焊接結構件消除內應力退火工藝守則

2022-05-08 03:39:02 字數 2688 閱讀 3989

1 範圍

1.1 本守則適應於碳素(合金)結構鋼製造的電機、電器、機械等產品的焊接結構件的退火。退火可以降低硬度,便於切削加工,還能使鋼的品粒細化,以及消除內應力,並為下一步工序作準備。

1.2 焊接結構件的退火,是因為構件在製造過程中,產生了殘餘內應力。將會使在機械加工後,引起變形,從而對產品的加工尺寸和裝配帶來不利的影響。

在個別情況下的退火,是為了避免焊接後機械強度的降低。必須經過退火,消除其內應力的有:

1.2.1 拼合的和有斷面的焊接結構件,以及不對稱形狀的和尺寸長、剛性小,且受單向機械加工的零件:

1.2.2 在大的動負荷條件下工作的焊接件:

1.2.3 特殊的與工藝要求的構件。

注:一般的須經過退火的焊接零件,均應在圖樣上的技術要求中予以說明。

2 裝置

2.1 320kw方井式電阻爐

2.1.1 爐體及相關的輔助裝置與工具。

2.1.2 控制系統

2.1.3 技術說明書。

2.1.3.1 320kw方井式電阻爐操作說明書。

2.1.3.2 320kw爐溫控制系統操作說明書。

2.1.3.3 中型打點式長圖記錄報警儀使用操作說明書。

3 準備工作

3.1 將準備退火的工件,運至爐旁,並均具有檢查合格證,無合格證者,不得入爐退火。

3.2 檢查工件的外形尺寸,是否年裝爐。

3.3 將退火用的設計資料與工藝檔案準備齊。

3.4 對裝置進行檢查、電氣線路、冷卻水路、爐內狀況、周圍環境。

3.5 裝爐時,墊平工件用的墊塊準備齊全。

4 裝爐要求

4.1 工件下面應予以墊平或垂直。

4.2 工件離爐底、爐壁及工件之間的距離不得小於100㎜。

4.3 工件不能相互疊放。

4.4 工件應選擇熱狀態變形最小的位置放置,如半環之類的結構件,開口不得向上。

4.5 材厚相差懸殊的結構件,不得混合裝爐退火。

5 退火規範

5.1 開爐(蓋蓋)後,慢慢公升溫,2h內,公升溫到400℃以下; 2h後,以每小時100℃的速度,加熱到640℃~660℃,並保持爐內在加熱過程中,各區的溫度差不大於20℃。

5.2 加熱到640℃~660℃,在爐內進行保溫,其溫度時間,由計算決定,以焊接零件最厚的斷面為準,每25㎜為1h,但不得少於4h(即保溫時間,經過計算,不足4h者,應保溫4h)。

其中:a. 帶「號字」產品的機座、支架的保溫時間,要保持到5.5h~6h。

b. 超高強度鋼的焊接結構件的保溫時間,保持到5h~5.5h。

5.3 在關閉的爐中,冷卻到200℃以下時,將退火件從爐中移出,置於靜止的空氣中,冷卻到室溫。

其中:5.2 條中a、b件,在室溫低於20℃時,工件隨爐冷卻200℃以下後,吊開爐蓋,在爐腔內冷卻到室溫,再移出。

6 質量檢查

6.1 對準備進行退火的焊接零件部件,在裝爐前,按照圖紙、工藝檔案等進行質量複查(著重複查:外形尺寸、焊縫表面質量以及易於變形的部位是否已焊牢工藝筋等)。

6.2 按(四章)裝爐要求,對焊接零部件退火的裝爐是否符合要求進行檢查。

6.3 在退火過程中,對本守則第五章規定的退火規定的規範的執行進行檢查。溫度、自動記錄等情況,進行觀察,若中途儀表、儀器等裝置失靈,則要作好記錄。

6.4 焊接零部件退火後,按照圖紙、技術條件、工藝檔案等進行質量檢查。

7 安全技術與裝置維護

安全技術與裝置維護,分別按照技術安全科及機械裝置科的有關規定執行。

幾種常見熱處理概念

1. 正火:將鋼材或鋼件加熱到臨界點ac3或acm以上的適當溫度保持一定時間後在空氣中冷卻,得到珠光體類組織的熱處理工藝。

2. 退火annealing:將亞共析鋼工件加熱至ac3以上20—40度,保溫一段時間後,隨爐緩慢冷卻(或埋在砂中或石灰中冷卻)至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝

3. 固溶熱處理:將合金加熱至高溫單相區恆溫保持,使過剩相充分溶解到固溶體中,然後快速冷卻,以得到過飽和固溶體的熱處理工藝

4. 時效:合金經固溶熱處理或冷塑性形變後,在室溫放置或稍高於室溫保持時,其效能隨時間而變化的現象。

5. 固溶處理:使合金中各種相充分溶解,強化固溶體並提高韌性及抗蝕效能,消除應力與軟化,以便繼續加工成型

6. 時效處理:在強化相析出的溫度加熱並保溫,使強化相沉澱析出,得以硬化,提高強度

7. 淬火:將鋼奧氏體化後以適當的冷卻速度冷卻,使工件在橫截面內全部或一定的範圍內發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝

8. 回火:將經過淬火的工件加熱到臨界點ac1以下的適當溫度保持一定時間,隨後用符合要求的方法冷卻,以獲得所需要的組織和效能的熱處理工藝

9. 鋼的碳氮共滲:碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習慣上碳氮共滲又稱為氰化,目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲(即氣體軟氮化)應用較為廣泛。

中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度,耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主,其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。

10. 調質處理quenching and tempering:一般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。調質處理廣泛應用於各種重要的結構零件,特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。

調質處理後得到回火索氏體組織,它的機械效能均比相同硬度的正火索氏體組織為優。它的硬度取決於高溫回火溫度並與鋼的回火穩定性和工件截面尺寸有關,一般在hb200—350之間。

11. 釺焊:用釺料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。

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