Основные факторы повышения коррозийной стойкости сварных соединений металлов и сплавов при воздействии ультразвука на околошовную зону

Оглавление

 

Введение. 3

Основные факторы  повышения коррозийной стойкости  сварных соединений металлов и сплавов  при воздействии ультразвука  на околошовную  зону в процессе сварки. 5

Воздействие ультразвука  на  сварочные электроды в процессе точечной  контактной сварки металлов и сплавов с поверхностными покрытиями. 9

Воздействие ультразвука  на сварные соединения металлов и  сплавов в твердом состоянии. 14

Отпуск сварных  соединений. 21

Воздействие ультразвука  на процесс термического отпуска  сварных соединений металлов и сплавов. 26

Заключение. 31

Список литературы 32

 

 

 

Введение.

 

Работоспособность и надежность сварных конструкций определяются работоспособностью и надежностью сварного соединения, несущая способность которого значительно уступает несущей способности основного металла. Это обстоятельство связано с возникающими в процессе сварки остаточными напряжениями. В процессе эксплуатации остаточные напряжения складываются с напряжениями, создаваемыми внешними нагрузками, и являются основной причиной разрушения металла сварных конструкций.

Решение проблемы снижения остаточных напряжений приобретает  особое при повышении работоспособности и надежности сварных конструкций ответственного назначения, в  том числе конструкций энергоблоков АЭС, где в процессе эксплуатации создаются высокие местные напряжения элементов несущих конструкций.

Образование и развитие трещиновидных  дефектов происходит по механизму межкристаллитного растрескивание под напряжением, возникающим в процессе эксплуатации при термосиловом нагружении. Причинами данного явления  являются наличие значительных остаточных напряжений и структурной нестабильности металла сварных соединений.

Основным механизмом образования  остаточных напряжений являются термодеформационные процессы. В результате неравномерного нагрева в области сварного соединения происходит упругопластическое деформирование металла, которое приводит к возникновению остаточных деформаций.

Наряду с термодеформационными процессами в сварном соединении образуются физические и химические неоднородности, которые также являются источниками внутренних напряжений.

В настоящее время для  снижения остаточных напряжений в сварных  соединениях циркуляционных трубопроводов  и оборудования АЭС  применяются  метод термического отпуска и  деформационные методы.

Термический отпуск заключается  в равномерном нагреве сварного соединения в течении определенного промежутка времени, выдержке при фиксированной температуре и медленном охлаждении. Отпуск проводится в специальных печах, в которых погружается вся сварная конструкция. При ремонтных работах проводится местный отпуск сварных соединений с помощью специальных нагревательных устройств. При местном отпуске в области сварного соединения создаются градиенты температур. На границах горячего и холодного металла неизбежно возникают собственные остаточные напряжения.

Деформационные методы основаны на создании в металле сварного соединения местной пластической деформации, противоположной сварной. Для снижения остаточных напряжений циркуляционных трубопроводов ДУ-300 мм на энергоблоках АЭС с реактором РБМК-1000 широко применяется метод обжатия. При обжатии в околошовной зоне сварного соединения создаются сжимающие напряжения, которые компенсируют остаточные напряжения растяжения. Деформационные методы позволяют снизить уровень остаточных напряжений в околошовной зоне, но не устраняют структурную нестабильность металла сварного шва и зоны термического влияния. Высокотемпературная термическая обработка оказывает влияние и на структуру металла сварного соединения.

Ультразвуковой метод  снятия остаточных напряжений в процессе сварки заключается в том, что при ультразвуковой обработке сварного соединения в процессе сварки происходит комплексное воздействие ультразвука как на термодеформационные процессы в околошовной зоне, так и на процессе кристаллизации  металла сварного шва. Результатом воздействия является существенное снижении остаточных напряжений в околошовной зоне и  формирование однородной мелкозернистой структуры металла сварного шва и зоны термического влияния, что особенно важно для сварных соединений аустенитных сталей. Кроме того, при воздействии ультразвука создается возможность получения равномерного распределения металлов в композитных сварных соединениях.

Для более глубокого понимания  физических процессов, вызываемых воздействием ультразвука в металлах и сплавах  в твердом состоянии, ультразвуковые колебания необходимо рассматривать как разновидность состояние металла. Механизм изменения состояния металла в ультразвуковом поле аналогичен механизму изменения его состояния при нагреве. Воздействие ультразвука приводит к повышению внутренней энергии металла за счет повышения степени возбуждения колебаний решетки, точечных дефектов и дислокаций. При этом отсутствуют побочные структурные изменения, имеющие место при высокотемпературном отпуске металлов, т.к. повышение внутренней энергии происходит при низких температурах.

Анализ механизма кристаллизации металла сварного шва в ультразвуковом поле показал, что при введении ультразвука в кристаллизующийся расплав возникает ряд физических эффектов, каждый из которых вносит вклад в формирование однородной мелкозернистой структуры.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основные факторы  повышения коррозийной стойкости  сварных соединений металлов и сплавов при воздействии ультразвука на околошовную  зону в процессе сварки.

 

 Коррозионная стойкость сварных соединений металлов и сплавов определяется тремя основными факторами: коррозионными свойствами среды, напряженным состоянием сварного соединения и свойствами металла, определяющими его восприимчивость к коррозии (рис.1).

 Коррозионные свойства среды зависят от ее состава и температуры. Условия контактирования среды с активизаторами коррозии зависят от непроваров и трещин в сварных соединениях конструкций. Напряженное состояние металла сварных соединений является наиболее существенны фактором, вызывающим коррозийное разрушение сварных конструкций.

Рис. 1. Классификация условий и факторов, определяющих коррозионную стойкость сварных соединений и конструкций.

 

Исследования показали, что  увеличение остаточных напряжений в  сварных соединениях приводит к ускорению коррозионного растрескивания. (рис 2)

Рис. 2. Влияние величины остаточных сварочных напряжений на коррозийное растрескивание сварочного соединения: 1 – сталь Ч18Р10Т, среда – 42%-ный кипящий раствор MgCl; 2 – титан ВТ1-1, среда – БМ 2,5 – 15 (2,5% Br, 15% Н₂O, остальное - метиловый спирт); 3 – титановый сплав ОТ-4, среда – БМ 2,5-5 (2,5% BR, 5% H₂O, остальное – метиловый спирт); 4 – сталь Ст.3, среда – кипящий раствор нитратов (45% Ca(NO₃)₂, 35% NAHNO₃)

 
Таким образом, для повышения коррозийной стойкости  сварных соединений металлов и сплавов  необходимо снижение остаточных напряжений до величины, меньшей порогового значения.

Восприимчивость к коррозии металла сварного соединения зависит  от исходных свойств метала и от теплофизического и химико-металлургического  воздействия в процессе сварки, которые приводят к электрохимической неоднородности сварного соединения.

При затвердевании металла  сварочной ванны в зоне шва  возможно образование разных видов структуры : столбчатой, ячеистой и дендридной. Формирование сварного соединения сопровождается сложными диффузионными процессами, которые приводят к изменения химического состава металла, перераспределению примесей и легирующих элементов. Различают следующие виды химической неоднородности в сварных соединениях:  внутрикристаллитную, межкристаллитную, зернограничную и внутризеренную. 

 Внутрикристаллитная  неоднородность проявляется в  различном содержании примесей в последовательно кристаллизующихся точках кристаллита. Неравномерное распределение примесей оказывает влияние на такие технологические характеристики как температурный интервал хрупкости и пластичность металла шва. Межкристаллическая химическая неоднородность определяется как отношение концентраций примесей в пограничной зоне и в центре кристаллита. Внутризеренную химическую неоднородность связывают с наличием внутри зерна инородных частиц: карбидов, интерметаллов, фазовых включений. С течением времени , концентрация внутризеренных примесей стремится к выравниванию. Происходит процесс диффузии их в область физических дефектов кристаллической решетки, что оказывает влияние на механические и физико-химические свойства сплава. Концентрация примесей на границе зерен всегда выше, чем в самом зерне, так как границы зерен всегда имеют искаженную кристаллическую решетку. Атомы примесей, располагающиеся по границам зерен вносят в систему меньше искажения, чем находящиеся в кристаллической решетке внутри зерна.

 В сплавах сварного  шва, обладающих крупнокристаллическим  строением с повышенной локальной концентрацией легкоплавких фаз, возникают хрупкие межкристаллитные разрушения, которые называются горячими трещинами. Они возникают в том случае, когда интенсивность нарастания деформаций в металле сварного соединения в период остывания приводит к деформациям, превышающим пластичность металла в данных температурных условиях. Вероятность образования горячих трещин определяется соотношением пластических свойств металла и характером нарастания деформации при охлаждении. Чаще всего горячие трещины возникают на участках, прилегающих к зоне сплавления и на поперечных границах зерен в центре шва (Рис 3).

Рис. 3. Характерные места расположения горячих трещин: 1--продольные по центру шва, 2-поперечные по границам кристаллов, 3,4- поперечные и продольные в зоне сплавления.

 

 В сварных соединениях углеродистых и легированных сталей возникают так называемые холодные трещины, представляющее собой локальное хрупкое межкристаллическое разрушение металла. Они образуются в процессе охлаждения сварного соединения . Наиболее часто образуются продольные  холодные трещины в околошовной зоне, но могут возникать и в других зонах сварного соединения. На участке зоны термического влияния (ЗТВ), образование холодных трещин начинается с возникновения очагов их очагов на границах аустенитных зерен, примыкающих к линии сплавления (ЛС).  Протяженность очагов трещин составляет два-три диаметра аустенитных зерен. Развитие  в макротрещину может проходит как по границам, так и по телу зерен.

 Основные  факторы, обуславливающие образование  холодных трещин: .состояние металла,  характеризуемое размерами зерен.

Метод воздействия  ультразвука на околошовную зону в процессе сварки позволяет получить однородную мелкозернистую структуру  сварного шва. Металл сварного соединения аустенитных сталей приобретает более однородную структуру  по сравнению с основным металлом.

Рис. 4. Механизм образования холодных трещин:  А - межкристаллический, В - смешанный на участке развития.

 

 Кроме того, в сварном соединении отсутствуют горячие и холодные трещины. Снижение остаточных напряжений с разной степенью эффективности позволяют обеспечить метод термической обработки и метод пластинчатого деформирования. Решение задачи снижения восприимчивости металла сварного соединения к коррозии возможно только с помощью ультразвукового метода , который, на ряду со снижением остаточных напряжений , позволяет изменять структуру металла .Кроме того, воздействие ультразвука на околошовную зону в процессе сварки позволяет проводить сварку при более низких температурах, что также приводит к повышению коррозийной стойкости сварного соединения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воздействие ультразвука  на  сварочные электроды в процессе точечной  контактной сварки металлов и сплавов с поверхностными покрытиями.

 

Особенность электрической точечной контактной сварки заключается в том. Что  для получения стабильного качества соединений необходимо проводить удаление окислой плёнки с поверхности  метала, подвергающейся сварке , а также  с участков, контактирующих с электродами. 
Наиболее характерными металлами и сплавами с поверхностными покрытиями являются горячекатаная сталь и алюминиевые сплавы с окисными пленками. 
Окисные пленки обладают высоким электрическим сопротивлением. Чтобы обеспечить протекание тока через контакт электрод-деталь без очистки поверхности детали повышают напряжение сварочного трансформатора. Повышенно напряжение вызывает отдельных участках резкое выделение тепла, сопровождающееся мгновенным расплавлением метала и выплеском металла из зоны сварки. Для исключения этого явления применяют электроды со сферической поверхностью и повышенным давлением на деталь. Применяются также импульсный емкостный пробой окисной пленки, высоковольтный емкостный пробой и другие способы обеспечения пробоя пленки. Более перспективным является метод очистки поверхности детали ультразвуком. Очистка поверхности осуществляется сварочными электродами, в которых возбуждаются ультразвуковые колебания с помощью магнитострикционных преобразователей. На рис.5 показаны устройства, в которых ультразвуковые колебания вводятся перпендикулярно поверхности  свариваемой детали. Под воздействием ультразвука на электроды происходит вытеснение окисных пленок из свариваемого пространства.

Процесс точечной сварки с воздействием ультразвука  можно разделить на три последовательных этапа: ультразвуковая обработка поверхности деталей, нагрев и плавление метала по действием варочного тока, формирование литого ядра после выключения тока под действием ультразвуковых колебаний.

На стадии обработки поверхности свариваемых  деталей в зоне контакта деталей  водятся ультразвуковые колебания, которые разрушают пленки на поверхностях деталей и вытесняют их из зоны контакта. Это приводит к уменьшению контактного сопротивления.

На второй стадии получают зону взаимного расплавления деталей. В первый момент происходит расплавление поверхностных покрытий и вытеснение их из зоны соединения. Затем происходит плавление  и  перемешивание металла под действием ультразвуковых колебаний.

На третьей  стадии отключается сварочный ток  и под действием ультразвуковых колебаний происходит кристаллизация металла. Длительность процесса кристаллизации зависит от толщины свариваемых деталей.

При воздействии  ультразвука выделяется тепло, поэтом возникает необходимость регулирования  сварочного тока. Уменьшается его  значение вместе с давлением на сварочные электроды.

Разрушение  пленки под действием ультразвука  начинается с периферийной зоны и  развивается к центру. После озвучивания 0.5 с фактическая площадь контакта составляет 49%, затем увеличивается.  При этом снижается значение контактного электрического сопротивления.

 

Рис. 5. Устройства, в которых  ультразвуковые колебания вводятся перпендикулярно поверхности  свариваемой детали.

Рис. 6. Зависимость контактного сопротивления от дельного давления на электродах.

 

На рис.6 показана зависимость контактного сопротивления от дельного давления на электродах с воздействием ультразвука для металлов толщиной 4+4 мм.

Рис. 7. Влияние амплитуды  ультразвуковых колебаний и времени  действия ультразвука  на контактное сопротивление.

Как видно, контактное сопротивление достигает  установившегося значения через 1 с .При воздействии ультразвука  происходит изменение кинематики  скольжения контактирующих поверхностей электрод-деталь  и деталь-деталь. При этом уменьшаются силы трения.

На рис. 8 приведены характеристики зависимости коэффициента трения от амплитуды ультразвуковых колебаний. 

Рис. 8. Зависимости  коэффициента трения от амплитуды ультразвуковых колебаний.

 

Увеличение  коэффициента трения при амплитуде  колебаний выше 8*10^(-6) м объясняется явлением схватывания контактирующих поверхностей, что приводит к уменьшению проскальзывания между поверхностями.

Воздействие ультразвука вызывает процесс увеличения фактической площади контакта между электродом и деталью от периферийной зоны к центру  электрода и формирование ядра сварочной точки (рис. 9).

Рис. 9. Воздействие  ультразвука во время сварки

 

При этом происходит расплавление плакировки на границе лито ядра и основного  металла, что устраняет непровары.

При сварке с воздействием ультразвука сварочная  точка приобретает более мелкозернистую структуру. Степень измельчения зависит от амплитуды ультразвуковых колебаний. Наибольшее измельчение наблюдается  при амплитуде 8*10^(-6) м. при больших амплитудах происходит разрушение металла.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Воздействие ультразвука  на сварные соединения металлов и  сплавов в твердом состоянии.

 

При испытании образцов металла  на усталость, было обнаружено, что  воздействие знакопеременных напряжений , не превышающих предел усталости , приводит к уменьшению остаточных напряжений на значительную величину. После 100 циклов знакопеременных нагружений образцов хромомолибденовой стали, остаточные напряжения снизились до 1/7 первоначальной величины. При знакопеременных нагружениях остаточные напряжения равномерно распределяются по образцу. Металл, подвергнутый циклическим напряжениям ниже предела усталости, не разрушается более продолжительное время.

Воздействие ультразвуковых колебаний, интенсивность переменных напряжений которых превышает предел упругости, приводит к снижению остаточных напряжений на 40% и предела текучести  металлов.

Схема реализации ультразвукового  способа обработки сварных соединений приведена на рис.6.1. Инструментом для обработки служит ультразвуковой преобразователь с экспоненциальным волноводом, который с определенным статическим усилием Рст прижимается к сварному шву и одновременно перемещается по его поверхности, смазанной машинным маслом

Статическое усилие прижатия выбирают в пределах 40-50 кгс.  Амплитуда  колебаний торца волновода на холостом ходу – 60-65 мкм . Частота колебаний от 10 до 80 кГц определяется резонансной частотой волновода. Скорость обработки составляет 18-0 м/ час.

 Рис. 10. Схема реализации  ультразвукового способа обработки  сварных соединений.

 

Эффективность ультразвуковой обработки сварных соединений  существенно повышается, когда между ультразвуковым преобразователем и обрабатываемой поверхностью помещен деформирующий элемент – боек. Расчетная схема ультразвукового преобразователя с бойком приведена на рис. 11.

Рис. 11. Расчетная схема  ультразвукового преобразователя  с бойком.

 

Она представляет собой трехмассовую ударную систему.

В качестве концентраторов в ультразвуковых преобразователях  наиболее широко применяются концентраторы  экспоненциального типа.

Боек изготавливают из закаленной стали 40Х и закрепляют на торце волновода при помощи гайки, также выполненной из закаленной стали.

На рис. 12 – 15 представлены эпюры остаточных напряжений после сварки и ультразвуковой обработки (у – расстояние до стыка) по семи вариантам: 1 – после сварки без ультразвуковой обработки (1а – сварка в сухом аргоне, 1б – сварка во влажном аргоне); 2-5 – после ультразвуковой обработки без бойка, 6,7 – после ультразвуковой обработки с бойком.

Рис. 12. Эпюры остаточных напряжений.

 

Рис. 13. Эпюры остаточных напряжений.

 

 

Рис. 15. Эпюры остаточных напряжений.

 

 

Воздействие ультразвука  приводит к существенному снижению остаточных напряжений. Ультразвуковая обработка образцов без применения бойка обеспечивает снижение максимальных остаточных растягивающих напряжений в околошовной зоне в 1,5-2,0 раза. Использование бойка позволяет снизить остаточные напряжения на 90-95%.

 

 

 

Рис. 16. Металлографические исследования шлифов металла сварного шва стали 30ХСА

 

Металлографические исследования шлифов металла сварного шва стали 30ХСА (рис.16) показали, что ультразвуковая обработка сварного соединения без бойка не вызывает заметных изменений дендридной структуры металла. При ультразвуковой обработке с бойком образуется блочная ячеистая структура с карбидными выделениями.

 

Рис. 17.  Эпюры термической  и ультразвуковой обработки.

 

Как видно из эпюр рис.17, термическая обработка приводит к снижению остаточных напряжений в 4-9 раз, ультразвуковая обработка – 2-3 раза.

В последние годы для холодной обработки сварных соединений металлов и сплавов разработан ультразвуковой технологический комплекс  «Шмель-МГ», который применяется при ремонтных работах магистральных газопроводов. Внешний вид технологического комплекса приведен на рис. 18. Он содержит ультразвуковой излучатель, источник питания и соединительные элементы.

Рис. 18. Ультразвуковой технологический  комплекс  «Шмель-МГ».

 

Воздействие ультразвукового  излучателя на обрабатываемую поверхность  осуществляется через многобуйковый инструмент, представляющий собой четыре иглы – ударника диаметром 3мм, вставленных в специальную обойму, обеспечивающую их свободное перемещение. В процессе работы ультразвуковой преобразователь прижимается к обрабатываемой поверхности. При этом наружные концы ударников входят в механический контакт с обрабатываемой поверхностью, а внутренние – с акустическим волноводом. В результате ультразвуковой ударной обработки происходит пластическое деформирование поверхностного слоя металла и, соответственно, перераспределение в нем остаточных напряжений.

Механизм ударного воздействия  ультразвука на металл сварного соединения в холодном состоянии принципиально отличается от механизма воздействия ультразвука при ультразвуковой обработке сварного соединения в процессе сварки. Для ультразвуковой обработки сварного соединения в холодном состоянии требуются ультразвуковые преобразователи более высокой мощности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Отпуск сварных  соединений.

 

Отпуск сварных соединений металлоконструкций заключается   в термической обработке металлоконструкций после сварки, в нагреве до определенной температуры и выдержке при данной температуре. В зависимости от температуры отпуск может быть низким  (до 300 С), средним (300-400 С) и высоким (400-500 Си выше).

Отпуск содержит следующие  стадии (рис. 19): 1- нагрев, II – выравнивание температуры по длине и по сечению детали, III – выдержка, IV – остывание.

 

Рис. 19. Стадии отпуска сварных соединений.

 

Каждая  стадия отпуска имеет свои особенности. Так , например, в процессе нагрева  возникает разность температур в  глубине детали и на ее поверхности, которая зависит от скорости и  условий нагрева. Скорости нагрева  назначают исходя из того, чтобы  возникающие при нагреве напряжения и деформации не оказались опасными для прочностных свойств детали. Скорость нагрева снижается по мере увеличения толщины детали. Продолжительность нагрева зависит от толщины детали. Так для углеродистых сталей время до температуры 800 С составляет 60-70 сек. На 1 мм толщины. Продолжительность выдержки детали в печи прямо пропорционально толщине или диаметру детали. Имеются следующие факторы, определяющие продолжительность выдержки: равномерный прогрев изделия, полотна протеканий структурных превращений т релаксационных процессов, возможность ухудшения свойств металла.

Рис. 20.  Изменение температуры во времени  при нагреве массивных деталей. I- нагрев, II-выравнивание температуры по поверхности детали, III-то же по сечению детали.1-печь, 2.3- различные точки на поверхности детали, 4-точка в глубине детали.

 

На рис. 20 приведен режим нагрева изделия из низкоуглеродистых и низколегированных сталей при высоком отпуске (500-680 С). Изделия загружаются в печь при температуре 250-300 С затем проводится подъем температуры до величины, несколько превышающей температуру отпуска (кривая 1). При этом отдельные точки изделия имеют различную скорость нагрева и, соответственно, разные периоды нагрева. Существует период нагрева поверхности изделия и период нагрева по сечению изделия. Продолжительность периода нагрева по  сечению изделия (участок ВС) зависит от условий нагрева, размеров изделия, требуемой степени выравнивания температуры Т.

После стадии выравнивания температур устанавливают продолжительность  выдержки исходя из условий полноты протекания структурных превращений и релаксационных процессов: первое превращение – распад мартенсита, второе – распад остаточного аустенита, третье – рекристаллизационные процессы, четвертое – коагуляция карбитов. При отпуске массивных деталей скорость нагрева устанавливают не менее 100 град/ч.

При таких скоростях нагрева  превращения протекают в первые 2-3 часа. Затем, после 3-4 часов выдержки , процесс затухает. Некоторые процессы протекают при большем времени. Решающими фактором является температура отпуска. На рис. 2,3 приведена схема зависимости изменения свойств металла от продолжительности отпуска при различных температурах.

Рис. 21. Схема изменения  свойств в  зависимости от продолжительности  отпуска и температур отпуска  Т1 < Т2 <Т3.

 

Для большинства конструкций  после 3 часовой выдержки снижение напряжений начинает проходить крайне медленно.

Скорость остывания устанавливают  исходя из размеров детали, и величины сечения. Если разность температур по сечению составляет 400-500 С, могут  появиться напряжения, вызывающие пластическую деформацию.

При отпуске тонкостенных конструкций применяются специальные  приспособления, фиксирующие их размеры и форму. Для снятия напряжений применяют кратковременный нагрев. Продолжительность отпуска конструкций толщиной до 10 мм не превышает 60 мин.

При снятии напряжений в  сварных соединениях магниевых  и алюминиевых сплавов основной задачей является получение стабильной структуры при сохранении прочностных свойств. Это достигается низкотемпературным отпуском, проводимым по режиму искусственного старения. Показатели эффективности режимов отпуска к существенному снижению остаточных напряжений. Так, в сплаве МА2-1 максимальная величина снизилась более чем на 50%. При этом расширилась зона растягивающих напряжений (рис. 22).

Рис. 22. Распределение остаточных напряжений в сплаве МА2-1: 1-после сварки, 2-сварки + отжиг Т=250 град С,1ч.

 

В высокопрочных алюминиевых  сплавах нагрев не вызывает расширения зоны растягивающих напряжений. Так, в сплаве Щ1911, сваренном после закалки (460С, 40 мин. охлаждения в воде) максимальная величина растягивающих напряжений снижается на 24% без изменения зоны растягивающих напряжений. Как видно, низкотемпературная термообработка позволяет снизить остаточные напряжения в сварных соединениях из магнитных сплавов МА2-1, ВМД-3 и алюминиевого сплава Д20-1 – на 50%.

Выше рассмотрен общий  отпуск сварных конструкций, когда  вся деталь или узел конструкции  целиком помещают в печь, в которой  проходит отпуск. В протяженных конструкциях или в случаях, когда нагрев всей конструкции нежелателен, применяется местный отпуск. Он состоит в нагреве отдельных участков конструкции по необходимому термическому циклу обработки. При этом происходит перераспределение остаточных напряжений, но не полное их снятие. Основная  цель местного  отпуска – более благоприятное распределение напряжений в сварном соединении. Задачей местного отпуска является построение режимов локального нагрева, обеспечивающего условия, близкие к равноценному нагреву.

Для осуществления местного отпуска применяются различные  средства нагрева: твердое топливо, газовое пламя, токи промышленной и  высокой частоты и др. Конструкционное оформление нагревательных устройств зависит от вида решаемой задачи.

На рис. 23. приведено нагревательное устройство, представляющее собой кварцевую  трубку, внутри которой находится  спираль. Нагревательное устройство обеспечивает нагрев зоны шва до температуры 250 С. Для обеспечения стабилизации температуры установлен охладитель, в котором циркулирует вода.