在認(rèn)識鋼管焊縫退火之前,小編先帶大家了解一下感應(yīng)退火的應(yīng)用及特點。感應(yīng)退火由于是利用高頻感應(yīng)加熱電源使工件在加熱達(dá)到退火溫度后在空氣中冷卻,因此實際上是感應(yīng)正火,但習(xí)慣上稱為退火。
感應(yīng)退火廣泛應(yīng)用于鋼管焊縫退火,冷鐓后工件的再結(jié)晶退火(例如高壓油管連接部),還有滲碳后需要局部退火的一些工件,例如摩托車連桿、花鍵軸上的螺紋部分等。鋼管焊縫退火使焊縫粗大的不均勻的晶粒經(jīng)退火得到細(xì)小晶粒;冷鐓工件局部退火是使冷鐓后拉長的晶?;謴?fù)為細(xì)小均勻的晶粒,以免工件該部分在使用中因降低力學(xué)性能而損壞;滲碳件的局部如螺紋部分退火等,主要是為了降低該部分的硬度。
下面,我們就以焊縫退火為例,看看其工藝特點都有哪些。鋼管焊縫退火根據(jù)焊縫的不同可分為鋼管縱向直焊縫與對接圓焊縫退火兩種。
(1)鋼管縱向直焊縫退火
其退火主要的目的是細(xì)化晶粒。因為焊縫在利用高頻感應(yīng)加熱電源感應(yīng)加熱到焊接溫度并焊合時,加熱區(qū)的晶粒變粗,隨后的快速冷卻,會使此區(qū)域形成低碳馬氏體。盡管采用了低碳鋼制的材料,試圖避免焊縫產(chǎn)生低碳馬氏體,但由于焊接過程中會形成偏析,局部碳含量可達(dá)到正常碳含量的2~3倍,例如:w{C}為0.06%的鋼管,偏析段{C}可達(dá)0.2%,加上鋼中錳含量的因素,焊縫局部硬度可達(dá)40HRC左右,此硬度區(qū)段易產(chǎn)生裂紋,使鋼管工作失效。焊縫退火正是針對此問題,它能細(xì)化晶粒,消除應(yīng)力與降低硬度。采用感應(yīng)加熱,只加熱焊縫段,對壁厚8~15mm的鋼管,焊縫寬度在20mm左右。
焊縫退火感應(yīng)器采用平面加熱的橫向磁場加熱,此時,即使鋼管壁厚小于3.5mm, 其電效率仍是很高的,因此可選用較低頻率的電源,如1~3KHZ。焊縫退火溫度直接影響正火組織的質(zhì)量,溫度過高,會使焊縫區(qū)晶粒比母材還大;過低則產(chǎn)生焊縫未熱透,組織未能全部細(xì)化。
(2)對接鋼管焊縫退火
此退火一般采用的是圓環(huán)形感應(yīng)器,從感應(yīng)加熱電效率來講,應(yīng)采用較高的頻率,即鋼管壁厚大于3.5mm。
(3)鋼管焊縫硬度及顯微組織檢查
經(jīng)高頻感應(yīng)加熱電源熱處理后,退火區(qū)的顯微組織必須與母材金屬相似。熱影響區(qū)的晶粒比母材晶粒粗,說明退火溫度太高;熱影響區(qū)的硬度比母材高,說明退火溫度太低;如果顯微組織中出現(xiàn)少量粗晶粒混在許多小晶粒中,說明退火溫度略高,應(yīng)稍微調(diào)低。
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