Термична обработка след заваряване

Заваряването след нагряване включва нагряване на материала при температури, различни от първоначалното му нагряване, за да се предотврати твърде бързото му охлаждане и да се предизвикат вътрешни напрежения или неблагоприятни металургични промени.

PWHT намалява остатъчните напрежения на опън до приблизително 30% от границата на провлачане на заваръчния метал, като помага да се предотврати рискът от крехко счупване и по-лесно да се постигнат отлични механични свойства.

Облекчаване на стреса

Топлинната обработка след заваряване може да се извърши върху всякакъв клас стомана, за да се намалят вътрешните напрежения, които биха могли да доведат до изкривяване или преждевременно разрушаване на заваръчния шев, чрез нагряване на детайла до точна температура за регулируема продължителност в зависимост от вида и дебелината на материала.

Техниките за намаляване на напрежението, като например изпичане с водород и предварително загряване, изискват използването на пещ за предварително загряване; предварително загряване може да се наложи при работа с въглеродни и по-високолегирани стомани, както и с по-дебели материали.

За постигане на оптимални резултати пещите за предварително нагряване трябва да бъдат оборудвани с термодвойки, които следят за точните скорости на нагряване и охлаждане, за да се намали термичният шок, да се позволи на зоните на заваряване да достигнат целевите си температури по-бързо и да се предотврати окисляването, повторното нагряване, прегряването или водородното крехкост в зоната на заваряване. За тази цел трябва да се предотврати термичният шок, за да се позволи на заваръчните зони да достигнат и задържат целевите си температури, без да изпитват термичен шок, като по този начин се елиминира термичният шок, както и прегряването, което може да доведе до възникване на водородно крехкост поради прегряване на заваръчните зони, окисляване, повторно темпериране в заваръчните зони, както и прегряване на заваръчните зони поради неравномерни скорости на нагряване между зоните; по този начин се предотвратява термичен шок, като едновременно се достигат и задържат целевите им температури, без да се получава термичен шок, позволяващ окисляване на заваръчните зони, като едновременно се задържат целевите им температури, без да се прегряват поради възникване на водородно крехкост при температурни колебания в заваръчните зони, което би довело до намаляване на якостта на намаляване на твърдостта на намаляване на якостта на намаляване на якостта на намаляване на твърдостта на метала/ретемпериране или ретемпериране/ретемпериране, което намалява якостта на намаляване на твърдостта в заваръчната зона поради окисляване или ретемпериране в заваръчната зона, намаляване на здравината/твърдостта намаляване на здравината в зоната на заваряване контрол на температурата чрез достигане на целевата целевата температура без прегряване до риск от водородно крехкост предизвикано намаляване на риска от водородно крехкост или прегряване без прегряване на зоната на заваряване и така да се гарантира зоната на заваряване, която би могла да причини здравина/твърдост на метала здравина/твърдост/намаляване на твърдостта/загуба на твърдост от намаляване поради прегряване/темпериране или загуба на здравина/твърдост поради зоните на заваряване чрез задържане на целевата си температура намаляване на заваръчната зона корозия или прегряване, което би могло да намали намаляване на якостта/твърдостта намаляване на якостта/твърдостта или намаляване на твърдостта от по-лесно стават податливи поради водородно окрехкостяване е прегряване/девитализация/презаваряване/ре намаляване на загубите или прегряване намаляване на загубите, като по този начин се намалява якостта/твърдостта загуба или прегряване увреждане/твърдост/твърдост намаляване на якостта/твърдостта или прегряване/окрехкостяване загуба поради намаляване на якостта/твърдостта загуби, когато е необходимо след загуба на топлина поради прегряване намалени в заваръчната, намаляване на крехкостта на водорода/ намаляване на заваръчния шев.

Нормализиране на

Нормализирането на термично обработените участъци е ефективен начин за намаляване на вътрешните напрежения, възстановяване на естествената им микроструктура, подобряване на механичните свойства и намаляване на анизотропията, причинена от неравномерното нагряване по време на заваряване или други процеси, улесняване на формообразуването или производството, намаляване на деформациите или пукнатините по време на или след механична обработка, както и поддържане на постоянството на свойствата между отделните партиди.

Подобно на отгряването, нормализирането включва бавно и внимателно нагряване на заварените компоненти над температурата им на рекристализация, за да се освободи вътрешното напрежение, след което се охлажда постепенно с въздух или постепенно с вода. Нормализирането се различава от отгряването по това, че охлаждането се извършва по-бързо, в резултат на което крайният метал е по-малко пластичен, отколкото при процеса на отгряване; това прави нормализирането важен процес за осигуряване на здравина и надеждност на критични компоненти, като например конструктивни елементи.

Отгряване

Отгряването намалява вътрешните напрежения и елиминира крехките пукнатини в заварените компоненти, като увеличава пластичността и подобрява технологичността на материала.

Методът, използван за контролирана рекристализация на метала, е нагряване на части или на цяло изделие до температури, превишаващи точката на рекристализация, и след това постепенно охлаждане с течение на времето. Специалистите дават съвети за конкретни температури и време на накисване, които са подходящи за определени видове стомана.

Могат да се използват техники за подгряване, като газови горелки, газови пламъци, електрически одеяла или индукционно нагряване; от решаващо значение е разпределението на топлината да бъде равномерно в цялата област на интерес, за да се избегне интензивно и неравномерно нагряване, което забавя скоростта на охлаждане или предизвиква нежелани металургични промени в основния метал - това може да доведе до термично напукване, деформация или повреда на заваръчния шев. Препоръчително е да се използва технология за наблюдение на температурата, за да се гарантира, че зоните на заваряване получават подходяща продължителност и равномерност на нагряването - това може да включва например използване на инфрачервени камери или термодвойки.

Закаляване

Топлинната обработка след заваряване чрез разширително нагряване може ефективно да намали остатъчните напрежения и да подобри целостта на заварените компоненти. Чрез внимателно нагряване на металите до контролирани температури, разширителното нагряване позволява на околния материал да се разшири около заваръчния шев, като облекчава вътрешните напрежения и същевременно го предпазва от деформации или повреди под налягане.

Последващото нагряване може да намали риска от водородно индуцирано напукване (HIC), което се получава, когато високи нива на околния водород проникнат в заваръчния шев и причинят напукване. След заваряване, веднага след охлаждане при подходяща температура, заваръчният шев трябва да се нагрее отново за определен период от време, за да се освободят уловените водородни атоми от сърцевината му и да се разпръснат навън, като по този начин се намалят шансовете за HIC.

PWHT не само намалява и преразпределя остатъчните напрежения, но може също така да улесни отпушването или стареенето, за да се подобри пластичността и здравината на заварките, ако се извършва правилно, с температури и време, съобразени специално с обработваните материали. Такива предимства обаче възникват само ако се извършват в съответствие с правилните процедури и се използват подходящи времена и температури по време на обработката.