淺談重慶管件焊接后熱的作用
重慶管件焊接后熱是指焊接坡口(一側(cè)或兩側(cè))填滿后,立即對焊接區(qū)域加熱或保溫冷卻的工藝措施。
后熱的主要作用是降低焊縫結(jié)晶后接頭的冷卻速度,有利于焊縫金屬中擴(kuò)散氫的逸出,所以又稱消氫處理。它是防止高強(qiáng)鋼重慶管件出現(xiàn)延遲裂紋(冷裂紋)的有效措施。
對于需要限制預(yù)熱、層間溫度的高強(qiáng)鋼或Cr-Mo鋼重慶管件,采用預(yù)熱+后熱的工藝,不僅防裂(冷裂紋,再熱裂紋)效果顯著,而且能夠減小焊接殘余應(yīng)力。
后熱與預(yù)熱配合,就可以適當(dāng)降低預(yù)熱溫度,改善焊工的工作條件,有利于保證重慶管件焊接質(zhì)量。
確定包括后熱溫度、保溫時(shí)間等內(nèi)容的“后熱規(guī)范”,需要考慮重慶管件的成分、強(qiáng)度及結(jié)構(gòu)剛性等。實(shí)踐表明:
1)對于強(qiáng)度較低的碳錳鋼,如16MnR重慶管件(大致相當(dāng)于如今的Q345R),若采取后熱,可選擇150~200℃;
2)而對于18MnMoNb鋼(大致相當(dāng)于如今GB150.2壓力容器用鋼強(qiáng)度級別最高的18MnMoNbR),防止冷裂紋需要180℃以上的預(yù)熱,防止再熱裂紋需要220℃預(yù)熱,若采用180℃預(yù)熱+180℃x2h后熱,就不會出現(xiàn)再熱裂紋(類似于焊后熱處理PWHT中可能出現(xiàn))。
但后熱溫度并非越高越好,對于一些重慶管件,后熱溫度太高會引起脆化。
例如,對于低合金高強(qiáng)度調(diào)質(zhì)鋼14MnNoNbB(早期還有文獻(xiàn)報(bào)道用于壓力容器,但后來就沒了,GB150.2沒有納入)。采用200℃預(yù)熱可以避免冷裂紋,而防止再熱裂紋需要預(yù)熱到270℃。若采取200℃預(yù)熱+250℃x2h的后熱就可以避免再熱裂紋。
350~500℃是14MnNoNbB的脆性區(qū),塑性開始下降,若在此溫度區(qū)間對重慶管件進(jìn)行后熱會出現(xiàn)再熱裂紋,所以其后熱溫度一般不超過270℃。