2010/10/11 9:27:10
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内容摘要:焊前预热和焊后热处理
(1)焊前预热用同质焊接材料焊接马氏体不锈钢时,预热是防止冷裂纹的重要措施。钢的淬硬性愈大,焊接接头的拘束度愈大,则预热温度应选高些,一般为200~320℃,但最好不要高于马氏体转变开始温度
Ms,否则,在预热中就发生奥氏体相变。含C量是确定预热温度的主要因素,含C量高,预热温度应高一些。当然,影响的主要因素还有母材板厚、填充材料的种类、焊接方法、拘束度等。表5-3给出了焊接马氏体不锈钢时所使用的预热温度、焊接线能量及焊后热处理等,但在特别苛刻条件下预热温度还可以提高,可达400~450℃。多层焊时仍需保持层间温度,焊后还要进行热处理。
不论采用焊条电弧焊、熔化气体保护焊还是埋弧焊等方法,焊前均需预热,预热温度与钢中碳含量有关。
(2)焊后热处理
1)焊后热处理的时机。焊后热处理的作用:一是通过退火热处理降低焊缝金属与热影响区的硬度,以改善焊接接头的韧性;二是降低焊接结构的残余应力。
但要合理地选择焊后热处理的时机,这个时机就是等到完成马氏体转变后再进行。否则,若焊后立即升温进行热处理,尚未完成马氏体转变,会出现碳化物沿奥氏体晶界析出,和发生奥氏体向珠光体的转变,产生粗大晶粒,严重降低韧性。因此,焊后热处理前应使焊件充分冷却,待完成奥氏体向马氏体转变后再进行焊后热处理。对于刚度小的焊接构件,焊后可以在冷至室温后再回火。对于大厚度的焊接构件,特别是钢材中含碳量较高时,需要采用复杂的热处理工艺:焊后冷至100~150℃,保温0.5~1.0h,然后再进行焊后热处理。
2)焊后热处理温度的选择。焊后热处理包括回火和完全退火。
a. 回火。回火温度的选择,应根据实际应用环境对焊接接头的力学性能和耐蚀性的要求而定,一般选在650~750℃,至少保温1h后空冷,或者每30mm板厚保温1h,随后空冷。焊后热处理回火温度对1Cr13和2Cr13钢焊接热影响区脆性的影响见表5-4。回火温度不应太高,以防止奥氏体相变。对高温使用的结构应采用较高的回火温度,但高温回火会析出较多的碳化物,对腐蚀性不利。对主要用于耐腐蚀性的结构,应进行较低温度的回火。
b. 完全退火。完全退火的加热温度为830~880℃,保温2h后炉冷却至595℃再空冷。高铬马氏体不锈钢一般在淬火+回火的调质状态下进行焊接,焊后经高温回火处理,使焊接接头具有良好的力学性能。如果钢材在退火状态下焊接,会出现不均匀的马氏体组织,因此,整个焊接构件焊后还需进行调质处理,使焊接接头具有均匀的性能。
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