長時(shí)間焊后熱處理對結(jié)構(gòu)鋼焊件性能的影響

1、長時(shí)間焊后熱處理對結(jié)構(gòu)鋼焊件性能的影響 P ． J． Ko nk ol生瘟弼： 力學(xué)性能 焊件 結(jié)構(gòu)鋼 焊后處理 熱處理內(nèi)窖舞纂 對七種具有 代裘 性的礁錒和= l l 妄 臺盤高強(qiáng)鋼進(jìn)行手工宅瓠 焊和埋弧捍{ 寰 驗(yàn)，以研究 長 時(shí) 間熱處 理 對母 村 、 焊縫 金屬 和 燕 夥 響醫(yī)的 強(qiáng) 度及 韌性 的 影 響。 ‘。各種 法規(guī)常要 求根據(jù) 焊 縫的厚度和類型 ，對諸如壓 力容器 ，棱電站 支 撐和海上平臺等焊 接 結(jié)構(gòu) 進(jìn) 行

2、 焊 后 熱 處 理 (P W HT )。在 某 些 情況下，一個構(gòu)件在 生產(chǎn) 過程 中可能要進(jìn)行幾 次P WHT，而且保 溫 時(shí)問 總共可選 l O O 小時(shí) 左 右 。在某些場 合下 ，P W HT 會降 低母 材，熱影 響 醫(yī)或 焊縫金 屬的強(qiáng)度和韌 硅，而且可能使 焊 件的機(jī)械 性能在P w HT 后 不能滿足客戶或 法規(guī) 的 要 求 ?！癁?幫助用戶選擇 錒種和 編制P WF I T T _ 藝，分別 對七種 具有代表性 的碳

3、錒和低合金 高強(qiáng)鋼 進(jìn) 行了手工 電弧焊 和埋弧焊試驗(yàn) ，熱輸 入量分 損傷會 導(dǎo)致快 速蠕變 ，使系統(tǒng) 呈不合格 狀態(tài)，并使集 箱彎 曲 。由熱 疲勢引起 的內(nèi)部 晶 界 裂 紋 ，可 從集 箱內(nèi)表延 伸 ( 從孔 邊朝徑 向延伸) 。大部分 損傷都 向熱振 蕩和熱循環(huán) 工作條件 下的 集籍?dāng)U展 。在 許多研 究中都 得出裂紋 由內(nèi)部 向 外 側(cè)擴(kuò)展 的規(guī) 律。 ／過熱器 集箱 ( 盤 ／ 2 c r - 1 ／ 2Mo 一 1 ，

4、4 V 鋼 ) 管 接 頭 (1 Cr · 1 ／ 2 M o 錒 ) 經(jīng) 過 三 萬 小 時(shí) 運(yùn) 行 后 ，就 出現(xiàn)疲 勞斷裂 ，即管接頭 角焊縫熱影 響區(qū)的 嗣 向裂紋 。因管接頭 ( 每個管接 頭之 間的溫差 為8 O ℃ ) 之 闖溫 度不同 ，而 出現(xiàn)的交變應(yīng)力是 產(chǎn) 生裂 紋的原 因。在 冷態(tài)和低工作 負(fù)荷條件下 就 出現(xiàn) 應(yīng)力 。靠近集 箱的蛇形 管剛性 連接促使 撕傷產(chǎn) 生。作者認(rèn) 為，提高管接頭 的柔韌性，并

5、控制沿 集籍長度上 的溫度，是可以解 決這一 問題 的 。由細(xì) 晶粒結(jié)構(gòu) 錒制 成的 設(shè)備，在低于蠕變 溫度 下工作時(shí) ，其部 件焊 接接頭的損 傷相對較 少。很 多情 況下，損 傷都是在 運(yùn)行 中產(chǎn) 生的，并常常起 源于焊接 缺 陷。在 ％ V B 3 ~錒 ( 1 7 MnMo V6 4) 管道對 接接頭中 ，由于管道位移和 彎 峨應(yīng)力的影 響，使焊縫金屬產(chǎn) 生周 向裂紋。該 薯 ： 遘的特點(diǎn)是外徑和 壁厚的 比值很大 ，抵抗 力

6、矩 的能力很小 。Ws t E 4 2 0 鋼給水 窯器的 焊縫，在 運(yùn)行 中，周 向裂紋 從焊縫 內(nèi)面 向熱 影響 區(qū)擴(kuò) 展 ，有時(shí)也 向母材延 伸。裂紋 的擴(kuò)展 發(fā)生 在有 較高 ( 3 0 0 HV ) 硬 度的金屬 中，由于氫致應(yīng) 力 的作用 ，腐 蝕深 入焊接接 頭 ，這可能 是造成 損 傷的原 因。在對 細(xì) 晶粒結(jié) 構(gòu)錒的焊接接 頭損傷 進(jìn)行分 析之后 ，作者認(rèn)為 ，通過加工 出高質(zhì)量 的焊接接頭，并嚴(yán)格遵守運(yùn)行規(guī)程是可以提

7、高 焊 接接 頭可靠性的 。結(jié) 論 】 ． 管子對接 接頭不 會降 低管道和 汽 管的 可 靠 性 。2 ． 異型部件及蠕 變條件下工作的異 型部 件 管子 的焊 接接頭 最容 易損傷 。焊縫金屬 熱 影 響區(qū)的粗 晶粒區(qū)、母材與熱 影響區(qū)之 間的區(qū) 段 可能出現(xiàn)斷裂 。運(yùn) 行 中斷裂是 由于受外部 負(fù)荷 的作用 、不 臺格的焊 接接頭結(jié) 構(gòu)及受 制 熱 膨 脹 ，造 成應(yīng)力松馳而引起 的。焊縫裂坑 ， - 冷 裂 紋 、氣 孔和薦

8、熱l 中出現(xiàn) 的礅裂紋等 焊接缺 陷，是 運(yùn)行 中產(chǎn)生裂紋的裂源 。黃 有全 譯 自 《 國外動 力業(yè) ’1 9 8 8(2)4 3 — 4 5 ．李明華 校 4 3維普資訊 http://www.cqvip.com ‘‘●鋼板 的機(jī) 械 性健 寰 5抗 拉 性 能 C VN2 D f鋼 號 屈 服 強(qiáng)度 抗 拉 延 伸 斷面 收 一 1 b 轉(zhuǎn) 變福如 MP aJ M 靛 P e· 率縮 率度℃A3 B2 6

9、84 9 刊3 4 ． 87 D ． 8—1 5A j8 7C h s sI3 8 15 4 8} 3 1 ． 66 6 ． 4— 6 0A 6 1 24 0 55 8 93 D． 77 D ． B一 7 35 a 8Gr ~ a t eA 4 暫 6 3 42 8 。 16 7 ． 3—5 1A5 7 2Gr a de5 0D l6 D 5哺 ． g6 e ． 0—1A6 3 3Gt a d eC 4 O 15 e 13 l 。

10、 67 D ． 8一B OA 6 3 3G r a deE 4 8 64 62 8． 86 9 ． 2—7 日規(guī) 程 。2 ．實(shí)驗(yàn)工作 1)焊 接 對于每 一鋼種和焊 接工藝 ，怍了6 組9 “ x6 1 0 r am‘ 的 試樣 。焊接方 向垂直于軋制方 向。為保證cN試樣 的缺 口整 個 在HA Z 中，采 用 了特定的坡 口形式 ，逸 使HA z 垂直 或 近 似 垂 直于鋼板表 面 對 于S MA W ，采用K 型坡 口，

11、對 于S A W ，采用2 O 。 的單邊V 型 坡 口( 見 圖1 ) 。對 于每一種 錒，均選用 具有代表 性的 焊 接 材 料 ，對于個別 錒種是 任 意 選 擇 的 ( 表4) oS MAW的熱鬟 八為1k瑚 事坶緙 l 8 道，S AW盼 熱轆^ 為 口． 啦t鞠 捧 一 § 道 。坶詹 切成小塊，共串-W v ． ~ f c a , wm r ．手工電弧捍 揮 接 工 藝 { 亡 總 寰 4鋼 魯 焊接方法

12、 焊接材料 肫量輸八 k J ／ r am 焊遭效 目預(yù)熱及層間溫度 S M ^W E7 O l 81 ． 3 41 5^3 6l o t 1 7 6S AW F7 2 一 EM1 2 K 2 ． 9 27S M AW E8 0 1 8 一 C31 ． 3 41 5 ~ 1 8A 5 3 7Cl a ~ sI10 ／ 1 7 6S AW F9 6 一 E F2 一 F22． 9 28S MAW E8 0 1 8 一

13、 C S1 ． 3 41 3 ^ ， 1 7A6 1 26 5 ／ Z 7 C ,SA W F7 2一 E A 3一 A 32． 9 29SM AW E8 O 1 8 一 C21 ． 3 41 8 ^OA5 8 8G r a d eAl O ／ 1 7 6S AW F2 一 EW— W 2 ． 9 29SM AW ET 0 1 81 ． 3 41 3 ～ 1 9A5 7 2G f a d e5 0l O ／ 1 7

14、6S AW F 7 O — EA22． 9 20S M AW E8 0 1 8 一 C313 41 l ～2 OA6 3 3G t a d eC1 0 ／ 1 7 6S AW F 8 4 一 EF 2 一 F22 ． 9 29SM AW E8 0 1 8 - C11 ． 3 41 5 ～2 3A6 3 3G r a d eE6 5 ／ ~ 7 6S AW F 8 X — E Ni 42。 9 29· 由鋼廠袁A