焊前预热和焊后热处理对焊接质量有很大影响,重要构件都要求在焊前预热,焊前预热的主要功能如下:
可以减缓焊后冷却速度,有利于氢在焊缝金属中扩散逸出,降低了焊缝和热影响区的淬硬程度,减小焊接区域内被焊件之间的温差,降低了焊接应力及焊接应变速率,有利于避免产生焊接裂纹,可以降低焊接结构的拘束度,随着预热温度的升高,裂纹发生率降低。
预热温度与焊接结构的焊接方法,刚度、环境温度等有关,预热温度在焊缝区域的均匀性,有利于降低焊接应力,局部预热宽度应根据焊件的拘束度确定,如果预热不均匀,焊接应力不会降低,反而会增加。
焊后热处理
焊后消氢处理是在完成焊接后,焊缝未冷却进行的低温热处理,主要作用是加速焊缝和热影响区中氢的逸出,对预防低合金钢焊接中的焊接裂纹有明显效果。
焊接过程中,由于加热和冷却的不均匀性,构件中会产生焊接应力,降低焊接接头区域的承载力,产生塑性变形,严重时会损坏构件。
消应力热处理是为了降低焊接工件在高温下的屈服强度,从而松弛焊接应力,常用的方法是整体高温回火,将整个焊件放入加热炉中,加热到一定温度,保持一段时间,冷却,可以消除80%-90%的焊接应力,局部高温回火只对焊缝及其附近进行加热,缓慢冷却,使焊接应力峰值降低,应力分布相对平滑,部分消除焊接应力。
有些合金钢在焊接后,焊接接头会出现硬化结构,使材料力学性能变差,在焊接应力及氢的作用下导致接头的破坏,热处理后,接头的金相组织得到改善,塑性和韧性得到提高,从而提高了焊接接头的综合力学性能。