【正文】 區(qū)。焊縫和熱影響區(qū)經(jīng)歷了復雜但有規(guī)律的焊接熱循環(huán)。在焊接接頭這個很小的區(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，對焊接接頭的質(zhì)量有直接影響[1]。隨著時代的進步，人們對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，故焊后熱處理技術為人利用。焊接作為一種通用的共性技術，在制造業(yè)中被相當數(shù)量的企業(yè)用作關鍵的加工工藝，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)電設備、核設施、石油化工、管道、冶金、礦山、鐵路、汽車、造船、港口設施、航空航天、建筑、農(nóng)業(yè)機械、水利設施、工程機械、機器制造、醫(yī)療器械、精密儀器和電子等行業(yè)中。這些企業(yè)在我國工業(yè)經(jīng)濟建設中影響睬、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)構鋼，現(xiàn)大量應用于建筑及工程結(jié)構。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，也大量用作對性能要求不太高的機械零件。C、D級鋼還可作某些專業(yè)用鋼使用。隨著時代的發(fā)展厚板應用越來越多，對于厚鋼板的研究是一個比較前沿的問題，也是比較難的問題。本文將對Q235的焊后熱處理及組織性能進行分析。對于厚板、超厚板焊接時填充焊材熔敷金屬量大，焊接時間長，熱輸進總量高，構件施焊時焊縫拘束度高、焊接殘余應力大，焊后應力和變形大。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，電弧的溫度高達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，厚板焊前必須進行加熱。在實際生產(chǎn)制造過程中，應對焊接過程進行控制，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，定位焊處的溫度被四周的“冷卻介質(zhì)”很快冷卻，造成局部過大的應力集中，引起裂紋的產(chǎn)生，對材質(zhì)造成損壞。解決的措施是厚板在定位焊時，進步預加熱溫度，加大定位焊縫長度和焊腳尺寸。 ②多層多道焊：在厚板焊接過程中，堅持的一個重要的工藝原則是多層多道焊，嚴禁擺寬道。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，母材對焊縫拘束應力大，焊縫強度相對較弱，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：前一道焊縫對后一道焊縫來說是一個“預熱”的過程；后一道焊縫對前一道焊縫相當于一個“后熱處理”的過程，有效地改善了焊接過程中應力分布狀態(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，需要幾個小時乃至幾十小時才能施焊完成一個構件，因此加強對焊接過程的中間檢查，顯得尤為重要，便于及時發(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，認真檢查是否有裂紋發(fā)生。及時發(fā)現(xiàn)，及時處理。 ④厚板對接焊后，應立即將焊縫及其兩側(cè)各100～150mm范圍內(nèi)的局部母材進行加熱，加熱時采用紅外線電加熱板進行。加熱溫度到250～350℃后用石棉展蓋進行保溫，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或焊劑烘焙不當而滲透熔池的擴散氫迅速逸出，防止焊縫及熱影響區(qū)內(nèi)出現(xiàn)氫致裂紋。厚鋼的超聲波檢測應在焊后48h或更長時間進行。如進度答應，也可在構件出廠前再次進行檢測，確保構件合格，以免延遲裂紋對工件的破壞。（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，厚鋼板的對接焊接[3]。①厚鋼板切割 對采用乙炔氣切割和液化石油氣切割做了分析比價試驗，試驗結(jié)果表明：液化石油氣切割與乙炔氣切割相比，預熱時間較長，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)濟安全。因此，最終確定采用液化石油氣進行厚板切割。②厚鋼板的焊接厚鋼板的對接采用V型坡口手工電弧焊，厚鋼板的對接只允許在長度方向?qū)?。手工電弧焊焊接技術使用不同的方法保護焊接熔池，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焊接熔池，而且，還含有合金元素用來補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，需要特別小心，因為所有飛濺都具有軟鋼性質(zhì)，在使用過程中焊縫會銹蝕。 a 手工電弧焊的特點[4]操作方便，使用靈活，適應性強。適用于各種鋼種，各種百度，各種位置和各種結(jié)構的焊接。特別是對不規(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，焊接接頭的機械性能較為理想。另外，由于焊條和電焊機的不斷改進，在常用的低碳鋼和低合金鋼的焊接結(jié)構中，焊縫的機械性能能夠有效地控制，達到與母材等強的要求。對于焊縫缺陷，在一定范圍內(nèi)可以通過提高焊工水平、改進工藝措施得到克服。手工電弧焊易于分散應力和控制變形。所有焊接結(jié)構中，因受熱應力的作用，都存在著焊接殘余應力和變形，外形復雜的焊縫、長焊縫和大工件上的焊縫，殘余應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、對稱焊等方法，來減少變形和改善應力分布。設備簡單，使用維護方便。無論交流電焊機還是直流電焊機，焊工都容易掌握，使用可靠，維護方便。不象埋弧焊、電渣焊設備那樣復雜。由于手工操作，生產(chǎn)效率低，焊工的勞動強度也比較大。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，培訓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。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、化學成分，焊件結(jié)構類型，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（或牌號）、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]。對于電弧焊焊口采用去應力退火熱處理。這是因為普通焊的焊縫及熱影響區(qū)的晶粒粗大，需要細化晶粒，殘余應力大故采用去應力退火處理。熱處理的加熱和冷卻不宜過快，力求內(nèi)外壁均勻。本文主要研究去應力退火，現(xiàn)將其敘述如下：（1）去應力退火工藝守則a準備工作：① 將準備退火的工件，運至爐旁，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 將退火用的設計資料與工藝文件準備齊。④ 對設備進行檢查、電氣線路、冷卻水路、爐內(nèi)狀況、周圍環(huán)境。⑤ 裝爐時，墊平工件用的墊塊準備齊全。b裝爐要求：① 工件下面應予以墊平或垂直。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)構件，開口不得向上。⑤ 材厚相差懸殊的結(jié)構件，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)進行保溫，其溫度時間，由計算決定，以焊接零件最厚的斷面為準，每25mm為1h，但不得少于4h（即保溫時間，經(jīng)過計算，不足4h者，應保溫4h）。其中：“號字”產(chǎn)品的機座、支架的保溫時間，～6h。，保持到5h～。（3~4）min/mm計算③在關閉的爐中，冷卻到300℃以下時，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，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 對準備進行退火的焊接零件部件，在裝爐前，按照圖紙、工藝文件等進行質(zhì)量復查（著重復查,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，對焊接零部件退火的裝爐是否符合要求進行檢查。③ 在退火過程中，對本守則第五章規(guī)定的退火規(guī)定的規(guī)范的執(zhí)行進行檢查。溫度、自動記錄等情況，進行觀察，若中途儀表、儀器等設備失靈，則要作好記錄。④焊接零部件退火后，按照圖紙、技術條件、工藝文件等進行質(zhì)量檢查。(2)去應力退火的目的a降低鋼