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常州钢结构加工焊前预热与焊后热处理的重要性

来源:http://changzhou.syhqjsjg.com/news653868.html 发布时间:2021-7-24 10:53:00

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常州钢结构是由钢材构成的结构,是建筑结构的主要类型之一。现在,我们来谈谈常州钢结构加工焊接前对常州钢结构进行预热和热处理有多重要。

首先,钢结构加工焊接前对钢结构进行预热

焊前预热对保证钢结构加工焊接质量非常重要。重要部件、合金钢、厚件的焊接都需要焊前预热。焊前预热的主要功能如下:

1)预热可以减缓焊后冷却速度,有利于焊缝金属中扩散的氢逸出,避免氢致裂纹。同时,还降低了焊缝和热影响区的硬化程度,提高了焊接接头的抗裂性。

2)预热可以降低焊接应力。均匀的局部预热或整体预热可以减小焊接区域内被焊件之间的温差(也称温度梯度)。这样一方面降低了焊接应力,另一方面降低了焊接应变率,有利于避免焊接裂纹。

3)预热可以降低焊接结构的约束程度,尤其是角焊缝的约束程度。随着预热温度的升高,裂纹率降低。

钢结构加工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,还与焊接结构的刚度、焊接方法、环境温度等有关。这要综合考虑这些因素后才能确定。此外,钢的厚度方向和焊接区域预热温度的均匀性对降低焊接应力有重要影响。局部预热的宽度应根据焊件的约束程度确定,一般为焊接区域周围壁厚的三倍,且不应小于150-200毫米。如果预热不均匀,钢结构加工焊接应力不会降低,反而会增加。

二、钢结构加工焊接后的热处理

钢结构加工焊后热处理有三个目的:消除氢、消除焊接应力、改善焊缝组织和综合性能。

焊后除氢是指焊接完成且焊缝未冷却至100以下的低温热处理。一般规格为加热至200~350,保温2-6小时。焊后消氢处理的主要作用是加速氢在焊缝和热影响区的逸出,对防止低合金钢焊接中的焊接裂纹有显著效果。

在钢结构加工焊接过程中,由于加热和冷却的不均匀性,以及构件本身的约束或外部约束,焊接工作完成后,构件中总会产生焊接应力。构件中焊接应力的存在会降低焊接接头区域的实际承载能力,产生塑性变形,严重时甚至导致构件的破坏。

应力消除热处理是降低焊接工件在高温下的屈服强度,从而使焊接应力松弛。常用的方法有两种:一种是整体高温回火,即将整个焊件放入加热炉中,慢慢加热到一定温度,然后保持一段时间,最后在空气中或炉内冷却。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,即只加热焊缝及其附近,然后缓慢冷却,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。

某些合金钢材料焊接后,其焊接接头会出现硬化组织,使材料的力学性能变差。此外,这种硬化结构可能会导致接头在焊接应力和氢气的作用下失效。热处理后,接头的金相组织得到改善,焊接接头的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。


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