采用正火和高温回火热处理。这是因为气体焊接中的焊接和热影响区中的晶粒是粗糙的,并且需要细化晶粒,从而使用正火处理。

然而,单次正火不能消除残余应力,因此需要高温回火来消除应力。单一中温回火仅适用于现场组装的大型普通低碳钢容器的组装和焊接,以部分消除残余应力和脱氢。

在大多数情况下,使用单一的高温回火。热处理的加热和冷却不应太快,内壁和外壁应均匀。


02

压力容器采用的热处理方法


压力容器有两种类型的热处理方法:一种是用于改善机械性能的热处理;另一种是焊后热处理(PWHT)。从广义上讲,焊后热处理是焊接工件后焊接区或焊接部件的热处理。

具体内容包括消除应力退火,完全退火,固溶,正火,正火和回火,回火,低温应力消除和沉淀热处理。

从狭义上讲,焊后热处理仅指消除应力退火,即为了提高焊接区的性能,消除焊接残余应力的有害影响,使焊缝区和相关部位均匀并在金属相变2温度点以下完全加热。然后均匀冷却过程。在许多情况下讨论的焊后热处理基本上是焊后应力消除热处理。



03

PWHT必要性的判断

设计中应明确规定压力容器是否需要进行焊后热处理。目前需要压力容器的设计规范。

在焊接的压力容器中,焊接区域中存在大的残余应力,并且残余应力受到不利影响。只有在某些条件下才能体现出来。当残余应力与焊缝中的氢结合时,热影响区将硬化,导致冷裂和延迟开裂。

当焊接中残留的静态应力或负载期间的动态负载应力与介质的腐蚀作用相结合时,可能导致裂纹状腐蚀,即所谓的应力腐蚀。焊接引起的焊接残余应力和母材硬化是产生应力腐蚀开裂的重要因素。


研究结果表明,变形和残余应力对金属材料的主要影响,在于使金属从均匀腐蚀转变为局部腐蚀,即转变为晶间或穿晶腐蚀。当然,金属的腐蚀破裂和晶间腐蚀均出现在对该种金属具有一定特性的介质中。

在残余应力存在的情况下,根据侵蚀性介质的成分、浓度和温度的不同,以及母材与焊接区的成分、组织、表面状态、应力状态等存在的差异而有所不同,从而,使腐蚀破坏的性质可能改变。

焊接的压力容器是否需要做焊后热处理,应从容器的用途、尺寸(特边是壁板厚度),所用材料的性能以及工作条件等方面综合考虑决定。有下列情况之一的,应考虑焊后热处理:

1.使用条件苛刻,如在低温下工作有发生脆性断裂危险的厚壁容器,承受较大载荷和交变载荷的容器。

2.厚度超过一定限度的焊制压力容器。包括锅炉、石油化工压力容器等有专门规程、规范的。

3.对尺寸稳定性较高的压力容器。

4.由淬硬倾向大的钢材制造的容器。

5.有应力腐蚀开裂危险的压力容器。

6.其他有专门规程、规范以及图样予以规定的压力容器。

在钢制焊接压力容器中,在靠近焊缝的区域内形350vip浦京集团到屈服点的残余应力。这种应力的产生与拌有奥氏体的组织转变有关。许多研究者指出,为了消除焊后的残余应力,650度的回火对钢制焊接压力容器能产生良好的影响。

同时认为,如果在焊后不进行适当的热处理,就始终不能得到耐腐蚀的焊接接头。

一般认为,消除应力热处理属于焊接工件被加热到500-650度而后再缓慢冷却的过程。应力的降低起因于高温下的蠕变,在碳钢中从450度开始出现,在含钼的钢中,从550度开始出现。

温度越高,应力越易于消除。但是一旦超过钢材的原始回火温度,钢的强度便要降低。所以消除应力的热处理一定要掌握好温度和时间两个要素,缺一不可。然而在焊件内应力中,总是伴生着拉伸应力与压缩应力,应力与弹性变形同时存在。当钢材的温度升高,屈服强度下降,原有的弹性形变会变成塑性形变,从而是应力松弛。

加热温度越高,内应力消除越充分。但温度过高时将使钢材表面严重氧化。另外,对于调质钢的PWHT温度,应以不超过钢材原回火温度为原则,一般比钢材原回火温温度低30度左右,否则材料就会失去调质效果,强度和断裂韧性就会降低。这一点对于热处350vip浦京集团作者来说,应予以特边关注。

消除内应力的焊后热处理温度越高,钢材软化程度越大,通常加热到钢材的再结晶温度,内应力就可消除,再结晶温度与熔化温度有密切关系。一般地,再结晶温度K=0.4X熔化温度(K)。热处理温度越接近再结晶温度,消除残余应力越有效。

04

PWHT综合效果的考虑

焊后热处理不是绝对有利的。通常,焊后热处理有利于缓解残余应力,并且仅在应力腐蚀至关重要时才需要。然而,试件的冲击韧性试验表明,焊后热处理不利于熔敷金属的韧性和焊缝的热影响区,并且在焊缝热的晶粒粗化范围内可能发生晶间裂纹。受影响区域。

此外,PWHT依赖于在高温下降低材料强度以实现应力消除。因此,在PWHT中,结构可能失去刚性。对于采用整体或部分PWHT的结构,必须在热处理前考虑焊接温度。支持能力。

因此,在考虑是否进行焊后热处理时,应综合比较热处理的优缺点。从结构性能的角度来看,存在改善性能的方面和降低性能的方面。对两方面的基本工作应作出合理判断。

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