การอุ่นก่อนและหลังการเชื่อม-การอบชุบด้วยความร้อน (PWHT) ส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพการเชื่อมของ Q235NH Corten Steel- ซึ่งป้องกันรอยแตกร้าวที่เกิดจากความเย็น ลดความเค้นตกค้าง และรักษาความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนของโลหะฐาน สำหรับผู้ประกอบชิ้นส่วน คำถามสำคัญคือ: Q235NH จำเป็นต้องได้รับการบำบัดเหล่านี้ในระหว่างการเชื่อมหรือไม่ ตามมาตรฐาน GB/T 4171 การฝึกปฏิบัติในการเชื่อม และคุณสมบัติของวัสดุ ข้อสรุปหลักมีความชัดเจน:Q235NH ไม่จำเป็นต้องอุ่นเครื่องหรือ PWHT สำหรับแผ่นบางในสภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรง แต่จำเป็นต้องอุ่นเครื่องสำหรับแผ่นหนาหรือในสภาวะเย็น PWHT จำเป็นสำหรับสถานการณ์งานหนักพิเศษ-เท่านั้น. ด้านล่างนี้คือรายละเอียดที่กระชับและนำไปปฏิบัติได้
ความเป็นมา: เหตุใดการบำบัดความร้อนจึงมีความสำคัญในการเชื่อม
การเชื่อม Q235NH เกี่ยวข้องกับความร้อนสูงเฉพาะจุด ซึ่งทำให้เกิดการไล่ระดับของอุณหภูมิและความเค้นตกค้าง การใช้ความร้อนช่วยจัดการกับความเสี่ยงที่สำคัญสองประการ:
อุ่นเครื่อง: ลดอัตราการเย็นตัวของบริเวณรอยเชื่อม หลีกเลี่ยงการก่อตัวของโครงสร้างจุลภาคที่แข็ง เปราะ และรอยแตกเย็น (เกิดจากการสะสมของไฮโดรเจนและการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็ว)
สธ: บรรเทาความเค้นตกค้าง ทำให้โลหะเชื่อมแข็งเกินไปอ่อนตัวลง และปรับปรุงความเหนียวของรอยเชื่อม-แม้ว่าจะไม่ค่อยจำเป็นสำหรับ Q235NH เนื่องจากมีปริมาณคาร์บอนต่ำ
ข้อกำหนดในการอุ่นเครื่อง: ตามความหนาและสภาพแวดล้อม
การอุ่นเครื่องสำหรับ Q235NH จะพิจารณาจากความหนาของแผ่นและอุณหภูมิแวดล้อม โดยมีเกณฑ์ความจำเป็นที่ชัดเจน:
ไม่จำเป็นต้องอุ่นก่อน: แผ่นหนาน้อยกว่าหรือเท่ากับ 16 มม. เชื่อมในอุณหภูมิแวดล้อมมากกว่าหรือเท่ากับ 15 องศา หน้าตัดที่บาง-ช่วยให้ระบายความร้อนได้สม่ำเสมอ และวัสดุสิ้นเปลืองไฮโดรเจนต่ำ (เช่น E4315) ช่วยลดความเสี่ยงจากความเย็นแตกร้าวอีกด้วย
การอุ่นเครื่องภาคบังคับ: Plates 16-50mm thick, or any thickness welded at ambient temperatures ≤10℃. Preheat to 80-120℃ to slow cooling; for plates >50 มม. (แผ่นหนาแบบกำหนดเอง) เพิ่มอุณหภูมิอุ่นเป็น 120-150 องศา
วิธีการอุ่นเครื่อง: ใช้การทำความร้อนด้วยความต้านทานไฟฟ้าหรือการทำความร้อนด้วยแก๊ส เพื่อให้มั่นใจว่าพื้นที่การเชื่อมทั้งหมด (อย่างน้อย 3 เท่าของความหนาของแผ่น) จะถึงอุณหภูมิเป้าหมายก่อนทำการเชื่อม
หลัง-การรักษาความร้อนจากการเชื่อม: จำเป็นเมื่อใด
ปริมาณคาร์บอนต่ำของ Q235NH (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 0.18%) และความเหนียวที่ดีหมายความว่า PWHT ไม่ใช่ข้อกำหนดมาตรฐาน มีความจำเป็นในสองสถานการณ์พิเศษเท่านั้น:
Thick Plates >50มม: หลังจากการเชื่อม ให้ทำการอบอ่อนเพื่อบรรเทาความเครียดที่อุณหภูมิ 550-600 องศา (คงไว้ 1-2 ชั่วโมงต่อความหนา 25 มม.) เพื่อขจัดความเค้นตกค้างและหลีกเลี่ยงการฉีกขาดของแผ่นชั้น
การใช้งานที่อุณหภูมิต่ำวิกฤต-: หากมีการใช้งาน Q235NH เล็กน้อยที่ -20 องศาสำหรับส่วนประกอบแบริ่งรับน้ำหนัก- PWHT (550-580 องศา ) จะทำให้โซนรับผลกระทบจากความร้อนจากการเชื่อม (HAZ) อ่อนลงและเพิ่มความเหนียว
บันทึก: หลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไป (>650 องศา ) ในระหว่าง PWHT เนื่องจากจะทำให้โครงสร้างของเกรนหยาบและลดความต้านทานการกัดกร่อน
กระบวนการเชื่อมและความเข้ากันได้ของการรักษาความร้อน
กระบวนการเชื่อมที่แตกต่างกันส่งผลต่อการป้อนความร้อนและอัตราการทำความเย็น โดยการปรับความต้องการในการอบชุบด้วยความร้อน:
SMAW (การเชื่อมแบบแท่ง): ใช้อิเล็กโทรดไฮโดรเจนต่ำ (E4315) เพื่อลดข้อกำหนดในการอุ่น-แผ่นขนาด 16-20 มม. อาจข้ามการอุ่นในสภาพแวดล้อมที่อบอุ่น
GMAW (การเชื่อม MIG): อินพุทความร้อนสูงกว่า SMAW; สำหรับเพลตที่มีขนาดน้อยกว่าหรือเท่ากับ 20 มม. ไม่จำเป็นต้องอุ่นเครื่องแม้ที่อุณหภูมิ 5-10 องศา
FCAW (ฟลักซ์-การเชื่อมแบบคอร์): Self-shielded wires have moderate hydrogen content; preheat plates >16 มม. ถึง 80 องศาเพื่อความปลอดภัย
เคล็ดลับการปฏิบัติและข้อผิดพลาดทั่วไป
การตรวจสอบอุณหภูมิ: ใช้เทอร์โมมิเตอร์แบบสัมผัสเพื่อตรวจสอบอุณหภูมิอุ่น-การคาดเดาอาจทำให้ความร้อนไม่เพียงพอหรือมากเกินไป
หลีกเลี่ยงการอุ่นเกินไป-: การอุ่นแผ่นบางด้วยความร้อนสูงกว่า 150 องศา จะทำให้เกรนงอกมากเกินไป ส่งผลให้รอยเชื่อมมีความเหนียวลดลง
ข้าม PWHT ที่ไม่จำเป็น: การใช้งานมาตรฐาน (เพลตน้อยกว่าหรือเท่ากับ 50 มม. สภาพแวดล้อมที่ไม่รุนแรง) ไม่จำเป็นต้องใช้ PWHT เนื่องจากจะทำให้เสียเวลาและอาจทำให้การก่อตัวของคราบบนพื้นผิวลดลง
โดยสรุป ความต้องการในการอบชุบด้วยความร้อนของ Q235NH ขึ้นอยู่กับสถานการณ์-: การอุ่นก่อนจะเชื่อมโยงกับความหนาของแผ่นและอุณหภูมิโดยรอบ ในขณะที่ PWHT มีไว้สำหรับส่วนประกอบที่หนาหรือวิกฤติเท่านั้น การปฏิบัติตามแนวทางเหล่านี้ทำให้มั่นใจได้ว่าข้อต่อการเชื่อมจะคงความเหนียวและความต้านทานการกัดกร่อนโดยธรรมชาติของ Q235NH ไว้ โดยหลีกเลี่ยงการประมวลผลและต้นทุนที่ไม่จำเป็น
