焊縫采用超音頻感應(yīng)加熱爐進(jìn)行正火熱處理,其冷卻方式是怎么樣的呢?
焊縫采用超音頻感應(yīng)加熱爐進(jìn)行感應(yīng)加熱正火處理,應(yīng)當(dāng)采用空冷與水冷相結(jié)合的冷卻方式。因?yàn)橹挥羞@種冷卻方式才能縮短焊管生產(chǎn)線的布局,節(jié)省占地面積。實(shí)行空冷與水冷相結(jié)合的冷卻方式,必須解決下列問題。
(1)焊縫正火空冷速度的確定 理論上空冷速度可以通過測定焊管管體用鋼的過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線(CCT曲線)來確定。依據(jù)正火后焊縫的金相組織和力學(xué)性能,從CCT曲線中確定冷卻速度。現(xiàn)舉例說明,焊管鋼S2,要求正火處理后焊縫具有鐵素體+體珠光體組織,焊縫硬度小于88HRB,冷卻時(shí)間控制在120s之內(nèi),求其空冷速度。從S2的冷卻速度曲線可知,冷卻速度為5-10℃.S-1均符合要求的條件。用圖像分析儀對金相組織進(jìn)行分析,結(jié)果表明,冷卻速度為5-10℃.S-1時(shí),常溫時(shí)鋼的組織為鐵素體(F)+珠光體(P)。其中奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體的開始溫度為706℃,結(jié)束溫度為583℃,奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w的開始溫度為616℃,結(jié)束溫度為577℃。當(dāng)冷卻速度大于10℃.s-1時(shí),常溫下除鐵素體(F)、珠光體(P)之外會出現(xiàn)貝氏體(B)。貝氏體的出現(xiàn)會使鋼的硬度增加,塑性和韌性下降。當(dāng)冷卻速度小于5℃.S-1時(shí),正火空冷組織中珠光體數(shù)量增加,鋼的硬降低,塑性和韌性增加,同時(shí)冷卻時(shí)間延長。以上舉例說明怎樣確定正火冷卻速度,也說明冷卻速度對正火鋼力學(xué)性能的影響和控制正火冷卻速度的意義。
(2)生產(chǎn)過程焊縫正火冷卻速度的確定 生產(chǎn)實(shí)際中焊縫正火冷卻速度受焊管的規(guī)格、管壁厚度、環(huán)境溫度等諸多因素的影響。經(jīng)分析可知,隨管壁厚度的增大,冷卻速度減慢。因此,為了更好地控制焊管焊縫的正火冷卻速度,獲得穩(wěn)定的焊縫力學(xué)性能,應(yīng)當(dāng)利用CCT曲線結(jié)合生產(chǎn)條件制定出相應(yīng)的冷卻制度來指導(dǎo)生產(chǎn)。
(3)焊縫正火水冷起始溫度的確定 焊縫正火冷卻采用空冷與水冷相結(jié)合的方式。水冷的起始溫度主要取決于硬化相的析出溫度和鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度。
①硬化相的析出 低合金高強(qiáng)度鋼正常的正火組織是鐵素體、珠光體。當(dāng)正火冷卻速度過快時(shí),會出現(xiàn)馬氏體和貝氏體,這兩種組織會增加焊縫的硬度和降低塑性。它們多在400℃左右低溫區(qū)析出。因此,在400℃以上不能開始水冷。
②水冷起始溫度與冷脆溫度的關(guān)系 冷脆溫度又稱脆性轉(zhuǎn)變溫度,是管線用鋼的重要指標(biāo),冷脆溫度越低,越能適應(yīng)高寒和凍土帶使用。
綜合以上兩種因素,焊縫采用超音頻感應(yīng)加熱爐進(jìn)行正火處理時(shí),水冷起始溫度應(yīng)低于400℃,盡管多數(shù)低合金高強(qiáng)度管線鋼的馬氏體點(diǎn)Ms都在400℃以下,但是過冷奧氏體的臨界淬火冷速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正火冷速,只要正火冷速避開馬氏體形成區(qū)間,400℃以下水冷不會產(chǎn)生馬氏體。
冷卻方式是否合適直接關(guān)系著焊縫的熱處理質(zhì)量,因此,選擇合適的冷卻方式是非常重要的。今天,小編簡單給大家介紹了焊縫感應(yīng)加熱正火熱處理的冷卻方式,許多廠家采用這種冷卻方式進(jìn)行熱處理,生產(chǎn)處理的焊縫質(zhì)量良好,滿足了工作需要。