适当的焊后热处理的威力

介绍

”该容器焊接接头失效是由于焊接不当造成的焊后热处理适用于船舶制造!“这是一位经验丰富的API检查员在我还是一名年轻工程师时告诉我的。我的本能是向探长挑战。他怎么知道几年前船造出来的时候发生了什么?幸运的是，我没有对那个咸咸的人说出我的想法。我缄口不言(这很罕见)，直到我能够阅读和研究一些东西!

以下是我读了一些文章后的体会。PWHT的“简单”过程比我想象的要详细得多。这可不像把蛋糕放进烤箱等着蜂鸣器响。事情可能会出错，就像非常聪明的检查员说，不当的PWHT会导致故障。

焊接和PWHT的重要性

焊接是熔化母材，将金属焊接在一起的过程。让我花点时间来详细说明焊接过程中的三个不同组成部分(如果你还不熟悉的话):

1. 焊缝金属
2. 贱金属
3. 热影响区，即焊缝与母材之间的狭窄区域。

考虑到上述情况，对焊接背后的科学进行简单的描述将使我们更好地了解PWHT涉及的重要性和潜在挑战:

• 热影响区的晶粒结构与母材不同，因为它被加热到刚好低于材料熔点的温度，然后比相邻的母材更快地冷却。达到的最高温度、冷却时间和冷却速度决定热影响区晶粒结构。
• 焊缝金属的晶粒结构不同于热影响区，因为它也以不同于热影响区的速率加热和冷却，而且它是具有非常不同的热和工作历史的“铸件”。随着每一个连续的焊缝，额外的热量被施加到它下面的焊缝上，因此每一段冷却速度较慢。

不幸的是，HAZ内的机械、物理和化学性质并非总是可预测的或令人满意的，并经常导致问题。例如，在碳钢和低允许量钢中，HAZ可能非常硬。因此，这个区域很脆弱，通常会受到各种损伤机制(苛性应力腐蚀开裂，胺性应力腐蚀开裂，硫化物应力开裂，应力加速腐蚀和许多机制)。在不锈钢和铝合金中，HAZ的耐蚀性比相邻母材或焊缝金属的耐蚀性进一步降低。这可能导致一种称为焊缝腐蚀的现象，热影响区腐蚀迅速(即应力加速腐蚀/敏化)。

适当的焊后热处理(PWHT)可以消除或最大限度地减少HAZ中这些不良特性的影响。PWHT通过改变焊接区域的残余应力和组织来实现这一目标。