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焊后消除應力處理:
1、整體熱處理:消除應力的程度主要決定于材質(zhì)的成分、組織、加熱溫度和保溫時(shí)間。低碳鋼及部分低合金鋼焊接構件在650度,保溫20~40h,可基本消除全部殘余應力。 另外還有爆炸消除應力。
2、局部熱處理:大型焊接結構,受加熱爐的限制或要求不高時(shí)采用這種方法??刹捎没鹧?、紅外、電阻、感應等加熱方式,應保持均勻加熱并具有一定的加熱寬度。低合金高強鋼,一般在焊縫兩側各100~200mm。
3、機械拉伸、水壓試驗、溫差拉伸、振動(dòng)法等這幾種方法只能消除20~50%的殘余應力,前兩種方法在生產(chǎn)上廣泛應用。
焊接后進(jìn)行去應力處理,有自然時(shí)效處理(時(shí)間長(cháng),去應力不徹底,)、震動(dòng)時(shí)效(效率高,費用低,只能去除焊接應力的70%左右)人工加熱時(shí)效( 時(shí)間短費用較高,能100%去除焊接應力,同時(shí)能進(jìn)行去氫處理)。
采用大型燃油退火爐,進(jìn)行焊后退火處理。采用多點(diǎn)加熱、多點(diǎn)溫度控制方式 ,溫控采用熱電偶自動(dòng)控制儀表控制加熱,使爐內各部溫度均勻的控制在退火溫度,保證工件的退火,同時(shí)能去除焊接過(guò)程中滲入焊縫中的H原子,消除了焊接件的氫脆。
在冷熱加工過(guò)程中,產(chǎn)生殘余應力,高者在屈服極限附近。構件中的殘余應力大多數表現出很大的有害作用;如降低構件的實(shí)際強度,降低疲勞極限,造成應力腐蝕和脆性斷裂。并且由于殘余應力的松弛,使零件產(chǎn)生翹曲,大大的影響了構件的尺寸精度。因此降低構件的殘余應力,是十分必要的。
傳統的時(shí)效方法有:熱時(shí)效、振動(dòng)時(shí)效、自然時(shí)效、靜態(tài)過(guò)載時(shí)效、熱沖擊時(shí)效等。后兩種方法應用較少,這里不作介紹。
自然時(shí)效(NSR)是將工件長(cháng)時(shí)間露天放置(一般長(cháng)達六個(gè)月至一年左右),利用環(huán)境溫度的季節性變化和時(shí)間效應使殘余應力釋放,在溫度應力形成的過(guò)載下,促使殘余應力發(fā)生松弛而使尺寸精度獲得穩定。由于周期太長(cháng)和占地面積大,僅適應長(cháng)期單一品種的批量生產(chǎn)和效果不理想,目前應用的較少。
熱時(shí)效(TSR)是將構件由室溫(或不高于150℃)緩慢、均勻加熱至550℃左右,保溫4~8小時(shí),再?lài)栏窨刂平禍厮俣戎?/span>150℃以下出爐,達到消除殘余應力的目的,可以保證加工精度和防止裂紋產(chǎn)生。
振動(dòng)時(shí)效(VSR)又稱(chēng)振動(dòng)消除應力法,是將工件(包括鑄件、鍛件、焊接構件等)在其固有頻率下進(jìn)行數分鐘至數十分鐘的振動(dòng)處理,以振動(dòng)的形式給工件施加附加應力,當附加應力與殘余應力疊加后,達到或超過(guò)材料的屈服極限時(shí),工件發(fā)生微觀(guān)或宏觀(guān)塑性變形,從而降低和均化工件內的殘余應力,使尺寸精度獲得穩定的一種方法。這種工藝具有耗能少、時(shí)間短、效果顯著(zhù)等特點(diǎn)。近年來(lái)在國內外都得到迅速發(fā)展和廣泛應用。振動(dòng)時(shí)效藝具有耗能少、時(shí)間短、效果顯著(zhù)等特點(diǎn)。與熱時(shí)效相比,它無(wú)需龐大的時(shí)效爐,可節省占地面積與昂貴的設備投資。
因此,目前對長(cháng)達幾米至幾十米和橋梁、船舶、化工器械的大型焊接件和重達幾噸至幾十噸的超重型鑄件或加工精度要求較高的工件,較多地采用了振動(dòng)時(shí)效。 生產(chǎn)周期短。自然時(shí)效需經(jīng)幾個(gè)月的長(cháng)期放置,熱時(shí)效亦需經(jīng)數十小時(shí)的周期方能完成,而振動(dòng)時(shí)效一般只需振動(dòng)數十分鐘即可完成。 使用方便。振動(dòng)設備體積小、重量輕、便于攜帶。由于振動(dòng)處理不受場(chǎng)地限制,振動(dòng)裝置又可攜帶至現場(chǎng),所以這種工藝與熱時(shí)效相比,使用簡(jiǎn)便,適應性較強。 節約能源,降低成本。在工件共振頻率下進(jìn)行時(shí)效處理,耗能極少,能源消耗僅為熱時(shí)效的3~5%,成本僅為熱時(shí)效的8~10%。 其他。振動(dòng)時(shí)效操作簡(jiǎn)便,易于機械化自動(dòng)化??杀苊饨饘倭慵跓釙r(shí)效過(guò)程中產(chǎn)生的翹曲變形、氧化、脫碳及硬度降低等缺陷。是目前能進(jìn)行二次時(shí)效的方法,但消除應力率只能達到80%。
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