李帥

摘 要：逆焊接處理工藝可以有效緩解大型工程設(shè)備焊接裝配過程中，由于焊接材料受熱不均勻而產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力（有害的主要是殘余拉應(yīng)力），這會顯著地提高設(shè)備用金屬材料的使用壽命，從而產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。在對工程設(shè)備常用金屬材料Q235鋼進(jìn)行逆焊接處理的實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，逆焊接處理后的Q235鋼，其焊接殘余應(yīng)力明顯下降，抗疲勞性能相對有所提高。

關(guān)鍵詞：逆焊接處理 焊接殘余應(yīng)力 疲勞性能

中圖分類號：TG404 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0052-01

1 試驗(yàn)

1.1 試樣制備

本試驗(yàn)選用工程設(shè)備常用金屬材料Q235鋼，首先制作成三個中間帶有60度V型豁口的試件（試驗(yàn)用三個，分別編號為1、2、3，其中1為對照）。試件的尺寸為200 mm×150 mm×10 mm。

1.2 試驗(yàn)過程

1試樣仍為對照進(jìn)行焊接。將用手工電弧焊方法焊后的Q235鋼2試樣進(jìn)行250 ℃的熱處理（本實(shí)驗(yàn)中用的是加熱爐），緊接著再對焊縫進(jìn)行快冷處理（本試驗(yàn)中用的冷水），自然狀態(tài)下恢復(fù)至室溫。同樣的在350 ℃對3試樣進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)過程。用小盲孔法測各試件應(yīng)力，應(yīng)變片的貼片位置如圖2所示（貼片間距5 mm）。最后，將1、2、3制成疲勞試件，再在疲勞測試機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，得出相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。

1.3 試驗(yàn)結(jié)果討論

對焊后試樣進(jìn)行熱處理，再對焊縫進(jìn)行快冷，可以使得試樣的焊接區(qū)和母材區(qū)產(chǎn)生一個溫差，減緩殘余拉應(yīng)力的影響。由表1可以看出，在小盲孔法測應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)過程中，對于材料Q235，經(jīng)250 ℃和350 ℃逆焊接處理的試件與未經(jīng)逆焊接處理的試件相比，殘余拉應(yīng)力值有所下降，并且在350 ℃逆焊接處理的條件下，已在焊縫處形成雙向壓縮應(yīng)力。由表2看出，在疲勞測試的試驗(yàn)中，經(jīng)250 ℃和350 ℃逆焊接處理的試件與未經(jīng)逆焊接處理的試件相比，其疲勞循環(huán)次數(shù)有明顯的提升，并且在350 ℃逆焊接處理的條件下，疲勞循環(huán)次數(shù)還要高些，也就是說，逆焊接處理可以有效提高試樣的抗疲勞性能。

2 機(jī)理

逆焊接加熱處理之所以能夠有地效消除殘余拉應(yīng)力的影響，是因?yàn)橛凶銐虼蟮臏夭?，焊接部位的表面將會產(chǎn)生雙向壓縮殘余應(yīng)力，焊接壓應(yīng)力和焊接拉應(yīng)力相互存在一個制約，從而使得工程設(shè)備用金屬材料可以有更高的壽命。

3 結(jié)語

逆焊接處理可以有效減緩焊接過程中由于焊接材料的受熱不均勻而產(chǎn)生的焊接拉應(yīng)力，從而提高工程設(shè)備常用金屬材料的壽命。從理論上來說，我們可以將這種逆焊接加熱處理工藝廣泛用于設(shè)備工裝，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是由于最佳焊后熱處理溫度還有待進(jìn)一步階梯式試驗(yàn)，基于經(jīng)濟(jì)最大化原則，今后還要對常用的設(shè)備用金屬材料進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。endprint

摘 要：逆焊接處理工藝可以有效緩解大型工程設(shè)備焊接裝配過程中，由于焊接材料受熱不均勻而產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力（有害的主要是殘余拉應(yīng)力），這會顯著地提高設(shè)備用金屬材料的使用壽命，從而產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。在對工程設(shè)備常用金屬材料Q235鋼進(jìn)行逆焊接處理的實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，逆焊接處理后的Q235鋼，其焊接殘余應(yīng)力明顯下降，抗疲勞性能相對有所提高。

關(guān)鍵詞：逆焊接處理 焊接殘余應(yīng)力 疲勞性能

中圖分類號：TG404 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0052-01

1 試驗(yàn)

1.1 試樣制備

本試驗(yàn)選用工程設(shè)備常用金屬材料Q235鋼，首先制作成三個中間帶有60度V型豁口的試件（試驗(yàn)用三個，分別編號為1、2、3，其中1為對照）。試件的尺寸為200 mm×150 mm×10 mm。

1.2 試驗(yàn)過程

1試樣仍為對照進(jìn)行焊接。將用手工電弧焊方法焊后的Q235鋼2試樣進(jìn)行250 ℃的熱處理（本實(shí)驗(yàn)中用的是加熱爐），緊接著再對焊縫進(jìn)行快冷處理（本試驗(yàn)中用的冷水），自然狀態(tài)下恢復(fù)至室溫。同樣的在350 ℃對3試樣進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)過程。用小盲孔法測各試件應(yīng)力，應(yīng)變片的貼片位置如圖2所示（貼片間距5 mm）。最后，將1、2、3制成疲勞試件，再在疲勞測試機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，得出相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。

1.3 試驗(yàn)結(jié)果討論

對焊后試樣進(jìn)行熱處理，再對焊縫進(jìn)行快冷，可以使得試樣的焊接區(qū)和母材區(qū)產(chǎn)生一個溫差，減緩殘余拉應(yīng)力的影響。由表1可以看出，在小盲孔法測應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)過程中，對于材料Q235，經(jīng)250 ℃和350 ℃逆焊接處理的試件與未經(jīng)逆焊接處理的試件相比，殘余拉應(yīng)力值有所下降，并且在350 ℃逆焊接處理的條件下，已在焊縫處形成雙向壓縮應(yīng)力。由表2看出，在疲勞測試的試驗(yàn)中，經(jīng)250 ℃和350 ℃逆焊接處理的試件與未經(jīng)逆焊接處理的試件相比，其疲勞循環(huán)次數(shù)有明顯的提升，并且在350 ℃逆焊接處理的條件下，疲勞循環(huán)次數(shù)還要高些，也就是說，逆焊接處理可以有效提高試樣的抗疲勞性能。

2 機(jī)理

逆焊接加熱處理之所以能夠有地效消除殘余拉應(yīng)力的影響，是因?yàn)橛凶銐虼蟮臏夭睿附硬课坏谋砻鎸a(chǎn)生雙向壓縮殘余應(yīng)力，焊接壓應(yīng)力和焊接拉應(yīng)力相互存在一個制約，從而使得工程設(shè)備用金屬材料可以有更高的壽命。

3 結(jié)語

逆焊接處理可以有效減緩焊接過程中由于焊接材料的受熱不均勻而產(chǎn)生的焊接拉應(yīng)力，從而提高工程設(shè)備常用金屬材料的壽命。從理論上來說，我們可以將這種逆焊接加熱處理工藝廣泛用于設(shè)備工裝，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是由于最佳焊后熱處理溫度還有待進(jìn)一步階梯式試驗(yàn)，基于經(jīng)濟(jì)最大化原則，今后還要對常用的設(shè)備用金屬材料進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。endprint

摘 要：逆焊接處理工藝可以有效緩解大型工程設(shè)備焊接裝配過程中，由于焊接材料受熱不均勻而產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力（有害的主要是殘余拉應(yīng)力），這會顯著地提高設(shè)備用金屬材料的使用壽命，從而產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益。在對工程設(shè)備常用金屬材料Q235鋼進(jìn)行逆焊接處理的實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，逆焊接處理后的Q235鋼，其焊接殘余應(yīng)力明顯下降，抗疲勞性能相對有所提高。

關(guān)鍵詞：逆焊接處理 焊接殘余應(yīng)力 疲勞性能

中圖分類號：TG404 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）04（b）-0052-01

1 試驗(yàn)

1.1 試樣制備

本試驗(yàn)選用工程設(shè)備常用金屬材料Q235鋼，首先制作成三個中間帶有60度V型豁口的試件（試驗(yàn)用三個，分別編號為1、2、3，其中1為對照）。試件的尺寸為200 mm×150 mm×10 mm。

1.2 試驗(yàn)過程

1試樣仍為對照進(jìn)行焊接。將用手工電弧焊方法焊后的Q235鋼2試樣進(jìn)行250 ℃的熱處理（本實(shí)驗(yàn)中用的是加熱爐），緊接著再對焊縫進(jìn)行快冷處理（本試驗(yàn)中用的冷水），自然狀態(tài)下恢復(fù)至室溫。同樣的在350 ℃對3試樣進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)過程。用小盲孔法測各試件應(yīng)力，應(yīng)變片的貼片位置如圖2所示（貼片間距5 mm）。最后，將1、2、3制成疲勞試件，再在疲勞測試機(jī)上進(jìn)行試驗(yàn)，得出相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析。

1.3 試驗(yàn)結(jié)果討論

對焊后試樣進(jìn)行熱處理，再對焊縫進(jìn)行快冷，可以使得試樣的焊接區(qū)和母材區(qū)產(chǎn)生一個溫差，減緩殘余拉應(yīng)力的影響。由表1可以看出，在小盲孔法測應(yīng)力的實(shí)驗(yàn)過程中，對于材料Q235，經(jīng)250 ℃和350 ℃逆焊接處理的試件與未經(jīng)逆焊接處理的試件相比，殘余拉應(yīng)力值有所下降，并且在350 ℃逆焊接處理的條件下，已在焊縫處形成雙向壓縮應(yīng)力。由表2看出，在疲勞測試的試驗(yàn)中，經(jīng)250 ℃和350 ℃逆焊接處理的試件與未經(jīng)逆焊接處理的試件相比，其疲勞循環(huán)次數(shù)有明顯的提升，并且在350 ℃逆焊接處理的條件下，疲勞循環(huán)次數(shù)還要高些，也就是說，逆焊接處理可以有效提高試樣的抗疲勞性能。

2 機(jī)理

逆焊接加熱處理之所以能夠有地效消除殘余拉應(yīng)力的影響，是因?yàn)橛凶銐虼蟮臏夭?，焊接部位的表面將會產(chǎn)生雙向壓縮殘余應(yīng)力，焊接壓應(yīng)力和焊接拉應(yīng)力相互存在一個制約，從而使得工程設(shè)備用金屬材料可以有更高的壽命。

3 結(jié)語

逆焊接處理可以有效減緩焊接過程中由于焊接材料的受熱不均勻而產(chǎn)生的焊接拉應(yīng)力，從而提高工程設(shè)備常用金屬材料的壽命。從理論上來說，我們可以將這種逆焊接加熱處理工藝廣泛用于設(shè)備工裝，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益。但是由于最佳焊后熱處理溫度還有待進(jìn)一步階梯式試驗(yàn)，基于經(jīng)濟(jì)最大化原則，今后還要對常用的設(shè)備用金屬材料進(jìn)行更進(jìn)一步的研究。endprint