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CN116908238A - 回火温度区间的获取方法及其应用和回火焊道技术适用性的评价方法、回火焊道技术的实施方法 - Google Patents

回火温度区间的获取方法及其应用和回火焊道技术适用性的评价方法、回火焊道技术的实施方法 Download PDF

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CN116908238A
CN116908238A CN202310749622.3A CN202310749622A CN116908238A CN 116908238 A CN116908238 A CN 116908238A CN 202310749622 A CN202310749622 A CN 202310749622A CN 116908238 A CN116908238 A CN 116908238A
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CN
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welding
temperature
bead
size
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张建林
李海
陈忠兵
朱平
吴小锋
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Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
China Nuclear Power Operation Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Nuclear Power Research Institute Co Ltd
China Nuclear Power Operation Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种回火温度区间的获取方法,包括如下步骤:确定钢种回火焊道焊接后所获得组织及性能的判定准则;确定钢种在焊接加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度Ac1;获取焊接过程中的温度场分布,确定不同温度区间下的热循环曲线及温度场的尺寸分布;采用不同峰值回火温度对焊接粗晶区组织进行热循环曲线的模拟及性能测试,确定满足判定准则的最低峰值温度Tw;根据母材在焊接加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度Ac1以及最低峰值温度Tw获得回火温度区间△Tw。本发明的回火温度区间的获取方法,得到的回火温度区间能够有效表征回火焊道技术的焊接效果,可以容易判定回火焊道技术适用的钢种及焊接方法,且具有普遍适用性。

Description

回火温度区间的获取方法及其应用和回火焊道技术适用性的 评价方法、回火焊道技术的实施方法
技术领域
本发明具体涉及一种回火温度区间的获取方法及其应用和基于回火温度区间的回火焊道技术适用性的评价方法和回火焊道技术的实施方法。
背景技术
承压类特种设备在服役过程中不可避免地会产生损伤甚至缺陷,通常采用焊接修复或更换备件的方法来消除损伤或缺陷以保证设备结构的完整性。焊接修复过程中由于焊接热循环的作用,造成修复部位残余应力的增加、硬度提高、热影响区韧性恶化,通常需要焊后热处理来改善性能。然而,一些客观的条件限制了焊后热处理的应用,因此一种无焊后热处理的焊接修复技术应运而生——回火焊道技术(Temper Bead Welding,TBW)。
ASME(2004版)第Ⅸ卷中QW490对回火焊道焊接技术给出定义:熔覆焊道于特定的位置或焊缝表面,目的在于影响热影响区或先前熔覆的焊缝金属的冶金性能。回火焊道焊接技术是通过合理控制焊道几何尺寸、焊道搭接量和焊接热输入,能够有效改善多层多道焊母材热影响区的组织性能。
随着回火焊道焊接技术的成熟发展,该技术被越来越多的应用在火电、核电、石油化工等领域厚壁部件的焊接修复上,并且陆续发展了半焊道回火技术、控制沉积技术、一致焊层技术、双层回火焊道技术、焊趾回火技术等无需焊后回火热处理的回火焊道焊接技术。ASME、RCCM规范也已陆续将回火焊道焊接技术列入其中,在ASME标准第Ⅸ卷第Ⅱ章“焊接工艺评定”中QW-290以及第Ⅺ卷“核电厂部件在役检查规则”中分别制定了有关回火焊道焊接技术的焊接工艺评定、缺陷去除、焊接方法的选择、焊条选用、回火焊道修复尺寸等要求。法国RCC-M第Ⅳ卷S7600“焊接修复”中也对回火焊道焊接技术制定了相关的标准,与ASME规范中不同的是,RCC-M中额外要求提供焊接修复部位对整体构件应力的影响分析。
近年来,国内也有诸多学者针对低合金钢材料的回火焊道焊接技术应用研究方面做了大量的工作。如上海交通大学利用双层回火激光熔覆修复技术,通过充分利用后道熔覆层对前道熔覆层的回火作用,可实现免去后续回火热处理的工艺;哈尔滨焊接研究所系统研究了SA508-3钢回火焊道的焊道尺寸、热影响区组织、性能及焊接热循环的变化规律;苏州热工研究院分析了690镍基焊丝回火焊道堆焊16MnD5钢的组织性能;中广核工程公司完成了用镍基合金焊材对18MnD5锻件进行模拟回火焊道补焊工艺的探索。
ASME标准规定回火焊道技术适用于P-1、3、12A、12B、12C等碳钢、低合金钢,但是并未阐述其原因及其它钢种是否也适用此项技术。ASME标准QW-290规定回火焊道技术限于SMAW、GTAW、SAW、GMAW(包括FCAW)和PAW焊接方法,同样并未阐述其原因及其它焊接为什么不适用此项技术。并且国内外的这些研究大多围绕回火焊道的工艺探索及工程应用,目前关于回火焊道技术在材料及焊接方法的适用性上的研究缺乏,限制了回火焊道技术的应用,特别是在承压类特种设备上的应用。
发明内容
有鉴于此,为了克服现有技术的缺陷,本发明的目的是提供一种回火温度区间的获取方法,并将其应用于回火焊道技术适用性的评价上。
为了达到上述目的,本发明采用以下的技术方案:
一种回火温度区间的获取方法,包括如下步骤:
确定母材回火焊道效果的判定准则及要求:参考标准,组织及性能等要求;
确定母材在焊接加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度Ac1;
获取焊接过程中的温度场分布,确定不同温度区间下的热循环曲线及温度场的尺寸分布;
采用粗晶区下的热循环曲线对母材进行模拟,获得焊接粗晶区组织的试样,并进行性能测试;
取焊接粗晶区组织的试样,采用不同峰值回火温度对焊接粗晶区组织进行热循环曲线的模拟及性能测试,确定满足判定准则的最低峰值温度Tw;
根据母材在焊接加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度Ac1以及最低峰值温度Tw获得回火温度区间△Tw。
根据本发明的一些优选实施方面,所述回火温度区间△Tw的下限值为最低峰值温度Tw,上限值为母材在焊接加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度Ac1。
根据本发明的一些优选实施方面,所述最低峰值温度Tw定义为母材具有回火焊道回火效果的最低回火温度。
根据本发明的一些优选实施方面,所述△Tw定义为为具有淬硬倾向的钢种(易淬火钢)通过回火焊道技术实施的焊接热循环下获得优质组织性能的回火温度区间宽度。
根据本发明的一些优选实施方面,所述母材为核级的18MnD5低合金钢,其判定准则为RCC-M2000标准中规定的标准要求,其它的钢种可视相应标准参考。
根据本发明的一些优选实施方面,所述母材为核级的18MnD5低合金钢,其对应的回火焊道效果的判定准则为:冲击功-20℃下≥40J、20℃下≥72J,硬度值取母材硬度+100HB,屈服强度20℃下≥420MPa、350℃下≥380MPa,抗拉强度20℃下580~720MPa、350℃下≥540MPa。
根据本发明的一些优选实施方面,所述母材为核级的18MnD5低合金钢,其Ac1温度通过如下步骤获得:参考YB/T 5128-1993《钢的连续冷却转变曲线图的测量方法(膨胀法)》标准,通过实验方法确定母材的Ac1温度。
根据本发明的一些优选实施方面,所述焊接过程中的温度场分布可通过如下步骤获取:通过有限元分析计算的方法,建立焊接过程中的计算模型,通过实验或温度采集的方法验证计算模型后,获得焊接过程中的温度场分布。
根据本发明的一些优选实施方面,所述母材为核级的18MnD5低合金钢,其热循环曲线及温度场的尺寸分布设定为:熔化区>1504℃,对应的尺寸为W1;粗晶区1100℃~1504℃,对应的尺寸为W2;细晶区/完全重结晶区Ac3~1100℃,对应的尺寸为W3;临界区Ac1~Ac3,对应的尺寸为W4;回火温度区Tw~Ac1,对应的尺寸为W5。
根据本发明的一些优选实施方面,所述母材为核级的18MnD5低合金钢,其Ac1温度为721℃,具有回火焊道效果的最低回火峰值温度Tw为500℃,对应的回火温度区间△Tw为500℃~721℃。
本发明还提供了一种根据如上所述的获取方法获得回火温度区间,实现“回火温度区间”在判断回火焊道技术适用性评估方法中的应用。
具体的,一种回火焊道技术适用性的评价方法,包括如下步骤:
根据如上所述的获取方法获得回火温度区间△Tw,所述回火温度区间△Tw对应的尺寸为W5;
若某一焊接工艺参数下得到的W5能够覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则回火焊道技术适用于该母材钢种;
若调整焊接参数始终无法使得W5覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则回火焊道技术适用于该母材钢种。
根据获得钢种的回火温度区间△Tw尺寸,可以判断,回火温度区间△Tw温度范围越宽越容易通过采用回火焊道技术实现改善组织性能的效果,反之不易。
针对特定焊接方法下的焊接,根据回火温度区间△Tw大小,结合焊接过程中温度场中的回火温度区尺寸W5的大小,判断回火焊道技术是否适用于该焊接方法该钢种的焊接,进而调整焊接参数,以满足回火焊道技术的实施。
根据本发明的一些优选实施方面,所述焊接参数主要为焊接工艺参数(包括热输入量、电流、电压、速率)、搭接量、打磨量等。
基于上述的回火温度区间的获取方法和回火焊道技术适用性的评价方法,本发明还提供了一种回火焊道焊接方法,包括如下步骤:
根据如上所述的获取方法获得母材的回火温度区间△Tw,所述回火温度区间△Tw对应的尺寸为W5;
若某一焊接工艺参数下得到的W5能够覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则采用该焊接工艺参数进行回火焊道焊接;
若该焊接工艺参数下得到的W5无法覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则调整焊接参数,以使得W5覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,并采用调整后的焊接工艺参数进行回火焊道焊接。
由于采用了以上的技术方案,相较于现有技术,本发明的有益之处在于:本发明的回火温度区间的获取方法,得到的回火温度区间能够有效表征回火焊道技术的焊接效果,用于回火焊道技术适用性的评价中,可以容易判定回火焊道技术适用的钢种及焊接方法,避免因选择不当造成不必要的损失,为回火焊道技术能否得以有效应用提供了合理判据,且具有普遍适用性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a)为本发明优选实施例中铁碳相图中对应温度场下的回火温度区间的判定示意图;
图1b)为本发明优选实施例中结合回火焊道效果的判定准则给予的回火温度区间判定
图2为本发明优选实施例中“回火温度区间”的获得及推广流程示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
影响回火焊道技术焊后组织和性能的参数较多,诸如焊条直径、焊接热输入量、焊道搭接量、焊道打磨量等。其中,热输入量、焊道搭接量等直接影响着焊道的几何尺寸分布,进而影响临近焊道间所产生的淬硬微观组织分布情况,直接决定了回火焊道焊接技术的成功与否。
但是针对不同的金属材料、不同的焊接方法,并没有统一的判据来判断其是否适合于回火焊道技术。基于此,本申请提出影响回火焊道效果的“回火温度区间”△Tw,并作出该判据的定义:△Tw为具有淬硬倾向的钢种(易淬火钢)通过回火焊道技术实施的焊接热循环下获得优质组织性能的回火温度区间宽度,△Tw=Ac1~Tw,其中Tw为钢种具有回火焊道回火效果的最低回火温度。同时,提出获得“回火温度区间”的方法;进而将“回火温度区间”推导应用至其它钢种及焊接方法,拓展回火焊道的应用面。
本实施例中的采用回火温度区间△Tw进行回火焊道技术适用性的评价方法,具体包括如下步骤:
步骤一、确定判定准则
当母材为核级的18MnD5低合金钢时,判定准则为RCC-M2000标准中规定的标准要求,其它母材钢种可视相应标准参考。
对于母材为18MnD5低合金钢,回火焊道效果的判定准则要求为:冲击功-20℃下≥40J、20℃下≥72J,硬度值取母材硬度+100HB,屈服强度20℃下≥420MPa、350℃下≥380MPa,抗拉强度20℃下580~720MPa、350℃下≥540MPa。
步骤二:确定Ac1
确定母材在焊接加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度Ac1。
当母材为核级的18MnD5低合金钢时,母材的Ac1温度通过如下步骤获得:参考YB/T5128-1993《钢的连续冷却转变曲线图的测量方法(膨胀法)》标准,通过实验方法确定母材的Ac1温度。
步骤三、获取温度场分布
获取焊接过程中的温度场分布,确定不同温度区间下的热循环曲线及温度场的尺寸分布。
焊接过程中的温度场分布可通过如下步骤获取:通过有限元分析计算的方法,建立焊接过程中的计算模型,通过实验或温度采集的方法验证计算模型后,获得焊接过程中的温度场分布。
本实施例中热循环曲线及温度场的尺寸分布设定为:熔化区>1504℃(尺寸W1),粗晶区1100℃~1504℃(尺寸W2),细晶区/完全重结晶区Ac3~1100℃(尺寸W3),临界区Ac1~Ac3(尺寸W4),回火温度区Tw~Ac1(尺寸W5)。Ac1为母材在加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度;Ac3为母材在加热过程中终止形成或转变为奥氏体的温度。
步骤四、获取最低峰值温度Tw
采用粗晶区下的热循环曲线对母材进行模拟,获得焊接粗晶区组织的试样,并进行性能测试。此步骤为了获得粗晶组织试样,即W2这个区间范围内的试样。
对焊接粗晶区组织的试样,采用不同峰值回火温度进行热循环曲线的模拟及性能测试,确定满足判定准则的最低峰值温度Tw。此步骤为了将粗晶区的试样重新进行二次热循环或者进行回火,以获取Tw。
最低峰值温度Tw定义为钢种具有回火焊道回火效果的最低回火温度。
步骤五、获得回火温度区间△Tw
根据母材在焊接加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度Ac1以及最低峰值温度Tw获得回火温度区间△Tw。△Tw定义为具有淬硬倾向的钢种(易淬火钢)通过回火焊道技术实施的焊接热循环下获得优质组织性能的回火温度区间宽度。
回火温度区间△Tw=Ac1~Tw,即回火温度区间△Tw的下限值为最低峰值温度Tw,上限值为母材在焊接加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度Ac1。
步骤六、回火温度区间△Tw在回火焊道技术适用性的评价中以及回火焊道技术焊接中的应用
根据回火温度区间△Tw大小,结合焊接过程中温度场中的回火温度区尺寸W5的大小,判断回火焊道技术是否适用于该焊接方法该钢种的焊接,进而调整焊接参数,以满足回火焊道技术的实施。焊接参数主要为焊接工艺参数(包括热输入量、电流、电压、速率)、搭接量、打磨量,等。
上述步骤一至五即为回火温度区间△Tw的获取方法,将获得的回火温度区间△Tw与上述步骤六结合,即将回火温度区间△Tw应用于回火焊道技术适用性的评价中,得到回火焊道技术适用性的评价方法。
具体的,回火焊道技术适用性的评价方法,包括如下步骤:
根据如上所述的获取方法获得回火温度区间△Tw,所述回火温度区间△Tw对应的尺寸为W5;
若某一焊接工艺参数下得到的W5能够覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则回火焊道技术适用于该母材钢种;
若调整焊接参数始终无法使得W5覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则回火焊道技术适用于该母材钢种。
回火焊道技术的实施方法,包括如下步骤:
根据如上所述的获取方法获得母材的回火温度区间△Tw,所述回火温度区间△Tw对应的尺寸为W5;
若某一焊接工艺参数下得到的W5能够覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则采用该焊接工艺参数进行回火焊道焊接;
若该焊接工艺参数下得到的W5无法覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则调整焊接参数,以使得W5覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,并采用调整后的焊接工艺参数进行回火焊道焊接。
实施案例
针对不同钢种在不同焊接方法下的回火温度区间适用性是有所区别的,本案例以用回火焊道技术采用手工电弧焊(SMAW)焊接方法焊接18MnD5低合金钢为例,阐述回火温度区间的获取过程并将其用于回火焊道技术适用性的评价中:
第一步:参考RCC-M2000标准对18MnD5低合金钢的标准要求,设计18MnD5钢回火焊道焊接后所获得组织及性能的判定准则:冲击功≥40J(-20℃)、≥72J(20℃),硬度值取母材硬度+100HB,屈服强度≥420MPa(20℃)、≥380MPa(350℃),抗拉强度580~720MPa(20℃)、≥540MPa(350℃)。
第二步:参考YB/T 5128-1993标准,通过实验确定18MnD5低合金钢的Ac1温度,Ac1=721℃。
第三步:通过有限元分析计算的方法,建立18MnD5钢在SMAW焊接过程的计算模型,通过实验/温度采集的方法验证模型后,获得焊接过程的温度场分布,确定不同温度区间下的热循环曲线及尺寸分布。
如图1a)、1b)所示,热循环曲线及温度场的尺寸分布设定为:熔化区>1504℃(尺寸W1),粗晶区1100℃~1504℃(尺寸W2),细晶区/完全重结晶区Ac3~1100℃(尺寸W3),临界区Ac1~Ac3(尺寸W4),回火温度区Tw~Ac1(尺寸W5)。
第四步:通过Gleeble热模拟的试验或者其它测试的方法,采用不同峰值回火温度对粗晶区组织进行热循环曲线的模拟及性能测试,确定满足步骤一所规定的判定准则的“最低峰值温度”Tw。
其中,Tw定义为钢种具有回火焊道回火效果的最低回火温度。本案例中测得18MnD5低合金钢的Tw=500℃。
第五步:采用步骤二、步骤四中分别获得的Ac1、Tw,根据公式△Tw=Ac1-Tw计算获得“回火温度区间”△Tw,如图1a)、1b)所示。
其中,△Tw定义为具有淬硬倾向的钢种(易淬火钢)通过回火焊道技术实施的焊接热循环下获得优质组织性能的回火温度区间宽度。本案例中计算18MnD5低合金钢的△Tw=221℃。
第六步:根据步骤五获得的△Tw,结合步骤三获得温度场的尺寸分布情况,明确回火温度区尺寸W5,确定后续焊道对前序焊道能达到回火效果的焊道布置,可以通过变更搭接量、打磨量、焊接热输入量等参数综合控制,以获得优异性能的回火焊道组织。
根据以上步骤获得的“回火温度区间△Tw”,可以将其推广应用于任何一种钢种及不同的焊接方法上,如若某种焊接方法下特定金属材料的△Tw足够大,则通过回火焊道技术就能获得优质的焊接接头,否则不易实现:如若后续焊道的回火温度区尺寸范围W5刚好覆盖前序焊道的粗晶区W2,那么该焊接工艺下的回火焊道技术适用,否则不适用;如若不适用则可以通过变更搭接量、打磨量、焊接热输入量等参数综合控制回火焊道温度场尺寸分布,使得后续焊道的W5尺寸覆盖前序焊道的W2尺寸,同样可以获得优异性能的回火焊道组织,从而满足回火焊道技术的使用条件;如若仍不能通过变更焊接工艺参数实现后续焊道的W5尺寸覆盖前序焊道的W2尺寸,则回火焊道技术不适用于该焊接方法下该钢种的焊接。
如图2所示,不同材料在经过焊接热循环后获得的组织及性能各不相同,本申请选取具有代表性的钢种(20G、18MnD5、BHW35、410S、P22、P91、WC6、WC9等)为对象,进行了“回火温度区间”的获取,探究回火焊道技术对母材热影响区的影响规律,并得到如下结论:碳钢、低合金钢的回火温度区间△Tw在150℃甚至200℃以上,而中合金钢、高合金钢的回火温度区间△Tw小于100℃甚至0℃,碳钢、低合金钢较中合金钢、高合金钢对应的回火温度区尺寸W5也更大,则碳钢、低合金钢更容易通过回火焊道技术实现组织性能优化的目的,中合金钢、高合金钢则不易实现。
基于上述方法,选择除氧器、汽包、阀门为代表的18MnD5、BHW35、WC6钢种,依据ASME与RCCM标准规范要求,首先利用有限元模拟计算验证焊接温度场的焊接热循环,结合GLEEBLE热模拟模拟验证粗晶区组织的性能变化规律,进而通过与有/无热处理的正常焊接试件进行硬度的对比分析,分析回火焊道对于改善组织性能的变化规律,最后通过回火工艺评定的验证性试验,获得最终合格的焊接接头,并将成果成果应用在除氧器的修复、汽包的修复、阀门本体的修复、缸体的修复、管道的修复的回火焊道免热处理上。
在难以进行热处理的关键特种设备上,采用本申请中的评价方法和焊接方法,可以容易判定回火焊道技术适用的钢种及焊接方法,避免因选择不当造成不必要的损失。本申请的评价方法可以为回火焊道技术能否得以有效应用提供了合理判据,且具有普遍适用性,可以将其推至不同行业的焊接制造、焊接修复领域。该成果目前已成功应用于核电、火电的承压类特种设备上,诸如除氧器的修复、汽包的修复、阀门本体的修复、缸体的修复、管道的修复,保障了机组的安全可靠运行。研究成果可以保证特种设备部件修复后的安全,而且实现省料、节能、缩短工期、绿色环保的绿色修复技术,为客户提供了设备部件失效恢复功能性能的解决方案,具有在国内电站或其他行业同类型设备焊接修复推广应用、安全可靠性提升、经济社会效益提高的价值。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施,并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种回火温度区间的获取方法,其特征在于,包括如下步骤:
确定母材回火焊道效果的判定准则;
确定母材在焊接加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度Ac1;
获取焊接过程中的温度场分布,确定不同温度区间下的热循环曲线及温度场的尺寸分布;
采用粗晶区下的热循环曲线对母材进行模拟,获得焊接粗晶区组织的试样,并进行性能测试;
取焊接粗晶区组织的试样,采用不同峰值回火温度进行热循环曲线的模拟及性能测试,确定满足判定准则的最低峰值温度Tw;
根据母材在焊接加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度Ac1以及最低峰值温度Tw获得回火温度区间△Tw。
2.根据权利要求1所述的获取方法,其特征在于,所述回火温度区间△Tw的下限值为最低峰值温度Tw,上限值为母材在焊接加热过程中开始形成或转变为奥氏体的温度Ac1。
3.根据权利要求1所述的获取方法,其特征在于,所述最低峰值温度Tw定义为母材具有回火焊道回火效果的最低回火温度。
4.根据权利要求1所述的获取方法,其特征在于,所述母材为核级的18MnD5低合金钢,其判定准则为RCC-M2000标准中规定的标准要求。
5.根据权利要求1或4所述的获取方法,其特征在于,所述母材为核级的18MnD5低合金钢,其对应的回火焊道效果的判定准则为:冲击功-20℃下≥40J、20℃下≥72J,硬度值取母材硬度+100HB,屈服强度20℃下≥420MPa、350℃下≥380MPa,抗拉强度20℃下580~720MPa、350℃下≥540MPa。
6.根据权利要求1所述的获取方法,其特征在于,所述母材为核级的18MnD5低合金钢,其Ac1温度通过如下步骤获得:参考YB/T 5128-1993《钢的连续冷却转变曲线图的测量方法(膨胀法)》标准,通过实验方法确定核级的18MnD5低合金钢的Ac1温度。
7.根据权利要求1所述的获取方法,其特征在于,所述焊接过程中的温度场分布通过如下步骤获取:通过有限元分析计算的方法,建立焊接过程中的计算模型,通过实验或温度采集的方法验证计算模型后,获得焊接过程中的温度场分布。
8.根据权利要求7所述的获取方法,其特征在于,所述母材为核级的18MnD5低合金钢,其热循环曲线及温度场的尺寸分布设定为:熔化区>1504℃,对应的尺寸为W1;粗晶区1100℃~1504℃,对应的尺寸为W2;细晶区/完全重结晶区Ac3~1100℃,对应的尺寸为W3;临界区Ac1~Ac3,对应的尺寸为W4;回火温度区Tw~Ac 1,对应的尺寸为W5。
9.根据权利要求1或6所述的获取方法,其特征在于,所述母材为核级的18MnD5低合金钢,其Ac1温度为721℃,具有回火焊道效果的最低回火峰值温度Tw为500℃,对应的回火温度区间△Tw为500℃~721℃。
10.一种根据权利要求1-9任意一项所述的获取方法获得的回火温度区间在判断回火焊道技术适用性评估方法中的应用。
11.一种回火焊道技术适用性的评价方法,其特征在于,包括如下步骤:
根据权利要求1-9任意一项所述的获取方法获得母材的回火温度区间△Tw,所述回火温度区间△Tw对应的尺寸为W5;
若某一焊接工艺参数下得到的W5能够覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则回火焊道技术适用于该母材钢种;
若调整焊接参数始终无法使得W5覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则回火焊道技术适用于该母材钢种。
12.根据权利要求11所述的评价方法,其特征在于,所述焊接参数包括热输入量、电流、电压、速率、搭接量、打磨量。
13.一种回火焊道技术的实施方法,其特征在于,包括如下步骤:
根据权利要求1-9任意一项所述的获取方法获得母材的回火温度区间△Tw,所述回火温度区间△Tw对应的尺寸为W5;
若某一焊接工艺参数下得到的W5能够覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则采用该焊接工艺参数进行回火焊道焊接;
若该焊接工艺参数下得到的W5无法覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,则调整焊接参数,以使得W5覆盖前序焊道粗晶区的尺寸W2,并采用调整后的焊接工艺参数进行回火焊道焊接。
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