Термическая обработка сварных соединений

Назначение и особенности термической обработки сварных соединений

Благодаря термической обработке сварных швов осуществляется защита их от коррозии, улучшаются механические свойства шва, уменьшается вероятность появления трещин и увеличивается жароустойчивость. Термической обработке подвергается только сам шов или прилегающая к нему область. Для осуществления процесса применяются специальные установки термической обработки сварных соединений или отдельные приспособления. В настоящее время существует несколько способов термообработки швов. Все методы отличаются температурой нагрева, которая может составлять от 250 до 1125 градусов по Цельсию. Она выбирается в зависимости от свойств, которые должно получить готовое изделие и типа используемого металла. Продолжительность прогрева составляет от 1 до 5 часов. После окончания обработки шов охлаждается естественным путем, без применения дополнительных методов.

Виды термической обработки сварных соединений. Оборудование

Способ термической обработки сварного шва зависит от поставленной цели:

1. Для отжига после сварочных работ термическая обработка выполняется при температуре 970 градусов по Цельсию, а выдержка составляет около 3 часов, остывание происходит в естественных условиях. Такой способ обработки применяют в случае работы с легированными сталями с целью улучшения коррозионной стойкости.
2. После термического отпуска снижается остаточное напряжение и количество водорода внутри соединения. Процесс осуществляется при температуре до 300 градусов по Цельсию с выдержкой до 2 часов. Таким методом обрабатываются соединения на толстостенных конструкциях, в том случае, когда отсутствует возможность применить прочие методы.
3. Аустенизация осуществляется изделия из высоколегированной стали с целью восстановления пластичности и снятия напряжений. Процесс состоит из нагрева до 1100 градусов по Цельсию, выдержки в течении 2 часов и естественного остывания.
4. Посредством отпуска за счета разрушения закалочной структуры добиваются снижения напряжения на 90 %, также увеличения стойкости к ударным нагрузкам и пластичности. Такой способ термической обработки применяется на перлитных сталях, а сам процесс состоит из нагрева до 600-700 градусов по Цельсию и выдержки до 3 часов.
5. Нормализация осуществляется при 800 градусах по Цельсию, выдержка составляет от 20 до 40 минут. Этот способ применяется на толстостенных деталях. После окончания процесса структура становится однородной и мелкозернистой.

Температура процесса термической обработки сварного соединения контролируется при помощи изменения цвета меток, которые наносятся на поверхность изделия термокраской или термокарандашом. Но при таком способе контроля точность невысока, поэтому чаще используются тепловизоры и пирометры. Данное оборудование может быть ручным или встроенным в системы автоматического поддержания температуры на необходимом уровне. Когда к качеству сварного соединения предъявляются высокие требования, проведение термической обработки обязательно. После ее осуществления на швах не появятся трещины, коррозия или разломы. При применение современного оборудования процесс термической обработки не занимает много времени.

Для термической обработки швов может быть использовано следующее оборудование:

1. Радиационное. В данном случае нагрев осуществляется теплом от проводов из нихрома, по которым протекает электрический ток. Такое оборудование заметно эффективнее, чем индукционное в случае работы с металлами с низкими электромагнитными характеристиками.
2. Индукционное. В данном случае принцип нагрева основан на нагреве металла вихревыми токами, которые создаются индуктором, подключаемым к высокочастотному генератору. Предварительно обрабатываемый участок покрывается асбестом. Поверх слоя асбеста проводом наматываются витки катушки с шагом 2,5 сантиметра на расстоянии 25 сантиметров по обе стороны от стыка. Как индуктор могут быть использованы накладки, внутри которых находятся провода. Такая технология обработки обеспечивает равномерный нагрев участка.
3. Муфельные печи. Данное оборудование используется при работе с деталями маленького размера или трубопроводах небольшого диаметра.
4. Газовое. Данное оборудование выгодно использовать, потому что отсутствует необходимость в электрической энергии, но при этом на нагрев тратится много времени. Это обуславливает использование газового оборудования на конструкциях небольшого размера. Чтобы обеспечить равномерный прогрев швов обработка осуществляется двумя многопламенными ацетиленовыми горелками одновременно с двух сторон.