熱處理狀態(tài)的焊接件應(yīng)力集中檢測(cè)

閆迎亮　常紅

摘? ?要：在對(duì)處于熱處理狀態(tài)下的焊接件進(jìn)行應(yīng)力檢測(cè)過程中，借助于對(duì)各個(gè)狀態(tài)下磁場強(qiáng)度的檢測(cè)，可以使得各種焊接件所受到的影響能夠被更加清晰地發(fā)現(xiàn)。許多焊接件材料具有較為優(yōu)異的理化性能以及力學(xué)性能，因此能夠被廣泛應(yīng)用，在一定程度上促進(jìn)了熱處理技術(shù)的不斷提升和發(fā)展。

關(guān)鍵詞：熱處理狀態(tài)? 焊接件? 應(yīng)力檢測(cè)? 方法設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TG115.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）06（c）-0099-02

1? 熱處理狀態(tài)下焊接件應(yīng)力集中檢測(cè)方法設(shè)計(jì)

熱處理技術(shù)包括由焊接材料改性而言的孵化器，借助于不同狀態(tài)下的熱處理能夠使得其內(nèi)在品質(zhì)被充分的體現(xiàn)出來。在熱處理技術(shù)發(fā)展速度不斷加快過程中，相應(yīng)使得焊接件和熱處理之間具有更加緊密的關(guān)聯(lián)，而且促進(jìn)了熱處理技術(shù)的應(yīng)用，使得其應(yīng)用范圍更加廣闊。

1.1 熱處理狀態(tài)下焊接件應(yīng)力集中檢測(cè)工藝

由于熱處理技術(shù)在焊接件應(yīng)力集中檢測(cè)領(lǐng)域的不斷發(fā)展和進(jìn)步，相應(yīng)的焊接件檢測(cè)的設(shè)備也在不斷越來越多，包括真空加熱高壓氣淬設(shè)備，并且還在不斷地進(jìn)行改進(jìn)。此類設(shè)備能夠在一定程度上使得冷速效果得以有效提升，減少材料畸形現(xiàn)象的發(fā)生幾率。加熱淬取設(shè)備眾多，滲碳高壓淬火設(shè)備以及加熱雙室淬取設(shè)備。在進(jìn)行焊接件集中檢測(cè)過程中，要想使得線纜和試驗(yàn)車以及軟管能夠有效避免使用，這就可以使用低壓滲碳淬火鏈來對(duì)焊接件進(jìn)行檢測(cè)，這能夠使得焊接件測(cè)試結(jié)果更加精確，同時(shí)還極大的簡化的檢測(cè)流程。不僅如此，熱處理狀態(tài)下焊接件應(yīng)力檢測(cè)應(yīng)用范圍也更加廣闊，進(jìn)而衍生出來更多的新工藝，如下。

1.1.1 離子柬表面改性技術(shù)

該檢測(cè)工藝能夠使得焊接件材料的化學(xué)性質(zhì)不變，同時(shí)還可以使得其物理性質(zhì)包括大小、尺寸等基本保持不變，這種檢測(cè)工藝無需使用相應(yīng)的化學(xué)試劑，也就不會(huì)有毒氣產(chǎn)生，這也是一種環(huán)保理念的具體體現(xiàn)。

1.1.2 強(qiáng)烈淬火工藝

強(qiáng)烈淬火應(yīng)力集中檢測(cè)技術(shù)能夠在很大程度上避免材料斷裂以及畸形的狀況出現(xiàn)，不僅如此，還能夠使得焊接件材料的力學(xué)性能有明顯的提高，從而使得焊接件材料使用時(shí)間延長。

1.1.3 環(huán)己烯滲碳工藝

應(yīng)用該工藝來對(duì)不同熱處理狀態(tài)下焊接件進(jìn)行集中檢測(cè)，能夠保證工件保持整潔，同時(shí)極大的降低了晶界氧化問題出現(xiàn)，同時(shí)還能夠提高焊接件材料的硬度、避免材料畸形，而且在一定程度上提升了滲碳溫度。

1.1.4 靜壓復(fù)合處理工藝

該焊接件應(yīng)力檢測(cè)工藝能夠使得焊接件材料縫隙變小，使得檢測(cè)時(shí)間得以減少。另外，在熱等固溶狀態(tài)下的復(fù)合處理能夠使得成本投入得以降低，而且能夠使得力學(xué)性能得以有效提升。

1.2 熱處理狀態(tài)下焊接件應(yīng)力集中檢測(cè)方法

當(dāng)前，正火與退火技術(shù)是兩種廣泛應(yīng)用的熱處理技術(shù)，在使用功能退火技術(shù)去應(yīng)力以后，焊接件材料就不會(huì)再有相變?cè)诮Y(jié)晶出現(xiàn)，然而殘存應(yīng)力還會(huì)有一定的變型，在逐漸的進(jìn)行較熱時(shí)，相應(yīng)的焊接件材料就會(huì)由于塑性而產(chǎn)生形變。

2? 熱處理狀態(tài)下焊接件應(yīng)力集中檢測(cè)實(shí)驗(yàn)

2.1 傳統(tǒng)方法進(jìn)行檢測(cè)出現(xiàn)的結(jié)果

對(duì)熱處理狀態(tài)下焊接件應(yīng)力集中檢測(cè)的傳統(tǒng)方法就是對(duì)焊接件原始狀態(tài)下應(yīng)力的檢測(cè)。將焊接件縫隙作為其檢測(cè)范圍的中心點(diǎn)，其保持在左右分別為40mm以內(nèi)的范圍。在焊接件縫隙左右15mm范圍內(nèi)受到熱影響的區(qū)域以及焊接件縫隙處的測(cè)點(diǎn)距離為1.5mm，50～80mm范圍內(nèi)以及0～30mm范圍內(nèi)臨近的測(cè)點(diǎn)距取5mm。把Q235-Q235-V焊接件為例，對(duì)處于原始狀態(tài)下的焊接件的檢測(cè)，能夠得出法向和切向磁強(qiáng)在各個(gè)測(cè)試點(diǎn)的結(jié)果，而且能夠發(fā)現(xiàn)其磁場梯度結(jié)果，在受熱范圍內(nèi)的焊接件磁場以及它的縫隙都會(huì)變畸形，在43～45mm范圍以內(nèi)，焊接件法向磁場會(huì)有零點(diǎn)，而且通過該點(diǎn)的磁場切向梯度最大，這就會(huì)出現(xiàn)較為顯著的漏磁現(xiàn)象。另外，不僅焊接縫隙磁場梯度大，而且其周邊都有此現(xiàn)象出現(xiàn)。在進(jìn)行焊接件材料檢測(cè)實(shí)驗(yàn)過程中，法向磁強(qiáng)檢測(cè)時(shí)較為重要的內(nèi)容。

2.2 去應(yīng)力退火后檢測(cè)結(jié)果

對(duì)焊接件材料的電加熱以后，再把焊接件置于電阻箱內(nèi)去應(yīng)力退火處理，再對(duì)焊接件進(jìn)行加熱，在漸漸升到540℃以后保溫1.5h，然后出爐、冷卻，這一整個(gè)過程就是去應(yīng)力退火檢測(cè)。從檢測(cè)結(jié)果得出，集中焊接件檢測(cè)結(jié)果大致相同。對(duì)比并分析Q235-Q235-V、16Mn-Q235-V焊接件，能夠得出原始狀態(tài)進(jìn)行正火和去應(yīng)力退火以后，這兩種焊接件都有了較為顯著的磁強(qiáng)變化以及磁場梯度變化。通過對(duì)前兩種焊接件和16Mn-16Mn-V的正火狀態(tài)、退火狀態(tài)以及原始狀態(tài)進(jìn)行的熱處理相比較，可以對(duì)其磁強(qiáng)和磁場梯度的動(dòng)態(tài)變化有全面的了解。通過對(duì)這三種焊接件材料的三種熱處理狀態(tài)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在退火處理前后，焊接件的磁強(qiáng)以及磁場梯度變化最大。在退火以后，焊接件縫隙磁強(qiáng)波動(dòng)范圍會(huì)越來越小，然而縫隙仍然處于應(yīng)力集中的狀態(tài)下。第三種焊接件在去應(yīng)力退火以后，其磁強(qiáng)變化比前兩種更大。所以，由此能夠看出焊接件應(yīng)力在退火處理之前和處理之后有較大的差距，隨著去應(yīng)力退火的進(jìn)行，使得應(yīng)力有極大的降低，能夠使得焊接件應(yīng)力得以消除，從而使得磁強(qiáng)變小。其中熱處理質(zhì)量評(píng)價(jià)可以通過下面公式來計(jì)算。

r=（kWmax - kTmax）÷kWmax

r——即為焊接件磁強(qiáng)梯度的改變，kWmax——指去應(yīng)力退火之前焊接件磁強(qiáng)梯度的改變，kTmax——即去應(yīng)力退火以后焊接件磁強(qiáng)梯度的最大值。借助于該公式對(duì)三種焊接件的計(jì)算可以得出，若r處于71153%～78026%范圍以內(nèi)，則表明焊接件殘存應(yīng)力經(jīng)過退火處理以后消失了70%上下。另外，借助于該測(cè)評(píng)公式還能夠?qū)⒏鞣N熱處理狀態(tài)下的焊接件評(píng)價(jià)差通過計(jì)算得出。這三種焊接件標(biāo)差變化比在52176%～82181%范圍以內(nèi)，因此焊接件磁強(qiáng)的改變狀況就是對(duì)進(jìn)行熱處理后效果的具體體現(xiàn)，若焊接件磁強(qiáng)變化較明顯就表示熱處理效果能夠達(dá)到理想狀況，若焊接件磁強(qiáng)變化較小，就表明熱處理效果較差，不能夠達(dá)到預(yù)定值。若對(duì)焊接件的熱處理不達(dá)標(biāo)，也能夠?qū)附蛹牧献龀龆螜z測(cè)處理，進(jìn)而保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果能夠與預(yù)測(cè)值一致。

2.3 正火檢測(cè)結(jié)果

去應(yīng)力退火熱處理與正火處理方法相似，正火熱處理也是先將焊接件加熱，然后將加熱后的焊接件置于加熱爐內(nèi)，將焊接件逐漸加熱直至850℃，之后保持該溫度大概20min以后出爐，最后置于空氣中自然冷卻。在進(jìn)行正火檢測(cè)后，16MnQ235-V與Q235-Q235-V焊接件磁強(qiáng)都有較為顯著的改變。正火檢測(cè)以后焊接件磁強(qiáng)梯度比應(yīng)力退火檢測(cè)以后相對(duì)偏低， 而且應(yīng)力集中也有所降低。通過相應(yīng)的對(duì)比研究分析可知，焊接件縫隙附近以及其自身磁強(qiáng)一直處于不斷變化的過程中，磁強(qiáng)波動(dòng)的范圍也不斷的減小。因此可以發(fā)現(xiàn)，焊接件磁強(qiáng)的異常變化主要是由于焊接件自身的應(yīng)力集中而引起的，這是最為主要的因素。

3? 結(jié)語

在焊接件材料在實(shí)際應(yīng)用過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些事故，而事故的出現(xiàn)都是 由于應(yīng)力集中而引起的，所以，在熱處理狀態(tài)下焊接件應(yīng)力集中檢測(cè)至關(guān)重要，只有做好應(yīng)力集中檢測(cè)才能夠使得各種熱處理狀態(tài)下更好的檢測(cè)焊接件材料。

參考文獻(xiàn)

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