【正文】 區(qū)。焊縫和熱影響區(qū)經(jīng)歷了復(fù)雜但有規(guī)律的焊接熱循環(huán)。在焊接接頭這個(gè)很小的區(qū)域中，幾乎所有的物理冶金現(xiàn)象都可能出現(xiàn)，最終形成具有不同顯微組織和性能的接頭區(qū)域，對(duì)焊接接頭的質(zhì)量有直接影響[1]。隨著時(shí)代的進(jìn)步，人們對(duì)焊接件的性能要求提高，發(fā)現(xiàn)熱處理可以使得焊件的性能提高，故焊后熱處理技術(shù)為人利用。焊接作為一種通用的共性技術(shù)，在制造業(yè)中被相當(dāng)數(shù)量的企業(yè)用作關(guān)鍵的加工工藝，焊接直接決定著其產(chǎn)品質(zhì)量的好壞。根據(jù)我國(guó)產(chǎn)業(yè)類別的劃分方法，焊接企業(yè)廣泛分布在鍋爐、壓力容器、發(fā)電設(shè)備、核設(shè)施、石油化工、管道、冶金、礦山、鐵路、汽車、造船、港口設(shè)施、航空航天、建筑、農(nóng)業(yè)機(jī)械、水利設(shè)施、工程機(jī)械、機(jī)器制造、醫(yī)療器械、精密儀器和電子等行業(yè)中。這些企業(yè)在我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)建設(shè)中影響睬、涉及面廣、具有舉足輕重的影響和作用。Q235鋼是一種普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，現(xiàn)大量應(yīng)用于建筑及工程結(jié)構(gòu)。用以制作鋼筋或建造廠房房架、高壓輸電鐵塔、橋梁、車輛、鍋爐、容器、船舶等，也大量用作對(duì)性能要求不太高的機(jī)械零件。C、D級(jí)鋼還可作某些專業(yè)用鋼使用。隨著時(shí)代的發(fā)展厚板應(yīng)用越來越多，對(duì)于厚鋼板的研究是一個(gè)比較前沿的問題，也是比較難的問題。本文將對(duì)Q235的焊后熱處理及組織性能進(jìn)行分析。對(duì)于厚板、超厚板焊接時(shí)填充焊材熔敷金屬量大，焊接時(shí)間長(zhǎng)，熱輸進(jìn)總量高，構(gòu)件施焊時(shí)焊縫拘束度高、焊接殘余應(yīng)力大，焊后應(yīng)力和變形大。焊接施焊過程中，易產(chǎn)生熱裂紋與冷裂紋[2]。 厚板在焊接前，鋼板的板溫較低，在開始焊時(shí)，電弧的溫度高達(dá)1250～1300℃，厚板在板溫冷熱驟變的情況下，溫度分布不均勻，使得焊縫熱影響區(qū)輕易產(chǎn)生淬硬——馬氏體組織，焊縫金屬變脆，產(chǎn)生冷裂紋的傾向增大，為避免此類情況發(fā)生，厚板焊前必須進(jìn)行加熱。在實(shí)際生產(chǎn)制造過程中，應(yīng)對(duì)焊接過程進(jìn)行控制，以防止焊接裂紋的產(chǎn) 生。（1）厚鋼板焊接的常用方法和要求①定位焊：定位焊是厚板施工過程中最輕易出現(xiàn)題目的部位。由于厚板在定位焊時(shí)，定位焊處的溫度被四周的“冷卻介質(zhì)”很快冷卻，造成局部過大的應(yīng)力集中，引起裂紋的產(chǎn)生，對(duì)材質(zhì)造成損壞。解決的措施是厚板在定位焊時(shí)，進(jìn)步預(yù)加熱溫度，加大定位焊縫長(zhǎng)度和焊腳尺寸。 ②多層多道焊：在厚板焊接過程中，堅(jiān)持的一個(gè)重要的工藝原則是多層多道焊，嚴(yán)禁擺寬道。這是由于厚板焊縫的坡口較大，單道焊縫無法填滿截面內(nèi)的坡口，擺寬道焊接造成的結(jié)果是，母材對(duì)焊縫拘束應(yīng)力大，焊縫強(qiáng)度相對(duì)較弱，輕易引起焊縫開裂或延遲裂紋的發(fā)生。而多層多道焊有利的一面是：前一道焊縫對(duì)后一道焊縫來說是一個(gè)“預(yù)熱”的過程；后一道焊縫對(duì)前一道焊縫相當(dāng)于一個(gè)“后熱處理”的過程，有效地改善了焊接過程中應(yīng)力分布狀態(tài)，利于保證焊接質(zhì)量。 ③焊接過程中的檢查：厚板焊接不同于中薄板，需要幾個(gè)小時(shí)乃至幾十小時(shí)才能施焊完成一個(gè)構(gòu)件，因此加強(qiáng)對(duì)焊接過程的中間檢查，顯得尤為重要，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)題目，中間檢查不能使施工停止，而是邊施工、邊檢查。如在清渣過程中，認(rèn)真檢查是否有裂紋發(fā)生。及時(shí)發(fā)現(xiàn)，及時(shí)處理。 ④厚板對(duì)接焊后，應(yīng)立即將焊縫及其兩側(cè)各100～150mm范圍內(nèi)的局部母材進(jìn)行加熱，加熱時(shí)采用紅外線電加熱板進(jìn)行。加熱溫度到250～350℃后用石棉展蓋進(jìn)行保溫，保溫2～6h后空冷。這樣的后熱處理可使因焊前清潔工作不當(dāng)或焊劑烘焙不當(dāng)而滲透熔池的擴(kuò)散氫迅速逸出，防止焊縫及熱影響區(qū)內(nèi)出現(xiàn)氫致裂紋。厚鋼的超聲波檢測(cè)應(yīng)在焊后48h或更長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行。如進(jìn)度答應(yīng)，也可在構(gòu)件出廠前再次進(jìn)行檢測(cè)，確保構(gòu)件合格，以免延遲裂紋對(duì)工件的破壞。（2）厚鋼板的焊接工藝厚鋼板的焊接工藝包括厚鋼板的切割，厚鋼板的對(duì)接焊接[3]。①厚鋼板切割 對(duì)采用乙炔氣切割和液化石油氣切割做了分析比價(jià)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：液化石油氣切割與乙炔氣切割相比，預(yù)熱時(shí)間較長(zhǎng)，切割速度較慢，但切割面光滑，不滲碳，成本下降15％以上，比較經(jīng)濟(jì)安全。因此，最終確定采用液化石油氣進(jìn)行厚板切割。②厚鋼板的焊接厚鋼板的對(duì)接采用V型坡口手工電弧焊，厚鋼板的對(duì)接只允許在長(zhǎng)度方向?qū)?。手工電弧焊焊接技術(shù)使用不同的方法保護(hù)焊接熔池，防止和大氣接觸。熱能也是由電弧提供。和MIG焊一樣，電極為自耗電極。金屬電極外由礦物質(zhì)熔劑包覆，熔劑熔化時(shí)形成焊渣蓋住焊接熔池。此外，包覆的熔劑還釋放出氣體保護(hù)焊接熔池，而且，還含有合金元素用來補(bǔ)償合金熔池的合金損失。在有些情況下，包覆的熔劑內(nèi)含有所有合金元素，中部的焊條僅是碳鋼。然而，在采用這些類型的焊條時(shí)，需要特別小心，因?yàn)樗酗w濺都具有軟鋼性質(zhì)，在使用過程中焊縫會(huì)銹蝕。 a 手工電弧焊的特點(diǎn)[4]操作方便，使用靈活，適應(yīng)性強(qiáng)。適用于各種鋼種，各種百度，各種位置和各種結(jié)構(gòu)的焊接。特別是對(duì)不規(guī)則的焊縫，短焊穎，仰焊縫，高空和位置狹窄的焊縫，均能靈活運(yùn)用，操作自如。焊接質(zhì)量好。因電弧溫度高，焊接速度較快，熱影響區(qū)小，焊接接頭的機(jī)械性能較為理想。另外，由于焊條和電焊機(jī)的不斷改進(jìn)，在常用的低碳鋼和低合金鋼的焊接結(jié)構(gòu)中，焊縫的機(jī)械性能能夠有效地控制，達(dá)到與母材等強(qiáng)的要求。對(duì)于焊縫缺陷，在一定范圍內(nèi)可以通過提高焊工水平、改進(jìn)工藝措施得到克服。手工電弧焊易于分散應(yīng)力和控制變形。所有焊接結(jié)構(gòu)中，因受熱應(yīng)力的作用，都存在著焊接殘余應(yīng)力和變形，外形復(fù)雜的焊縫、長(zhǎng)焊縫和大工件上的焊縫，殘余應(yīng)力和變形問題更為突出。采用手工電弧焊，可以通過工藝調(diào)整，如跳焊、逆向分段焊、對(duì)稱焊等方法，來減少變形和改善應(yīng)力分布。設(shè)備簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便。無論交流電焊機(jī)還是直流電焊機(jī)，焊工都容易掌握，使用可靠，維護(hù)方便。不象埋弧焊、電渣焊設(shè)備那樣復(fù)雜。由于手工操作，生產(chǎn)效率低，焊工的勞動(dòng)強(qiáng)度也比較大。焊接質(zhì)量不穩(wěn)定。手工電弧焊的焊接質(zhì)量，與焊工的技能有關(guān)，培訓(xùn)焊工技能的難度較大，也由于手工操作的隨意性比較大，使焊接質(zhì)量不穩(wěn)定，這是手工電弧焊的最大缺點(diǎn)。b 手工電弧焊的工藝及參數(shù)選擇不同的焊接方法有不同的焊接工藝。焊接工藝主要根據(jù)被焊工件的材質(zhì)、牌號(hào)、化學(xué)成分，焊件結(jié)構(gòu)類型，焊接性能要求來確定。首先要確定焊接方法，如手弧焊、埋弧焊、鎢極氬弧焊、熔化極氣體保護(hù)焊等等，焊接方法的種類非常多，只能根據(jù)具體情況選擇。確定焊接方法后，再制定焊接工藝參數(shù)，焊接工藝參數(shù)的種類各不相同，如手弧焊主要包括：焊條型號(hào)（或牌號(hào)）、直徑、電流、電壓、焊接電源種類、極性接法、焊接層數(shù)、道數(shù)、檢驗(yàn)方法等等。 手工電弧焊的焊接工藝參數(shù)主要有焊條直徑、焊接電流、電弧電壓、焊接層數(shù)、電源種類及極性等。焊后熱處理一般選用退火或高溫回火處理[5]。對(duì)于電弧焊焊口采用去應(yīng)力退火熱處理。這是因?yàn)槠胀ê傅暮缚p及熱影響區(qū)的晶粒粗大，需要細(xì)化晶粒，殘余應(yīng)力大故采用去應(yīng)力退火處理。熱處理的加熱和冷卻不宜過快，力求內(nèi)外壁均勻。本文主要研究去應(yīng)力退火，現(xiàn)將其敘述如下：（1）去應(yīng)力退火工藝守則a準(zhǔn)備工作：① 將準(zhǔn)備退火的工件，運(yùn)至爐旁，并均具有檢查合格證，無合格證者，不得入爐退火。② 檢查工件的外形尺寸，是否年裝爐。③ 將退火用的設(shè)計(jì)資料與工藝文件準(zhǔn)備齊。④ 對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查、電氣線路、冷卻水路、爐內(nèi)狀況、周圍環(huán)境。⑤ 裝爐時(shí)，墊平工件用的墊塊準(zhǔn)備齊全。b裝爐要求：① 工件下面應(yīng)予以墊平或垂直。② 工件離爐底、爐壁及工件之間的距離不得小于100mm。③ 工件不能相互疊放。④ 工件應(yīng)選擇熱狀態(tài)變形最小的位置放置，如半環(huán)之類的結(jié)構(gòu)件，開口不得向上。⑤ 材厚相差懸殊的結(jié)構(gòu)件，不得混合裝爐退火。c退火規(guī)范：① 開爐（蓋蓋）后，慢慢升溫，2h內(nèi)，升溫到250℃以下； 2h后，以每小時(shí)80℃的速度，加熱到580℃～620℃，并保持爐內(nèi)在加熱過程中，各區(qū)的溫度差不大于20℃。② 加熱到580℃～620℃，在爐內(nèi)進(jìn)行保溫，其溫度時(shí)間，由計(jì)算決定，以焊接零件最厚的斷面為準(zhǔn)，每25mm為1h，但不得少于4h（即保溫時(shí)間，經(jīng)過計(jì)算，不足4h者，應(yīng)保溫4h）。其中：“號(hào)字”產(chǎn)品的機(jī)座、支架的保溫時(shí)間，～6h。，保持到5h～。（3~4）min/mm計(jì)算③在關(guān)閉的爐中，冷卻到300℃以下時(shí)，將退火件從爐中移出，置于靜止的空氣中，冷卻到室溫。其中：條中a、b件，在室溫低于20℃時(shí)，工件隨爐冷卻300℃以下后，吊開爐蓋，在爐腔內(nèi)冷卻到室溫，再移出。d質(zhì)量檢查：① 對(duì)準(zhǔn)備進(jìn)行退火的焊接零件部件，在裝爐前，按照?qǐng)D紙、工藝文件等進(jìn)行質(zhì)量復(fù)查（著重復(fù)查,2外形尺寸、焊縫表面質(zhì)量以及易于變形的部位是否已焊牢工藝筋等）。② 按裝爐要求，對(duì)焊接零部件退火的裝爐是否符合要求進(jìn)行檢查。③ 在退火過程中，對(duì)本守則第五章規(guī)定的退火規(guī)定的規(guī)范的執(zhí)行進(jìn)行檢查。溫度、自動(dòng)記錄等情況，進(jìn)行觀察，若中途儀表、儀器等設(shè)備失靈，則要作好記錄。④焊接零部件退火后，按照?qǐng)D紙、技術(shù)條件、工藝文件等進(jìn)行質(zhì)量檢查。(2)去應(yīng)力退火的目的a降低鋼