热处理状态的焊接件应力集中检测

闫迎亮　常红

摘   要：在对处于热处理状态下的焊接件进行应力检测过程中，借助于对各个状态下磁场强度的检测，可以使得各种焊接件所受到的影响能够被更加清晰地发现。许多焊接件材料具有较為优异的理化性能以及力学性能，因此能够被广泛应用，在一定程度上促进了热处理技术的不断提升和发展。

关键词：热处理状态  焊接件  应力检测  方法设计

中图分类号：TG115.2                              文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）06（c）-0099-02

1  热处理状态下焊接件应力集中检测方法设计

热处理技术包括由焊接材料改性而言的孵化器，借助于不同状态下的热处理能够使得其内在品质被充分的体现出来。在热处理技术发展速度不断加快过程中，相应使得焊接件和热处理之间具有更加紧密的关联，而且促进了热处理技术的应用，使得其应用范围更加广阔。

1.1 热处理状态下焊接件应力集中检测工艺

由于热处理技术在焊接件应力集中检测领域的不断发展和进步，相应的焊接件检测的设备也在不断越来越多，包括真空加热高压气淬设备，并且还在不断地进行改进。此类设备能够在一定程度上使得冷速效果得以有效提升，减少材料畸形现象的发生几率。加热淬取设备众多，渗碳高压淬火设备以及加热双室淬取设备。在进行焊接件集中检测过程中，要想使得线缆和试验车以及软管能够有效避免使用，这就可以使用低压渗碳淬火链来对焊接件进行检测，这能够使得焊接件测试结果更加精确，同时还极大的简化的检测流程。不仅如此，热处理状态下焊接件应力检测应用范围也更加广阔，进而衍生出来更多的新工艺，如下。

1.1.1 离子柬表面改性技术

该检测工艺能够使得焊接件材料的化学性质不变，同时还可以使得其物理性质包括大小、尺寸等基本保持不变，这种检测工艺无需使用相应的化学试剂，也就不会有毒气产生，这也是一种环保理念的具体体现。

1.1.2 强烈淬火工艺

强烈淬火应力集中检测技术能够在很大程度上避免材料断裂以及畸形的状况出现，不仅如此，还能够使得焊接件材料的力学性能有明显的提高，从而使得焊接件材料使用时间延长。

1.1.3 环己烯渗碳工艺

应用该工艺来对不同热处理状态下焊接件进行集中检测，能够保证工件保持整洁，同时极大的降低了晶界氧化问题出现，同时还能够提高焊接件材料的硬度、避免材料畸形，而且在一定程度上提升了渗碳温度。

1.1.4 静压复合处理工艺

该焊接件应力检测工艺能够使得焊接件材料缝隙变小，使得检测时间得以减少。另外，在热等固溶状态下的复合处理能够使得成本投入得以降低，而且能够使得力学性能得以有效提升。

1.2 热处理状态下焊接件应力集中检测方法

当前，正火与退火技术是两种广泛应用的热处理技术，在使用功能退火技术去应力以后，焊接件材料就不会再有相变在结晶出现，然而残存应力还会有一定的变型，在逐渐的进行较热时，相应的焊接件材料就会由于塑性而产生形变。

2  热处理状态下焊接件应力集中检测实验

2.1 传统方法进行检测出现的结果

对热处理状态下焊接件应力集中检测的传统方法就是对焊接件原始状态下应力的检测。将焊接件缝隙作为其检测范围的中心点，其保持在左右分别为40mm以内的范围。在焊接件缝隙左右15mm范围内受到热影响的区域以及焊接件缝隙处的测点距离为1.5mm，50～80mm范围内以及0～30mm范围内临近的测点距取5mm。把Q235-Q235-V焊接件为例，对处于原始状态下的焊接件的检测，能够得出法向和切向磁强在各个测试点的结果，而且能够发现其磁场梯度结果，在受热范围内的焊接件磁场以及它的缝隙都会变畸形，在43～45mm范围以内，焊接件法向磁场会有零点，而且通过该点的磁场切向梯度最大，这就会出现较为显著的漏磁现象。另外，不仅焊接缝隙磁场梯度大，而且其周边都有此现象出现。在进行焊接件材料检测实验过程中，法向磁强检测时较为重要的内容。

2.2 去应力退火后检测结果

对焊接件材料的电加热以后，再把焊接件置于电阻箱内去应力退火处理，再对焊接件进行加热，在渐渐升到540℃以后保温1.5h，然后出炉、冷却，这一整个过程就是去应力退火检测。从检测结果得出，集中焊接件检测结果大致相同。对比并分析Q235-Q235-V、16Mn-Q235-V焊接件，能够得出原始状态进行正火和去应力退火以后，这两种焊接件都有了较为显著的磁强变化以及磁场梯度变化。通过对前两种焊接件和16Mn-16Mn-V的正火状态、退火状态以及原始状态进行的热处理相比较，可以对其磁强和磁场梯度的动态变化有全面的了解。通过对这三种焊接件材料的三种热处理状态对比发现，在退火处理前后，焊接件的磁强以及磁场梯度变化最大。在退火以后，焊接件缝隙磁强波动范围会越来越小，然而缝隙仍然处于应力集中的状态下。第三种焊接件在去应力退火以后，其磁强变化比前两种更大。所以，由此能够看出焊接件应力在退火处理之前和处理之后有较大的差距，随着去应力退火的进行，使得应力有极大的降低，能够使得焊接件应力得以消除，从而使得磁强变小。其中热处理质量评价可以通过下面公式来计算。

r=（kWmax - kTmax）÷kWmax

r——即为焊接件磁强梯度的改变，kWmax——指去应力退火之前焊接件磁强梯度的改变，kTmax——即去应力退火以后焊接件磁强梯度的最大值。借助于该公式对三种焊接件的计算可以得出，若r处于71153%～78026%范围以内，则表明焊接件残存应力经过退火处理以后消失了70%上下。另外，借助于该测评公式还能够将各种热处理状态下的焊接件评价差通过计算得出。这三种焊接件标差变化比在52176%～82181%范围以内，因此焊接件磁强的改变状况就是对进行热处理后效果的具体体现，若焊接件磁强变化较明显就表示热处理效果能够达到理想状况，若焊接件磁强变化较小，就表明热处理效果较差，不能够达到预定值。若对焊接件的热处理不达标，也能够对焊接件材料做出二次检测处理，进而保证实验结果能够与预测值一致。

2.3 正火检测结果

去应力退火热处理与正火处理方法相似，正火热处理也是先将焊接件加热，然后将加热后的焊接件置于加热炉内，将焊接件逐渐加热直至850℃，之后保持该温度大概20min以后出炉，最后置于空气中自然冷却。在进行正火检测后，16MnQ235-V与Q235-Q235-V焊接件磁强都有较为显著的改变。正火检测以后焊接件磁强梯度比应力退火检测以后相对偏低， 而且应力集中也有所降低。通过相应的对比研究分析可知，焊接件缝隙附近以及其自身磁强一直处于不断变化的过程中，磁强波动的范围也不断的减小。因此可以发现，焊接件磁强的异常变化主要是由于焊接件自身的应力集中而引起的，这是最为主要的因素。

3  结语

在焊接件材料在实际应用过程中，经常会出现一些事故，而事故的出现都是 由于应力集中而引起的，所以，在热处理状态下焊接件应力集中检测至关重要，只有做好应力集中检测才能够使得各种热处理状态下更好的检测焊接件材料。

参考文献

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