高頻鋼管在焊接過程中,由于趨膚效就、臨近效應和熱傳導的共同作用,造成了管坯邊緣附近的溫度分布梯度,形成了熔化區、部分熔化區、過熱組織區、正火區、不完全正火區、回火區、等特征區哉。其中過熱區組織由于焊接的溫度在1100攝氏度以上,奧氏體晶粒急劇長大,冷卻后晶粒粗大,在一定的化學成分和冷速條件下還會形成硬而脆的相。此外,由于溫度梯度的存在也會產生焊接應力。做為綜合結果,焊縫區的綜合機械性能比母材低。焊管物理無縫化就是通過焊縫熱處理,達到消除應力、均化和細化組織、提高焊接熱影響區綜合機械性能的目的。
焊縫物理無縫化處理主要有兩種方法:焊縫局部處理法和整體加熱處理法。
1)焊縫局部常化處理
由于主要是焊縫熱影響區有硬化現象、機械性能低下,所以我們 先應考慮對焊縫熱影響區進行局部處理。
焊縫局部常化處理的方法是采用中頻感應加熱裝置將焊縫熱影響區加熱到927攝氏度,然后空冷至538攝氏度以下,如需要隨后可加水冷。
焊縫局部常化處理的方法比較適于直徑較大的鋼管。原因有兩個:一個是加熱焊縫局部可以顯著節能;二是焊管口徑大時,焊縫跟蹤方便一些。
2)整體常化處理
對于直徑較小的鋼管,可以采用中頻感應或火焰加熱的方法將管坯加熱到900攝氏度以上,然后空冷或在帶有可控氣氛的冷卻室中冷卻下來。