焊接后热处理的看法

关于焊后热处理的看法

焊后热处理(这里不讨论不锈钢的稳定化处理),主要目的是消除残余应力和改善焊接接头的组织。

以消除残余应力为目的的焊后热处理

主要用于以下几个场合：

1）防止脆性断裂失效

脆性断裂与材料、厚度、温度关系密切。

厚度达到一定值时，需要进行。由于薄材受载时，较接近平面应力状态，容易产生塑性变形，而厚材在受载时接近平面应变状态，不容易产生塑性变形，焊后热处理能够降低焊接残余应力, 从而降低发生脆性断裂的可能性。

由于焊后热处理对防脆断性能有所改善, ASMEⅧ除规定当材料超过某一厚度都要求进行焊后热处理外, 还规定当MDMT低于—50℉时, 都要进行焊后热处理。

2）残余应力会引起腐蚀时

有应力腐蚀要求时，必须进行消除应力处理。

以改善焊接接头组织为主要目的的焊后热处理

改善接头组织为主要目的的焊后热处理温度同时也消除了焊接残余应力。

当材料的淬硬倾向大时，在焊接的冷却速度下，会产生马氏体/贝氏体组织，必须进行回火处理，因此焊后热处理有时称“焊后消除应力热处理”，有时称“焊后回火处理”，当然没有淬硬组织时，就不存在回火。

当Cr含量大于3%时（有的认为是2%，这主要与含C量有关），材料有空淬倾向，即空冷就会产生淬硬组织。

凡是Cr-Mo钢就要求热处理是没有必要的,Cr含量很低时, 淬硬倾向小,大于一定厚度必须进行热处理,具体厚度可以依据有关标准.

需要澄清的几个概念：

硬度与残余应力没有关系，因此用硬度检测消除残余应力没有根据；但硬度与组织有关。现场消除应力热处理后，Cr5Mo的硬度往往达不到要求，就是消除应力没做好，而其他的焊后即使不进行热处理硬度也大部分能达到要求（这里主要指石化装置的常用Cr-Mo钢）

焊后热处理，与防止焊接冷裂纹（延迟裂纹）关系不大。冷裂纹有三要素：拉应力、淬硬组织、扩散氢，缺一则不会产生延迟裂纹，因此只要预热、后热来消除扩散氢、减少淬硬组织就可以防止冷裂纹。焊接后现场往往不能及时热处理，而冷裂纹在室温时最容易产生，一般24或48小时就已经产生（当然也可能会更长时间），因此产生冷裂纹应该是热处理之前就产生了。很少有资料将焊后热处理作为防止冷裂纹的措施。

但对于合金含量高，淬硬倾向大的钢（主要是铸铁、硬质合金，Cr9Mo）即使采用预热仍然形成大量高硬度马氏体，此时即使没有氢的参与，也会产生冷裂纹，但不具有延迟性，与氢无关，冷却至50度℃，就会产生，这种情况不能等冷却到室温在进行热处理，要在100℃以上就进行热处理。