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鋼結構加工焊前預熱與焊后熱處理的重要性

來源:http://m.hlzxmagna.com/news653868.html   發布時間:2021-7-24 10:53:00

鋼結構是由鋼材構成的結構,是建筑結構的主要類型之一?,F在,我們來談談鋼結構加工焊接前對鋼結構進行預熱和熱處理有多重要。

首先,鋼結構加工焊接前對鋼結構進行預熱

焊前預熱對保證鋼結構加工焊接質量非常重要。重要部件、合金鋼、厚件的焊接都需要焊前預熱。焊前預熱的主要功能如下:

1)預熱可以減緩焊后冷卻速度,有利于焊縫金屬中擴散的氫逸出,避免氫致裂紋。同時,還降低了焊縫和熱影響區的硬化程度,提高了焊接接頭的抗裂性。

2)預熱可以降低焊接應力。均勻的局部預熱或整體預熱可以減小焊接區域內被焊件之間的溫差(也稱溫度梯度)。這樣一方面降低了焊接應力,另一方面降低了焊接應變率,有利于避免焊接裂紋。

3)預熱可以降低焊接結構的約束程度,尤其是角焊縫的約束程度。隨著預熱溫度的升高,裂紋率降低。

鋼結構加工預熱溫度和層間溫度的選擇不僅與鋼材和焊條的化學成分有關,還與焊接結構的剛度、焊接方法、環境溫度等有關。這要綜合考慮這些因素后才能確定。此外,鋼的厚度方向和焊接區域預熱溫度的均勻性對降低焊接應力有重要影響。局部預熱的寬度應根據焊件的約束程度確定,一般為焊接區域周圍壁厚的三倍,且不應小于150-200毫米。如果預熱不均勻,鋼結構加工焊接應力不會降低,反而會增加。

二、鋼結構加工焊接后的熱處理

鋼結構加工焊后熱處理有三個目的:消除氫、消除焊接應力、改善焊縫組織和綜合性能。

焊后除氫是指焊接完成且焊縫未冷卻至100以下的低溫熱處理。一般規格為加熱至200~350,保溫2-6小時。焊后消氫處理的主要作用是加速氫在焊縫和熱影響區的逸出,對防止低合金鋼焊接中的焊接裂紋有顯著效果。

在鋼結構加工焊接過程中,由于加熱和冷卻的不均勻性,以及構件本身的約束或外部約束,焊接工作完成后,構件中總會產生焊接應力。構件中焊接應力的存在會降低焊接接頭區域的實際承載能力,產生塑性變形,嚴重時甚至導致構件的破壞。

應力消除熱處理是降低焊接工件在高溫下的屈服強度,從而使焊接應力松弛。常用的方法有兩種:一種是整體高溫回火,即將整個焊件放入加熱爐中,慢慢加熱到一定溫度,然后保持一段時間,最后在空氣中或爐內冷卻。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,即只加熱焊縫及其附近,然后緩慢冷卻,使焊接應力峰值降低,應力分布相對平滑,部分消除焊接應力。

某些合金鋼材料焊接后,其焊接接頭會出現硬化組織,使材料的力學性能變差。此外,這種硬化結構可能會導致接頭在焊接應力和氫氣的作用下失效。熱處理后,接頭的金相組織得到改善,焊接接頭的塑性和韌性得到提高,從而提高了焊接接頭的綜合力學性能。


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