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焊接后热的作用

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焊接后热是指焊接坡口(一侧或两侧)填满后,ROng>立即对焊接区域加热或保温冷却的工艺措施。
后热的主要作用是降低焊缝结晶后接头的冷却速度,有利于焊缝金属中扩散氢的逸出,所以又称消氢处理它是防止高强钢出现延迟裂纹(冷裂纹)的有效措施。
对于需要限制预热、层间温度的高强钢或Cr-Mo钢,采用预热+后热的工艺,不仅防裂(冷裂纹,再热裂纹)效果显著,而且能够减小焊接残余应力。
后热与预热配合,就可以适当降低预热温度,改善焊工的工作条件,有利于保证焊接质量。
确定包括后热温度、保温时间等内容的“后热规范”,需要考虑材料的成分、强度及结构刚性等。实践表明:
1)对于强度较低的碳锰钢,如16MnR(大致相当于如今的Q345R),若采取后热,可选择150~200℃;
2)而对于18MnMoNb钢(大致相当于如今GB150.2压力容器用钢强度级别最高的18MnMoNbR),防止冷裂纹需要180℃以上的预热,防止再热裂纹需要220℃预热,若采用180℃预热+180℃x2h后热,就不会出现再热裂纹(类似于焊后热处理PWHT中可能出现)。
但后热温度并非越高越好,对于一些钢种,后热温度太高会引起脆化。
例如,对于低合金高强度调质钢14MnNoNbB(早期还有文献报道用于压力容器,但后来就没了,GB150.2没有纳入)。采用200℃预热可以避免冷裂纹,而防止再热裂纹需要预热到270℃。若采取200℃预热+250℃x2h的后热就可以避免再热裂纹。
350~500℃是14MnNoNbB的脆性区,塑性开始下降,若在此温度区间对其进行后热会出现再热裂纹,所以其后热温度一般不超过270℃。
参考文献
李平瑾, 徐道荣. 锅炉压力容器焊接技术及焊工问答. 北京: 机械工业出版社, 2004
延伸阅读
再热裂纹的成因及控制
焊接“热裂纹”的成因及防止对策
焊接冷裂纹控制焊接冷裂纹成因

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