預熱處理在焊接應用技術中的作用

李揚

摘要：本文再充分結合了工程實踐后對預熱處理的相關技術進行了探討，并提出了幾種工程生產實踐中較為常用的集中預熱溫度的確定方法，讓人們對預熱在焊接技術中的應用有進一步的了解。

關鍵詞：預熱處理;焊接;二次結晶

引言

在焊接施工過程中預熱的應用非常廣泛，焊接施工前的預熱能有效保證焊接質量。雖然工程實踐中預熱的應用比較廣泛，但是多數工程焊接過程中能夠施工人員對預熱的認識還存在很多不足之處，對深奧的焊接應用技術的了解少之又少，對預熱的技術討論的也比較少，從而導致在工程焊接過程中出現了不少問題。對工程的施工質量造成了很大的影響。

1 預熱定義及相關技術內涵

1.1 預熱的定義

預熱主要是指在焊接施工前對需要焊接的區域或者整體的進行充分加熱的過程。

1.2 相關技術內涵

在工程焊接施工過程中，如果焊縫層間的溫度降低而需要進行重新加熱，這個加熱過程也屬于的預熱技術中的一種。當焊接施工完成后，在消氫處理的過程中需要對焊接的接頭位置進行重新加熱，這個加熱的過程叫做后熱。另外，在焊接施工完成后，由于需要的對焊接件進行應力消除，需要對焊接件進行加熱，這個加熱的過程叫做后熱處理。

2 預熱方法

在焊接施工過程中常用的預熱方法這主要有火焰加熱、紅外加熱以及工頻感應加熱等幾種預熱方式[1]。

2.1 火焰預熱

火焰加熱最傳統的方式是通過氧氣、乙炔來產生火焰對焊接工件進行預熱，而在特殊的加工條件下還可以采用排管加熱技術的來進行預熱，排管預熱技術主要的特點是施工成本低，而且對工件的預熱均勻性也要比傳統火焰加熱方法好，在實際的操作過程中，使用的比較簡單。但是排管加熱方法的主要缺點就是其預熱的溫度很難控制，溫度控制的精度比較低，而且加熱速度的控制也比較困難。

2.2 工頻感應預熱

工頻感應預熱主要是利用工業頻率為50Hz的交流電的來讓焊接工件產生一個交變磁場，并形成磁場渦流，這樣就能讓焊接工件逐漸產生熱量。但是工頻感應加熱過程中由于集膚效應存在，使得交變磁場產生的熱量大部分集中在焊接工件的表面，因此，該預熱方法在針對厚度為中、薄焊接件進行加工使得效果更佳。

2.3 紅外預熱

使用紅外預熱對焊接工件進行預熱需要燃燒燃料或者利用電能來產生紅外線。在預熱過程中充分結合焊接工件的形狀，選取一組或者多組加熱器裝置，并將其固定在支架上，或者直接利用磁鐵將其吸附在焊接工件的表面，紅外預熱方法在實際的使用過程中不會受到焊接工件外形以及位置的限制，可以進行所以安裝，因此，其實際的使用也比較靈活。

3預熱溫度確定

在工程實際焊接施工過程中，如何準確的確定預熱溫度一直是工程應用中的一個的難題，而在焊接界最次也比較關注。有很多學者界的人士往往是通過該計算來確定焊接施工的預熱溫度，而且這種確定預熱溫度的方式也取得了不錯的研究成果，該方法的出現也使得人們開始對預熱的本質進行探索。這對預熱技術的相關理論研究有極大的推動作用。但是，這些研究的結果往往比較繁瑣，而且研究過程中還會涉及到很多大不確定的因素，因此，現階段這種確定預熱溫度的方式還不能在工程實踐中進行應用。鑒于此，推介一下一些的工程實踐中預熱溫度的確定方法。

3.1 實測法

該方法在實際的應用過程中首先利用抗裂紋試驗將不產生冷裂紋臨界最小值計算出來，而從測定最小臨界值的主要方法是斜Y坡口焊接裂紋試驗以及CTS抗裂試驗。針對試驗焊接工件，對其進行變化熱量輸入，并對工件進行沖擊韌性測試，然后的根據相應的判斷依據將其預熱溫度的上限檢測出來。目前來說，該方式是工程實踐中最為可靠的預熱溫度確定方法。

3.2 CCT圖法

通過CCT圖應用能夠將焊接母材的預熱溫度上下限計算出來，在利用CCT圖進行預熱溫度下限預熱的時候還可以充分結合HD等因素的影響對結果的進行適當的修正。

如果焊接工件為低合金鋼的時候，可以通過充分利用其CCT圖以及模擬焊接熱影響區的CCT圖對焊接工件的熱影響區的組織性能進行預測，在此基礎上，在對工具的焊接性能以及裂紋產生的可能性進行分析[2]。

CCT曲線圖與實際的工程生產條件非常相近，因此，在生產實際中進行預熱工藝制定的過程中，可以充分結合CCT曲線對其熱量的輸入進行適當的調整，然后再次基礎上對施工工藝進行良好的組織，這樣才能讓預熱施工對工件的焊接強度、塑性有進一步的提升作用，并且可以有效的防止工件出現裂紋。

4 結束語

隨著現代社會的不斷進步，工程生產水平的不斷提升，在工程實踐中對焊接施工質量以及焊接的精度要求越來越高，鑒于此，針對焊接施工不僅要加強焊接工藝改在，同時也要采取合理預熱技術，這樣才能不斷提升焊接施工質量。

參考文獻：

[1]戴為志，黃明鑫，蘆廣平，高良，賈寶華，張偉.國家體育場（鳥巢）鋼結構焊接工程全面質量管理[J].電焊機，2008（04）：4-25+89.

[2]李志剛，楊炳發，曹軍，許威，黃江中，劉陽.水下局部干法焊接中的預熱技術研究[J].熱加工工藝，2016，45（15）：200-202+207.