焊管的使用性能是由管體和焊縫兩部分金屬的性能綜合評定的,任何一方的弱項將決定焊管的使用性能。焊管在焊接過程中,由于焊接高溫的作用,使焊縫和熱影響區(qū)金屬組織發(fā)生變化和晶粒粗化、同時還存在很大的內(nèi)應(yīng)力。綜合這些變化的結(jié)果,使焊縫區(qū)金屬的性能與母材(管體)產(chǎn)生很大的差別。而且,焊縫金屬的綜合性能明顯低于管體。為此,必須采用高頻感應(yīng)加熱爐對焊縫進行熱處理來消除差別,使其成為綜合性能一致的"無縫焊管”。
(1)消除焊接產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力 因焊接在焊縫兩側(cè)形成的熱影響區(qū),與焊縫和管體形成三個組織、晶粒大小、應(yīng)力分布完全不同的區(qū)域。由于焊縫、熱影響區(qū)、管體的加熱溫度和冷卻速度不同,其內(nèi)部存在的內(nèi)應(yīng)力不同,焊縫中內(nèi)應(yīng)力較大,熱影響區(qū)次之,管體內(nèi)小。當內(nèi)應(yīng)力超過屈服極限時,會使金屬產(chǎn)生塑性變形,引起焊管彎曲;內(nèi)應(yīng)力超過強度極限時,會使金屬發(fā)生晶界裂紋,裂紋擴展后會使焊縫產(chǎn)生裂紋。而焊縫區(qū)金屬晶粒粗大,屈服強度和抗拉強度低,容易產(chǎn)生裂紋,其次是熱影響區(qū)與管體相比也容易產(chǎn)生裂紋。因此,為了提高焊縫的綜合性能必須通過熱處理來消除焊接內(nèi)應(yīng)力。通常使用正火或高溫退火處理方法消除焊縫內(nèi)應(yīng)力。
(2)改善焊縫和熱影響區(qū)金屬的組織結(jié)構(gòu) 制管用鋼帶多為熱軋控冷正火處理,具有細小的鐵素體+珠光體組織;部分微合金化高強度鋼帶為細小針狀鐵素體組織。作為焊管用管線鋼的化學(xué)成分,在焊接高溫作用下,給焊縫金屬帶來兩種不良的的后果,其一是金屬的晶粒粗化,導(dǎo)致屈服強度下降和金屬脆化;其二,由于焊后冷卻速度快慢不均,焊縫區(qū)冷速慢,鐵素體和珠光體組織粗大,熱影響區(qū)冷速較快,除鐵素體和珠光體外,還出現(xiàn)粗大的馬氏體和殘余奧氏體。綜合上述情況,由于晶粒粗化和金屬顯微組織的變化使焊縫金屬脆化,并且與管體金屬的組織和性能產(chǎn)生很大的差別。因此,必須通過焊縫熱處理來達到細化晶粒和改變恢復(fù)金相組織,減少與管體的差別。
(3)提高焊管的綜合力學(xué)性能 焊縫熱處理的高目標是使焊縫的冶金質(zhì)量完全達到母材的水平,實現(xiàn)“無縫焊管”。單獨對焊縫進行正火處理無法達到上述目標,必須采用高頻感應(yīng)加熱爐對焊縫進行感應(yīng)加熱淬火+回火處理,才能使焊縫的綜合力學(xué)性能達到甚至超過母材,實現(xiàn)“無縫焊管”的目標。
看了上面的講述,相信您已經(jīng)了解了焊縫感應(yīng)加熱的重要性。如果您想了解焊縫感應(yīng)加熱的熱處理工藝,您可以看看熱處理方面的書籍,當然,您也可以仔細我們的技術(shù)人員
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