回火焊道的概念与作用

相对于“预热”、“热输入”和“碳当量”等概念，“回火焊道”的概念与用词在焊接领域中虽然出现广泛，但多是一笔带过。相对来说，回火焊道是焊接领域中“熟悉的陌生词”。本文简要介绍回火焊道的概念与作用。

1 回火焊道的概念

ASME BPVC.IX对“回火焊道焊接（temper bead welding）”的定义是：在焊缝内部或焊缝表面的特定位置施焊的一条焊道，其目的是影响热影响区或先前熔敷焊缝金属的冶金性能。该焊道可高于、齐平于或低于周围母材表面。若高于母材表面，该焊道可覆盖全部或仅部分的焊缝熔敷金属，并可在焊后去除或保留。

ASME BPVC.IX对“表面回火焊道补强层（surface temper bead reinforcing layer）”的定义是：回火焊道焊接的一种，指在部件表面层或表面层上方熔敷一层或多层焊缝金属，用以改变先前已熔敷的焊缝金属或热影响区的性能。该表面层可覆盖焊缝表面，或仅覆盖焊缝周边。

国内的定义则更加精简，国内GB/T 31032的术语中删去了welding，即定义为“回火焊道（temper bead）”：多层多道焊时，对前道焊的焊缝金属进行一次加热或热循环的焊道。

回火焊道焊接的图示如图1所示。

（1）未焊完的部分熔透焊缝

（2）完工的部分熔透焊缝

（3）典型坡口焊缝

（4）典型角焊缝

（5）堆焊焊缝

（6）图例说明

图1 回火焊道焊接的图示

注1：S是从焊趾至回火焊道边缘的距离；测量应平行于母材表面进行。

注2：靠近最终完工表面的焊道，可同时兼作回火焊道和表面回火焊道补强层。需要注意：

（a）图1中所示焊道可按任意顺序施焊，只要最终焊道布置与图示一致。

（b）表面回火焊道补强层可覆盖整个焊缝表面，也可仅置于焊趾处；这些焊道可用机械方法去除，也可保留不去除。

2 回火焊道的作用

在GB/T 7232中，对“回火（tempering）”的定义为：将淬火后的工件加热（或冷却）到Ac1（加热时珠光体向奥氏体转变的温度）以下某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。

想要理解GB/T 7232对回火的定义，需要将淬火的定义也弄清。GB/T 7232对“淬火（quench hardening）”的定义为：工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或（和）贝氏体组织的热处理工艺。

以上的定义很绕，不易理解。但好在，GB/T 713.1对回火（tempering）定义可以更容易理解，即“钢材加热到Ac1以下某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。Ac1温度为加热过程中奥氏体开始形成的温度。淬火后进行高温回火又称为调质，此外还包括直接淬火后加回火的过程。

”如本文第1节所述，回火焊道焊接虽然不是独立的热处理工序，但它利用后续焊道的热循环对前层焊道产生类似回火的效果。回火焊道焊接具有以下作用：

（1）细化晶粒、改善组织

单道焊时，热影响区仅经受一次热循环。但在多层多道焊中，后续焊道对前层焊道的热影响区产生正火或高温回火作用，使焊缝金属和热影响区中粗大的过热组织重新奥氏体化，冷却后形成细晶组织，产生了晶粒细化效果，从而使组织性能得到改善，可以提高焊接接头的韧性和抗脆断能力。多层多道焊，焊道越薄，这一效果越明显。

（2）预防产生冷裂纹（氢致裂纹）

回火焊道焊接的后续焊道对前层焊道可进行回火处理，改善前一层焊道的淬硬组织，并对前一层焊道起消氢作用；而前一层焊道的余热对后一层焊道有预热作用。故而回火焊道焊接可以有效地避免冷裂纹（氢致裂纹）。关于冷裂纹的相关内容，还可以前往《焊前预热的作用与计算》进行了解。

（3）替代焊后热处理或预热

当不能进行焊后热处理时，回火焊道焊接可以作为焊后热处理的替代方法，起到类似热处理的效果。当不能进行较高温度的焊前预热时（如在役焊接），回火焊道焊接可以作为其焊前预热的补充措施。