焊前预热及焊后热处理的作用

管道焊前预热与焊后热处理1、焊前预热焊接前预热的目的在于减小焊件与焊缝的温度梯度，延缓焊接接头的冷却速度，减少温差所造成的应力和淬硬组织。

对于碳钢、碳锰钢、铬钼合金钢、低温镍钢等易产生冷裂纹的材料，在焊接前应进行适当预热。

各标准规范均对常见材料的预热温度做出了规定，对同类材料的预热要求基本一致，GB50236-2011对常见材料焊前预热温度的规定见表1。

表1：常用钢材的最低预热温度附：合金钢的编号示例12CrNi3: 合金结构钢C＝0.12％，Cr＜1.5％ ,Ni≈3％CrWMn: 合金工具钢含碳≥1％（当含碳量大于1%时一般不标注），含Cr、 W、 Mn均小于 1.5％40CrNiMoA: 高级优质合金结构钢C≈0.4％，Cr、 Ni、 Mo均小于1.5％预热范围一般为焊缝两侧各不小于壁厚的5倍，且不少于100 mm。

对于无预热要求的钢种，当焊接环境温度低于0 ℃或焊件温度低于-18 ℃时，应对焊件进行预热，预热温度不应低于15 ℃。

预热应在坡口两侧均匀进行，防止局部过热，加热区以外100 mm范围应予以保温。

2、焊后热处理焊后热处理的目的主要有两方面，一是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。

二是适当减缓焊接接头残余应力，防止冷裂纹或者再热裂纹的发生。

通过焊后热处理可以松弛焊接残余应力，软化淬硬区，改善组织，减少含氢量，从而降低焊接接头的延迟裂纹倾向。

热处理温度和保温时间是焊后热处理的关键参数。

焊后热处理的温度过高，或者保温时间过长，会使焊缝金属结晶粗化，碳化物聚集，造成力学性能、蠕变强度等下降。

各标准规范中均对焊后热处理的温度、恒温时间、最短恒温时间，以及热处理后焊缝及热影响区的布氏硬度等参数做出了规定。

表2为SH3501-2011对环焊缝焊后热处理的基本要求。

表2：常用钢材焊接接头热处理基本要求焊后热处理的加热范围为焊缝两侧各不少于焊缝宽度的3倍，且不少于25 mm，加热范围以外100 mm区域应予以保温，且热处理时管道两端应封闭。

焊接术语1、焊接：通过加压或加热，或两者并用，并且用或不用填充材料，使工件达到原子结合的方法称为焊接。

2、定位焊丝：焊前为装配和固定工件焊缝的位置而焊接的短焊丝。

3、焊前预热：某些钢材为了降低焊后冷却速度，避免生成淬硬组织，减少焊接应力，防止产生裂纹，焊前把焊件加热到一定温度，再进行焊接，这种方法称为焊前预热。

4、焊后热处理：焊后为改善焊接接头的组织和性能或清除残余应力，防止产生裂纹而进行的加热处理称为焊后热处理。

5、坡口：根据设计和工艺的需要将焊件的待焊区域加工并装配成一定几何形状的沟槽。

6、线能量：是指熔焊时，由焊接能源输入给单位长度焊丝上的能量。

7、焊接影响区：凡是焊丝俩侧受到焊接热源的影响发生组织性能变化的区域均层热影响区。

8、电弧：在两电极间的气体介质中，连续强烈的放电现象称为电弧。

9、电弧焊：就是借助于高温的电弧使焊条、焊件局部熔化，将两个分离的金属件，借助于原子的结合，连接成一个整体的过程。

10、手工电弧焊：焊条电弧焊是手工操作焊条进行焊接为电弧焊方法称为手工电弧焊。

11、埋弧焊：埋弧焊是焊丝作为熔电极送入焊接区形成电弧，电弧在焊剂下燃烧、熔化被焊金属，填充金属形成永久性接头的一种焊接方法。

12、钨极氩弧焊：钨极氩弧焊是要用钨棒作为电极，利用氩气作为保护气体进行焊接的一种气体保护焊方法。

13、二氧化碳气体保护焊：二氧化碳气体保护焊是利用CO2气体作为保护气体的一种熔化极气体保护焊的焊接法。

14、电弧长度：弧长为焊条直径的0.5-1倍称为短弧超过这个长度称长弧。

15、焊接进度：焊接速度是焊条沿焊接方向移动的速度。

16、气孔：气孔是在焊接过程中，溶入熔池金属中的气体在凝固以前未能来的及逸出，而在焊丝金属中（内部或表面）所形成的气穴。

17、夹渣：焊后残留在焊丝中的熔渣称为夹渣。

18、咬边：沿焊趾的用材部位产生的沟槽或凹陷即为咬边。

19、未焊透：焊接时接头根部未完全熔透的现象称为未焊透。

20、弧坑：弧坑是焊条电弧焊时，由于收弧不当，在焊丝末端形成的低于母材的低洼部分，也属于凹坑的一种。

12cr1mov焊后热处理工艺
1. 预热：将焊接接头预热至合适的温度，通常为150-250摄氏度。

预热有助于减少焊接接头的残余应力和改善焊接接头的冷脆性。

2. 焊后退火：将焊接接头进行退火处理，通常温度为690-720摄氏度，保温时间一般为2-4小时。

退火处理有助于消除焊接过程中产生的残余应力，提高焊接接头的韧性和耐蠕变性能。

3. 淬火和回火：对于某些情况下要求更高强度的焊接接头，可以进行淬火和回火处理。

淬火可在880-900摄氏度下进行，保温时间一般为30分钟至1小时；回火温度一般为660-680摄氏度，保温时间为1-2小时。

4. 低温时效处理：在某些高强度和耐蠕变要求的情况下，焊接接头可以进行低温时效处理。

该工艺通常在630-650摄氏度下进行，保温时间为1-4小时。

需要根据具体的焊接接头要求和使用条件来选择适当的热处理工艺。

同时，在热处理过程中应注意控制温度和保温时间，以确保焊接接头的性能和质量。

焊前预热和焊后热处理的范围、目的和方法
焊前预热和后热是为了降低焊缝的冷却速度，防止接头生成淬硬组织，产生冷裂纹。

焊前预热温度一般在100-200度，后热不属于热处理，也是一种缓冷措施，后热的温度在200-300度，有的单纯是为了缓冷，有的是针对消氢处理的，一定的后热温度，能使焊缝中氢扩散出来，不至于集聚导致裂纹。

后热保温时间要根据工件厚度来确定，一般不会低于0.5小时的。

焊后热处理的就多了，主要分为四种：
1低于下转变温度进行的焊后热处理，如消除应力退火，温度一般在600-700之间，主要目的是消除焊接残余应力，
2高于上转变温度进行的焊后热处理，如正火，温度在950-1150之间，细化晶粒，改善材料的力学性能，再如不锈钢的固熔、稳定化处理，温度在1050左右，提高不锈钢的耐蚀性能。

尤其是抗晶间腐蚀的能力。

再如淬火，不同的淬火工艺能得到不同的效果，提高钢的耐磨性，硬度等。

3先高于上转变温度进行处理再进行低于下转变温度下的热处理。

比如正火加回火，淬火加回火等。

4在上下转变温度之间进行的焊后热处理。

750-900之间，一些材料的实效强化重结晶退火等。

1/ 1。

工业管道焊接热处理施工工艺标准QJ/JA0615-20061 目的为了规范压力管道等焊件的焊前预热和焊后热处理工艺，保证焊接工程质量，特制定本工艺标准。

2 适用范围本标准适用于公司承接的工业与公用压力管道焊接工程的焊前预热和焊后热处理。

3 引用标准GB50236《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》4 定义预热：焊接开始前，对焊件的全部(或局部)进行加热的工艺措施。

焊后热处理：焊后，为改善焊接接头的组织和性能或消除残余应力而进行的热处理。

5 焊前预热和焊后热处理的一般要求5.1焊前预热5.1.1 焊接工艺人员应根据母材的化学成份、焊接性能、厚度、焊接接头的拘束程度、焊接方法、焊接环境和所执行的施工工艺标准要求等综合考虑是否进行焊前预热，必要时可通过试验确定。

5.1.2 焊前预热温度应符合设计或焊接施工工艺标准的规定，当无规定时，焊前预热温度宜采用表1的规定。

5.1.3 预热的加热方式一般采用氧-乙炔焰加热或电加热带加热法。

预热的温度应用热电偶、测温笔等测出。

当温度达到要求时才能进行焊接。

5.1.4 焊前预热的加热范围,应以焊缝中心为基准,每侧不应小于焊件厚度的3倍。

5.1.5 要求焊前预热的焊件，其层间温度应在规定的预热温度范围内。

5.1.6 当焊件温度低于0℃时，所有钢材的焊缝应在始焊处100mm范围内预热到15℃以上。

5.1.7 不同钢号相焊时，预热温度按预热温度要求较高的钢号选取。

5.1.8 当采用钨极氩弧焊打底时,焊前预热温度可按表1规定的下限温度降低50℃。

5.1.9 当用热加工法下料、开坡口、清根、开槽或施焊临时焊缝时，亦需考虑预热要求。

表1 常用管材焊前预热工艺条件5.1.3 预热的加热方式一般采用氧-乙炔焰加热或电加热带加热法。

预热的温度应用热电偶、测温笔等测出。

当温度达到要求时才能进行焊接。

5.1.4 焊前预热的加热范围,应以焊缝中心为基准,每侧不应小于焊件厚度的3倍。

5.1.5 要求焊前预热的焊件，其层间温度应在规定的预热温度范围内。

钢结构的预热和后热处理是在制造和加工过程中常见的两个步骤，旨在改善钢材的性能和可靠性。

1. 钢结构的预热（Preheating）：
预热是指在进行焊接、切割、锻造等加工操作之前，将钢材加热到一定温度范围内的过程。

预热的目的是为了减少冷却速率，防止产生裂纹和变形，并提高焊接质量。

主要有以下几个方面的作用：
降低材料的冷脆性：预热可以使钢材内部的组织更加均匀，减少内应力，从而降低冷脆性，提高钢材的韧性。

减少热影响区的尺寸：预热可以扩大热影响区的尺寸，减少焊接引起的变形和应力集中。

提高焊接质量：预热可以提高焊接接头的强度和韧性，降低焊接缺陷的发生率。

2. 钢结构的后热处理（Post-Heat Treatment）：
后热处理是指在钢材加工完成后，对整个结构进行热处理的过程。

它的目的是改善钢材的组织结构和性能，并消除加工过程中产生的应力。

常见的后热处理方法有退火、正火、淬火等。

退火：通过加热至适当温度后缓慢冷却，使钢材内部的晶粒重新排列，减少残余应力和提高韧性。

正火：将钢材加热至临界温度以上，然后快速冷却，使晶粒细化，提高强度和硬度。

淬火：将钢材加热至临界温度以上，然后迅速冷却，使钢材表面形成马氏体组织，增加硬度和耐磨性。

需要注意的是，预热和后热处理的具体参数和方法取决于钢材的种类、尺寸和要求。

因此，在进行钢结构的预热和后热处理时，应根据实际情况选择合适的温度
和时间，并遵循相应的标准和规范。

消除焊接应力六种方法消除焊接应力的方法有很多种，下面将介绍其中的六种方法。

1. 预热方法：通过在焊接前对焊接部位进行适当的加热，能够减少焊接过程中材料的收缩，从而减少产生的应力。

预热的温度和时间应根据材料的种类和焊接条件的要求来确定。

2. 后热处理方法：在焊接完成后，对焊接部位进行再次加热处理。

后热处理可以通过热处理设备或火焰枪进行，可选择退火、正火、淬火等不同的处理方式。

后热处理可以改变焊接接头的组织结构，消除应力，提高焊接接头的机械性能。

3. 振动方法：通过在焊接过程中对焊接部位施加振动，能够有效地消除应力。

振动能够改变焊接接头的结构，使其更加均匀，减少焊接过程中产生的应力。

振动方法适用于各种类型的焊接，如电阻焊、摩擦焊等。

4. 退火方法：将焊接部位加热到一定温度后，保持一段时间，然后缓慢冷却。

退火能够改变材料的组织结构，消除应力，提高材料的抗拉强度和延伸率。

退火方法适用于焊接接头的后处理，可以通过不同的温度和时间来控制其效果。

5. 淬火方法：将焊接部位快速加热到一定温度后，迅速冷却。

淬火能够改善焊接接头的组织结构，提高抗拉强度和硬度，同时减少产生的应力。

淬火方法适用于高强度材料的焊接，如高强度钢、铝合金等。

6. 冷却方法：在焊接过程中，合理控制冷却速度可以减少焊接接头的应力。

快速冷却可以减小热影响区的大小，减少应力的产生。

利用水冷、风冷等方法可以实现快速冷却，但要注意控制冷却速度，避免产生裂纹等质量问题。

综上所述，消除焊接应力的方法包括预热、后热处理、振动、退火、淬火和冷却等六种方法。

根据不同的焊接条件和要求，可以选择适当的方法进行应用，以达到减少应力、提高焊接接头质量的目的。

焊接工艺的热影响区控制与热处理技术焊接是一种常用的金属组接方式，但在焊接过程中会产生热影响区（Heat Affected Zone, HAZ），该区域的性能和微结构会受到严重影响，因此研究和控制焊接工艺中的热影响区至关重要。

本文将介绍焊接工艺中热影响区的形成原因以及热处理技术在热影响区控制中的应用。

一、热影响区的形成原因焊接过程中，高温的焊接热源会导致瞬间升温和冷却，从而在焊缝周围形成热影响区。

主要的热影响区包括熔化区、毛细区和热影响区三部分。

1. 熔化区：熔化区是焊接过程中直接受到高温热源作用的区域，温度极高，金属材料在此处瞬间熔化并重新凝固。

2. 毛细区：毛细区位于焊缝的边缘部分，是由于液态金属表面张力的作用，使熔化金属在毛细现象的影响下沿着边缘微尺度的通道迁移。

3. 热影响区：热影响区位于焊接区域的周围，受到熔化区的高温影响而发生组织和性能变化，但没有完全熔化。

二、热影响区的性能和微结构变化焊接过程中的高温和冷却速率会引起焊接材料的性能和微结构的变化，这些变化对焊接接头的力学性能、腐蚀性能和耐久性产生影响。

1. 组织变化：热影响区的金属晶粒会发生再生长和回火现象，晶粒尺寸变大，晶间位错和碳化物的析出也会导致组织的改变。

2. 硬度变化：由于热影响区的组织变化，焊接接头的硬度通常会发生变化。

一般来说，焊接热影响区的硬度会变高。

3. 残余应力：焊接热量的引入导致局部区域的膨胀和冷缩不一致，从而产生残余应力。

这些残余应力可能导致焊接接头的变形和开裂。

三、热影响区的控制方法为了控制焊接工艺中的热影响区并改善焊接接头的性能，可以采用热处理技术来对焊接接头进行后续处理。

1. 预热和后热处理：预热可以提高焊接区域的温度，减小焊接热量对材料的影响。

后热处理可以通过再次加热焊接区域，改善热影响区的晶粒尺寸和组织，减轻残余应力。

2. 时效处理：时效处理是在焊接后将焊接接头加热到一定温度持续一段时间，以消除热影响区中的残余应力和改善组织性能。

焊前预热及焊后热处理的作用焊前预热和焊后热处理是在焊接过程中常用的热处理方法。

它们的作用是改变焊接接头的组织结构和性能，以提高焊接接头的强度、韧性和耐腐蚀性。

以下是对焊前预热和焊后热处理的详细解释：1.焊前预热的作用：焊前预热是指在进行焊接前将工件加热到一定温度，保持一定时间后再进行焊接。

焊前预热对于焊接接头的质量和性能具有重要影响。

以下是焊前预热的几个主要作用：1.1降低冷裂纹的风险：在焊接过程中，工件会发生热胀冷缩现象，焊接过程中产生的热应力容易导致冷裂纹的产生。

焊前预热可以使工件表面温度均匀分布，降低焊接残余应力和热应力，从而降低冷裂纹的风险。

1.2减少变形：焊接过程中，由于局部加热会导致工件变形。

焊前预热可以使工件温度均匀分布，减少局部变形的发生，从而使焊接接头更加平整。

1.3改善焊接质量：焊前预热可以提高焊接材料的可塑性，使焊接金属流动更加顺畅，焊接接头的焊缝形态更加良好。

同时，预热还可以减少线膨胀系数不匹配所产生的应力，提高焊接接头的密实性。

1.4提高焊接强度：焊前预热可以改善焊缝的晶粒结构和组织形态，提高焊接接头的冷变形能力，提高焊接接头的强度和韧性。

1.5降低焊接变形：焊前预热可以降低焊接过程中的温差和热应力，减少焊接接头的变形，提高焊接接头的质量。

2.焊后热处理的作用：焊后热处理是指在焊接完成后对焊接接头进行加热、保温和冷却等处理，以改善焊接接头的组织结构和性能。

以下是焊后热处理的几个主要作用：2.1消除残余应力：焊接过程中，焊接接头会产生焊接残余应力。

焊后热处理可以通过加热和冷却来减小残余应力，使焊接接头更加稳定。

2.2提高硬度和强度：焊接过程中，焊接接头的组织结构和性能会发生改变。

焊后热处理可以使焊接接头的组织结构更加均匀，晶粒更细小，硬度和强度得到提高。

2.3提高耐腐蚀性：焊接接头由于焊熔区和热影响区的组织结构变化，容易产生局部腐蚀。

焊后热处理可以减少晶界和金属间的腐蚀敏感相，提高焊接接头的耐腐蚀性。

热处理专业知识对于焊接热处理人员，首先要了解最基本的热处理知识，才能更好的做好热处理工作前的工艺和材料的准备工作，为更好完成热处理工作打好基础。

1．焊接热处理在焊接之前、焊接过程中或焊接之后，将焊件全部或局部加热到一定的温度，保温一定的时间，然后以适当的速度冷却下来，以改善工件的焊接工艺性能和力学性能，是改善焊接接头的金相组织的一种工艺方法。

焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理。

2．焊后热处理焊接工作完成后，将焊件加热到一定的温度（材料的相变温度Ac1以下），保温一定时间，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。

3．焊前预热及主要作用是什么？焊接开始前，对焊件的全部或局部进行加热的一种焊接热处理工艺。

焊前预热有利于调节焊接热输入，降低焊接接头的冷却速度，避免淬硬组织，并有利于氢的逸出，还可使工件温度均匀化，减少工件的热应力。

因而，对有淬硬倾向的钢进行焊前预热是防止焊接冷裂纹的有效手段。

4．焊后热处理其主要目的是什么？其目的是为了改善焊接接头的金相组织和性能，或降低焊接接头的残余应力。

5．“焊接热处理”与“焊后热处理”是否是一个概念？焊接热处理是在整个焊接过程（包括焊前预热）的某一阶段或焊后对焊件进行加热、保温、冷却的一种工艺方法。

包含了预热、后热、焊后热处理。

可见，焊接热处理所指更广，而焊后热处理仅是焊接热处理的一种工艺。

6．什么是局部加热“局部加热”是指仅对部分焊缝加热 .7．后热工艺是什么？其目的是什么？后热工艺是指焊接工作停止后，立即将焊件加热到300℃～400℃，保温2h～4h，然后缓冷的一种焊接热处理工艺，实际上是除氢处理，其目的是为了加速氢的逸出。

8．对马氏体型钢（如F12钢或P91、 P92钢）后热时机应如何选择？应在焊后冷却保温段结束后，也就是马氏体转变结束后进行。

9．焊接热处理中常用的加热方法有哪些？常用的加热方法有电加热（如电阻炉加热、柔性陶瓷电阻加热、远红外电加热、工频感应加热、中频感应加热）、火焰加热（如氧-乙炔、高压煤油、天然气、液化石油气等）。