溶接後の加熱

溶接後の後熱は、温度を急速に上昇させ てから急速に降下させ、残留応力を緩和し、ひずみを 回避し、延性を向上させることによって、構造の完全 性を高めるのに役立つ。.

溶接後熱処理（PWHT）は、加工工程に不可欠な要素であり、残留応力を材料の降伏強度を下回るレベルまで低減するのに役立ちます。.

ストレス解消

溶接は材料を高温にさらし、材料に残留応力をもたらす微細構造の変化を引き起こす。これらの応力を放置しておくと、ダメージが大きくなり、歪みや構造破壊につながる可能性がある。応力を緩和する方法のひとつが、溶接部の後熱処理である、とスミス氏は言う。.

加熱は、炉、電気抵抗発熱体、誘導加熱装置などを用いて行うことができ、材料の変態下限温度以上に保つ必要がある。理想的な結果を得るためには、加熱は均一でなければならない。.

HIC（水素誘起割れ）は、溶接後熱処理によ り、水素の溶接部への拡散を抑制し、より ゆっくり拡散させることで、収縮応力を減少させ、 水素の放散時間を確保し、ビード下割れのリスクを 低減することで防止できる。溶接後熱処理はまた、海洋環境や極端な気象 条件下での強度と靭性を改善するために、溶接構 造物を正常化する役割も果たす。溶接後熱処理は、 溶接構造物が海洋環境や極端な気象条件のよう な過酷な環境条件に曝される場合に特に有効であ る。.

ノーマライゼーション

焼ならしは、以前の製造工程で生じた内部応力や不規則 な結晶粒組織を除去することで、溶接材を自然な状 態に戻す。これにより、溶接部の脆性が 低下し、同時に靭性と強度が向上する。さら に、この処理によって機械加工性が改善され、 より加工しやすい素材が得られるようになる。.

この工程では、最適な結果を得るために、ガスバーナー、酸素ガス炎、電気毛布、誘導コイル、炉による加熱が行われる。加熱温度、ソーク時間、冷却速度はすべて注意深く管理する必要がある。温度にばらつきがあると、残留応力レベルが高くなったり、歪みが生じたり、望ましくない冶金的変化が生じたりする可能性があるからだ。.

ASME圧力容器および配管規格などの業界規 格は、一定の厚さの溶接部に対してPWHTを義務付けて いる。PWHTは、溶接部内の水素誘起割れを防いで寿命を延ばし、同時に配管の低温割れを防ぐ効果的な技術である。さらに、PWHTは、他の工程（例えば成形） を経て形成された材料にも使用できる。.

焼き戻し

焼戻しは、溶接部の高温によって誘発される内部応力や硬度を低減するために必要な場合が多く、そうでなければ機械加工時の歪みや圧力不良につながる可能性がある。.

溶接後の熱処理は、通常、金属を高温に加熱し、所定時間保持することにより、捕捉された水素原子を逃がし、脆化と腐食を完全に防止する。.

重要な用途では、精密な熱制御のための高度なPWHT技術が必要とされる。これには、監視用に熱電対を取り付けた制御可能な加熱システムや、処理される金属を囲む電気抵抗線のコイルを使用し、金属内に渦電流を形成させる磁界を誘導する交流電流によって電力を供給する誘導加熱が含まれる。.

アニーリング

ウェルドクラフターズでは、溶接部の強度と耐久性を高めるために、溶体化焼鈍や焼ならしなど、さまざまな焼鈍技術を使用しています。また、繰り返しの応力、振動、衝撃に耐え、ひずみによる亀裂を生じさせないようにするため、焼き戻しも行います。.

予熱、パス間および応力除去温度を制御するこ とで、さまざまな温度帯で材料が局所的に加熱され るのを防ぎ、熱衝撃を緩和することができる。これにより、溶接部全体の構造的完全性を 維持しながら、熱影響部内で新たな応力や歪みが生 じる可能性を大幅に低減することができる。.

溶接後の熱処理を適切に行うことで、高強度で厚い材 料の割れの原因となる水素脆化を低減することができる。この目標を達成するために、水素ベークアウトのような技術が利用されます。これは、表面材料から水素原子を除去し、水素原子が溶接部に拡散して亀裂や損傷を引き起こさないようにするものです。当社では通常、バーナーや抵抗ヒーターに比べ、材料を迅速かつ正確に加熱する誘導熱源を利用している。.