本發(fā)明涉及鋼質(zhì)焊接件制造技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種使鋼質(zhì)(低合金鋼)焊接接頭硬度均勻的處理方法。

背景技術(shù)：

目前，為消除鋼質(zhì)(低合金鋼)焊件的焊接殘余應(yīng)力，保證焊件尺寸穩(wěn)定性，鋼質(zhì)焊件焊后通常都要進(jìn)行消應(yīng)力熱處理，尤其是對(duì)尺寸精度要求高的焊接件，一般是在590℃至640℃下保溫2h熱處理。但是消應(yīng)力熱處理僅能消除焊接殘余應(yīng)力、穩(wěn)定焊件尺寸，不能保證鋼質(zhì)焊件焊接接頭中焊縫、熱影響區(qū)和母材金屬間硬度的均勻性，即不能保證焊接接頭中焊縫、熱影響區(qū)和母材金屬間任一兩點(diǎn)的最大維氏硬度差不超過(guò)20HV10。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種使鋼質(zhì)焊接接頭硬度均勻的處理方法，采用正火與回火相結(jié)合的手段，使鋼質(zhì)焊接件的焊接接頭中焊縫、熱影響區(qū)和母材金屬間硬度均勻，可以有效保證焊接接頭中各區(qū)域的硬度均勻性，并滿足高尺寸精度焊接件的要求。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種使鋼質(zhì)焊接接頭硬度均勻的處理方法，將鋼質(zhì)焊接件在920℃/1h正火熱處理，然后在590℃下進(jìn)行回火熱處理。

根據(jù)以上方案，所述鋼質(zhì)焊接件為低合金鋼焊接件。

根據(jù)以上方案，當(dāng)所述鋼質(zhì)焊接件的厚度小于或等于50mm時(shí)，所述回火熱處理的保溫時(shí)間為2h。

根據(jù)以上方案，當(dāng)所述鋼質(zhì)焊接件的厚度大于50mm時(shí)，所述回火熱處理的保溫時(shí)間為[2+(焊接件厚度-50)/100]h。

根據(jù)以上方案，所述鋼質(zhì)焊接件的焊縫、熱影響區(qū)和母材金屬間任意兩點(diǎn)間的維氏硬度值之差控制在小于或等于20HV10。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明對(duì)鋼質(zhì)焊接件在傳統(tǒng)的消應(yīng)力處理前增加一次正火熱處理，即正火后再回火熱處理，除能夠順利實(shí)現(xiàn)鋼質(zhì)焊件消除焊接應(yīng)力、穩(wěn)定焊件尺寸的目的外，還能保證鋼質(zhì)(低合金鋼)焊接接頭同截面上的焊縫、熱影響區(qū)和母材金屬任意兩點(diǎn)間的維氏硬度值之差小于或等于20HV10，使鋼質(zhì)焊接件的焊接接頭中焊縫、熱影響區(qū)和母材金屬間硬度均勻，從而滿足特殊焊接結(jié)構(gòu)(例如水電設(shè)備中的鏡板零件)對(duì)焊接接頭硬度均勻性及高尺寸精度的要求。

附圖說(shuō)明

圖1是經(jīng)本發(fā)明處理后的測(cè)試試樣(試樣編號(hào)A3-2)與焊態(tài)試樣(試樣編號(hào)A3-1)焊接接頭(正面)維氏硬度測(cè)試的結(jié)果圖；

圖2是經(jīng)本發(fā)明處理后的測(cè)試試樣(試樣編號(hào)A3-2)與焊態(tài)試樣(試樣編號(hào)A3-1)焊接接頭(背面)維氏硬度測(cè)試的結(jié)果圖；

圖3是經(jīng)590℃/2h熱處理后的測(cè)試試樣(試樣編號(hào)A1-2)與焊態(tài)試樣(試樣編號(hào)A1-1)的焊接接頭(正面)維氏硬度測(cè)試的結(jié)果圖；

圖4是經(jīng)590℃/2h熱處理后的測(cè)試試樣(試樣編號(hào)A1-2)與焊態(tài)試樣(試樣編號(hào)A1-1)的焊接接頭(背面)維氏硬度測(cè)試的結(jié)果圖；

圖5是經(jīng)640℃/2h熱處理后的測(cè)試試樣(試樣編號(hào)A2-2)與焊態(tài)試樣(試樣編號(hào)A2-1)的焊接接頭(正面)維氏硬度測(cè)試結(jié)果圖；

圖6是經(jīng)640℃/2h熱處理后的測(cè)試試樣(試樣編號(hào)A2-2)與焊態(tài)試樣(試樣編號(hào)A2-1)的焊接接頭(背面)維氏硬度測(cè)試結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行說(shuō)明。

本發(fā)明提供一種使鋼質(zhì)焊接接頭硬度均勻的處理方法，將厚度為40mm的低合金鋼焊接件在920℃/1h正火熱處理，然后在590℃/2h進(jìn)行回火熱處理。

為了驗(yàn)證本實(shí)施例的效果，還對(duì)同樣材質(zhì)、相同焊接工藝的焊接件分別在590℃/2h回火熱處理、640℃/2h回火熱處理、不進(jìn)行焊后熱處理(即焊態(tài)AW)的試樣，與本實(shí)施例試樣一起進(jìn)行維氏硬度對(duì)比測(cè)定，測(cè)定結(jié)果如圖1至圖6所示。

從圖1至圖2的測(cè)試結(jié)果可以看出，經(jīng)本實(shí)施例處理后 (920℃/1h+590℃/2h)的測(cè)試試樣(試樣編號(hào)A3-2)在同一截面上的焊縫、熱影響區(qū)和母材金屬上任意兩點(diǎn)的HV10硬度差減小到≤14HV10，完全滿足任意兩點(diǎn)硬度差≤20HV10的技術(shù)要求。

從圖1至圖6的測(cè)試結(jié)果還可以看出，在焊接后不進(jìn)行熱處理的測(cè)試試樣(試樣編號(hào)A1-1、A2-1、A3-1)，存在組織和性能極不均勻的焊接熱影響區(qū)，硬度最高點(diǎn)出現(xiàn)在熱影響區(qū)中，在測(cè)試試樣同截面上HV10硬度最大差值達(dá)91HV10，不能滿足任意兩點(diǎn)硬度差≤20HV10的技術(shù)要求。

從圖3至圖4的測(cè)試結(jié)果可以看出，經(jīng)590℃/2h熱處理后的測(cè)試試樣(試樣編號(hào)A1-2)，焊件焊接接頭的組織和性能雖然比焊態(tài)均勻，維氏硬度也有所降低，但母材金屬的硬度略有下降，而焊縫區(qū)和熱影響區(qū)的平均硬度水平有明顯降低，在試樣同截面(包括焊縫區(qū)、熱影響區(qū)和母材金屬)上HV10硬度最大差值下降到57HV10，但仍不能滿足任意兩點(diǎn)硬度差≤20HV10的技術(shù)要求。

從圖5至圖6的測(cè)試結(jié)果可以看出，經(jīng)640℃/2h熱處理后的測(cè)試試樣(試樣編號(hào)A2-2)，焊接接頭同截面上的HV10硬度差會(huì)進(jìn)一步下降，最大差值下降到47HV10硬度。但焊縫、熱影響區(qū)和母材金屬中任意兩點(diǎn)間的維氏硬度差仍不能滿足≤20HV10的技術(shù)要求。

本發(fā)明采用在920℃/1h正火熱處理，再在590℃/2h回火熱處理，金屬組織發(fā)生固態(tài)相變，其焊縫及熱影響區(qū)的晶粒得到細(xì)化，焊縫、熱影響區(qū)的組織與母材的組織趨于一致，正火后再回火能夠明顯降低應(yīng)力、穩(wěn)定尺寸，還可以明顯改善組織和性能的均勻性(特別是硬度)。因此，焊件經(jīng)正火加回火后，其組織和性能更加均勻，焊縫和熱影響區(qū)的平均硬度水平進(jìn)一步下降，并與母材金屬趨于一致。

以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者同等替換，但不脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改和局部替換均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。