预热方面主要是分为火焰加热、加热炉加热和远红外加热等。预热时,一般使用表面接触式温度计在待焊区域两侧30~50mm范围内测量温度。
1.预热是避免冷裂纹、热裂纹和热影响区出现淬硬组织的有效措施。当焊接含碳量高的碳钢、低合金钢、耐热钢,以及普通低碳钢刚度较大的工件时,由于焊缝冷却的速度比较快,容易在焊缝及热影响区产生淬硬组织,而致使裂纹的产生。故工件必须进行预热。通过预热能达到减慢冷却速度的目的,从而防止裂纹的产生。
2.对拘束大的焊接接头区进行焊接时,受急冷急热的影响,会在接头区产生收缩应力,从而引起裂纹。焊前对接头区进行预热,可有效减小收缩应力,从而防止裂纹的产生。
3.在温度较低的区域进行焊接时,为了避免产生裂纹,即使是低碳钢其厚度超过20ram也是必须要进行预热处理的。
4.预热还可以清除油污、水分等影响焊缝质量的因素,并且还能促使焊缝中氢的逸出,从而为避免出现气孔等缺陷起到相应的作用,也防止了裂纹的产生。
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。
1、焊接后的消氢处理,是指在焊接完成后,焊缝尚未冷却至100℃以下时,进行的低温热处理。一般为加热到200~350℃,保温2-6小时。焊后消氢处理的主要作用是为了加快焊缝及热影响区中氢的逸出,可有效防止低合金钢焊接时产生焊接裂纹。
2、在焊接过程中,由于加热和冷却的不均匀性,以及工件本身产生拘束或外加拘束,在焊接结束后,工件中总会产生焊接应力。焊接应力存在于工件中,会降低焊接接头区的实际承载能力,从而产生塑性变形,严重时,可能会致使工件被破坏。
3、消应力热处理能达到将焊接好的工件在高温状态下,屈服强度下降,松弛焊接应力的目的。一般常用的方法有两种: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。
4、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。如经过热处理以后,接头的金相组织可得到改善,从而提高了焊接接头的塑性、韧性,进而改善了焊接接头的综合机械性能。
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