大型焊接零件通常用于整體鑄造或鍛造十分困難的零件,考慮到便于加工和為了滿足特殊的服役條件而采用的焊接,作為該類零件的通常是組合件,如機床底座與機體、大型油罐、電站大型部件、大型軋輥的表面修復(fù)等,它們具有某些不同的性能與作用,因此從降低制造成本、減少加工程序、降低加工難度、確保獲得要求的性能等方面出發(fā),進行大型焊件的作業(yè)是十分正確的。焊接后的零件要滿足其工作需要,其前提是必須符合設(shè)計要求,同時進行適當?shù)臒崽幚恚_保其尺寸的穩(wěn)定與消除可能的缺陷。大型焊接零件熱處理采用比較多的設(shè)備是超音頻感應(yīng)退火設(shè)備,效果非常好。
(1)機械加工工藝流程 關(guān)于大型焊接件的加工程序,以其具體的零件要求的差異而存在明顯的不同,大多數(shù)焊接件是將根據(jù)要求分段加工后的部件組合或焊接在一起,最后進行加工成形。其中較重要的是焊后的熱處理,該工序直接影響到大型焊接件的整體質(zhì)量與使用性能,應(yīng)當引起足夠的重視。
(2)熱處理工藝 廣義的焊后熱處理應(yīng)包括下列各類熱處理:消除應(yīng)力、完全退火、正火、正火+回火、淬火+回火、低溫消除應(yīng)力、析出或時效熱處理等。另外矯正焊接變形中的點加熱和線加熱等,一般而言,焊后熱處理的目的可以概括如下:①松弛焊接殘余應(yīng)力;②穩(wěn)定尺寸和形狀(供機械加工等);③改善母材、焊接區(qū)以及結(jié)構(gòu)件的性能。
作為大型焊接件焊后的熱處理的目的是消除焊接應(yīng)力、細化晶粒、改善切削加工性等,筒體、管件、底座等在電渣焊接后,改善焊縫以及熱影響區(qū)的顯微組織,消除焊接應(yīng)力,獲得良好的力學(xué)性能等,同時為機械加工做好準備工作。
(3)熱處理工藝分析與實施要點
①作為大型焊接件的熱處理種類較多,應(yīng)根據(jù)具體零件的材質(zhì)與性能要求來合理選定,通常是焊后采用超音頻感應(yīng)退火設(shè)備進行去應(yīng)力退火處理,其溫度應(yīng)在500-650℃,保溫時間則依據(jù)有效厚度、焊接區(qū)域、面積以及熱影響區(qū)的大小來確定。
②對于細化晶粒、改善焊接區(qū)的性能的熱處理為完全退火,其加熱溫度在相變點以上,保溫結(jié)束后進行緩慢降溫,最后進行去應(yīng)力退火處理,可確保焊接件的力學(xué)性能,得到有效保證,同時還有消除和減少由變形以及焊接產(chǎn)生的硬化、脆性等影響。
③關(guān)于焊前的預(yù)熱,在鑄鐵件的焊接中尤為重要,其目的是防止產(chǎn)生硬化和裂紋,應(yīng)采用緩慢的加熱方式,以平緩的梯度加熱到規(guī)定的溫度,且不能產(chǎn)生過熱。
本文簡單介紹了大型焊接零件的熱處理工藝,許多廠家按照上述工藝進行熱處理,生產(chǎn)出來的工件質(zhì)量良好,滿足了其工作要求。