焊接预热基础知识

作者: panxinzjg 分类: 焊接,生涯 发布时间: 2018-10-11 15:51

在焊接作业前,将母材整体或者焊接接头周边区域加热到某一个特定的温度(预热温度),就称为预热。这种加热可以持续整个焊接过程,但一般而言,焊接本身产生的热量足以维持热量来替代加热,因此在焊接过程中就不需要额外的热源了。和预热温度相对应的一个概念叫做“层间温度”,就是指每相邻两道次之间母材的温度,层间温度不得低于预热温度,所以也可以理解为层间温度即下一道次焊接的预热温度。
预热能够带来很多好处,但是,如果不能够正确理解并合理运用可能只会带来浪费财力的弊端,甚至可能影响整个焊接结构的完整性。

为什么要预热?(WHY
这里有四个预热的主要原因:
1)降低母材及焊缝的冷速,获得韧性较高的微观结构,更有利于抵御裂纹;
2)冷速的降低更有利于焊缝中扩散氢的逸出,降低冷裂纹产生的风险;
3)降低母材与焊缝之间的收缩应力,尤其是在拘束度较高的焊接结构中;
4)降低装配时的脆断温度。
另外,预热还有利于确保接头力学性能,如焊缝金属的冲击韧性。其实以上都是废话,预热在实际应用中最重要的一个作用莫过于预防冷裂纹,而冷裂纹是敏感组织、残余扩散氢、拘束应力这三方面相互作用的后果,因此预防冷裂纹也就回到上述废话中,也就是预热的原因。

什么时候需要预热?(WHEN)
参考以下几点来决定是否需要预热:
1)标准是否要求?标准即强制,让你预热就乖乖预热;
2)截面厚度。一般来讲,25mm以下厚度的低碳钢不需要预热;
3)母材化学成分;
4)拘束度大小;
5)作业环境温度;
6)填充金属扩散氢含量;
7)前期裂纹。

需要多高的预热温度?(WHAT
简言之,有标准对标准,有经验靠经验,没焊过的材料怎么办?可以参考各路神仙对预热温度的预测,网上有很多类似的学术论文,这里推荐个标准中提到的一种预测办法。
此标准为EN 1011-2,附录C.3 Method B for the avoidance of hydrogen cracking in non-alloyed, fine grained and low alloy steels,步骤说明很详细,可以照着一步一步计算,也可以戳>>这里<<进行在线计算。这个计算器在某些条件下预热温度可能会离谱,这里还有一个比较接近实际的,也推荐使用>>这个<<。

如何进行预热?(HOW
预热办法不用多说了吧?不管你用炉子,还是电加热器,还是火焰,你高兴就好。

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