全焊(hàn)接球閥焊(hàn)前預熱(rè)及焊後熱(rè)處理對于(yú)保證全焊(hàn)接球閥焊接質量非(fēi)常重要。重要構件(jiàn)的焊接、合金鋼的焊接及厚部(bù)件的(de)焊接,都(dōu)要求在焊(hàn)前必須預(yù)熱。焊前預熱的主要作用如下:
1、預熱能減緩焊(hàn)後的冷卻速度,有(yǒu)利(lì)于全(quán)焊接球(qiú)閥(fá)焊縫金屬中擴散氫的逸(yì)出,避免産(chǎn)生氫緻裂紋。同時也減少焊縫及熱影響區的淬硬程度,提高了焊接接頭的抗裂性。
2、預熱可降低焊(hàn)接應力。均勻地局部預熱或整體預(yù)熱,可以減少(shǎo)焊接(jiē)區域被焊工件(jiàn)之間的溫度差(也(yě)稱為溫度梯(tī)度)。這樣,一(yī)方面降低(dī)了焊接應力,另一方面(miàn),降低了焊(hàn)接應變(biàn)速率,有利于避(bì)免産(chǎn)生焊(hàn)接(jiē)裂(liè)紋(wén)。
3、預(yù)熱可以降低焊接結構(gòu)的拘束度,對降低(dī)角接(jiē)接頭的拘束度尤為(wéi)明(míng)顯,随着預熱溫度的提高,裂紋發生率下降。
預熱溫度和層間溫度的(de)選擇不僅與鋼材和焊條的化學成分有關,還與焊接結構(gòu)的剛性、焊接方法(fǎ)、環境溫度等有關,應綜合考慮這(zhè)些因素後确定。另外,預熱溫度在(zài)鋼材闆厚方(fāng)向的均(jun1)勻性和在焊縫區域的均勻性,對降(jiàng)低焊(hàn)接應力有(yǒu)着重要的影(yǐng)響。局部預熱的寬(kuān)度,應根據被焊工(gōng)件的拘束度情況而定(dìng),一般應為焊縫區(qū)周圍各三倍(bèi)壁厚,且不得少于150-200毫米。如果預熱不均勻,不但不減少焊接應(yīng)力,反而會出(chū)現增大焊接(jiē)應力的情況。
全焊接球閥焊後熱處理的目的有三個:消氫(qīng)、消除焊接應力、改善焊縫組織和(hé)綜合性能。
全焊接球閥焊後消氫處理,是指在焊接(jiē)完成以後,焊縫尚未(wèi)冷卻至100℃以下時,進行的低溫熱處理。一般規範為加熱到200~350℃,保溫2-6小時。焊後消氫(qīng)處理(lǐ)的主(zhǔ)要作用是加快焊縫(féng)及熱影響區中氫的逸出,對于防止低合金鋼焊接時産生焊(hàn)接裂紋的效果極為顯著。
在焊接過程中(zhōng),由于加熱和冷(lěng)卻(què)的不(bú)均勻性,以及構件本身産生拘束或外加拘束,在焊接工(gōng)作結束後,在構件(jiàn)中總會産(chǎn)生焊接應力。焊接應力在構(gòu)件(jiàn)中的存在,會降低焊接接頭區的(de)實際承(chéng)載能力,産生(shēng)塑性變形,嚴重時,還會(huì)導緻構件的破壞。
消(xiāo)應力熱處理(lǐ)是使焊好的工件在高溫狀态下,其屈服強度下降,來達到松弛焊接(jiē)應力(lì)的目的。常用的方(fāng)法有兩種:一是整體高溫(wēn)回火,即把焊(hàn)件整體放(fàng)入加熱爐(lú)内,緩慢加熱到一定溫度,然後保(bǎo)溫一段時間,最後在空氣中(zhōng)或爐内冷卻。用這種方法可以消除80%-90%的焊接應力。另一種方法是局部高溫回火,即隻對焊縫及其(qí)附近(jìn)區域進行加熱,然後緩慢(màn)冷卻,降低(dī)焊接應力的峰值,使應力分布比(bǐ)較平緩,起到部分消(xiāo)除焊接(jiē)應力的目的。
有些合金鋼材料的全焊接球閥在焊接以後,其(qí)焊接接頭會出(chū)現(xiàn)淬硬(yìng)組織,使材(cái)料(liào)的機械性能變壞。此外,這種淬硬組織在焊接應力及氫的作用下(xià),可能導緻接頭的破(pò)壞。如果經過熱處理以後,接頭(tóu)的金(jīn)相組織得(dé)到改善,提高了焊接接頭的塑(sù)性、韌性,從而改善了全焊接球閥焊接接頭的綜合機械性能。