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铸铝电加热器焊接前后预热各自的作用

信息来源:/      发布时间:[2015-12-28]

  铸铝电加热器在焊接过程中,由于加热和冷却的不均匀性,以及构件本身产生拘束或外加拘束,在焊接工作结束后,在构件中总会产生焊接应力。焊接应力在构件中的存在,会降低焊接接头区的实际承载能力,产生塑性变形,严重时,还会导致构件的破坏。有些合金钢材料在焊接以后,其焊接接头会出现淬硬组织,使材料的机械性能变坏。此外,这种淬硬组织在焊接应力及氢的作用下,可能导致接头的破坏。如果经过热处理以后,接头的金相组织得到改善,提高了焊接接头的塑性、韧性,从而改善了焊接接头的综合机械性能。

  铸铝电加热器焊前预热的主要作用如下:

  (1)预热能减缓焊后的冷却速度,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。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。

  铸铝电加热器焊后热处理的作用有:消除焊接产生的热应力、均匀焊缝和热影响区的组织、细化焊缝和热影响区的晶粒、排除焊缝在焊接过程中产生的氢脆、通过热处理可以使焊缝金属与母材金属更好的融合(往往焊接用材与母材的钢号不一致,通过加热扩散,更好的结合)。

  冷却水是一种廉价的冷却剂,水蒸气是一种廉价的载热体,因而水冷却器和蒸气加热器是化工厂最常用的换热设备之一。设计水冷却器时,必须选择适宜的冷却水出口温度即平均传热温差,冷却水的出口温度直接关系到冷却器的大小和冷却水的消耗量;冷却水的出日温度高,可节省冷却水的消耗量,但要增加冷却器的冷却面积;反之亦然。对于冷却器和加热器,优化计算分别以冷却水的出口温度和加热蒸气的温度为决策变量,以冷却器和加热器的总费用为目标函数,以冷却器和加热器总费用最小为优化目标。

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