预防白点退火与去应力处理的铸钢件焊接或补焊方法

2023-06-28 理论教育版权反馈

【摘要】：在这种情况下，一般可采用在焊接区及附近进行局部退火去应力处理。远红外线局部去应力主要是应用于铸钢件精加工后，或联检过程发现缺陷进行补焊后的局部去应力处理。

1.消除残余应力的必要性

铸钢件在焊接或缺陷补焊过程中，加热和冷却、膨胀和收缩只是在焊接或补焊区局部进行，因此造成母材和焊接区的温度变化不均匀，自由膨胀和收缩受到限制而发生的应力，叫作残余应力。残余应力对铸钢件的结构有影响。如果存在残余应力，会促进铸钢件的脆性破坏，在应力集中区容易在缺陷处引起裂纹，因此必须消除。

2.预防白点退火和去应力处理的区别

（1）预防白点退火它是指在一定温度下，金属材料原子几乎处于非活性状态，而扩散氢处于活性状态，从而使氢溢出金属本体的热处理。

（2）去应力处理铸钢件缺陷补焊后在大多数情况下，焊缝金属不需要像母材那样进行淬火和回火，而只进行回火。去应力处理过程中焊缝伴随组织转变，如亚稳定组织向稳定组织分解或转变，即塑性增加；回火温度几乎使金属材料处于全塑性状态，利用金属蠕变特性从而去应力。

3.局部加热去应力的方法

去应力热处理一般采用炉内退火去应力和局部加热去应力法。在炉内退火去应力既均匀而加热效果又好，但很多情况下，整体加热就失去了原有的性能，并破坏已加工成形的铸钢件尺寸。在这种情况下，一般可采用在焊接区及附近进行局部退火去应力处理。

（1）局部加热局部加热的方法很多，形式有各种各样，最主要的是使用远红外线电加热和气体火焰加热。对于局部加热和冷却可以按照整体进炉要求。为了避免快速加热和冷却，在加热部和非加热部必须构成缓慢的温度梯度，使温度缓慢均匀上升。

（2）加热温度及局部加热范围加热温度与炉内退火去应力相同，有时由于局部加热时条件有限，铸钢件的散热性较快，升温和保温的效果较差，可以采取辅助加热方法（即采用远红外线电加热时，在其附近没有使用电加热的部分采用火焰进行辅助加热），也可以根据现场条件将加热温度提高20～30℃或按较高的上限温度选取。保温时间一般按照25mm／h选取。局部加热范围是以焊接或补焊区为中心，两边至少200mm。

（3）远红外线局部去应力的可行性及要求远红外线局部去应力是去应力热处理方式之一，它可稳定地将铸钢件局部加热到800℃以上，而铸钢件去应力温度范围一般在520～680℃，远红外线完全能满足去应力温度要求。远红外线局部去应力主要是应用于铸钢件精加工后，或联检过程发现缺陷进行补焊后的局部去应力处理。

铸钢件缺陷补焊后，其补焊区域局部会出现硬度偏高现象，主要是表面硬度高，而在中心层的硬度相对较低。这种情况正适合用远红外线局部加热方法处理，完全能通过远红外线局部加热消除硬度偏高的问题。远红外线局部加热，不仅仅是降低了硬度，而且改善了应力分布，避免整个铸钢件发生变形和产生氧化皮。对于不具备整体进炉去应力的条件，采用远红外线电加热方法进行局部去应力处理是可行的，可以达到局部去应力和降低硬度的目的，铸钢件能满足技术要求，不影响使用。

（4）焊后不需要去应力处理的情况当铸钢件已完成精加工或最终去应力热处理后，还有深度不超过5mm的单个缺陷或点状缺陷，采用钨极氩弧焊或脉进行补焊时，产生的应力较小，也不会影响铸钢件的使用，因此焊后可以不需要进行去应力处理，只需要打磨抛光进行PT（渗透，全书同）或MT（磁粉，全书同）检测，必要时也可进行UT（超声波）横波检测。

预防白点退火与去应力处理的铸钢件焊接或补焊方法

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