CN105986113A - 低温钢焊后热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种低温钢焊后热处理工艺，包括以下步骤：焊接完成后，工件覆盖保温棉缓慢冷却至室温；对工件进行热处理：0～1h升温至250℃-260℃；1～2.7h以200℃/h加热到550℃，恒温1h；接着以200℃/h降温至200℃，然后空冷。在焊缝无焊接缺陷的情况下，通过本发明可提高焊接低温冲击韧性，使焊缝金属组织均匀，较大程度地恢复了焊缝金属性能，同时在热处理过程中，促使焊缝内部氢的溢出及焊缝内部Ni元素的扩散，从而提高了焊缝金属的韧性，避免大量焊缝的返修，避免生产周期延误。
Description
技术领域
本发明涉及低温钢焊接；
尤其涉及一种低温钢的焊后热处理工艺。
背景技术
一般把在比常温下限(约-10℃)更低的温度下使用的钢材都看作是低温钢。为了确保低温钢焊接结构的完善性、可靠性和安全性，它必须具有在最低使用温度下能抵抗脆性破坏的性能。另一方面，为了确实保证焊接部分具有良好的缺口韧性，正确地选定焊接材料和正确地制订焊接工艺也是十分重要的。
低温钢焊接要满足一定理化性能，尤其对低温冲击性能要求非常严格。对目前试板不合格的原因进行分析，主要是低温韧性达不到要求，需要对焊缝进行返修甚至换板，给生产带来了很大的工作量，延误了生产周期。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种低温钢焊后热处理工艺，用于解决现有技术中的问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种低温钢焊后热处理工艺，包括以下步骤：
焊接完成后，工件覆盖保温棉缓慢冷却至室温；
对工件进行热处理：0～1h升温至250℃-260℃；1～2.7h以200℃/h加热到550℃，恒温1h；接着以200℃/h降温至200℃，然后空冷。
进一步地，热处理的加热范围以焊缝中心为基准两侧各100mm的区域，加热区以外的100mm范围予以保温。
进一步地，热处理采用电加热法，用温控柜自动控制。
进一步地，加热时采用电加热带进行，恒温时加热范围内任意两点的温差不高于50℃。
进一步地，测温采用热电偶，测温点在加热区域内时，通过自动记录仪记录热处理曲线。
进一步地，热处理过程中，通过红外线测温计检查热电偶在使用过程中是否正常。
进一步地，所述焊接为埋弧焊或CO2半自动焊。
通过以上技术方案，本发明相对于现有技术具有以下技术效果：在焊缝无焊接缺陷的情况下，通过本发明可提高焊接低温冲击韧性，使焊缝金属组织均匀，较大程度地恢复了焊缝金属性能，同时在热处理过程中，促使焊缝内部氢的溢出及焊缝内部Ni元素的扩散，从而提高了焊缝金属的韧性，避免大量焊缝的返修，避免生产周期延误。
附图说明
图1为工件的温度曲线图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
本发明提供一种低温钢焊后热处理工艺，包括以下步骤：
焊接完成后，工件覆盖保温棉缓慢冷却至室温。
对工件进行焊后热处理：热处理采用电加热法，用温控柜自动控制。如图1所示，0～1h升温至250℃-260℃；1～2.7h以200℃/h加热到550℃，恒温1h；接着以200℃/h降温至200℃，然后空冷。
其中，加热时采用电加热带进行，恒温时加热范围内任意两点的温差不得高于50℃。测温采用热电偶，测温点在加热区域内，用自动记录仪记录热处理曲线。
热处理过程中用红外线测温计检查热电偶在使用过程中是否正常。热处理的加热范围是以焊缝中心为基准，两侧各100mm的区域，加热区以外的100mm范围应予以保温，以减少温度梯度。
分别采用埋弧焊或CO2半自动焊或CO2半自动焊的两种焊接方法，注意严格控制电流电压，尤其是CO2打底层电流不能太大，多层多道焊时，注意接头交叉和层(道)间清渣。
将采用以上两种焊接方法的工件分成以下4组试验，对其中一部分试样编号为1-2,2-2,3-2,4-2进行热处理。然后分别对见证试板焊缝中心和熔合线进行-55℃下的低温冲击试验。热处理对比效果如表1所示：
表1
不同的焊后热处理工艺对改变焊缝部位低温韧性有不同的效果，其中550℃加热保温1h缓冷，可使冲击性能最好，如表2所示：
表2
全部热处理后对焊缝进行无损探伤和硬度检测，均满足相关标准和设计要求。
将不同温度下热处理后的试样进行力学性能试验，焊接接头各性能指标均达到了设计图样的要求。如表3所示：
表3
综上所述，通过以上四组对比试验板低温焊缝焊后热处理与不进行焊后热处理的结果可知：在焊缝无焊接缺陷的情况下，通过合理的热处理可以适当提高原有焊缝的韧性，取得了良好的效果，尤其是CO2焊接焊缝冲击值有了明显提高。在焊缝无缺陷的情况下通过本发明可提高焊接低温冲击韧性，虽然不能使组织发生改变，但可以使焊缝金属组织均匀，较大程度地恢复了焊缝金属性能，同时在热处理过程中，促使焊缝内部氢的溢出及焊缝内部Ni元素的扩散，从而提高了焊缝金属的韧性。通过焊后热处理工艺，提高焊缝金属的韧性，可以避免大量焊缝的返修，避免生产周期延误。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种低温钢焊后热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
焊接完成后，工件覆盖保温棉缓慢冷却至室温；
对工件进行热处理：0～1h升温至250℃-260℃；1～2.7h以200℃/h加热到550℃，恒温1h；接着以200℃/h降温至200℃，然后空冷。
2.根据权利要求1所述的低温钢焊后热处理工艺，其特征在于，热处理的加热范围以焊缝中心为基准两侧各100mm的区域，加热区以外的100mm范围予以保温。
3.根据权利要求1所述的低温钢焊后热处理工艺，其特征在于，热处理采用电加热法，用温控柜自动控制。
4.根据权利要求3所述的低温钢焊后热处理工艺，其特征在于，加热时采用电加热带进行，恒温时加热范围内任意两点的温差不高于50℃。
5.根据权利要求3所述的低温钢焊后热处理工艺，其特征在于，测温采用热电偶，测温点在加热区域内时，通过自动记录仪记录热处理曲线。
6.根据权利要求3所述的低温钢焊后热处理工艺，其特征在于，热处理过程中，通过红外线测温计检查热电偶在使用过程中是否正常。
7.根据权利要求1所述的低温钢焊后热处理工艺，其特征在于，所述焊接为埋弧焊或CO2半自动焊。
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