重要构件的焊接、合金钢的焊接及厚部件的焊接,都要求兰州钢筋连接套筒在焊前必须预热。焊前预热的主要作用如下:
1)预热能减缓兰州钢筋连接套筒焊后的冷却速度,有利于焊缝金属中扩散氢的逸出,避免产生氢致裂纹。同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度,提高了焊接接头的抗裂性。
2)预热可降低焊接应力。兰州钢筋连接套筒均匀地局部预热或整体预热,可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差(也称为温度梯度)。这样,一方面降低了焊接应力,另一方面,降低了焊接应变速率,有利于避免产生焊接裂纹。
3)预热可以降低焊接结构的拘束度,对降低角接接头的拘束度尤为明显,随着预热温度的提高,裂纹发生率下降。
预热温度和层间温度的选择不仅与钢材和焊条的化学成分有关,还与兰州钢筋连接套筒焊接方法等因素有关。推广窄间隙钨极氩弧焊(N-TIG)工艺,大口径厚壁管道焊前需对整个构件厚度及待焊区域均匀预热,预热宽度从坡口中心开始,每侧不小于母材金属厚度的3倍,且≥100mm。通过兰州钢筋连接套筒大厚板、高拘束窄间隙焊接试验,窄间隙焊接时合适的预热温度、层间温度为100~150℃。[8] 具体预热温度和层间温度依据工艺评定来确定。
此外,根据核电常规岛焊接规范要求,当兰州钢筋连接套筒管径、壁厚比较大时,焊前预热须采用电加热方式。但Gold Track V型焊机规定,使用时用户需要确保“电磁方面可以兼容性”,而电加热的供应电缆、加热热电偶等无疑是巨大的隐患。在核电常规岛采用窄间隙钨极氩弧焊(N-TIG)工艺时,必须对电加热设备及其他可能出现的电磁问题进行评估。
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