浅谈焊接热处理工艺对焊接质量的影响

浅谈焊接工艺对质量的影响一、影响焊接质量的主要因素1、操作人员因素。

焊接工作的操作人员主要就是焊工及焊接设备的操作人员。

各种不同的焊接方法对焊工的依赖程度不同，手工操作占支配地位的手弧焊接，焊工操作技能的水平和谨慎认真的态度对焊接质量至关重要。

即使埋弧自动焊，焊接规范的调整和施焊也离不开人的操作。

由于焊工质量意识差、操作粗心大意，不遵守焊接工艺规程，操作技能差等都可能影响焊接质量。

2、机器设备因素。

机器设备这一因素对焊接来说就是各种焊接设备。

焊接设备的性能，它的稳定性与可靠性对焊接质量会产生一定影响，特别是结构复杂、机械化、自动化高的设备，由于对它的依赖性更高，因此要求它有更好、更稳定的性能。

在压力容器质量体系中，要求建立包括焊接设备在内的各种在用设备的定期检查制度。

3、材料因素。

焊接使用的材料包括各种被焊材料，也包括各种焊接材料、还有与产品配合使用的各种外购或外协加工的零部件。

焊接生产中使用这些材料的质量是保证焊接产品质量的基础和前提。

从全面质量管理的观点出发，为了保证焊接质量，从生产过程的起始阶段，即投料之前就要把好材料关。

4、工艺方法因素。

焊接质量对工艺方法的依赖性较强，其影响主要来自两个方面：一方面是工艺制订的合理性；另一方面是执行工艺的严肃性。

某一产品或某种材料的焊接工艺的制定，首先要进行焊接工艺评定，然后根据评定合格的工艺评定报告和图样技术要求制订焊接工艺规程、编制焊接工艺说明书或焊接工艺卡。

这些以书面形式表达的各种工艺参数是指导施焊时的依据，它是模拟生产条件所作的试验和长期积累的经验以及产品的具体技术要求而编制出来的，是保证焊接质量的基础。

在此基础上需要保证的另一方面是贯彻执行焊接工艺的严肃性。

在没有充分根据的情况下不得随意变更工艺参数，即使确需改变，也必须履行一定程序和手续。

不正确的焊接工艺固然不能保证焊接质量，即使有经评定验证是正确合理的工艺规程，不严格执行，同样也不能得到合格的质量。

热处理工艺对摩擦焊接钻杆力学性能的影响乔旺发表时间：2019-01-02T17:23:59.937Z 来源：《电力设备》2018年第23期作者：乔旺[导读] 摘要：钻杆在钻井施工过程中要承受复杂的弯扭压拉组合载荷，并经受强烈的振动和冲击，因此钻杆必须具有较高的强度和良好的塑性、韧性。

（中石化中原石油工程有限公司管具公司钻具制造厂河南濮阳 457331）摘要：钻杆在钻井施工过程中要承受复杂的弯扭压拉组合载荷，并经受强烈的振动和冲击，因此钻杆必须具有较高的强度和良好的塑性、韧性。

根据油田的使用经验，钻杆接头的断裂绝大多数属于低应力脆断，而热处理工艺不当是钻杆接头低应力脆断的主要原因。

目前，国内钻杆生产厂家均是通过采用合理的摩擦焊工艺和正确的焊后热处理工艺保证钻杆力学性能满足行业标准。

因此，研究热处理工艺对焊缝力学性能的影响，确定合理的焊缝热处理参数，对保证和提高钻杆质量有重要意义。

关键词：摩擦焊；石油钻杆；热处理；力学性能引言：摩擦焊接钻杆要求其机械性能达到行业标准要求，钻杆焊后的机械性能是由合理的焊接工艺和正确的热处理工艺保证的。

通过对具体工艺生产的钻杆的检验结果进行分析，探讨了如何郭据焊后钻杆的力学性能和金相检测结果判断摩擦焊接钻杆不符合行业标准要求的原因，分析了热处理工艺对钻杆力学性能的影响。

一、焊缝热处理工艺分析石油钻杆是油田钻井设备上的重要零件。

钻杆在使用过程中承受很大的拉应力和扭矩，并经受强烈的震动和冲击[1]。

因此，钻杆的力学性能必须满足一定要求。

目前钻杆的生产和修复是采用摩擦焊工艺将钻杆接头和钻杆管体焊接而成。

由于摩擦焊后焊缝得到的金相组织是混合组织，造成焊缝区硬度分布不均匀，局部区域硬度偏低，而冲击韧性偏高，满足不了使用要求，因此，焊后必须经过热处理调整焊缝区的金相组织和力学性能。

通过采用合理的摩擦焊工艺和正确的焊后热处理工艺使摩擦焊接钻杆力学性能满足行业标准[2]。

钻杆生产中的力学性能应通过摩擦焊接过程和焊后热处理过程两方面保证。

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。

热处理对复合板焊接接头中316L不锈钢焊缝组织及耐蚀性的影响初探对Q345碳钢/316不锈钢复合板进行焊接，并对焊接接头进行了不同工艺的热处理；通过组织观察、晶间腐蚀试验和应力腐蚀试验研究了热处理工艺对316L 不锈钢焊缝组织和耐蚀性的影响。

结果表明：316L不锈钢焊缝组织均为奥氏体+条状铁素体；随热处理次数增加，奥氏体晶界变宽，二次热处理后在316L不锈钢焊缝奥氏体晶界处有明显Cr23C6 析出，并形成了贫铬区，容易发生晶间腐蚀和应力腐蚀，降低了316L不锈钢焊接接头的耐蚀性。

标签：奥氏体不锈钢；焊接接头；热处理；晶间腐蚀；应力腐蚀由碳钢与奥氏体不锈钢构成的复合材料（复合管/板）有效结合了不锈钢的耐蚀性和碳钢的低成本优势，被广泛应用于核电站设备、蒸汽发电厂及石油化工行业中。

焊接是该复合材料常用的加工方式。

由于焊接接头的成分、组织，应力状态相对于母材发生了明显改变，因此其耐蚀性也明显降低，而焊接接头的耐蚀性决定了复合材料的耐蚀性和设备的使用寿命。

通常情况下，复合材料焊接后，要对焊缝进行一次去应力热处理；此外，如存在焊接缺陷，要对焊缝进行补焊修复及与二次热处理（处理工艺与去应力热处理工艺相同）。

如果热处理工艺选择不当，极易使奥氏体不锈钢产生敏化，導致晶间腐蚀及应力腐蚀开裂，从而严重降低了材料的耐蚀性，给设备的安全使用带来隐患。

因此，研究热处理工艺对焊接接头组织成分和耐蚀性的影响是十分必要的。

1、组织观察与腐蚀性能评价为了检验不锈钢的晶间腐蚀敏感性，根据GB/T4334-2008标准中的硫酸硫酸铜方法对不同方式热处理后316L 不锈钢焊缝进行了晶间腐蚀试验。

晶间腐蚀试验中，采用5mm 压头对腐蚀试样进行180°弯曲。

按照GB/T20972.3-2008标准，对不同方式热处理后316L不锈钢焊缝进行应力腐蚀试验。

应力腐蚀试验中采取4点弯梁试验方法，试样尺寸为120mm×20mm×3mm，试验时间为720h。

焊接工艺对钢铁材料性能的影响与优化引言：焊接是一种常见的金属连接工艺，广泛应用于制造业和建筑领域。

焊接工艺的选择和优化对于保证焊接接头的质量和性能至关重要。

本文将探讨焊接工艺对钢铁材料性能的影响，并提出一些优化方法。

一、焊接工艺对钢铁材料性能的影响1. 焊接变形：焊接过程中，由于热影响区的热膨胀和冷却收缩，焊接接头会发生变形。

焊接变形可能导致应力集中和裂纹的产生，从而降低焊接接头的强度和耐久性。

2. 焊接残余应力：焊接过程中产生的热应力和冷却应力会导致焊接接头内部残余应力的积累。

这些残余应力可能导致接头的变形、开裂和疲劳寿命的降低。

3. 焊接金属的微观结构变化：焊接过程中，熔化金属和热影响区的温度会发生显著变化，从而引起金属的相变和晶粒尺寸的变化。

这些微观结构变化可能导致焊接接头的硬度、韧性和腐蚀性能的改变。

二、焊接工艺优化的方法1. 控制焊接温度和速度：通过控制焊接过程中的温度和速度，可以减少焊接变形和残余应力的产生。

例如，采用预热和后热处理可以降低焊接接头的残余应力。

2. 选择合适的焊接材料：选择合适的焊接材料可以提高焊接接头的性能。

例如，选择具有良好可焊性和相似化学成分的焊接材料可以减少焊接接头的裂纹敏感性。

3. 优化焊接工艺参数：通过优化焊接工艺参数，可以改善焊接接头的性能。

例如，调整焊接电流、电压和焊接速度可以控制焊接接头的热输入和冷却速率，从而影响焊接接头的微观结构和性能。

4. 使用适当的焊接辅助材料：使用适当的焊接辅助材料可以改善焊接接头的性能。

例如，使用焊接保护气体可以减少氧化和夹杂物的产生，提高焊接接头的质量。

5. 进行焊接接头的后处理：通过进行焊接接头的后处理，可以进一步改善接头的性能。

例如，进行热处理可以消除残余应力和改善接头的硬度和韧性。

结论：焊接工艺对钢铁材料性能有着重要的影响。

通过控制焊接温度和速度、选择合适的焊接材料、优化焊接工艺参数、使用适当的焊接辅助材料和进行后处理，可以优化焊接接头的性能。

焊缝热处理
摘要：
1.焊缝热处理简介
2.焊缝热处理的目的和作用
3.焊缝热处理的方法
4.焊缝热处理的操作流程
5.焊缝热处理过程中可能出现的问题及解决方法
6.焊缝热处理的应用领域
正文：
焊缝热处理是一种在焊接过程中或焊接后对焊缝进行加热处理的技术，目的是提高焊缝的力学性能、消除残余应力和改善焊接接头的微观结构。

焊缝热处理方法包括整体热处理、局部热处理和表面热处理等，具体方法根据不同的焊接材料和焊接工艺选择。

焊缝热处理的主要目的是提高焊缝的力学性能，使其具有更高的强度和韧性。

通过焊缝热处理，可以消除焊接过程中产生的残余应力，减少焊接接头的裂纹倾向。

此外，焊缝热处理还可以改善焊接接头的微观结构，提高其耐蚀性能。

焊缝热处理的方法主要包括整体热处理、局部热处理和表面热处理。

整体热处理是将整个焊接接头加热到一定温度，然后进行保温一段时间。

局部热处理是将焊接接头的一部分进行加热处理。

表面热处理是将焊接接头的表面加热到一定温度，以改善其表面性能。

焊缝热处理的操作流程包括以下几个步骤：首先，将焊接接头加热到适当温度；然后，保持一段时间进行保温；最后，冷却至室温。

在加热过程中，需要严格控制温度，以防止过热或过烧。

在保温过程中，可以进行冷却，以控制残余应力和微观结构。

在焊缝热处理过程中，可能会出现一些问题，如过热、过烧、裂纹等。

针对这些问题，可以通过优化加热条件、控制保温时间、选择合适的冷却方式等方法进行解决。

焊缝热处理广泛应用于各种焊接结构中，如建筑结构、船舶制造、石油化工、压力容器等领域。

材料与设计32 1焊后热处理对09M n N i D R 钢焊接接头组织与性能的影响焦洪军 马世成 周丙峰 李大伟 赵向儒 刘西光（德州市特种设备检验研究院 德州 253000）作者简介：焦洪军(1971～)，男，本科，工程师，主要从事承压类特种设备检验及无损检测工作。

（收稿日期：2015-07-14）焊后热处理（简称PWHT）是锅炉及压力容器等焊接结构产品制造的工序之一[1]。

焊后热处理不仅可以消除焊残接余应力，而且可以降低焊接接头的硬度，改善力学性能等，成为保障压力容器设备质量的一个重要途径。

09MnNiDR 钢是我国自主开发的一种低温压力容器用钢，因其具有良好的低温韧性，在低温压力容器中获得广泛应用。

09MnNiDR 钢为满足-70℃下的使用性能需要进行焊后热处理。

关于09MnNiDR 焊接粗晶区性能及焊后热处理方面的研究已有报道[2-7]，其中对09MnNiDR 钢焊后热处理的研究多集中在焊后热处理温度方面，很少有人探讨焊后热处理对焊接接头M-A组元的影响，本文通过比较09MnNiDR在焊态和焊后热处理条件下的焊接接头组织与性能的变化，重点研究了焊后热处理对焊接接头M-A组元变化的影响以及M-A组元对焊接接头韧性的影响。

1 试验材料及方法试验所用材料为热轧09MnNiDR钢又经正火+回火处理的钢板，其化学成分见表1。

焊接试验所用焊丝为H09MnNiDR低温钢用镀铜气保焊丝，其化学成分见表2。

本次试验焊接方法为埋弧焊，所用焊机型号为林肯双丝埋弧焊机，采用直流反接。

焊缝垂直于轧向，焊接钢板尺寸为350mm×120mm，焊接坡口为V形，坡口焊前保持清洁干燥。

焊剂使用前在300～350℃下保温烘干2h，并保持干净。

并将其中的一块焊后钢板进行焊后热处理（PWHT），其工艺如图1所示。

图1 焊后热处理工艺示意图分别从焊接钢板和焊后热处理钢板上截取一定尺寸的小样，依次经镶嵌、打磨、抛光后并用4%的硝酸酒精腐蚀一定的时间，在FEI Quanta 600扫描电子显微镜观察其显微组织；对焊接接头从焊缝到母材的显微硬度进行测定，测定距离间隔为0.5mm，所用显微硬度计为FV-700微观维氏硬度计，载荷50 gf，加载时间10s；分别将焊接态和焊后热处理态条件下的试样加工为10mm×10mm×55mm的V型缺口标准冲击试样，然后按照GB/T 229—2007的要求在INSTRON 9250HV落锤冲击试验机上进行70 ℃低温冲击试验。

焊接接头的表面处理与改性技术焊接是一种常见的金属连接方式，通过加热两个或多个金属工件，使其熔化并结合在一起。

然而，在焊接过程中，接头的表面处理和改性技术起着至关重要的作用。

本文将探讨焊接接头的表面处理和改性技术，以及它们对焊接质量和性能的影响。

一、表面处理技术1. 清洁在焊接之前，必须对接头表面进行彻底的清洁。

这是因为表面的污染物如油脂、灰尘和氧化物等会影响焊接质量。

常用的清洁方法包括溶剂清洗、机械清洗和化学清洗等。

溶剂清洗使用有机溶剂，如酒精或丙酮，以去除表面的油脂。

机械清洗则使用刷子或研磨工具，去除表面的污垢。

化学清洗则利用酸碱溶液，以去除氧化物和其他有害物质。

2. 除氧在焊接过程中，氧气会与熔融金属反应，形成氧化物，从而降低焊接接头的强度和耐腐蚀性。

因此，除氧是一种常用的表面处理技术。

除氧的方法包括使用化学剂或真空炉。

化学剂可以通过与氧气反应，将氧气转化为无害的气体。

真空炉则通过将接头放入真空环境中，去除氧气。

3. 预热预热是在焊接之前加热接头，以改善焊接质量和性能的一种表面处理技术。

预热可以减少焊接过程中的应力和变形，并提高焊缝的强度和韧性。

预热温度和时间取决于材料的类型和厚度。

预热通常使用火焰加热或电加热等方法。

二、改性技术1. 表面涂层表面涂层是一种常用的改性技术，通过在接头表面形成一层涂层，以提高焊接接头的性能。

常见的涂层材料包括镀锌、涂漆和喷涂等。

镀锌是将锌涂层附着在金属表面，以提高耐腐蚀性。

涂漆可以提供保护层，防止接头受到外部环境的侵蚀。

喷涂则可以改善接头的摩擦和耐磨性。

2. 表面改性表面改性是通过改变接头表面的化学组成和物理结构，以提高其性能。

常见的表面改性技术包括热处理、电化学处理和激光处理等。

热处理可以改变金属的晶体结构，提高其强度和硬度。

电化学处理则可以改变金属的表面形貌和化学性质，提高其耐腐蚀性和润滑性。

激光处理则可以改变金属的表面形貌和化学组成，提高其耐磨性和耐腐蚀性。