焊后热处理常见缺陷及防止措施

过热和过烧

     应热处理温度过高或保温时间过长而引起晶粒显著粗化的现象称为过热。
     在实际焊接热处理中，过热可能是热电偶固定不当或测温不准确而造成的。
     过热可使金属材料的强度降低，塑性变差。过热可用正火来消除。
     因热处理温度过高，不仅造成晶粒粗大、而且引起晶界局部融化的现象称为过烧。
     过烧可使金属材料的强度显著降低，塑性级差。过烧是无法消除的，因而只能是材料报废。

氧化和脱碳

     氧化是指材料中的合金元素在加热过程中与氧化气氛发生作用而形成金属氧化物层（氧化皮）的一种现象。在600℃以上温度加热普通钢铁时，随氧化膜的不断增厚，氧化物晶格中积累的弹性应力场将使膜与基体的定向适应关系遭到破坏，从而使膜与工件发生开裂与脱离。金属的氧化过程伴随有脱碳过程，氧化速度快时脱碳作用不明显。
     金属氧化实际上是金属消耗的过程，因而将造成工件表面不均匀，共建尺寸减小，甚至报废。
     脱碳是指钢铁材料在加热过程中表层中的碳与加热介质中的脱碳气体（氧气、水蒸气等）相互作用而烧损的一种现象。托探是材料的氧化过程，当炉温在700~850℃并有大量的脱碳气氛是易发生，这是由于此时钢中碳的扩散速度与大于其表面的氧化速度所造成的。
     脱碳可造成工件表面硬度不足，材料的疲劳强度下降。
     当氧化和脱碳超过允许的极限时，将严重影响材料的实用性能，甚至造成工件报废。其改善措施是在保护介质中加热或在工件表面施以防氧化涂层。例如，对重要工件和精密件，可以采取防氧化涂料来防止其在加热过程中发生氧化和脱碳。常用的防氧化涂料有：
     （1）砂42%+粘土44%+氧化铅2%+硼砂10%+碳酸钠2%+，60℃干燥5小时后热处理；
     （2）04玻璃料20%+011玻璃料15%+氧化铬4%+云母氧化铁8%+滑石粉10%+改性膨润土3%+虫胶溶剂（38%）20%+溶剂20%，室温放置8~12小时后热处理。
     （3）其他涂料，参见标9-1

表9-1   常用的抗氧化防脱碳涂料  

变形和开裂

     变形和开裂是热处理中很难避免的一种缺陷。 当焊接残余应力、焊后热处理引起的附加热应力以及工件结构因素造成的应力集中等的合应力超过材料的屈服强度时，蒋银企工件变形，超过材料的抗拉强度时，蒋银企工件的断裂。因此，工件内部严重的组织缺陷、截面设计不合理、冷却过快或冷却方式不合理、淬火后未及时回火等，都会增加变形及开裂的可能性。
防止焊件变形和开裂正是焊接热处理的主要任务。

回火缺陷

     回火缺陷主要包括硬度偏高、硬度不足、回火脆性以及去应力效果不佳等，它是有与焊后热处理过低、过高或在回火脆性区加热造成的。可以按照正确的工艺重新回火进行返修。
非马氏体钢中出现马氏体组织
     非马氏体钢出现马氏体组织是有与焊后热处理冷却速度过快造成的，它的存在围堰赤裂纹的产生提供了条件。可通过预热、焊后保温冷却等措施该组织的出现，对已出现马氏体组织的焊件，可通过焊后热处理来改善。

文章来源：热处理生态圈