資源描述:
《焊前預(yù)熱及焊后熱處理作用》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、焊前預(yù)熱及焊后熱處理的作用焊前預(yù)熱及焊后熱處理的作用(1)預(yù)熱能減緩焊后的冷卻速度,有利于焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出,避免產(chǎn)生氫致裂紋。同時也減少焊縫及熱影響區(qū)的淬硬程度,提高了焊接接頭的抗裂性?! 。?)預(yù)熱可降低焊接應(yīng)力。均勻地局部預(yù)熱或整體預(yù)熱,可以減少焊接區(qū)域被焊工件之間的溫度差(也稱為溫度梯度)。這樣,一方面降低了焊接應(yīng)力,另一方面,降低了焊接應(yīng)變速率,有利于避免產(chǎn)生焊接裂紋?! 。?)預(yù)熱可以降低焊接結(jié)構(gòu)的拘束度,對降低角接接頭的拘束度尤為明顯,隨著預(yù)熱溫度的提高,裂紋發(fā)生率下降。預(yù)熱溫度和層間溫度的選擇不僅與
2、鋼材和焊條的化學(xué)成分有關(guān),還與焊接結(jié)構(gòu)的剛性、焊接方法、環(huán)境溫度等有關(guān),應(yīng)綜合考慮這些因素后確定。另外,預(yù)熱溫度在鋼材板厚方向的均勻性和在焊縫區(qū)域的均勻性,對降低焊接應(yīng)力有著重要的影響。局部預(yù)熱的寬度,應(yīng)根據(jù)被焊工件的拘束度情況而定,一般應(yīng)為焊縫區(qū)周圍各三倍壁厚,且不得少于150-200毫米。如果預(yù)熱不均勻,不但不減少焊接應(yīng)力,反而會出現(xiàn)增大焊接應(yīng)力的情況。焊后熱處理的目的有三個:消氫、消除焊接應(yīng)力、改善焊縫組織和綜合性能?! 『负笙麣涮幚?,是指在焊接完成以后,焊縫尚未冷卻至100℃以下時,進(jìn)行的低溫?zé)崽幚?。一般?guī)范為
3、加熱到200~350℃,保溫2-6小時。焊后消氫處理的主要作用是加快焊縫及熱影響區(qū)中氫的逸出,對于防止低合金鋼焊接時產(chǎn)生焊接裂紋的效果極為顯著?! ≡诤附舆^程中,由于加熱和冷卻的不均勻性,以及構(gòu)件本身產(chǎn)生拘束或外加拘束,在焊接工作結(jié)束后,在構(gòu)件中總會產(chǎn)生焊接應(yīng)力。焊接應(yīng)力在構(gòu)件中的存在,會降低焊接接頭區(qū)的實際承載能力,產(chǎn)生塑性變形,嚴(yán)重時,還會導(dǎo)致構(gòu)件的破壞?! ∠麘?yīng)力熱處理是使焊好的工件在高溫狀態(tài)下,其屈服強(qiáng)度下降,來達(dá)到松弛焊接應(yīng)力的目的。常用的方法有兩種:一是整體高溫回火,即把焊件整體放入加熱爐內(nèi),緩慢加熱到一定
4、溫度,然后保溫一段時間,最后在空氣中或爐內(nèi)冷卻。用這種方法可以消除80%-90%的焊接應(yīng)力。另一種方法是局部高溫回火,即只對焊縫及其附近區(qū)域進(jìn)行加熱,然后緩慢冷卻,降低焊接應(yīng)力的峰值,使應(yīng)力分布比較平緩,起到部分消除焊接應(yīng)力的目的?! ∮行┖辖痄摬牧显诤附右院?,其焊接接頭會出現(xiàn)淬硬組織,使材料的機(jī)械性能變壞。此外,這種淬硬組織在焊接應(yīng)力及氫的作用下,可能導(dǎo)致接頭的破壞。如果經(jīng)過熱處理以后,接頭的金相組織得到改善,提高了焊接接頭的塑性、韌性,從而改善了焊接接頭的綜合機(jī)械性能。機(jī)加工熱處理熱處理的作用就是提高材料的機(jī)械性能
5、、消除殘余應(yīng)力和改善金屬的切削加工性。按照熱處理不同的目的,熱處理工藝可分為兩大類:預(yù)備熱處理和最終熱處理。1.預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理的目的是改善加工性能、消除內(nèi)應(yīng)力和為最終熱處理準(zhǔn)備良好的金相組織。其熱處理工藝有退火、正火、時效、調(diào)質(zhì)等。(1)退火和正火退火和正火用于經(jīng)過熱加工的毛坯。含碳量大于0.5%的碳鋼和合金鋼,為降低其硬度易于切削,常采用退火處理;含碳量低于0.5%的碳鋼和合金鋼,為避免其硬度過低切削時粘刀,而采用正火處理。退火和正火尚能細(xì)化晶粒、均勻組織,為以后的熱處理作準(zhǔn)備。退火和正火常安排在毛坯制造之后、
6、粗加工之前進(jìn)行。(2)時效處理時效處理主要用于消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。為避免過多運(yùn)輸工作量,對于一般精度的零件,在精加工前安排一次時效處理即可。但精度要求較高的零件(如座標(biāo)鏜床的箱體等),應(yīng)安排兩次或數(shù)次時效處理工序。簡單零件一般可不進(jìn)行時效處理。除鑄件外,對于一些剛性較差的精密零件(如精密絲杠),為消除加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定零件加工精度,常在粗加工、半精加工之間安排多次時效處理。有些軸類零件加工,在校直工序后也要安排時效處理。(3)調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)即是在淬火后進(jìn)行高溫回火處理,它能獲得均勻細(xì)致的回火索氏體組織
7、,為以后的表面淬火和滲氮處理時減少變形作準(zhǔn)備,因此調(diào)質(zhì)也可作為預(yù)備熱處理。由于調(diào)質(zhì)后零件的綜合力學(xué)性能較好,對某些硬度和耐磨性要求不高的零件,也可作為最終熱處理工序。2.最終熱處理最終熱處理的目的是提高硬度、耐磨性和強(qiáng)度等力學(xué)性能。(1)淬火淬火有表面淬火和整體淬火。其中表面淬火因為變形、氧化及脫碳較小而應(yīng)用較廣,而且表面淬火還具有外部強(qiáng)度高、耐磨性好,而內(nèi)部保持良好的韌性、抗沖擊力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。為提高表面淬火零件的機(jī)械性能,常需進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火等熱處理作為預(yù)備熱處理。其一般工藝路線為:下料——鍛造——正火(退火)——粗加工
8、——調(diào)質(zhì)——半精加工——表面淬火——精加工。(2)滲碳淬火滲碳淬火適用于低碳鋼和低合金鋼,先提高零件表層的含碳量,經(jīng)淬火后使表層獲得高的硬度,而心部仍保持一定的強(qiáng)度和較高的韌性和塑性。滲碳分整體滲碳和局部滲碳。局部滲碳時對不滲碳部分要采取防滲措施(鍍銅或鍍防滲材料)。由于滲碳淬火變形大,且滲碳深度一般在0.5~2mm之間,所以滲碳