용접 전 예열과 용접 후 열처리의 중요성

Mar 13, 2024

1. 용접 전 예열의 주요 기능은 다음과 같습니다.

(1) 예열은 용접 후 냉각 속도를 늦출 수 있으며, 이는 수소 균열을 피하기 위해 용접 금속에 확산된 수소가 빠져나가는 데 도움이 됩니다. 또한 용접부 및 열영향부의 경화 정도를 감소시키고 용접 조인트의 내균열성을 향상시킵니다.

(2) 예열은 용접 응력을 감소시킵니다. 균일한 국부 예열 또는 전체 예열은 용접 영역에서 용접된 공작물 간의 온도 차이(온도 구배라고도 함)를 줄일 수 있습니다. 이는 한편으로는 용접 응력을 감소시키고 다른 한편으로는 용접 변형률을 감소시켜 용접 균열을 방지하는 데 도움이 됩니다.

(3) 예열은 용접 구조의 수축을 감소시킬 수 있으며, 특히 앵글 조인트의 수축을 감소시키는 것이 명백하며 예열 온도가 증가함에 따라 균열 속도가 감소합니다.

예열 온도와 층간 온도 선택은 강재와 전극의 화학적 조성뿐만 아니라 용접 구조의 강성, 용접 방법, 주위 온도 등과도 관련되어 있으므로 이러한 요소를 고려하여 결정해야 합니다. 또한, 강판 두께 방향 및 용접부에서의 예열 온도의 균일성은 용접 응력 감소에 중요한 영향을 미친다. 국부 예열 폭은 용접된 작업물의 제약 조건에 따라 결정되어야 하며 일반적으로 용접 영역 주변 벽 두께의 3배여야 하며 150-200mm 이상이어야 합니다. 예열이 균일하지 않으면 용접응력이 감소하지 않을 뿐만 아니라 용접응력이 증가하는 것으로 나타난다.

A335 alloy welded pipe
2. 용접후열처리

용접 후 열처리의 목적은 수소 제거, 용접 응력 제거, 용접 조직 및 전반적인 성능 향상의 세 가지입니다.

용접 후 수소 제거 처리는 용접 완료 후 저온 열처리를 말하며 용접은 아직 100도 이하로 냉각되지 않았습니다. 200~350도까지 가열하고 2-6시간 동안 유지하기 위한 일반 사양입니다. 용접 후 탈수소화 처리의 주요 역할은 용접 및 열 영향부에서 수소의 탈출을 가속화하는 것입니다. 저합금강 용접에서 용접 균열이 발생하는 것을 방지하는 것은 매우 효과적입니다.

용접 공정에서는 가열 및 냉각의 불균일성뿐만 아니라 부품 자체가 구속조건이나 외부 구속조건을 생성하기 때문에 용접 작업이 끝나면 부품에 항상 용접 응력이 발생합니다. 부품의 용접 응력은 용접 조인트 영역의 실제 지지력을 감소시켜 소성 변형을 일으키고, 심각한 경우 부품이 파손될 수 있습니다.

응력 완화 열처리는 용접된 공작물을 고온 상태로 만들고 항복 강도를 감소시켜 용접 응력을 완화시키는 목적을 달성하는 것입니다. 일반적으로 사용되는 두 가지 방법이 있습니다. 하나는 전체 고온 템퍼링, 즉 용접물 전체를 가열로에 넣고 천천히 특정 온도까지 가열한 다음 일정 시간 동안 유지한 다음 최종적으로 냉각시키는 것입니다. 공기 또는 용광로에서. 이 방법을 사용하면 용접 응력의 80%-90%를 제거할 수 있습니다. 또 다른 방법은 국부적인 고온 템퍼링입니다. 즉, 용접부와 그 주변 영역만 가열한 다음 천천히 냉각하여 용접 응력의 피크를 줄여 응력 분포가 상대적으로 매끄럽고 한 역할을 합니다. 용접 응력의 목적을 제거합니다.

A335 P11 alloy steel pipe

일부 합금강 재료는 용접 후 용접 조인트가 경화된 조직으로 나타나 재료의 기계적 특성이 저하됩니다. 또한, 용접 응력과 수소의 역할로 인해 조직이 굳어지고, 접합부의 파괴로 이어질 수도 있습니다. 열처리 후 접합부의 야금학적 조직이 개선되면 용접 접합부의 가소성 및 인성이 향상되어 용접 접합부의 종합적인 기계적 특성이 향상됩니다.