承压设备焊后热处理热工计算方法V2
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热工计算公式及参数热工计算是指通过一系列公式和参数来计算热量、功率、效率等热力学参数的过程。
热工计算在工程设计、能源管理和热力学研究等领域起着重要的作用。
本文将介绍一些常用的热工计算公式和参数。
1.热功率计算公式:热功率(Q)是表示单位时间内传输的热量的物理量。
常用的热功率计算公式如下:Q=m×c×ΔT其中,Q表示热功率,m表示物体的质量,c表示物体的比热容,ΔT表示物体的温度变化。
2.传热系数计算公式:传热系数(k)是表示单位时间内在单位面积上传输的热量的物理量。
常用的传热系数计算公式如下:k=Q/(A×ΔT)其中,k表示传热系数,Q表示传输的热量,A表示传热面积,ΔT表示温度差。
3.热效率计算公式:热效率(η)是指燃烧设备、热交换设备或热动力系统中实际产生的热量与理论上可能产生的最大热量之比。
常用的热效率计算公式如下:η=(实际产生的热量/理论可能产生的最大热量)×100%4.压力与体积关系公式:热工系统中的工质一般按照多种状态方程进行描述,其中最常用的是理想气体状态方程:PV=nRT其中,P表示压力,V表示体积,n表示物质的摩尔数,R表示气体常数,T表示温度。
5.比容与温度关系公式:比容(v)是指单位质量的物质占据的体积。
对于理想气体,比容与温度的关系可以用热力学公式来表示:v=(R×T)/P其中,v表示比容,R表示气体常数,T表示温度,P表示压力。
6.热辐射传热计算公式:热辐射传热是指两个物体之间通过热辐射方式传输热量的过程。
常用的热辐射传热计算公式如下:Q=ε×σ×A×(T1^4-T2^4)其中,Q表示传输的热量,ε表示发射率,σ表示热辐射常数,A表示辐射面积,T1和T2分别表示两个物体的温度。
7.热导率计算公式:热导率(λ)是指单位时间内通过单位厚度、单位面积的热流量。
常用的热导率计算公式如下:λ=(Q×L)/(A×ΔT)其中,λ表示热导率,Q表示传输的热量,L表示传热路径的长度,A表示传热的面积,ΔT表示温度差。
GB/T 30583—2014承压设备焊后热处理规程宣贯要点0 前言焊后热处理是承压设备建造工艺过程中的重要环节,当前也是最薄弱环节。
国内外标准中,都规定了承压设备焊后热处理要求,但没有规定实施焊后热处理的方法与措施,没有焊后热处理工艺规程标准,就不能实现焊后热处理规范参数,难以保证承压设备焊后热处理质量。
承压设备焊后热处理的质量是焊后热处理规范保证的,确保焊后热处理保温温度的均匀性与稳定性是确保焊后热处理质量的核心。
1 承压设备焊后热处理定义《GB/T 3375焊接术语》中“焊后热处理”指焊后为改善焊接接头组织和性能,或消除残余应力而进行的热处理,在焊接工艺评定标准中就不适用。
照GB/T 3375中说法,热冲压封头,搪玻璃就不是焊后热处理了。
ASME IX中给“焊后热处理”下了这样定义“在焊接后的任何热处理”,这与《JIS Z 3001焊后热处理》中,定义“为对焊缝或焊接结构在焊后进行热处理”非常相近。
在GB/T 30583—2014中将“焊后热处理”定义为“为消除焊接残余应力,改善焊接接头的组织和性能,将焊件均匀加热到金属的相变点以下足够高的温度,并保持一定时间,然后均匀冷却的过程。
”“退火”“回火”“消除应力热处理”都不能准确说明焊后热处理的作用。
2 焊后热处理原理在焊后热处理加热过程中,残余应力随着材料屈服点的降低而削弱,当到达焊后热处理温度后,就削弱到该温度的材料屈服点以下,在保温过程中,由于蠕变现象(高温松弛)残余应力得以充分降低。
对于高温强度低的钢材和焊接接头,残余应力的松弛主要是加热过程的作用,而对于高温强度高的钢材,其残余应力的松弛虽然也取决于加热过程,但保温阶段的作用却相当重要。
纳尔逊—米勒(Larson-Miller)对焊后热处理的蠕变及蠕变断裂数据归纳整理后,提出用焊后热处理的回火参数ρ=T(20+logt)×10-3来衡量不同温度和保温时间的效果。
3 焊后热处理作用C-Mn钢(Mn1.4、C 0.045与0.145)焊条电弧焊、多层多道焊、经580℃×2h焊后热处理。
钢铁热处理工艺常用计算公式钢铁热处理工艺是指将钢铁材料在一定温度范围内进行加热、保温和冷却处理,以改变其组织结构和性能的一种工艺。
在热处理过程中,需要使用一些计算公式来确定处理参数,并控制加热温度、保温时间和冷却速度等关键参数。
本文将介绍钢铁热处理工艺常用的计算公式。
1.加热时间计算公式:加热时间是指钢铁材料在加热过程中所需的时间。
一般情况下,加热时间与材料的质量、热容和加热速率等因素有关。
加热时间的计算公式如下:T=(m×c×ΔT)/P其中:T表示加热时间(s)m表示钢铁材料的质量(kg)c表示钢铁的比热容(J/kg·°C)ΔT表示加热温度的上升或下降值(°C)P表示加热功率(W)2.保温时间计算公式:保温时间是指钢铁材料在加热到设定温度后所需的时间。
保温时间的计算公式如下:T=(ΔH×V)/(k×A×ΔT)其中:T表示保温时间(s)ΔH表示材料的热容(cal/g·°C)V表示炉内的总容积(cm³)k表示热传导系数(cal/cm·s·°C)A表示钢铁材料的表面积(cm²)ΔT表示温度的上升或下降值(°C)3.冷却速率计算公式:冷却速率是指钢铁材料在保温结束后冷却的速度。
冷却速率的计算公式如下:v=(T1-T2)/t其中:v表示冷却速率(°C/s)T1表示初始温度(°C)T2表示结束温度(°C)t表示冷却所需的时间(s)4.相变温度计算公式:相变温度是指钢铁材料发生组织相变的温度。
相变温度的计算公式如下:Ac1=723-0.001×C-0.133×Mn-0.004×Si-0.157×Ni-0.294×Cr-0.234×Mo其中:Ac1表示非均匀奥氏体开始转变为均匀奥氏体的温度(°C)C、Mn、Si、Ni、Cr、Mo分别表示钢铁中的碳、锰、硅、镍、铬和钼的含量(%)以上是钢铁热处理工艺常用的计算公式介绍,这些公式可以帮助工程师和技术人员确定热处理参数,实现钢铁材料的理想热处理效果。
承压设备焊后热处理现状及对策——焊后热处理是承压设备建造工艺中最薄弱环节全国锅炉压力容器标准化技术委员会秘书处:戈兆文、王笑梅上海傅氏热处理工程有限公司:傅家仁、傅敏杰山东同新热处理工程有限公司:曹新方吉林亚新工程检测有限责任公司:王学成、李忠林扬州市安大热处理工程有限公司:袁祥、袁小俊本文主要观点:•承压设备焊后热处理后的质量是焊后热处理规范保证的。
•承压设备焊后热处理主要依靠实践与经验,急待上升至理认层面。
•承压设备焊后热处理企业没有资质规定,相关人员没有资格规定。
•承压设备焊后热处理的安全技术规范和标准缺口大,急待补充。
•具有工程建设承包资质企业的承压设备焊后热处理项目,大都由没有承包资质的专业热处理企业承担。
•现场焊后热处理新方法缺少鉴定,焊后热处理装置没有经定型、鉴定与许可。
•承压设备焊后热处理炉,没有测定有效加热区的标准;大型承压设备焊后热处理的保温时间要重新认识;焊后热处理曲线值得怀疑。
•承压设备焊后热处理市场混乱,极不规范。
•承压设备焊后热处理当务之急是加强监督管理和过程控制。
1、国内承压设备焊后热处理概况焊后热处理可以调整、改善焊接接头的力学性能和蠕变性能,松弛焊接残余应力,稳定承压设备结构尺寸,软化淬硬区,改善热影响区组织,减少焊缝金属氢含量,提高焊接接头耐腐蚀性能,焊后热处理是承压设备建造过程中重要的、无可替代的工艺。
在承压设备行业中使用最为广泛的焊后热处理是指为改善焊接区域的性能,消除焊接残余应力等有害影响,将焊接区域或其中部分在金属相变点以下加热到足够高的温度,并保持一定的时间,而后均匀冷却的热过程。
承压设备焊后热处理实施技术关键:a)在规定范围内的升温和降温速度;b)焊后热处理过程中保温温度的均匀性;c)焊后热处理过程中保温温度控制波动范围。
截至2008年底,全国承压设备制造、安装企业许可证数量统计见表1。
表1 全国承压设备制造、安装许可证企业统计从表1可见,到2008年为止,我国计有17127家企业取得了承压设备制造、安装许可资质,中国已成为世界范围内承压设备生产大国。
承压设备焊后热处理企业安全注册评审办法1 总则与适用范围1.1 总则为了规范承压设备焊后热处理,加强承压设备焊后热处理管理,保证承压设备焊后热处理质量,根据法规、标准和承压设备行业的需要制订本办法。
企业按自愿原则申请承压设备焊后热处理安全注册。
1.2 适用范围a)专业从事承压设备焊后热处理的企业;b)持有锅炉、压力容器和压力管道制造(安装)许可证的企业。
1.3 安全注册级别1.3.1 级别划分(1)I级(管道级):压力管道及管件I A级:主管壁厚≤25mm的焊后热处理;I B级:主管壁厚>25mm的焊后热处理。
(2)II级(容器级):容器(长度与外径比≤5)、球罐;(3)III级(塔器级):塔器、容器(长度与外径比>5)III A级:塔器级设备立置焊后热处理;III B级:塔器级设备卧置焊后热处理。
(4)各级别又划分为炉内焊后热处理(代号:N)与炉外焊后热处理(代号:W)1.3.2 评审合格级别的应用范围1.3.3定级或升级申请定级或升级的企业,评审小组需对一台(批)见证件进行评审。
2 工作程序承压设备焊后热处理企业安全注册评审工作程序包括申请、受理、驻地评审、现场评审、批准和发证。
2.1 申请2.1.1 申请承压设备焊后热处理企业安全注册评审的企业(以下简称“申请单位”)必须具备下列基本条件:a)具有企业独立法人资格,已在当地政府相关部门注册登记。
b)建立质量管理体系,并持续有效运行。
c)具有相应的焊后热处理技术人员与管理人员。
d)具备进行焊后热处理所需的加热设施、辅助装备、检、测温度系统和自动记录与调控系统。
e)具有相应的技术文件和工艺文件,以及相关的法规和标准。
f)具有承压设备焊后热处理业绩及相应的档案资料。
g)具有相应的规模和场地(所)。
2.1.2 凡符合2.1.1规定的“申请单位”根据本“办法”向全国锅炉压力容器标准化技术委员会(以下简称“锅容标委”)提交申请书。
2.2 受理2.2.1 “锅容标委”自收到申请书之日起1个月内进行初审。
热处理时间计算公式热处理是指通过加热和冷却,对金属材料进行组织和性能改善的一种工艺。
在热处理过程中,热处理时间是一个非常重要的参数。
该参数不仅会影响热处理效果,也会直接影响生产效率和成本。
因此,热处理时间计算公式的设计和确定,对于热处理工艺的优化和改进来说具有重要意义。
一、热处理时间的影响因素热处理时间的长短直接影响着热处理效果的好坏。
因此,在确定热处理时间的计算公式之前,我们需要了解影响热处理时间的因素:1. 材料的种类和形状:材料种类和形状的不同会导致金属材料的热传导性能不同,影响热处理时间。
2. 热处理温度:不同温度对于材料的热处理时间的影响也是不同的。
即使相同的材料,不同温度下的热处理时间也有很大的差别。
3. 热处理方法和工艺:热处理方法和工艺的不同也会导致热处理时间的变化。
4. 淬火介质:淬火介质的不同也会影响热处理时间。
5. 淬火冷却速度和方式:淬火冷却速度和方式直接影响材料的组织和性能,同时也会影响热处理时间。
二、常见的热处理时间计算公式1. 式(1),淬火时间公式淬火时间是指材料在淬火过程中需要保持的时间。
在淬火过程中,需要保持适当的时间,以确保组织和性能的改善。
淬火时间公式如下:\begin{equation}t_{c}=\frac{K\times d^{2}\times (\alpha-1)}{V}\end{equation}其中,$t_{c}$代表淬火时间;$K$为常数;$d$为材料的直径或厚度;$\alpha$为材料的导热系数;$V$为淬火介质的体积。
2. 式(2),回火时间公式回火常用于淬火后锻造制品或热压制品对淬火脆性进行改善,使其具有适当的硬度和韧性。
因此,回火时间也是一个非常重要的参数。
回火时间公式如下:\begin{equation}t_{r}=K\times d^{2}\end{equation}其中,$t_{r}$代表回火时间;$K$为常数;$d$为材料的直径或厚度。
GB/T 30583—2014承压设备焊后热处理规程宣贯要点0 前言焊后热处理是承压设备建造工艺过程中的重要环节,当前也是最薄弱环节。
国内外标准中,都规定了承压设备焊后热处理要求,但没有规定实施焊后热处理的方法与措施,没有焊后热处理工艺规程标准,就不能实现焊后热处理规范参数,难以保证承压设备焊后热处理质量。
承压设备焊后热处理的质量是焊后热处理规范保证的,确保焊后热处理保温温度的均匀性与稳定性是确保焊后热处理质量的核心。
1 承压设备焊后热处理定义《GB/T 3375焊接术语》中“焊后热处理”指焊后为改善焊接接头组织和性能,或消除残余应力而进行的热处理,在焊接工艺评定标准中就不适用。
照GB/T 3375中说法,热冲压封头,搪玻璃就不是焊后热处理了。
ASME IX中给“焊后热处理”下了这样定义“在焊接后的任何热处理”,这与《JIS Z 3001焊后热处理》中,定义“为对焊缝或焊接结构在焊后进行热处理”非常相近。
在GB/T 30583—2014中将“焊后热处理”定义为“为消除焊接残余应力,改善焊接接头的组织和性能,将焊件均匀加热到金属的相变点以下足够高的温度,并保持一定时间,然后均匀冷却的过程。
”“退火”“回火”“消除应力热处理”都不能准确说明焊后热处理的作用。
2 焊后热处理原理在焊后热处理加热过程中,残余应力随着材料屈服点的降低而削弱,当到达焊后热处理温度后,就削弱到该温度的材料屈服点以下,在保温过程中,由于蠕变现象(高温松弛)残余应力得以充分降低。
对于高温强度低的钢材和焊接接头,残余应力的松弛主要是加热过程的作用,而对于高温强度高的钢材,其残余应力的松弛虽然也取决于加热过程,但保温阶段的作用却相当重要。
纳尔逊—米勒(Larson-Miller)对焊后热处理的蠕变及蠕变断裂数据归纳整理后,提出用焊后热处理的回火参数ρ=T(20+logt)×10-3来衡量不同温度和保温时间的效果。
3 焊后热处理作用C-Mn钢(Mn1.4、C 0.045与0.145)焊条电弧焊、多层多道焊、经580℃×2h焊后热处理。
2019年 第3期 热加工48我国承压设备焊后热处理现状及对策■ 房务农,王笑梅,戈兆文摘要:焊后热处理具有整体性、一次性和终结性的特点,是承压设备制造过程中重要工艺,但也是最薄弱环节之一。
目前承压设备焊后热处理不规范,大多数公司基本凭经验操作,热处理后总体效果无正确的评价方法,对承压设备安全已造成隐患,因此全国锅炉压力容器标准化委员会拟对其实行安全注册制度,使其从“感性”阶段上升为“理性”阶段。
关键词:承压设备;焊后热处理;安全注册焊后热处理可以改善焊接接头的力学性能和蠕变性能,松弛焊接残余应力,稳定承压设备结构尺寸,软化淬硬区,改善热影响区组织,减少焊缝金属氢含量,提高焊接接头耐腐蚀性能等。
焊后热处理是承压设备建造过程中重要的、无可替代的工艺,同时也是最难管理环节。
GB/T 30583—2014《承压设备焊后热处理规程》是规定如何进行焊后热处理的方法标准,实施几年来大多企业都没有严格按照规定去做,给设备的长期使用埋下了隐患,因此实施承压设备焊后热处理的问题亟待解决,对其实行安全注册制度显得尤为必要。
一、承压设备焊后热处理特点1. 焊后热处理的特性(1)整体性 无论是整体焊后热处理还是局部焊后热处理,其温度场、应力场和应变场都需从整个焊件考虑,绝非局部;进入焊后热处理,中间不能进行调整与局部变更(如火焰的方向等);焊后热处理效果由整体来确定。
(2)一次性 焊后热处理与焊接、无损检测等工艺不尽相同,焊后热处理一次连续完成,焊后热处理质量则也随之确定。
(3)终结性 焊后热处理是承压设备建造过程最后关键环节。
2. 焊后热处理效果评价方法在现场热处理过程中具有局限性(1)产品焊接试件 在球罐GB12337标准中,试件放置位置改变过两次,2014版中的规定依然没有代表性。
事实上球罐各测温点的保温时间都不相同,如笔者检查某球罐整体热处理时,最长保温时间为4.92h ,最短则为2h ,那么产品焊接试件应保温多长时间,值得大家思考。
承压设备焊后热处理规程承压设备焊后热处理规程是指在焊接完成后,对焊接部位进行热处理的一系列工作。
其目的是消除焊接产生的应力和变形,提高焊接接头的强度和韧性,保证焊接接头的质量和安全性能。
下面将从热处理的基本原理、热处理方法、热处理过程控制等方面进行阐述。
一、热处理的基本原理热处理是利用材料的组织结构和性能的变化规律,通过加热、保温和冷却等一系列工艺措施,使材料的组织结构和性能得到改善和提高的过程。
在焊接过程中,由于局部加热和冷却的不均匀性,焊接接头会产生应力和变形,从而影响焊接接头的强度和韧性。
通过热处理,可以消除这些应力和变形,使焊接接头得到均匀的组织结构和性能,提高其强度和韧性,保证其安全性能。
二、热处理方法常用的热处理方法有退火、正火、淬火、回火等。
具体选择哪种方法,需要根据焊接接头的材料、形状、尺寸、要求等因素进行综合考虑。
下面简要介绍几种常用的热处理方法。
1.退火:将焊接接头加热到一定温度,保温一段时间后缓慢冷却,使其组织结构发生改变,消除应力和变形,提高焊接接头的韧性和塑性。
2.正火:将焊接接头加热到一定温度,保温一段时间后冷却,使其组织结构发生相应的变化,提高焊接接头的硬度和强度。
3.淬火:将焊接接头加热到一定温度,然后迅速冷却,使其组织结构发生相应的变化,提高焊接接头的硬度和强度。
4.回火:将焊接接头淬火后再加热到一定温度,保温一段时间后冷却,使其组织结构发生相应的变化,提高焊接接头的韧性和塑性。
三、热处理过程控制热处理过程控制是保证焊接接头质量的关键。
其主要内容包括温度控制、保温时间控制、冷却方式控制等。
下面分别进行介绍。
1.温度控制:热处理过程中,温度控制是非常重要的。
焊接接头的材料不同,其热处理温度也不同。
因此,在进行热处理前,需要对焊接接头的材料进行分析,确定其适宜的热处理温度。
2.保温时间控制:保温时间是指焊接接头在一定温度下保持一定时间。
保温时间的长短会影响焊接接头的组织结构和性能。
焊后热处理方案1. 范围本方案针对***煤基气化替代燃料项目一期工程A标段工艺管线对接焊缝及设备局部需要进行热处理部位而编制的焊后热处理的基本要求,本工程采用履带式陶瓷电加热板加热,使用热电偶检测温度。
2.目的本方案的制定用于正确的指导现场操作工人进行正确的进行焊前预热和焊后热处理。
为降低或消除焊接接头的残余应力,防止产生裂纹、改善焊缝和热影响区的金属组织与性能,应根据材料的淬硬性、焊件厚度及使用条件等综合考虑进行焊接预热和焊后热处理。
3. 编制依据3.1 《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-983.2 《工业金属管道工程施工及验收》GB50235-973.3 《钢制压力容器焊接规程》JB4709-2000.3.4 《石油化工工程鉻钼耐热钢管道技术规程》SH3520-913.5 《石油化工低温钢焊接规程》SH-T3525-20044.准备工作4.1 人员资格参与热处理工作的操作工应熟悉热处理设备的性能,熟悉本工程所采用的热处理各项技术参数。
4.2 设备准备本工程采用履带式电加热板进行加热,各项技术参数如下:产品型号:DJK-120型输出功率(P最大):120KW温控范围(I输出):0~1000℃输出电压(V输入):380V /三相四线控温点:3点输出电压(V输出):220V/50HZ记录点:6点5.热处理流程焊口拍片→工件接收(若合格)→固定加热板→固定热电偶→保温包裹→检查各连线→送电→加热→记录→断电→拆除各连线→拆除热电偶、加热板→资料整理6.热处理详细描述A.在进行包扎加热板前,应检查以下几项内容:✧检查工件是否清洁和去除油脂。
✧检查工件表面是否有缺陷。
B.加热板的安装✧以焊缝为中心在焊缝两侧均匀缠绕加热板(规格:长度应为790mm,宽度280mm)。
✧缠绕加热板时要确保缠紧,加热板要紧贴工件表面,不得有重叠、交叉、悬空或松动。
C.热电偶的安装✧采用三个热电偶进行温度的监测。
焊后热处理(PWHT)和焊后消除应力热处理的区别内容来源网络,由深圳机械展收集整理!后热处理(PWHT)工艺是指焊接工作完成后,将焊件加热到一定的温度,保温一定的时间,使焊件缓慢冷却下来,以改善焊接接头的金相组织和性能或消除残余应力的一种焊接热处理工艺。
焊后热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程,这些过程相互衔接,不可间断。
广义的焊后热处理包括下列各类热处理:消除应力;完全退火;固溶强化热处理;正火;正火加回火;淬火加回火;回火;低温消除应力;析出热处理等;另外,在避免焊接区急速冷却或者是去氢的处理方法中,采取后热处理也是焊后热处理的一种。
焊后热处理可采取炉内热处理,整体炉外热处理或局部热处理的方法进行。
焊后热处理1、焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布,焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的,所以伴随焊接施工必然会产生残余应力。
消除残余应力的最通用的方法是高温回火,即将焊件放在热处理炉内加热到一定温度和保温一定时间,利用材料在高温下屈服极限的降低,使内应力高的地方产生塑性流动,弹性变形逐渐减少,塑性变形逐渐增加而使应力降低。
焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变极限的影响与热处理的温度和保温时间有关。
焊后热处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种不同而不同。
2、热处理方法的选择焊后热处理一般选用单一高温回火或正火加高温回火处理。
对于气焊焊口采用正火加高温回火热处理。
这是因为气焊的焊缝及热影响区的晶粒粗大,需要细化晶粒,故采用正火处理。
然而单一的正火不能消除残余应力,故需再加高温回火以消除应力。
单一的中温回火只适用于工地拼装的大型普通低碳钢容器的组装焊接,其目的是为了达到部分消除残余应力和去氢。
绝大多数场合是选用单一的高温回火。
热处理的加热和冷却不宜过快,力求内外壁均匀。
3、焊后热处理的加热方法⑴感应加热。
钢材在交变磁场中产生感应电势,因涡流和磁滞的作用使钢材发热,即感应加热。
现在工程上多采用设备简单的工频感应加热。
承压设备焊后热处理工艺董家利;房务农【摘要】焊后热处理具有整体性、一次性和终结性等特点,是承压设备制造的关键工艺,但也是最薄弱环节.目前承压设备焊后热处理不规范,大多数公司凭经验操作,热处理后总体效果无正确的评价方法,对承压设备安全已造成重大隐患.安全注册不仅能够解决上述问题,还能提升承压设备焊后热处理技术,推动国内装备制造业关键技术的自主创新.【期刊名称】《焊接》【年(卷),期】2018(000)012【总页数】5页(P37-41)【关键词】承压设备;焊后热处理;安全注册【作者】董家利;房务农【作者单位】中石化南京工程有限公司,南京210046;合肥通用机械研究院有限公司,合肥230031【正文语种】中文【中图分类】TG4540 前言焊后热处理是承压设备制造的关键工艺,它不仅直接影响承压设备的制造质量,而且是保证承压设备安全运行的重要条件。
焊后热处理可以改善焊接接头的力学性能和蠕变性能,松弛焊接残余应力,稳定承压设备结构尺寸,软化淬硬区,改善热影响区组织,减少焊缝金属氢含量,提高焊接接头耐腐蚀性能等。
如果焊后热处理不能达到设计要求,不仅可能降低承压设备的应用性能(如抗蠕变、耐腐蚀性能等),甚至能够促进裂纹扩展,造成灾难性事故[1-6]。
由于承压设备焊后热处理涉及范围广、影响因素多、缺乏有效的技术标准,使得国内承压设备热处理实施过程、实施效果都存在很大的差异,因焊后热处理引发的质量事故时有发生,这一现状已经严重影响国内装备制造业的自主创新和技术水平的提升。
为了规范焊后热处理过程、提高承压设备制造水平,全国锅炉压力容器委员会提出了GB/T 30583—2014《承压设备焊后热处理规程》,规定了承压设备焊后热处理技术要求。
但由于监管不到位、重视程度不够等原因,该标准的实施效果不佳。
文中分析了国内承压设备焊后热处理存在的问题,介绍了安全注册制度实施的要点,提出了解决方案。
1 承压设备焊后热处理特点1.1 焊后热处理的特性[7-9]焊后热处理具有整体性、一次性和终结性等特点。
焊接接头焊后热处理基本知识培训一、焊后热处理的概念1。
1后热处理(消氢处理):焊接完成后对冷裂纹敏感性较大的低合金钢和拘束度较大的焊件加热至200℃~350℃保温缓冷的措施.目的、作用:减小焊缝中氢的有害影响、降低焊接残余应力、避免焊缝接头中出现马氏体组织,从而防止氢致裂纹的产生。
后热温度:200℃~350℃保温时间:即焊缝在200℃~350℃温度区间的维持时间,与后热温度、焊缝厚度有关,一般不少于30min加热方法:火焰加热、电加热保温后的措施:用保温棉覆盖让其缓慢冷却至室温NB/T47015-2011关于后热的规定:1.2焊后热处理(PWHT):广义上:焊后热处理就是在工件焊完之后对焊接区域或焊接构件进行的热处理,内容包括消除应力退火、完全退火、固熔、正火、正火加回火、回火、低温消除应力等。
狭义上:焊后热处理仅指消除应力退火,即为了改善焊接区的性能和消除焊接残余应力等有害影响。
1。
3压力容器及压力管道焊接中所说的焊后热处理是指焊后消除应力的热处理。
焊后消除应力热处理过程:将焊件缓慢均匀加热至一定温度后保温一定的时间,然后缓慢降温冷却至室温。
目的、作用:(1)降低或消除由于焊接而产生的残余焊接应力。
(2)降低焊缝、热影响区硬度。
(3)降低焊缝中的扩散氢含量。
(4)提高焊接接头的塑性。
(5)提高焊接接头冲击韧性和断裂韧性。
(6)提高抗应力腐蚀能力.(7)提高组织稳定性。
热处理的方式:整体热处理、局部热处理1。
4焊接应力的危害和降低焊接应力的措施焊接应力是在焊接过程中由于温度场的变化(热涨冷缩)及焊件间的约束而产生的滞留在焊件中的残余应力。
1.4.1焊接应力只能降低,不可能完全消除,焊接残余应力形成的的危害: 1)影响构件承受静载的能力;2)会造成构件的脆性断裂;3)影响结构的疲劳强度;4)影响构件的刚度和稳定性;5)应力区易产生应力腐蚀开裂;6)影响构件的精度和尺寸的稳定性。
1。
4.2降低焊接应力的措施1)设计措施:(1)构件设计时经量减少焊缝的尺寸和数量,可减少焊接变形,同时降低焊接应力(2)构件设计时避免焊缝过于集中,从而避免焊接应力叠加(3)优化结构设计,例将如容器的接管口设计成翻边式,少用承插式2)工艺措施(1)采用较小的焊接线能量(2)合理安排装配焊接顺序(3)层间进行锤击(4)预热拉伸补偿焊缝收缩(机械拉伸或加热拉伸),与焊接区同时拉伸(膨胀)和同时压缩(收缩)(5)焊接高强钢时选用塑性较好的焊条(6)采用整体预热(7)焊后消氢处理(8)采用整体焊后热处理(9)利用振动法消除焊接残余应力二、容器及受压元件应按材料、焊接接头厚度、结构形式、介质和设计要求确定是否进行焊后热处理.GB150—2011中的规定、符合下列条件之一者,应进行焊后热处理: 1)焊接接头厚度符合表5规定者2)图样注明有应力腐蚀的容器3)用于盛装毒性为极度或高度危害介质的碳素钢、低合金钢制容器4)相关标准或图样另有规定的NB/T47007—2010中规定:三、焊后热处理方式(NB/T47015—2011)四、焊后热处理要求(GB150)五、焊后热处理工艺(NB/T47015-2011、GB150—2011)六、焊后热处理规范(NB/T47015—2011)七、其它相关规范中关于热处理的要求1.SH/T3501-20117。