关于不锈钢复合钢制压力容器的焊后热处理问题

钢制压力容器焊接工艺及焊后热处理方法分析摘要：焊接是钢制压力容器制造和安装中重要的工序，焊接质量直接关系到钢制压力容器在使用过程中的安全性和稳定性，并且对压力容器的工作性能和使用寿命具有决定性的影响。

所以在焊接之前，应该对焊件的材质、化学成分、结构类型以及焊接性能等进行全面的分析，然后制定出科学合理的焊接工艺，并且做好焊后热处理工作，确保钢制压力容器的焊接质量。

文章主要对钢制压力容器焊接工艺以及焊后热处理方法进行分析，为进一步提升钢制压力容器的焊接质量提供参考。

关键词：钢制压力容器；焊接工艺；焊后热处理引言焊接工艺作为压力容器制造中的关键技术，在整个压力容器制造中占有很大比重。

焊接质量的好坏，对压力容器的质量、可靠性和安全性有着直接影响。

低温压力容器一般是指设计温度低于-20℃的压力容器，包括CO2吸收塔、H2S吸收塔、液化乙烯、液化天然气等存储和运输容器。

随着我国工业水平的进步和发展，钢制压力容器焊接工艺水平也有了一定程度的提高，其质量管理水平也有了明显改善，同时也促进了我国经济的提升。

因此，在进行钢制压力容器的生产和制造过程中，必须重视焊接工艺，满足国家规定的有关焊接标准和要求，从而确保钢制压力容器的质量。

1钢制压力容器焊接工艺1.1打底氩弧焊通常用于打底。

焊接顺序遵循自下而上的原则。

在点焊的起始位置和完成时，角磨机可用于锐化倾斜开口以匹配接头要求。

在焊接过程中必须保证底层的质量。

首先应通过测试板测试氩弧底部，以消除氩气中杂质的可能性。

在特定的焊接过程中，焊接操作的工作范围应该被周围的板块遮挡，主要目的是防止自然风焊接对成品质量产生不良影响。

底部焊接电极接头的位置用角磨机抛光，焊缝底部塌陷或顶部凹陷会影响整个成品的质量，严重的情况会导致成品存在裂缝。

为了避免裂缝，应严格按设计要求检查底部焊缝和二次焊缝的焊接质量。

1.2中层施焊底部焊接完成后，应去除工作范围内的氧化物等杂质，并进行全面的目视检查。

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2.哪些压力容器及主要受压元件需焊 后消除应力热处理？ 哪些压力容器及主要受压元件需焊 后消除应力热处理？笔者认为：应按 照GB150 10.4.1款和GB151 6.4、6.8 款（指拼接管板、管箱和浮头盖）判 定。凡符合GB150 10.4.1款和GB151 6.4、6.8款规定的压力容器及主要受 压元件均应进行焊后消除应力热处理。
果好，因此在条件具备的情况下，应 优先选用炉内整体热处理方法。
� 对于球形储罐和大型压力容器可 採
取使用现场整体消除应力热处理方法。 � 由于焊后局部消除应力热处理的效 果较炉内整体消除应力热处理差，因 而《容规》和标准对局部消除应力热 处理方法的应用作出了较为明确的限 制。目前局部消除应力热处理只限应 用于B、C、D类焊接接头以及球形封头 与园筒连接的A类焊接接头。
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� GB/T9452－2003“热处理炉有效加热区
测定方法”等安全技术规范和标准之中。 因而在使用过程中出现了理解上的不 一致和偏差。为了满足钢制压力容器 焊后消除应力热处理的要求，保证钢 制压力容器的安全质量，本文将重点 讨论钢制压力容器焊后消除应力热处 理中常见的一些问题，并就此提出笔 者的认识和看法。
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵபைடு நூலகம்
≤2 ≤4 ≤5 ≤6 ≤8 ≤10
（1）允许用修改量程的方法提高分辨力。
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JB/T10175规定：热处理炉的每个加热区至 少有两支热电偶，一支接记录仪表，另一 支接控温仪表，安放在有效加热区内，其 中一个仪表应具有报警功能。 每台热处理炉必须定期检测有效加热 区，检测周期见表3，检测方法按GB/T9452 的规定，其保温精度应符合表2要求。应在 明显位置悬挂带有有效加热区示意图的检 验合格证。热处理炉只能在有效加热区检 验合格证规定的有效期内使用。

压力容器制造中的热处理1.概述1)热处理对钢材性能的影响热处理是通过加热和冷却固态金属来改变其内部组织结构并获得所需性能的一种工艺。

对于碳素钢、低合金钢以及合金结构钢，常用的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火以及它们的组合，如正火加回火、淬火加回火。

对于奥氏体不锈钢，常用的热处理工艺是固溶处理和稳定化热处理(见本节第5条)。

①退火退火是将钢件加热到适当温度，保温一定时间后缓慢冷却(例如随炉冷却)的热处理工艺。

根据钢材成分和热处理目的不同，退火又分为完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火和再结晶退火等。

下面简要介绍完全退火、去应力退火和再结晶退火对钢材组织和性能的影响。

a)完全退火完全退火是把钢件加热到Ac3以上30~50"C，保温一定时间后在炉内缓慢冷却的热处理工艺，主要用于亚共析成分的碳钢和合金钢。

由于加热温度略高于Ac3，珠光体和铁素体全部转变为奥氏体，且奥氏体晶粒比较细小。

随炉冷却至Ar3以下时，奥氏体中首先析出铁素体，继续冷却至Ar1，以下时，剩余的奥氏体全部转变为珠光体。

经过这样的加热和冷却过程的相变，可细化晶粒并获得接近平衡状态的组织，以降低硬度，改善加工性能，消除钢件中的内应力。

b)去应力退火去应力退火是将钢件加热到Ac1以下100~200'C，保温一段时间(在压力容器制造中通常按1h/25mm计算)后，缓慢冷却的工艺方法，其目的是去除或降低冷成形、焊接等所产牛的砖全应力.稳宁结构尺寸。

去应力退火时，钢材并不发生相变，但可以消除焊接接头中的淬硬组织（马氏体），从而改善韧性。

钢件或焊接结构中残余应力的降低主要是在加热、保温及缓慢冷却过程中通过塑性变形所产生的应力松弛来实现的。

c)再结晶退火钢件的冷塑性变形(如封头的冷成形等)会导致冷加工硬化，使材料的强度、硬度提高，塑性、韧性降低，并产生较大的内应力。

再结晶退火是将钢件加热到不超过Ac1的温度，经适当保温后随炉缓慢冷却的工艺操作。

同时 ＮＢ ／ Ｔ ４ ７ ０ １ ４ － ２ ０ １ １ 承压 设备焊 接 工艺 评定 标准中６ ． １ ． ４ ． ２ 时 间的 上 限 。以本 文所 引用焊 接 工艺 评定 的热 处理保 温 时 间 １ ０ ０ ａ ｒ ｉ ｎ 为例 ， 容器 的实际热处理保 温时 间上 限应 为 １ ２ ５ ｍｉ ｎ 。 规定 ： “ 除 气焊 、 螺 柱 电弧焊 、 摩 擦 焊外 ， 当规 定进 行 冲 击试 验 ５ ． ２ 压 力 容 器热 处理 时应 该 严格 遵守 热处 理 工艺 纪律 ， 不 时， 焊 后 热 处 理 的 温 度 和 时 间范 围 改 变 后 要 重 新 评 定 焊 接 得随 意 延长保 温 时 间 ， 如实 际情 况需 要延 长热处 理保 温时 间 ，
满 足 承 压 设备焊 接 工艺 评定 的 ６ ． １ ． ４ ． ２焊后 热处 理的评 定规 则中保温时 间要求 。
２ ． 问 题 的提 出
一
台 卧式 液氨 储罐 （ 以下 简称 本容 器 ） ， 其 详细 参数 见表 １
产 品技 术 条件 ， 设 计 图样 要求进 行焊 后整体 消应 力热处 理 。在 制 造监 督检 验审 核热处 理见 证资料 时发 现 ， 制造单 位编 制的热
头 的组织 和性 能 ， 将焊 件均 匀加热 到金属 的相 变点 以下足够 高
４ ． 采 取 的 措 施
按 实 际 的 热处 理 保 温时 间 １ ５ ０ ｍ ｉ ｎ ， 并且 考 虑 以后 生 产 应
的温 度 ， 并保 持 一定 时 间 ， 然后 均 匀冷 却 的过程 。本文 所说 焊 用 ， 要 求补 做 一 块 焊 接 工 艺评 定 试板 ， 热处 理 保 温 温度 ６ ２ ０ ＋ ＿ 后热处 理就是 指焊后消 除应 力退 火 。 ２ ０ ℃， 保温 时 间 １ ８ ０ ｍｉ ｎ ， 重新 进行焊接 工艺评 定并评 定合格 ， 以

钢制压力容器焊接工艺及焊后热处理方法分析【摘要】本文主要探讨了钢制压力容器焊接工艺及焊后热处理方法的分析。

首先分析了钢制压力容器的焊接工艺，包括焊接材料选择、焊接方法、焊接参数控制等内容，对焊接工艺进行了详细的解析。

接着对焊后热处理方法进行了分析，包括焊接残余应力的消除、组织结构的调整等方面的内容。

最后对钢制压力容器的焊接工艺及焊后热处理方法进行了综合分析，总结出了钢制压力容器在焊接过程中需要注意的问题和提出了相应的解决方法，为提高钢制压力容器的焊接质量提供了参考。

通过本文的研究可以更好地了解钢制压力容器的焊接工艺和焊后热处理方法，为实际工程应用提供重要的指导。

【关键词】钢制压力容器、焊接工艺、焊后热处理、分析、综合、方法、压力容器、焊接、钢制、热处理、工艺、结论、引言。

1. 引言1.1 钢制压力容器焊接工艺及焊后热处理方法分析钢制压力容器在工业领域中起着至关重要的作用，它承载着各种液体或气体的压力，因此其质量和安全性至关重要。

而钢制压力容器的焊接工艺及焊后热处理方法对其性能和寿命有着直接的影响。

钢制压力容器的焊接工艺分析是确保容器质量的重要一环。

在焊接过程中，应根据不同材料和厚度选择合适的焊接方法，控制好焊接参数，确保焊缝质量。

常见的焊接方法包括气体保护焊、焊丝焊接等，每种方法都有其适用的情况和注意事项。

焊后热处理方法也是影响钢制压力容器性能的重要因素。

热处理可以消除焊接过程中产生的残余应力，改善焊缝组织，提高容器的强度和韧性。

常见的热处理方法包括回火、正火等，需要根据具体情况选择合适的方法。

2. 正文2.1 钢制压力容器焊接工艺分析钢制压力容器是工业生产中常见的设备之一，其质量和安全性直接关系到生产工艺和人员生命财产安全。

钢制压力容器的焊接工艺至关重要。

钢制压力容器的焊接工艺主要包括选择合适的焊接方法、焊接电流、焊接电压、焊接速度等。

一般来说，常用的焊接方法包括氩弧焊、埋弧焊、气保护焊等，其中氩弧焊在焊接过程中能够提供良好的焊缝形态和焊接质量，广泛应用于钢制压力容器的焊接中。

二、焊后热处理（简称PWHT）的目的：
1.松弛焊接参与应力
2.稳定结构的形状和尺寸，减少畸变。
3.改善母材、焊接区的性能，包括a.提高焊缝金属的塑性。b.降低热影响区硬度。c.提高断裂韧性。d.改善疲劳强度。e.恢复或提高冷成型中降低的屈服强度。
4.提高抗应力腐蚀的能力。
5.进一步释放焊缝金属中的有害气体，尤其是氢，防止延迟裂纹的发生。
对于焊缝中吸收的氢比较有效的消除方法就是进行焊后热处理它既可以达到松弛和缓和焊接残余应力改善因焊接而被硬化及脆化的焊接热影响区提高焊缝金属的延性和断裂韧性也可以使焊接区及附近的氢等有害气体扩散逸出
压力容器如何进行热处理
一、压力容器在制造过程中，将带来以下问题：由于过量的冷卷、冷矫形等冷加工引起的冷作硬化。由于焊接引起的焊缝区组织和性能的变化。由于焊接产生残余应力以及由此而导致的应力腐蚀裂纹的产生和发展。压力容器焊接时，当母材相邻区域产生一温差大于100度的急剧温度梯度时，在铁素体钢或相当的其他材料中引起不均匀的塑性应变，而在随后的冷却过程中，将产生一个峰值应力达到屈服点的残余应力场。另外，由于压力容器制造中的不均匀塑性应变导致在弹性-塑性材料中产生残余应变，而残余应变可以是来自机械的（主要是冷卷、冷矫形等冷加工）热力的（主要是焊接过程产生的），或者两者兼有的原因，也就是热机械的原因。因此，在压力容器加工完成的最终产品中将留下残余弹性应变场，并承受相应的弹性残余应力。残余应力的存在，将影响压力容器的使用性能。为了消除焊接区峰值应变，达到内应变均匀分布这一目的，可以采取多种方法，如机械震动法、焊后加热法等。然而，由于压力容器中许多潜在的问题主要来自焊缝区的冶金损伤，所以，采用机械方法以降低内应变的手段已经不足以预防日后运行过程中可能出现的诸多问题。另外，金属的氢脆现象已经比较为人们所关注。氢进入钢以后，机械性能会发生明显的变坏。强度和塑性明显降低，溶解于金属晶格中的氢，使钢在缓慢变形时发生脆性破坏。金属材料中的氢可以是在金属材料生产工艺过程中吸收的，如金属在焊接时液态金属吸收的氢保留在焊缝中，也可能是材料在氢环境中服役吸收的氢。对于焊缝中吸收的氢，比较有效的消除方法就是进行焊后热处理，它既可以达到松弛和缓和焊接残余应力，改善因焊接而被硬化及脆化的焊接热影响区，提高焊缝金属的延性和断裂韧性，也可以使焊接区及附近的氢等有害气体扩散逸出。

钢制压力容器的焊接和热处理钢制压力容器制造中，焊接技术是极为关键的一项技术，文章综合理论与实际两大方面，对钢制压力容器（尤其是不锈钢复合钢板制压力容器）详细讨论了设计中的焊接工艺和热处理工艺，强调了焊接质量的重要性，对钢制压力容器的设计与制造，都有一定的指导意义。

<b> 焊接，是涉及、生产及安装压力容器中非常重要的一项技术，设计中焊接接头的正确选择和制造中焊接质量的优缺点，都会对压力容器的工作及使用寿命产生决定性影响，甚至还可能会危及人类的生命、财产安全。

从这点来看，压力容器的焊接质量，既是个安全性问题，同时也是个经济性问题。

1.不锈钢复合板的焊接工艺通过翻阅与焊接相关的资料，以及开展焊接性试验，根据NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》，SH/T 3527-2009《石油化工不锈复合钢板焊接规程》，GB/T 13148-2008《不锈钢复合钢板焊接技术要求》等标准来对焊接工艺进行评定，接焊缝焊后RT探伤、晶间腐蚀试验及力学性能试验等项目都应严格符合标准及需求。

焊接工艺的最终评估结果将作为制定产品焊接工艺的重要依据。

1.1.焊接方法不锈钢复合钢板有许多成熟的焊接方法，大体可分为焊条电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧焊等。

有些换热器的管箱与浮头盖都是复合材料，没有很大的焊接空间，直焊缝不长，可进行双面焊，对于这类换热器产品，采用焊条电弧焊方法更为合适，这样不仅能提升焊接质量，同时还可压缩成本，其操作较为灵活，几乎不受工件形状与焊接位置的影响。

1.2.焊接材料的选择焊材的选择，应根据基层强度相等和保证复合层耐腐蚀性的原则进行。

1.3.焊接设备和环境通常可选择直流焊机，基层、复层及过渡层这3种焊缝均可选择焊条电弧焊。

所采用的钢丝刷、扁铲等工具都，都应是不锈钢材料。

焊接应在0 ℃以上的环境下进行，同时，现场应采取必要的防风措施。

1.4.焊接沟槽和接头装配1.4.1.沟槽选用沟槽形式时，应充分考虑焊接渡层的特点，焊接顺序应依次为焊基层、渡层到复层，，要尽可能不对复层进行焊接或进行少量焊接，同时还应避免复层焊缝被多次受热，从而逐步增强复层焊缝的耐腐蚀性能，该沟槽形式还能有效降低设备内部的铲磨工作量。

不锈钢复合板压力容器的热处理摘要：不锈钢复合板有着十分优良的经济性，因此在当前的压力容器制造过程中得到日益广泛的应用，不锈钢耐腐蚀层呈现出特别良好的耐腐蚀性能，不锈钢基层可选择强度更高的钢质底板，使钢板厚度有效减少，进一步降低不锈钢制作过程中的制造难度和成本。

需要注意的是，在焊接之后，要着重做好热处理工作，这样才能使其性能进一步优化。

基于此，下文重点探讨和分析不锈钢复合板压力容器的热处理技术等相关内容。

关键词：不锈钢复合板；压力容器；热处理引言在不锈钢结构中复合板是两种材料的复合，两种材料所涉及的成分在物理和化学性质方面有一定的差异，所以复合压力容器制造过程中要着重做好每一个步骤，这是至关重要的。

其中，热处理技术应用是特别关键的内容，在实际的操作过程中，主要是应用相对应的介质，把压力容器的复合材料加热到冷却，通过这样的处理，进一步有效改变压力容器材料的化学成分和金相组织中的不稳定因素，以此使材料的金属性能进一步改进，使其最优化，进一步提升整体压力容器的安全性能。

1不锈钢复合板压力容器的热处理技术综述热处理主要指的是把固态金属及其合金（钢及其合金）结合相应的要求对其展开加热、保温和冷却，通过这样的方式，对其内部组织进行有针对性的改变，从而有效实现既定要求的性能的工艺过程，其中，在具体的操作中，对热处理造成影响的因素包括温度和时间等。

在温度的变化下，不锈钢在固体状态下能够发生相对应的相变。

针对此类压力容器进行处理的过程中，所涉及的热处理技术，主要包括三个阶段，分别是，加热，保温，冷却。

这三个阶段既是互相独立，又是互相配合，有效统一的。

2不锈钢复合板压力容器的热处理不同阶段具体来说，相关阶段主要体现在以下内容：2.1加热阶段在热处理技术中，这是特别重要的阶段，同时也是关键所在，和能否完成相对应的加热目标，有着至关重要的紧密联系。

在实际的操作过程中，要设置相对应的加温温度系数，在热处理技术的发展过程中，最开始是煤和木炭加热，然后用气体液体燃料或电进行加热当前有效应用熔融金属的加热处理，为了使热处理质量和效果得到更有效的加强，呈现出更加良好的加热效果，要针对加热温度进行有效控制。

钢制压力容器焊接工艺及焊后热处理方法分析钢制压力容器是一种常用的容器类型，它主要用于存储和输送高压气体、液体或腐蚀性介质。

为了确保容器的安全和可靠性，焊接工艺和焊后热处理方法是非常关键的。

钢制压力容器的焊接工艺主要包括焊接材料的选择、焊接接头的设计、焊接工艺参数的确定和焊接操作的控制等。

焊接材料的选择要符合容器的工作条件和要求，通常采用与母材相似或相兼容的焊材。

接头的设计应满足容器的强度和密封性要求，常见的接头形式包括对接接头、角接接头和封头接头等。

焊接工艺参数的确定需要考虑到焊缝的质量和强度，如焊接电流、电压、焊接速度、电极间距和焊接层数等。

焊接操作的控制对于焊接质量和焊接过程的稳定性至关重要，包括焊接位置、热输入控制、焊接层间温度控制和焊后热处理等。

焊后热处理是钢制压力容器焊接工艺中一个不可或缺的步骤，它可以消除焊接产生的残余应力、改善焊缝的力学性能和减少焊接缺陷的产生。

常见的焊后热处理方法包括回火、正火和淬火等。

回火是将焊接区域加热至适当温度，保持一段时间后冷却至室温，主要用于减少焊接区域的硬化和提高焊接接头的韧性。

正火是将焊接区域加热至适当温度，并保持一段时间后冷却，主要用于增加焊接区域的强度和硬度。

淬火是将焊接区域迅速加热至适当温度，然后迅速冷却，主要用于提高焊接区域的硬度和强度。

钢制压力容器的焊接工艺和焊后热处理方法对于容器的安全和可靠性起到了至关重要的作用。

正确选择和控制焊接工艺参数，进行适当的焊后热处理，可以提高焊接接头的质量和性能，延长容器的使用寿命。

与此需要定期检测和维护焊接接头，确保容器的安全运行。

关于压力容器设计中的热处理问题在压力容器设计的过程中，往往涉及到许多复杂而必要的处理技术，其中热处理技术是一项技术比较细腻和传统的重要环节。

热处理技术对于改善压力容器的金属材料以及完善其金属本质性能具有重要的作用。

在设计压力容器时总共包括四项热处理方面，本文主要针对这四项热处理技术的相关问题进行探讨。

關键词：压力容器；设计；热处理压力容器在人们的工业生产中具有非常广泛的用途，主要用于盛装气体或者液体，并能够承受一定的压力，广泛应用于能源工业、科学研究事业、军队工程以及石油化工工程等多种行业，是安全和达标生产时的重要设备。

压力容器设计中进行的热处理技术是运用相应的介质，将压力容器所使用的金属材料或者合金材料进行加热、保温和冷却过程，进而在不改变金属材料的外部形状的情况下，使其内部的纤维组织及其部分化学成分发生改变，以调控金属材料的基本性能并使其得到最大的潜力发挥的技术。

在工业生产所使用的压力容器主要涉及到四项热处理问题，即金属焊接后的消除应力的热处理、改善金属或合金材料基本性能的热处理、恢复金属材料或合金材料的性能的热处理以及焊接后的消除氢的热处理。

下面笔者主要针对压力容器设计中的焊接后的热处理问题进行探讨分析。

1 简介热处理的基本工艺技术热处理技术基本上主要是加热、保温和冷却三个基本过程的有机配合和衔接的技术，其中（1）热处理的加热技术是重要的设计程序之一。

现今的加热方法有很多种，比如，以液体或者气体燃料作为热源或者以电加热等进行直接加热。

也可以利用液态盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

（2）热处理的温度值是一个重要的技术参数标准之一。

制定和控制适当的温度值范围是提高热处理质量的重要问题，但是由于在压力容器的设计中因使用不同的金属或者合金材料，必须在适当的时间设计适当的温度值，才能保证金属材料的基本性能得到最大的潜力发挥，才能获得较高的容器质量。

（3）金属材料加热后必然需要冷却的过程。

工业生产上要求因压力容器的材质不同和技术标准的不同，必须采用不同的冷却速度。

准。
２ 钢 制压力容器焊后热处理标准 、规范
表１ 对钢 制压力 容器焊 后热处理的标 准 、规范要求
进行了归纳总结。
表 １ 钢制压力容器焊后热处理的标准、规范要求
１ 焊后热处理的 目的及作用
焊后热处理是为 改善焊 接接头组织和性能或 消除残
余应力而进行 的一种 热处理 方法，属于去应力退火 。钢
（ ４ ）稳定焊接构件 形状 ，避免在焊后机加工和使 用
过程 中变形；
收稿 日期 ：２ ０ １ ２ — ０ ８ — ０ ８ 作者 简介 ：张国政 （ １ ９ ８ １ 一） ，男 ，硕 士 ，讲师 ，现主 要从事 焊接 技 术 方面 的教学 和研 究 工作 ．
ｌ ｏ ｃ ａ ｌ ｈ ｅ ￣ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｗｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ． ｈ ｅ Ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ｏ ｆ ｐ ｏ ｓ ｔ ｗｅ ｌ ｄ ｈ ｅ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｆ ｏ ｒ ｓ ｔ ｅ ｅ ｌ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｅ ｒ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ｓ ａ ｒ ｅ ｏ ｐ ｔ ｉ ｍｉ ｚ ｅ ｄ ｂ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｏ ｎ ｐ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｃ ｅ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ：ｐ ｏ ｓ ｔ ｗｅ ｌ ｄ ｈ ｅ ａ ｔ ｔ ｒ ｅ ａ ｍ ｅ ｔ ｎ ｔ ；ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｕ ｒ ｅ ｖ ｅ ｓ ｓ ｅ ｌ ； ＬＣＤ ｃ ｒ ａ ｗｌ ｅ ｒ ｔ ｙ ｐ ｅ ；ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｈ ｅ ａ ｔ ｅ ｒ
随着我 国工业 的快速 发展，压力容器的应用越来越 广泛 ，所使 用材料 也更加高强化和壁厚化 ，而焊后 热处
（ ５ ）有 些压力容器对安全性 能有较高 的要 求 （ 如盛 装极度或高度危害介质 ） ， 进行焊后 热处理可 以提高其安

321，347不锈钢焊接接头的焊后热处理李建国【摘要】为了最大限度地防止含稳定化元素的347，321奥氏体不锈钢的焊接接头发生敏化，从而产生晶间腐蚀或者对敏化不锈钢敏感的应力腐蚀，石油化工工程中通常采取的措施是进行稳定化热处理。

分析了奥氏体不锈钢稳定化热处理存在的问题，并根据经验给出了稳定化热处理的准备、执行及热处理后的检查方法。

%The stabilization heat treatment is a universal method used in the field of petrochemical engi-neering in order to maximally prevent the intergranular corrosion and the stress corrosion cracking caused by the sensitization phenomenon that occurs when types 321 and 347 stainless steel,two types of austenitic stainless steel containing stabilizing elements,are being welded.The problems existing in the process of stabilization heat treatment was analyzed and the solutions were put forward including the methods of preparation,implementation and inspection in the procedure of stabilization heat treatment according to the author′s experience for many years.【期刊名称】《压力容器》【年(卷),期】2016(033)008【总页数】5页(P70-74)【关键词】奥氏体不锈钢;稳定化热处理;晶间腐蚀;应力腐蚀;敏化【作者】李建国【作者单位】石油化工工程质量监督总站，北京 100728【正文语种】中文【中图分类】TH49;TG407;TG172.9目前,在石化工程建设中,对321,347奥氏体不锈钢进行焊后热处理的目的，一是析出稳定元素(Ti,Nb)的碳化物，以减少Cr碳化物的析出，防止晶间腐蚀；二是消除应力，防止应力腐蚀。

钢制压力容器焊接工艺及焊后热处理方法分析随着节能环保意识的不断提高，钢制压力容器受到越来越多的应用，而其安全性是关键因素。

钢制压力容器要求具备高强度、耐腐蚀、耐疲劳、耐高温、耐压等能力。

因此，其制造需要严谨可靠的焊接工艺以及正规的焊后热处理方法，以确保其质量和安全。

在钢制压力容器的制造过程中，焊接是不可缺少的一步。

因此，焊接工艺的选择直接影响到钢制压力容器的性能和质量。

1、焊接工艺选择当前，常用的钢制压力容器焊接工艺有手工电弧焊、埋弧焊、气体保护焊、激光焊、等离子焊等。

不同工艺的选择需根据钢材的材质、要求的焊接质量等因素进行评价，以确定最适合的工艺。

2、预热预热是指在焊接开始前，将工件加热至一定温度，并保温一定时间。

这样可以消除工件内的应力和氢等气体，避免在焊接过程中形成裂纹和脆性断裂。

不同材质的钢材需要不同的预热温度和预热时间。

3、焊接完成后的处理焊接完成后，需要对焊缝进行后处理。

包括技术要求、外观质量评定和焊缝无缺陷，无裂纹等级这些要素。

在焊接完成后，焊缝会产生很多初始应力，同时会导致晶间脆性等问题，进而影响钢制压力容器的质量和使用寿命。

因此，需要对焊缝进行热处理，以消除残余应力，并改善材料的性能和组织。

1、正火处理正火处理是指将钢制压力容器加热至一定温度，保温一定时间，然后冷却，使其达到良好的强度、塑性和韧性等性能指标。

回火是针对硬化材料而言的。

在正火的基础之上再进行加热，使材料在保温一段时间后进行空气冷却的处理方法。

淬火是将工件加热到临界温度以上，然后快速冷却，以使材料达到特定的硬度。

淬硬处理是增加材料的强度和硬度。

总之，焊接工艺和焊后热处理是钢制压力容器制作过程中至关重要的环节，这些措施对于保证钢制压力容器的质量和安全性有着至关重要的作用。

复合钢板制容器的热处理：在现行的有关技术标准中对于奥氏体不锈钢复合钢板是否进行焊后消除应力热处理和怎样热处理的问题表达的比较含混，没有提到如何进行热处理。

原因是奥氏体不锈钢产生晶间腐蚀的敏化区域问题，常规消除应力热处理的热处理制度为：610℃± 10℃，保温2小时。

而这一温度恰好处于奥氏体不锈钢的敏化温区范围内（400℃--850℃，我认为对于复合奥氏体不锈钢板的焊后消除应力热处理问题是比较困难的。

有一压力容器采用复合钢板制造，基层为36MM的16MnR ，复层为4MM的316L，应该如何进行焊后消除应力热处理？降低温度，延长保温时间，具体数值是各个制造厂商自己调整的。

316L敏化倾向较低，650℃以下，2小时，基本上不会产生敏化，可以作一下实际使用材料敏化后的晶间腐蚀试验，应能通过晶间腐蚀试验，可以按正常的热处理工艺进行设备的热处理。

请看 HG20584 第6。

0。

3条。

这种材料我们厂做得还比较多，我们的热处理规范为580 ± 10℃X90min。

化工标准上有关于复合板材料的热处理的相关条文，我们大概的总结了一下，觉得一般来说，复合板的热处理温度比基层材料的碳钢的热处理温度要降低40-50℃。

基层碳钢板的热处理温度越高则降得越多。

比如16MnR我们一般降40℃,而15CrMoR则一般降低50℃。

爆炸后的热处理一般宜采用正火，如为超低碳或无耐腐蚀要求的可采用退火处理。

板材为热加工的就可以不热处理，如果为冷加工的则一般为正火热处理。

有一台6000L 的反应器，设计压力为6.3MPa,设计温度为300摄氏度，筒体材质16MnR，厚度36mm;内衬材质0Cr18Ni10Ti，厚度10MM，使用介质中有氨、硝酸、苯。

焊接采用电弧焊，按JB/T4709-2000中16MnR焊后热处理温度是600～640摄氏度，但这个温度是在0Cr18Ni10Ti的敏化温度之间，不利于不锈钢的防腐，有晶间腐蚀倾向；如果采用900～930摄氏度作为热处理温度，16MnR可达到正火效果，0Cr18Ni10Ti可达到稳定化处理效果；但这样会增加很大的制造成本，请大家各抒已见，能否讨论一下这台反应器的是否有合理的热处理温度和保温时间。

重要构件的焊接、合金钢的焊接及厚部件的焊接，都要求在焊前必须预热。

焊前预热的主要作用如下：（1）预热能减缓焊后的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢的逸出，避免产生氢致裂纹。

同时也减少焊缝及热影响区的淬硬程度，提高了焊接接头的抗裂性。

（2）预热可降低焊接应力。

均匀地局部预热或整体预热，可以减少焊接区域被焊工件之间的温度差（也称为温度梯度）。

这样，一方面降低了焊接应力，另一方面，降低了焊接应变速率，有利于避免产生焊接裂纹。

（3）预热可以降低焊接结构的拘束度，对降低角接接头的拘束度尤为明显，随着预热温度的提高，裂纹发生率下降。

预热温度和层间温度的选择不仅与钢材和焊条的化学成分有关，还与焊接结构的刚性、焊接方法、环境温度等有关，应综合考虑这些因素后确定。

另外，预热温度在钢材板厚方向的均匀性和在焊缝区域的均匀性，对降低焊接应力有着重要的影响。

局部预热的宽度，应根据被焊工件的拘束度情况而定，一般应为焊缝区周围各三倍壁厚，且不得少于150-200毫米。

如果预热不均匀，不但不减少焊接应力，反而会出现增大焊接应力的情况。

焊后热处理的目的有三个：消氢、消除焊接应力、改善焊缝组织和综合性能。

焊后消氢处理，是指在焊接完成以后，焊缝尚未冷却至100℃以下时，进行的低温热处理。

一般规范为加热到200~350℃，保温2-6小时。

焊后消氢处理的主要作用是加快焊缝及热影响区中氢的逸出，对于防止低合金钢焊接时产生焊接裂纹的效果极为显著。

在焊接过程中，由于加热和冷却的不均匀性，以及构件本身产生拘束或外加拘束，在焊接工作结束后，在构件中总会产生焊接应力。

焊接应力在构件中的存在，会降低焊接接头区的实际承载能力，产生塑性变形，严重时，还会导致构件的破坏。

消应力热处理是使焊好的工件在高温状态下，其屈服强度下降，来达到松弛焊接应力的目的。

常用的方法有两种：一是整体高温回火，即把焊件整体放入加热炉内，缓慢加热到一定温度，然后保温一段时间，最后在空气中或炉内冷却。

304不锈钢焊接后热处理陈宏刚(沈阳市第三热力工程安装有限公司,辽宁沈阳　110005) 摘要:通过分析奥氏体不锈钢的晶间腐蚀及焊接后焊缝降温情况,提出针对焊缝的热处理方案,以提高304不锈钢的耐腐蚀性能。

关键词:奥式体不锈钢;晶间腐蚀;焊接;热处理中图分类号:TG441.8 文献标识码:B 文章编号:1004-9614(2004)01-0043-021　引言上海安替比奥先锋制药工程800单元罐区3台不锈钢储罐的制作安装项目中,储罐采用0Cr18Ni9不锈钢(简称304不锈钢)材料焊接,罐体直径410m,壁厚8mm.304不锈钢为奥氏体不锈钢,其中,C的含量≤0108%,含Cr18约20%,含Ni8约10150%,比热为0150J/(g・℃),导热系数为1613W/(m・℃)(100℃), 2812W/(m・℃)(1000℃),熔点为1150℃.由于敏化作用,304不锈钢在焊接后容易形成晶间腐蚀现象,必须对焊缝处进行焊后热处理。

2　奥式体不锈钢的晶间腐蚀由于Cr-Ni奥氏体不锈钢在使用前或出厂交货状态多为固溶处理状态。

此时,当Cr-Ni奥氏体不锈钢中含碳量在0102%～0103%以上时(随钢中的含Ni 量而异),碳在钢中便处于过饱和状态。

随后,在不锈钢的加工及设备、构件的制造和使用过程中,若要经过450～850℃的敏化温度加热(例如焊接或在此温度范围内使用),则钢中过饱和的碳就会向晶界扩散,析出并与其附近的铬形成铬的碳合物。

在常用的Cr-Ni 奥氏体不锈钢中,这种碳化物一般为Cr23C6[M23C6].由于这种碳化物含有较高的Cr,所以铬碳化物沿晶界沉淀就导致了碳化物周围钢的基体中Cr浓度的降低,形成所谓“贫铬区”。

当铬碳化物沿晶界沉淀呈网状时,贫铬区亦呈网状。

不锈钢耐腐蚀是因为在介质作用下,钢中含有足以使钢在此介质中钝化的铬量。

贫铬区铬量不足,使钝化能力降低,甚至消失,而奥氏体晶粒本身仍具有足够钝化(耐蚀)能力,因此,在腐蚀介质作用下晶界附近连成网状的贫铬区便优先溶解而产生晶间腐蚀。

爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器难点分析爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器是目前工业生产中常见的一种工艺，它能够在一定程度上提高压力容器的耐压性能和耐腐蚀性能。

在工程实践中，爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器存在一定的难点和挑战，需要合理的工艺和技术来解决。

本文就对爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器的难点进行分析，并提出相应的解决方案。

一、材料选择难点在爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器过程中，材料选择是首要的一环。

不锈钢和复合钢板的选择直接关系到制造出的压力容器的耐压性能和耐腐蚀性能。

不锈钢复合钢板的材料选择需要考虑不锈钢和基材的熔点、热膨胀系数、热导率等物理性能，同时还需要考虑两种材料的化学成分和相容性等因素。

这需要进行详细的材料实验和分析，确保选用的不锈钢复合钢板能够满足压力容器的使用要求。

解决方案：在材料选择方面，需要结合压力容器的使用环境和使用要求，进行详细的材料实验和分析。

通过实验数据和工程经验，选择合适的不锈钢复合钢板，确保在爆炸焊制造压力容器时，材料能够满足压力容器的使用要求。

二、焊接难点爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器的关键环节是焊接工艺。

由于不锈钢和复合钢板的物理和化学性质不同，焊接时容易产生热变形、气孔和裂纹等缺陷。

焊接工艺对不锈钢复合钢板的性能影响很大，需要严格控制焊接参数和工艺。

解决方案：在焊接工艺方面，需要结合不锈钢复合钢板的物理和化学性质，制定合理的焊接参数和工艺。

采用专业的爆炸焊设备和技术人员，严格控制焊接参数和工艺，确保焊接质量和性能。

三、热处理难点在爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器的过程中，热处理是必不可少的一环。

由于不锈钢和复合钢板的物理性能和结构相差较大，需要进行合理的热处理工艺，以提高压力容器的耐压性能和耐腐蚀性能。

热处理时还需考虑热处理温度、时间和冷却速度等参数，以避免不锈钢复合钢板因热处理而产生变形和裂纹等缺陷。

四、质量控制难点在爆炸焊不锈钢复合钢板制造压力容器的过程中，质量控制是至关重要的。