焊接是一种加工工艺,在焊接时,热量的聚集会引起焊缝及其周围材料的热膨胀和热收缩,从而形成残余应力。这种应力会导致焊接件变形、裂纹产生以及影响焊接接头的耐久性和强度。而通过对焊前进行预热,可以使这种残留应力减少,从而提高焊接件的耐用性和强度。
预热时的加温速度、时间、温度控制等因素都需严格控制,以达到最好的效果。
对于某些高强度、低合金钢或厚板材,如果不进行预热,易出现焊接裂纹,从而影响焊接接头的强度和韧性。预热可以改变材料的组织结构,使其更加均匀并有利于焊缝的成型。通过减少冷却速度,预热能够降低焊接接头的温度梯度,从而提高焊接的强度和韧性。同时,预热还能减少焊接中的晶间脆性,改善焊接材料的可塑性和延展性。
焊接时,温度的升高和冷却往往会导致焊接件表面出现裂纹、疤痕、氢脆等缺陷,影响材料的表面质量和美观度。而预热可以使材料温度逐渐升高,避免温度差异过大,从而减轻焊缝和其周围的热应力,减少焊接顶赶力和变形。这不仅使材料表面质量得到保护,而且也有助于焊接质量的提高。
虽然焊前预热增加了加工时间和成本,但考虑到其可以提高焊接接头的强度和韧性,同时增加焊接效率,节约材料以及延长焊接件的使用寿命,从长远来看,预热确实是值得的。
另外,预热还可以使材料在焊接时更容易变形,这有助于提高焊接件的加工效率。因为变形后的焊接件可以更容易调整其形状,比起硬度较高的未经预热的焊接件更容易被切割和塑造。