回火焊道焊接技术的研究进展.pdfVIP

俘搭专题综述．冤兹溯。磁 回火焊道焊接技术的研究进展 机械科学研究院哈尔滨焊接研究所(150028)吕晓春秦建杜兵 徐良王琪昭 摘要对于低合金钢的焊接修复来讲，焊后常要采用焊后热处理来恢复材料的冶金和力学性能，焊后热处理 不仅耗时较长成本高，并且当代工业设备的结构复杂性、现场的工作条件也限制了焊后热处理的使用，同时焊后热 处理也可能对母材造成消极的影响。回火焊道焊接技术作为常规修复手段的新型焊接修复技术越来越受到国外 企业的青睐。回火焊道焊接技术无需焊后热处理，利用层道间的焊接热循环作用达到焊后热处理的效果。文中针 对回火焊道焊接技术的基本原理进行了介绍，对其发展形式以及研究现状进行论述的同时也对回火焊道焊接技术 的发展提出了一些展望。 关键词： 焊接修复 回火焊遒焊接技术焊后热处理 中图分类号：TG4J42 回火焊道焊接技术通过合理控制焊道几何尺寸、 0前 言 焊道搭接量和焊接热循环，能够有效改善多层多道焊 锅炉及压力容器设备在高温高压、中子辐照、腐蚀 介质、附加载荷等复杂工况环境下服役过程中，由于部 火焊道焊接技术写入标准文件中，并作为免除焊后热 件的性能恶化使其过早失效，严重影响了设备的服役 处理的焊接修复方法，已应用于核工业、电站、石油化 寿命。为使设备能正常执行服役功能，常采用焊接修 工等行业中高温高压系统部件的焊接修复和更换。 复或更换部件的方法来恢复失效部位的功能。焊接修 1 回火焊道焊接技术的基本原理 复过程中由于焊接热循环的作用，造成修复部位残余 应力增加、硬度提高、热影响区韧性恶化，通常都要求 回火焊道焊接技术研究的目的主要是为了取消焊 采用焊后热处理来改善性能。然而，一些客观条件限 后消应力处理和降低热影响区硬度。但从技术发展来 制了焊后热处理的应用¨。3J：①在役设备的尺寸、结构 看，回火焊道对残余应力的影响比较有限，而更多的是 复杂性、现场的工作条件、在机械载荷作用下不可预知 改善热影响区的组织和性能。 的变形以及时间成本等问题使焊后热处理实施难度增 加；②对于采用固溶强化或蠕变脆化和再热裂纹敏感 出了如下定义：在焊道表面的指定位置熔敷焊道，达到 性大的材料，焊后热处理常常会降低母材的强度和韧 影响前一层焊道形成的热影响区或焊缝金属的冶金性 性，增大接头开裂的风险；③由于每一种钢材的化学成 能。一方面，通过控制形成特定的焊接热循环，使第二 分和原始组织性能不同，对焊后热处理温度的要求也 层焊道形成的细晶区能够最大程度覆盖第一层焊道所 不同，为避免异种材料的性能恶化，很难确定合适的焊 形成的粗晶区，从而改善粗晶区的冶金性能，以达到焊 后热处理温度，无疑增加了异种材料结构焊后热处理 后热处理的实施效果；另一方面，回火焊道焊接技术只 工艺实施难度。而且，对于广泛使用的低合金钢一镍 限应用在那些通过后续热循环作用能够使其组织转 基合金连接结构，由于焊后热处理的作用，在低合金钢 变、性能得到改善的碳钢、低合金钢部件焊接修复中， 侧会形成贫碳层，在镍基焊缝侧还会析出大量的碳化 而对奥氏体不锈钢、铝、铜、镍和钛合金等材料显然不 物，造成接头性能恶化。 适用。 2 回火焊道焊接技术的发展 收稿日期：2013一11一06