壓力容器焊接后的回火、正火、固熔、去氫等熱處理操作

 新聞資訊     |      2021-09-06

        壓力容器焊接后的回火、正火、固熔、去氫等熱處理操作可消除殘余應力防止變形也就是說可以松弛焊接殘余應力,穩定尺寸和形狀。焊后熱處理也可以改善母材,焊接區結構件的性能:具體說:可以軟化熱影響區,增加焊縫金屬延性,提高斷裂韌性,排出有害其如氫,提高抗腐蝕性能,改善蠕變性能和提高疲勞強度。

壓力容器熱處理爐.jpg

        焊后的熱處理工藝如何使用不當,反而會使焊接接頭性能降低。因此焊后熱處理成為眼里容器制造重要環節。焊接接頭焊后熱處理應用較廣的是高溫回火、正火及固熔及退火處理。使用壓力容器退火爐可能消除應力,高溫回火可以解決因焊接和變形給壓力容器質量帶來的不良影響。

1、焊后熱處理可以松弛焊接殘余應力

隨著熱處理溫度升高和保溫時間延長,焊接區殘余應力相應降低,當溫度升高到超過550℃,殘余應力可以認為完全消除。不過保溫時間影響不如溫度升高影響來的明顯。

2、焊接接頭熱影響區淬硬區軟化

由于殘余應力大大降低,回火改善了金相組織,提高塑性和韌性,故而淬硬性降低,使焊接接頭淬硬區軟化。

3、焊接接頭氫減少

熱處理時,焊接接頭溫度升高,氫不斷增加擴散速度,向外逸出,一般說在加熱300℃以下,保溫2—4小時,可達到區氫目的,何況加熱到550—650℃時,去氫目的完全達到。

4、對焊縫金屬抗拉度的影響

焊后熱處理,對焊縫金屬抗拉強度響與熱處理溫度和保溫時間有關,熱處理溫度越高,保溫時間越長,焊縫金屬常溫抗拉強度就越低,并且合金成份含量越高,碳當量越大,強度降低的比率也越大。

5、對焊縫金屬沖擊韌性影響

過分的熱處理對任何鋼種都引起沖擊值下降。對Cr-Mo、Cr-Mo-V及絕大部分珠光體,馬氏體耐熱鋼恰當得焊后熱處理可以提高沖擊韌性。對某些高度強度鋼會經過熱處理后沖擊值下降。對碳素鋼、Mn-Nb-Ni鋼,焊后熱處理后沖擊值基本無變化。

6、對脫碳層寬度影響

壓力容器熱處理溫度越高,保溫時間越長,脫碳層狂度越大,這是因為碳化物形成時元素含量不等,引起碳擴散,碳向含量低一側擴散,產生脫碳層,異種鋼接頭尤為嚴重。

回火是將焊件加熱到500—650℃時,碳化物進一步聚集,得到鐵素體和細粒滲碳體的混合物組織一回火索氏體,稱高溫回火,所得組織有良好強度、彈性、塑性和韌性。

       正火是將焊件加熱到Ac或Acm以上30—50℃,保溫后從爐中取出在空氣中冷卻。目的改善組織,細化晶粒。單一正火不能消除焊后殘余應力。

       固熔熱處理,將鋼加熱到920—1150℃并快速冷卻,使奧氏體焊接接頭在450—850℃內晶界析出碳化物或脆性相重新熔入奧氏體中去,將它快速固定下來,以得到均勻固熔體。從而消除其晶間腐蝕。也提高焊接接頭耐蝕性、機械性能,消除加工硬化。固熔熱處理應整體均勻加熱,不采取局部加熱法。

為了達到預期焊后熱處理效果,一定要認真研究,選擇合適的焊后熱處理工藝是十分重要的。


焊后熱處理相關工藝參數:

a、焊件進爐時爐內溫度,

b、加熱時溫度上限和下限,

c、加熱速度上限和下限,

d、保溫時間上限和下限,

e、冷卻速度上、下限,

f、出爐溫度,

g、升溫過程被加熱焊件各部位溫差,

h、保溫時被加熱焊件的各部位溫差,

i、爐內氣氛。由此可見影響熱處理因素很多,選擇應持慎重態度,不可隨意選取。

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