CN107557560A - 一种薄壁筒体环焊缝的去应力退火方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种薄壁筒体环焊缝的去应力退火方法，清洗焊缝表面，去除油污杂物后分别在焊缝两侧40mm～60mm范围喷涂热处理保护涂料；然后安装感应加热装置，将环形感应线圈安装在筒体外部，加热到500℃～750℃，保温5min～30min后空冷；空冷到室温后去掉感应线圈，去除表面的保护涂料。本发明操作简便，工序简单，即能降低能耗，又能减小变形，从而提高材料最终力学性能。

Description

一种薄壁筒体环焊缝的去应力退火方法

技术领域

本发明属于去应力退火热处理技术领域，涉及一种超高强度钢的焊缝去应力退火方法。

背景技术

强度大于1500Mpa的超高强度钢材料薄壁筒形件，需要两节对焊时，采用的焊接方法有真空电子束焊和氩弧焊接。QJ175-1993《超高强度钢熔焊技术条件》中规定，超高强度钢焊件应在8h内及时进行去应力退火。退火方法有局部加热和整体加热两种方式。目前生产中实行的大多是整体去应力退火热处理方式，待处理工件吊装入炉中加热并保温，完成去应力过程。整体加热温度范围为600℃～700℃，保温两小时以上，加上工件入炉前准备、装炉、升温、保温、降温出炉时间，一个周期下来，需要5～7小时；而且处理后工件内外表面氧化严重，对于含碳量高的钢材，脱碳也比较严重，降低最终热处理后力学性能；再加上薄壁筒形件的结构因素，退火后变形较大，尺寸精度；而且不同工序间周转，导致生产周期长，产能低；本来只是为了消除焊缝应力，却对整体工件做加热，浪费能源。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种局部加热去应力退火热处理方法，操作简便，工序简单，即能降低能耗，又能减小变形，从而提高材料最终力学性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)清洗焊缝表面，去除油污杂物；

(2)分别在焊缝两侧40mm～60mm范围喷涂热处理保护涂料；

(3)安装感应加热装置，将环形感应线圈安装在筒体外部；

(4)感应线圈通电，加热到500℃～750℃，保温5min～30min后空冷；

(5)空冷到室温后去掉感应线圈，去除表面的保护涂料。

本发明的有益效果是：

(1)薄壁筒体环焊缝采用局部加热去应力退火后，由于加热时间短，故工件表面氧化少，无脱碳，相对变形小；

(2)局部退火后检测焊缝残余应力分布情况，结果与整体加热退火效果相当，无根本差别；

(3)可实现工件的在线加热去应力退火，缩短生产周期，提高生产效率，降低能耗，节约生产成本。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明提供的薄壁构件局部加热去应力退火的热处理工艺，包括以下步骤：

(1)清理：清洗焊缝表面，去油污等杂物；

(2)表面保护：焊缝两侧热影响区40mm～60mm范围，喷涂3#热处理保护涂料，防止加热过程工件表面氧化脱碳；

(3)安装：装夹工件，安装感应加热装置，将与筒体焊缝直径相匹配的环形感应线圈安装在筒体外部；

(4)退火：感应线圈通电，加热到500℃～750℃，保温5min～30min，空冷；

(5)涂料去除：空冷到室温后，去掉线圈，用砂纸打磨或吹砂的方法去除表面的保护涂料。

本发明以某薄壁筒形件为例，材料为超高强度钢45CrNiMo1VA，直径为220mm，壁厚1.8mm，长度1500mm，采用电子束焊接环形焊缝，焊后采用高频感应加热技术对焊缝进行局部加热退火去除应力。采用3#热处理涂料保护焊缝两端表面热影响区40mm范围，涂层厚度0.8mm～1.2mm，开始加热：加热区宽度25mm，升温时间5min，保温温度600℃，保温时间10min，空冷。沿筒体长度方向，距离焊缝200mm处，测量表面温升不大于100℃，区别于整体加热，故称为局部加热退火。

(1)去应力退火后对焊缝作X光探伤无损检测，未见裂纹；

(2)测量焊缝两侧20mm范围圆度变化，退火前0.12mm，退火后0.14mm；

(3)采用此方法退火，该筒体焊缝去应力所用时间由原整体退火的6.5小时，减少为1小时；

(4)最终热处理后力学性能满足设计要求。

Claims (1)

1.一种薄壁筒体环焊缝的去应力退火方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)清洗焊缝表面，去除油污杂物；

(2)分别在焊缝两侧40mm～60mm范围喷涂热处理保护涂料；

(3)安装感应加热装置，将环形感应线圈安装在筒体外部；

(4)感应线圈通电，加热到500℃～750℃，保温5min～30min后空冷；

(5)空冷到室温后去掉感应线圈，去除表面的保护涂料。