??????? 2)高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理主要用于電渣焊焊接接頭,其目的是細(xì)化晶粒,改善焊接接頭的性能。除了電渣焊焊接接頭的細(xì)化晶粒熱處理外,以下情況也應(yīng)視為高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理。
??????? ①先拼板后成形的封頭或其他受壓元件,如果采用高于上轉(zhuǎn)變溫度的熱成形工藝,則此類受壓元件上的焊接接頭在熱成形過(guò)程中就經(jīng)受了高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理
??????? ②正火加回火或調(diào)質(zhì)狀態(tài)使用的鋼材所焊制的受壓元件,為滿足使用狀態(tài)要求,需要在熱成形后重新進(jìn)行正火或淬火處理時(shí),則這種熱處理對(duì)于此類受壓元件上的焊接接頭來(lái)說(shuō)也是高于上轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理。
??????? ③要求在正火加回火狀態(tài)使用的材料(如18MnMoNbR、15CrMoR等),其電渣焊焊接接頭或先拼板后進(jìn)行熱成形的受壓元件,通常要求在正火(或相當(dāng)于正火的熱成形)后再進(jìn)行回火處理,對(duì)于焊接接頭來(lái)說(shuō),這樣的熱處理屬于先在高于上轉(zhuǎn)變溫度,繼之在低于下轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行的焊后熱處理。
??? 2.焊后熱處理的溫度和保溫時(shí)間
??? 溫度和保溫時(shí)間是焊后熱處理的重要工藝參數(shù)。
??? (1)焊后熱處理的溫度
??? 1)常用材料的焊后熱處理溫度可參照J(rèn)B/T4709、GB12337及其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
??? 2)調(diào)質(zhì)或正火加回火狀態(tài)供貨的鋼材進(jìn)行低于下轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理時(shí),熱處理溫度應(yīng)低于鋼材的原回火溫度。
??? 3)有回火脆性傾向的材料,焊后熱處理溫度應(yīng)避開材料的回火脆性溫度范圍。
??? 4)異種鋼材相焊時(shí),熱處理溫度應(yīng)按兩者要求溫度的較高者。
??? 5)非受壓元件與受壓元件相焊時(shí),熱處理溫度應(yīng)按受壓元件的規(guī)定。
??? 6)熱處理是焊接工藝評(píng)定的重要因素,壓力容器或其受壓元件的焊后熱處理溫度應(yīng)與所適用的焊接工藝評(píng)定中試件的焊后熱處理溫度基本相圖。
??? (2)焊后熱處理的保溫時(shí)間
??? 1)焊后熱處理的最短保溫時(shí)間與壓力容器或受壓元件的焊后熱處理厚度δPWHT有關(guān)。δPWHT按以下規(guī)定選?。?br />
??? ①對(duì)于等厚度的全焊透對(duì)接接頭,δPWHT為對(duì)接焊縫的厚度(余高不計(jì))。
??? ②組合焊縫(坡口焊縫加角焊縫),δPWHT為坡口深度與角焊縫厚度的較大者。
??? ③對(duì)于不等厚焊接接頭,δPWHT為:對(duì)接誒接頭較薄一側(cè)的母材厚度;殼體與管板、平封頭、蓋板、凸緣或法蘭相焊時(shí),取殼體厚度;接管、人孔與殼體相焊時(shí),取接管厚度(此厚度僅適用于安放式接管)、殼體(封頭)厚度、補(bǔ)強(qiáng)板厚度以及連接角焊縫厚度中的較大者;接管與高頸法蘭相焊時(shí),取對(duì)接處的管子厚度;管子與管板相焊時(shí)取焊縫厚度。
??? ④非受壓元件與受壓元件相焊時(shí),取焊接處的焊縫厚度。
??? ⑤焊接返修時(shí),δPWHT為返修深度。
??? ⑥對(duì)于同一爐內(nèi)進(jìn)行焊后熱處理的壓力容器及受壓元件,δPWHT應(yīng)取上述所有焊后熱處理厚度的最大值。
??? 2)對(duì)于低于下轉(zhuǎn)變溫度的焊后熱處理,當(dāng)母材為碳素鋼和強(qiáng)度型低合金鋼(焊接工藝評(píng)定中材料的類別號(hào)為I、II、III、VI類)且δPWHT≤50mm時(shí),最短保溫時(shí)間為δPWHT/25h,且不少于1/4h,當(dāng)δPWHT>50mm時(shí),最短保溫時(shí)間為[2+1/4×(δPWHT-50)/25]h;對(duì)于焊接工藝評(píng)定中類別號(hào)為IV類和V類的材料,當(dāng)δPWHT≤125mm時(shí),最短保溫時(shí)間為δPWHT/25h,且不少于1/4h,當(dāng)δPWHT>125mm時(shí),為[5+1/4×(δPWHT-125)/25]h。對(duì)于球形儲(chǔ)罐,熱處理保溫時(shí)間按球殼厚度每25mm保溫1h計(jì)算,且不少于1h。
??? 3.爐內(nèi)整體焊后熱處理的操作規(guī)定:
??? (1)焊件進(jìn)爐時(shí)爐內(nèi)溫度不得高于400℃;
??? (2)焊件升溫至400℃后,加熱區(qū)升溫速度不得超過(guò)5000/δS℃/h(δS為焊件的最大厚度,mm),且不得超過(guò)200℃/h,最小可為50℃/h;
??? (3)升溫時(shí),加熱區(qū)內(nèi)任意5000mm長(zhǎng)度內(nèi)的溫差不得大于120℃;
??? (4)保溫時(shí),加熱區(qū)內(nèi)最高與最低溫度之差不宜超過(guò)65℃;
??? (5)升溫及保溫時(shí)應(yīng)控制加熱區(qū)氣氛,防止焊件表面過(guò)度氧化;
??? (6)爐溫高于400℃時(shí),加熱區(qū)降溫速度不得超過(guò)6500/δS℃/h,且不得超過(guò)260℃/h,最小可為50℃/h;
??? (7)焊件出爐時(shí),爐溫不得高于400℃,出爐后應(yīng)在靜止空氣中繼續(xù)冷卻。
??????? 注:熱處理時(shí),應(yīng)在容器的代表性部位設(shè)置若干測(cè)溫點(diǎn),相鄰測(cè)溫點(diǎn)的距離不宜超過(guò)5000mm。
??????? 局部熱處理時(shí),環(huán)向焊接接頭每側(cè)加熱寬度應(yīng)不小于鋼材厚度的2倍,接管與殼體相焊時(shí)加熱寬度不得小于鋼材厚度的6倍。在要求的加熱寬度的范圍內(nèi)設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)??拷訜岬牟课粦?yīng)采取保溫措施,使溫度梯度不致影響材料的組織和性能。
??? 3.復(fù)合板容器的焊后熱處理
??????? 焊后熱處理涉及到不銹鋼都比較頭疼,復(fù)合板也是如此。原則上如果復(fù)合鋼板的基層材料需要進(jìn)行焊后熱處理,則該復(fù)合鋼板制造的容器也應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理,但同時(shí)必須考慮熱處理對(duì)復(fù)層材料力學(xué)性能和耐蝕性能的影響。對(duì)于復(fù)合板,焊后熱處理有可能使復(fù)層材料及復(fù)層焊接接頭產(chǎn)生碳化物析出或形成σ相,從而損害復(fù)層的力學(xué)性能還耐蝕性能。所以,在設(shè)計(jì)不銹鋼復(fù)合鋼板容器和制定容器焊后熱處理工藝時(shí),應(yīng)兼顧基層材料的熱處理要求和熱處理對(duì)復(fù)層材料性能特別是耐蝕性能的影響。必要時(shí)應(yīng)采用更合適的復(fù)層材料(如超低碳的純奧氏體不銹鋼復(fù)層),適當(dāng)調(diào)整焊后消除應(yīng)力熱處理的溫度和保溫時(shí)間,并應(yīng)通過(guò)熱處理試驗(yàn)以及試件的力學(xué)性能和耐蝕性試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。
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