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熱處理
一、概述
熱處理是通過加熱和冷卻固態(tài)金屬的操作方法來改變其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，并獲得所需金屬的物理、化學(xué)和力學(xué)性能的一種工藝。
熱處理的方法很多，但任何一種熱處理都是由加熱、保溫和冷卻三個(gè)階段組成的。
通過熱處理工藝可使焊接殘余應(yīng)力松弛、淬硬區(qū)軟化，改善內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，降低含氫量，提高耐腐蝕性、沖擊韌性、蠕變極限等。
二、常用熱處理方法
安裝工程施工中的熱處理一般分為焊前預(yù)熱和焊后熱處理兩部分。
(一)焊前預(yù)熱
對(duì)焊件進(jìn)行焊前預(yù)熱，可防止或減少應(yīng)力的產(chǎn)生。預(yù)熱的作用在于提高焊接接頭溫度，減少焊縫金屬與母材間的溫差，降低焊縫冷卻速度，控制鋼材組織轉(zhuǎn)變，避免在熱影響區(qū)中形成脆性馬氏體，減輕局部硬化，改善焊縫質(zhì)量，同時(shí)由于預(yù)熱減緩熔池冷卻速度，有利于排氣、排渣，故可減少氣孔、夾渣等缺陷。
焊件是否需要預(yù)熱以及預(yù)熱溫度是多少，應(yīng)根據(jù)鋼材的化學(xué)成分(淬硬性)、板厚、容器的結(jié)構(gòu)剛性、焊接形式、焊接方法和焊接材料及環(huán)境溫度等因素綜合考慮。
通常情況下，當(dāng)環(huán)境溫度低于0℃時(shí)，一般除有色金屬外，都應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)預(yù)熱。對(duì)35#、45#鋼預(yù)熱溫度可選用150-250℃;含碳量再增高或工件剛性很大時(shí)，可將預(yù)熱溫度提高到250-400℃;局部預(yù)熱的加熱范圍為焊口兩側(cè)150-200mm。對(duì)黃銅焊接時(shí)，當(dāng)壁厚為5-15mm，其預(yù)熱溫度為 400-500℃;壁厚大于15mm時(shí)，預(yù)熱溫度升高到550℃。
(二)焊后熱處理
安裝工程施工中，常遇到的焊后熱處理過程主要有退火、回火、正火及淬火工藝。
1、鋼的退火工藝
根據(jù)鋼材的加熱溫度、保持時(shí)間及冷卻狀況可分為完全退火、不完全退火、去應(yīng)力退火三種。
(1)完全退火。其目的是細(xì)化組織、降低硬度。改善加工性能及去除內(nèi)應(yīng)力。完全退火適用于中碳鋼和中碳合金鋼的鑄、焊、軋制件等。
(2)不完全退火。其目的是降低硬度、改善切削加工性能、消除內(nèi)應(yīng)力。常用于工具鋼工件的退火。
(3)去應(yīng)力退火。其目的是為了去除由于形變加工、機(jī)械加工、鑄造、鍛造、熱處理及焊接等過程中的殘余應(yīng)力。
例：根據(jù)鋼材的加熱溫度、保持時(shí)間及冷卻狀況，可將退火工藝分為()。
A.完全退火B(yǎng).不完全退火C.去氫退火D.去應(yīng)力退火
答案：ABD
2、鋼的正火工藝
正火是將鋼件加熱到臨界點(diǎn)Ac3或Acm以上適當(dāng)溫度，保持一定時(shí)間后在空氣中冷卻，得到珠光體基體組織的熱處理工藝。其目的是消除應(yīng)力、細(xì)化組織、改善切削加工性能及淬火前的預(yù)熱處理，也是某些結(jié)構(gòu)件的最終熱處理。在可能情況下，應(yīng)優(yōu)先考慮正火處理。
3、鋼的淬火工藝
淬火是將鋼奧氏體化后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度冷卻，使工件在橫截面內(nèi)全部或一定范圍內(nèi)發(fā)生馬氏體不穩(wěn)定組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。其目的是為了提高鋼件的硬度、強(qiáng)度和耐磨性，多用于各種工模具、軸承、零件等。
4、鋼的回火工藝
其目的是調(diào)整工件的強(qiáng)度、硬度、韌性等力學(xué)性能，降低或消除應(yīng)力，避免變形、開裂，并保持使用過程中的尺寸穩(wěn)定。
回火按不同的加熱溫度可分為：
(1)低溫回火。主要用于各種高碳鋼的切削工具、模具、滾動(dòng)軸承等的回火處理。
(2)中溫回火。一般適用于中等硬度的零件、彈簧等。
(3)高溫回火。主要用于重要結(jié)構(gòu)零件。
例：較退火冷卻速度快，過冷度較大，處理后的工件其強(qiáng)度、硬度、韌性較退火為高，且生產(chǎn)周期短，能耗少，此種熱處理工藝為()。
A.高溫回火工藝B.中溫回火工藝
C.低溫回火工藝D.正火工藝
答案：D
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