焊接残剩应力是由于焊接引发焊件不匀称的温度散布,焊缝金属的热胀冷缩等原由孕育的,因此伴有焊接动工势必会孕育残剩应力。
消除残剩应力的最通用的办法是高温回火,行将焊件放在热责罚炉内加热到确定温度和保温一守工夫,行使材料在高温降落服极限的升高,使内应力高的处所孕育塑性滚动,弹性变形逐步缩小,塑性变形逐步增进而使应力升高。
01
热责罚办法的筛选
焊后热责罚对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热责罚的温度和保温工夫相关。焊后热责罚对焊缝金属攻击韧性的影响随钢种不同而不同。
焊后热责罚正常采用简单高温回火或正火加高温回火责罚。关于气焊焊口采取正火加高温回炎热责罚。这是由于气焊的焊缝及热影响区的晶粒强悍,需求细化晶粒,故采取正火责罚。
但是简单的正火不能消除残剩应力,故需再加高温回火以消除应力。简单的中温回火只实用于工地组装的大型平凡低碳钢容器的组装焊接,其方针是为了到达部份消除残剩应力和去氢。
绝大多半形势是采用简单的高温回火。热责罚的加热和冷却不宜过快,死力表里壁匀称。
02
压力容器采取的热责罚办法
压力容器采取的热责罚办法有两类:一类为改观死板机能的热责罚;一类为焊后热责罚(PWHT)。广义地说,焊后热责罚即是在工件焊完以后对焊接地区或焊接构件停止的热责罚。
详细实质包罗消除应力退火、齐备退火、固熔、正火、正火加回火、回火、低温消除应力、析出热责罚等。
狭义地说,焊后热责罚仅指消除应力退火,即为了改观焊接区的机能和消除焊接残剩应力等无益影响,进而对焊接区及相关部位在金属相变2温度点下列匀称而有充足地加热,而后又匀称冷却的进程。许重环境下所议论的焊后热责罚本色上即是焊后消除应力热责罚。
03
焊后热责罚方针
1.松驰焊接残剩应力。
2.平静构造的形态和尺寸,缩小畸变。
3.改观母材、焊接会商的机能,包罗:
a.抬高焊缝金属的塑性。
b.升高热影响区硬度。
c.抬高断裂韧性。
d.改观疲钝强度。
e.复原或抬高冷成型中升高的降服强度。
4.抬高抗应力腐化的才力。
5.进一步释放焊缝金属中的无益气体,尤为是氢,避让推迟裂纹的产生。
04
PWHT需求性的决断
压力容器有无焊后热责罚的需求,在策画上应加以明白规矩,现行的压力容器策画榜样对此有请求。
焊制的压力容器,焊接区存在着较大的残剩应力,而残剩应力的不利影响。在确定的前提下才体现出来。当残剩应力与焊缝中的氢相连合时,将增进热影响区强硬,致使冷裂纹和推迟裂纹的孕育。
残剩在焊缝中的静应力或负载运转中的动载应力与介质的腐化影响相连合时,将有也许引发裂纹状腐化,即所谓应力腐化。焊接残剩应力及由焊接引发的母材淬硬是孕育应力腐化裂纹的重大因素。
探索结束声明,变形和残剩应力对金属材料的重要影响,在于使金属从匀称腐化转换成个别腐化,即转换成晶偶尔穿晶腐化。固然,金属的腐化分裂和晶间腐化均涌此刻对该种金属具备确定特征的介质中。
在残剩应力存在的环境下,依照腐蚀性介质的成份、浓度和温度的不同,以及母材与焊接区的成份、机关、表面状况、应力状况等存在的差别而有所不同,进而,使腐化摧残的性质也许变换。
焊接的压力容器能否需求做焊后热责罚,应镇定器的用处、尺寸(特边是壁板厚度),所用材料的机能以及办事前提等方面归纳琢磨决意。有下列环境之一的,招琢磨焊后热责罚:
1.操纵前提刻薄,如在低温下办事有产生脆性断裂危险的厚壁容器,蒙受较大载荷和交变载荷的容器。
2.厚度高出确定限度的焊制压力容器。包罗汽锅、火油化工压力容器等有特意规程、榜样的。
3.对尺寸平静性较高的压力容器。
4.由淬硬偏向大的钢材制作的容器。
5.有应力腐化开裂危险的压力容器。
6.其余有特意规程、榜样以及图样给予规矩的压力容器。
在钢制焊接压力容器中,在靠拢焊缝的地区内孕育到达降服点的残剩应力。这类应力的孕育与拌有奥氏体的机关转换相关。很多探索者指出,为了消除焊后的残剩应力,度的回火对钢制焊接压力容器能孕育卓越的影响。
同时觉得,假如在焊后不停止恰当的热责罚,就不停不能获得耐腐化的焊接会商。
正常觉得,消除应力热责罚属于焊接工件被加热到-度尔后再慢慢冷却的进程。应力的升高因由于高温下的蠕变,在碳钢中从度最先涌现,在含钼的钢中,从度最先涌现。
温度越高,应力越易于消除。不过一旦高出钢材的原始回火温度,钢的强度便要升高。因此消除应力的热责罚确定要控制好温度和工夫两个因素,缺一不行。但是在焊件内应力中,老是伴生着拉伸应力与收缩应力,应力与弹性变形同时存在。当钢材的温度抬高,降服强度降落,原有的弹性形变会变成塑性形变,进而是应力松驰。
加热温度越高,内应力消除越充足。但温渡太高时将使钢材表面严峻氧化。此外,关于调质钢的PWHT温度,应以不高出钢材原回火温度为绳尺,正常比钢材原回火温温度低30度左右,不然材料就会得到调质成果,强度和断裂韧性就会升高。这一点关于热责罚办事者来讲,应给予特边
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