焊接热处理在电力施工中的技术分析

田江

（身份证号：130184198507303595）

焊接热处理在电力施工中的技术分析

田江

（身份证号：130184198507303595）

随着技术的发展和材料应用水平的提高，各方面对焊接热处理的要求越来越高、越来越细化。本文主要介绍了热处理的目的、方法的选择、出现的焊接缺陷，并针对这些问题提出了相应的技术手段。

焊接；热处理；电力施工

1　焊后热处理的目的

①松弛焊接残余应力；②稳定结构的形状和尺寸，减少畸变；③改善母材、焊接接头的性能，包括：a.提高焊缝金属的塑性。b.降低热影响区硬度。c.提高断裂韧性。d.改善疲劳强度。e.恢复或提高冷成型中降低的屈服强度；④提高抗应力腐蚀的能力；⑤进一步释放焊缝金属中的有害气体，尤其是氢，防止延迟裂纹的发生。

2　热处理方法的选择和加热方法

2.1热处理选择方法

焊后热处理一般选用单一高温回火或正火加高温回火处理。对于气焊焊口采用正火加高温回火热处理。这是因为气焊的焊缝及热影响区的晶粒粗大，需要细化晶粒，故采用正火处理。然而单一的正火不能消除残余应力，故需再加高温回火以消除应力。单一的中温回火只适用于工地拼装的大型普通低碳钢容器的组装焊接，其目的是为了达到部分消除残余应力和去氢。绝大多数场合是选用单一的高温回火。热处理的加热和冷却不宜过快，力求内外壁均匀。

2.2热处理加热方法

（1）燃料燃烧加热法；

（2）电加热法；

（3）高能量密度能源加热。

3　焊后热处理常见的缺陷及防御措施

（1）变形与开裂。①特征：焊件的变形与宏观裂纹一般用肉眼可见。②产生原因：a.由于焊件的内应力产生，内应力的产生是由于焊件的加热冷却时内外温度不均匀造成体积膨胀或收缩不一致而引起的热应力。b.由于内部A向M转变时体积变化的不均匀性引起的结构应力，当应力超过焊件的屈服极限时发生变形。当超过焊件的强度极限时发生裂纹。③危害性：造成返工，增加生产工序，提高了成本，有时还造成焊件的报废。④预防：采取措施降低内应力。

（2）过烧。①特征：除断口呈现粗大晶粒外，在晶粒间的边界处有熔化或氧化现象，即在晶间集聚着低熔点的杂质或氧化物。②产生原因：加热温度过高（大于1300℃）或在高温下保温时间过长。③危害性：产生过烧后会使焊件的强度、塑性、韧性急剧降低。④预防：必须严格执行热处理规范，且不允许氧化性火焰直接与焊件接触。产生过烧后，焊件无法补救。

（3）过热。①特征：焊件在退火状态下的断口上呈现特别粗大的晶粒，在淬火的断口上呈现粗大的马氏体针状结构。②产生原因：在加热过程中，不严格控制加热工艺所致，如加热温度过高或在高温下的停留时间过长，一般在正火或高温退火工艺中易出现。③危害性：粗化的结构，极易出现裂纹，即使不出现裂纹，也会使焊件的强度、塑性、韧性大大降低。④预防及纠正：为预防过热，加热温度必须严格控制，同时在高温的停留时间尽量缩短。对过热程度严重的焊件可重复二次退火或正火来纠正。

（4）硬度升高。①特征：回火后，检测值超出有关标准要求。②产生原因：回火温度不够高或保温时间不够长所致，而过高的温度也会造成硬度升高，这是由于温度控制不准确，以至焊件加热至AC1以上，在钢中出现A，当急冷时又出现M，使钢的硬度升高。③危害：硬度升高而塑性和韧性降低。④预防：为纠正这一缺陷，可采用第二次正确的回火处理，提高回火温度或延长回火保温时间。对出现M时，必须重新对钢进行回火，正确控制回火温度。

4　缺陷产生原因及预防

电力建设中的热处理主要是管道焊后局部热处理，其方式为高温回火。就现场条件发现的缺陷造成的因素综合来讲有两大类：①工艺的不准确性，热处理有四大因素，即升温速度、保温温度、保温时间、降温速度。这四个因素不准确都直接影响热处理的效果，所以对热处理工艺要求有据可查，并根据工艺评定制定工艺指导书，在施工过程中要严格执行工艺要求，不可擅自更改工艺中数据，以免造成人为缺陷。②操作中工器具的不正确使用，“工欲善其事，必先利其器”，在工作前必须对使用的工器具进行检查、校对和测试。对热电偶、温控仪、记录仪等测温工器具要有专业人员进行校对，以确保准确的测量工件的温度。对使用的材料性能进行检查，如保温材料的保温效果、耐高温程度及其强度等。另外，铁丝的强度对热电偶的固定也有很大的影响。

5　结语

随着焊接结构的大型化和复杂化，越来越多的焊接结构焊后需要进行焊后热处理。热处理工艺在热处理技术规程中已有了较为完善的说明，但有关实际操作中的资料较少，在电力施工中，高压管道，各类设备在焊接热处理越来越精密和严格。如果要求不严，会直接影响焊件的承受能力，同时焊件在使用过程中，由于应力逐步释放而引起结构的变形等。象这样的大型设备及高压管道焊接件，都要进行以消除应力为目的的低温退火。

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TM621.3

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1673-0038（2015）25-0277-01

2015-6-6