焊接预热的作用

人们通常认为预热是一件普通的事情。它包括将待焊件在焊接之前以及焊接过程中加热到高于环境的某个温度。现代规范通常基于材料要求实施预热至某一等级（level）。本文将详细说明预热的要求、作用以及不恰当实施的种种做法。一、预热的作用预热包括将待焊件在焊接之前以及焊接过程中加热到高于环境的某个温度。构造和施工规范常 常规定预热。然而，在某些条件下，可以采用其他可替代的方法来代替预热。无论预热是否需要，预热都可以起到下述综合的作用：·降低焊缝与相邻母材中的收缩应力，特别是高拘束焊接接头。·降低临界温度范围的冷却速度，从而避免焊缝和热影响区（HAZ）过度硬化和延展性降低。·降低 400°F 温度范围的冷却速度，让氢有更多的时间从焊缝和临近母材中逸出，以避免氢致裂纹。·清除污染物。二、预热的方法除了标准的最低要求外，预热总量可以通过以下一个或多个方法确定：·计算器·碳当量评估·开裂参数评估·火花试验评估·经验评估常常要根据不同的坡口形状和拘束条件来确定预热温度范围。虽然很多规范都规定了最低预热温度，但很可能是：某些情况下低得多的温度就足够了，而在其他情况下则需要高得多的温度。1.计算器在历史进程中可以得到各种各样的“预热计算器”。大部分为直线形的和圆形的，它们根据母材和厚度而预测预热温度。2.碳当量碳当量（CE）可以用作确定预热的实际必要性和预热等级的方法。碳当量计算公式如下：当 CE > 0.5%，考虑到延迟裂纹的风险，应当将最终的无损检查（NDE）至少延迟 24 小时。3.开裂参数当碳含量≤0.17（重量百分比），或涉及到高强钢时，可以使用 Ito & Bessyo 裂纹量度参数 （Pcm）。对于何时需要预热，何时要强制预热，以及推荐什么预热温度，这种方法提供了更加准确的评估。公式如下：4.火花试验用火花试验评估碳钢中的碳含量有数十年之久。更高含量的碳或者更细小的火花，则需要更多的预热。本方法虽不够精确，但确实提供了需要的预热温度相对等级的一种简单方法。5.经验评估根据每 10 个点的碳（重量百分比 0.10%）采用的预热温度为100°F（50°C），这虽不够精确，但却是有效的方法。例如，如果碳含量为 0.25%，那么，250°F（125°C）温度也许是适当的，或者至少以此为最低值。某些情况，诸如附近有涂层或者其他元件，从而使得原建造规范规定的预热变得不宜进行或者操作。然而，如果焊接热输入接近所用的、经评定的焊接工艺热输入的最大值，那么，传输到装配件...