重型厚板焊接结构件热处理工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102796859A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102796859A(43)申请公布日2012.11.28(21)申请号201210131827.7(22)申请日2012.04.27(71)申请人天津市天锻压力机有限公司地址300402天津市北辰区小淀镇津围公路东(72)发明人李晨(74)专利代理机构天津市鼎和专利商标代理有限公司12101代理人李凤(51)Int.Cl.C21D9/00(2006.01)C21D11/00(2006.01)B23K37/00(2006.01)B23K9/235(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称重型厚板焊接结构件热处理工艺(57)摘要本发明涉及一种重型厚板焊接结构件热处理工艺，该工艺方法针对以Q345-B为母材，板厚在200mm左右(结构件中最厚的筋板)，焊接方法为C02焊的液压机上横梁为例，以天然气大型回火炉为载体，对某厚板结构焊件进行焊前母材预热热处理，焊接过程中的后热处理，焊接结束后的焊后热处理三种热处理手段，解决了板厚为200mm的Q345-B为母材的重型厚板焊接结构件热处理工艺方法，保证了焊接质量，改善了焊接性能，消除了焊后残余应力，避免了焊后开裂，改善了焊口组织结构，避免了焊件结构的变形，使整体结构达到了预期的综合性能，最终实现了板厚大于150mm重型焊接结构件焊接热处理工艺方法，使厚板焊接结构件的广泛应用成为可能。CN10279685ACN102796859A权利要求书1/1页1.一种重型厚板焊接结构件热处理工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)焊前母材预热：焊件母材为Q345-B，预热温度为150℃，测温点在加热侧的背面距焊缝80mm处，层间温度的控制范围为100～150℃，预热速度为2℃/min达到150℃；(2)焊接过程中热处理：在零件焊接过程中当焊口堆焊厚度到达板厚的1/2时暂停焊接，增加一道去氢热处理工序，然后再次进行全序焊接；(3)焊后热处理：在最终完成全序焊接后，使用大型天然气回火炉进行处理，具体工艺过程为：以≤250℃的温度装炉，以≤80℃/h的速度加热，加热至300℃及500℃时各保温1小时，保持速度加热至550℃±20℃保温8小时左右，而后以≤60℃/h随炉冷却，温度≤250℃时出炉空冷；(4)对焊件进行检查，查看零件外观、火焰是否均匀，是否有裂纹和过热、过烧现象。2.根据权利要求1所述的重型厚板焊接结构件热处理工艺，其特征在于，所述焊前母材预热采用整体天然气炉加热。3.根据权利要求1所述的重型厚板焊接结构件热处理工艺，其特征在于，所述焊接过程中热处理的去氢热处理具体工艺为：当焊缝温度未冷却至100℃以下时，将零件放入回火炉内，以5℃/min的速度加热至200℃，保温3小时出炉冷却至150℃继续完成全部焊接。4.根据权利要求1所述的重型厚板焊接结构件热处理工艺，其特征在于，所述焊后热处理在装入天然气回火炉前将零件应清理干净，零件腔内无积水、冰铁砂等杂物，热处理炉体各部位、闸门、管路、烟道、鼓风等设备应完好，台车应牢固、驱动正常，开炉前应将热电偶及测量仪表校准。5.根据权利要求4所述的重型厚板焊接结构件热处理工艺，其特征在于，所述焊后热处理应将零件装入天然气回火炉中距离火口大于300mm处。2CN102796859A说明书1/3页重型厚板焊接结构件热处理工艺技术领域[0001]本发明属于焊接热处理工艺技术领域，特别是涉及一种重型厚板焊接结构件热处理工艺。背景技术[0002]焊接热处理是指在焊前、焊接过程中或焊后，采用适当的方法对焊件全部或局部进行加热、保温和冷却，以改善母材金属的焊接工艺性，消除或降低焊后残余应力、改善焊接接头金相组织和力学性能的工艺。随着工业发展，传统焊接结构件的板厚已无法达到所需的力学性能要求，为满足焊接框架结构的结构力学性能，越来越大型的厚板焊接结构件应运而生。[0003]而传统的焊接热处理工艺已无法满足厚板焊接结构件的焊后结构性能。[0004]在金属熔焊时，由于合金元素的烧损，有害杂质的增加，使焊缝金属的成分发生变化，很难做到和母材相同(达到与母材相同力学性能)。此外，在毗邻焊缝的母材由于焊接热影响，也常常使原母材的性能恶化，特别是在熔合区，存在着显著的物理化学成分不均匀性，以及严重的应力集中，厚板金属材料的焊接存在母材熔合不完全、大坡口焊后应力、结构尺寸变形等更为严重的焊后结构缺陷。发明内容[0005]本发明为解决公知技术中存在的母材熔合不完全、大坡口焊后应力、结构尺寸变形等更为严重的焊后结构缺陷技术问题而提供一种板厚大于150mm的重型厚板焊接结构件热处理工艺。[0006]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技