Welding Heat Treatments

Heat treatments secara garis besar terdiri dari 3 elemen antara lain:
1.Heating

2.Holding (soaking)

3.Cooling

Sifat-sifat logam ditentukan oleh:

1. ukuran, bentuk, dan orientasi dari grains
2. jenis dan jumlah relatif dari fase ini,
3. jumlah dari cold working (pengerjaan dingin)

Dengan mengontrol ketiga hal di atas, kita dapat menghasilkan sifat tertentu yang kita inginkan dalam logam/ metal. Cara terbaik untuk melakukan kontrol ini adalah melalui penambahan paduan/ alloy dan melalui heat treatmenat.

Variabel yang relevan untuk proses heat treatment, yang harus dikontrol adalah sebagai berikut. The heating rate

•  Temperature pencapaian
•  Waktu pencapaian temperature (soak time)
•  Cooling rate

Basic heat treatments adalah:

• PWHT
• Hardening
• Anealing
• Normalising
• Tempering
• Pre-heating

Note: menerapkan panas ke material mungkin berbeda dari prosedur untuk prosedur. mis. flame, electrical resistance and furnaces.

Post weld heat treatments (PWHT)

Post weld heat treatments (PWHT) digunakan untuk mengubah sifat-sifat weld metal, mengendalikan pembentukan struktur.

- Temperature: 550 to 680oC hold for sufficient time 
- Cooling: Slow cooling di udara
- Result: mengurangi tegangan sisa/  residual stresses, meningkatkan mechanical properties and meningkatkan ketanguhan/ toughness,  juga dapat digunakan untuk mengurangi tingkat hidrogen

Tempering
- Temperature: 250 to 680oC hold for sufficient time
- Cooling: Slow cool in air 
- Result:  Meredakan tegangan sisa meningkatkan sifat mekanik dan ketangguhan meningkat, juga dapat digunakan untuk mengurangi tingkat hidrogen

Annealing
Temperature: 920oC hold for sufficient time
Cooling: Menghasilkan bahan, kekerasan sangat lembut rendah cocok untuk pengerjaan dingin atau operasi mesin. Mengurangi toughness and lowers yield stress toughness and lowers yield stress

Normalising
Temperature: 920oC hold for sufficient time
Cooling: Slow cool in air 
Result: Meredakan tekanan internal meningkatkan sifat mekanik dan toughness, grain refinement

Quench Harden
- Temp 920 C hold for sufficient time
- Cooling:Fast cool, quench in water or oil
- Result : Hardness carbon steel, (setelaj treatment ini material akan sangat keras dan stress yg tinggi, material brittle tetapi dengan tensile strenght yg tinggi.

Preheat
Tujuan preheat antara lain:
1. untuk mengkontrol structur dari weld metal dan HAZ cooling
2. untuk meningkatkan difusi dari gas-gas melekul yang melewati struktur atom
3. untuk mengkontrol effect dari expansi dan kontraksi

Preheat mengontrol pembentukan microstructure yang tidak diinginkan yang dihasilkan dari pendinginan cepat/ rapid cooling dari beberapa jenis steels. Martensit adalah struktur butir yang tidak diinginkan, sangat keras dan rapuh itu dihasilkan oleh pendinginan cepat/ rapid cooling dari daerah austenite.

Preheat temperatur tergantung oleh:

• Heat input
• carbon equivalent (CE)
• combined material thickness
•  hydrogen scale required (A, B, C, D)

click on the picture

-Temperature indicating crayons (Tempil sticks)
-Termokopel atau touch pyrometers
-Pada interval sepanjang sekitar joint yang akan dilas
-Jumlah pengukuran yang dilakukan harus memungkinkan inspector  untuk menjadi yakin bahwa suhu yang diperlukan telah tercapai
-Dalam kasus-kasus tertentu preheat harus dijaga kembali jarak tertentu dari joint faces
-Jika gas flame yang digunakan untuk aplikasi preheat suhu harus diambil dari sisi berlawanan dengan sumber panas
-Jika hal ini tidak mungkin waktu harus diperbolehkan sebelum mengambil misalnya temperatur preheat 2 menit untuk ketebalan 25mm

click om the picture