模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法技术

本发明专利技术公开了一种模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法，该方法包括：将加热炉加热至预设的热模拟温度；根据传热学理论和不锈钢试样规格及性能参数，计算不锈钢试样的驻炉加热时间；将不锈钢试样放入加热炉中进行加热，当不锈钢试样加热驻炉加热时间后，将不锈钢试样取出，并空冷至室温，得到能够模拟不锈钢焊接热影响区的不锈钢试样。本发明专利技术的模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法仅需利用加热炉即可获得组织和性能与实际焊接接头焊接热影响区相近的不锈钢试样，试验成本低，并且操作简单，试验周期短，效率高。效率高。效率高。

【技术实现步骤摘要】
模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法


[0001]本专利技术涉及焊接
，尤其涉及一种模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法。

技术介绍

[0002]不锈钢的焊接接头热影响区是整个焊接接头的薄弱环节，也是焊接工艺及焊接性能研究的重要内容之一。不锈钢的焊接接头的成分、组织和性能极不均衡，尽管焊接热影响区的范围非常小，但是由于该区域是整个接头的薄弱环节，因此热影响区的组织和性能研究是焊接科学与技术研究人员最关注的问题之一。
[0003]目前，在进行焊接热影响区性能研究时，由于焊接热影响区的范围非常小，导致无法对试样的焊接热影响区进行常规的力学性能试验。而为了实现对焊接热影响区性能的研究，目前采用热模拟方法来实现，热模拟方法通过在热模拟试验机上对整体试样进行焊接过程中焊接热影响区的不同位置所经历的热循环的模拟，以实现将焊接热影响区中的微小区域“放大”的作用，从而能够实现对焊接热影响区的不同区域的性能进行研究。
[0004]然而，现有的热模拟方法需要在专门的热模拟试验机上进行试验，而热模拟试验机使用较复杂且价格昂贵，并且热模拟试验机在使用时对试样的加工尺寸具有严格的要求，导致现有的热模拟方法的试验成本高，试验周期长，且试验效率低。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中存在的部分或全部技术问题，本专利技术提供一种模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法。
[0006]本专利技术的技术方案如下：
[0007]提供了一种模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法，所述方法包括：
[0008]将加热炉加热至预设的热模拟温度；
[0009]根据传热学理论和不锈钢试样规格及性能参数，计算所述不锈钢试样的驻炉加热时间；
[0010]将所述不锈钢试样放入所述加热炉中进行加热，当所述不锈钢试样加热驻炉加热时间后，将所述不锈钢试样取出，并空冷至室温，得到能够模拟不锈钢焊接热影响区的不锈钢试样。
[0011]在一些可能的实现方式中，所述热模拟温度根据所述不锈钢试样的焊接热影响区的峰值温度进行设置。
[0012]在一些可能的实现方式中，所述热模拟温度为950℃、1200℃和1300℃中的一个。
[0013]在一些可能的实现方式中，所述不锈钢试样的驻炉加热时间利用以下公式计算：
[0014][0015]其中，t表示驻炉加热时间，单位为s，δ表示不锈钢试样厚度，单位为mm，ρ表示不锈钢试样密度，单位为g/cm3，V表示单位体积，单位为m3，C
p
表示不锈钢试样的等压比热容，单
位为J/g
·
℃，λ表示不锈钢试样的热传导率，单位为W/m
·
℃。
[0016]在一些可能的实现方式中，不锈钢试样的驻炉加热时间利用以下公式计算：
[0017]t＝200δ
[0018]其中，t表示驻炉加热时间，单位为s，δ表示不锈钢试样厚度，单位为mm。
[0019]在一些可能的实现方式中，所述不锈钢试样为12％Cr不锈钢试样。
[0020]在一些可能的实现方式中，所述加热炉为箱式电阻炉。
[0021]本专利技术技术方案的主要优点如下：
[0022]本专利技术的模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法仅需利用加热炉即可获得组织和性能与实际焊接接头焊接热影响区相近的不锈钢试样，试验成本低，并且操作简单，试验周期短，效率高。
附图说明
[0023]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0024]图1为本专利技术一实施例的一种模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法的流程图；
[0025]图2为本专利技术一实施例的焊接试验中12％Cr不锈钢焊接热影响区低倍形貌示意图；
[0026]图3为本专利技术一实施例的一种热电偶在焊接试验过程的安装方式示意图；
[0027]图4为本专利技术一实施例的焊接试验中12％Cr不锈钢焊接热影响区的不同位置的焊接热循环曲线示意图；
[0028]图5为本专利技术实施例1中利用现有的热模拟方法所得到的峰值温度为950℃的不锈钢试样的金相组织图；
[0029]图6为本专利技术实施例1中利用本专利技术一实施例的热处理方法所得到的峰值温度为950℃的不锈钢试样的金相组织图；
[0030]图7为本专利技术实施例1中利用现有的热模拟方法所得到的峰值温度为1200℃的不锈钢试样的金相组织图；
[0031]图8为本专利技术实施例1中利用本专利技术一实施例的热处理方法所得到的峰值温度为1200℃的不锈钢试样的金相组织图；
[0032]图9为本专利技术实施例1中利用现有的热模拟方法所得到的峰值温度为1300℃的不锈钢试样的金相组织图；
[0033]图10为本专利技术实施例1中利用本专利技术一实施例的热处理方法所得到的峰值温度为1300℃的不锈钢试样的金相组织图。
具体实施方式
[0034]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0035]以下结合附图，详细说明本专利技术实施例提供的技术方案。
[0036]参考图1，本专利技术一实施例提供了一种模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法，该方法包括以下步骤S1
‑
S3：
[0037]步骤S1，将加热炉加热至预设的热模拟温度。
[0038]本专利技术一实施例中，热模拟温度根据不锈钢试样的焊接热影响区的峰值温度进行设置。
[0039]具体地，为了确定不锈钢试样的焊接热影响区的峰值温度，本专利技术一实施例进行了如下焊接试验：
[0040]在该焊接试验中，不锈钢试样采用焊接性较好的12％Cr不锈钢，厚度为6mm，焊接方式采用熔化极氩弧焊、T型接头角接焊，焊丝为φ1.2mm的E309LSi奥氏体不锈钢焊丝，焊接电流为220
‑
240A，电弧电压为23
‑
26V，焊接速度为440mm/min，保护气为3％CO2+97％Ar的混合气体，流量为17L/Min。
[0041]参考图2，通过对焊接试验中得到的不锈钢焊接接头进行观察测量，不锈钢焊接接头的焊接热影响区可分为晶粒粗大的高温热影响区和晶粒细小的低温热影响区，高温热影响区的宽度在0.4
‑
0.5mm区间，低温热影响区的宽度在0.8
‑
1.2mm区间。
[0042]基于上述的焊接试验初步分析结果，为了进一步确定不锈钢试样的焊接热影响区的峰值温度，利用热电偶和XY记录仪测量记录不锈钢焊接热影响区的不同位置在焊接过程中的温度变化情况。
[0043]参考图3，具体地，基于前述的焊接参数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法，其特征在于，所述方法包括：将加热炉加热至预设的热模拟温度；根据传热学理论和不锈钢试样规格及性能参数，计算所述不锈钢试样的驻炉加热时间；将所述不锈钢试样放入所述加热炉中进行加热，当所述不锈钢试样加热驻炉加热时间后，将所述不锈钢试样取出，并空冷至室温，得到能够模拟不锈钢焊接热影响区的不锈钢试样。2.根据权利要求1所述的模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法，其特征在于，所述热模拟温度根据所述不锈钢试样的焊接热影响区的峰值温度进行设置。3.根据权利要求2所述的模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法，其特征在于，所述热模拟温度为950℃、1200℃和1300℃中的一个。4.根据权利要求1所述的模拟不锈钢焊接热影响区的热处理方法，其特征在于，所述不锈钢试样的驻炉加热时间利用以下公式计算：其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张心保，王志斌，柳阳，王文忠，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：