钢结构焊接热处理工艺
大型钢结构热处理
大型钢结构热处理大型钢结构的热处理是一种重要的工艺过程，它可以改变钢材的内部组织结构和性能，以达到预期的使用效果。
以下是大型钢结构热处理的一些常见方法和目的：1.退火处理：将钢材加热到一定温度，然后缓慢冷却，以消除钢材内部的应力，细化晶粒，改善组织和性能。
退火处理常用于消除焊接后的残余应力和改善材料的加工性能。
2.正火处理：将钢材加热到一定温度，然后在空气中冷却，以获得更细的组织和更好的机械性能。
正火处理常用于提高材料的硬度和强度，同时保持良好的韧性和塑性。
3.淬火处理：将钢材加热到临界温度以上，然后迅速冷却，以获得马氏体组织，从而提高材料的硬度和耐磨性。
淬火处理常用于制造需要高硬度和耐磨性的零件。
4.回火处理：在淬火处理后将钢材再次加热到一定温度，然后保温一段时间，最后冷却。
回火处理可以消除淬火产生的内应力，提高材料的韧性和塑性，同时保持一定的硬度和强度。
5.调质处理：是淬火和高温回火的综合热处理工艺。
通过调质处理，可以使钢材获得良好的综合机械性能，即高强度和高韧性的结合。
在大型钢结构的热处理过程中，需要注意以下几点：1.加热温度、保温时间和冷却方式等参数应根据钢材的成分、组织和性能要求来确定。
2.热处理过程中应严格控制温度和时间，避免出现过热、过烧等缺陷。
3.热处理前应检查钢材的表面质量，如有裂纹、夹杂等缺陷应及时处理。
4.热处理过程中应注意安全，避免发生火灾、爆炸等事故。
总之，大型钢结构的热处理是一项复杂而重要的工艺过程，需要根据具体情况选择合适的热处理方法，并严格控制工艺参数，以确保获得预期的使用效果。
钢结构工程焊接工艺的处理措施
钢结构工程焊接工艺的处理措施一、焊后消氢热处理焊缝金属中的扩散氢是延迟裂纹形成的主要影响因素，焊接接头的含氢量越高，裂纹的敏感性越大。
焊后消氢热处理的目的就是加速焊接接头中扩散氢的逸出，防止由于扩散氢的积聚而导致延迟裂纹的产生。
焊接接头裂纹敏感性还与钢种的化学成分、母材拘束度、预热温度以及冷却条件有关，因此设计应根据具体情况来确定是否进行焊后消氢热处理。
如果在焊后立即进行消应力热处理，则可不必进行消氢热处理。
焊后消氢热处理应在焊后立即进行，消氢热处理的加热温度应为250～350℃，保温时间应根据工件板厚按每25mm板厚不小于0.5h，且总保温时间不得小于1h确定。
达到保温时间后应缓冷至常温。
二、焊后消应力处理1.热处理消应力消应力热处理目的是为了降低焊接残余应力或保持结构尺寸的准确性，主要用于承受较大拉应力的厚板对接焊缝、承受疲劳应力的厚板或节点复杂、焊缝密集的重要受力构件；局部消应力热处理通常用于重要焊接接头的应力消减。
设计或合同文件对焊后消除应力有要求时，需经疲劳验算的动荷载结构中承受拉应力的对接接头或焊缝密集的节点或构件，宜采用电加热器局部退火和加热炉整体退火等方法进行消除应力处理。
焊后热处理应符合现行行业标准《碳钢、低合金钢焊接构件焊后热处理方法》JB/T 6046的有关规定。
当采用电加热器对焊接构件进行局部消除应力热处理时，尚应符合下列要求：（1）使用配有温度自动控制仪的加热设备，其加热、测温、控温性能应符合使用要求。
（2）构件焊缝每侧面加热板（带）的宽度应至少为钢板厚度的3倍，且不应小于200mm。
（3）加热板（带）以外构件两侧宜用保温材料适当覆盖。
2.振动消应力振动消应力法又称振动时效技术，是消减残余应力、防止构件变形及焊缝开裂的一种工艺方法。
为了固定结构尺寸，采用振动消应力方法对构件进行整体处理既方便又经济。
采用振动法消除应力时，应符合现行行业标准《焊接构件振动时效工艺参数选择及技术要求》JB/T 10375的有关规定。
钢结构施工中的焊接工艺要点
钢结构施工中的焊接工艺要点钢结构是现代建筑中常见的一种结构形式，其承载能力强、耐久性好、施工周期短等特点使其受到广泛应用。
在钢结构的制作过程中，焊接工艺是不可或缺的环节。
正确的焊接工艺可以保证结构的稳固性和安全性。
本文将从焊缝设计、预热处理、焊接材料以及质量控制等方面论述钢结构施工中的焊接工艺要点。
1. 焊缝设计焊缝设计是钢结构焊接的基础。
焊缝的设计要满足结构受力的要求，保证焊缝的强度。
在设计时应遵循以下几个原则：首先，应合理选择焊缝的形式，如搭接焊缝、角焊缝和对接焊缝等，根据结构的受力情况进行选择。
其次，焊缝的长度和宽度应根据受力情况确定，尽量减少焊缝的长度和宽度，以确保焊接的强度。
最后，焊缝应尽可能地平直、均匀，焊缝的变形应小，以提高焊接质量。
2. 预热处理在焊接钢结构时，准确的预热处理是确保焊接质量的重要一环。
预热处理可以降低焊接应力和冷裂风险，提高焊缝的强度和韧性。
具体的预热处理方法有以下几点：首先，根据焊接材料的种类和规格，确定预热温度和时间。
其次，预热应在焊接前进行，以提高焊接材料的柔韧性。
最后，在焊接之后，要进行适当的后热处理，以减少焊接残余应力。
3. 焊接材料选择焊接材料的选择直接影响焊接质量和结构的寿命。
在选择焊接材料时，应考虑以下几个因素：首先，要根据焊接的材料种类选择合适的焊接材料。
其次，要考虑焊接材料的强度和韧性，以确保焊缝的质量。
最后，要注意焊接材料的抗腐蚀性能，特别是在露天环境下，要选择具有良好耐候性的焊接材料。
4. 质量控制在钢结构焊接过程中，质量控制是至关重要的。
严格的质量控制可以保证焊接质量和结构的安全可靠。
在质量控制方面，应注意以下几点：首先，要进行焊接工艺的预试，验证焊接工艺的适用性。
其次，要严格遵守焊接工序和规范标准，包括焊接设备的选用、焊接人员的技术水平等。
最后，要进行焊接质量的检测和评估，确保焊接质量符合标准要求。
总结钢结构施工中的焊接工艺是确保结构安全和可靠的重要环节。
Q235厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析
毕业论文题目：Q235钢厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析学院：机械工程学院专业：材料成型及控制工程班级：0802学号200802050224 学生姓名：张博涵导师姓名：马红亮彭小敏完成时间： 2012年6月20日诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。
作者签名：日期：年月日毕业设计（论文）任务书题目： Q235钢厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析姓名张博涵学院机械工程学院专业材料成型班级 0802 学号 200802050224 指导老师马红亮彭小敏职称讲师教研室主任李东锋一、基本任务及要求：1. 查阅与本课题相关的文献资料及相关手册，了解焊后热处理的作用及其对焊缝组织性能的影响并归纳焊后热处理工艺确定原则，了解Q235钢组织性能特点、特别是焊接性能特点及Q235钢的应用，撰写文献综述；2. 设计确定Q235钢厚板焊后热处理工艺3. 对经不同热处理制度后，Q235钢焊件组织性能进行分析，评估热处理工艺，分析原因，获得优化后最佳工艺；二、进度安排及完成时间：1. 3月1日～3月30日，查阅资料、撰写文献综述和开题报告；2. 4月1日～4月6日，课题调研、资料收集、方案设计；3. 4月7日～5月1日，试验研究及结果分析；4. 5月2日～5月22日，撰写毕业论文；5. 5月23日～6月5日，将毕业论文送指导老师审阅、评阅老师评阅；6. 6月7日～6月15日，毕业论文答辩和资料整理。
目录摘要 (I)Abstract: (II)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2课题的研究背景 (1)1.3课题的研究内容 (2)1.3.1厚钢板的焊接技术 (2)1.3.2焊后热处理技术 (4)1.3.3金相显微分析 (5)1.3.4硬度测试 (5)1.3.5力学性能分析 (6)1.4课题的目的和意义 (6)第2章实验设备及实验方法 (7)2.1实验设备介绍 (7)2.2实验过程及方法 (12)2.2.1实验流程图 (12)2.2.2 Q235厚板焊接实验过程 (12)2.2.3焊后热处理工艺 (14)2.2.4金相显微组织观察 (14)2.2.5硬度测试 (16)2.2.6力学性能测试 (18)第3章实验结果与分析 (20)3.1 Q235厚钢板焊接结果与分析 (20)3.2 Q235厚钢板金相组织结果与分析 (21)3.3 Q235厚钢板硬度测试结果与分析 (24)3.4 Q235厚钢板拉伸试验结果与分析 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)Q235钢厚钢板焊后热处理工艺及组织性能分析摘要：本文以Q235厚钢板为研究对象，采用手工电弧焊焊接方法进行焊接，通过对Q235厚钢板的焊后热处理，初步探讨其工艺过程，采用去应力退火热处理工艺，目的是消除焊后残余应力的影响。
钢铁热处理工艺流程
保温
在达到加热温度后，保持钢铁材料在一定温度范围内一段时间，使材料内部的原子和晶体发生再分布。
5
冷却
保温后，对钢铁材料进行冷却处理，冷却方式包括自然冷却、油冷却、水冷却等。
6
检验
对热处理后的钢铁材料进行质量检验，包括硬度测试、金相组织观察等。
7
包装与入库
合格产品经过包装后入库，等待进一步加工或使用。
钢铁热处理工艺流程
序号
工艺流程
描述1Leabharlann 预处理清洗钢铁材料，去除表面污垢或氧化层，包括化学清洗（酸洗、碱洗）和机械清洗（喷砂、抛光）。
2
切割与机加工
对预处理后的钢铁材料进行切割和机加工，获得所需的形状和尺寸。
3
加热
将钢铁材料加热至预定温度，根据材料种类和性能要求选择适当的加热方式（高频感应加热、盐浴炉加热、电阻加热等）。
钢结构焊接工序
钢结构焊接工序钢结构是一种广泛应用于建筑、桥梁和其他工程领域的重要材料。
焊接作为钢结构连接的一种主要方式，具有精确、高效和可靠的特点。
本文将详细介绍钢结构焊接的工序，包括准备工作、焊接方法和后续处理等方面。
一、准备工作在进行钢结构焊接之前，需要进行一系列的准备工作，以确保焊接的质量和安全。
准备工作主要包括以下几个方面：1. 材料准备：选择合适的焊接材料，包括焊条、焊丝和辅助材料等。
钢结构焊接通常使用碳钢焊材，根据具体情况选择合适的焊接材料。
2. 设备准备：准备好焊接所需的焊接设备，包括焊接机、氧炔切割器、电动切割机等。
确保设备完好并符合安全要求。
3. 工作区域准备：清理工作区域，确保焊接区域的周围没有易燃物品和其他危险物品。
搭建焊接临时平台和固定支撑，保障焊接的稳定性。
二、焊接方法钢结构焊接的方法通常根据具体情况选择，常见的焊接方法有以下几种：1. 手工弧焊：手工弧焊是一种常用的焊接方法，操作简单，适用于各种位置的焊接。
选择适当的焊材和电流，根据焊接的要求进行手工弧焊。
2. 气体保护焊：气体保护焊又称为MIG/MAG焊接，利用惰性气体或活性气体对焊缝进行保护，防止氧气和水分对焊缝的影响。
气体保护焊可实现高效、连续焊接，适用于大批量的钢结构焊接。
3. 子弧焊：子弧焊是一种将焊材与工件分开供电进行焊接的方法，可以实现多焊头同时工作，提高焊接效率。
子弧焊适用于大跨度和大体积的钢结构焊接。
4. 焊压焊接：焊压焊接是利用机械力和电能相结合进行焊接的方法，通过施加压力使焊接接头变形，形成焊缝。
焊压焊接可实现高强度、高质量的焊缝连接。
三、后续处理完成钢结构焊接后，还需要进行一系列的后续处理工作，以确保焊接的质量和外观。
后续处理主要包括以下几个方面：1. 焊缝清理：清理焊缝的氧化物和污垢，使用刮刀、钢丝刷等工具进行清理，保证焊缝的质量和外观。
2. 检测与修补：对焊接接头进行检测，包括目视检查、超声波检测等方法，发现焊接缺陷及时修补。
钢的热处理工艺
12
正火工艺较简单、经济，主要应用于以下方面：
（1）改善低碳钢的切削加工性能 碳量〈0.25 ％的低碳钢及低合金钢，退火后硬度过低，正火处理 可提高硬度，改善切削加工性能。 （2）消除中碳钢热加工缺陷 中碳结构钢铸、锻、轧及焊件，热加工后易出现魏氏组织、晶粒 粗大等过热缺陷和带状组织，正火可消除，达到细化晶粒、均匀组织、 消除内应力的目的。 （3）消除过共析钢网状碳化物
16
（１）热应力及其变化规律
工件在加热和冷却时，由于不同部位的温度差异，导致热胀冷缩的不 一致而产生的内应力称为热应力。 以圆柱 工件为例分 析热应力的 变化规律 到了冷却后期，表层温度的 降低和体积的收缩已经终止，而 心部体积继续收缩，由于心部受 到表层的牵制，应力逐渐转变为 拉应力，而表层则受到压应力。 当整个试样冷至室温时，内外温 差消失，冷却后期的应力状态被 保留下来成为残余应力。 因此，工件淬火冷至室温时， 由于热应力引起的残余应力 表层
炉冷至略低于 Ar1的温度等温处理。如此多次反复加热和冷却，最后冷 至室温，以获得球化效果最好的粒状珠光体组织。
一次球化退火 等温球化退火
往复球化退火
8
T10钢球化退火组织 ( 化染 ) 500
9
（4）扩散退火
扩散退火 又称 均匀化退火 ，是将铸锭、铸件加热至 Ac3 或 Accm 以上 150 ～ 300℃，保温 10 － 15h ，然后随炉缓慢 冷却的热处理工艺。
温度）所需要的时间，而且取决于组织转变所需要的时间。完全退火 保温时间与钢材的化学成分、工件的形状和尺寸、加热设备类型、装 炉量以及装炉方式等因素有关。 退火后的冷却速度应缓慢，以保证奥氏体在Ar1温度以下不大的 过冷条件下进行珠光体转变，避免硬度过高。碳钢＜ 200℃/h ，低合 金钢＜100℃/h，高合金钢＜50℃/h。出炉温度在600℃以下。 将奥氏体化后的钢很快降至稍低于 Ar1 温度等温，使奥氏体转变 为珠光体，在空冷至室温，称为等温退火。 等温退火适用于高碳钢、合金工具钢和高合金钢等，可以显著缩 短退火时间；但不适合大截面工件和大批量炉料。
消除钢结构焊接应力的方法
消除钢结构焊接应力的方法
钢结构焊接是一种常见的连接方法，但焊接后会产生应力，如果不及时消除这些应力，会对结构产生损害，因此消除钢结构焊接应力至关重要。
以下是几种常见的消除钢结构焊接应力的方法：
1. 热处理法：在焊接后进行热处理，通常是加热到高温，然后慢慢冷却。
这种方法可以消除焊接产生的应力，但需要特殊的设备和技术，成本较高。
2. 机械法：通过机械加工，如刨削、磨削和冲压等方法，消除焊接应力。
这种方法的成本较低，但需要较长的时间和劳动力。
3. 冷却法：在焊接时，采用冷却剂，如水或空气，来快速冷却焊接区域。
这种方法可以有效地减少焊接应力，但需要特殊的设备和技术。
4. 裂纹控制法：焊接时采用控制焊接速度和温度的方法，以减少裂纹的产生，从而减少焊接应力。
总之，消除钢结构焊接应力的方法有很多种，具体的方法需要根据具体情况选择。
在焊接前，应对焊接材料进行评估，制定合适的焊接工艺和消除应力的方法，以确保焊接后的结构稳定、安全。
- 1 -。
热处理的4种方法
钢铁热处理的四种基本工艺什么是退火钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火是将金属或合金加热到适当的温度，保持一定的时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火的目的：退火所能达到的目的主在是：消除锻件及焊接结构的应力，消除冷加工后的加工应力，避免零件在加热和使用过程中产生变形及开裂；消除铸件和锻件的不均匀组织和粗大晶粒，消除合金钢硬而脆的特性，改善其切削加工的性能，胀管时的管头，胀接前也要进行退火。
(1) 降低硬度，改善切削加工性；(2)消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；(3)细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。
在生产中，退火工艺应用很广泛。
根据工件要求退火的目的不同，退火的工艺规范有多种，常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。
正火与退火的区别，处理温度正火的冷却速度比退火快，得到的组织较细，工件的强度和硬度比退火高。
对于高碳钢的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能变差，故宜采用退火工艺。
从经济方面考虑，正火比退火的生产周期短，设备利用率高，生产效率高，节约能源、降低成本以及操作简便，所以在满足工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正火代替退火。
退火和正火可在电阻炉或煤、油、煤气炉中进行，最常用的是电阻炉。
电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热工件，同时用热电偶等电热仪表控制温度，操作简单、温度准确。
在加热过程中，由于工件与外界介质在高温下发生化学反应，当加热温度和加热速度控制不当或装炉不合适时，会造成工件氧化、脱碳、过热、过烧及变形等缺陷。
因此要严格控制加热温度和加热速度等。
图2-2为退火和正火的加热温度范围。
什么样叫金属冷加工硬化现象？在工程中，有时需用对钢件进行冷加工，如锻打、压延、弯曲、冲压等。
当冷加工产生塑性变形时，不但其外形发生了变化，其内部的晶粒形状也会发生变化，晶粒沿受力方向被拉长。
冷加工塑性变形较大时，还会产生较大内应力。
这种现象称为冷加工硬化。
利用冷加工硬化对钢材使用强度的提高是有限的，而冷加工硬化引起的塑性降低及残存的内应力则是有害的。
钢结构焊接施工工艺标准规范标准
钢结构焊接施工工艺标准规范标准2.焊接工艺流程在进行焊接工艺流程之前，必须进行焊接安全设施的准备和检查。
同时，要确保焊接设施和焊接材料的准备工作已完成。
在进行焊接前，需要安装引弧板和出板，并进行坡口检查和表面清理。
预热是焊接前必要的步骤，而焊接完成后，还需要进行焊后处理和记录。
焊缝外观及UT检查也是必须的步骤，最后进行修整再检查，并记录预热温度。
在整个焊接过程中，需要进行焊接电流调整和焊道清理，以确保焊接质量。
最后，进行自检和返修再检查，并对焊接场所进行清理和转移。
3.焊接施工工艺及技术措施在进行焊前准备时，需要搭设良好的操作脚手平台，确保平台高度和宽度适合焊工操作。
同时，应该考虑防风措施，以确保焊接过程中的安全。
对于CO2气体保护焊，需要考虑焊枪线较短的情况，因此可以将焊机和送丝机置于操作平台上。
操作平台是专门为节点焊接而设计的，具体细节请参见安全设施一节。
焊工需要准备一些必要的工具，例如凿子、焊工专用榔头、刷子以及砂轮机等。
焊把线应该绝缘良好，如果有破损处，需要用绝缘布包裹好，以免在拖拉焊把线时与母材打火。
在进行正式焊接之前，焊接设备应该接线正确、调试好，并进行试焊，将电压、电流调至合适的范围。
检查坡口装配质量，应该去除坡口区域的氧化皮、水分、油污等影响焊缝质量的杂质。
如果坡口是用氧-乙炔切割过，还应该用砂轮机进行打磨，直到露出金属光泽。
根据钢材化学成分、力学性能，对于Q345C级钢的焊材选配，可以参考表1.预热是防止低合金高强钢焊接氢致裂纹的有效措施，可以控制焊接冷却速度，减少或避免热影响区（HAZ）中淬硬马氏体的产生，降低HAZ硬度，同时还可以降低焊接应力，并有助于氢的逸出。
预热温度的确定与钢材材质、板厚、接头形式、环境温度、焊接材料的含氢量以及拘束度都有关系。
根据母材性能和以往的工程施工经验，对于Q345钢材，40～60mm的板厚，预热温度应为80～100℃左右；60～80mm的板厚，预热温度应为120℃。
焊前预热及焊后热处理施工方案(修)
焊前预热及焊后热处理施工方案(修)
一、简介
焊接是一种常见的金属连接方法，而焊前预热及焊后热处理是确保焊接质量的
重要步骤。
在焊接过程中，预热和热处理可以减少焊接变形和裂纹，提高焊缝的强度和韧性。
本文将针对焊前预热和焊后热处理的施工方案进行探讨和总结。
二、焊前预热方案
1. 钢结构预热
在焊接钢结构之前，必须严格执行预热的要求。
预热的目的是减缓冷却速度，
减少应力，避免冷脆，保证焊接接头的质量。
预热温度和时间应严格按照焊接工艺规程执行。
2. 铝合金预热
预热对铝合金的影响尤为重要，可以避免氧化皮的产生，减少热裂纹的风险，
并提高熔池的流动性。
预热温度应根据具体材料而定，通常在150°C至250°C之间。
三、焊后热处理方案
1. 延时冷却
焊接完成后，应立即对焊接接头进行冷却处理。
延时冷却可以减缓焊缝冷却速度，降低残余应力，减少裂纹的产生。
延时时间根据焊接材料和工艺规范确定。
2. 热处理
对于一些关键部位或特殊要求的焊缝，需要进行热处理以提高焊接接头的性能。
热处理可包括回火、时效处理等，具体热处理方案应根据实际情况确定。
四、总结
焊前预热及焊后热处理是确保焊接接头质量的关键步骤，必须严格执行相应的
施工方案和工艺要求。
只有在预热和热处理环节做到位，才能确保焊接接头的质量稳定和可靠，从而保障结构的安全性和可靠性。
钢结构预热及后热处理
钢结构的预热和后热处理是在制造和加工过程中常见的两个步骤，旨在改善钢材的性能和可靠性。
1. 钢结构的预热（Preheating）：
预热是指在进行焊接、切割、锻造等加工操作之前，将钢材加热到一定温度范围内的过程。
预热的目的是为了减少冷却速率，防止产生裂纹和变形，并提高焊接质量。
主要有以下几个方面的作用：
降低材料的冷脆性：预热可以使钢材内部的组织更加均匀，减少内应力，从而降低冷脆性，提高钢材的韧性。
减少热影响区的尺寸：预热可以扩大热影响区的尺寸，减少焊接引起的变形和应力集中。
提高焊接质量：预热可以提高焊接接头的强度和韧性，降低焊接缺陷的发生率。
2. 钢结构的后热处理（Post-Heat Treatment）：
后热处理是指在钢材加工完成后，对整个结构进行热处理的过程。
它的目的是改善钢材的组织结构和性能，并消除加工过程中产生的应力。
常见的后热处理方法有退火、正火、淬火等。
退火：通过加热至适当温度后缓慢冷却，使钢材内部的晶粒重新排列，减少残余应力和提高韧性。
正火：将钢材加热至临界温度以上，然后快速冷却，使晶粒细化，提高强度和硬度。
淬火：将钢材加热至临界温度以上，然后迅速冷却，使钢材表面形成马氏体组织，增加硬度和耐磨性。
需要注意的是，预热和后热处理的具体参数和方法取决于钢材的种类、尺寸和要求。
因此，在进行钢结构的预热和后热处理时，应根据实际情况选择合适的温度
和时间，并遵循相应的标准和规范。
15CrMo钢管的焊后热处理工艺
15CrMo钢管的焊后热处理工艺?焊接?!~一rMo管酶盾雅理蓥重庆JJI维建安工程有限公司(401254)李熙莉目前,在石油化工行业低合金耐热钢的应用越来越普遍,特别是Cr—Mo型耐热钢.由于这类钢含有一定量的碳和合金元素.所以焊接时有一定的淬硬倾向,在较大拘束应力作用下,容易产生冷裂纹,焊接性较差.因此,焊前必须进行预热.焊后为了加速扩散氢的逸出,必须进行焊后热处理:由于珠光体和马氏体耐热钢具有形成延迟裂纹的倾向,因此,热处理必须在焊后立即进行,否则必须进行中问热处理或消氢处理.我厂安装的甲醇输送管线,其中蒸汽管线部分材料为15CrMo.由于是现场施工,所以焊接前预热以及焊后热处理只能用火焰加热和用电加热器进行局部热处理.通过这样处理的管线,焊接接头及热影响区没有裂纹及延迟裂纹产生,各个焊口均一次焊接合格.1.15CrMo钢的化学成分厦力学性能15CrMo钢的化学成分见表1.15CrMo钢的力学性能见表2裹1化学成分(质■分数)(%)CSMnSPCrNiMoI其他0.12～0I7～040～080～040～Co≤0040040<0250.180.370701l0055<003裹2力学性能热处理钢号baK/备注状态v【Pa/MPa(96)(%)J?crn930～960℃正火24”Ci15o≥4帅>/225≥20680～730℃回火从上表中可看出这种材质的钢材属空淬钢,钢的力学性能在很大程度上取决于钢的热处理状态对压力容器和管道来说,设计标准规定的许用应力值均以完全热处理状态材料所达到的强度性能为基础;在设备制造及管道安装中,各种加工工艺及焊接等都将改变钢材的原始状态强度和韧性,因此只有通过最终热处理才能达到设计要求的材料性能.我们讨论的主要是管道焊接前后如何进行热处枫~.I-At热抽I)2001年第8鹚理来保证材料的力学性能.为了更准确地分析15CrMo钢的热处理工艺,有必要先讨论这种钢材焊接时的特点.2.15CrMo钢的焊接特点l5CrMo钢在焊接时一般有以下特点:(1)淬硬性钢的淬硬性取决于它的碳含量及合金成分含量.15CrMo钢中的主要合金元素铬和钼都能显着提高钢的淬硬性.特别是钼的作用,比铬约大5O倍.这些合金元素推迟了钢在冷却过程中的转变,提高了过冷奥氏体的稳定性.(2)消除应力处理裂纹倾向15CrMo钢焊接接头消除应力裂纹倾向主要取决于钢中碳化物形成元素的特性及含量,它常产生于焊接热影响区的粗晶段.这种裂纹一般在500～700℃温度范围内形成.采用焊前预热和焊后合理的热处理工艺,避免在敏感温度区停留时间过长就能防止裂纹的产生.(3)回火脆?性回火脆?性指钢材及其焊接接头在350～500℃温度区域长期运行过程中发生剧烈脆变的现象.3.15CrMo钢的热处理为了保证母材及焊缝的性能除了在焊接工艺上控制外,对母材焊前进行预热以及焊后制定合理的热处理方案是十分关键的.焊前预热是防止钢材在焊接时产生冷裂纹和消除应力裂纹的有效措施之一.对于预热的温度选择应依据钢材中的合金含量而定.对15CrMo钢管根据管壁的厚度选择预热温度,一般预热温度在150 ～300℃之间,并控制焊接的层间温度在预热温度以上.预热温度过高,在最终组织中易形成马氏体组织;在焊接时如果氢含量过高,就易形成焊接接头裂纹.为防止接头裂纹的产生一般采取在焊后立即进行低温后热处理,可基本消除焊缝中的扩散氢,保证接头质量,这种处理也称为消氢处理.消氢处理温度一般在300～350℃.焊后热处理不仅能消除焊接过程中产生的焊接残余应力,而且更重要的是能改善母材的组织,提高接头的综合力学性能同时也能提高焊接接头的高温蠕变强度和组织的稳定性,降低焊缝及热影响37?区的硬度.焊后热处理分整体热处理和局部热处理.在管道安装中焊后热处理一般采用局部热处理即用电加热带缠绕焊缝,外缠保温层进行保温的热处理方法.(L)15CrMo管线焊接位置筒图(见图L).注:图上所标数字表示焊缝位置苎:舱监图总长:240m一(2)热处理工艺预热热处理工艺曲绂见图2.消氢热处理工艺曲线见图3.最终焊后消除应力热处理工艺曲线见图4.在生产现场一般采取局部预热的方法就能达到预热的效果预热范围一般为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍,且不小于lOOrnm.消氢处理在焊后要求立即进行,用火焰加热到300--350℃后立即用保温棉缠绕管线保温, 缓冷至室温.最终热处理在生产现场采取履带式加热器局部热处理的方法.硝臻l.3D0～350I上,下对称安装两只热电偶,热电偶安装在靠近焊缝边缘的30mm以内,加热器缠绕在焊缝上,宽度以焊缝中心为基准每侧不小于焊缝宽度的3倍.加热器外用细铁丝捆扎硅酸铝保温棉进行保温,保温棉宽以焊缝中心为基准每侧不小于焊缝宽度的6 倍,并要求将未密封管口用保温棉包扎密闭,以保证升温和冷却的温度梯度达到工艺的要求.保温时间根据管壁厚度而定,一般每毫米保温L5min,且不小于60rain.并要求严格按工艺控制加热和冷却的速度.图51.钢管2.保温棉3.加热器4.检查结果及结论管道所有焊缝经检验均为一次焊接合格.母材,焊缝及热影响区硬度符合管道安装标准的要求综上分析可知,Cr—Mo钢在用于管道安装时,制定合理的热处理工艺是非常重要的,工艺的合理性是保证钢材在焊接时不产生裂纹及延迟裂纹,安装出优质工程的前提条件.(20010518)时司r/min图2图.日本钢结构新技术报告会在京举行图4(3)热处理方式管道对接焊缝的热处理分焊前预热,消氢热处理及焊后最终热处理三步进行,焊前预热在安装现场只能用火焰局部加热.焊后消氢热处理,在焊接完每个焊V1后立即进行,在生产现场采取火焰加热进行局部热处理.焊后最终热处理采用履带式加热器对已消氢焊缝逐条进行处理的方法.图5为履带式加热器加热示意图,每道焊口在?38?应有关方面邀请,日本池边卓先生于7居中旬对我国进行工咋访问.中国钢结构协会钢结构焊接协会和北京市机械工程学会焊接学会,于7月】8巳在北京冶金部建筑研究总院联合举办日本钢结构新技术报告会.会上由日本新日铁株式会社东京总部池边卓先生作题为建筑结构用钢材的特性及加工技术专题报告.报告的主要内容有:(1)日本建筑钢结构的发展现状.(2)日本建筑钢结构用厚钢板的技术发展及应用,包括防火,i『09候钢及无预热焊接钢的发展及应用情况o (3)建筑钢结构的最新加工工艺,重点介绍厚板焊接技术.(4)相关标准,规程规范等.来自北京各企,事业单位的参舍代表100余人,会议取得圆满成功.税辘I九(热加I2001年第8期耋丝。
钢结构构件焊接施工工艺和质量控制措施
钢结构构件焊接施工工艺和质量控制措施1) GS-20Mn5N 、Q345B 材料的焊接工艺作为当前大型钢工程中常用的材料之一，GS-20Mn5（N 或V ）近几年得到广泛的应用，相关的建筑铸钢节点技术规程也在制定之中，下面介绍GS-20Mn5及Q345B 间有关的焊接工艺。
2) 铸钢件、Q345B 钢力学性能、化学成份和焊接工艺参数分析GS-20Mn5铸钢组织类型为珠光体，微观组织表现为各向同性；Q345B 钢管微观组织成纤维状，表现为各向异性。
其合金元素含量、力学性能也存在着差异，两者之间焊接容易引起的组织和力学性能的不均匀性、界面组织的不稳定性等。
1、焊接工艺参数分析1.1碳当量的计算作为估算钢材焊接性的重要指标之一， Q345B 的碳当量CE （％）根据国际焊接学会(IIW) 推荐的适应于中高强度的非调质低合金高强度钢公式，计算如下：CE (%)=C+ 6Mn+ 5V Mo Cr ++ + 15Ni Cu +（%）≈0.38~0.39（%）根据日本JIS 标准，计算铸钢GS-20Mn5低碳调质低合金高强度钢的碳当量CE （％）：CE(%)=C+Mn/6+Si/24+Ni/40+Cr/5+Mo/4+V/14(%)≈0.39~0.41%根据经验以及中国焊接学会《焊接手册》中相关工艺资料介绍，可知铸钢GS-20Mn5和Q345B 在焊接时存在一定的淬硬和产生焊接冷裂纹倾向, 故焊接时应采取预热、控制线能量、后热缓冷或消除扩散氢等工艺措施。
1.2预热温度和后热温度Q345B 钢和GS-20Mn5铸钢在焊接冷却过程中，热影响区容易形成淬火组织-马氏体，使近缝区的硬度提高，塑性下降，结果导致焊后出现裂纹，GS-20Mn5铸钢由于壁厚较厚，容易出现根部裂纹；Q345B 钢的焊接裂纹则主要是冷裂纹。
根据AWS D1.1《钢结构焊接规范》的规定，焊接结构用低合金铸钢最低预热温度为150℃，后热温度定为200-220，当操作地点环境温度低于常温时（高于0℃），应提高预热温度15~25℃。
钢结构制作焊接工艺
钢结构制作焊接工艺钢结构制作焊接工艺提要：焊条使用前应进行烘干，酸性焊条可在150～200℃下烘干1～２小时；烘干的焊条应放在温度控制在100℃的保温筒内，随取随用钢结构制作焊接工艺1基本要求：对首次使用的钢材、焊接材料、焊接方法、焊接接头形式必须进行焊接工艺评定试验；其试验数据应作为编制焊接施工工艺的依据。
见图4焊接作业人员应持证上岗，不具备条件者不得施焊。
焊条使用前必须按规定进行烘干，保温，焊工领用后必须存放在保温桶中随用随取。
施焊前，应认真学习焊接工艺，施焊中，严格执行焊接工艺参数。
定位焊接必须由持证合格焊工进行施焊，点焊工艺必须执行焊接工艺中的参数规范，不得随意改变，点焊焊缝长度大于50m，焊角高度不小于6mm。
钢板接料对接焊缝和角焊缝两端必须配置引弧板，其长度:手工弧焊为30～50mm，半自动焊为43～60mm，埋弧自动焊为50～100mm，熔嘴电渣焊为100mm以上。
引焊道引板上的焊缝长度不得小于引弧板长度的2/3,引弧应在焊道外进行，严禁在焊道区以外的母材上打火引弧；其坡口型式与被焊工件相同。
冬雨季施工时严格按照雨季施工技术规程执行，要防止风、雨、雪及因天气变化对焊接质量质量的影响。
焊接引弧收尾采用回焊法，角焊缝拐角处必须连续施焊。
当构件出现汇交焊缝时，焊缝在200mm范围内应予以补强。
以上厚度的钢板焊接，为防止在厚度方向出现层状撕裂，采取以下措施：A施焊前，对母材中心线两侧各2倍板厚区域内进行超声波探伤检查，母材中不得有裂纹、夹层及分层等缺陷存在。
B严格控制焊接顺序，尽可能减少垂直于板面方向的约束。
c根据母材的coq （碳当量）和Pcm（焊接裂纹敏感性指数）值选择正确的预热温度和必要的后热处理措施。
D通过焊接工艺试验制定焊接工艺规程。
型钢梁柱的焊接必须进行焊前预热和焊后热处理。
焊接T形、十字形、角焊接接头，当翼板厚度大于或等于40mm 时，采用抗层状撕裂的Z向钢。
箱型柱接头，当板厚在80mm及以上时，侧板板边火焰切割面宜磨或刨去由热切割产生的硬化层，防止层状撕裂起源于板端表面的硬化组织。
钢结构焊接工艺及制作方法
钢结构焊接⼯艺及制作⽅法钢结构焊接⽣产⼯艺⼀、钢结构加⼯⼯艺的基础知识钢结构焊接制造（即焊接结构⽣产）是从焊接⽣产的准备⼯作开始的，它包括结构的⼯艺性审查、⼯艺⽅案和⼯艺规程设计、⼯艺评定、编制⼯艺⽂件（含定额编制）和质量保证⽂件、定购原材料和辅助材料、外购和⾃⾏设计制造装配－焊接设备和装备；然后从材料⼊库真正开始了焊接结构制造⼯艺过程，包括材料复验⼊库、备料加⼯、装配－焊接、焊后热处理、质量检验、成品验收；其中还穿插返修、涂饰和喷漆；最后合格产品⼊库的全过程。
钢结构焊接⽣产的准备⼯作是钢结构制造⼯艺过程的开始。
它包括了解⽣产任务，审查（重点是⼯艺性审查）与熟悉结构图样，了解产品技术要求，在进⾏⼯艺分析的基础上，制定全部产品的⼯艺流程，进⾏⼯艺评定，编制⼯艺规程及全部⼯艺⽂件、质量保证⽂件，订购⾦属材料和辅助材料，编制⽤⼯计划（以便着⼿进⾏⼈员调整与培训）、能源需⽤计划（包括电⼒、⽔、压缩空⽓等），根据需要定购或⾃⾏设计制造装配－焊接设备和装备，根据⼯艺流程的要求，对⽣产⾯积进⾏调整和建设等。
⽣产的准备⼯作很重要，做得越细致，越完善，未来组织⽣产越顺利，⽣产效率越⾼，质量越好。
材料库的主要任务是材料的保管和发放，它对材料进⾏分类、储存和保管并按规定发放。
材料库主要有两种，⼀是⾦属材料库，主要存放保管钢材；⼆是焊接材料库，主要存放焊丝、焊剂和焊条。
焊接⽣产的备料加⼯⼯艺是在合格的原材料上进⾏的。
⾸先进⾏材料预处理，包括矫正、除锈（如喷丸）、表⾯防护处理（如喷涂导电漆等）、预落料等。
除材料预处理外，备料包括放样、划线（将图样给出的零件尺⼨、形状划在原材料上）、号料（⽤样板来划线）、下料（冲剪与切割）、边缘加⼯、矫正（包括⼆次矫正）、成形加⼯（包括冷热弯曲、冲压）、端⾯加⼯以及号孔、钻（冲）孔等为装配－焊接提供合格零件的过程。
备料⼯序通常以⼯序流⽔形式在备料车间或⼯段、⼯部组织⽣产。
装配－焊接⼯艺充分体现焊接⽣产的特点，它是两个既不相同⼜密不可分的⼯序。