焊后热处理是回火还是退火

将固态金属通过加热到一定温度，并保温一定时间，然后以一定的冷却速度冷却的工序来改变其内部组织结构，以获得预期性能的一种工艺，这个过程称为热处理。

钢进行热处理的目的是消除钢材存在的缺陷，改善加工后的工艺性能，能显著提高钢的力学性能，提高工件的使用性能和使用寿命。

钢的热处理工艺一般由加热、保温和冷却三个阶段组成，如图2-7所示。

图2-7　钢的热处理工艺

根据工艺不同，常用钢的热处理工艺方法分为淬火、回火、正火、退火等。

（一）淬火

将钢（高碳钢和中碳钢等）加热到Ac1（对过共析钢）或Ac3（对亚共析钢）以上30～50℃，在此温度下保持一段时间，使钢的组织全部变成奥氏体，然后快速冷却（水冷或油冷），使奥氏体来不及分解和合金元素的扩散而形成马氏体组织的热处理工艺，称为淬火。淬火后可以提高钢的硬度及耐磨性。

在焊接中碳钢和某些合金钢时，焊接接头因快速冷却可能发生淬火现象而使钢变硬，易形成冷裂纹和延迟裂纹，这是在焊接过程中要防止的。

（二）回火

将淬火钢加热到Ac1以下某一温度，保温一定时间，然后自然冷却到室温的热处理工艺，称为回火。回火温度决定了钢在使用状态的组织和性能。

淬火的钢一般都进行回火处理，可以在保持一定强度的基础上恢复钢的韧性。按回火温度的不同可分为低温回火（150～250℃）、中温回火（350～450℃）、高温回火（500～650℃）。低温回火后得到回火马氏体组织，硬度稍有降低，韧性有所提高。中温回火后得到回火屈氏体组织，提高了钢的弹性极限和屈服强度，同时也有较好的韧性。高温回火后得到回火索氏体组织，获得所需机械性能，稳定组织、稳定尺寸，降低钢的强度和硬度，提高钢的塑性和韧性，焊接结构钢在焊后采用回火热处理后，能适当减少和消除焊接应力，防止裂纹产生。

钢在淬火后再进行高温回火，这一复合热处理工艺称为调质。调质能得到韧性和强度最好的配合，获得良好的综合力学性能。

（三）正火

将钢加热到Ac3或Acm以上30～50℃，保温一定时间后，在空气中自然冷却的热处理工艺，称为正火。许多碳素钢和低合金结构钢经正火后，各项力学性能均较好，可以细化晶粒，常用来作为最终热处理。对于焊接结构，经正火后，能改善焊接接头性能，可消除粗晶组织及组织成分不均匀等。

（四）退火

将钢加热到一定适当温度，保温一段时间后，随炉缓慢而均匀地冷却的热处理工艺，称为退火。在焊接后采用的退火加热温度较低，一般在Ac1以下。

退火可降低硬度，使材料便于切削加工，能消除内应力和氢脆等。

焊接结构焊接以后会产生焊接残余应力，容易导致产生延迟裂纹，因此重要的焊接结构焊后应该进行消除应力退火处理，为减少焊接残余应力，结构工作时受力较大的焊缝要先焊。

消除应力退火属于低温退火，加热温度在Ac1以下，一般采用600～650℃，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却，亦称焊后热处理。焊接工艺中通常通过热处理方法，来减少或消除焊接应力，防止变形和产生裂纹。

焊接结构在焊接后还采用消氢退火，即将钢加热到250～350℃，保温一段时间后，使钢焊缝中含有的氢原子加速逃逸，后缓慢冷却至室温。消氢退火是为了减少焊接时因加热，药皮或焊剂、钢表面铁锈或油脂及空气中含有的水分子分解出的氢原子聚集在钢焊缝中。焊接工艺中采用消氢退火可防止焊接接头产生氢脆和内裂纹。