焊后热处理的含义吗?

本文讨论了焊后热处理(PWHT)过程及其有效性降低残余应力,提高焊件的力学性能。

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PWHT是什么?

焊后热处理(PWHT)指任何热处理后进行加工/焊接提高加工表面的机械和化学性质/焊件。焊接产生残余应力在结构,导致长期结构扭曲。此外,压力的大小增加更复杂的或更大的部分结构。

焊接过程中金属连接在一起时,硬化发生在不同程度基于金属的碳含量,特别是在靠近焊缝的热影响区金属矿床。结构的残余应力大幅增加由于凝固和融化和他们的大小成为几乎等于基础材料的屈服强度。

通常,PWHT用于降低残余应力,提高抗脆性断裂。此外,PWHT也能导致材料强度增强,硬度降低。应力消除和post-heating是最常用的PWHT工序。应用程序和代码需求以及服务环境主要驱动PWHT的必要性。

加热后

加热后利用减少潜在的致开裂(嗝)。嗝通常发生在焊件有敏感的微观结构,高水平的压力,和/或足够的氢。

铁素体钢的氢脆发生在温度接近环境温度。开裂在这样敏感的微观结构可以阻止通过扩散氢焊接区域后立即焊接在钢冷却到室温。

钢必须从层间温度加热后举行的加热温度和加热后温度为一个特定的时间。通常,post-heating温度维持在230人^oC一小时每英寸的厚度。

加热后可以一个代码需求既是美国机械工程师协会(ASME)第三节和全国委员会检查代码(NBIC)有这样的规定。

此外,post-heating通常所需关键维修,比如断裂控制下定义的维修计划(FCP) nonredundant成员美国州国家公路运输官员协会/美国焊接学会(AASHTO / AWS) D1.5桥焊接代码。然而,post-heating不是必需的,氢裂化缺席的原因。

应力消除

减压热处理应用放松压力锁在一个焊接结构由于制造过程。残余应力是放松通过加热结构统一到足够高的温度,然后让它热缺陷基于材料厚度为一个特定的时间,最后均匀冷却结构。

然而,加热温度必须保持在较低的转换温度范围。例如,碳钢通常是加热在600为一小时每英寸675°C。因此,应力消除热处理减少了焊接开裂的风险降低硬度,提高延性。另一个主要的好处应力消除PWHT包括改善冶金结构热应力和放松。

PWHT的重要性

在《华尔街日报》发表的一项研究Procedia工程,研究人员调查了PWHT参数的影响,包括保持时间和保持温度,在电子束焊接残余应力的松弛焊接P91钢板优化过程。

数值thermo-elastic-plastic模型开发了模拟板焊接,而PWHT实施使用诺顿蠕变规律和残余应力测定后放松。保持温度保持不变在770°C和保持时间是不同的,评估的效果保持时间上的残余应力松弛。

同样,保持时间保持不变在1.5 h在550年确定残余应力松弛^oC, 650^oC, 770^oC的温度。研究结果表明,保持时间是很有意义的只有两个小时,没有观察到相当大的残余应力的松弛时间。

相反,一个更高的放松与观察残余应力增加保持温度,表明保持温度的影响显著高于残余应力松弛的保持时间。然而,最大限度的保持温度,可用于PWHT是770^oC,保持温度必须保持在奥氏体温度开始。

缺点的PWHT

失去力量

过多的持有时间或温度应力消除PWHT可以降低材料的强度。此外,回火处理也可以减少调质材料的优势。欧洲杯足球竞彩因此,必须控制好温度和时间防止失去力量。

崩溃或扭曲

减压或回火温度显著降低材料的强度。因此,结构组件可以弯曲或扭曲如果在PWHT周期中经历一些负载,导致广泛的和昂贵的损失。因此,暴露在高温期间的所有结构必须支持PWHT正确,防止变形。

最近的研究在PWHT

在最近的一项研究发表在《生产过程期间,研究人员调查了热处理改性效果的PWHT Super304H不同焊缝的力学性能和微观结构和T91。

钨极惰性气体焊是利用与ERNiCr-3填料制造异种金属焊接。随后,两个PWHTs,包括直接焊后回火(PWDT)和焊后正火和回火(PWNT)进行。PWDT进行一小时在760°C,而执行PWNT 30分钟在1050°C,然后一小时760^oC。

研究结果显示PWNT PWDT相比后更均匀的微观结构。此外,PWDT热处理导致粗除去碳铬在晶界,表明敏感Super304H方面,虽然PWNT热处理导致小除去碳铬,表明延迟敏感现象。

细粒度的易感性IV型裂化热影响区是识别和消除通过PWNT治疗T91一侧。此外,改善微观结构PWNT治疗后相比PWDT治疗好PWNT治疗后与改进后的机械性能。

例如,韧性,%伸长,抗拉强度,0.2%证明压力PWNT 132 MJ / m³22%,691 MPa, 384 MPa,分别在相同参数的值PWDT 109 MJ / m³20%,649 MPa,分别和324 MPa。然而,失败是观察到的焊缝金属区治疗由于粗/铌钛金属间化合物碳化物。

总而言之,PWHT是其中一个至关重要的过程,可以使用焊后有效地降低残余应力,提高焊件的力学性能。

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引用和进一步阅读

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