田江

（身份證號：130184198507303595）

焊接熱處理在電力施工中的技術分析

田江

（身份證號：130184198507303595）

隨著技術的發(fā)展和材料應用水平的提高，各方面對焊接熱處理的要求越來越高、越來越細化。本文主要介紹了熱處理的目的、方法的選擇、出現(xiàn)的焊接缺陷，并針對這些問題提出了相應的技術手段。

焊接；熱處理；電力施工

1　焊后熱處理的目的

①松弛焊接殘余應力；②穩(wěn)定結構的形狀和尺寸，減少畸變；③改善母材、焊接接頭的性能，包括：a.提高焊縫金屬的塑性。b.降低熱影響區(qū)硬度。c.提高斷裂韌性。d.改善疲勞強度。e.恢復或提高冷成型中降低的屈服強度；④提高抗應力腐蝕的能力；⑤進一步釋放焊縫金屬中的有害氣體，尤其是氫，防止延遲裂紋的發(fā)生。

2　熱處理方法的選擇和加熱方法

2.1熱處理選擇方法

焊后熱處理一般選用單一高溫回火或正火加高溫回火處理。對于氣焊焊口采用正火加高溫回火熱處理。這是因為氣焊的焊縫及熱影響區(qū)的晶粒粗大，需要細化晶粒，故采用正火處理。然而單一的正火不能消除殘余應力，故需再加高溫回火以消除應力。單一的中溫回火只適用于工地拼裝的大型普通低碳鋼容器的組裝焊接，其目的是為了達到部分消除殘余應力和去氫。絕大多數(shù)場合是選用單一的高溫回火。熱處理的加熱和冷卻不宜過快，力求內外壁均勻。

2.2熱處理加熱方法

（1）燃料燃燒加熱法；

（2）電加熱法；

（3）高能量密度能源加熱。

3　焊后熱處理常見的缺陷及防御措施

（1）變形與開裂。①特征：焊件的變形與宏觀裂紋一般用肉眼可見。②產生原因：a.由于焊件的內應力產生，內應力的產生是由于焊件的加熱冷卻時內外溫度不均勻造成體積膨脹或收縮不一致而引起的熱應力。b.由于內部A向M轉變時體積變化的不均勻性引起的結構應力，當應力超過焊件的屈服極限時發(fā)生變形。當超過焊件的強度極限時發(fā)生裂紋。③危害性：造成返工，增加生產工序，提高了成本，有時還造成焊件的報廢。④預防：采取措施降低內應力。

（2）過燒。①特征：除斷口呈現(xiàn)粗大晶粒外，在晶粒間的邊界處有熔化或氧化現(xiàn)象，即在晶間集聚著低熔點的雜質或氧化物。②產生原因：加熱溫度過高（大于1300℃）或在高溫下保溫時間過長。③危害性：產生過燒后會使焊件的強度、塑性、韌性急劇降低。④預防：必須嚴格執(zhí)行熱處理規(guī)范，且不允許氧化性火焰直接與焊件接觸。產生過燒后，焊件無法補救。

（3）過熱。①特征：焊件在退火狀態(tài)下的斷口上呈現(xiàn)特別粗大的晶粒，在淬火的斷口上呈現(xiàn)粗大的馬氏體針狀結構。②產生原因：在加熱過程中，不嚴格控制加熱工藝所致，如加熱溫度過高或在高溫下的停留時間過長，一般在正火或高溫退火工藝中易出現(xiàn)。③危害性：粗化的結構，極易出現(xiàn)裂紋，即使不出現(xiàn)裂紋，也會使焊件的強度、塑性、韌性大大降低。④預防及糾正：為預防過熱，加熱溫度必須嚴格控制，同時在高溫的停留時間盡量縮短。對過熱程度嚴重的焊件可重復二次退火或正火來糾正。

（4）硬度升高。①特征：回火后，檢測值超出有關標準要求。②產生原因：回火溫度不夠高或保溫時間不夠長所致，而過高的溫度也會造成硬度升高，這是由于溫度控制不準確，以至焊件加熱至AC1以上，在鋼中出現(xiàn)A，當急冷時又出現(xiàn)M，使鋼的硬度升高。③危害：硬度升高而塑性和韌性降低。④預防：為糾正這一缺陷，可采用第二次正確的回火處理，提高回火溫度或延長回火保溫時間。對出現(xiàn)M時，必須重新對鋼進行回火，正確控制回火溫度。

4　缺陷產生原因及預防

電力建設中的熱處理主要是管道焊后局部熱處理，其方式為高溫回火。就現(xiàn)場條件發(fā)現(xiàn)的缺陷造成的因素綜合來講有兩大類：①工藝的不準確性，熱處理有四大因素，即升溫速度、保溫溫度、保溫時間、降溫速度。這四個因素不準確都直接影響熱處理的效果，所以對熱處理工藝要求有據可查，并根據工藝評定制定工藝指導書，在施工過程中要嚴格執(zhí)行工藝要求，不可擅自更改工藝中數(shù)據，以免造成人為缺陷。②操作中工器具的不正確使用，“工欲善其事，必先利其器”，在工作前必須對使用的工器具進行檢查、校對和測試。對熱電偶、溫控儀、記錄儀等測溫工器具要有專業(yè)人員進行校對，以確保準確的測量工件的溫度。對使用的材料性能進行檢查，如保溫材料的保溫效果、耐高溫程度及其強度等。另外，鐵絲的強度對熱電偶的固定也有很大的影響。

5　結語

隨著焊接結構的大型化和復雜化，越來越多的焊接結構焊后需要進行焊后熱處理。熱處理工藝在熱處理技術規(guī)程中已有了較為完善的說明，但有關實際操作中的資料較少，在電力施工中，高壓管道，各類設備在焊接熱處理越來越精密和嚴格。如果要求不嚴，會直接影響焊件的承受能力，同時焊件在使用過程中，由于應力逐步釋放而引起結構的變形等。象這樣的大型設備及高壓管道焊接件，都要進行以消除應力為目的的低溫退火。

[1]姜少軍.火力發(fā)電設備的熱處理技術及工藝[J].鍋爐制造，2013，05：37～ 38+48.

[2]朱志前，陳海恩，邢增為，潘現(xiàn)庭.火電施工行業(yè)焊接熱處理專業(yè)質量控制[J].現(xiàn)代焊接，2009，06：41～44.

[3]梁紅方.火力發(fā)電廠焊接接頭熱處理問題分析及處理建議[J].河北電力技術，2010，03：46～48.

TM621.3

A

1673-0038（2015）25-0277-01

2015-6-6