焊接技术-预热和层间温度控制-GB50661

1. 确定最低预热温度的原则

预热温度和层间温差应根据钢材的化学成分、接头的约束状态、热输入量、熔敷金属的氢含量等因素确定。 焊接 所采用的方法。或者，应进行焊接试验，以确定实际工程结构焊接的最低预热温度。

使用中等热输入焊接普通结构钢时，最低预热温度应符合表2的规定。

表 2 常用结构钢的最低预热温度要求。

注意：

• “/”表示无需预热。
• 使用非低氢焊接材料或焊接方法时，预热温度应比本表中规定的温度提高 20℃。
• 当母材焊接部位的温度低于0℃时，应将表中母材的预热温度提高20℃，并在整个焊接过程中保持该最低层间温度。
• 中等热输入是指焊接热输入约为 15 至 25 kJ/cm。热输入每增加 5 kJ/cm，预热温度可降低 20 摄氏度。
• 当焊接接头的厚度发生变化时，应根据接头中较厚板材的厚度来选择最低预热温度和层间温度。
• 当焊接接头的材料不同时，应根据接头中强度较高、含碳量较高的钢材来选择最低的预热温度。
• 本表中的数值不适用于经过淬火和回火处理的钢材；可控轧制和可控冷却（热机械轧制）钢材的最低预热温度需通过实验确定。

2.特殊焊接工艺的预热要求

进行电渣焊和钨极氩弧焊时 弧 在环境温度高于0℃的情况下进行立焊时，无需预热。但是，当板材厚度大于60mm时，建议对电弧起始区域的母材进行预热，预热温度不应低于50℃。

3.层间温度要求

在焊接过程中，层间最低温度不应低于预热温度；对于静态载荷结构，层间最高温度不应超过 250℃；对于循环载荷结构和淬火回火钢，层间最高温度不应超过 230℃。

4.预热和层间温度控制要求

预热和层间温度控制应符合以下规定：

应采用电加热、火焰加热、红外加热等加热方式对层间温度进行预热和保持，并应使用专用温度测量仪器进行测量；

6.解释

最低预热温度和层间温度要求（1至7）的原理是控制焊缝金属和相邻母材的冷却速率。较高的温度有利于氢的扩散，降低冷裂纹的发生倾向。在给定条件下，未预热的焊接接头的冷却速率高于预热后的焊接接头。预热温度越高，冷却速率越低。当冷却速率足够慢时，可以有效降低硬化和裂纹的发生倾向。

对于淬火回火钢而言，较慢的冷却速度是不理想的。钢厂也不建议采用这种做法。

虽然规范中规定了最低预热温度和层间温度，但这些数值仅基于常用钢材的实际化学成分、适中的结构约束、常用的低氢焊接方法和焊材以及适中的焊缝能量等因素，旨在提供避免焊缝硬化或裂纹产生的最低温度。实践和实验也证明，在一般约束条件下，选择规范中规定的最低预热温度和层间温度可以防止焊接过程中接头出现裂纹。然而，在实际焊接过程中，为了获得无裂纹且塑性良好的焊缝，预热温度和层间温度应高于规范中规定的最低值。同时，规范还规定了层间温度的上限，以避免母材过热导致接头脆化，降低接头性能。

实际焊接过程中，接头的最低预热温度应根据钢材的化学成分、母材的强度等级、母材和焊材的碳当量、接头的约束状态、焊缝能量大小、焊缝金属的氢含量以及所采用的焊接方法等因素确定。如果有足够的实验证据证明所选的预热温度和层间温度足以防止接头焊接过程中产生裂纹，则可以选择低于表GB50661-7.6.2中规定的最低值的预热温度和层间温度。

该规范还规定了预热的加热范围，以确保接头的预热温度均匀，并且在冷却过程中具有平滑的冷却梯度，避免冷却速度过快。

对于电渣焊、气电立焊和螺柱焊，焊缝能量较大，焊接速度通常较慢，一般不需要焊接预热。