Znaczenie podgrzewania wstępnego przed spawaniem i obróbki cieplnej po spawaniu

Podgrzewanie przed spawaniem
Podgrzewanie wstępne przed spawaniem i obróbka cieplna po spawaniu są bardzo ważne dla zapewnienia jakości spawania. Spawanie ważnych elementów, spawanie stali stopowych i spawanie grubych części wymaga wstępnego podgrzania przed spawaniem. Główne funkcje podgrzewania przed spawaniem są następujące:
(1) podgrzewanie wstępne może spowolnić szybkość chłodzenia po spawaniu, sprzyja ulatnianiu się wodoru dyfuzyjnego w metalu spoiny, aby uniknąć pękania wodorowego. Jednocześnie zmniejsza stopień utwardzenia spoiny i strefy wpływu ciepła, poprawiając odporność na pękanie złączy spawanych.
(2) Podgrzewanie zmniejsza naprężenia spawalnicze. Jednolite lokalne podgrzewanie wstępne lub ogólne podgrzewanie wstępne może zmniejszyć różnicę temperatur pomiędzy spawanym przedmiotem w obszarze spawania (znaną również jako gradient temperatury). Zmniejsza to z jednej strony naprężenia spawalnicze, a z drugiej strony zmniejsza prędkość odkształcenia spawalniczego, co sprzyja uniknięciu pęknięć spawalniczych.
(3) Podgrzewanie może zmniejszyć stopień wiązania konstrukcji spawanej, co jest szczególnie oczywiste w przypadku zmniejszania stopnia wiązania złącza narożnego, wraz ze wzrostem temperatury podgrzewania zmniejsza się częstość występowania pęknięć.
Dobór temperatury podgrzewania wstępnego i temperatury międzywarstwowej nie zależy tylko od składu chemicznego stali i pręta spawalniczego, ale także od sztywności konstrukcji spawanej, metody spawania, temperatury otoczenia itp., które należy określić po uwzględnieniu tych czynników. Ponadto równomierność temperatury podgrzewania w kierunku grubości blachy stalowej oraz równomierność w obszarze spoiny ma istotny wpływ na zmniejszenie naprężeń spawalniczych. Szerokość lokalnego podgrzewania powinna opierać się na ograniczeniach spawanego przedmiotu, ogólnie powinna być trzykrotnością grubości ścianki wokół obszaru spawania i nie powinna być mniejsza niż 150-200 mm. Jeżeli podgrzewanie wstępne nie jest równomierne, nie tylko nie zmniejsza naprężenia spawalniczego, ale wydaje się je zwiększać.

2 obróbka cieplna po spawaniu
Celem obróbki cieplnej po spawaniu jest trzy: eliminacja wodoru, eliminacja naprężeń spawalniczych, poprawa organizacji i ogólnej wydajności spoiny.
Po spawaniu obróbka eliminująca wodór, odnosi się do obróbki cieplnej w niskiej temperaturze, po zakończeniu spawania, spoina nie została jeszcze schłodzona do temperatury poniżej 100 stopni. Ogólne specyfikacje dotyczące ogrzewania do 200 ~ 350 stopni, izolacja 2-6 godzin. Główną rolą odwodornienia po spawaniu jest przyspieszenie ucieczki wodoru w spoinie i strefie wpływu ciepła, ponieważ zapobieganie pęknięciom spawalniczym stali niskostopowej jest niezwykle skuteczne.
W procesie spawania, ze względu na nierównomierność ogrzewania i chłodzenia, a także sam element powodujący ograniczenia lub ograniczenia zewnętrzne, pod koniec prac spawalniczych element zawsze będzie wytwarzał naprężenia spawalnicze. Obecność naprężeń spawalniczych w elemencie zmniejsza rzeczywistą nośność obszaru złącza spawanego, powoduje odkształcenia plastyczne, a w ciężkich przypadkach prowadzi do zniszczenia elementu.
Obróbka cieplna odprężająca polega na tym, aby spawany przedmiot obrabiany był w wysokiej temperaturze, a jego granica plastyczności maleje, aby osiągnąć cel relaksacji naprężeń spawalniczych. Powszechnie stosowane są dwie metody: jedna to odpuszczanie w wysokiej temperaturze, czyli wkładanie całej konstrukcji spawanej do pieca grzewczego, powolne podgrzewanie do określonej temperatury, następnie przetrzymywanie przez pewien czas, a na koniec schładzanie w piecu powietrzu lub w piecu. Dzięki tej metodzie można wyeliminować 80% -90% naprężeń spawalniczych. Inną metodą jest lokalne odpuszczanie w wysokiej temperaturze, to znaczy, że tylko spoina i jej sąsiednie obszary są podgrzewane, a następnie powoli chłodzone, aby zmniejszyć szczyt naprężenia spawalniczego, tak aby rozkład naprężeń był stosunkowo równy, co odgrywa rolę w eliminując cel naprężeń spawalniczych.
W przypadku niektórych materiałów ze stali stopowej po spawaniu złącza spawane będą wyglądać na utwardzone, co spowoduje pogorszenie właściwości mechanicznych materiału. Ponadto ta utwardzona organizacja pod wpływem naprężeń spawalniczych i roli wodoru może prowadzić do zniszczenia złącza. Jeśli po obróbce cieplnej poprawi się organizacja metalurgiczna złącza, poprawiając plastyczność i wytrzymałość złącza spawanego, poprawiając w ten sposób kompleksowe właściwości mechaniczne złącza spawanego.