CN107460282A - 一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法 - Google Patents

一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107460282A
CN107460282A CN201710670313.1A CN201710670313A CN107460282A CN 107460282 A CN107460282 A CN 107460282A CN 201710670313 A CN201710670313 A CN 201710670313A CN 107460282 A CN107460282 A CN 107460282A
Authority
CN
China
Prior art keywords
stainless steel
welded part
steel welded
residual stress
processing method
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
Application number
CN201710670313.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107460282B (zh
Inventor
周正明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Zhengming Machinery Co Ltd
Original Assignee
Hefei Zhengming Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Zhengming Machinery Co Ltd filed Critical Hefei Zhengming Machinery Co Ltd
Priority to CN201710670313.1A priority Critical patent/CN107460282B/zh
Publication of CN107460282A publication Critical patent/CN107460282A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107460282B publication Critical patent/CN107460282B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D10/00—Modifying the physical properties by methods other than heat treatment or deformation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/50—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for welded joints
    • 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
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，涉及焊接件技术领域，包括：(1）浸渍处理；（2）淬火处理；（3）超声波处理；（4）回火处理；（5）重复步骤（3）的操作；本发明提供的一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，处理不锈钢焊接后，能够显著的降低不锈钢焊接的残余应力，提高其使用寿命。

Description

一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法
技术领域
本发明属于焊接件技术领域，具体涉及一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法。
背景技术
焊接作为材料连接方式之一，被广泛应用于镁合金零件的生产中。目前，不锈钢已采用的焊接方法有：交流氩弧（ＴＩＧ）焊、激光焊及摩擦焊等，但 生产上最常用的还是交流氩弧焊。由于熔接焊工艺本身固有的特点，使 得焊接接 头和焊接热影响区（ＨＡＺ）存在较大的残余拉应力，从而极大的影响到不锈钢焊接件工作寿命。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，包括以下步骤：
（1）浸渍处理：将不锈钢焊接件放入无水乙醇中浸泡30min，然后取出，采用去离子水清洗后，烘干至恒重；
（2）淬火处理：将不锈钢焊接件在电阻炉中加热，先在520-560℃下进行预热，保温时间为35-40min；预热后在780-820℃进行加热，保温时间为25-30min；在保温完成后将不锈钢焊接件出炉淬入40-42℃的淬火油中冷却，冷却时间1小时，至不锈钢焊接件温度为150-160℃时提出淬火油；
（3）超声波处理：将步骤（2）自淬火油中提出的不锈钢焊接件分别采用500W和800W超声波对不锈钢焊接件进行处理，超声波处理时，保持不锈钢焊接件温度不低于120℃，然后在空气中自然冷却至室温；
（4）回火处理：将经步骤（3）处理后的不锈钢焊接件在加热炉中进行回火处理，回火温度为400-450℃，回火保温时间为5-7小时，回火之后自然冷却至室温；
（5）重复步骤（3）的操作后，将不锈钢焊接件放入零下40℃-零下60℃环境下保温2小时，然后在空气中自然回温至室温，即可。
进一步的，所述不锈钢焊接件材料为304不锈钢。
进一步的，所述步骤（1）中无水乙醇浸泡温度为40-50℃。
进一步的，所述步骤（3）中采用500W超声波处理的时间为2-4min。
进一步的，所述步骤（3）中采用800W超声波处理的时间为5-8min。
进一步的，所述500W超声波与800W超声波频率均为40kHz。
本发明相比现有技术具有以下优点：本发明通过对不锈钢焊接件进行淬火后，采用不同功率，相同频率的超声波及时进行处理，能够显著的降低不锈钢焊件由于不均匀受热和焊缝金属收缩引起的残余应力，在不锈钢焊件自淬火油中取出时，不锈钢焊件金属组织较活跃，通过不同功率相同频率的超声波进行处理后，能够使得不锈钢焊件材料内部产生一定程度的塑性变形，次表面发生弹性变形，当超声波处理结束后，及时进行回火处理，能够使得表层材料具有一定的压效应，离开平衡位置的质点无法回到原先位置，同时塑性层阻挡了已经发生的弹性形变层的恢复，从而在材料表层产生了残余压应力，从而消除了不锈钢焊接的残余应力。
具体实施方式
实施例1
一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，包括以下步骤：
（1）浸渍处理：将不锈钢焊接件放入无水乙醇中浸泡30min，然后取出，采用去离子水清洗后，烘干至恒重；
（2）淬火处理：将不锈钢焊接件在电阻炉中加热，先在520℃下进行预热，保温时间为35min；预热后在780℃进行加热，保温时间为25min；在保温完成后将不锈钢焊接件出炉淬入40℃的淬火油中冷却，冷却时间1小时，至不锈钢焊接件温度为150℃时提出淬火油；
（3）超声波处理：将步骤（2）自淬火油中提出的不锈钢焊接件分别采用500W和800W超声波对不锈钢焊接件进行处理，超声波处理时，保持不锈钢焊接件温度不低于120℃，然后在空气中自然冷却至室温；
（4）回火处理：将经步骤（3）处理后的不锈钢焊接件在加热炉中进行回火处理，回火温度为400℃，回火保温时间为5-7小时，回火之后自然冷却至室温；
（5）重复步骤（3）的操作后，将不锈钢焊接件放入零下40℃环境下保温2小时，然后在空气中自然回温至室温，即可。
进一步的，所述不锈钢焊接件材料为304不锈钢。
进一步的，所述步骤（1）中无水乙醇浸泡温度为40℃。
进一步的，所述步骤（3）中采用500W超声波处理的时间为2min。
进一步的，所述步骤（3）中采用800W超声波处理的时间为5min。
进一步的，所述500W超声波与800W超声波频率均为40kHz。
实施例2
一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，包括以下步骤：
（1）浸渍处理：将不锈钢焊接件放入无水乙醇中浸泡30min，然后取出，采用去离子水清洗后，烘干至恒重；
（2）淬火处理：将不锈钢焊接件在电阻炉中加热，先在560℃下进行预热，保温时间为40min；预热后在820℃进行加热，保温时间为30min；在保温完成后将不锈钢焊接件出炉淬入42℃的淬火油中冷却，冷却时间1小时，至不锈钢焊接件温度为160℃时提出淬火油；
（3）超声波处理：将步骤（2）自淬火油中提出的不锈钢焊接件分别采用500W和800W超声波对不锈钢焊接件进行处理，超声波处理时，保持不锈钢焊接件温度不低于120℃，然后在空气中自然冷却至室温；
（4）回火处理：将经步骤（3）处理后的不锈钢焊接件在加热炉中进行回火处理，回火温度为400-450℃，回火保温时间为5-7小时，回火之后自然冷却至室温；
（5）重复步骤（3）的操作后，将不锈钢焊接件放入零下60℃环境下保温2小时，然后在空气中自然回温至室温，即可。
进一步的，所述不锈钢焊接件材料为304不锈钢。
进一步的，所述步骤（1）中无水乙醇浸泡温度为50℃。
进一步的，所述步骤（3）中采用500W超声波处理的时间为4min。
进一步的，所述步骤（3）中采用800W超声波处理的时间为8min。
进一步的，所述500W超声波与800W超声波频率均为40kHz。
实施例3
一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，包括以下步骤：
（1）浸渍处理：将不锈钢焊接件放入无水乙醇中浸泡30min，然后取出，采用去离子水清洗后，烘干至恒重；
（2）淬火处理：将不锈钢焊接件在电阻炉中加热，先在550℃下进行预热，保温时间为38min；预热后在790℃进行加热，保温时间为28min；在保温完成后将不锈钢焊接件出炉淬入41℃的淬火油中冷却，冷却时间1小时，至不锈钢焊接件温度为155℃时提出淬火油；
（3）超声波处理：将步骤（2）自淬火油中提出的不锈钢焊接件分别采用500W和800W超声波对不锈钢焊接件进行处理，超声波处理时，保持不锈钢焊接件温度不低于120℃，然后在空气中自然冷却至室温；
（4）回火处理：将经步骤（3）处理后的不锈钢焊接件在加热炉中进行回火处理，回火温度为420℃，回火保温时间为6小时，回火之后自然冷却至室温；
（5）重复步骤（3）的操作后，将不锈钢焊接件放入零下50℃环境下保温2小时，然后在空气中自然回温至室温，即可。
进一步的，所述不锈钢焊接件材料为304不锈钢。
进一步的，所述步骤（1）中无水乙醇浸泡温度为45℃。
进一步的，所述步骤（3）中采用500W超声波处理的时间为3min。
进一步的，所述步骤（3）中采用800W超声波处理的时间为6min。
进一步的，所述500W超声波与800W超声波频率均为40kHz。
对比例1：与实施例1区别仅在于步骤（2）中预热后在900℃进行加热。
对比例2：与实施例1区别仅在于步骤（2）中淬火油温度为50℃。
对比例3：与实施例1区别仅在于步骤（3）中不采用500W超声波处理。
对比例4：与实施例1区别仅在于步骤（3）中不采用800W超声波处理。
对比例5：与实施例1区别仅在于不经过步骤（3）处理。
对比例6：与实施例1区别仅在于不经过步骤（3）和步骤（5）处理。
试验
将相同规格的304不锈钢焊接件平均分成8组，每组分别采用实施例与对比例方法进行处理，对比处理后不锈钢焊接件残余应力变化：
表1
初始残余应力MPa 处理后残余应力MPa
实施例1 62.5 -152.5
实施例2 63.8 -151.8
实施例3 61.2 -153.3
对比例1 60.9 -150.1
对比例2 61.3 -55.3
对比例3 60.1 -58.2
对比例4 61.2 -57.1
对比例5 61.0 -52.5
对比例6 61.5 12.3
由表1可以看出，本发明处理方法能够的消除不锈钢焊接件的残余应力。

Claims (6)

1.一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）浸渍处理：将不锈钢焊接件放入无水乙醇中浸泡30min，然后取出，采用去离子水清洗后，烘干至恒重；
（2）淬火处理：将不锈钢焊接件在电阻炉中加热，先在520-560℃下进行预热，保温时间为35-40min；预热后在780-820℃进行加热，保温时间为25-30min；在保温完成后将不锈钢焊接件出炉淬入40-42℃的淬火油中冷却，冷却时间1小时，至不锈钢焊接件温度为150-160℃时提出淬火油；
（3）超声波处理：将步骤（2）自淬火油中提出的不锈钢焊接件分别采用500W和800W超声波对不锈钢焊接件进行处理，超声波处理时，保持不锈钢焊接件温度不低于120℃，然后在空气中自然冷却至室温；
（4）回火处理：将经步骤（3）处理后的不锈钢焊接件在加热炉中进行回火处理，回火温度为400-450℃，回火保温时间为5-7小时，回火之后自然冷却至室温；
（5）重复步骤（3）的操作后，将不锈钢焊接件放入零下40℃-零下60℃环境下保温2小时，然后在空气中自然回温至室温，即可。
2.根据权利要求1所述的一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，其特征在于，所述不锈钢焊接件材料为304不锈钢。
3.根据权利要求1所述的一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，其特征在于，所述步骤（1）中无水乙醇浸泡温度为40-50℃。
4.根据权利要求1所述的一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中采用500W超声波处理的时间为2-4min。
5.根据权利要求1所述的一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，其特征在于，所述步骤（3）中采用800W超声波处理的时间为5-8min。
6.根据权利要求4或5所述的一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法，其特征在于，所述500W超声波与800W超声波频率均为40kHz。
CN201710670313.1A 2017-08-08 2017-08-08 一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法 Expired - Fee Related CN107460282B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710670313.1A CN107460282B (zh) 2017-08-08 2017-08-08 一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710670313.1A CN107460282B (zh) 2017-08-08 2017-08-08 一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107460282A true CN107460282A (zh) 2017-12-12
CN107460282B CN107460282B (zh) 2019-03-08

Family

ID=60547532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710670313.1A Expired - Fee Related CN107460282B (zh) 2017-08-08 2017-08-08 一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107460282B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109055702A (zh) * 2018-10-17 2018-12-21 含山县林头宝兴铸造厂 一种具有良好冲击韧性的车床主轴

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01230724A (ja) * 1988-03-09 1989-09-14 Hitachi Ltd 熱交換器の熱処理方法
CN102719627A (zh) * 2012-07-04 2012-10-10 中原特钢股份有限公司 一种高铬马氏体不锈钢的热处理方法
CN103421933A (zh) * 2013-04-22 2013-12-04 常州大学 一种消除x80管线钢焊接接头残余应力的方法
CN103710519A (zh) * 2013-12-26 2014-04-09 哈尔滨工业大学 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
CN106086702A (zh) * 2016-07-21 2016-11-09 合肥东方节能科技股份有限公司 一种轧机导辊用高碳马氏体不锈钢及轧机导辊热处理方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01230724A (ja) * 1988-03-09 1989-09-14 Hitachi Ltd 熱交換器の熱処理方法
CN102719627A (zh) * 2012-07-04 2012-10-10 中原特钢股份有限公司 一种高铬马氏体不锈钢的热处理方法
CN103421933A (zh) * 2013-04-22 2013-12-04 常州大学 一种消除x80管线钢焊接接头残余应力的方法
CN103710519A (zh) * 2013-12-26 2014-04-09 哈尔滨工业大学 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
CN106086702A (zh) * 2016-07-21 2016-11-09 合肥东方节能科技股份有限公司 一种轧机导辊用高碳马氏体不锈钢及轧机导辊热处理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109055702A (zh) * 2018-10-17 2018-12-21 含山县林头宝兴铸造厂 一种具有良好冲击韧性的车床主轴

Also Published As

Publication number Publication date
CN107460282B (zh) 2019-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102719627B (zh) 一种高铬马氏体不锈钢的热处理方法
CN104073814B (zh) 一种高碳铬轴承钢的热处理工艺
CN100376695C (zh) 冷轧工作辊辊身淬硬层的制造方法
CN104057002A (zh) 一种压缩弹簧加工工艺
CN103667612B (zh) 热处理桥壳的方法和制造桥壳的方法
CN105483541A (zh) 一种耐腐蚀弹簧及其加工工艺
CN105385832A (zh) 铝合金轧机工作轧辊的表淬和调质联合热处理工艺
CN111154960A (zh) 一种热成型软硬区零件及其生产工艺
CN107460282A (zh) 一种消除不锈钢焊接件残余应力的处理方法
CN102965591B (zh) 一种高强钢辊压热成形工艺
CN104357643A (zh) 一种轧辊锻后消除网状碳化物热处理工艺
CN107321832A (zh) 一种稳定降低热成形温度的工艺方法
CN102115812B (zh) 一种q690d钢快速回火热处理方法
CN105543463A (zh) 超高强度d6ac钢薄壁管件气氛保护热处理工艺
CN111593190A (zh) 一种合金弹簧钢的热处理工艺
CN104259799A (zh) 利于生产效率和产品品质的车刀加工工艺
CN106755855A (zh) 一种高强度Cr12MoV/Cr12复合钢高温淬火工艺
CN110791621A (zh) 一种车用扭力梁的热处理方法
CN105648448A (zh) 一种伞齿轮热处理工艺
CN105112634A (zh) 一种热作模具的热处理工艺
CN111676362B (zh) 一种可获得Si系超高强碟簧的淬火-配分-等温淬火热处理新方法
CN110317935B (zh) 一种超高强度钢br1500hs处理工艺
CN207308573U (zh) 一种软钢包覆镍基合金板材真空连轧系统
CN109468451B (zh) 一种55NiCrMoV7辊道辊的热处理方法
CN112708734A (zh) 一种具有提高耐磨性的热处理工艺

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190308

Termination date: 20210808

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee