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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两大类。常用的整体热处理有退火,正火、淬火和;表面热处理可分为表面淬火与两类。

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。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与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。

正火的主要应用范围有:

①用于,正火后略高于退火,韧性也较好,可作为切削加工的预处理。

②用于,可代替处理作为最后热处理,也可作为用方法进行前的预备处理。

③用于工具钢、轴承钢、等,可以消降或抑制网状碳化物的形成,从而得到所需的良好组织。

④用于铸钢件,可以细化铸态组织,改善。

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,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、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(见)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%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~%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

是将加热到转变温度以下,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,防止变形和开裂;

(b)调整工件的、强度、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。

按回火温度范围,回火可分为、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,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。

应用范围:刃具、量具、模具、、及的零件等。

(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,指马氏体回火时形

成的铁素体基体内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。

应用范围: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。

分解,在中、高碳钢中沉淀出ε-碳化物(图2),马氏体的正方度减小。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,马氏体内仍保持含碳约%。含碳低于%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℃的温度范围,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%的碳钢和,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,正方度消失。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-碳化物和基体的上、马氏体界面上、高碳马氏体片中的上和原始奥氏体界上形核(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,较小的渗碳体溶于基体,而将碳输送给选择生长的较大颗粒。位于马氏体和原始奥氏体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,板条马氏体的板条内和板条界上的位错通过合并和重新排列,使位错密度显着降低,并形成和原马氏体内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,针状马氏体内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℃间铁素体内发生明显的再结晶,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,马氏体的正方度于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正方度。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,进入渗碳体结构内,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℃范围内,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内部显微组织;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σ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范围回火:超高强度钢约在200~300℃;在460℃附近;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、模具钢和等都在500~650℃范围内回火。

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℃范围内回火时,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,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转变,得到马氏体或下贝氏体组织,然后配合以不同温度的,以大幅提高钢的强度、、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,随即浸入淬冷中快速冷却的。常用的淬冷介质有盐水、水、、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、量具及要求耐磨的零件(如、轧辊、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)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、提高其耐蚀性等。淬火工艺主要用于件。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。淬火时的快速会使工件内部产生,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、、马氏体分级淬火和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,测试HRC硬度。淬火的薄硬和工件可测试HRA的硬度。厚度小于的淬火钢板、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,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。

淬火是材料强化的基本手段之一。钢中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,加之淬火后钢件内部有较大的,因而不宜直接应用,必须进行回火。

表1钢中铁基固溶体的值

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、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、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);按冷却时相变的内容,有分级淬火,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,淬火后获得细小马氏体组织。的淬火加热温度范围如图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。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)区内,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℃,这温度范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内应力增加,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,量增加,使工件的硬度和耐磨性降低。常用淬火的温度参见表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。

淬火加热温度范围

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内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。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,以保证工件心部有足够高的冷却速度。但是冷却速度大,工件内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力,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、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内应力,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。

分级淬火

工件在低温或碱浴炉中淬火,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,是为了使工件内外温度较为均匀,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,工件内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。一般不采用等温淬火。

表面淬火

表面淬火是将刚件的淬透到一定的深度,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。

感应淬火

就是利用电磁感应在工件内产生涡流而将工件进行加热。

退火

退火是一种,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;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化,调整组织,消除组织缺陷。

目的

是使经过铸造、锻轧、焊接或的材料或软化,改善和韧性,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、均匀化退火、、去除应力退火、,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。

2、把或工件加热到一定温度并持续一定时间后,使缓慢冷却。退火可以减低和脆性,增加可塑性。也叫焖火。

退火的目的

(1) 降低硬度,改善;

(2)消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;

(3)细化,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,退火的规范有多种,常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。

退火方法

退火的一个最主要是最高加热温度(),大多数合金的退火加热温度的选择是以该合金系的为基础的,如以铁碳平衡图为基础(图1)。各种钢(包括碳素钢及)的退火温度,视具体退火目的的不同而在各该的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区间以上或以内的某一温度。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(或者还有先共析的或体)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、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及低合金结构钢的锻轧件。此种锻、轧件若锻、轧后的较大时,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。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,消除内应力,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,例如于加热和冷却时发生,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以下不多的另一炉内,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

温度范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内(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℃左右的等温炉内,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(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。

退火

均匀化退火

亦称扩散退火。应用于钢及非铁合金(如锡青铜、硅青铜、白铜、等)的铸锭或铸件的一种退火方法。将铸锭或铸件加热到各该合金的固相线温度以下的某一较高温度,长时间保温,然后缓慢冷却下来。均匀化退火是使合金中的元素发生固态扩散,来减轻化学成分不均匀性(),主要是减轻晶粒尺度内的化学成分不均匀性(晶内偏析或称枝晶偏析)。均匀化退火温度所以如此之高,是为了加快合金元素扩散,尽可能缩短保温时间。合金钢的均匀化退火温度远高于Ac3,通常是1050~1200℃。非铁合金锭进行均匀化退火的温度一般是“×固相线温度(K)”,均匀化退火因加热温度高,保温时间长,所以热能消耗量大。

退火

球化退火

只应用于钢的一种退火方法。将钢加热到稍低于或稍高于Ac1的温度或者使温度在A1上下周期变化,然后缓冷下来。目的在于使珠光体内的片状渗碳体以及先共析渗碳体都变为球粒状,均匀分布于铁素体基体中(这种组织称为球化珠光体)。具有这种组织的和高碳钢硬度低、被切削性好、冷形变能力大。对工具钢来说,这种组织是淬火前最好的原始组织。

去应力退火

将钢件加热到稍高于Ac1的温度,保温一定时间后随炉冷却到550~600℃出炉空冷的热处理工艺称为去应力退火。去应力加热温度低,在退火过程中无组织转变,主

要适用于毛坯件及经过切削加工的零件,目的是为了消除毛坯和零件中的残余应力,稳定工件尺寸及形状,减少零件在切削加工和使用过程中的形变和裂纹倾向。

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以下不多的另一炉内,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范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内(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℃左右的等温炉内,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。

退火

球化退火的具体工艺

(图4)有:①普通(缓冷)球化退火(图4a),缓冷适用于多数钢种,尤其是装炉量大时,操作比较方便,但生产周期长;②等温球化退火(图4b),适用于多数钢种,特别是难于球化的钢以及球化质量要求高的钢(如滚动);其生产周期比普通球化退火短,不过需要有能够控制共析转变前冷却速率的炉子;③周期球化退火(图4c),适用于原始组织为片层状珠光体组织的钢,其生产周期也比普通球化退火短,不过在设备装炉量大的条件下,很难按控制要求改变温度,故在生产中未广泛采用;

④低温球化退火(图4d),适用于经过冷形变加工的钢以及淬火硬化过的钢(后者通常称为高温软化);⑤形变球化退火,形变加工对球化有加速作用,将形变加工与球化结合起来,可缩短球化时间。它适用于冷、热形变成形的钢件和(如带材)(图4e是在Acm或Ac3与Ac1之间进行短时间、大形变量的热形变加工者;图4f是在常温先予以形变加工者;图4g是利用锻造余热进行球化者)。

再结晶退火工艺

应用于经过冷变形加工的金属及合金的一种退火方法。目的为使金属内部组织变为细小的等轴晶粒,消除形变硬化,恢复金属或合金的塑性和形变能力(回复和)。若欲保持金属或合金光亮,则可在的炉中或中进行再结晶退火。

去除应力退火铸、锻、焊件在冷却时由于各部位冷却速度不同而产生内应力,金属及合金在冷变形加工中以及工件在切削加工过程中也产生内应力。若内应力较大而未及时予以去除,常导致工件变形甚至形成裂纹。去除应力退火是将工件缓慢加热到较低温度(例如,灰口铸铁是500~550℃,钢是500~650℃),保温一段时间,使金属内部发生弛豫,然后缓冷下来。应该指出,去除应力退火并不能将内应力完全去除,而只是部分去除,从而消除它的有害作用。

还有一些专用退火方法,如不锈耐酸钢稳定化退火;软磁合金磁场退火;氢气退火;可锻化退火等。

将工件加热到预定温度,保温一定的时间后缓慢冷却的金属热处理工艺。

退火的目的在于:

①改善或消除在铸造、锻压、和焊接过程中所造成的各种组织缺陷以及残余

应力,防止工件变形、开裂。

②软化工件以便进行切削加工。

③细化晶粒,改善组织以提高工件的机械性能。

④为最终热处理(淬火、回火)作好组织准备。

常用的退火工艺有:

①完全退火。用以细化中、经铸造、锻压和焊接后出现的力学性能不佳的粗

大过热组织。将工件加热到铁素体全部转变为奥氏体的温度以上30~

50℃,保温一段时间,然后随炉缓慢冷却,在冷却过程中奥氏体再次发生

转变,即可使钢的组织变细。

②球化退火。用以降低工具钢和轴承钢锻压后的偏高硬度。将工件加热到钢

开始形成奥氏体的温度以上20~40℃,保温后缓慢冷却,在冷却过程中珠

光体中的片层状渗碳体变为球状,从而降低了硬度。

③等温退火。用以降低某些镍、铬含量较高的合金结构钢的高硬度,以进行

切削加工。一般先以较快速度冷却到奥氏体最不稳定的温度,保温适当时

间,奥氏体转变为托氏体或索氏体,硬度即可降低。

④再结晶退火。用以消除、薄板在冷拔、冷轧过程中的硬化现象(硬度升高、

塑性下降)。加热温度一般为钢开始形成奥氏体的温度以下50~150℃,

只有这样才能消除加工硬化效应使金属软化。

⑤。用以使含有大量渗碳体的变成塑性良好的可锻铸铁。工艺操作是将铸件

加热到950℃左右,保温一定时间后适当冷却,使渗碳体分解形成。

⑥扩散退火。用以使合金铸件化学成分均匀化,提高其使用性能。方法是在

不发生熔化的前提下,将铸件加热到尽可能高的温度,并长时间保温,

待合金中各种元素扩散趋于均匀分布后缓冷。

⑦。用以消除钢铁铸件和焊接件的内应力。对于钢铁制品加热后开始形成奥

氏体的温度以下100~200℃,保温后在空气中冷却,即可消除内应力。

退火为了消除产品的内应力或控制结晶过程,将产品加热到适当的温度并保持一定时间,而后慢慢冷却的操作。

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

焊接工艺参数

焊接工艺参数 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

焊接工艺指导书 电弧焊工艺 1 接口 焊条电弧焊的接头主要有对接接头、T形接头、角接接头和搭接接头四种。 1.1 对接接头 对接接头是最常见的一种接头形式,按照坡口形式的不同,可分为I形对接接头(不开坡口)、V形坡口接头、U形坡口接头、X形坡口接头和双U形坡口接头等。一般厚度在6mm以下,采用不开坡口而留一定间隙的双面焊;中等厚度及大厚度构件的对接焊,为了保证焊透,必须开坡口。V形坡口便于加工,但焊后构件容易发生变形;X形坡口由于焊缝截面对称,焊后工件的变形及内应力比V形坡口小,在相同板厚条件下,X形坡口比V形坡口要减少1/2填充金属量。U形及双U形坡口,焊缝填充金属量更少,焊后变形也很小,但这种坡口加工困难,一般用于重要结构。 1.2 T形接头 根据焊件厚度和承载情况,T形接头可分为不开坡口,单边V形坡口和K形坡口等几种形式。T形接头焊缝大多数情况只能承受较小剪切应力或仅作为非承载焊缝,因此厚度在30mm以下可以不开坡口。对于要求载荷的T形接头,为了保证焊透,应根据工件厚度、接头强度及焊后变形的要求来确定所开坡口形式。 1.3 角接接头 根据坡口形式不同,角接接头分为不开坡口、V形坡口、K形坡口及卷边等几种形式。通常厚度在2mm以下角接接头,可采用卷边型式;厚度在2~8mm以下角接接头,往往不开坡口;大厚度而又必须焊透的角接接头及重要构件角接头,则应开坡口,坡口形式同样要根据工件厚度、结构形式及承载情况而定。 1.4 搭接接头 搭接接头对装配要求不高,也易于装配,但接头承载能力低,一般用在不重要的结构中。搭接接头分为不开坡口搭接和塞焊两种型式。不开坡口搭接一般用于厚度在12mm 以下的钢板,搭接部分长度为3~5δ(δ为板厚) 2 焊条电弧焊工艺参数选择 2.1 焊条直径 焊条直径可根据焊件厚度、接头型式、焊缝位置、焊道层次等因素进行选择。焊件厚度越大,可选用的焊条直径越大;T形接头比对接接头的焊条直径大,而立焊、仰焊及横焊比平焊时所选用焊条直径应小些,一般立焊焊条最大直径不超过5mm,横焊、仰焊不超过4mm;多层焊的第一层焊缝选用细焊条。焊条直径与厚度的关系见表4 2.2 焊接电流是焊条电弧焊中最重要的一个工艺参数,它的大小直接影响焊接质量及焊缝成形。当焊接电流过大时,焊缝厚度和余高增加,焊缝宽度减少,且有可能造成咬边、烧穿等缺陷;当焊接电流过小时,焊缝窄而高,熔池浅,熔合不良,会产生未焊透、夹渣等缺陷。选择焊接电流大小时,要考虑焊条类型、焊条直径、焊件厚度以及接头型式、

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

热处理工艺规程(工艺参数)

热处理工艺规程(工艺参数) 编制: 审核: 批准: 生效日期: 受控标识处:

分发号: 目录 1.主题内容与适用范围 (1) 2.常用钢淬火、回火温度 (1) 要求综合性能的钢种 (1) 要求淬硬的钢种 (4) 要求渗碳的钢种 (6) 几点说明 (6) 3.常用钢正火、回火及退火温度 (7) 要求综合性能的钢种 (7) 其它钢种 (8) 几点说明 (8) 4.常用钢去应力温度 (10) 5.各种热处理工序加热、冷却范围 (12) 淬火………………………………………………………………………………………………1 2 正火及退火 (14) 回火、时效及去应力 (15) 工艺规范的几点说明 (16) 6.化学热处理工艺规范 (17) 氮化 (17) 渗碳 (20) 7.锻模热处理工艺规范 (22) 锻模及胎模 (22) 切边模 (24) 锻模热处理注意事项 (25) 8.有色金属热处理工艺规范 (26) 铝合金的热处理 (26) 铜及铜合金 (26)

9.几种钢锻后防白点工艺规范 (27) 第Ⅰ组钢 (27) 第Ⅱ组钢 (28) 1.主题内容与适用范围 本标准为“热处理工艺规程”(工艺参数),它主要以企业标准《金属材料技术条件》B/HJ-93年版所涉及的金属材料和技术要求为依据(不包括高温合金),并收集了我公司生产常用的工具、模具及工艺装备用的金属材料。 本标准适用于汽轮机、燃气轮机产品零件的热处理生产。 2.常用钢淬火、回火温度 要求综合性能的钢种:

注:①采用日本材料时,淬火温度为960~980℃,回火温度允许比表中温度高10~30℃。 ②有效截面小于20mm者可采用空冷。 要求淬硬的钢种(新HRC>30)

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℃

焊接工艺参数选择

焊接工艺参数的选择 手工电弧焊的焊接工艺参数主要条直径、焊接电流、电弧电压、焊接层数、电源种类及极性等。 1.焊条直径 焊条直径的选择主要取决于焊件厚度、接头形式、焊缝位置和焊接层次等因素。在一般情况下,可根据表6-4按焊件厚度选择焊条直径,并倾向于选择较大直径的焊条。另外,在平焊时,直径可大一些;立焊时,所用焊条直径不超过5mm;横焊和仰焊时,所用直径不超过4mm;开坡口多层焊接时,为了防止产生未焊透的缺陷,第一层焊缝宜采用直径为3.2mm的焊条。 表6-4 焊条直径与焊件厚度的关系mm 焊件厚度 ≤2 3~4 5~12 >12 焊条直径 2 3.2 4~5 ≥15 2.焊接电流 焊接电流的过大或过小都会影响焊接质量,所以其选择应根据焊条的类型、直径、焊件的厚度、接头形式、焊缝空间位置等因素来考虑,其中焊条直径和焊缝空间位置最为关键。在一般钢结构的焊接中,焊接电流大小与焊条直径关系可用以下经验公式进行试选: I=10d2 (6-1) 式中 I ——焊接电流(A); d ——焊条直径(mm)。 另外,立焊时,电流应比平焊时小15%~20%;横焊和仰焊时,电流应比平焊电流小10%~15%。 3.电弧电压 根据电源特性,由焊接电流决定相应的电弧电压。此外,电弧电压还与电弧长有关。电弧长则电弧电压高,电弧短则电弧电压低。一般要求电弧长小于或等于焊条直径,即短弧焊。在使用酸性焊条焊接时,为了预热部位或降低熔池温度,有时也将电弧稍微拉长进行焊接,即所谓的长弧焊。 4.焊接层数 焊接层数应视焊件的厚度而定。除薄板外,一般都采用多层焊。焊接层数过少,每层焊缝的厚度过大,对焊缝金属的塑性有不利的影响。施工中每层焊缝的厚度不应大于4~5mm。

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。

热处理工艺规程(工艺参数)

热处理工艺规程B/Z61.012-95 (工艺参数) 2005年12月5日

目录 1.主题内容与适用范围 (1) 2.常用钢淬火、回火温度 (1) 2.1要求综合性能的钢种 (1) 2.2要求淬硬的钢种 (4) 2.3要求渗碳的钢种 (6) 2.4几点说明 (6) 3.常用钢正火、回火及退火温度 (7) 3.1要求综合性能的钢种 (7) 3.2其它钢种 (8) 3.3几点说明 (8) 4.常用钢去应力温度 (10) 5.各种热处理工序加热、冷却范围 (12) 5.1淬火……………………………………………………………………………………………1 2 5.2 正火及退火 (14) 5.3回火、时效及去应力 (15) 5.4工艺规范的几点说明 (16) 6.化学热处理工艺规范 (17) 6.1氮化 (17) 6.2渗碳 (20) 7.锻模热处理工艺规范 (22) 7.1锻模及胎模 (22) 7.2切边模 (24) 7.3锻模热处理注意事项 (25) 8.有色金属热处理工艺规范 (26) 8.1铝合金的热处理 (26) 8.2铜及铜合金 (26) 9.几种钢锻后防白点工艺规范 (27) 9.1第Ⅰ组钢 (27) 9.2第Ⅱ组钢 (28)

热处理工艺规程(工艺参数) 1.主题内容与适用范围 本标准为“热处理工艺规程”(工艺参数),它主要以企业标准《金属材料技术条件》B/HJ-93年版所涉及的金属材料和技术要求为依据(不包括高温合金),并收集了我公司生产常用的工具、模具及工艺装备用的金属材料。 本标准适用于汽轮机、燃气轮机产品零件的热处理生产。 2.常用钢淬火、回火温度 2.1 要求综合性能的钢种: 表1

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。

轴承钢的热处理工艺及参数和发展

轴承钢热处理工艺参数 时间:2010-06-14 08:59:46 来源:机械社区作者:

轴承钢是质量要求很严格的钢类。目前对轴承钢提出的要求有:用户免加工和检查、提高质量、规格细化和提高尺寸精度等,而且,对这些要求的重要程度越来越高。为满足这些要求,JFE制钢使用了各种保证产品质量和进行精加工的设备生产轴承钢。这些设备与新开发的提高质量的技术相结合,可以生产尺寸范围宽、质量高、附加值高的热处理和热轧轴承钢。 JFE轴承钢制造技术的特点是: 1)表面质量精细加工和质量检查体系 用对钢坯进行火焰清理和将连铸坯轧制成小型圆坯的方法,均匀去除表面瑕疵、皮下夹杂物和脱碳层。对质量要求特别高的材料,实施钢坯扒皮作业高度清除缺陷。为保证小型圆坯的表面质量,用自动涡流探伤仪和磁粉探伤仪进行检查;对内部缺陷,用圆坯全断面超声波探伤仪检测内部孔隙和夹杂物。 2)轴承钢的精细制造技术和质量保证 在线材-棒材厂,在棒材轧制线上增设线材轧制线,进行联合轧制。对棒材和线材都采用4辊精轧机进行精轧,棒钢的尺寸精度在0.01mm以下,用户可以省略扒皮和拉拔加工。对线材可进行自由尺寸轧制,并可以生产Φ4.2mm的小尺寸线材。由于把线材已经轧制到锻造的尺寸,所以用户可以省略拔丝、热处理和表面处理工序。 3)提高钢的洁净度 近年来,JFE制钢为了提高钢的洁净度,采用了PERM(加减压精炼)、LF(炉外精炼炉)对钢的生产工艺进行了改进。PERM法是在转炉冶炼时,使氮、氢等气体溶解在钢中,然后,用RH炉(真空脱气)迅速减压,使钢中产生气体,利用这种气体捕捉并排除钢液中的夹杂物。 JFE制钢还在2008年新建LF炉,大大提高了夹杂物的去除能力。采用上述工艺和设备的效果是:与原有工艺相比,夹杂物个数预测指数减少34%、夹杂物最大直径指数减少29%、夹杂物最大直径指数分布的标准偏差减少了73%。 由于采用了具有上述特点的制造技术,JFE制钢今后将继续向用户 轴承钢资料

12CrMoV焊接施工及热处理课件

鞍钢凌钢朝阳100万t/a焦化项目煤气净化及公辅设施安装工程 12CrMoV 焊 接 及 热 处 理 施 工 方 案 编制: 审核: 批准: 日期:

12CrMoV压力管道焊接及热处理施工方案 一、工程概况 鞍钢凌钢100万t/a焦化工程,由干熄焦沿外线管廊到焦化边界接点的中压过热蒸汽管道。工艺管道材质为12CrMoV,规格Φ245*18mm; 计划开工时间:2008年8月12日开工,2008年10月30日竣工;总工期:80天。 二、编制依据 1.《压力管道安全管理与监察规定》〔劳部1996-140号〕 2.《工业金属管道工程施工及验收规范》〔GB50235–97〕 3.《工业金属管道工程质量检验评定标准》〔GB50184–93〕 4.《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》〔GB50236-98〕 5.《压力容器无损检测》〔JB/T4730–2005〕 6.管道施工图 三、焊接材料及管理 1.焊条、焊丝、等均应有制造厂的质量合格证或质保书。凡无合格证或质保书及对其质量有怀疑时,应按焊材批号抽查试验合格后方可使用。 2.施工现场应设置焊材二级库,并由专人负责焊材的管理,做好焊材的烘干、发放、回收工作并做好烘干、发放、回收记录。 3.焊材应存放在干燥通风良好的库房内。各种型号、规格的焊材应分类堆放防止混淆。 4.焊条使用前应按焊条使用说明书的要求进行烘干,焊条重复烘干不应超过两次。 5.焊条使用时应装入100~125℃的保温桶内随取随用,桶内焊条不应超过半个工时。 6.氩弧焊所采用的氩气应符合现行国家标准《氩气》GB4842的规定,且纯度不应低于99.96﹪。 7.手工钨极氩弧焊,宜采用铈钨极或钍钨极。 8.焊材的领用、发放,管理人员应根据焊接工艺卡或工艺指导书所制定的工艺

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

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。

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

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

焊前预热和焊后热处理

焊前预热 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。焊前对焊件整体或焊接区域局部进行加热的工艺手段称为预热。 对于焊接强度级别较高、有淬硬倾向的钢材、导热性能特别良好的材料、厚度较大的焊件,以及当焊接区域周围环境温度太低时,焊前往往需要对焊件进行预热。预热的主要目的是降低焊接接头的冷却速度。预热能够降低冷却速度,但又基本上不影响在高温停留的时间,这是十分理想的。所以当焊接具有淬硬倾向的钢材时,降低冷却速度减小淬硬倾向的主要工艺措施,是进行预热,而不是增大线能量。 对焊件进行多层多道焊时,当焊接后道焊逢时,前道焊缝的最低温度,称为层间温度。对于要求预热焊接的材料,当需要进行多层焊时,其层间温度应等于或略高于预热温度,如层间温度低于预热温度,应重新进行预热。 焊接奥低体不锈钢时,为保持焊接接头有较高的耐蚀性,需要有较快的冷却速度,因此此时需要控制较低的层间温度,即在前道焊缝冷却到较低温度时,再进行后道焊缝的焊接。 焊前预热的主要作用: (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(注:对焊件进行多层多道焊时,当焊接后道焊逢时,前道焊缝的最低温度,称为层间温度。对于要求预热焊接的材料,当需要进行多层焊时,其层间温度应等于或略高于预热温度,如层间温度低于预热温度,应重新进行预热。 焊接奥低体不锈钢时,为保持焊接接头有较高的耐蚀性,需要有较快的冷却速度,因此此时需要控制较低的层间温度,即在前道焊缝冷却到较低温度时,再进行后道焊缝的焊接。)预热温度和层间温度的选择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。 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

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