Новостной центр
Предварительный нагрев перед сваркой – метод предотвращения сварочных трещин
Предварительный нагрев перед сваркой – метод предотвращения сварочных трещин
Предварительный нагрев перед сваркой — это процесс соответствующего нагрева локальных и общих частей заготовки перед сваркой. Его цель – снизить скорость охлаждения сварного соединения, избежать образования закаленных структур, минимизировать сварочные напряжения и деформации. Это эффективный метод предотвращения сварочных трещин.
Методы предварительного нагрева в основном включают нагрев пламенем, нагрев в печи и нагрев в дальнем инфракрасном диапазоне. Во время предварительного нагрева следует использовать поверхностно-контактные датчики температуры для измерения температуры в диапазоне от 30 до 50 мм с обеих сторон зоны сварки.
Сварка – один из методов термической обработки металлов. Особенно при сварке обычной низколегированной конструкционной стали, толстых листов с повышенным содержанием углерода местный металл претерпевает различные изменения структуры из-за влияния сварочного теплового цикла высокотемпературного нагрева и охлаждения, непосредственно влияющего на механические свойства свариваемого соединения. соединение. Кроме того, из-за металлургических условий сварки и влияния различных скоростей нагрева и охлаждения неравномерность сварного шва и структуры околошовных зон будет косвенно и непосредственно влиять на механические свойства сварного соединения.
Следовательно, во время предварительной сварки, сварочных процессов и послесварки важно изменять или улучшать механические свойства сварного соединения путем локального или полного нагрева, изоляции и контроля скорости охлаждения заготовки.
Функции предварительного нагрева перед сваркой:
1) Предварительный подогрев является эффективной мерой предотвращения холодных трещин, горячих трещин, образования упрочненных структур в зоне термического влияния. При сварке высокоуглеродистых, низколегированных, жаропрочных сталей и деталей с высокой жесткостью из обычной низкоуглеродистой стали быстрое охлаждение сварного шва легко может привести к образованию закаленных структур в сварном шве и сварном шве. зону термического влияния, что приводит к образованию трещин. Поэтому необходим предварительный нагрев заготовки. Предварительный нагрев замедляет скорость охлаждения, предотвращая появление трещин в сварном шве.
2) При сварке сварных соединений больших размеров быстрый нагрев и охлаждение могут вызвать усадочные напряжения в области соединения, приводящие к образованию трещин. Предварительный нагрев области соединения перед сваркой может уменьшить напряжение усадки и предотвратить образование трещин.
3) При сварке в низкотемпературных зонах предварительный подогрев необходим для предотвращения образования трещин, даже если толщина низкоуглеродистой стали превышает 20мм.
4) Предварительный нагрев также может устранить такие факторы, как масляные пятна и влага, которые влияют на качество сварного шва и способствуют выходу водорода из сварного шва, тем самым предотвращая появление таких дефектов, как поры и трещины.
Методы предварительного нагрева перед сваркой:
Существует множество методов предварительного нагрева, таких как нагрев пламенем, среднечастотный индукционный нагрев, нагрев в дальнем инфракрасном диапазоне и нагрев в печи. В зависимости от диапазона нагрева следует выбирать различные методы предварительного нагрева. В настоящее время широко используются обогреватели дальнего инфракрасного диапазона из-за их превосходного нагревательного эффекта и большого диапазона нагрева. Как правило, при предварительном нагреве деталей ширина нагрева на каждой стороне сварного соединения не должна быть менее пятикратной толщины пластины, а с обеих сторон канавки должна поддерживаться равномерная зона нагрева от 75 до 100 мм.
Определение температуры предварительного нагрева перед сваркой:
Предварительный нагрев обычно включает нагрев стали в диапазоне от 75 до 100 мм с обеих сторон канавки до необходимой температуры предварительного нагрева. Это можно сделать с помощью пламенного нагрева, среднечастотного индукционного нагрева, инфракрасного нагрева и т. д. Температура предварительного нагрева низкоуглеродистой стали и обычной низколегированной стали составляет от 100 до 200°С. При определении температуры предварительного нагрева следует учитывать следующие моменты:
1) Свариваемость заготовки в основном определяется содержанием углерода и легирующих элементов.
2) Толщина заготовки, тип сварного соединения и степень структурного ограничения.
3) Содержание водорода в сварочном материале.
4) Температура окружающей среды.
Температуру предварительного нагрева для обычно используемых сталей можно найти в NB/T 47015-2011 «Технические условия сварки сосудов под давлением».
Меры предосторожности при предварительном нагреве перед сваркой:
1) Для стальных пластин с плохой свариваемостью и большой толщиной, как правило, когда соединение сильно ограничено и используются обычные сварочные материалы с низким содержанием водорода, перед сваркой необходим предварительный нагрев.
2) Для материалов с высокой теплопроводностью (таких как медь, алюминий и их сплавы) перед сваркой необходим предварительный подогрев для обеспечения сплавления металла шва с основным металлом.
3) Для углеродистых конструкционных сталей и низколегированных конструкционных сталей с хорошей свариваемостью, если толщина листа небольшая, ограничение не является значительным и используются сварочные материалы с низким содержанием водорода, предварительный подогрев обычно не требуется.
Стоит отметить, что предварительный подогрев перед сваркой увеличивает энергозатраты и ухудшает условия сварки. Поэтому, по возможности, следует применять сварку без предварительного подогрева или с низкотемпературным предварительным подогревом.
