CN103710519A - 一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法 - Google Patents
一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103710519A CN103710519A CN201310731653.2A CN201310731653A CN103710519A CN 103710519 A CN103710519 A CN 103710519A CN 201310731653 A CN201310731653 A CN 201310731653A CN 103710519 A CN103710519 A CN 103710519A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- metal welding
- welding fitting
- weld seam
- weldment
- induction heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Landscapes
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法，它涉及一种感应加热局部热处理方法。本发明是要解决目前的金属局部焊接件焊缝的热处理方法存在加热慢、最高温度低、无法对焊缝组织调控和焊接残余应力高的技术问题。本发明的方法步骤如下：一、用感应加热的方式将金属焊接件焊缝快速升温并保温；二、用感应加热的方式将金属焊接件焊缝降温并保温。本发明主要应用于金属焊接件焊缝的热处理领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种感应加热局部热处理方法。
背景技术
随着现代航空航天技术的发展，各种大型、复杂的整体结构件的应用越来越广泛，如导弹舱体、飞机机载部件壳体、固体火箭发动机壳体等。由于大型构件一次成型较为困难，因此焊接成为形成大型构件必不可少的连接技术手段。作为目前工程结构上的最主要连接方法，焊接在材料热加工领域一直占有重要的地位。然而在焊接过程中，由于焊接加热产生不均匀温度场以及组织变化从而会引起焊接残余应力，焊接残余应力的存在对构件的性能会产生较大的影响，同时焊接残余应力易引起构件变形，因此焊接后必须进行相应的热处理以消除焊接残余应力，改善焊接接头的组织和力学性能。因整体热处理存在易变形及局部组织难以调控的弊端，对于大型复杂构件还存在热处理时间长及费用高等问题。因此寻求经济可靠、简单易行的局部热处理方法是解决整体热处理弊端的有效途径。
目前常用的消除焊接残余应力的局部热处理方法来有履带式电加热垫局部热处理和电子束局部热处理。尽管加热垫方法设计简单，实际操作方便易行，但不能快速加热，且最高温度较低，因此不能有效地调控局部组织；电子束局部热处理可显著降低焊缝的残余应力，但仍存在热处理后零件整体变形较大，热处理过程中的约束条件难以实现等问题。感应加热与火焰加热是十分成熟的热处理技术，但是目前没有应用于焊接件焊缝中。
综上所述，目前的金属局部焊接件焊缝的热处理方法存在加热慢、最高温度低、无法对焊缝组织调控和焊接残余应力高的问题。
发明内容
本发明是要解决目前的金属局部焊接件焊缝的热处理方法存在加热慢、最高温度低、无法对焊缝组织调控和焊接残余应力高的问题，从而提供一种应用于金属焊接件焊缝的感应加热局部热处理方法。
本发明的一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法是按以下步骤进行的：
一、对金属焊接件的焊缝进行感应加热局部热处理，使金属焊接件的焊缝从室温以60℃/s～800℃/s的升温速度升温至温度为T1，并在温度为T1的条件下保温t1时间，得到焊缝温度为T1的金属焊接件；步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件、镁焊接件、钛焊接件或钢焊接件；当步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件或镁焊接件时，T1为350℃～550℃，t1为0.5h～1.5h；当步骤一所述的金属焊接件为钢焊接件或钛焊接件时，T1为750℃～900℃，t1为0.5h～2h；
二、采用感应加热方法以5℃/min～15℃/min的降温速度将步骤一得到的焊缝温度为T1的金属焊接件的焊缝从温度为T1降至温度为T2，并在温度为T2的条件下保温t2时间，得到焊缝温度为T2的金属焊接件，最后采用感应加热方法以1℃/min～10℃/min的降温速度将焊缝温度为T2的金属焊接件的焊缝从温度为T2降至室温，即完成应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法；当步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件或镁焊接件时，T2为150℃～300℃，t2为1h～4h；当步骤一所述的金属焊接件为钢焊接件或钛焊接件时，T2为400℃～650℃，t2为1h～4h。
本发明的原理：
本发明用感应加热的方式对焊缝进行局部快速加热，改善金属焊接件的局部组织及性能，通过控制局部加热工艺，在焊缝处获得等轴晶粒组织并大幅度降低焊缝残余应力；首先将焊缝区快速加热到T1温度，以抑制残余应力释放保证再结晶驱动力，在T1温度下保温过程中焊缝局部组织发生再结晶，随后快速冷却使焊缝组织呈等轴晶粒；在T2温度下保温并缓慢冷却以松弛及释放应力。
本发明的优点：
1、本发明通过焊缝周围特殊温度场的设计实现对焊缝区域局部快速加热，并可以通过控制热处理工艺实现梯度热处理，从而可以实现对焊缝组织及应力的综合调控，最终使得焊缝残余应力降低75%～80%，并实现焊缝组织等轴化。
2、本发明的热处理方式工艺简单快捷，成本较低，易实现工业化。
具体实施方式
具体实施方式一：本实施方式中一种应用于金属焊接件焊缝的感应加热局部热处理方法是按以下步骤进行的：
一、对金属焊接件的焊缝进行感应加热局部热处理，使金属焊接件的焊缝从室温以60℃/s～800℃/s的升温速度升温至温度为T1，并在温度为T1的条件下保温t1时间，得到焊缝温度为T1的金属焊接件；步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件、镁焊接件、钛焊接件或钢焊接件；当步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件或镁焊接件时，T1为350℃～550℃，t1为0.5h～1.5h；当步骤一所述的金属焊接件为钢焊接件或钛焊接件时，T1为750℃～900℃，t1为0.5h～2h；
二、采用感应加热方法以5℃/min～15℃/min的降温速度将步骤一得到的焊缝温度为T1的金属焊接件的焊缝从温度为T1降至温度为T2，并在温度为T2的条件下保温t2时间，得到焊缝温度为T2的金属焊接件，最后采用感应加热方法以1℃/min～10℃/min的降温速度将焊缝温度为T2的金属焊接件的焊缝从温度为T2降至室温，即完成应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法；当步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件或镁焊接件时，T2为150℃～300℃，t2为1h～4h；当步骤一所述的金属焊接件为钢焊接件或钛焊接件时，T2为400℃～650℃，t2为1h～4h。
本实施方式的优点：
1、本发明通过焊缝周围特殊温度场的设计实现对焊缝区域局部快速加热，并可以通过控制热处理工艺实现梯度热处理，从而可以实现对焊缝组织及应力的综合调控，最终使得焊缝残余应力降低75%～80%，并实现焊缝组织等轴化。
2、本发明的热处理方式工艺简单快捷，成本较低，易实现工业化。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一所述的对金属焊接件的焊缝进行感应加热局部热处理，使金属焊接件的焊缝从室温以300℃/s～600℃/s的升温速度升温至温度为T1，并在温度为T1的条件下保温t1时间，得到焊缝温度为T1的金属焊接件。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：当步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件或镁焊接件时，T1为400℃～500℃，t1为0.5h～1.5h。其它与具体实施方式一或二之一相同。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：当步骤一所述的金属焊接件为钢焊接件或钛焊接件时，T1为800℃～850℃，t1为0.5h～2h。其它与具体实施方式一至三之一相同。
具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：当步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件或镁焊接件时，T2为200℃～250℃，t2为1h～4h。其它与具体实施方式一至四之一相同。
具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：当步骤一所述的金属焊接件为钢焊接件或钛焊接件时，T2为500℃～600℃，t2为1h～4h。其它与具体实施方式一至五之一相同。
具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤一和步骤二中的感应加热的频率为10kHz～30kHz。其它与具体实施方式一至六之一相同。
采用下述试验验证本发明效果：
试验一：本试验的一种应用于金属焊接件焊缝的感应加热局部热处理方法是按以下步骤进行的：
一、对铝焊接件的焊缝进行感应加热局部热处理，使铝焊接件的焊缝从室温以400℃/s的升温速度升温至温度为450℃，并在温度为450℃的条件下保温1h，得到焊缝温度为450℃的铝焊接件；
二、采用感应加热方法以10℃/min的降温速度将步骤一得到的焊缝温度为450℃的铝焊接件的焊缝从温度为450℃降至温度为250℃，并在温度为250℃的条件下保温2h，得到焊缝温度为250℃的铝焊接件，最后采用感应加热方法以5℃/min的降温速度将焊缝温度为250℃的铝焊接件的焊缝从温度为250℃降至室温，即完成应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法；
本试验可以使铝焊接件的焊缝残余应力降低至100MPa。
Claims (7)
1.一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法，其特征在于应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法是按以下步骤进行的：
一、对金属焊接件的焊缝进行感应加热局部热处理，使金属焊接件的焊缝从室温以60℃/s～800℃/s的升温速度升温至温度为T1，并在温度为T1的条件下保温t1时间，得到焊缝温度为T1的金属焊接件；步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件、镁焊接件、钛焊接件或钢焊接件；当步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件或镁焊接件时，T1为350℃～550℃，t1为0.5h～1.5h；当步骤一所述的金属焊接件为钢焊接件或钛焊接件时，T1为750℃～900℃，t1为0.5h～2h；
二、采用感应加热方法以5℃/min～15℃/min的降温速度将步骤一得到的焊缝温度为T1的金属焊接件的焊缝从温度为T1降至温度为T2，并在温度为T2的条件下保温t2时间，得到焊缝温度为T2的金属焊接件，最后采用感应加热方法以1℃/min～10℃/min的降温速度将焊缝温度为T2的金属焊接件的焊缝从温度为T2降至室温，即完成应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法；当步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件或镁焊接件时，T2为150℃～300℃，t2为1h～4h；当步骤一所述的金属焊接件为钢焊接件或钛焊接件时，T2为400℃～650℃，t2为1h～4h。
2.根据权利要求1所述的一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法，其特征在于步骤一所述的对金属焊接件的焊缝进行感应加热局部热处理，使金属焊接件的焊缝从室温以300℃/s～600℃/s的升温速度升温至温度为T1，并在温度为T1的条件下保温t1时间，得到焊缝温度为T1的金属焊接件。
3.根据权利要求1所述的一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法，其特征在于当步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件或镁焊接件时，T1为400℃～500℃，t1为0.5h～1.5h。
4.根据权利要求1所述的一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法，其特征在于当步骤一所述的金属焊接件为钢焊接件或钛焊接件时，T1为800℃～850℃，t1为0.5h～2h。
5.根据权利要求1所述的一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法，其特征在于当步骤一所述的金属焊接件为铝焊接件或镁焊接件时，T2为200℃～250℃，t2为1h～4h。
6.根据权利要求1所述的一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法，其特征在于当步骤一所述的金属焊接件为钢焊接件或钛焊接件时，T2为500℃～600℃，t2为1h～4h。
7.根据权利要求1所述的一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法，其特征在于步骤一和步骤二中的感应加热的频率为10kHz～30kHz。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310731653.2A CN103710519B (zh) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201310731653.2A CN103710519B (zh) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103710519A true CN103710519A (zh) | 2014-04-09 |
| CN103710519B CN103710519B (zh) | 2015-07-15 |
Family
ID=50403866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201310731653.2A Expired - Fee Related CN103710519B (zh) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103710519B (zh) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104164547A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-11-26 | 沈阳航空航天大学 | 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置 |
| CN104878330A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-09-02 | 沈阳航空航天大学 | 基于感应加热局部热处理的大型工件修复组织优化方法 |
| CN104878331A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-02 | 北京航空航天大学 | 一种钛合金焊接接头焊后热处理工艺 |
| CN105400946A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-03-16 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种防止Ti3Al导叶内环补焊后焊缝高温开裂的固溶工艺 |
| CN107090538A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-25 | 江苏海力风电设备科技有限公司 | 风电塔筒弹性支撑部件去应力退火热处理工装及热处理工艺 |
| CN107122556A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-09-01 | 柏诚工程股份有限公司 | 一种整体式集成的冷水机房的制造方法 |
| CN107267700A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-10-20 | 中国十九冶集团有限公司 | 高炉壳体焊缝的消应装置及方法 |
| CN107447080A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种快速、低温的铝合金焊缝局部应力松弛方法 |
| CN107460282A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-12-12 | 合肥正明机械有限公司 | 一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法 |
| CN107557560A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-01-09 | 西安长峰机电研究所 | 一种薄壁筒体环焊缝的去应力退火方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102796863A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-11-28 | 宁夏共享集团有限责任公司 | 一种大型铸钢件缺陷焊补后局部焊后热处理的方法 |
| CN103240515A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-14 | 西安石油大学 | 一种高频电阻焊管焊接区的质量控制方法 |
-
2013
- 2013-12-26 CN CN201310731653.2A patent/CN103710519B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102796863A (zh) * | 2012-07-23 | 2012-11-28 | 宁夏共享集团有限责任公司 | 一种大型铸钢件缺陷焊补后局部焊后热处理的方法 |
| CN103240515A (zh) * | 2013-05-24 | 2013-08-14 | 西安石油大学 | 一种高频电阻焊管焊接区的质量控制方法 |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104164547B (zh) * | 2014-07-22 | 2017-01-25 | 沈阳航空航天大学 | 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置 |
| CN104164547A (zh) * | 2014-07-22 | 2014-11-26 | 沈阳航空航天大学 | 基于局部热处理的金属件修复后去应力和校形方法与装置 |
| CN104878330A (zh) * | 2015-05-12 | 2015-09-02 | 沈阳航空航天大学 | 基于感应加热局部热处理的大型工件修复组织优化方法 |
| CN104878331A (zh) * | 2015-06-30 | 2015-09-02 | 北京航空航天大学 | 一种钛合金焊接接头焊后热处理工艺 |
| CN105400946B (zh) * | 2015-10-29 | 2017-10-27 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种防止Ti3Al导叶内环补焊后焊缝高温开裂的固溶工艺 |
| CN105400946A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-03-16 | 中国航空工业集团公司北京航空材料研究院 | 一种防止Ti3Al导叶内环补焊后焊缝高温开裂的固溶工艺 |
| CN107090538A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-08-25 | 江苏海力风电设备科技有限公司 | 风电塔筒弹性支撑部件去应力退火热处理工装及热处理工艺 |
| CN107090538B (zh) * | 2017-04-25 | 2018-09-25 | 江苏海力风电设备科技有限公司 | 风电塔筒弹性支撑部件去应力退火热处理工艺 |
| CN107122556A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-09-01 | 柏诚工程股份有限公司 | 一种整体式集成的冷水机房的制造方法 |
| CN107267700A (zh) * | 2017-07-14 | 2017-10-20 | 中国十九冶集团有限公司 | 高炉壳体焊缝的消应装置及方法 |
| CN107460282A (zh) * | 2017-08-08 | 2017-12-12 | 合肥正明机械有限公司 | 一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法 |
| CN107447080A (zh) * | 2017-09-22 | 2017-12-08 | 哈尔滨工业大学 | 一种快速、低温的铝合金焊缝局部应力松弛方法 |
| CN107557560A (zh) * | 2017-09-25 | 2018-01-09 | 西安长峰机电研究所 | 一种薄壁筒体环焊缝的去应力退火方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103710519B (zh) | 2015-07-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103710519B (zh) | 一种应用于金属焊接件的焊缝的感应加热局部热处理方法 | |
| CN105345242B (zh) | 核主泵电机轴套加硬层等离子喷焊工艺 | |
| CN101328567B (zh) | 高温钛合金焊后双重电子束局部热处理方法 | |
| CN104070287A (zh) | 一种抑制高强铝合金搅拌摩擦焊接头软化的方法及装置 | |
| CN104722890B (zh) | T91/t92和hr3c异种钢的焊接方法 | |
| CN103737158A (zh) | 一种基于热输入控制的双熔化极电弧焊枪及其焊接方法 | |
| CN105880834A (zh) | 一种q890高强钢焊接方法 | |
| Litunovsky et al. | Development of the armoring technique for ITER Divertor Dome | |
| CN106670640A (zh) | 一种适用于薄壁顶盖小直径法兰盘的电子束焊接方法 | |
| CN106493471A (zh) | 一种激光‑mig复合焊减少高碳钢焊接裂纹的方法 | |
| CN105798462A (zh) | 一种利用激光-mag复合热源的焊接方法 | |
| CN103111734A (zh) | 改善水下湿法焊接接头组织性能的方法及装置 | |
| RU2014117036A (ru) | Способ сварки и наплавки металлических деталей из алюминия способом дуговой сварки металлическим электродом в среде инертного газа с импульсным током и импульсной подачей проволоки | |
| CN103962739A (zh) | 一种灰口铸铁裂纹的焊接方法 | |
| CN104999163A (zh) | 一种低温环境下钢结构的焊接工艺 | |
| CN104289782A (zh) | 一种转子焊接工艺 | |
| CN109664039A (zh) | Q890钢板焊接消氢处理与焊前预热调整方法 | |
| CN103447670A (zh) | 高强钢q690e双丝mag焊接工艺方法 | |
| CN103276182A (zh) | 车刀高频热处理新工艺方法 | |
| CN104017979A (zh) | 一种改善高强铝合金搅拌摩擦焊接头性能的热处理方法 | |
| CN103273205A (zh) | 一种电子束复合瞬时液相扩散连接gh4169高温合金的方法 | |
| CN106270961A (zh) | 一种低频测试仪面板组件焊接方法 | |
| WO2015029095A1 (ja) | 溶接構造物の熱処理方法および装置 | |
| CN105364268A (zh) | 阀座和阀体的焊接工艺 | |
| CN105710542A (zh) | 一种避免中高碳钢复合焊接裂纹生成的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C53 | Correction of patent of invention or patent application | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Sun Yue Inventor after: Hu Jin Inventor after: Liu Yan Inventor after: Tang Shawei Inventor after: Du Qingsong Inventor before: Sun Yue Inventor before: Hu Jin Inventor before: Liu Yan Inventor before: Tang Shawei |
|
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: SUN YUE HU JIN LIU YAN TANG SHAWEI TO: SUN YUE HU JIN LIU YAN TANG SHAWEI DU QINGSONG |
|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150715 Termination date: 20161226 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |