消除焊接应力热处理工艺守则

消除焊接应力热处理工艺守则
消除焊接应力热处理工艺守则

消除焊接应力热处理工艺守则

(总4页)

-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1

-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除

1总则

1.1本守则适用于本公司碳素钢及低合金钢压力容器及受压元件的焊后热处理。

1.2本守则规定了钢制压力容器热处理通用工艺要求,具体实施应按图纸设计的要求和专业工艺文件的规定执行。

2要求

2.1人员及职责

2.1.1 热处理操作人员应经培训、考核合格,取得上岗证,方可进行焊后热处理操作。

2.1.2 焊后热处理工艺由热处理工艺员编制,热处理责任工程师审核。

2.1.3 热处理操作人员应严格按照焊后热处理工艺进行操作,并认真填写原始操作记录。

2.2 设备及装置

2.2.1能满足焊后热处理工艺要求;

2.2.2在焊后热处理过程中,对被加热件无有害的影响;

2.2.3 能保证被加热件加热部分均匀热透;

2.2.4能够准确地测量和控制温度;

2.2.5在整个热处理过程中应当连续记录;

2.2.7被加热件经焊后热处理之后,其变形能满足设计及使用要求。

3焊后热处理方法

3.1炉内热处理

3.1.1 焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法,其热处理炉应满足GB9452的有关规定。3.1.2 被加热件应整齐地安置于炉内的有效加热区内,并保证炉内热量均匀、流通。在火焰炉内热处理时应避免火焰直接喷射到工件上。

3.1.3为了防止拘束应力及变形,对薄壁大直径容器,内部应加支撑。卧式容器底部应放鞍式支座,支座间距不大于2米且底部应垫平。

3.2分段热处理

焊后热处理允许在炉内分段进行。对于超出炉子长度需要分段热处理的大件,其重复加热长度应不小于1.5米;露在炉外靠近炉门处应采取合适的保温措施,保温长度不得小于1米。

3.3炉外热处理

产品整体炉外热处理热处理时,在满足2.2的基础上,还应注意:

a)考虑气候变化,以及停电等因素对热处理带来的不利影响及应急措施;

b)应采取必要的措施,保证被加热件温度的均匀稳定,避免被加热件、支撑结构、底座等因热胀冷缩而产生拘束应力及变形

3.4局部热处理

3.4.1 B、C、D类焊接接头,球形封头与圆筒相连的A类焊接接头以及缺陷焊补部位,允许采用局部热处理方法。

3.4.2局部热处理时,焊缝每侧加热宽度不小于钢材厚度δs的2倍(δs为焊接接头处钢材厚度);接管与壳体相焊时加热宽度不得小于钢材厚度δs的6倍。

3.4.3靠近加热区的部位应采取保温措施,使温度梯度不致影响材料的组织和性能。

4热处理工艺规范

4.1工件装炉温度和出炉温度应低于400℃。但对厚度差较大、结构复杂、尺寸稳定性要求较高、残余应力值要求较低的被加热件,其入炉或出炉时的炉内温度一般不宜超过300℃。

4.2 焊件升温至400℃后,加热区升温速度不得超过(5000/δs)℃/h,且不得超过200℃/h,最小可为50℃/h。

4.3 升温时,加热区内任意5000mm长度内的温差不得大于120℃。

4.4 保温时,加热区内最高与最低温度之差不宜超过65℃。

4.5 升温保温期间,应控制加热区气氛,防止焊件表面过度氧化。

4.6 炉温高于400℃时,加热区降温速度不得超过(6500/δs)℃/h,且不得超过260℃/h,最小可为50℃/h.

4.7 焊件按出炉温度出炉后应在静止空气中继续冷却。

4.8 常用钢号推荐的焊后热处理保温温度和保温时间见表1

表1常用钢号焊后热处理规范

V加——加热速度(℃/h)

V冷——冷却速度(℃/h)

δS —焊接接头处钢材的较大厚度(mm)

4.9当碳素钢、强度型低合金钢焊后热处理温度低于表1规定温度的下限值时,最短保温时间按表2进行。

表2焊后热处理温度低于规定值的保温时间

4.10不同钢号相焊时,焊后热处理规范按温度较高的钢号执行,但温度不应超过两者任一钢号的下临界点AC1。

4.11非受压元件与受压元件相焊时,应按受压元件的焊后热处理规范执行。

4.12对有再热裂纹倾向的钢,在焊后热处理时应注意防止产生再热裂纹。

5质量记录

热处理温度—时间曲线自动记录

热处理原始记录

--------精心分享,希望可以帮到你

压力容器焊接应力的消除(谷风资料)

压力容器焊接应力的消除 前言 压力容器是工业生产过程中必不可少的重要设备,它广泛应用于化工、炼油、机械、动力、核能以及运输等工业部门。随着工业不断发展, 压力容器的操作条件越来越苛刻,压力从高真空到几万个大气压,温度从超低温到几千度,尺寸也越来越大,某反应堆容器内径达6m多,结构也越采越复杂。同时,压力容器所处理的介质往往又是易燃易爆或有毒的,一旦发生事故,将给国家财产和人民生命带来不可估量的损失。所以加强压力容器的制造质量控制是非常必要的。 1、焊接应力产生的机理及危害 压力容器制造中,焊接和热处理是制造工艺中的关键工序。在焊接过程中,存在着三种附加的内应力,即焊接接头各部位受热及冷却速度不同产生的热应力;金相组织变化产生的组织应力和施焊时容器结构本身的约束产生的拘束应力.如果焊接工艺控制不当,这些应力过大将导致裂纹萌生。另外,由于材料的冷热加工成型工艺不当,将使受压部件韵成型尺寸超差,若 再采用强制组装焊接的方法,还将引起附加的强制组装应力。这些应力在一定条件下,影响着焊接结构的性能。同时,对于某些结构件,所采用的焊接方法、焊接位置和焊接工艺的不同,往往会引起焊接时产生轻微的空冷硬化现象.如效果。 据报导,美国1984年发生的一起单乙醇胺(MEA)吸收器容器焊接接头破坏事故,导致17人死亡,财产损失超过一亿美元。该容器为圆筒形,直径为

2.6m,长度为16M,壁厚为25.4mm,是按照美国机械工程师学会(ASME) 规程中的部分规定设计制造的,该容器主要充装丙烷和硫化氢,工作温度为37.8'C,内压为10PMa。据198S年发表的研究报告中公布的结果,其中一个原因就是因为该容器焊后来经热处理(这是因为ASME规程中没有规定),结果,焊接热影响区存在潜在的对裂缝敏感的冶金组织、硬度变化和残余应力,三种因素在不同化学介质和操作温度下,共同产生不同类型的、由使用诱发的裂缝。该报告的建议中提出必须对可能产生热影响区硬化的焊接接头进行预热和焊后热处理,使将来出现问题的几率减到最小。由此可见,焊后残余应力的消除是至关重要的。 长期以来,传统的消除残余应力方法是采取焊后热处理方法,因为它是改进焊接接头质量的重要方法之一,但并不是唯一的方法。下面对几种方祛加以介绍分析。 2、焊后热处理 焊后热处理,也称消除应力热处理或消除应力退火。这一方法早巳被用来作为提高焊接产品质量的手段,并在世界各国标准和技术规程里作了具体规定。然而对此使用的术语并不统一;以前一般称之为退火,近十年来,“焊后热处理的叫法巳在世界上得到确认。焊后热处理可分为整体焊后热处理和局部焊后热处理。 2.1 整体焊后热处理 整体焊后热处理分为整体炉内焊后热处理和整体炉外焊后热处理。 2.1.1 整体炉内焊后热处理 当条件许可时,可将整个容器放入加热炉内进行整体热处理。一般采说,

热处理工艺规范(最新)

华尔泰经贸有限公司铸钢件产品热处理艺规范 随着铸造件产品种类增多,对外业务增大,方便更好的管理铸造件产品,特制定本规定,要求各部门严格按照规定执行。 1目的: 为确保铸钢产品的热处理质量,使其达到国家标准规定的力学性能指标,以满足顾客的使用要求,特制定本热处理工艺规范。 2范围 3术语 经保温一段时间后, 经保温一段时间后, 3.3淬火:指将铸钢产品加热到规定的温度范围,经保温一段时间后, 快速冷却的操作工艺。 3.4回火:指将淬火后的铸钢产品加热到规定的温度范围,经保温一 段时间后出炉,冷却到室温的操作工艺。 3.5调质:淬火+回火 4 职责

4.1热处理操作工艺由公司技术部门负责制订。 4.2热处理操作工艺由生产部门负责实施。 4.3热处理操作者负责教填写热处理记录,并将自动记录曲线转换到 热处理记录上。 4.4检验员负责热处理试样的力学性能检测工作,负责力学性能检测 结论的记录以及其它待检试样的管理。 5 工作程序 5.1 错位炉底板应将其复位后再装, 5.2 对特别 淬铸件应控制入水时间,水池应有足够水量,以保证淬火质量。 5.5作业计划应填写同炉热处理铸件产品的材质、名称、规格、数量、 时间等要素,热处理园盘记录纸可多次使用,但每处理一次都必须与热处理工艺卡上的记录曲线保持一致。 6 不合格品的处置 6.1热处理试样检验不合格,应及时通知相关部门。

6.2技术部门负责对不合格品的处置。 7 附表 7.1碳钢及低合金钢铸件正火、退火加热温度表7.2碳钢及低合金钢铸件退火工艺 7.3铸钢件直接调质工艺 7.4铸钢件经预备热处理后的调质工艺 7.5低合金铸钢件正火、回火工艺

热处理--消除焊接应力

1总则 1.1本守则适用于本公司碳素钢及低合金钢压力容器及受压元件的焊后热处理。 1.2本守则规定了钢制压力容器热处理通用工艺要求,具体实施应按图纸设计的要求和专业工艺文件的规定执行。 2要求 2.1人员及职责 2.1.1 热处理操作人员应经培训、考核合格,取得上岗证,方可进行焊后热处理操作。 2.1.2 焊后热处理工艺由热处理工艺员编制,热处理责任工程师审核。 2.1.3 热处理操作人员应严格按照焊后热处理工艺进行操作,并认真填写原始操作记录。 2.2 设备及装置 2.2.1能满足焊后热处理工艺要求; 2.2.2在焊后热处理过程中,对被加热件无有害的影响; 2.2.3 能保证被加热件加热部分均匀热透; 2.2.4能够准确地测量和控制温度; 2.2.5在整个热处理过程中应当连续记录; 2.2.6炉外加热时,热电偶的布置应满足工艺标准的要求; 2.2.7被加热件经焊后热处理之后,其变形能满足设计及使用要求。 3焊后热处理方法 3.1炉内热处理 3.1.1 焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法,其热处理炉应满足GB9452的有关规定。3.1.2 被加热件应整齐地安置于炉内的有效加热区内,并保证炉内热量均匀、流通。在火焰炉内热处理时应避免火焰直接喷射到工件上。 3.1.3为了防止拘束应力及变形,对薄壁大直径容器,内部应加支撑。卧式容器底部应放鞍式支座,支座间距不大于2米且底部应垫平。 3.1.4有密封面和有高精度螺孔的部位应加以保护,可用机油和石墨粉膏剂涂于被保护面,然后用石棉布包扎。

3.2分段热处理 焊后热处理允许在炉内分段进行。对于超出炉子长度需要分段热处理的大件,其重复加热长度应不小于1.5米;露在炉外靠近炉门处应采取合适的保温措施,保温长度不得小于1米。 3.3炉外热处理 产品整体炉外热处理热处理时,在满足2.2的基础上,还应注意: a)考虑气候变化,以及停电等因素对热处理带来的不利影响及应急措施; b)应采取必要的措施,保证被加热件温度的均匀稳定,避免被加热件、支撑结构、底座等因热胀冷缩而产生拘束应力及变形 3.4局部热处理 3.4.1 B、C、D类焊接接头,球形封头与圆筒相连的A类焊接接头以及缺陷焊补部位,允许采用局部热处理方法。 3.4.2局部热处理时,焊缝每侧加热宽度不小于钢材厚度δs的2倍(δs为焊接接头处钢材厚度);接管与壳体相焊时加热宽度不得小于钢材厚度δs的6倍。 3.4.3靠近加热区的部位应采取保温措施,使温度梯度不致影响材料的组织和性能。 4热处理工艺规范 4.1工件装炉温度和出炉温度应低于400℃。但对厚度差较大、结构复杂、尺寸稳定性要求较高、残余应力值要求较低的被加热件,其入炉或出炉时的炉内温度一般不宜超过300℃。 4.2 焊件升温至400℃后,加热区升温速度不得超过(5000/δs)℃/h,且不得超过200℃/h,最小可为50℃/h。 4.3 升温时,加热区内任意5000mm长度内的温差不得大于120℃。 4.4 保温时,加热区内最高与最低温度之差不宜超过65℃。 4.5 升温保温期间,应控制加热区气氛,防止焊件表面过度氧化。 4.6 炉温高于400℃时,加热区降温速度不得超过(6500/δs)℃/h,且不得超过260℃/h,最小可为50℃/h. 4.7 焊件按出炉温度出炉后应在静止空气中继续冷却。 4.8 常用钢号推荐的焊后热处理保温温度和保温时间见表1

热处理通用技术规范及作业指导书

热处理通用技术规范 编制: 审核: 批准:

热处理通用技术规范 1.目的 为确保公司生产的产品符合产品标准技术要求,根据公司质量手册和程序文件的规 定,特制定热处理通用工艺规范,用于指导热处理生产与过程控制。 2.适用范围 本规范明确了热处理生产的主要工艺和质量控制方式、方法、要求,适用于石油机械API SPEC7K转盘及其配件产品的各种热处理。 属于本公司的其他产品和外协产品的热处理也可参照本规范的基本要求执行。 3.主要热处理工艺 热处理是通过对工件的加热、保温和冷却,使金属或合金的组织结构发生变化,从而 获得预期的性能的操作工艺。热处理能最大限度的发挥材料潜力,改善和获得良好的机械 性能、加工性能、物理性能和化学性能等。 热处理作为生产过程特殊工序,在石油机械产品生产制造中有重要作用。 可以分为: a.整体热处理与表面热处理 整体热处理:如退火、正火、淬火、回火 表面热处理:如感应加热表面淬火、火焰加热淬火以及化学热处理(如表面渗碳、碳 氮共渗、氮化等) b.预先(或预备)热处理与最终热处理 预先热处理一般是为了获得良好的加工性能而采取的热处理工艺,如时效、退火(包 括去应力退火、球化退火等)、正火等,预先热处理有时也可以作为最终热处理。一般用于焊接结构件、铸件等。相对于最终热处理而言,某些重要、大截面钢件采用预先热处理(通常采用正火处理)是为使最终热处理产品有一个良好的组织保证。 3.1退火(Annealing) 将钢件加热到Ac3+30~50度或Ac1+30~50度或Ac1以下的温度后,一般随炉温缓慢冷却。主要是降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;细化晶粒,改善力学 性能,为下一工序做准备;消除冷、热加工所产生的内应力。主要适用于合金结构钢、碳

消除应力热处理作业指导书

消除应力热处理作业指导书 1.范围 1.1 本守则规定了膨胀节产品的消除应力热处理基本程序和要求。 1.2 本守则适用于膨胀节压制简体和成形的膨胀节消除应力热处理工序。 2.规范性引用文件 下列文件中的条款,通过本标准的引用而成为本标准的条款,凡是注明日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否使用这些文件的最新版本,凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用本规程。 质技监局锅发[1999]154号《压力容器安全技术监察规程》 GBl50-1998《钢制压力容器》 JB/T4709-2000《钢制压力容器焊接工艺规程》 GBl6749《压力容器波形膨胀节》 3.工艺规范 3.1 工艺曲线 3.2 常用材料消除应力热处理温度及保温时间参见相关材料标准的推荐温度。 3.3 焊件进炉时炉内温度不得高于400℃。焊件出炉时,炉温不得高于400℃,出炉后应在静止的空气中冷却。 3.4 升温速度最大不得超过PWHT 5000 δ℃/h ,且不得超过200℃/h ,最小可为50℃/h 。降温速度最大不 得超过PWHT 6000 δ℃/h ,且不得超过260℃/h ,最小可为50℃/h 。 4.工艺操作 4.1 消除应力热处理应在焊接工作全部结束并检测合格后,于压制成形或在压力试验前进行。奥氏体不锈钢压制的波纹管、膨胀节一般不进行焊后消除应力热处理,工艺或客

户有特殊要求的按工艺处编制的热处理工艺卡执行。 4.2 消除应力热处理应尽可能采取整体热处理。 4.3 装炉时,工件距炉门不得小于****毫米,距炉墙不得小于****毫米,加热炉对炉温应能控制,对工件不得产生过度氧化和有害影响。 4.4 装炉时需要将工件垫平、垫稳。工件之间保持一定距离,不要靠紧。若需垛装时,上下工件之间要用垫板垫起。垫板厚度要大于*******毫米,上下垫板必须平行对正。 4.5 对于直径较大、壁厚较薄的筒体,内部没有支承圈或固定塔板时,应适当在内部支承,以防加热时变形。 4.6 产品焊接试板应随同工件同炉热处理,试板须放在能代表工件的适当位置。试板应有钢印标记,经核对并经检查员认可。 4.7 焊件升温期间,加热区内任意长度为*******毫米内的温差不得大于*****℃。焊件保温期间,加热区内最高与最低温度之差不宜大于*****℃。升温和保温期间应控制加热区气氛,防止焊件表面过度氧化。 5. 测温与记录 5.1 热处理炉应配有自动记录温度时间曲线的测温仪表。 5.2 热电偶应安装在能反映工件实际温度的适当位置。补偿导线的线径及长度要合适,并经常检查热电偶的老化情况。 5.3 测温仪表和热电偶必须定期检定,保证合格准确。 5.4 工件热处理曲线记录和检验记录应存档保管,且保存不得少于***年。

焊后热处理(PWHT)和焊后消除应力热处理的区别

焊后热处理(PWHT)和焊后消除应力热处理的区别 内容来源网络,由深圳机械展收集整理! 后热处理(PWHT)工艺是指焊接工作完成后,将焊件加热到一定的温度,保温一定的时间,使焊件缓慢冷却下来,以改善焊接接头的金相组织和性能或消除残余应力的一种焊接热处理工艺。焊后热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,这些过程相互衔接,不可间断。广义的焊后热处理包括下列各类热处理:消除应力;完全退火;固溶强化热处理;正火;正火加回火;淬火加回火;回火;低温消除应力;析出热处理等;另外,在避免焊接区急速冷却或者是去氢的处理方法中,采取后热处理也是焊后热处理的一种。 焊后热处理可采取炉内热处理,整体炉外热处理或局部热处理的方法进行。 焊后热处理 1、焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布,焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的,所以伴随焊接施工必然会产生残余应力。 消除残余应力的最通用的方法是高温回火,即将焊件放在热处理炉内加热到一定温度和保温一定时间,利用材料在高温下屈服极限的降低,使内应力高的地方产生塑性流动,弹性变形逐渐减少,塑性变形逐渐增加而使应力降低。焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热处理的温度和保温时间有关。焊后热

处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种不同而不同。 2、热处理方法的选择焊后热处理一般选用单一高温回火或正火加高温回火处理。对于气焊焊口采用正火加高温回火热处理。这是因为气焊的焊缝及热影响区的晶粒粗大,需要细化晶粒,故采用正火处理。然而单一的正火不能消除残余应力,故需再加高温回火以消除应力。单一的中温回火只适用于工地拼装的大型普通低碳钢容器的组装焊接,其目的是为了达到部分消除残余应力和去氢。绝大多数场合是选用单一的高温回火。热处理的加热和冷却不宜过快,力求内外壁均匀。 3、焊后热处理的加热方法⑴感应加热。钢材在交变磁场中产生感应电势,因涡流和磁滞的作用使钢材发热,即感应加热。现在工程上多采用设备简单的工频感应加热。 ⑵辐射加热。辐射加热由热源把热量辐射到金属表面,再由金属表面把热量向其他方向传导。所以,辐射加热时金属内外壁温度差别大,其加热效果较感应加热为差。辐射加热常用火焰加热法、电阻炉加热法、红外线加热法。 焊后消除应力处理: 1、整体热处理:消除应力的程度主要决定于材质的成分、组织、加热温度和保温时间。低碳钢及部分低合金钢焊接构件在650度,保温20~40h,可基本消除全部残余应力。另外还有爆炸消除应力。

去应力和完全退火工艺

去应力和完全退火工艺-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

钢的退火工艺完全退火去应力退火工艺曲线及操作规程 退火是将钢材或各种金属机械零件加热到适当温度,保温一段时间,然后缓慢冷却,可以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。在机械制造行业,退火通常作为工件制造加工过程中的预备热处理工序。 一. 完全退火 完全退火是将钢件或各种机械零件加热到临界点Ac3以上的适当温度、在炉内保温缓慢逐渐冷却的工艺方法。其目的是为了细化组织、降低硬度、改善机械切削加工性能及去除内应力。 完全退火适用于中碳钢和中碳合金钢的铸钢件、焊接件、轧制件等。 完全退火工艺曲线见图1.1。 1. 工件装炉:一般中、小件均可直接装入退火温度的炉内,亦可低温装炉,随炉升温。 2. 保温时间:保温时间是指从炉子仪表到达规定退火加热温度开始计算至工件在炉内停止加热开始降温时的全部时间。工件堆装时,主要根据装炉情况估定,一般取2~3h。 3. 工件冷却:保温完成后,一般停电(火),停止加热,关闭炉门逐渐缓冷至500℃即可出炉空冷。对某些合金元素含量较高、按上述方式冷却后硬度仍然偏高的工件,可采用等温冷却方法,即在650℃附近保温2~4h后再炉冷至500℃。 二. 去应力退火 去应力退火是将工件加热到Ac1以下的适当温度,保温一定时间后逐渐缓慢冷却的工艺方法。其目的是为了去除由于机械加工、变形加工、铸造、锻造、热处理以及焊接后等产生的残余应力。 1. 去应力退火工艺曲线见图1-3。

2. 不同的工件去应力退火工艺参数见表C。 3. 去应力退火的温度,一般应比最后一次回火温度低20~30℃,以免降低硬度及力学性能。 4. 对薄壁工件、易变形的焊接件,退火温度应低于下限。 5. 低温时效用于工件的半加工之后(如粗加工或第一次精加工之后),一般采用较低的温度。 表C 去应力退火工艺及低温时效工艺 类别加热速度加热温 度 保温时 间/h 冷却时间 焊接件 ≤300℃装炉 ≤100~150℃/h 500- 550 2-4炉冷至300℃出炉空冷 消除加工应力到温装炉400- 550 2-4炉冷或空冷 高精轴套、膛杆(38CrMoAlA)≤200℃装炉 ≤80℃/h 600- 650 10-12 炉冷至200℃出炉 (在350℃以上冷速 ≤50℃/h) 精密丝杠(T10)≤200℃装炉 ≤80℃/h 550- 600 10-12 炉冷至200℃出炉 (在350℃以上冷速 ≤50℃/h) 主轴、一般丝杠(45、40Cr)随炉升温 550- 600 6-8炉冷至200℃出炉 量检具、精密丝杠 (T8、T10、CrMn、 GCr15)随炉升温 130- 180 12-16 空冷 (时效最好在油浴中进 行)

焊前预热与焊后热处理的重要性

焊前预热与焊后热处理的重要性 焊前预热 焊前预热及焊后热处理对于保证焊接质量非常重要。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。 2焊后热处理 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著。 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。

热处理通用工艺

热处理通用工艺 X围 本守则规定了热处理的工艺规则,适用于本公司的热处理。 2 准备工作 2.1 根据加工路线单核对工件数量,检查材料是否符合要求,并根据图样了解热处理的种类。 2.2 检查工件是否有碰撞伤痕、裂纹等缺陷。 2.3 检查炉子及炉温仪表使用情况是否正常 2.4 严禁带电进出炉操作,工件离电热体不宜太远,以防局部过热。一般工件离炉壁应大于100mm,离炉顶大于200mm。 2.5 对形状复杂或细长轴等工件,在堆放时要按有关操作要求装入炉内。 3 设备 3.1 X45箱式电阻炉。 3.2 0-1100°热电偶电子电位差计。 3.3 布洛氏硬度计。 4 退火 4.1 45、40Cr钢分别加热到800℃-840℃,830℃-850℃,保温2-3h ,然后以小于100℃/h 的速度缓慢冷却至500℃-600℃出炉空冷。 4.2 T7-T9,T10-T12钢分别加热到740℃-760℃,750℃-770℃保温2-4h,然后以小于200℃/h的速度缓慢冷却至500℃-600℃出炉空冷。 4.3 对于合金钢等特殊材料,按有关技术资料的要求操作。 4.4 一般件可不预热低温进炉,也可高温进炉,但对形状复杂、大件或高合金工具钢退火时,应低温进炉。入炉后,当温度升至500℃-650℃时,应保温1-2小时再继续升温。

4.5 出炉时对于形状复杂或细长的工件,宜用钳子或其它夹具垂直或水平放在适当地方。 5 正火 5.1通常用于正火的材料为含碳量不超过0.5%的碳素钢、低合金钢的锻件、铸钢件、粗加工等。 5.2 Q023、20钢、Q345等材料加热到880℃-93℃,保温1-3h后出炉空冷。 5.3 45、40Cr钢分别加热到830℃-880℃,850℃-890℃,保温1-3h后出炉空冷。 5.4 保温时间根据工件的有效厚度决定,具体见表 5.5 正火规X相同的零件,可在同炉处理,但截面有效厚度必须相近。 5.6 不同尺寸的零件在同炉处理中,若同时出炉时,其保温时间就按晨大截面所需的保温时间计算,但允许小件到达其本身尺寸所需保温时间后单独出炉。 5.7 多件装炉时工件断面尺寸小于100mm者,其间隙应大于50mm。技术要求较高的零件严禁小件外面套大件。 5.8 对细长零件,在易变形部位加支承(垫铁)。 5.9 保温结束后,应迅速把零件出炉,在空气中冷却,零件必须分散,不能成堆集中。 6 淬火 6.1 45钢加热到830℃-870℃,保温0.3-1.2h,然后出炉在自来水(盐水)中急速冷却。 6.2 40Cr 钢加热到840℃-880℃,保温0.3-1.2h,然后出炉在油(柴油)中急速冷却。 6.3 高碳工具钢加热到760℃-820℃,保温0.3-1.2h,然后出炉在自来水(盐不)中急速冷却。 6.4 淬火时,工件要平衡迅速地进入冷却介质中,并上、下移动,同时将工件绕圈行走,直到没有汽泡出现或水声微弱停止。

焊接中防止变形和减少内应力的方法

在农机修理中焊接是非常重要的一种方法,但是如果焊接不好就会产生变形和内应力,甚至焊后的零件无法使用而报废。 一、减少内应力的方法 1.锤打和锻冶——机械法 当焊修较长的裂缝和堆焊层,需要以一端连续焊到另一端时,在焊修进行中,趁着焊缝和堆焊层在炽热的状态下,用手锤敲打,这样可以减少焊缝的收缩和减少内应力。敲打时,焊修金属温度800℃时效果最好。若温度下降,敲打力也随之减小。温度过低,在300℃左右就不允许敲打了,以免发生裂纹。锻冶方法的道理与上述基本一致,不同的是要把焊件全部加热后再敲打。 2.预热和缓冷——热力法 此种方法就是焊修前将需焊的工件放在炉内,加热到一定的温度(100~600℃),在焊接过程中要防止加热后的工件急剧冷却。这样处理的目的是降低焊修部分温度和基体金属温度的差值,从而减少内应力。缓冷的方法是将焊接后的工件加热到600℃,放到退火炉中慢慢地冷却。3.“先破后立”法 铸铁件用普通碳素钢焊条焊接时,很容易产生裂纹,用铸铁焊条又不经济。现介绍一种“先破后立”用碳素钢焊条焊接的方法:先沿焊缝用小电流切割,注意只开槽而不切透,然后趁热焊接。由于切割时消除了裂纹周围局部应力,不会产生新裂纹,焊接效果很好。 在焊接过程中减少内应力有以上三种方法,现举例如下:铸铁泵壳裂缝的焊接。 (1)在裂缝的两端点钻止裂孔(φ10mm),以防焊接中裂缝进一步向外扩展。 (2)用手动磨光机在裂缝的位置开坡口,坡口顶宽8~9mm,略成V字形,深32mm(此泵泵壳壁厚为40mm),使得能够焊入电焊液。 (3)焊接为手工焊,采用φ3.2mm专用铸铁电焊条,使用直流电焊机,反接,电流为150A,实施间断焊,即每焊长15~20mm电焊缝,停等片

锻造及锻后热处理工艺规范

目录 1.钢质自由锻件加热工艺规范 2.钢锭(坯)加热规范若干概念 3.加热操作守则 4.锻造操作守则 5.锻件锻后冷却规范 6.锻件锻后炉冷工艺曲线 7.锻件锻后热装炉工艺曲线 8.冷锻件校直前加热、校直后(补焊后)回火工艺曲线 9.锻件各钢种正火(或退火)及高温回火温度表 10.锻件有效截面计算方法

钢质自由锻件加热工艺规范 一.范围: 本规范规定了钢质自由锻件的通用加热技术条件。 本规范适用于碳素钢、合金钢、高合金钢、高温合金钢(铁基、镍基)的冷、热、半热钢锭(坯)的锻造前加热 二.常用钢号分组和始、终锻加热温度范围: 组别钢号 始锻温度 ℃ 终锻温度 ℃ 钢锭钢坯终锻精整 ⅠQ195~Q255,10~30 1250 1220 750 700 35~45,15Mn~35Mn,15Cr~35Cr 1220 1200 750 700 Ⅱ50,55,40Mn~50Mn,35Mn2-50Mn2,40Cr~55Cr,20SiMn~35SiMn, 12CrMo~50CrMo,34CrMo1A,30CrMnSi,20CrMnTi,20MnMo, 12CrMoV~35CrMoV,20MnMoNb,14MnMoV~42MnMoV, 38CrMoAlA,38CrMnMo 1220 1200 800 750 Ⅲ34CrNiMo~34CrNi3Mo,PCrNi1Mo~PCrNi3Mo,30Cr1Mo1V, 25Cr2Ni4MoV,22Cr2Ni4MoV,5CrNiMo,5CrMnMo,37SiMn2MoV 30Cr2MoV,40CrNiMo,18CrNiW,50Si2~60Si2,65Mn,50CrNiW, 50CrMnMo,60CrMnMo,60CrMnV 1200 1180 850 800 T7~T10,9Cr,9Cr2,9Cr2Mo,9Cr2V,9CrSi,70Cr3Mo, 1Cr13~4Cr13,86Cr2MoV,Cr5Mo,17-4PH 0Cr18Ni9~2Cr18Ni9,0Cr18Ni9Ti,Cr17Ni2,F316LN 1200 1180 850 800 50Mn18Cr4,50Mn18Cr4N,50Mn18Cr4WN,18Cr18Mn18N GCr15,GCr15SiMn,3Cr2W8V,CrWMo,4CrW2Si~6CrW2Si 1200 1180 850 800 Cr12MoV1,4Cr5MoVSi(H11),W18Cr4V 1180 1160 950 900 ⅣGH80,GH901,GH904,GH4145,WR26, NiCr20TiAl,incone1600,incone1800 1130 1100 930 930 注1:始锻温度为锻前加热允许最高炉温,由于钢锭的铸态初生晶粒加热时过热倾向比同钢号钢坯小,故两者的锻前加热温度相差20℃~30℃; 注2:根据产品的特性、锻件技术条件、变形量等因素,始锻温度可以适当调整;注3:本规范未列入的钢种,可按化学成分相近的钢号确定; 注4:重要的、关键产品的、特殊材质的钢号,其加热工艺曲线由技术部编制;注5:几种不同的钢种,不同尺寸的钢锭(或坯料),在同一加热炉加热时,要以合金成分高的,尺寸大的钢锭(或坯料)为依据编制加热工艺曲线。

热处理工艺课程设计说明书格式要求(精品模板)

XXXXX职业技术学院 热处理工艺课程设计指导书 选题: 负责人: 合作者: XXXX系 2017年10月

热处理工艺课程设计指导书 一. 热处理工艺课程设计的目的 热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习,是热处理工艺课程的最后一个教学环节。其目的是: (1)培养学生综合运用所学的热处理课程的知识去解决工程问题的能力,并使其所学知识得到巩固和发展。 (2)学习热处理工艺设计的一般方法、热处理设备选用和装夹具设计等。 (3)进行热处理设计的基本技能训练,如计算、工艺图绘制和学习使用设计资料、手册、标准和规范。 二. 课程设计的任务 进行零件的加工路线中有关热处理工序和热处理辅助工序的设计。根据零件的技术要求,选定能实现技术要求的热处理方法,制定工艺参数,画出热处理工艺曲线图,选择热处理设备,设计或选定装夹具,作出热处理工艺卡。写出设计说明书,对各热处理工序的工艺参数的选择依据和各热处理后的显微组织作出说明。 三. 热处理工艺设计的方法 热处理工艺的最佳方案是在能够保证达到根据零件使用性能和由产品设计者提出的热处理技术要求的基础上,设计的一种高质量、低成本、低能耗、清洁、高效、精确的热处理工艺方法。根据零件使用性能及技术要求,提出所可能实施的几种热处理工艺方案,通过综合经济技术分析,确定最佳热处理工艺方案。确定热处理工艺方案后,首先应根据零件的材料特性及技术要求,选择热处理加热设备、加热、保温时间与冷却方式。在此基础上,制定编制热处理工艺规范,设计零件在有关热处理工序使用的装夹具及校直装置等。最后,编写主要热处理工序的操作守则。 四. 热处理工艺设计的内容及步骤 1、零件概述 (1)零件图 (2)零件尺寸 (3)零件服役条件与性能要求分析 2、零件选材 (1)某零件典型用钢 (2)选材分析 化学成分、含碳量与合金元素对组织与性能的影响、临界温度、冷却图。 3、热处理工艺设计 (1)热处理工艺路线 (2)预备热处理 正火、退火加热温度、保温时间、冷却介质等工艺参数的确定。

焊接应力与变形试题

第一章焊接应力和变形 一、判断题(在题末括号内,对的画√,错的画×) 1、焊接接头在焊接热循环过程中,形成拉伸应力应变,并随温度降低而降低。() 2、焊缝的纵向收缩量,随焊缝的长度、焊缝熔敷金属截面积的增加而增加,随焊件截面积的增加而减小。() 3、同样厚度的焊件,一次就填满焊缝时产生的纵向收缩量比多层焊大。() 4、横向收缩量随焊接热输入的提高而增加,随板厚的增加而减小。() 5、挠度f 是指焊件在焊后的中心轴偏离焊件原始中心轴的最大距离。() 6、焊缝纵向收缩量随焊缝及其两侧的压缩塑性变形区的面积和焊件长度的增加而增加。() 7、焊接对接接头的横向收缩量比较大。() 8、当焊缝不在焊件截面中性轴上时,只有纵向收缩才能引起挠曲变形。() 9、同样的板厚和坡口形式,多层焊要比单层焊角变形大,焊接层数越多,角变形越大。() 10、不同的焊接顺序焊后将产生不同的变形量,如焊缝不对称时,应先焊焊缝少的一侧,这样可以减小整个焊件的焊接变形。() 11、火焰校正角变形时,采用正面线状热源,背面跟踪水冷的效果最好。() 12、火焰校正横向收缩变形时,采用正面线状热源加热,同时再配以正面跟踪水冷的效果最好。() 13、采用火焰加热与水冷却联合校正时,要在受加热的钢材没失去红热态前浇水。() 14、角焊缝的纵向收缩量,与角焊缝横截面积有关,与焊接接头总横截面无关。() 15、铝比钢的导热率和线膨胀系数大,所以,铝的横向收缩量也较大。() 16、角焊缝与对接焊缝相比,其横向收缩量大。() 17、角变形是焊接过程中焊接区内沿板材厚度方向不均匀的纵向收缩而引起的回转变形()

18、角变形是由于坡口形状不对称,是纵向收缩在厚度方向上分布不均匀造成的。() 19、坡口角度对角变形影响很大。() 20、焊缝截面形状对角变形量的影响不大。() 21、T型接头角焊缝所引起的角变形,主要取决于焊角尺寸大小,与焊件厚度无关。() 22、偏离焊件截面中性轴的纵向焊缝,只能引起焊件的纵向收缩,不会引起弯曲变形。() 23、工字梁的弯曲变形,与焊件的长度成正比,与焊缝距中性轴的偏心距成反比。() 24、工字梁的弯曲变形,与焊件截面惯性距成正比,与材料的弹性模量成反比。() 25、为减小波浪变形,可采取措施:降低焊接压应力和降低临界应力。() 26、焊前装配不良,在焊接过程中会产生错边变形。() 27、焊接接头两侧金属受热不平衡是产生错边的主要原因。() 28、扭曲变形是由于焊件装配不良,施焊顺序或方向不当,使焊缝纵向或横向收缩变形或角变形产生不均匀、不对称而引起的。() 29、焊缝在焊件中的不对称布置,容易引起角变形。() 30、焊接接头重心与焊件截面重心不重合,容易引起角变形。() 31、焊缝在焊件中的对称布置,不仅引起收缩变形,而且还引起角变形。() 32、焊件抵抗弯曲变形的刚性主要取决焊件的截面积。() 33、非对称布置的焊缝,应先焊焊缝长的一侧,后焊焊缝短的一侧。() 34、焊接过程中采用的热输入越大,产生的热压缩塑性变形也越大,焊接变形也大。() 35、焊件坡口尺寸越大,填充金属越多,变形就越大。() 36、1m 以上的长焊缝,采用从中心向两端焊或逐段跳焊,焊后变形最小。() 37、采用间断角焊缝代替连续角焊缝,可显著的减小纵向弯曲变形。() 38、园筒体纵向焊缝横向收缩引起的直径误差,可通过预留收缩余量法加以克服。

焊后消除应力处理

焊后消除应力处理: 1、整体热处理:消除应力的程度主要决定于材质的成分、组织、加热温度和保温时间。低碳钢及部分低合金钢焊接构件在650度,保温20~40h,可基本消除全部残余应力。 另外还有爆炸消除应力。 2、局部热处理:大型焊接结构,受加热炉的限制或要求不高时采用这种方法。可采用火焰、红外、电阻、感应等加热方式,应保持均匀加热并具有一定的加热宽度。低合金高强钢,一般在焊缝两侧各100~200mm。 3、机械拉伸、水压试验、温差拉伸、振动法等这几种方法只能消除20~50%的残余应力,前两种方法在生产上广泛应用。 焊接后进行去应力处理,有自然时效处理(时间长,去应力不彻底,)、震动时效(效率高,费用低,只能去除焊接应力的70%左右)人工加热时效(时间短费用较高,能100%去除焊接应力,同时能进行去氢处理)。 采用大型燃油退火炉,进行焊后退火处理。采用多点加热、多点温度控制方式,温控采用热电偶自动控制仪表控制加热,使炉内各部温度均匀的控制在退火温度,保证工件的退火,同时能去除焊接过程中渗入焊缝中的H原子,消除了焊接件的氢脆。 在冷热加工过程中,产生残余应力,高者在屈服极限附近。构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度,降低疲劳极限,造成应力腐蚀和脆性断裂。并且由于残余应力的松弛,使零件产生翘曲,大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低构件的残余应力,是十分必要的。 传统的时效方法有:热时效、振动时效、自然时效、静态过载时效、热冲击时效等。后两种方法应用较少,这里不作介绍 自然时效(NSR)是将工件长时间露天放置(一般长达六个月至一年左右),利用环境温度的季节性变化和时间效应使残余应力释放,在温度应力形成的过载下,促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。由于周期太长和占地面积大,仅适应长期单一品种的批量生产和效果不理想,目前应用的较少。 热时效(TSR)是将构件由室温(或不高于150℃)缓慢、均匀加热至550℃左右,保温4~8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉,达到消除残余应力的目的,可以保证加工精度和防止裂纹产生。 振动时效(VSR)又称振动消除应力法,是将工件(包括铸件、锻件、焊接构件等)在其固有频率下进行数分钟至数十分钟的振动处理,以振动的形式给工件施加附加应力,当附加应力与残余应力叠加后,达到或超过材料的屈服极限时,工件发生微观或宏观塑性变形,从而降低和均化工件内的残余应力,使尺寸精度获得稳定的一种方法。这种工艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。近年来在国内外都得到迅速发展和广泛应用。 振动时效艺具有耗能少、时间短、效果显著等特点。与热时效相比,它无需宠大的时效炉,可节省占地面积与昂贵的设备投资。因此,目前对长达几米至几十米和桥梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重达几吨至几十吨的超重型铸件或加工精度要求较高的工件,较多地采用了振动时效。生产周期短。自然时效需经几个月的长期放置,热时效亦需经数十小时的周期方能完成,而振动时效一般只需振动数十分钟即可完成。使用方便。振动设备体积小、重量轻、便于携带。由于振动处理不受场地限制,振动装置又可携带至现场,所以这种工艺与热时效相比,使用简便,适应性较强。节约能源,降低成本。在工件共振频率下进行时效处理,耗能极少,能源消耗仅为热时效的3~5%,成本仅为热时效的8~10%。其他。振动时效操作简便,易于机械化自动化。可避免金属零件在热时效过程中产生的翘曲变形、氧化、脱碳及硬度降低等缺陷。是目前唯一能进行二次时效的方法

现场管道焊缝热处理施工工艺标准

现场管道焊缝热处理施工工艺标准 QB-CNCEC J22303-2006 1 适用范围 本施工工艺标准仅适用于碳素钢、合金钢金属管道焊缝现场热处理作业。 2 施工准备 2.1 技术准备 2.1.1施工技术资料 设计资料(管道施工图、材料表、设计说明及技术规定等)。 2.1.2 现行施工标准规范 GB50235《工业金属管道工程施工及验收规范》 GB50236《现场设备、工业管道的焊接工程施工及验收规范》 HG20225《化工金属管道施工及验收规范》 SY0401《输油输气管道线路工程施工及验收规范》 SY0402《石油天然气工艺管道工程施工及验收规范》 SH3501《石油化工剧毒可燃介质管道工程施工及验收规范》 SH/T3517《石油化工钢制管道工程施工工艺标准》 DL5007《电力建设施工及验收技术规范》(火力发电厂焊接篇) JGJ46《施工现场临时用电安全技术规范》 2.1.3 热处理施工方案 根据管道施工图、设计说明及不同材质的管道焊缝热处理要求,以及工期、工程量等现场实际状况,编制管道焊缝现场热处理施工方案。热处理施工方案应明确:热处理工艺流程、施工方法、劳动力组织、施工机具、材料、质量目标、质量通病预防、职业健康安全环保技术措施。 2.2 作业人员 2.3 材料的验收与保管 2.3.1管道焊缝现场热处理主要材料见下表:

2.3.2材料的验收及保管 2.3.2.1 一般材料的验收及保管 ⑴脚手架钢管及扣件应检查确认符合质量要求并有序堆放; ⑵保温用铁丝、防雨用的移动棚(罩)妥善保管存放。 2.3.2.2 特殊材料的验收及保管。 ⑴用选定的保温材料、铁丝网、石棉布、细铁丝缝制保温毡;保温毡应保持干燥,存放在室内,或室外垫高的排架上,并应覆盖不得受潮。 ⑵电加热器、热电偶端点焊接良好、接线柱螺栓完好,补偿导线无脱皮并整齐盘绕,均存放在室内。 2.4主要施工机具 2.4.1 主要机械设备 变压器(或交流焊机)、温控柜、履带式电加热器、绳式电加热器、指型电加热器等。 2.4.2主要工具 钢丝钳、活动扳手、剪子、锯弓、手锤、扁錾、台虎钳、大锤、剥线钳、螺丝起、万能表等。 2.5 计量器具 温度自动记录仪、数字显示式表面测温仪、数字显示式硬度仪。 2.6 作业条件 2.6.1所有需要热处理的管道焊缝全部施焊完毕,并经检验合格。 2.6.2编制热处理方案已经批准并已进行技术交底。 2.6.3 现场电源、环境条件等均符合要求,并已采取防风、防雨、防火、防停电等措施;寒冷雨雪天气,室外管道焊缝热处理应搭设可靠的防护棚。 2.6.4 现场应准备充足的保温材料、细铁丝及自制的保温毡。 2.6.5 管道端口封闭,焊缝附近孔板、温度计、压力表等仪表已拆除,拆除口已保护。 2.6.6 确保热处理设备、仪表性能良好,电加热器、热电偶、测温点布置合理,热电偶、补偿导线与记录仪相配,现场接电、接线安全可靠。 2.6.7 所有热电偶、补偿导线、长图记录仪等仪器均已调试。 2.6.8外电源网压相对稳定。 2.6.9热处理前,热处理责任人员及质量检查人员应对管道焊接及检验记录、热处理加热区布置、测温点布置及热电偶安装可靠性、热处理设备、保温措施等进行全面检查并合格。 3 施工工艺 3.1 工艺流程

消除残余应力的方法

消除残余应力的方法(金属)——时效处理 消除残余应力的方法(金属)——时效处理 金属工件(铸件、锻件、焊接件)在冷热加工过程中都会产生残余应力,残余应力值高者(单位为Pa)在屈服极限附近构件中的残余应力大多数表现出很大的有害作用;如降低构件的实际强度、降低疲劳极限,造成应力腐蚀和脆性断裂,由于残余应力的松弛,使零件产生变形,大大的影响了构件的尺寸精度。因此降低和消除工件的残余应力就十分必要了,特别是在航空航天、船舶、铁路及工矿生产等应用的,由残余应力引起的疲劳失效更不容忽视。 目前的针对残余应力的不同处理方法有:自然时效方法和人工时效方法(包括热处理时效、敲击时效、振动时效、超声冲击时效) 1、自然时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力)焊接应力(焊接过程中产生的应力) 自然时效是最古老的时效方法。它是把构件露天放置于室外,依靠大自然的力量,经过几个月至几年的风吹、日晒、雨淋和季节的温度变化,给构件多次造成反复的温度应力。再温度应力形成的过载下,促使残余应力发生松弛而使尺寸精度获得稳定。 自然时效降低的残余应力不大,但对工件尺寸稳定性很好,原因是工件经过长时间的放置,石墨尖端及其他线缺陷尖端附近产生应力集中,发生了塑性变形,松弛了应力,同时也强化了这部分基体,于是该处的松弛刚度也提高了,增加了这部分材质的抗变形能力,自然时效降低了少量残余应力,却提高了构件的松弛刚度,对构件的尺寸稳定性较好,方法简单易行,但生产周期长.占用场地大,不易管理,不能及时发现构件内的缺陷,已逐渐被淘汰。 2、热处理时效——适合:热应力(铸造锻造过程中产生的残余应力)冷应力(机械加工过程中产生的残余应力)焊接应力(焊接过程中产生的应力) 热时效处理是传统的消除残余应力方法。它是将构件由室温缓慢,均匀加热至550℃左右,保温4-8小时,再严格控制降温速度至150℃以下出炉。 热时效工艺要求是严格的,如要求炉内温差不大于±25℃,升温速度不大于50℃/小时,降温速度不大于20℃/小时。炉内最高温度不许超过570℃,保温时间也不易过长,如果温度高于570℃,保温时间过长,会引起石墨化,构件强度降低。如果升温速度过快,构件在升温中薄壁处升温速度比厚壁处快的多,构件各部分的温差急剧增大,会造成附加温度应力。如果附加应力与构件本身的残余应力叠加超过强度极限,就会造成构件开裂。 热时效如果降温不当,会使时效效果大为降低,甚至产生与原残余应力相同的温度应力(二次应力、应力叠加),并残留在构件中,从而破坏了已取得的热

相关文档
最新文档