㈠ 什么情况下钢结构焊接需要预热和热处理
普通碳钢在环境温度低于零下5摄氏度时,需预热;低合金钢在0度,高合金钢回在答5度;对于厚度超过30mm的碳钢焊接时也需要预热,低合金钢和高合金钢厚度预热范围一般是根据材质定的。热处理一般是消除内应力的,一般板材越厚内应力越大,所以厚度超过30的低碳钢需要热处理,至于低,高等合金钢也是根据材质定的。
㈡ 钢结构件去除焊接应力有几种方法
钢结构件焊接后产生的应力可以通过多种方法进行消除,以下是常见的几种方法:
1. 热处理法
热处理法是通过在高温下对材料进行处理,利用其屈服点下降和蠕变特性来松弛焊接产生的残余应力。这种方法不仅能消除应力,还能提升接头的性能。
- 整体热处理
整体炉内热处理和整体腔内热处理是两种常见的整体热处理方法。这种处理的效果受到热处理温度、保温时间、加热和冷却速度、加热方法以及加热范围的影响。保温时间根据板厚来确定,通常每毫米板厚需要1到2分钟的保温时间,但至少要30分钟,最长不超过3小时。
- 碳钢及中、低合金钢的热处理温度为580至680℃。
- 局部热处理
局部热处理主要针对特定区域,以降低残余应力峰值,虽然不能完全消除应力。常见的加热方法包括电阻炉加热、火焰加热、感应加热和远红外加热等。消除应力的效果与加热区域的范围和温度分布密切相关。
2. 加载法
加载法是通过在构件上施加拉伸应力,以产生拉伸塑性变形,从而与焊接时产生的压缩塑性变形相互抵消,达到松弛应力的目的。
- 机械拉伸法
- 温差拉伸法
- 振动法
以上方法的选择和应用需要根据具体的钢结构件特性、尺寸和焊接工艺来确定,以确保焊接应力得到有效且安全的消除。
㈢ 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。
详情见我下面的粘贴内容:
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。
㈣ 钢结构件去除焊接应力有几种方法
钢结构件去除焊接应力的方法:
1.热处理法内
热处理法是利用材料在高温容下屈服点下降和蠕变现象来达到松驰焊接残余应力的目的,同时热处理还可以改善接头的性能。
(1)整体热处理 整体炉内热处理、整体腔内热处理
整体加热热处理消除残余应力的效果取决于热处理温度、保温时间、加热和冷却速度、加热方法和加热范围。保温时间根据板厚确定,一般按每毫米板厚1~2 min计算,但最短不小于30 min,最长不超过3h。
碳钢及中、低合金钢:加热温度为580~680℃;
(2)局部热处理
局部热处理只能降低残余应力峰值,不能完全消除残余应力。加热方法有电阻炉加热、火焰加热、感应加热、远红外加热等,消除应力效果与加热区的范围、温度分布有关。
2.加载法
加载法就是通过不同方式在构件上施加一定的拉伸应力,使焊缝及其附近产生拉伸塑性变形,与焊接时在焊缝及其附近所产生的压缩塑性变形相互抵消一部分,达到松驰应力的目的。
(1)机械拉伸法
(2)温差拉伸法
(3)振动法