預(yù)熱處理在焊接應(yīng)用技術(shù)中的作用

李揚(yáng)

摘要：本文再充分結(jié)合了工程實(shí)踐后對(duì)預(yù)熱處理的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了探討，并提出了幾種工程生產(chǎn)實(shí)踐中較為常用的集中預(yù)熱溫度的確定方法，讓人們對(duì)預(yù)熱在焊接技術(shù)中的應(yīng)用有進(jìn)一步的了解。

關(guān)鍵詞：預(yù)熱處理;焊接;二次結(jié)晶

引言

在焊接施工過(guò)程中預(yù)熱的應(yīng)用非常廣泛，焊接施工前的預(yù)熱能有效保證焊接質(zhì)量。雖然工程實(shí)踐中預(yù)熱的應(yīng)用比較廣泛，但是多數(shù)工程焊接過(guò)程中能夠施工人員對(duì)預(yù)熱的認(rèn)識(shí)還存在很多不足之處，對(duì)深?yuàn)W的焊接應(yīng)用技術(shù)的了解少之又少，對(duì)預(yù)熱的技術(shù)討論的也比較少，從而導(dǎo)致在工程焊接過(guò)程中出現(xiàn)了不少問(wèn)題。對(duì)工程的施工質(zhì)量造成了很大的影響。

1 預(yù)熱定義及相關(guān)技術(shù)內(nèi)涵

1.1 預(yù)熱的定義

預(yù)熱主要是指在焊接施工前對(duì)需要焊接的區(qū)域或者整體的進(jìn)行充分加熱的過(guò)程。

1.2 相關(guān)技術(shù)內(nèi)涵

在工程焊接施工過(guò)程中，如果焊縫層間的溫度降低而需要進(jìn)行重新加熱，這個(gè)加熱過(guò)程也屬于的預(yù)熱技術(shù)中的一種。當(dāng)焊接施工完成后，在消氫處理的過(guò)程中需要對(duì)焊接的接頭位置進(jìn)行重新加熱，這個(gè)加熱的過(guò)程叫做后熱。另外，在焊接施工完成后，由于需要的對(duì)焊接件進(jìn)行應(yīng)力消除，需要對(duì)焊接件進(jìn)行加熱，這個(gè)加熱的過(guò)程叫做后熱處理。

2 預(yù)熱方法

在焊接施工過(guò)程中常用的預(yù)熱方法這主要有火焰加熱、紅外加熱以及工頻感應(yīng)加熱等幾種預(yù)熱方式[1]。

2.1 火焰預(yù)熱

火焰加熱最傳統(tǒng)的方式是通過(guò)氧氣、乙炔來(lái)產(chǎn)生火焰對(duì)焊接工件進(jìn)行預(yù)熱，而在特殊的加工條件下還可以采用排管加熱技術(shù)的來(lái)進(jìn)行預(yù)熱，排管預(yù)熱技術(shù)主要的特點(diǎn)是施工成本低，而且對(duì)工件的預(yù)熱均勻性也要比傳統(tǒng)火焰加熱方法好，在實(shí)際的操作過(guò)程中，使用的比較簡(jiǎn)單。但是排管加熱方法的主要缺點(diǎn)就是其預(yù)熱的溫度很難控制，溫度控制的精度比較低，而且加熱速度的控制也比較困難。

2.2 工頻感應(yīng)預(yù)熱

工頻感應(yīng)預(yù)熱主要是利用工業(yè)頻率為50Hz的交流電的來(lái)讓焊接工件產(chǎn)生一個(gè)交變磁場(chǎng)，并形成磁場(chǎng)渦流，這樣就能讓焊接工件逐漸產(chǎn)生熱量。但是工頻感應(yīng)加熱過(guò)程中由于集膚效應(yīng)存在，使得交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的熱量大部分集中在焊接工件的表面，因此，該預(yù)熱方法在針對(duì)厚度為中、薄焊接件進(jìn)行加工使得效果更佳。

2.3 紅外預(yù)熱

使用紅外預(yù)熱對(duì)焊接工件進(jìn)行預(yù)熱需要燃燒燃料或者利用電能來(lái)產(chǎn)生紅外線。在預(yù)熱過(guò)程中充分結(jié)合焊接工件的形狀，選取一組或者多組加熱器裝置，并將其固定在支架上，或者直接利用磁鐵將其吸附在焊接工件的表面，紅外預(yù)熱方法在實(shí)際的使用過(guò)程中不會(huì)受到焊接工件外形以及位置的限制，可以進(jìn)行所以安裝，因此，其實(shí)際的使用也比較靈活。

3預(yù)熱溫度確定

在工程實(shí)際焊接施工過(guò)程中，如何準(zhǔn)確的確定預(yù)熱溫度一直是工程應(yīng)用中的一個(gè)的難題，而在焊接界最次也比較關(guān)注。有很多學(xué)者界的人士往往是通過(guò)該計(jì)算來(lái)確定焊接施工的預(yù)熱溫度，而且這種確定預(yù)熱溫度的方式也取得了不錯(cuò)的研究成果，該方法的出現(xiàn)也使得人們開(kāi)始對(duì)預(yù)熱的本質(zhì)進(jìn)行探索。這對(duì)預(yù)熱技術(shù)的相關(guān)理論研究有極大的推動(dòng)作用。但是，這些研究的結(jié)果往往比較繁瑣，而且研究過(guò)程中還會(huì)涉及到很多大不確定的因素，因此，現(xiàn)階段這種確定預(yù)熱溫度的方式還不能在工程實(shí)踐中進(jìn)行應(yīng)用。鑒于此，推介一下一些的工程實(shí)踐中預(yù)熱溫度的確定方法。

3.1 實(shí)測(cè)法

該方法在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中首先利用抗裂紋試驗(yàn)將不產(chǎn)生冷裂紋臨界最小值計(jì)算出來(lái)，而從測(cè)定最小臨界值的主要方法是斜Y坡口焊接裂紋試驗(yàn)以及CTS抗裂試驗(yàn)。針對(duì)試驗(yàn)焊接工件，對(duì)其進(jìn)行變化熱量輸入，并對(duì)工件進(jìn)行沖擊韌性測(cè)試，然后的根據(jù)相應(yīng)的判斷依據(jù)將其預(yù)熱溫度的上限檢測(cè)出來(lái)。目前來(lái)說(shuō)，該方式是工程實(shí)踐中最為可靠的預(yù)熱溫度確定方法。

3.2 CCT圖法

通過(guò)CCT圖應(yīng)用能夠?qū)⒑附幽覆牡念A(yù)熱溫度上下限計(jì)算出來(lái)，在利用CCT圖進(jìn)行預(yù)熱溫度下限預(yù)熱的時(shí)候還可以充分結(jié)合HD等因素的影響對(duì)結(jié)果的進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?/p>

如果焊接工件為低合金鋼的時(shí)候，可以通過(guò)充分利用其CCT圖以及模擬焊接熱影響區(qū)的CCT圖對(duì)焊接工件的熱影響區(qū)的組織性能進(jìn)行預(yù)測(cè)，在此基礎(chǔ)上，在對(duì)工具的焊接性能以及裂紋產(chǎn)生的可能性進(jìn)行分析[2]。

CCT曲線圖與實(shí)際的工程生產(chǎn)條件非常相近，因此，在生產(chǎn)實(shí)際中進(jìn)行預(yù)熱工藝制定的過(guò)程中，可以充分結(jié)合CCT曲線對(duì)其熱量的輸入進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，然后再次基礎(chǔ)上對(duì)施工工藝進(jìn)行良好的組織，這樣才能讓預(yù)熱施工對(duì)工件的焊接強(qiáng)度、塑性有進(jìn)一步的提升作用，并且可以有效的防止工件出現(xiàn)裂紋。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代社會(huì)的不斷進(jìn)步，工程生產(chǎn)水平的不斷提升，在工程實(shí)踐中對(duì)焊接施工質(zhì)量以及焊接的精度要求越來(lái)越高，鑒于此，針對(duì)焊接施工不僅要加強(qiáng)焊接工藝改在，同時(shí)也要采取合理預(yù)熱技術(shù)，這樣才能不斷提升焊接施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴為志，黃明鑫，蘆廣平，高良，賈寶華，張偉.國(guó)家體育場(chǎng)（鳥(niǎo)巢）鋼結(jié)構(gòu)焊接工程全面質(zhì)量管理[J].電焊機(jī)，2008（04）：4-25+89.

[2]李志剛，楊炳發(fā)，曹軍，許威，黃江中，劉陽(yáng).水下局部干法焊接中的預(yù)熱技術(shù)研究[J].熱加工工藝，2016，45（15）：200-202+207.