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四种焊后热处理方法

四种焊后热处理方法
四种焊后热处理方法

钢的热处理种类分为整体热处理和表面热处理两大类。常用的整体热处理有退火,正火、淬火和回火;表面热处理可分为表面淬火与化学热处理两类。

正火

又称常化,是将工件加热至Ac3(Ac?是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度)或Accm(Accm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上

30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而正火组织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。另外,正火炉外冷却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽可能采用正火来代替退火。

正火的主要应用围有:

①用于低碳钢,正火后硬度略高于退火,韧性也较好,可作为切削加工的预处理。

②用于中碳钢,可代替调质处理作为最后热处理,也可作为用感应加热方法进行表面淬火前的预备处理。

③用于工具钢、轴承钢、渗碳钢等,可以消降或抑制网状碳化物的形成,从而得到球化退火所需的良好组织。

④用于铸钢件,可以细化铸态组织,改善切削加工性能。

⑤用于大型锻件,可作为最后热处理,从而避免淬火时较大的开裂倾向。

⑥用于球墨铸铁,使硬度、强度、耐磨性得到提高,如用于制造汽车、拖拉机、柴油机的曲轴、连杆等重要零件。

⑦过共析钢球化退火前进行一次正火,可消除网状二次渗碳体,以保证球化退火时渗碳体全部球粒化。

正火后的组织:亚共析钢为F+S,共析钢为S,过共析钢为S+二次渗碳体,且为不连续。

正火主要用于钢铁工件。一般钢铁正火与退火相似,但冷却速度稍大,组织较细。有些临界冷却速度(见淬火)很小的钢,在空气中冷却就可以使奥氏体转变为马氏体,这种处理不属于正火性质,而称为空冷淬火。与此相反,一些用临界冷却速度较大的钢制作的大截面工件,即使在水中淬火也不能得到马氏体,淬火的效果接近正火。钢正火后的硬度比退火高。正火时不必像退火那样使工件随炉冷却,占用炉子时间短,生产效率高,所以在生产中一般尽可能用正火代替退火。对于含碳量低于0.25%的低碳钢,正火后达到的硬度适中,比退火更便于切削加工,一般均采用正火为切削加工作准备。对含碳量为0.25~0.5%的中碳钢,正火后也可以满足切削加工的要求。对于用这类钢制作的轻载荷零件,正火还可以作为最终热处理。高碳工具钢和轴承钢正火是为了消除组织中的网状碳化物,为球化退火作组织准备。

普通结构零件的最终热处理,由于正火后工件比退火状态具有更好的综合力学性能,对于一些受力不大、性能要求不高的普通结构零件可将正火作为最终热处理,以减少工序、节约能源、提高生产效率。此外,对某些大型的或形状较复杂的零件,当淬火有开裂的危险时,正火往往可以代替淬火、回火处理,作为最终热处理。

正火是将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。正火的主要目的是细化组织,改善钢的性能,获得接近平衡状态的组织。

正火与退火工艺相比,其主要区别是正火的冷却速度稍快,所以正火热处理的生

产周期短。故退火与正火同样能达到零件性能要求时,尽可能选用正火。大部分中、低碳钢的坯料一般都采用正火热处理。一般合金钢坯料常采用退火,若用正火,由于冷却速度较快,使其正火后硬度较高,不利于切削加工。

回火

是将淬火钢加热到奥氏体转变温度以下,保温1到2小时后冷却的工艺。回火往往是与淬火相伴,并且是热处理的最后一道工序。经过回火,钢的组织趋于稳定,淬火钢的脆性降低,韧性与塑性提高,消除或者减少淬火应力,稳定钢的形状与尺寸,防止淬火零件变形和开裂,高温回火还可以改善切削加工性能。

依据加热温度不同,回火分为:

低温回火加热温度150-200℃。淬火产生的马氏体保持不变,但是钢的脆性降低,淬火应力降低。主要用于工具、滚动轴承、渗碳零件和表面淬火零件等要求高硬度的零件。中温回火加热温度350-500℃。回火组织为针状铁素体和细粒状渗碳体(FeC)的混合物,称为回火屈氏体。中温回火能获得较高的弹性极限和韧性,主要用于弹簧和热作磨具回火。高温回火加热温度500-600℃。淬火加高温回火的连续工艺称为调质处理。高温回火组织为多边形的铁素体(ferrite)和细粒状渗碳体(FeC)的混合组织,称为回火索氏体。高温回火为了得到强度、硬度和塑性韧性等性能的均衡状态,主要用于重要结构零件的热处理,如轴、齿轮、曲轴等。

回火一般紧接着淬火进行,其目的是:

(a)消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂;

(b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,达到使用性能要求;

(c)稳定组织与尺寸,保证精度;

(d)改善和提高加工性能。因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。

按回火温度围,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。

(1)低温回火

工件在250℃以下进行的回火。

目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性,降低淬火残留应力和脆性

回火后得到回火马氏体,指淬火马氏体低温回火时得到的组织。

力学性能:58~64HRC,高的硬度和耐磨性。

应用围:刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。

(2)中温回火

工件在250~500 ℃之间进行的回火。

目的是得到较高的弹性和屈服点,适当的韧性。回火后得到回火托氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体分布着极其细小球状碳化物(或渗碳体)的复相组织。

力学性能:35~50HRC,较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性。

应用围:弹簧、锻模、冲击工具等。

(3)高温回火

工件在500℃以上进行的回火。

目的是得到强度、塑性和韧性都较好的综合力学性能。

回火后得到回火索氏体,指马氏体回火时形成的铁素体基体分布着细小球状碳化物(包括渗碳体)的复相组织。

力学性能:200~350HBS,较好的综合力学性能。

应用围:广泛用于各种较重要的受力结构件,如连杆、螺栓、齿轮及轴类零件等。

工件淬火并高温回火的复合热处理工艺称为调质。调质不仅作最终热处理,也可

钢淬火后在300℃左右回火时,易产生不可逆回火脆性,为避免它,一般不在250~350℃围回火。

含铬、镍、锰等元素的合金钢淬火后在500~650℃回火,缓冷易产生可逆回火脆性,为防止它,小零件可采用回火时快冷;大零件可选用含钨或钼的合金钢。

将淬火成马氏体的钢加热到临界点A1以下某个温度,保温适当时间,再冷到室温的一种热处理工艺。回火的目的在于消除淬火应力,使钢的组织转变为相对稳定状态。在不降低或适当降低钢的硬度和强度的条件下改善钢的塑性和韧性,以获得所希望的性能。中碳和高碳钢淬火后通常硬度很高,但很脆,一般需经回火处理才能使用。钢中的淬火马氏体,是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,具有体心结构,其度c/a随含碳量的增加而增大(c/a=1+0.045wt%C)。马氏体组织在热力学上是不稳定的,有向稳定组织过渡的趋势。许多钢淬火后还有一定量的残留奥氏体,也是不稳定的,回火过

程中将发生转变。因此,回火过程本质上是在一定温度围加热粹火钢,使钢中的热力学不稳定组织结构向稳定状态过渡的复杂转变过程。转变的容和形式则视淬火钢的化学成分和组织,以及加热温度而有所不同(见马氏体相变)

碳钢的回火过程

淬火碳钢回火过程中的组织转变对于各种钢来说都有代表性。回火过程包括马氏体分解,碳化物的析出、转化、聚集和长大,铁素体回复和再结晶,残留奥氏体分解等四类反应。低、中碳钢回火过程中的转变示意地归纳在图1中。根据它们的反应温度,可描述为相互交叠的四个阶段。

第一阶段回火(250℃以下)马氏体在室温是不稳定的,填隙的碳原子可以在马氏体进行缓慢的移动,产生某种程度的碳偏聚。随着回火温度的升高,马氏体开始分解,在中、高碳钢中沉淀出ε-碳化物(图2),马氏体的度减小。高碳钢在50~100℃回火后观察到的硬度增高现象,就是由于ε-碳化物在马氏体中产生沉淀硬化的结果(见脱溶)。ε-碳化物具有密排六方结构,呈狭条状或细棒状,和基体有一定的取向关系。初生的ε-碳化物很可能和基体保持共格。在250℃回火后,马氏体仍保持含碳约0.25%。含碳低于0.2%的马氏体在200℃以下回火时不发生ε-碳化物沉淀,只有碳的偏聚,而在更高的温度回火则直接分解出渗碳体。回火

第二阶段回火(200~300℃) 残留奥氏体转变。回火到200~300℃的温度围,淬火钢中原来没有完全转变的残留奥氏体,此时将会发生分解,形成贝氏体组织。在中碳和高碳钢中这个转变比较明显。含碳低于0.4%的碳钢和低合金钢,由于残留奥氏体量很少,所以这一转变基本上可以忽略不计。

第三阶段回火(200~350℃) 马氏体分解完成,度消失。ε-碳化物转化为渗碳体

(Fe3C)。这一转化是通过ε-碳化物的溶解和渗碳体重新形核长大方式进行的。最初形成的渗碳体和基体保持严格的取向关系。渗碳体往往在ε-碳化物和基体的界面上、马氏体界面上、高碳马氏体片中的孪晶界上和原始奥氏体晶粒界上形核(图3)。形成的渗碳体开始时呈薄膜状,然后逐渐球化成为颗粒状的Fe3C。回火第四阶段回火(350~700℃) 渗碳体球化和长大,铁素体回复和再结晶。渗碳体从400℃开始球化,600℃以后发生集聚性长大。过程进行中,较小的渗碳体颗粒溶于基体,而将碳输送给选择生长的较大颗粒。位于马氏体晶界和原始奥氏体晶粒间界上的碳化物颗粒球化和长大的速度最快,因为在这些区域扩散容易得多。

铁素体在350~600℃发生回复过程。此时在低碳和中碳钢中,板条马氏体的板条和板条界上的位错通过合并和重新排列,使位错密度显著降低,并形成和原马氏体板条束密切关联的长条状铁素体晶粒。原始马氏体板条界可保持稳定到600℃;在高碳钢中,针状马氏体孪晶消失而形成的铁素体,此时也仍然保持其针状形貌。在600~700℃间铁素体发生明显的再结晶,形成了等轴铁素体晶粒。此后,Fe3C颗粒不断变粗,铁素体晶粒逐渐长大。

合金元素的影响

对一般回火过程的影响合金元素硅能推迟碳化物的形核和长大,并有力地阻滞ε-碳化物转变为渗碳体;钢中加入2%左右硅可以使ε-碳化物保持到400℃。在碳钢中,马氏体的度于300℃基本消失,而含Cr、Mo、W、V、Ti和Si等元素的钢,在450℃甚至500℃回火后仍能保持一定的度。说明这些元素能推迟铁碳过饱和固溶体的分解。反之,Mn和Ni促进这个分解过程(见合金钢)。

合金元素对淬火后的残留奥氏体量也有很大影响。残留奥氏体围绕马氏体板条成

细网络;经300℃回火后这些奥氏体分解,在板条界产生渗碳体薄膜。残留奥氏体含量高时,这种连续薄膜很可能是造成回火马氏体脆性(300~350℃)的原因之一。合金元素,尤其是Cr、Si、W、Mo等,进入渗碳体结构,把渗碳体颗粒粗化温度由350~400℃提高到500~550℃,从而抑制回火软化过程,同时也阻碍铁素体的晶粒长大。

特殊碳化物和次生硬化当钢中存在浓度足够高的强碳化物形成元素时,在温度为450~650℃围,能取代渗碳体而形成它们自己的特殊碳化物。形成特殊碳化物时需要合金元素的扩散和再分配,而这些元素在铁中的扩散系数比C、N等元素要低几个数量级。因此在形核长大前需要一定的温度条件。基于同样理由,这些特殊碳化物的长大速度很低。在450~650℃形成的高度弥散的特殊碳化物,即使长期回火后仍保持其弥散性。图4表明,在450~650℃之间合金碳化物的形成对基体产生强化作用,使钢的硬度重新升高,出现峰值。这一现象称为次生硬化。回火

钢在回火后的性能

淬火钢回火后的性能取决于它的部显微组织;钢的显微组织又随其化学成分、淬火工艺及回火工艺而异。碳钢在100~250℃之间回火后能获得较好的力学性能。合金结构钢在200~700℃之间回火后的力学性能的典型变化如图5所示。从图5可以看出,随着回火温度的升高,钢的抗拉强度σb单调下降;屈服强度σ0.3 先稍升高而后降低;断面收缩率ψ 和伸长率δ 不断改善;韧性(用断裂韧度K1c为指标)总的趋势是上升,但在300~400℃之间和500~550℃之间出现两个极小值,相应地被称为低温回火脆性与高温回火脆性。因此,为了获得良好的综合力学性能,合金结构钢往往在三个不同温度围回火:超高强度钢约在200~300℃;弹簧钢在460℃附近;调质钢在550~650℃回火。碳素及合金工具钢要求具有高硬度和高强度,回火温度一般不

超过200℃。回火时具有次生硬化的合金结构钢、模具钢和高速钢等都在500~650℃围回火。

回火脆性

低温回火脆性许多合金钢淬火成马氏体后在250~400℃回火中发生的脆化现象。已经发生的脆化不能用重新加热的方法消除,因此又称为不可逆回火脆性。引起低温回火脆性的原因已作了大量研究。普遍认为,淬火钢在250~400℃围回火时,渗碳体在原奥氏体晶界或在马氏体界面上析出,形成薄壳,是导致低温回火脆性的主要原因。钢中加入一定量的硅,推迟回火时渗碳体的形成,可提高发生低温回火脆性的温度,所以含硅的超高强度钢可在300~320℃回火而不发生脆化,有利于改进综合力学性能。

高温回火脆性许多合金钢淬火后在500~550℃之间回火,或在600℃以上温度回火后以缓慢的冷却速度通过500~550℃区间时发生的脆化现象。如果重新加热到600℃以上温度后快速冷却,可以恢复韧性,因此又称为可逆回火脆性。已经证明,钢中P、Sn、Sb、As等杂质元素在500~550℃温度向原奥氏体晶界偏聚,导致高温回火脆性;Ni、Mn等元素可以和P、Sb等杂质元素发生晶界协同偏聚(cosegregation),Cr元素则又促进这种协同偏聚,所以这些元素都加剧钢的高温回火脆性。相反,钼与磷交互作用,阻碍磷在晶界的偏聚,可以减轻高温回火脆性。稀土元素也有类似的作用。钢在600℃以上温度回火后快速冷却可以抑止磷的偏析,在热处理操作中常用来避免发生高温回火脆性。

淬火

淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或下贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能。

淬火工艺

将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。常用的淬冷介质有盐水、水、矿物油、空气等。淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于钢件。常用的钢在加热到临界温度以上时,原有在室温下的组织将全部或大部转变为奥氏体。随后将钢浸入水或油中快速冷却,奥氏体即转变为马氏体。与钢中其他组织相比,马氏体硬度最高。淬火时的快速冷却会使工件部产生应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。为此必须选择合适的冷却方法。根据冷却方法,淬火工艺分为单液淬火、双介质淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火4类。

淬火效果的重要因素,淬火工件硬度要求和检测方法:

淬火工件的硬度

淬火工件的硬度影响了淬火的效果。淬火工件一般采用洛氏硬度计,测试HRC 硬度。淬火的薄硬钢板和表面淬火工件可测试HRA的硬度。厚度小于0.8mm的淬火钢板、浅层表面淬火工件和直径小于5mm的淬火钢棒,可改用表面洛氏硬度计,测试HRN硬度。

在焊接中碳钢和某些合金钢时,热影响区中可能发生淬火现象而变硬,易形成冷裂纹,这是在焊接过程中要设法防止的。

由于淬火后金属硬而脆,产生的表面残余应力会造成冷裂纹,回火可作为在不影响硬度的基础上,消除冷裂纹的手段之一。

淬火对厚度、直径较小的零件使用比较合适,对于过大的零件,淬火深度不够,渗碳也存在同样问题,此时应考虑在钢材中加入铬等合金来增加强度。

淬火是钢铁材料强化的基本手段之一。钢中马氏体是铁基固溶体组织中最硬的相(表1),故钢件淬火可以获得高硬度、高强度。但是,马氏体的脆性很大,加之淬火后钢件部有较大的淬火应力,因而不宜直接应用,必须进行回火。

表1钢中铁基固溶体的显微硬度值

淬火工艺的应用

淬火工艺在现代机械制造工业得到广泛的应用。机械中重要零件,尤其在汽车、飞机、火箭中应用的钢件几乎都经过淬火处理。为满足各种零件干差万别的技术要求,发展了各种淬火工艺。如,按接受处理的部位,有整体、局部淬火和表面淬火;按加热时相变是否完全,有完全淬火和不完全淬火(对于亚共析钢,该法又称亚临界淬火);按冷却时相变的容,有分级淬火,等温淬火和欠速淬火等。

工艺过程包括加热、保温、冷却3个阶段。下面以钢的淬火为例,介绍上述三

个阶段工艺参数选择的原则。

淬火加热温度

以钢的相变临界点为依据,加热时要形成细小、均匀奥氏体晶粒,淬火后获得细小马氏体组织。碳素钢的淬火加热温度围如图1所示。

淬火加热温度

由本图示出的淬火温度选择原则也适用于大多数合金钢,尤其低合金钢。亚共析钢加热温度为Ac3温度以上30~50℃。从图上看,高温下钢的状态处在单相奥氏体(A)区,故称为完全淬火。如亚共析钢加热温度高于Ac1、低于Ac3温度,则高温下部分先共析铁素体未完全转变成奥氏体,即为不完全(或亚临界)淬火。过共析钢淬火温度为Ac1温度以上30~50℃,这温度围处于奥氏体与渗碳体(A+C)双相区。因而过共析钢的正常的淬火仍属不完全淬火,淬火后得到马氏体基体上分布渗碳体的组织。这-组织状态具有高硬度和高耐磨性。对于过共析钢,若加热温度过高,先共析渗碳体溶解过多,甚至完全溶解,则奥氏体晶粒将发生长大,奥氏体碳含量也增加。淬火后,粗大马氏体组织使钢件淬火态微区应力增加,微裂纹增多,零件的变形和开裂倾向增加;由于奥氏体碳浓度高,马氏体点下降,残留奥氏体量增加,使工件的硬度和耐磨性降低。常用钢种淬火的温度参见表2。

表2常用钢种淬火的加热温度

实际生产中,加热温度的选择要根据具体情况加以调整。如亚共析钢中碳含量为下限,当装炉量较多,欲增加零件淬硬层深度等时可选用温度上限;若工件形状复杂,变形要求严格等要采用温度下限。

淬火加热温度围

淬火保温

淬火保温时间由设备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。对整体淬火而言,保温的目的是使工件部温度均匀趋于一致。对各类淬火,其保温时间最终取决于在要求淬火的区域获得良好的淬火加热组织。

加热与保温是影响淬火质量的重要环节,奥氏体化获得的组织状态直接影响淬火后的性能。-般钢件奥氏体晶粒控制在5~8级。

淬火冷却

要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体,冷却速度必须大于钢的临界冷却速度。工件在冷却过程中,表面与心部的冷却速度有-定差异,如果这种差异足够大,则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体,而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情况。为保证整个截面上都转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质,以保证工件心部有足够高的冷却速度。但是冷却

速度大,工件部由于热胀冷缩不均匀造成应力,可能使工件变形或开裂。因而要考虑上述两种矛盾因素,合理选择淬火介质和冷却方式。

冷却阶段不仅零件获得合理的组织,达到所需要的性能,而且要保持零件的尺寸和形状精度,是淬火工艺过程的关键环节。

淬火冷却

淬火方式

单介质淬火

工件在一种介质中冷却,如水淬、油淬。优点是操作简单,易于实现机械化,应用广泛。缺点是在水中淬火应力大,工件容易变形开裂;在油中淬火,冷却速度小,淬透直径小,大型工件不易淬透。

双介质淬火

工件先在较强冷却能力介质中冷却到300℃左右,再在一种冷却能力较弱的介质中冷却,如:先水淬后油淬,可有效减少马氏体转变的应力,减小工件变形开裂的倾向,可用于形状复杂、截面不均匀的工件淬火。双液淬火的缺点是难以掌握双液转换的时刻,转换过早容易淬不硬,转换过迟又容易淬裂。为了克服这一缺点,发展了分

分级淬火

工件在低温盐浴或碱浴炉中淬火,盐浴或碱浴的温度在Ms点附近,工件在这一温度停留2min~5min,然后取出空冷,这种冷却方式叫分级淬火。分级冷却的目的,是为了使工件外温度较为均匀,同时进行马氏体转变,可以大大减小淬火应力,防止变形开裂。分级温度以前都定在略高于Ms点,工件外温度均匀以后进入马氏体区。现在改进为在略低于Ms 点的温度分级。实践表明,在Ms 点以下分级的效果更好。例如,高碳钢模具在160℃的碱浴中分级淬火,既能淬硬,变形又小,所以应用很广泛。

等温淬火

工件在等温盐浴中淬火,盐浴温度在贝氏体区的下部(稍高于Ms),工件等温停留较长时间,直到贝氏体转变结束,取出空冷。等温淬火用于中碳以上的钢,目的是为了获得下贝氏体,以提高强度、硬度、韧性和耐磨性。低碳钢一般不采用等温淬火。

表面淬火

表面淬火是将刚件的表面层淬透到一定的深度,而心部分仍保持未淬火状态的一种局部淬火的方法。表面淬火时通过快速加热,使刚件表面很快到淬火的温度,在热量来不及穿到工件心部就立即冷却,实现局部淬火。

感应加热就是利用电磁感应在工件产生涡流而将工件进行加热。

退火

退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。

目的

是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化,改善塑性和韧性,使化学成分均匀化,去除残余应力,或得到预期的物理性能。退火工艺随目的之不同而有多种,如等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火,以及稳定化退火、磁场退火等等。

1、金属工具使用时因受热而失去原有的硬度。

2、把金属材料或工件加热到一定温度并持续一定时间后,使缓慢冷却。退火可以减低金属硬度和脆性,增加可塑性。也叫焖火。

退火的目的

(1) 降低硬度,改善切削加工性;

(2)消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;

(3)细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。

在生产中,退火工艺应用很广泛。根据工件要求退火的目的不同,退火的工艺规有多种,常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。

退火方法

退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度(退火温度),大多数合金的退火加热温度的选择是以该合金系的相图为基础的,如碳素钢以铁碳平衡图为基础(图1)。各种钢(包括碳素钢及合金钢)的退火温度,视具体退火目的的不同而在各该钢种的Ac3以上、Ac1以上或以下的某一温度。各种非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度。

重结晶退火(完全退火)

应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生的合金。其退火温度为各该合金的相变温度区间以上或以的某一温度。加热和冷却都是缓慢的。合金于加热和冷却过程中各发生一次相变重结晶,故称为重结晶退火,常被简称为退火。

这种退火方法,相当普遍地应用于钢。钢的重结晶退火工艺是:缓慢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(共析钢或过共析钢)以上30~50℃,保持适当时间,然后缓慢冷却下来。通过加热过程中发生的珠光体(或者还有先共析的铁素体或渗碳体)转变为奥氏体(第一回相变重结晶)以及冷却过程中发生的与此相反的第二回相变重结晶,形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体(或者还有先共析铁素体或渗碳体)。退火温度在Ac3以上(亚共析钢)使钢发生完全的重结晶者,称为完全退火,退火温度在Ac1与Ac3之间(亚共析钢)或Ac1与Acm之间(过共析钢),使钢发生部分的重结晶者,称为不完全退火。前者主要用于亚共析钢的铸件、锻轧件、焊件,以消

除组织缺陷(如魏氏组织、带状组织等),使组织变细和变均匀,以提高钢件的塑性和韧性。后者主要用于中碳和高碳钢及低合金结构钢的锻轧件。此种锻、轧件若锻、轧后的冷却速度较大时,形成的珠光体较细、硬度较高;若停锻、停轧温度过低,钢件中还有大的应力。此时可用不完全退火代替完全退火,使珠光体发生重结晶,晶粒变细,同时也降低硬度,消除应力,改善被切削性。此外,退火温度在Ac1与Acm之间的过共析钢球化退火,也是不完全退火。

重结晶退火也用于非铁合金,例如钛合金于加热和冷却时发生同素异构转变,低温为α相(密排六方结构),高温为β相(体心立方结构),其中间是“α+β”两相区,即相变温度区间。为了得到接近平衡的室温稳定组织和细化晶粒,也进行重结晶退火,即缓慢加热到高于相变温度区间不多的温度,保温适当时间,使合金转变为β相的细小晶粒;然后缓慢冷却下来,使β相再转变为α相或α+β两相的细小晶粒。

退火

不完全退火

不完全退火是将铁碳合金加热到Ac1-Ac3之间温度,达到不完全奥氏体化,随之缓慢冷却的退火工艺。

不完全退火主要适用于中、高碳钢和低合金钢锻轧件等,其目的是细化组织和降低硬度,加热温度为Ac1+(40-60)℃,保温后缓慢冷却。

等温退火

应用于钢和某些非铁合金如钛合金的一种控制冷却的退火方法。对钢来说,是缓慢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(共析钢和过共析钢)以上不多的温度,保温一段时间,使钢奥氏体化,然后迅速移入温度在A1以下不多的另一炉,等温保持直到奥氏体全部转变为片层状珠光体(亚共析钢还有先共析铁素体;过共析钢还有先共析渗碳体)为止,最后以任意速度冷却下来(通常是出炉在空气中冷却)。等温保持的大致温度围在所处理钢种的等温转变图上A1至珠光体转变鼻尖温度这一区间之(见过冷奥氏体转变图);具体温度和时间,主要根据退火后所要求的硬度来确定(图2)。等温温度不可过低或过高,过低则退火后硬度偏高;过高则等温保持时间需要延长。钢的等温退火的目的,与重结晶退火基本相同,但工艺操作和所需设备都比较复杂,所以通常主要是应用于过冷奥氏体在珠光体型相变温度区间转变相当缓慢的合金钢。后者若采用重结晶退火方法,往往需要数十小时,很不经济;采用等温退火则能大大缩短生产周期,并能使整个工件获得更为均匀的组织和性能。等温退火也可在钢的热加工的不同阶段来用。例如,若让空冷淬硬性合金钢由高温空冷到室温时,当心部转变为马氏体之时,在已发生了马氏体相变的外层就会出现裂纹;若将该类钢的热钢锭或钢坯在冷却过程中放入700℃左右的等温炉,保持等温直到珠光体相变完成后,再出炉空冷,则可免生裂纹。

含β相稳定化元素较高的钛合金,其β相相当稳定,容易被过冷。过冷的β相,其等温转变动力学曲线(图3)与钢的过冷奥氏体等温转变图相似。为了缩短重结晶退火的生产周期并获得更细、更均匀的组织,亦可采用等温退火。

焊后热处理基本知识

焊接接头焊后热处理基本知识培训 一、焊后热处理的概念 1.1后热处理(消氢处理):焊接完成后对冷裂纹敏感性较大的低合金钢和拘束度较大的焊件加热至200℃~350℃保温缓冷的措施。 目的、作用:减小焊缝中氢的有害影响、降低焊接残余应力、避免焊缝接头中出现马氏体组织,从而防止氢致裂纹的产生。 后热温度:200℃~350℃ 保温时间:即焊缝在200℃~350℃温度区间的维持时间,与后热温度、焊缝厚度有关,一般不少于30min 加热方法:火焰加热、电加热 保温后的措施:用保温棉覆盖让其缓慢冷却至室温 NB/T47015-2011关于后热的规定: 1.2焊后热处理(PWHT):广义上:焊后热处理就是在工件焊完之后对焊接区域或焊接构件进行的热处理,内容包括消除应力退火、完全退火、固熔、正火、正火加回火、回火、低温消除应力等。狭义上:焊后热处理仅指消除应力退火,即为了改善焊接区的性能和消除焊接残余应力等有害影响。 1.3压力容器及压力管道焊接中所说的焊后热处理是指焊后消除应力的热处理。焊后消除应力热处理过程:将焊件缓慢均匀加热至一定温度后保温一定的时间,然后缓慢降温冷却至室温。

目的、作用: (1)降低或消除由于焊接而产生的残余焊接应力。 (2)降低焊缝、热影响区硬度。 (3)降低焊缝中的扩散氢含量。 (4)提高焊接接头的塑性。 (5)提高焊接接头冲击韧性和断裂韧性。 (6)提高抗应力腐蚀能力。 (7)提高组织稳定性。 热处理的方式:整体热处理、局部热处理 1.4焊接应力的危害和降低焊接应力的措施 焊接应力是在焊接过程中由于温度场的变化(热涨冷缩)及焊件间的约束而产生的滞留在焊件中的残余应力。 1.4.1焊接应力只能降低,不可能完全消除,焊接残余应力形成的的危害:1)影响构件承受静载的能力;2)会造成构件的脆性断裂;3)影响结构的疲劳强度;4)影响构件的刚度和稳定性;5)应力区易产生应力腐蚀开裂;6)影响构件的精度和尺寸的稳定性。 1.4.2降低焊接应力的措施 1)设计措施: (1)构件设计时经量减少焊缝的尺寸和数量,可减少焊接变形,同时降低焊接应力 (2)构件设计时避免焊缝过于集中,从而避免焊接应力叠加 (3)优化结构设计,例将如容器的接管口设计成翻边式,少用承插式 2)工艺措施

热处理工艺规范(最新)

华尔泰经贸有限公司铸钢件产品热处理艺规范 随着铸造件产品种类增多,对外业务增大,方便更好的管理铸造件产品,特制定本规定,要求各部门严格按照规定执行。 1目的: 为确保铸钢产品的热处理质量,使其达到国家标准规定的力学性能指标,以满足顾客的使用要求,特制定本热处理工艺规范。 2范围 3术语 经保温一段时间后, 经保温一段时间后, 3.3淬火:指将铸钢产品加热到规定的温度范围,经保温一段时间后, 快速冷却的操作工艺。 3.4回火:指将淬火后的铸钢产品加热到规定的温度范围,经保温一 段时间后出炉,冷却到室温的操作工艺。 3.5调质:淬火+回火 4 职责

4.1热处理操作工艺由公司技术部门负责制订。 4.2热处理操作工艺由生产部门负责实施。 4.3热处理操作者负责教填写热处理记录,并将自动记录曲线转换到 热处理记录上。 4.4检验员负责热处理试样的力学性能检测工作,负责力学性能检测 结论的记录以及其它待检试样的管理。 5 工作程序 5.1 错位炉底板应将其复位后再装, 5.2 对特别 淬铸件应控制入水时间,水池应有足够水量,以保证淬火质量。 5.5作业计划应填写同炉热处理铸件产品的材质、名称、规格、数量、 时间等要素,热处理园盘记录纸可多次使用,但每处理一次都必须与热处理工艺卡上的记录曲线保持一致。 6 不合格品的处置 6.1热处理试样检验不合格,应及时通知相关部门。

6.2技术部门负责对不合格品的处置。 7 附表 7.1碳钢及低合金钢铸件正火、退火加热温度表7.2碳钢及低合金钢铸件退火工艺 7.3铸钢件直接调质工艺 7.4铸钢件经预备热处理后的调质工艺 7.5低合金铸钢件正火、回火工艺

常用热处理工艺【详情】

常用的几种热处理方法 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 更多相关表面处理及精密零件加工展示,就在深圳机械展! 1.常用热处理方式 1.1.退火 把钢加热到一定温度并在此温度下保温,然后缓慢冷却到室温。 退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。 a.将钢加热到预定温度,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却称为完全退火.目的是降 低钢的硬度,消除钢中不均匀组织和内应力. b.把钢加热到750度,保温一段时间,缓慢冷却至500度下,最后在空气中冷却叫球 化退火。目的是降低钢的硬度,改善切削性能,主要用于高碳钢。 c.去应力退火又叫低温退火,把钢加热到500~600度,保温一段时间,随炉缓冷到 300度以下,再室温冷却.退火过程中组织不发生变化,主要消除金属的内应力。 1.2.正火 将钢件加热到临界温度以上30-50℃,保温适当时间后,在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。 正火的主要目的是细化组织,改善钢的性能,获得接近平衡状态的组织。 正火与退火工艺相比,其主要区别是正火的冷却速度稍快,所以正火热处理的生产周期短。故退火与正火同样能达到零件性能要求时,尽可能选用正火。 1.3.淬火 将钢件加热到临界点以上某一温度(45号钢淬火温度为840-860℃,碳素工具钢的淬火温度为760~780℃),保持一定的时间,然后以适当速度在水(油)中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。 淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快,目的是为了获得马氏体组织。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织,它的硬度高,但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。

1.4.回火 钢件淬硬后,再加热到临界温度以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。 淬火后的钢件一般不能直接使用,必须进行回火后才能使用。因为淬火钢的硬度高、脆性大,直接使用常发生脆断。通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性,提高韧性;另一方面可以调整淬火钢的力学性能,达到钢的使用性能。根据回火温度的不同,回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。 A 低温回火150~250.降低内应力,脆性,保持淬火后的高硬度和耐磨性。 B 中温回火350~500;提高弹性,强度。 C 高温回火500~650;淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。淬火钢件经高温淬火后,具有良好综合力学性能(既有一定的强度、硬度,又有一定的塑性、韧性)。所以一般中碳钢和中碳合金钢常采用淬火后的高温回火处理。轴类零件应用最多。 淬火+高温回火称为调质处理。 2.Q235热处理工艺 Q235属于碳素结构钢,含碳量大概0.12%-0.2%之间,相当于普通的10、20钢,淬火后硬度改变不大。具有较高的强度,良好的塑性,韧性和焊接性能,综合性能好,能满足一般钢结构和钢筋混凝土结构用钢的要求。 Q235一般买来就用不热处理,一般它都用在工程上大量需要钢材的地方,数量巨大,一般是热轧后就使用,热轧也就是有正火这个热处理,不热处理的原因有几个: 1)这些场合不需要太高的力学要求。 2)这些钢构件的体积太大了,你想热处理也不现实。 3)这些钢很多情况下要被焊接使用的,你热处理了被焊接后也被焊接过程中将焊缝的 热处理给破坏了。 4)材料价格便宜,质量要求比较低,而且是低碳钢,热处理的效果也不太好。 5)如果非要用Q235淬出硬度那只能渗碳,但是一件很不划算的事情。 Q235在理论上是可以淬火得到马氏体的。但是由于马氏体碳过饱和度很低,淬火后的硬度很低,只有170HBS左右。而这种钢的供应状态硬度大概就有144HBS左右(出

焊后热处理管理规定

焊后热处理管理规定 (QB/SAR0308-2005) 1.0总则 1.1目的:对公司制造的压力容器产品(或泵压部件)焊后热处理过程实施有效监督和控制,确保产品(或承压部件)焊后热处理质量符合设计、使用和相关标准规定要求。 1.2编制依据 1.2.1《压力容器安全技术监察规程》; 1.2.2《锅炉压力容器制造监督管理办法》; 1.2.3《钢制压力容器》(GB150-1998); 1.2.4《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》; 1.2.5本公司相关的管理规定。 1.3适用范围 本规程适用于公司制造的压力容器产品(或承压部件)的焊后热处理过程的监督和控制。主要包括以下内容: 1.3.1本公司自行进行的产品(或承压部件)局部(焊缝、热影响区)焊后热处理。 1.3.2本公司暂无能力实施需委托分包单位进行的产品(承压部件)整体焊后热处理。 2.0局部焊后热处理 2.1局部热处理范围 2.1.1压力容器产品的B、C、D类焊接接头,球形封头与圆角相连的A类焊接接头及缺陷补焊部位。 2.1.2局部热处理时,焊缝每侧加热宽度不小于钢材厚度的2倍;接管与壳体相焊时加热宽度不得小于钢材厚度的6倍。 2.1.3靠近加热区的部位应采取保温措施,使温度梯度不致影响材料的组织和性能。 2.2局部热处理控制 2.2.1由热处理工艺员编制热处理过程工艺卡,经热处理责任师审批后实施。 2.2.2由热处理签发热处理任务单,对需进行焊后热处理内容向热处理人员进行安排,必要时还应附有示意简图,并对热处理开始时间作出要求。 2.2.3热处理人员按接受的热处理任务单和工艺卡的规定要求,实施过程参数控制,确保热处理过程和质量符合规定要求。

钢制管道焊后热处理工艺规程完整

锅炉管焊接热处理工艺规程 1 总则 本工艺规程适用于低碳和低合金钢锅炉管道焊接接头消除残余应力的焊后热处理,不涉及发生相变和改变金相组织的其他热处理方法。 2 、引用标准及参考文献 NB/T47015—2011 《压力容器焊接规程》 SH3501—2011 《石油化工有毒可燃介质管道工程施工及验收规》 GB50236—2011 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规程》 3、焊前预热 3.1材料性能分析 部分锅炉管道采用低合金耐热钢,材料具有良好的热稳定性能,是高温热管道的常用材料,由于材料中存在铬、钼合金成分,材料的淬硬倾向大,施工中采用焊前预热、焊后热处理的工艺措施,来获得性能合格的焊接接头。 3.2管道组成件焊前预热应按表1的规定进行,中断焊接后需要继续焊接时,应重新预热,焊接是保持层间温度不小于150℃。 3.3 当环境温度低于10℃时,在始焊处100mm围,应预热到50℃以上。 表1 管道组成件焊接前预热要求

4 设备和器材 4.1焊后热处理必须采用自动控制记录的“热处理控制柜”控制温度。4.2“热处理控制柜”需满足下列要求: 4.2.1能自动控制、记录热处理温度。 4.2.2控制柜、热电偶和补偿导线组合后的温度误差≤±10℃。 4.2.3柜所有仪表、仪器需经法定计量单位校验合格,使用时校验合格证须在有效期。 4.3热电偶 4.3.1焊接接头焊后热处理须采用热电偶测温控温。 4.3.2热电偶需满足如下要求: 4.3.2.1量程为热处理最高温度的1.5倍,精度等级为1.0;控温柜和补偿导线的组合温差波动围≤±10℃。 4.3.2.1按校验周期进行强制校验,使用时校验合格证须在有效期。 4.4加热器 4.4.1焊后热处理必须采用可实现自动指示控制记录的电加热绳或履带加热板加热。 4.4.2管壁厚大于25mm的焊接接头宜采用感应法加热。 4.5热处理设备由经培训合格的专人管理和调试,使用时应放置在防雨防潮的台架上。 4.6保温材料 热处理所用保温材料应为绝缘无碱超细玻璃棉或复合硅酸盐毡,且应有质量证明及合格证。

焊前预热与焊后热处理的重要性

焊前预热与焊后热处理的重要性 焊前预热 焊前预热及焊后热处理对于保证焊接质量非常重要。重要构件的焊接、合金钢的焊接及厚部件的焊接,都要求在焊前必须预热。焊前预热的主要作用如下:(1)预热能减缓焊后的冷却速度,有利于焊缝金属中扩散氢的逸出,避免产生氢致裂纹。同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度,提高了焊接接头的抗裂性。 (2)预热可降低焊接应力。均匀地局部预热或整体预热,可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差(也称为温度梯度)。这样,一方面降低了焊接应力,另一方面,降低了焊接应变速率,有利于避免产生焊接裂纹。 (3)预热可以降低焊接结构的拘束度,对降低角接接头的拘束度尤为明显,随着预热温度的提高,裂纹发生率下降。 预热温度和层间温度的选择不仅与钢材和焊条的化学成分有关,还与焊接结构的刚性、焊接方法、环境温度等有关,应综合考虑这些因素后确定。另外,预热温度在钢材板厚方向的均匀性和在焊缝区域的均匀性,对降低焊接应力有着重要的影响。局部预热的宽度,应根据被焊工件的拘束度情况而定,一般应为焊缝区周围各三倍壁厚,且不得少于150-200毫米。如果预热不均匀,不但不减少焊接应力,反而会出现增大焊接应力的情况。 2焊后热处理 焊后热处理的目的有三个:消氢、消除焊接应力、改善焊缝组织和综合性能。

焊后消氢处理,是指在焊接完成以后,焊缝尚未冷却至100℃以下时,进行的低温热处理。一般规范为加热到200~350℃,保温2-6小时。焊后消氢处理的主要作用是加快焊缝及热影响区中氢的逸出,对于防止低合金钢焊接时产生焊接裂纹的效果极为显著。 在焊接过程中,由于加热和冷却的不均匀性,以及构件本身产生拘束或外加拘束,在焊接工作结束后,在构件中总会产生焊接应力。焊接应力在构件中的存在,会降低焊接接头区的实际承载能力,产生塑性变形,严重时,还会导致构件的破坏。 消应力热处理是使焊好的工件在高温状态下,其屈服强度下降,来达到松弛焊接应力的目的。常用的方法有两种:一是整体高温回火,即把焊件整体放入加热炉内,缓慢加热到一定温度,然后保温一段时间,最后在空气中或炉内冷却。用这种方法可以消除80%-90%的焊接应力。另一种方法是局部高温回火,即只对焊缝及其附近区域进行加热,然后缓慢冷却,降低焊接应力的峰值,使应力分布比较平缓,起到部分消除焊接应力的目的。 有些合金钢材料在焊接以后,其焊接接头会出现淬硬组织,使材料的机械性能变坏。此外,这种淬硬组织在焊接应力及氢的作用下,可能导致接头的破坏。如果经过热处理以后,接头的金相组织得到改善,提高了焊接接头的塑性、韧性,从而改善了焊接接头的综合机械性能。

焊接、热处理工艺卡

焊接热处理工艺卡 精品

工艺曲线图: 注意事项: 1. 在加热范围内任意两点的温差应小于 50℃; 2. 保温厚度以40~60mm 为宜; 3. 升、降温时,300℃以下可不控温; 4. 焊后热处理必须在焊接完毕后24h 内进行。 编制 日期 审批 日期 焊接施工工艺卡 企业名称:安徽电力建设第二工程公司 设计卡编号:APCC-GD-WPS-001 产品名称:P91中大口径管焊接工艺卡 所依据的工艺评定报告编号:APCC-PQR-115 焊接位置:2G 、5G 、6G 自动化程度:手工焊 母 材 坡 口 简 类号 B 级号 Ⅲ 与 类号 B 级号 Ⅲ 钢号 SA335-P91 与 母材厚度范围:√对接接头 角接接头 70mm 焊缝金属厚度范围:δ≤h ≤δ+4mm 管子直径范围:√对接接头 角接接头 φ406 其 他: / 坡口检查 √外观检查VT √着色PT 磁粉MT 装配点焊 √手工焊Ds 氩弧焊Ws 二氧化碳气体焊Rb 焊材要求 √焊丝清洁 √焊条烘焙 焊剂温度 焊前预热: 火焰预热 √电阻预热 预热温度:150~200℃ 层间温度:200~300℃ 焊嘴尺寸: M10×L65×φ6 钨极型号/尺寸: Wce-20,φ2.5 焊接技术: 导电嘴与工件距离: / 清理方法: 机械法清理 无摆动或摆动焊: 略摆动 焊接方向: 由左至右、由下至上 工 艺 参 数 层 道 次 焊接方法 焊材 极 性 焊接参数 焊剂或 气体 保护气体流量L/Min 背面保护气体流 量L/Min 气体后拖 保护时间S 牌号 规 格 (mm ) 电流(A ) A 电压 (V ) 焊速 mm/Min 150~250 200~300 ≤300℃ 温度(℃) 时间 6(h ) 80~100℃/2 ≤90℃/h ≤90℃/h 750~770℃

锻造及锻后热处理工艺规范

目录 1.钢质自由锻件加热工艺规范 2.钢锭(坯)加热规范若干概念 3.加热操作守则 4.锻造操作守则 5.锻件锻后冷却规范 6.锻件锻后炉冷工艺曲线 7.锻件锻后热装炉工艺曲线 8.冷锻件校直前加热、校直后(补焊后)回火工艺曲线 9.锻件各钢种正火(或退火)及高温回火温度表 10.锻件有效截面计算方法

钢质自由锻件加热工艺规范 一.范围: 本规范规定了钢质自由锻件的通用加热技术条件。 本规范适用于碳素钢、合金钢、高合金钢、高温合金钢(铁基、镍基)的冷、热、半热钢锭(坯)的锻造前加热 二.常用钢号分组和始、终锻加热温度范围: 组别钢号 始锻温度 ℃ 终锻温度 ℃ 钢锭钢坯终锻精整 ⅠQ195~Q255,10~30 1250 1220 750 700 35~45,15Mn~35Mn,15Cr~35Cr 1220 1200 750 700 Ⅱ50,55,40Mn~50Mn,35Mn2-50Mn2,40Cr~55Cr,20SiMn~35SiMn, 12CrMo~50CrMo,34CrMo1A,30CrMnSi,20CrMnTi,20MnMo, 12CrMoV~35CrMoV,20MnMoNb,14MnMoV~42MnMoV, 38CrMoAlA,38CrMnMo 1220 1200 800 750 Ⅲ34CrNiMo~34CrNi3Mo,PCrNi1Mo~PCrNi3Mo,30Cr1Mo1V, 25Cr2Ni4MoV,22Cr2Ni4MoV,5CrNiMo,5CrMnMo,37SiMn2MoV 30Cr2MoV,40CrNiMo,18CrNiW,50Si2~60Si2,65Mn,50CrNiW, 50CrMnMo,60CrMnMo,60CrMnV 1200 1180 850 800 T7~T10,9Cr,9Cr2,9Cr2Mo,9Cr2V,9CrSi,70Cr3Mo, 1Cr13~4Cr13,86Cr2MoV,Cr5Mo,17-4PH 0Cr18Ni9~2Cr18Ni9,0Cr18Ni9Ti,Cr17Ni2,F316LN 1200 1180 850 800 50Mn18Cr4,50Mn18Cr4N,50Mn18Cr4WN,18Cr18Mn18N GCr15,GCr15SiMn,3Cr2W8V,CrWMo,4CrW2Si~6CrW2Si 1200 1180 850 800 Cr12MoV1,4Cr5MoVSi(H11),W18Cr4V 1180 1160 950 900 ⅣGH80,GH901,GH904,GH4145,WR26, NiCr20TiAl,incone1600,incone1800 1130 1100 930 930 注1:始锻温度为锻前加热允许最高炉温,由于钢锭的铸态初生晶粒加热时过热倾向比同钢号钢坯小,故两者的锻前加热温度相差20℃~30℃; 注2:根据产品的特性、锻件技术条件、变形量等因素,始锻温度可以适当调整;注3:本规范未列入的钢种,可按化学成分相近的钢号确定; 注4:重要的、关键产品的、特殊材质的钢号,其加热工艺曲线由技术部编制;注5:几种不同的钢种,不同尺寸的钢锭(或坯料),在同一加热炉加热时,要以合金成分高的,尺寸大的钢锭(或坯料)为依据编制加热工艺曲线。

常见的热处理方法

常见的热处理方法、目的和工序位置的安排 由于热处理工序安排对车削类工艺影响较大,更重要的是往往由于热处理工序安排颠倒,使工件无法继续加工,而且所产生的废品往往是无法挽回的。为此对热处理工序的安排要加以了解,并引起重视。 下面将常见的热处理方法、目的和工序位置的安排分别介绍如下: 一、预备热处理 预备热处理包括退火、正火、调质和时效等。这类热处理的目的是改善加工性能,消除内应力和为最终热处理做好组织准备。退火、正火、调质工序多数在粗加工前后,时效处理一般安排在粗加工、半精加工以后,精加工之前。 1.退火和正火 目的是改善切削性能,消除毛坯内应力,细化晶粒,均匀组织;为以后热处理作准备。 例如:含碳量大于0.7%的碳钢和合金钢,为降低硬度便于切削加工采用退火处理; 含碳量低于0.3%的低碳钢和低合金钢,为避免硬度过低切削时粘刀,而采用正火适当提高硬度。 一般用于锻件、铸件和焊接件。退火一般安排在毛坯制造之后,粗加工之前进行。2.调质 目的是使材料获得较好的强度、塑性和韧性等方面的综合机械性能,并为以后热处理作准备。 用于各种中碳结构钢和中碳合金钢。调质一般安排在粗加工之后,半精加工之前。 调质是最常用的热处理工艺。大部分的零件都是通过调质处理来提高材料的综合机械性能,即提高拉伸强度、屈服强度、断面收缩率、延伸率、冲击功。调质处理能大大提高材料的拉伸和屈服强度,提高屈强比和冲击功,使材料具有强度和塑韧性的良好配合。由于屈服强度、疲劳强度、冲击强度的提高,在零件设计时就可以采用更小的材料截面,从而减少机械设备的整体重量,节省零件占用空问和能量消耗。因此在某些场合为了减少机械空间和机械重量在设计过程中要有意识地利用调质工艺。 需要强调的是,一般来讲调质钢应该为中碳钢( C = 0.3%~0.6%);碳钢中像30、 35、40、45、50等钢种则既可以调质处理又可以正回火使用;而对高碳钢和低碳钢则 不宜采用调质工艺 调质过程是淬火加高温回火。首先需要将零件加热到材料的Acl点以上30~50℃ (800.950℃),保温一定时间,然后在油中或水中冷却。冷却后立即入炉进行回火(500~650℃),以降低淬火应力、调整组织成份,进而达到机械性能要求。而回火温度的制定是根据硬度或性能高低而定的,硬度和强度越高,回火温度越低。调质工序后的任何高于回火温度的加热,都将降低已达到的强度。 选择调质处理时应特别注意以下几点: (1)图纸中应明确要求 应明确写明“调质”。若只写“热处理…H B”外协厂家可能采用其他热处理工艺,比如正回火达到所要求的硬度。而正回火所达到的同样硬度的材料其屈服强度和冲击功会非常低。实际工作中曾发生过地脚螺栓使用时发生早期断裂的事故就是由此导致的。 (2)调质的硬度和硬度范围 要按材料标准选择调质的硬度和硬度范围。这一方面有利于工厂配炉生产,另一方面过窄的硬度范围要求在实际生产中根本无法满足。

1、范围本标准规定了碳钢、低合金钢焊接构件的焊后热处理工艺

1、范围本标准规定了碳钢、低合金钢焊接构件的焊后热处理工艺。 本标准适用于锅炉、压力容器的碳钢、低合金钢产品,以改善接头性能,降低焊接残余应力为主要目的而实施的焊后热处理。其他产品的焊后热处理亦可参照执行。 2、引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。在标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修改,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 GB9452-1988 热处理炉有效区测定方法。 3、要求 3.1 人员及职责 3.1.1 热处理操作人员应经培训、考核合格,取得上岗证,方可进行焊后热处理操作。 3.1.2 焊后热处理工艺由热处理工艺员编制,热处理责任工程师审核。 3.1.3 热处理工应严格按焊后热处理工艺进行操作,并认真填写原始操作记录。 3.1.4 热处理责任工程师负责审查焊后热处理原始操作记录(含时间-温度自动记录曲线),核实是否符合焊后热处理工艺要求,确认后签字盖章。 3.2 设备 3.2.1 各种焊后热处理及装置应符合以下要求: a)能满足焊后热处理工艺要求; b)在焊后热处理过程中,对被加热件无有害的影响; c)能保证被加热件加热部分均匀热透; d)能够准确地测量和控制温度; e)被加热件经焊后热处理之后,其变形能满足设计及使用要求。 3.2.2 焊后热处理设备可以是以下几种之一: a)电加热炉; b)罩式煤气炉; c)红外线高温陶瓷电加热器; d)能满足焊后热处理工艺要求的其他加热装? 3.3 焊后热处理方法 3.3.1 炉内热处理 a)焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法,其热处理炉应满足GB9452的有关规定。在积累了炉温与被加热件的对应关系值的情况下,炉内热处理时,一般允许利用炉温推算被加热件的温度,但对特殊或重要的焊接产品,温度测量应以安置在被加热件上的热电偶为准。 b)被加热件应整齐地安置于炉内的有效加热区内,并保证炉内热量均匀、流通。在火焰炉内热处理时应避免火焰直接喷射到工件上。 c)为了防止拘束应力及变形的产生,应合理安置被加热件的支座,对大型薄壁件和结构、几何尺寸变化悬殊者应附加必要的支撑等工装以增加刚性和平衡稳定性。 3.3.2 分段热处理焊后热处理允许在炉内分段进行。被加热件分段进行热处理时,其重复加热长度不小于1500mm.被加热件的炉外部分,应采取合适的保温措施,使温度梯度不致影响材料的组织和性能。 3.3.3 整体炉外热处理进行整体炉外热处理时,在满足 3.2.1的基础上,还应注意: a)考虑气候变化,以及停电等因素对热处理带来的不利影响及应急措施; b)应采取必要的措施,保证被加热件温度的均匀稳定,避免被加热件、支撑结构、底座等因热胀冷缩而产生拘束应力及变形 3.3.4 局部热处理B、C、D类焊接接头,球形封头与圆筒相连的A类焊接接头以及缺

焊接后热处理的工艺及作用

焊接后热处理的工艺及作用 阅读(42)次 2011-11-25 20:38:47 后热处理(PWHT)工艺是指焊接工作完成后,将焊件加热到一定的温度,保温一定的时间,使焊件缓慢冷却下来,以改善焊接接头的金相组织和性能或消除残余应力的一种焊接热处理工艺。焊后热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,这些过程相互衔接,不可间断。 广义的焊后热处理包括下列各类热处理:消除应力;完全退火;固溶强化热处理;正火;正火加回火;淬火加回火;回火;低温消除应力;析出热处理等;另外,在避免焊接区急速冷却或者是去氢的处理方法中,采取后热处理也是焊后热处理的一种。 焊后热处理可采取炉内热处理,整体炉外热处理或局部热处理的方法进行。 焊后热处理 1、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。 2、热处理方法的选择 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。 3、焊后热处理的加热方法 ⑴感应加热。钢材在交变磁场中产生感应电势,因涡流和磁滞的作用使钢材发热,即感应加热。现在工程上多采用设备简单的工频感应加热。 ⑵辐射加热。辐射加热由热源把热量辐射到金属表面,再由金属表面把热量向其他方向传导。所以,辐射加热时金属内外壁温度差别大,其加热效果较感应加热为差。辐射加热常用火焰加热法、电阻炉加热法、红外线加热法。

现场管道焊缝热处理施工工艺标准

现场管道焊缝热处理施工工艺标准 QB-CNCEC J22303-2006 1 适用范围 本施工工艺标准仅适用于碳素钢、合金钢金属管道焊缝现场热处理作业。 2 施工准备 2.1 技术准备 2.1.1施工技术资料 设计资料(管道施工图、材料表、设计说明及技术规定等)。 2.1.2 现行施工标准规范 GB50235《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50236《现场设备、工业管道的焊接工程施工及验收规范》 HG20225《化工金属管道施工及验收规范》 SY0401《输油输气管道线路工程施工及验收规范》 SY0402《石油天然气工艺管道工程施工及验收规范》 SH3501《石油化工剧毒可燃介质管道工程施工及验收规范》 SH/T3517《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》 DL5007《电力建设施工及验收技术规范》(火力发电厂焊接篇) JGJ46《施工现场临时用电安全技术规范》 2.1.3 热处理施工方案 根据管道施工图、设计说明及不同材质的管道焊缝热处理要求,以及工期、工程量等现场实际状况,编制管道焊缝现场热处理施工方案。热处理施工方案应明确:热处理工艺流程、施工方法、劳动力组织、施工机具、材料、质量目标、质量通病预防、职业健康安全环保技术措施。 2.2 作业人员 2.3 材料的验收与保管 2.3.1管道焊缝现场热处理主要材料见下表:

2.3.2材料的验收及保管 2.3.2.1 一般材料的验收及保管 ⑴脚手架钢管及扣件应检查确认符合质量要求并有序堆放; ⑵保温用铁丝、防雨用的移动棚(罩)妥善保管存放。 2.3.2.2 特殊材料的验收及保管。 ⑴用选定的保温材料、铁丝网、石棉布、细铁丝缝制保温毡;保温毡应保持干燥,存放在室内,或室外垫高的排架上,并应覆盖不得受潮。 ⑵电加热器、热电偶端点焊接良好、接线柱螺栓完好,补偿导线无脱皮并整齐盘绕,均存放在室内。 2.4主要施工机具 2.4.1 主要机械设备 变压器(或交流焊机)、温控柜、履带式电加热器、绳式电加热器、指型电加热器等。 2.4.2主要工具 钢丝钳、活动扳手、剪子、锯弓、手锤、扁錾、台虎钳、大锤、剥线钳、螺丝起、万能表等。 2.5 计量器具 温度自动记录仪、数字显示式表面测温仪、数字显示式硬度仪。 2.6 作业条件 2.6.1所有需要热处理的管道焊缝全部施焊完毕,并经检验合格。 2.6.2编制热处理方案已经批准并已进行技术交底。 2.6.3 现场电源、环境条件等均符合要求,并已采取防风、防雨、防火、防停电等措施;寒冷雨雪天气,室外管道焊缝热处理应搭设可靠的防护棚。 2.6.4 现场应准备充足的保温材料、细铁丝及自制的保温毡。 2.6.5 管道端口封闭,焊缝附近孔板、温度计、压力表等仪表已拆除,拆除口已保护。 2.6.6 确保热处理设备、仪表性能良好,电加热器、热电偶、测温点布置合理,热电偶、补偿导线与记录仪相配,现场接电、接线安全可靠。 2.6.7 所有热电偶、补偿导线、长图记录仪等仪器均已调试。 2.6.8外电源网压相对稳定。 2.6.9热处理前,热处理责任人员及质量检查人员应对管道焊接及检验记录、热处理加热区布置、测温点布置及热电偶安装可靠性、热处理设备、保温措施等进行全面检查并合格。 3 施工工艺 3.1 工艺流程

常见零件的热处理方式

一、齿轮 1.渗碳及碳氮共渗齿轮的工艺流程 毛坯成型→预备热处理→切削加工→渗碳(碳、氮共渗)、淬火及回火→(喷丸)→精加工2.感应加热和火焰加热淬火齿轮用钢及制造工艺流程 配料→锻造→正火→粗加工→精加工→感应或火焰加热淬火→回火→珩磨或直接使用调质 3.高频预热和随后的高频淬火工艺流程 锻坯→正火→粗车→高频预热→精车(内孔、端面、外圆)滚齿、剃齿→高频淬火→回火→珩齿 二、滚动轴承 1.套圈工艺流程 棒料→锻制→正火→球化退火 棒料→钢管退火磨→补加回火→精磨→成品 2.滚动体工艺流程 (1)冷冲及半热冲钢球 钢丝或条钢退火→冷冲或半热冲→低温退火→锉削加工→软磨→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品 (2)热冲及模锻钢球 棒料→热冲或模锻→球化退火→锉削加工→软磨→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→补加回火→精磨→成品 (3)滚子滚针 钢丝或条钢(退火)→冷冲、冷轧或车削→淬火→冷处理→低温回火→粗磨→附加回火→精磨→成品 三、弹簧 1.板簧的工艺流程

切割→弯制主片卷耳→加热→弯曲→余热淬火→回火→喷丸→检查→装配→试验验收 2.热卷螺旋弹簧工艺流程 下料→锻尖→加热→卷簧及校正→淬火→回火→喷丸→磨端面→试验验收 3.冷卷螺旋弹簧工艺流程 下料→锻尖→加热→卷簧及校正→去应力回火→淬火→回火→喷丸→磨端面→试验验收 四、汽车、拖拉机零件的热处理 1.铸铁活塞环的工艺流程 (1)单体铸造→机加工→消除应力退火→半精加工→表面处理→精加工→成品 (2)简体铸造→机加工→热定型→内外圆加工→表面处理→精加工→成品 2.活塞销的工艺流程 棒料→粗车外圆→渗碳→钻内孔→淬火、回火→精加工→成品 棒料→退火→冷挤压→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 热轧管→粗车外圆→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 冷拔管→下料→渗碳→淬火、回火→精加工→成品 3.连杆的工艺流程 锻造→调质→酸洗→硬度和表面检验→探伤→校正→精压→机加工→成品 4.渗碳钢气门挺杆的工艺流程 棒料→热镦→机加工成型→渗碳→淬火、回火→精加工→磷化→成品 5.合金铸铁气门挺杆的工艺流程 合金铸铁整体铸造(间接端部冷激)→机械加工→淬火、回火→精加工→表面处理→成品合金铸铁整体铸造(端部冷激)→机械加工→消除应力退火→精加工→表面处理→成品钢制杆体→堆焊端部(冷激)→回火→精加工→成品 钢制杆体→对焊→热处理→精加工→表面处理→成品 6.马氏体型耐热钢排气阀的工艺流程 马氏体耐热钢棒料→锻造成型→调质→校直→机加工→尾部淬火→抛光→成品 7.半马氏体半奥氏体型耐热钢(Gr13Ni7Si2)排气阀的工艺流程

钢结构焊接热处理工艺

京隆发电有限公司烟气脱硝改造工程 钢结构焊接热处理工艺 施工措施 批准: 审核: 编制: 南京龙源环保有限公司京隆项目部

目录 一、编制依据 (2) 二、材料介绍 (2) 三、焊接施工流程 (3) 四、焊接工艺参数的选择 (3) 五、现场焊接顺序: (4) 六、现场技术管理 (9) 七、作业的安全要求及措施 (9)

内蒙京隆电厂2×600MW机组烟气脱硝工程,SCR钢架的主立柱、梁、垂直支撑全部采用"H"型钢,母材材质为Q345(属低合金结构钢),钢架主立柱采用分段对接方式连成一体,其中"H"型钢的腹板采用高强螺栓连接,翼缘板之间的连接采用对接焊接方式。 一、编制依据 1.1《火电施工质量检验及评定标准》(焊接篇)1996年版。 1.2《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004。 1.3《电力建设安全工作规程》(第1部分:火力发电厂) DL5009.1—2002。1.4《火力发电厂焊接热处理技术规程》DL/T819-2002。 1.5《管道焊接超声波检验技术规程》DL/T820-2002。 1.6《焊接材料质量管理规程》JB/T3223-1996。 1.7京隆电厂脱硝钢架安装相关图纸 1.8《工程建设标准强制性条文》(电力工程部分)2006版。 二、材料介绍 1. Q345化学成分如下表(%): 2.Q345力学性能如下表(%): 其中壁厚介于16-35mm时,σs≥325Mpa;壁厚介于 35-50mm时,σs≥295Mpa

3. Q345钢的焊接特点 3.1 碳当量(Ceq) Ceq=0.49%,大于0.45%,可见Q345钢焊接性能不是很好,需要在焊接时制定严格的工艺措施。 3.2 Q345钢在焊接时易出现的问题 3.2.1 热影响区的淬硬倾向 Q345钢在焊接冷却过程中,热影响区容易形成淬火组织-马氏体,使近缝区的硬度提高,塑性下降。结果导致焊后发生裂纹。 3.2.2 冷裂纹敏感性 Q345钢的焊接裂纹主要是冷裂纹。 三、焊接施工流程 1、坡口清理准备→点固→焊前预热→焊接→施焊→自检/专检→焊后热处理→无损检验(合格)焊接材料的选用 2、由于Q345钢的冷裂纹倾向较大,应选用低氢型的焊接材料,同时考虑到焊接接头应与母材等强的原则,选用E5015 (J507)型电焊条。 3、对于要求焊接的部位严格按图纸要求施焊,注意坡口角度、间隙及焊角高度。 4、焊接过程应注意层间清理和层间检查,确保无裂纹、气孔、夹渣等缺陷,方可继续施焊。 5、焊接过程应注意接头和收弧质量,接头应熔合良好,收弧时弧坑应填满,以防弧坑裂纹。 6、焊接工作应一气呵成,更换焊条时应迅速,中途不应无故停顿,注意层间熔化,避免出现夹沟。焊接过程中途因故停止后重新焊接时,必须检查焊缝表面是否有裂纹、气孔、生锈、水迹等,发现问题及时处理。 四、焊接工艺参数的选择

压力管道焊接及焊后热处理施工工艺规程

压力管道焊接及焊后热处理施工工艺 规程 1 2020年4月19日

1 适用范围 本规程适用于工业管道或公用管道中材质为碳素钢、合金钢、低温钢、耐热钢、不锈钢和异种钢等压力管道的手工电弧焊、氩弧焊、二氧化碳气体保护焊及其焊后的热处理施工。 2 主要编制依据 2.1 G B50236-98 《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》 2.2 DL5007-92 《电力建设施工及验收技术规范(焊接篇)》 2.3 SH3501-1997 《石油化工剧毒、可燃介质管道工程施工及验收规范》 2.4 GB50235-97 《工业金属管道工程施工及验收规范》 2.5 CJJ28-89 《城市供热管网工程施工及验收规范》 2.6 CJJ33-89 《城镇燃气输配工程施工及验收规范》 2.7 GB/T5117-1995 《碳钢焊条》 2.8 GB/T5118-1995 《低合金钢焊条》 2.9 GB/T983-1995 《不锈钢焊条》 2.10 YB/T4242-1984 《焊接用不锈钢丝》 2.11 GB1300-77 《焊接用钢丝》 2.12 其它现行有关标准、规范、技术文件。

3施工准备 3.1 技术准备 3.1.1 压力管道焊接施工前,应依据设计文件及其引用的标准、规范,并依据我公司焊接工艺评定报告编制出焊接工艺技术文件(焊接工艺卡或作业指导书)。如果属本公司首次焊接的钢种,则首先要制定焊接工艺评定指导书,然后对该种材料进行工艺评定试验,合格后做出焊接工艺评定报告。 3.1.2 编制的焊接工艺技术文件(焊接工艺卡或作业指导书)必须针对工程实际,详细写明管道的设计材质、选用的焊接方法、焊接材料、接头型式、具体的焊接施工工艺、焊缝的质量要求、检验要求及焊后热处理工艺(有要求时)等。 3.1.3 压力管道施焊前,根据焊接作业指导书应对焊工及相关人员进行技术交底,并做好技术交底记录。 3.1.4 对于高温、高压、剧毒、易燃、易爆的压力管道,在焊接施工前应画出焊口位置示意图,以便在焊接施工中进行质量监控。 3.2 对材料的要求 3.2.1 被焊管子(件)必须具有质量证明书,且其质量符合国家现行标准(或部颁标准)的要求;进口材料应符合该国家标准或合同规定的技术条件。

消除焊接应力热处理工艺守则

消除焊接应力热处理工艺守则 (总4页) -CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 -CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

1总则 1.1本守则适用于本公司碳素钢及低合金钢压力容器及受压元件的焊后热处理。 1.2本守则规定了钢制压力容器热处理通用工艺要求,具体实施应按图纸设计的要求和专业工艺文件的规定执行。 2要求 2.1人员及职责 2.1.1 热处理操作人员应经培训、考核合格,取得上岗证,方可进行焊后热处理操作。 2.1.2 焊后热处理工艺由热处理工艺员编制,热处理责任工程师审核。 2.1.3 热处理操作人员应严格按照焊后热处理工艺进行操作,并认真填写原始操作记录。 2.2 设备及装置 2.2.1能满足焊后热处理工艺要求; 2.2.2在焊后热处理过程中,对被加热件无有害的影响; 2.2.3 能保证被加热件加热部分均匀热透; 2.2.4能够准确地测量和控制温度; 2.2.5在整个热处理过程中应当连续记录; 2.2.7被加热件经焊后热处理之后,其变形能满足设计及使用要求。 3焊后热处理方法 3.1炉内热处理 3.1.1 焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法,其热处理炉应满足GB9452的有关规定。3.1.2 被加热件应整齐地安置于炉内的有效加热区内,并保证炉内热量均匀、流通。在火焰炉内热处理时应避免火焰直接喷射到工件上。 3.1.3为了防止拘束应力及变形,对薄壁大直径容器,内部应加支撑。卧式容器底部应放鞍式支座,支座间距不大于2米且底部应垫平。

3.2分段热处理 焊后热处理允许在炉内分段进行。对于超出炉子长度需要分段热处理的大件,其重复加热长度应不小于1.5米;露在炉外靠近炉门处应采取合适的保温措施,保温长度不得小于1米。 3.3炉外热处理 产品整体炉外热处理热处理时,在满足2.2的基础上,还应注意: a)考虑气候变化,以及停电等因素对热处理带来的不利影响及应急措施; b)应采取必要的措施,保证被加热件温度的均匀稳定,避免被加热件、支撑结构、底座等因热胀冷缩而产生拘束应力及变形 3.4局部热处理 3.4.1 B、C、D类焊接接头,球形封头与圆筒相连的A类焊接接头以及缺陷焊补部位,允许采用局部热处理方法。 3.4.2局部热处理时,焊缝每侧加热宽度不小于钢材厚度δs的2倍(δs为焊接接头处钢材厚度);接管与壳体相焊时加热宽度不得小于钢材厚度δs的6倍。 3.4.3靠近加热区的部位应采取保温措施,使温度梯度不致影响材料的组织和性能。 4热处理工艺规范 4.1工件装炉温度和出炉温度应低于400℃。但对厚度差较大、结构复杂、尺寸稳定性要求较高、残余应力值要求较低的被加热件,其入炉或出炉时的炉内温度一般不宜超过300℃。 4.2 焊件升温至400℃后,加热区升温速度不得超过(5000/δs)℃/h,且不得超过200℃/h,最小可为50℃/h。 4.3 升温时,加热区内任意5000mm长度内的温差不得大于120℃。 4.4 保温时,加热区内最高与最低温度之差不宜超过65℃。 4.5 升温保温期间,应控制加热区气氛,防止焊件表面过度氧化。 4.6 炉温高于400℃时,加热区降温速度不得超过(6500/δs)℃/h,且不得超过260℃/h,最小可为50℃/h. 4.7 焊件按出炉温度出炉后应在静止空气中继续冷却。 4.8 常用钢号推荐的焊后热处理保温温度和保温时间见表1

常用热处理方法

一、退火 将钢件加热到临界温度以上(不同钢号它的临界温度也不同,一般是 710-750℃,个别合金钢到800或900℃),在此温度停留一段时间,然后缓慢冷却的过程叫做退火 退火的目的是: 1、降低硬度,便于切削加工; 2、细化晶粒,均匀组织,以改善钢件毛坯的机械性能,或者为下一步淬火 做好准备; 3、消除内应力 二、正火 将钢件加热到临界温度以上,在此温度停留一段时间,然后放在空气中冷却的过程称为正火。 正火的冷却速度比退火快,加热和保温时间与退火一样。 正火的目的是使低碳和中碳钢件及渗碳机件的组织细化,增加强度与韧性,减少内应力,改善切削性能。 正火实质上是退火的一种特殊形式具有与退火相似的目的所不同的是冷却 速度比退火快,可以缩短生产周期,比较经济。 三、淬火 将钢件加热到临界点以上,保温一段时间,然后在水、盐水或油中(个别材料在空气中)急速冷却的过程叫做淬火。 淬火的目的是提高钢件的硬度和强度。对于工具刚来说,淬火的主要目的是提高它的硬度,以保证刀具的切削性能和冲模工具及量具的耐磨性。对于中碳钢制造的机件来说,淬火是为以后的回火做好结构和性能上的准备,因为高强度和高韧性并不能在淬火后同时得到,而是在回火处理后才得到的。 有很多零件如齿轮、曲轴等,他们在工作时一方面要受磨,另一方面又要受到冲击作用,因此要求零件表面有很高的硬度,而中心有较好的韧性。这时可以利用表面淬火的方法来达到上述要求。 表面淬火是应用将工件的表面迅速加热到淬火温度(这时金属内部的温度仍比较低),随后立即用水喷到工件表面上,进行急速冷却。这样就能获得表面硬、中心韧的要求。 表面加热时,可用氧炔焰、高频电流或中频电流加热。 四、回火 将淬硬的钢件加热到临界点以下的温度,保温一段时间,然后在空气中或油中冷却下来的过程叫做回火。 回火的目的是消除淬火后的脆性和内应力,调整组织,提高钢件的塑性和冲击韧性。对于工具来说,是为了尽可能减少脆性保留硬度。对于零件来说是为了提高韧性,但不可避免的会使硬度降低。 五、调质 淬火后高温回火,叫做调质。 调质的目的是使钢件获得很高的韧性和足够的强度,使其具有良好的综合机械性能。很多重要零件如主轴、丝杠、齿轮等都是经过调质处理的。 调质一般是在零件机械加工后进行的,也可把锻坯或经过粗加工的光坯调质后再进行机械加工。 六、时效

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