考點: 焊接熱處理
熱處理是通過加熱和冷卻固態(tài)金屬的操作方法來改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu),并獲得所需金屬的物理、化學(xué)和力學(xué)性能的一種工藝。
熱處理一般由加熱、保溫和冷卻三個階段組成的。
(一)常用熱處理方法
安裝工程施工中的熱處理一般分為焊前預(yù)熱和焊后熱處理兩部分。
2.焊后熱處理
焊后熱處理應(yīng)在外觀檢查和規(guī)定的無損檢測合格后進行,對容易產(chǎn)生焊接延遲裂紋的鋼材,焊后應(yīng)及時進行焊后熱處理。焊后熱處理主要有退火、回火、正火及淬火工藝。
根據(jù)鋼材的加熱溫度、保持時間及冷卻狀況可分為完全退火、不完全退火、去應(yīng)力退火三種。
(1)鋼的退火工藝
1)完全退火。完全退火是將鋼件加熱到臨界點Ac3 (對亞共析鋼而言,是指珠光體 全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體、過剩相鐵素體也完全消失的溫度)以上適當(dāng)溫度,在爐內(nèi)保溫緩慢冷 卻的工藝方法。其目的是細化組織、降低硬度、改善加工性能、去除內(nèi)應(yīng)力。完全退火適 用于中碳鋼和中碳合金鋼的鑄、焊、軋制件等。
2)不完全退火。不完全退火是將鋼件加熱到臨界點Ac1 ~Ac3或Acm之間適當(dāng)溫度,保溫后緩慢冷卻的工藝方法。其目 的是降低硬度、改善切削加工性能、消除內(nèi)應(yīng)力。常用于工具鋼工件的退火。
3)去應(yīng)力退火。去應(yīng)力退火是將鋼件加熱到臨界點Ac1以下適當(dāng)溫度,保持一定時 間后緩慢冷卻的方法。其目的是為了去除由于形變加工、機械加工、鑄造、鍛造、熱處理 及焊接等過程中的殘余應(yīng)力。對于焊接鋼件,一般其加熱溫度為500~550℃。保溫時間 為2~4h。
(2)鋼的正火工藝
正火是將鋼件加熱到臨界點Ac3或Acm以上適當(dāng)溫度,保持一定時間后在空氣中冷卻, 得到珠光體基體組織的熱處理工藝。其目的是消除應(yīng)力、細化組織、改善切削加工性能及 洋火前的預(yù)熱處理,也是某些結(jié)構(gòu)件的最終熱處理。
其目的是消除應(yīng)力、細化組織、改善切削加工性能及淬火前的預(yù)熱處理,也是某些結(jié)構(gòu)件的最終熱處理。
正火較退火的冷卻速度快,過冷度較大。經(jīng)正火處理的工件其強度、硬度、韌性比退火高,而且生產(chǎn)周期短,能量耗費少,故在可能情況下,應(yīng)優(yōu)先考慮正火處理。
(3)鋼的淬火工藝
淬火是將鋼奧氏體化后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻,發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。其目的是為了提高鋼件的硬度、強度、和耐磨性,多用于各種工模具、軸承、零件等。
(4)鋼的回火工藝
回火的目的是調(diào)整工件的強度、硬度、韌性等力學(xué)性能,降低或消除應(yīng)力,避免變形、開裂,并保持使用過程中的尺寸穩(wěn)定。
回火按不同的加熱溫度可分為:
1)低溫回火。主要用于各種高碳鋼的切削工具、模具、流動軸承等的回火處理。
2)中溫回火。使工件得到好的彈性、韌性及相應(yīng)的硬度,一般適用于中等硬度零件、彈簧等。
3)高溫回火。即調(diào)質(zhì)處理,主要用于重要結(jié)構(gòu)零件。鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)處理后不僅強度較高,而且塑性、韌性更顯著超過正火處理的情況。
經(jīng)典習(xí)題
【單項選擇題】較退火的冷卻速度快。過冷度較大。處理后的工件強度、硬度、韌性比退火高,而且生產(chǎn)周期短能耗少的熱處理工藝為( )。
A.高溫回火工藝
B.中溫回火工藝
C.低溫回火工藝
D. 正火工藝
本題考查的是切割和焊接。正火會得到珠光體基體組織,其目的是消除應(yīng)力、細化組織、改善切削加工性能及作為淬火前的預(yù)熱處理,也是某些結(jié)構(gòu)件的最終熱處理。正火較退火冷卻速度快,過冷度較大,處理后的工件強度、硬度、韌性比退火高,而且生產(chǎn)周期短、能耗少,故在可能情況下,應(yīng)優(yōu)先考慮正火處理。