焊件的预热、消氢及焊后热处理

金属在焊接过程中的热加工方法之一。尤其对普通低钢厚板和高碳含量焊板，由于焊接热循环对金属材料的局部受热作用，使其内部组织发生各种变化，直接影响焊接接头的力学性能。此外，由于冶金条件的改变以及不同的加热、冷却速度都会导致焊缝与热影响区组织不均匀，从而对焊接接头的力学性能产生间接而直接的影响。这样，就有必要在焊前、焊过程中段焊后，对部分或所有焊件，采取加热、保温、控制冷却速度等措施，以改变或改善其力学性能。

1、焊前预热

含碳高的碳素钢和第合金高强钢，由于焊接时或焊后冷却速度过大，会产生淬硬组织，造成冷裂纹。

焊接前预热的目的是减缓焊接接头的冷却速度，适当延长800℃~500℃之间的冷却时间（预热温度越高，冷却时间越长），以减少或避免淬硬组织的产生，降低焊接应力，有利于氢气逸出，防止冷裂纹发生。

2、消氢处理

消氢法主要应用于高强级低合金钢及大厚度焊接结构。因为氢气在钢中的溶解程度随钢温度的降低而迅速降低，如果焊后很快冷却到100℃以下，则氢气来不及从焊缝中逸出，因此在经过一段时间（几小时、几天甚至更长时间）之后，氢气在热影响区（或焊缝金属）中的扩散会产生很大的压力，从而造成了延迟裂纹。氢处理是为了避免延迟裂纹。

消氢处理又称后热。通常后热值在250-350℃之间，一般情况下，保温时间取决于焊件的厚度，一般为1-3h。对部分低合金高强钢厚壁容器，采用后热300-350℃，保温1h即可完全避免延迟裂纹，可将预热温度降低50℃。

同时，要像预热一样，在坡口两侧保持75-100毫米的局部后热温度。调质钢应防止局部超过回火温度。

3、焊后热处理

通过对固体金属进行热、热、冷处理，改善其内部组织，达到理想性能的热处理工艺。焊后热处理是为了提高焊接接头的组织性能，或者为了消除残余应力而进行的热处理。常用的焊后热处理包括消除应力退火、正火、正火加回火、调质处理等。焊接后热处理的主要作用是降低残余应力，增加组织稳定性，软化硬化区域，促进氢逸出，提高耐应力腐蚀性，提高接头的塑性、韧性和高温力学性能。因为消除应力是焊后热处理的最主要作用，所以通常将消除应力退火称为焊后热处理。

焊接后热处理一般只有在特殊情况下需要重要产品。对于一些焊接产品，焊后残余应力较小或者需要保留部分残余应力（如多层容器包裹层板的焊缝后残余应力），则无需进行焊后热处理。无淬硬性组织，但仍具有一定的塑性与韧性，在使用中无不良影响，且无需进行焊后热处理。

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