预热――错误认识、经常忽视,有时误用.doc

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1、预热——错误认识、经常忽视，有时误用预热本身时常被认为相当普通。它是指将待焊工件在焊接前或焊接中加热到室温以上。现在的规范通常要求根据材料的应用标准分几个预热温度等级。预热的必要性、好处以及不恰当的预热后果都将通过实例来说明。01class工艺预热是指在焊接前或焊接中将待焊工件加热到室温以上。焊接前和焊接后的规范都要求预热。然而，在某些条件下，也可采用其它方式预热。无论是否要求预热，预热都具有如下几个优点：·减少焊缝与相邻母材的收缩应力，这一点尤其适用于高应力值的焊缝。·减缓焊缝冷却过程中在关键

2、温度区间的冷却速度，防止过度硬化以及降低焊缝和热影响区（HAZ）延展性。·在400°F温度区间，减缓冷却速度，使氢有更多时间从焊缝和相邻母材中逸出，避免产生氢致裂纹。·去除污染物。·预热的量，不是通过规范最低标准确定，而是通过下列的一种或多种方法确定：·计算表·碳当量估算·裂纹参数估算·火花试验估算·经验法则预热温度范围通常与各种焊缝坡口尺寸和约束条件相适应。尽管在许多规范中都规定了最低预热温度，但在一些情况下仍会使用更低的预热温度，而在另一些情况会使用更高的预热温度。02class计算表历来有

3、各种各样的“预热计算表”可供利用。许多“预热计算表”采用线性或圆计算尺的形式，通过对母材的材料和母材的厚度的识别，预测预热温度。03class碳当量碳当量（CE）是确定是否需要预热以及预热到什么程度的一种方式。如果CE≤0.45%，预热可以任意选择如果0.45=如果CE>0.60%，预热温度区间为400°到700°F(200°–350°C)当CE>0.5，至少考虑延迟最终的无损检测（NDE）至少24小时，以确定是否有延迟裂纹产生。04class裂纹参数当碳当量等于或小于0.17wt-%，或使用高

4、强钢时，可采用Ito&Bessyo参数裂纹检测（Pcm）。这种方法能精确地预测什么时候进行预热，什么时候强制预热，预热到什么温度。具体说如果Pcm≤0.15%，预热任意选择如果0.15%如果Pcm>0.26–0.28%，预热到400°–700°F(200°–350°C)。05class火花检验火花检验用了几十年了，是估计碳钢中碳含量多少的一种方法。碳含量越高，火花越好，越需要预热。这种方法，虽然不很精确，但是方法简便。可确定出预热温度的相对高低。06class经验法则另外一种不太精确但也很有效的

5、选择预热温度的方法是根据每10个点的碳含量（0.10wt-%）预热温度增加100°F(50°C)来计算。比如，如果碳含量为0.25wt-%，那么预热温度就为250°F(125°C)或是至少从250°F(125°C)开始预热。如果焊缝附近涂层或有其它组件存在，那么根据原始生产规范确定的预热温度就不合适了。然而，如果焊接热输入在标准工艺所允许的最大范围附近，那么传递到焊接组件上的热就可能被焊接热输入均衡，造成受影响的金属被加热到或超过预热要求的最小值，因此，可通过外部方法更宽松预热。需要注意的是这里

6、使用的是范围和不精确的换算（°Fto°C）。它是有意为之。预热不是一门十分精确科学。在许多情况下，持续提高预热温度直到问题解决（比如裂纹消失）也很正常。相反地，在某些特定场合，即使使用比推荐值或规范要求的温度更低的预热温度也能达到目的。07class实际应用实际操作的技巧也要十分注意，以避免出现预热导致的材料软化问题。要选择那些很少引入氢的焊接工艺和焊条。某些技巧可以减小或降低残余应力。小心监测，确保预热方法使用正确。下面的一些描述对这些技巧的成功运用非常重要。08class焊接坡口尺寸和技巧焊

7、接过程中的技巧对工件的焊接收缩、残余应力结果、热输入控制以及避免裂纹产生等有很大影响。短焊缝相对于长焊缝来说，纵向收缩较小。也可使用反手焊接或特殊焊接顺序减小残余应力。控制或减小热输入。可采用小振荡的线性焊缝而不是大摆动焊缝施焊。09class减小裂纹弧坑和焊缝裂纹可以通过使用恰当的制造工艺减小或消除。1）具有圆截面的焊缝与具有薄、宽截面焊缝相比，焊接时产生裂纹最少。2）避免骤然起焊或停止。焊接操作和焊缝成形使用上/下斜度焊接技巧或通过焊接电源的电气方法控制。3)要有足够多的熔敷材料以免受焊接收

8、缩或正常焊接影响而产生裂纹。避免产生由于焊缝熔敷材料不足（在许多生产规范中也有要求）而产生裂纹的经验做法是：熔敷金属的量至少为3?8-in.(10mm)或是焊缝坡口厚度的25%。10class预热方法在车间或野外，都可以采用火焰加热（空气燃料或乙炔燃料），电阻加热，电子感应加热等方法预热。不管采用什么方法，预热必须均匀，除非有特殊要求，否则预热要穿透整个焊件厚度。图1是采用电阻（无绝缘，后面应用）和感应加热的设备。图1—电阻加热（左）和感应加热（右）11class预热监控许多设备可以用来测量和监