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开口式感应加热焊缝热处理的目的
焊管的使用性能是由管体和焊缝两部分金属的性能综合评定的,任何一方的*弱项将决定焊管的使用性能。焊管在焊接过程中,由于焊接高温的作用,使焊缝和热影响区金属组织发生变化和 晶粒粗化、同时还存在很大的内应力。综合这些变化的结果,使焊缝区金属的性能与母材(管体)产生很大的差别。而且,焊缝金属的综合性能明显低于管体。为此,必须通过焊缝热处理来消除差别,使其成为综合性能一致的“无缝焊管”。
(1)开口式感应加热消除焊接产生的内应力
因焊接在焊缝两侧形成的热影响 区,与焊缝和管体形成三个组织、晶粒大小、应力分布完全不同的 区域。由于焊缝、热影响区、管体的加热温度和冷却速度不同,其 内部存在的内应力不同,焊缝中内应力*大,热影响区次之,管体内*小。当内虚力超过屈服极限时,会使金属产生塑性变形,引起焊管弯曲;内应力超过强度极限时,会使金属发生晶界裂纹,裂纹扩展后会使焊缝产生裂纹。而焊缝区金属晶粒粗大,屈服强度和抗拉强度*低,*容易产生裂纹,其次是热影响区与管体相 也容易产生裂纹。因此,为了提高焊缝的综合性能必须通过热处理来消除焊接内应力。通常使用正火或高温退火处理方法消除焊缝内应力。
(2)开口式感应加热改善焊缝和热影响区金属的组织结构
制管用钢带多为热 轧控冷正火处理,具有细小的铁素体十珠光体组织;部分微合金化 高强度钢带为细小针状铁素体组织。作为焊管用管线钢的化学成分,在焊接高温作用下,给焊缝金属带来两种不良的后果,其一是金属的晶粒粗化,导致屈服强度下降和金属脆化;其二,由于焊后冷却速度快慢不均,焊缝区冷速慢,铁素体和珠光体组织粗大,热影响区冷速较快,除铁素体和珠光体外,还出现粗大 的马氏体和残余奥氏体。综合上述情况,由于晶粒粗化和金属显微 组织的变化使焊缝金属脆化,并且与管体金属的组织和性能产生很大的差别。因此,必须通过焊缝热处理来达到细化晶粒和改变恢复金相组织,减少与管体的差别。
(3)开口式感应加热提高焊管的综合力学性钝焊缝热处理的*高目标是使焊 缝的冶金质量完全达到母材的水平,实现“无缝焊管”。单独对焊 缝进行正火处理兀法达到上述目标,必须对焊缝进行开口式感应加热淬 火十回火处理,才能使焊缝的综合力学性能达到甚*超过母材,实 现“无缝焊管”的目标。