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焊后热处理的缺陷及预防 ［摘要］ 热处理工艺在热处理技术规程中已有了较为完善的说明，但有关实际操作中的资料较少，本文主要介绍了在电力建设施工中由于热处理不正确出现的缺陷以及在实际操作中怎样避免这些缺陷。 ［关键词］ 热处理缺陷 热处理实际操作 热电偶固定 随着机组向越来越大容量的发展，合金钢大量应用，对焊接热处理的要求越来越高，越来越严格。焊件经不正确的焊后热处理，会产生各种缺陷，有些缺陷可以经过重新热处理予以纠正，但有些缺陷却无法补救而造成废品。常见的缺陷有以下几种： 过热 特征： 焊件在退火状态下的断口上呈现特别粗大的晶粒，在淬火的断口上呈现粗大的马氏体针状结构 产生原因：在加热过程中，不严格控制加热工艺所致，如加热温度过高或在高温下的停留时间过长，一般在正火或高温退火工艺中易出现。 危害性：粗化的结构，极易出现裂纹，即使不出现裂纹，也会使焊件的强度、塑性、韧性大大降低。 预防及纠正：为预防过热，加热温度必须严格控制，同时在高温的停留时间尽量缩短。对过热程度严重的焊件可重复二次退火或正火来纠正。 过烧 特征：除断口呈现粗大晶粒外，在晶粒间的边界处有熔化或氧化现象，即在晶间集聚着低熔点的杂质或氧化物。 产生原因：加热温度过高（大于1300℃）或在高温下保温时间过长。 :危害性：产生过烧后会使焊件的强度、塑性、韧性急剧降低。 预防：必须严格执行热处理规范，且不允许氧化性火焰直接与焊件接触。 产生过烧后，焊件无法补救。 变形与裂纹 特征：焊件的变形与宏观裂纹一般用肉眼可见。 产生原因：一是由于焊件的内应力产生，内应力的产生是由于焊件的加热冷却时内外温度不均匀造成体积膨胀或收缩不一致而引起的热应力。二是由于内部A向M转变时体积变化的不均匀性引起的结构应力，当应力超过焊件的屈服极限时发生变形。当超过焊件的强度极限时发生裂纹。 危害性：造成返工，增加生产工序，提高了成本，有时还造成焊件的报废。 预防：采取措施降低内应力。 硬度升高 特征：回火后，检测值超出有关标准要求。 产生原因：回火温度不够高或保温时间不够长所致，而过高的温度也会造成硬度升高，这是由于温度控制不准确，以至焊件加热至AC1以上，在钢中出现A，当急冷时又出现M，使钢的硬度升高。 :危害：硬度升高而塑性和韧性降低。 预防：为纠正这一缺陷，可采用第二次正确的回火处理，提高回火温度或延长回火保温时间。对出现M时，必须重新对钢进行回火，正确控制回火温度。 氧化和脱碳 特征： ①氧化——焊件表面生成一层厚的氧化皮。 ②脱碳——钢表面层中的碳被脱除了。脱碳的结果使钢在冷却后表面层处生成一层不含碳的F体结构。 产生原因： 氧化——是指钢的表面层氧化后形成氧化皮。在低温下钢的氧化作用比较缓慢，在钢的表面层形成一层薄层棕黄色铁锈；在高温情况下，钢的氧化很快，随温度的升高氧化铁皮层的厚度急剧增加。 脱碳——是指钢的表面层中的碳与空气中的氧化合成一氧化碳气体，而逸出钢件表面，即钢表面层中的碳被脱除。这一现象只有在高温（高于700℃）的氧化性气氛中表现出来，并随温度的升高，脱碳现象越加严重。 危害性： 氧化——过厚的氧化铁皮其危害性很大。一是会使钢材的损耗量增加；二是钢材或焊件因铁的消耗而造成尺寸不合格；三是氧化皮传热性很差，阻碍钢在淬火时迅速冷却，使钢不易淬硬或淬透；四是在低温时粘在工件上的氧化铁皮增加切削工件时的困难并使切削工具损伤很大；五是为了清除氧化皮，要增加研磨和酸洗的设备与操作工序，增加成本。 脱碳——氧化和脱碳是钢在高温加热时较难避免的现象，并且着两种现象会常常伴随在一起产生。加热温度过高或在高温下保温时间过长，钢的氧化和脱碳就愈加严重，为减轻或防止钢的氧化和脱碳作用，在热处理操作时，应准确控制加热温度，使其不超过规定的温度范围，并在高温下按规定时间保温。当采用火焰热处理时，应选用中性火焰或还原性火焰，而不允许含有过量的氧化性火焰。 6、缺陷产生原因及预防 电力建设中的热处理主要是管道焊后局部热处理，其方式为高温回火。就现场条件发现的缺陷造成的因素综合来讲有两大类： 工艺的不准确性，热处理有四大因素，即升温速度、保温温度、保温时间、降温速度。这四个因素不准确都直接影响热处理的效果，所以对热处理工艺要求有据可查，并根据工艺评定制定工艺指导书，在施工过程中要严格执行工艺要求，不可擅自更改工艺中数据，以免造成人为缺陷。 操作中工器具的不正确使用，“工欲善其事，必先利其器”，在工作前必须对使用的工器具进行检查、校对和测试。对热电偶、温控仪、记录仪等测温工器具要有专业人员进行校对，以确保准确的测量工件的温度。对使用的材料性能进行检查，如保温材料的保温效果、耐高温程度及其强度等。另外，铁丝的强度对热电偶的固定也有很大的影响。 根据多年的施工经验，在实际施工中主要注