溶接後熱処理 (PWHT)

溶接後熱処理(PWHT)は、金属加工用途において不可欠な工程であるが、望ましい結果を達成し、副作用を避けるためには、その正確な温度制御を注意深く管理する必要がある。.

ハイスのWMとHAZはともに、PWHT熱サイクルにさらされると引張特性が著しく劣化するため、PWHT後の応力-ひずみ挙動を理解することが不可欠です。.

ストレス解消

溶接による残留応力は、歪みと水素誘起割れ (HIC)のリスク増大の原因となる。溶接後熱処理（PWHT）は、材料を適切な温度ま で均一に加熱し、その後徐々に冷却することによ り、応力を緩和する。.

PWHTはまた、焼戻しまたは時効処理を可能にする高温を利用し、溶接金属の硬度を下げ、延性を向上させる。.

PWHTは、引張残留応力レベルを大幅に低下させることはできますが、完全に除去することはできません。最適な熱サイクル条件下でも、残留応力は材料降伏強度の約30%までしか緩和されません。このため、PWHTを迅速かつ正しい方法で実施することが極めて重要であり、これを行う最善の方法は、必要な装置をすべて備えた経験豊富なPWHT業者に依頼することである。.

耐食性

PWHTは、残留応力の低減と再分配に役立つだ けでなく、水分を追い出し、溶接中に導入された過 剰の水素による水素脆化を回避することで、溶接 材の耐食性を高める。.

PWHTは溶接材料の腐食を引き起こす可能性が あるため、特定の種類は特に耐食性として分類さ れている。このプロセスでは、溶接部を理想的な温度範囲に加熱した後、材料の劣化を防ぐためにゆっくりと冷却する。.

温度波加熱処理(PWHT)には、延性を向上させ脆性破壊のリスクを減少させながら、溶接ままの材料の硬さを低下させる焼戻し、析出、時効処理が含まれる。このようなPWHT処理は、しばしば規格や基準で推奨されている。PWHT工程の望ましい効果を効率的に達成す るため、熱電対で制御された電気抵抗発熱体により、 溶接部全体で予熱温度が一定に保たれる。.

強さ

溶接後熱処理(PWHT)は、溶接中に発生した残留応力を緩和し、再分散させることで、応力腐食や水素誘起割れの可能性を低減します。最大限の効果を得るためには、金属の種類と合 金の組成に応じた特定のガイドラインに従うこ とが重要である。.

局部加熱は、パイプの円周溶接部や長い圧力容器の閉塞溶接部のような長い部品を持つ部品に特に有効です。溶接部を覆うように配置された電気抵抗発熱体は、逃げ道からの熱損失を防ぎ、適切な断熱材で保護されます。.

焼戻しは、焼入れによって硬化した金属を軟化させ、靭性と延性を高めながら脆さを和らげます。適切に焼戻しされた金属は、疲労や応力に耐えるため、寿命が延びると同時に、メンテナンス・コストを削減することができます。ASMEやAPIなどの多くの業界規制は、安全な性能を保証するために溶接後の熱処理を義務付けています。これは、応力腐食割れなどの高価な欠陥から溶接を保護しながら、溶接の完全性を維持するのに役立ちます。正確な温度制御とリアルタイムの監視が、成功への鍵です！

耐久性

溶接後熱処理は、溶接金属の微細構造を正常化し て機械的特性を高め、機械加工と成形を容易にす るとともに、靭性と延性を高めて動的な荷重条件下 での溶接部の耐割れ性を向上させる。さらに、溶接後熱処理は、危険なガスや化学物質を長距離輸送する高強度厚肉溶接材料の水素脆化リスクを大幅に低減し、パイプラインの完全性維持に不可欠なステップとなる。.

PWHT（または溶接後熱処理）は、制御された熱処 理で、溶接部を下限臨界点以上に加熱し、通常 25mm（1インチ）あたり1時間、長時間保持する。.

PWHTは通常、ガス、油、電気、または誘導によって加熱されるボックス炉またはピット炉で実施される。PWHTにどのような加熱方法を選んでも、過熱や望ましくない冶金的変化を避けるためには、周囲の部品を均一に加熱する必要がある。.