低合金钢焊后热处理温度取多少
A. Q345R焊后热处理保温时间是多长
Q345即16Mn钢,其焊接性能优良,在正常情况下,焊后是不需要考虑保温的。
其焊后热处理主要 是消除应力退火,加热温度为600-650℃,保温1-2小时。
B. 焊后热处理是指
预热是焊前将坡口及坡口两端100mm区域加热到预定温度的工序,主要用来降低焊缝的冷却速度和焊接应力,一般用于厚板或淬硬倾向较大的材料。
后热是指焊接后立即对焊件的全部(或局部)进行加热或保温,使其缓冷的工艺措施。后热的目的是降低焊接接头特别是热影响区中扩散氢的含量,所以又称去氢处理,是焊接某些低合金结构钢预防产生延迟裂纹的重要工艺措施。后热温度一般为200~350℃,时间不少于30分。
焊后热处理主要是为了消除残余应力的。
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重要构件的焊接、合金钢的焊接及厚部件的焊接,都要求在焊前必须预热。焊前预热的主要作用如下:
(1)预热能减缓焊后的冷却速度,有利于焊缝金属中扩散氢的逸出,避免产生氢致裂纹。同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度,提高了焊接接头的抗裂性。
(2)预热可降低焊接应力。均匀地局部预热或整体预热,可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差(也称为温度梯度)。这样,一方面降低了焊接应力,另一方面,降低了焊接应变速率,有利于避免产生焊接裂纹。
(3)预热可以降低焊接结构的拘束度,对降低角接接头的拘束度尤为明显,随着预热温度的提高,裂纹发生率下降。
预热温度和层间温度的选择不仅与钢材和焊条的化 学成分有关,还与焊接结构的刚性、焊接方法、环境温度等有关,应综合考虑这些因素后确定。另外,预热温度在钢材板厚方向的均匀性和在焊缝区域的均匀性,对降低焊接应力有着重要的影响。局部预热的宽度,应根据被焊工件的拘束度情况而定,一般应为焊缝区周围各三倍壁厚,且不得少于150-200毫米。如果预热不均匀,不但不减少焊接应力,反而会出现增大焊接应力的情况。
焊后热处理的目的有三个:消氢、消除焊接应力、改善焊缝组织和综合性能。
焊后消氢处理,是指在焊接完成以后,焊缝尚未冷却至100℃以下时,进行的低温热处理。一般规范为加热到200~350℃,保温2-6小时。焊后消氢处理的主要作用是加快焊缝及热影响区中氢的逸出,对于防止低合金钢焊接时产生焊接裂纹的效果极为显着。
在焊接过程中,由于加热和冷却的不均匀性,以及构件本身产生拘束或外加拘束,在焊接工作结束后,在构件中总会产生焊接应力。焊接应力在构件中的存在,会降低焊接接头区的实际承载能力,产生塑性变形,严重时,还会导致构件的破坏。
消应力热处理是使焊好的工件在高温状态下,其屈服强度下降,来达到松弛焊接应力的目的。常用的方法有两种:一是整体高温回火,即把焊件整体放入加热炉内,缓慢加热到一定温度,然后保温一段时间,最后在空气中或炉内冷却。用这种方法可以消除80%-90%的焊接应力。另一种方法是局部高温回火,即只对焊缝及其附近区域进行加热,然后缓慢冷却,降低焊接应力的峰值,使应力分布比较平缓,起到部分消除焊接应力的目的。
有些合金钢材料在焊接以后,其焊接接头会出现淬硬组织,使材料的机械性能变坏。此外,这种淬硬组织在焊接应力及氢的作用下,可能导致接头的破坏。如果经过热处理以后,接头的金相组织得到改善,提高了焊接接头的塑性、韧性,从而改善了焊接接头的综合机械性能。
C. 焊接时低合金钢出现焊接问题应采取哪些措施,焊接方法,焊接工艺参数、焊接材料有哪些,是怎么焊前预热的
一、焊接时低合金钢出现焊接问题
强度级别较低的低合金高强钢,如300~400MPa级,由于钢中合金元素含量较少,其焊接性良好,接近于低碳钢。随着钢中合金元素的增加,强度级别提高,钢的焊接性也逐渐变差,出现的主要问题是:
1、热影响区的淬硬倾向 含碳时较少、强度级别较低的钢种,如09Mn2、09Mn2Si、09MnV钢等,淬硬倾向很小。随着强度级别的提高,淬硬倾向也开始加大,如16Mn、15MnV钢焊接时,快速度冷却会导致在热影响区出现马氏体组织。
2、冷裂纹 低合金高强钢焊接时,热影响区的冷裂纹倾向加大,并且这种冷裂纹往往具有延迟的性质,危害性很大。例如,材料为18MnMoNb钢壁厚 115mm 的一大型容器,由于预热温度不够,焊后在热影响区形成大量冷裂纹。
低合金高强钢的定位焊缝很容易开裂,其原因是由于焊缝尺寸小、长度短、冷却速度快,这种开裂属于冷裂纹性质。
3、热裂纹 一般情况下,强度等级为294~392MPa的热轧、正火钢,热裂倾向较小,但在厚壁压力容器的高稀释率焊道(如根部焊道或靠近坡口边缘的多层埋弧焊焊道)中也会出现热裂纹。电渣焊时,若母材的含碳量偏高并含镍时,电渣焊缝中可能会出现呈八字形分布的热裂纹。
强度等级为800~1176MPa的中碳调质钢(如30CrMnSiA钢),焊接时热裂的敏感性较大。
4、粗晶区脆化 热影响区中被加热至 1100℃ 以上的粗晶区,当焊接线能量过大时,粗晶区的晶粒将迅速长大或出现魏氏组织而使韧性下降,出现脆化段。
13 试述低合金高强钢焊接时的主要工艺措施。
⑴预热 预热是防止裂纹的有效措施,并且还有助于改善接头性能。但预热会恶化劳动条件,使生产工艺复杂化,过高的预热温度还会降低接头韧性。因此,焊前是否需要预热以及预热温度的确定应根据钢材的成分(碳当量)、板厚、结构形状、刚度大小以及环境温度等决定。
⑵焊接线能量的选择 含碳低的热轧钢(09Mn2、09MnNb钢等)以及含碳量偏下限的16Mn钢焊接时,因为这些钢的冷裂淬硬、脆化等倾向小,所以对焊接线能量没有严格的限制。焊接含碳量偏高的16Mn钢时,为降低淬硬倾向,焊接线能量应偏大一点。对于含V、Nb、Ti的钢种,为降低热影响区粗晶脆化所造成的不利影响,应选择较小的焊接线能量。如15MnVN钢的焊接线能量应控制在40~45kJ/cm以下。
对于碳及合金元素含量较高而屈服点为490MPa的正火钢(如18MnMoNb钢等),因淬硬倾向大,应选择较大的焊接线能量,但当采用焊前预热时,为了避免过热倾向,可以适当地减少线能量。
⑶后热及焊后热处理 后热是指焊接结束或焊完一条焊缝后,将焊件立即加热至150~250℃范围内,并保温一段时间,使接头中的氢扩散逸出,防止延迟裂纹产生。
对于厚壁容器、高刚性的焊接结构以及一些在低温、耐蚀条件下工作的构件,焊后应及时进行消除应力的高温回火,其目的是消除焊接残余应力,改善组织。
焊后立即进行高温回火的焊件,无需再进行后热处理。
二、16Mn钢的焊接工艺
16Mn钢属于碳锰钢,碳当量为0.345%~0.491%,屈服点等于343MPa(强度级别属于343MPa级)。16Mn钢的合金含量较少,焊接性良好,焊前一般不必预热。但由于16Mn钢的淬硬倾向比低碳钢稍大,所以在低温下(如冬季露天作业)或在大刚性、大厚度结构上焊接时,为防止出现冷裂纹,需采取预热措施。不同板厚及不同环境温度下16Mn钢的预热温度,见表8。
16Mn钢手弧焊时应选用E50型焊条,如碱性焊条E5015、E5016,对于不重要的结构,也可选用酸性焊条E5003、E5001。对厚度小、坡口窄的焊件,可选用E4315、E4316焊条。
焊接16Mn钢的预热温度
焊件厚度 (mm) 不同气温下的预热温度计(℃)
16以上 不低于- 10℃ 不预热,- 10℃ 以下预热100~150℃
16~24 不低于- 5℃ 不预热,- 5℃ 以下预热100~150℃
25~40 不低于 0℃ 不预热, 0℃ 以下预热100~150℃
40以上 均预热100~150℃
16Mn钢埋弧焊时H08MnA焊丝配合焊剂HJ431(开I形坡口对接)或H10Mn2焊丝配合焊剂HJ431(中板开坡口对接),当需焊接厚板深坡口焊缝时,应选用H08MnMoA焊丝配合焊剂HJ431。
16Mn钢是目前我国应用最广的低合金钢,用于制造焊接结构的16Mn钢均为16MnR和16Mng钢。
三、18MnMoNb钢的焊接工艺
18MnMoNb钢的屈服点等于490MPa(属于490MPa级钢),由于碳及合金钢元素的含量都较高,所以淬火硬倾向及冷裂倾向均比16Mn钢大。焊接工艺要点:
1)除电渣焊外,焊前对焊件应采取预热措施,预热温度控制在150~ 180℃ 。对于刚度较大的接头,预热温度应提高至180~ 230℃ 。焊后或中断焊接时,应立即进行250~ 350℃ 的后热处理。
2)为保证接头性能和质量,应适当控制焊接线能量,如手弧焊时,焊接线能量应控制在24kJ/cm以下;埋弧焊时,焊接线能量应控制在35kJ/cm以下。但焊接线能量不能过小,否则焊接接头易出现淬硬组织和降低韧性。同时,层间温度应控制在预热温度和 300℃ 之间。
4)焊后应进行热处理。电渣焊接头热处理的方式是900~ 980℃ 正火加630~ 670℃ 回火。手弧焊及埋弧焊接头进行消除焊接残余应力的高温回火处理,回火温度比一般钢材回火温度低 30℃ 左右。
18MnMoNb钢手弧焊时应选用E60型焊条,如碱性焊条E6015、E6016,
18MnMoNb钢埋弧焊时H08Mn2MoA焊丝配合焊剂HJ431。
以上是两种典型的低合金钢的焊接方法,焊接工艺参数、焊接材料选择的焊接要点望阅读后能得到一些启发,以后在焊接低合金钢是能派上用处。希望你能早日掌握此技术,祝你成功。
D. 低合金钢堆焊预热温度如何确定
是根据工件的大小来确定温度高低的。
体积超过1立方的工件,预热温度350-500度之间
体积在1立方以内的工件,预热温度280-350度之间。
E. 0摄氏度焊接时普通低合金预热温度
1、预热的目的
降低焊后的冷却速度。
减少淬硬倾向,防止裂纹产生。
减少热影响区的温度差别,有利于减少焊接应力。
2、预热应用的范围
对淬硬倾向较大的钢材进行焊接时,需焊前预热;对于铬镍奥氏体不锈钢进行焊接时不能进行预热。
预热的选择应根据钢材的成分、厚度、结构刚性、接头形式、焊接材料、焊接方法以及环境因素等综合考虑,并通过可焊性实验来确定。
加热范围:一般在坡口两侧各75~100㎜范围内应保持一个均热区域。测温点应取在热区域的边缘。对于对接接头每侧加热宽度不得小于板厚的5倍。
3、后热
(焊后将焊件保温缓冷,可以减缓焊缝和热影响区的冷却速度,起到与预热相同的作用)。
(1)、消H处理:焊后立即将焊件加热到250~350℃范围,保温2~6小时,后空。
(2)、目的:加速焊缝金属中H的逸出,大大降低焊缝和热影响区中的含H 量,防止冷裂纹的产生。
(3)、应用范围:焊件若不能立即热处理而焊件又必须及时除H时,则需即使作消H处理。
4、焊后热处理
(1)、含义:将焊件整体或局部加热保温,然后炉冷或空冷的一种处理方法。
(2)、作用:
降低焊接残余应力。
软化淬硬部位。
改善焊缝和热影响的组织和性能。
提高接头的塑性和韧性。
稳定结构的尺寸。
5、常用焊后热处理的方法
6、整体加热处理:将焊件置于加热炉中整体加热处理,可以得到满意的处理效果。焊件进行进炉和出炉时的温度应在300℃以下,300℃以下的加热和冷却速度与板厚有关。应符合以下要求:
对于厚壁容器,加热和冷却速度为50~150℃ /h,整体处理时炉内最大温差不得超过50 ℃ 。如果焊件太长需分成二次处理时,重叠加热部分应在1.5m以上。
局部热处理:对于尺寸较长不便整体处理,但形状比较规则的简单筒形容器、管件,可以进行局部处理。局部处理,应保证焊缝两侧有足够的加热宽度。对于筒体的加热宽度与筒体半径、壁厚有关,按下式计算。
F. 钢的热处理淬火温度多少回火温度多少
升温800度,保温时间看厚度,直接冷水淬火,回火200-600度都可以,看你需求,一般消除应力200度就行了。
G. 焊接钢件退火温度及时间选择
应力消除退火则是在变态点以下450~650℃加热一段时间后慢慢冷却至室温,可消除钢材内部在切削、冲压、铸造、熔接过程所产生的残留应力。对碳钢而言,参考的加热温度为625±25℃;对合金钢而言,参考的加热温度为700±25℃。持温时间亦会有所差异,对碳钢而言,保持时间为每25mm厚度持温1小时;对合金钢而言,保持时间为每25mm厚度持温2小时,冷却速率为每后25mm以275℃小时以下的冷却速率冷却之。一般来说,热处理工艺主要靠经验值。并不是照搬就能解决的,材料的成分不一样,差别很大。
H. 低合金钢(Q420)加工过程需要加热后(600~700度)水冷,会对机械性能有影响吗建筑结构受力件。谢谢指点!
加热到600~700度后进行水冷属于低合金钢整体热处理中的淬火工艺,淬火是将钢件加热到Ac3或Ac1以上某一温度,保持一定时间以后以适当速度冷却,获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。它是强化钢材最重要的热处理手段。一般淬火后必须进行回火。
I. 低合金结构钢焊接温度为啥不能低于5度
1、如果环境温度低于5度,那么焊接后焊缝温度下降太快,一方面熔池中气体难以排出,会增加气孔倾向,同时焊缝金属会产生淬火效应,金属强度与韧性都会发生变化。
2、合金结构钢(structural alloy steel),用作机械零件和各种工程构件并含有一种或数种一定量的合金元素的钢。这类钢,由于具有合适的淬透性,经适宜的金属热处理后,显微组织为均匀的索氏体、贝氏体或极细的珠光体,因而具有较高的抗拉强度和屈强比(一般在0.85左右),较高的韧性和疲劳强度,和较低的韧性-脆性转变温度,可用于制造截面尺寸较大的机器零件。
3、焊接:也称作熔接、镕接,是一种以加热、高温或者高压的方式接合金属或其他热塑性材料如塑料的制造工艺及技术。
J. 后热与焊后热处理的区别,后热的注意事项有哪些
区别为:
后热指的是为防止急冷进行焊后加热。
焊后热处理是通过热处理使焊缝金属与母材金属更好的融合(往往焊接用材与母材的钢号不一致,通过加热扩散,更好的结合)。
后热的注意事项:
一般用火焰加热250~350℃,持续半个小时左右。
焊后热处理则要根据材质和厚度来定,看标准NB/T 47015即可,那个温度一般较高,在600℃左右了,可以用炉子或是陶瓷加热毯。
后热注意要加热均匀,其实焊后热处理的注意事项更多,还是看NB/T 47015。