电站异形件的热处理工艺

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异型三通焊口热处理工艺的研发

异型三通焊口热处理工艺的研发

研发有障碍三通焊后热处理方法QC小组名称:长山项目部焊接专业QC小组单位名称:中国能源建设集团黑龙江省火电第一工程有限公司目录一、课题选择 (3)二、小组介绍 (4)三、选题的理由 (5)四、设定课题目标及目标可行性分析 (5)五、提出各种方案并确定最佳方案 (6)六、制定对策 (8)七、对策实施 (9)八、效果检查 (11)九、标准化 (12)十、总结和今后打算 (14)研发有障碍三通焊后热处理方法一、课题选择山东滨北新材料有限公司长山热电厂4*330MW机组工程,1-4号机组由黑龙江省火电一工程公司承建,这4台机组锅炉高温过热器出入口集箱三通及后屏过热器出入口集箱三通支管短,长度不足100mm,这类焊件现场热处理在技术上及工艺上都将是有待解决的难题,因此成立了QC小组,小组成员现以有障碍三通焊口的热处理作为QC活动的研究对象。

1、有障碍三通概念有障碍三通:指三通焊口在热处理过程中,三通支管长度<4δ,主管及主管下面的接管座给加热片、保温布置及升温造成的困难而言。

2、焊口两侧是非对称结构。

有障碍三通支管的管路短(如图1),三通支管管长不足110mm,热处理时焊缝两侧是非对称传热,当采用通用的焊后热处理工艺和方法时,由于接头各向传热的不均匀性,进而可能产生由于热处理带来的附加热应力。

3、12CrlMoVGNG属于珠光体耐热钢,具有一定的冷裂纹和再热裂纹倾向。

再热裂纹的敏感温度区间500℃~700℃,焊口在热处理时不能在该温度区停留时间过长,应快速通过该温度区。

4、过热器集箱三通规格:高温过热器集箱规格是φ619.6×110 材质为 12Cr1MoV;主蒸汽管道规格φ609.6mm ×90 mm,材质为 12CrlMoVG。

三通焊口主管下面有障碍(高过受热面小径管如图1),这种复杂结构势必给热处理造成困难,如果焊口焊接过程产生的应力消除的不彻底,在机组启停机过程中与管子本身的热胀冷缩产生的应力叠加会在焊口周围的热影响区产生裂纹,给机组造成停机。

塔式光热电站P91异型短颈三通热处理工艺探究

塔式光热电站P91异型短颈三通热处理工艺探究

塔式光热电站P91异型短颈三通热处理工艺探究摘要异型三通,呈多面体结构,颈部较短,对焊后热处理的加热器的布置造成极大困难。

热处理过程中,保证加热的均匀性和热处理效果,减小三通各部位的温度梯度,提出了不小挑战。

本文通过对电站主蒸汽异型短颈三通焊口热处理的实践,为同类型焊口热处理提供参考和借鉴。

关键词异型短颈三通热处理P91引言某塔式光热电站主蒸汽系统异型三通材质为A234 WP91,相连脖颈端部间距较短,仅20cm,与之相接的管道材质为A355 P91,主管规格为Φ406.4x 40.49mm,两个支管规格均为Φ323.8x33.32mm。

考虑到三通P91的材质,应尽量减少热处理次数,采取三个焊口一起焊接并同时进行焊后热处理的方案,降低多次热处理对其组织和性能造成影响的风险。

一、施工难点三通的焊后热处理一直是工程施工中的难题,尤其是P91材质的异型短颈三通。

P91是一种改良型的马氏体Cr-Mo耐热钢,其良好的高温特性在电力行业中被广泛的应用,常被用作主蒸汽管道和再热热段管道。

对于P91焊缝的焊后热处理,国内普遍采用电阻加热方式,采用电脑温控仪控制功率输出,利用柔性陶瓷加热片通过辐射的方式进行加热焊缝。

目前对此三通焊口(见图1)进行热处理,存在以下技术难点:1)三通呈多面体,有棱边,履带式加热器和绳状加热器均不能直接缠绕和绑扎,造成热处理加热器布置困难。

2)三通颈口极短,焊缝直接与三通颈部相接,履带式加热器只能覆盖到焊缝边缘处,无法覆盖到三通上。

三通上加热器少,加热升温困难。

3)三通质量较大,悬空放置,易使焊缝处在高温阶段受到应力。

4)热源分布不均匀,如何对热量集中区域进行准确判断,如何恰当有效地布置热电偶,避免母材和焊缝过烧或者硬度值偏高,成为热处理的一大难点和攻关难题。

图1 三通焊口图二、热处理施工方案1.设备材料360KW智能温控仪一台,10KW履带式柔性陶瓷电阻加热器,10KW和5KW绳状柔性陶瓷电阻加热器,热电偶若干。

火电厂管道异种钢的焊接热处理

火电厂管道异种钢的焊接热处理

火电厂管道异种钢的焊接热处理摘要:我国电力行业在新经济发展时代背景下,获得长足发展,并且为社会发展奠定坚实的物质基础。

电力行业发展质量与建设水平受到火电厂机组的影响较大,各工业机组的运行容量日渐提升,成为行业发展的基础性保障。

异种钢在工业机组容量扩展的背景下得以广泛使用,在连接异种钢时采取的焊接技术也逐渐被提上研究日程。

为确保焊接作用得以维继,全新的焊接技术应运而生。

但是在当前的行业应用中,焊接技术仍旧存在着应用弊端,亟待操作人员提出针对性解决方案,提升操作质量。

关键词:火电厂;管道;异种钢1 异种钢焊接的定义就焊接的本质而言,异种钢焊接接头与同种钢焊接接头之间存在着差异性,这种现象出现的原因,归根结底是两侧位置的焊接热影响区域、熔敷金属热影响区域以及母材不均匀。

第一,化学成分不够均匀。

在焊接钢材期间,加热时两侧位置的母材融化量、母材融化区和融敷金属的各类成分受到稀释作用的影响而出现不同程度的变化,导致化学成分存在着严重的不均匀现象。

第二,组织成分不够均匀。

接头内部的所有组织因为受到焊接时的热循环影响而出现不均匀的问题。

另外,在极个别的区域范围内,还将会出现具有复杂性的组织结构。

第三,应力场分布不够均匀。

异种钢焊接接头位置的导热系数和膨胀系数受到成分和组织变化等因素影响,呈现出差异性。

塑性区域也因为热膨胀系数的不同而不同。

热应力也因受到导热系数的影响而出现不同。

当热应力和组织应力共同产生作用的时候,将会在异种钢焊接的接头位置形成应力峰值,导致接头发生断裂。

2 火电厂管道异种钢焊接问题分析2.1 异种钢焊接时的碳元素处理问题火电厂管道异种钢焊接期间,施工者将面临着碳迁移问题,若是处理措施不当,势必会造成熔合线周围位置有扩散带出现,同时在珠光体一侧位置出现脱碳层。

除此之外,还会导致在相邻奥氏体焊缝一侧位置出现增碳层。

倘若脱碳层从原来的珠光体转化为铁素体,将会降低本身硬度值,出现软化现象,由此以来,极容易产生大粒径的颗粒。

水电站座环用S500Q-Z35钢245mm特厚板的热处理工艺

水电站座环用S500Q-Z35钢245mm特厚板的热处理工艺
第3 6卷 第 3期
・ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
特 殊钢
S PECI AL S E EL
Vol _ 3 6. No. 3
3 4・ 2 0 1 5年 6月
J u n e 2 0 1 5
水 电站座 环 用 s 5 o o Q. Z 3 5钢 2 4 5 mm 特 厚板 的热处 理 工 艺
唐 郑磊 , 许 少普 , 陆岳 璋 李 忠波 。 高照 海 杨 阳
t h i c k n e s s .a s w e l l a s p r o c e s s t e s t a r e c a r r i e d o u t .i t i s o b t a i n e d t h a t wi t h p r e — q u e n c h i n g p r o c e s s — r a p i d l y h e a t i n g t o 9 3 0 ℃ f o r 2 . 0 mi n / mm .q u i c k l y c o o l i n g t o 6 7 0 ℃ .t h e s u b — c r i t i c a l q u e n c h i n g — r a p i d l y h e a t i n g t o 8 8 0℃ f o r 2 . 4 mi n / mm,w i t h
( 1北京 科 技 大 学 冶 金 与 生 态 工 程 学 院 , 北京 1 0 0 0 8 3 ; 2南 阳汉 冶 特 钢 有 限 公 司 钢 研 所 , 南阳4 7 4 5 0 0 ) 摘 要 S 5 0 0 Q — Z 3 5钢 ( %: 0 . 1 3 C, 0 . 2 5 S i , 0 . 0 0 7 P , 0 . 0 0 1 S , 0 . 0 1 0 A 1 , 0 . 3 9 C r , 0 . 9 2 N i , 0 . 4 4 M n , 0 . 0 2 N b , 0 . 0 1 T i ,

火电厂管道异种钢的焊接热处理问题探讨

火电厂管道异种钢的焊接热处理问题探讨

火电厂管道异种钢的焊接热处理问题探讨工业工程的碳素钢和合金钢管道工程焊后热处理工艺在热处理技术章程里进行了详细的说明,然而在具体的操作里相关资料很少,本文通过阐述工业工程施工阶段管道焊后热处理和因为热处理不恰当出现的问题,指明了在具体操作中如何预防这些问题。

标签:焊前预热;焊后处理;热处理工艺;热处理缺陷0 前言机组容量越来越大的同时,合金钢被也被广泛的应用,还对焊接热处理工艺提出了更高的要求。

焊件如果没有恰当的进行焊后热处理,可以引起很多的缺陷,部分缺陷能够根据再一次新热处理进行纠正,然而部分缺陷不能挽回而形成废品。

1 异种钢的概念异种钢实际上就是焊接接头的两端的母材在化学构成与组织和功能方面有一定区别的钢,将此两类差异性的钢种焊接一起的焊接接头称之为异种钢接头。

针对大型火电站高参数机组而言,异种钢焊接构造使用相对广泛。

2 热处理工艺(1)加热和冷却方法。

第一,加热方法需可以供给规定的金属温度和温度的均衡性与温度掌控,其主要是由封闭炉口加热,局部火焰加热,电阻、电感应加热等各种加热方法所构成;第二,冷却方法需可以供给规定的冷却速率,主要是由炉内冷却、空气里冷却、使用局部加热及绝热来掌控冷却速率的方法所构成。

(2)整体热处理。

焊后应开展去掉应力热处理工作的管道组件,需尽量在热处理炉里实施整体热处理,然而此组件禁止配备有焊接阀门等构件。

(3)分段热处理。

在焊接结束的管道组件应实施去掉应力热处理,能进行分段热处理,在分段热处理的过程中,不断加热的长度需要超过300mm。

此外应维护没有进行加热的部分,从而避免不良的温度梯度。

(4)局部热处理。

首先,在进行接焊缝热处理的过程中,需加热其环形带,加热宽度是:把焊缝当成是中心点,每端需要超过焊缝宽度的三倍,同时大于25 mm。

不在加热区之内的十米范围以里需要进行保温,从而避免出现不良的温度梯度。

其次,支管和主管间的焊缝热处理,需紧扣主管环带进行加热、同时需要涵盖支管,到全部的管截面实现要求的温度。

gr5mo1v热处理工艺

gr5mo1v热处理工艺

gr5mo1v热处理工艺
gr5mo1v是一种钛合金材料,热处理是针对钛合金材料的一种
处理方法,可以改变其组织结构和性能。

对于gr5mo1v钛合金材料的热处理工艺,一般包括以下步骤:
1. 固溶退火:将gr5mo1v钛合金加热到固溶温度,保持一定
时间,使合金内部的固溶元素溶解在固溶体中,然后迅速冷却,以保持固溶体的组织结构。

2. 高温时效处理:对固溶态的gr5mo1v钛合金进行高温时效
处理,一般在高于固溶温度的情况下,保持一定时间,目的是使固溶体内部形成稳定的强化相,从而提高合金的硬度和强度。

3. 冷变形处理:在退火过程中,可以对gr5mo1v钛合金进行
冷变形处理,通过塑性变形来改变材料的组织结构和性能,进一步提高合金的强度和塑性。

4. 冷却处理:通过控制材料的冷却速率,可以进一步调整
gr5mo1v钛合金的组织结构和硬度,从而获得所需的性能。

需要注意的是,具体的热处理工艺参数,如温度、时间和冷却速率等,需要根据具体的应用要求和材料性能来确定,可以通过试验和实践来优化和确定最佳的热处理工艺。

热处理工艺在核电站建设中的关键应用和创新

热处理工艺在核电站建设中的关键应用和创新

热处理工艺在核电站建设中的关键应用和创新热处理工艺在核电站建设中的关键应用和创新随着全球能源需求的增加和对气候变化的关注,核能作为一种清洁、可持续的能源形式得到了广泛的应用和发展。

在核电站的建设中,热处理工艺起着至关重要的作用。

它不仅能够改变材料的结构和性能,提高核电站设备的使用寿命和安全性,还有助于降低生产成本和提高能效。

热处理工艺在核电站建设中的关键应用之一是对核燃料棒的处理。

核燃料棒是核反应堆中的关键部件,负责储存和释放核燃料。

燃料棒材料需要具有较高的耐高温、抗辐照和抗腐蚀能力。

通过热处理工艺,可以使核燃料棒材料的晶体结构更加稳定,提高其抗辐照性能和耐久性。

此外,还可以通过调控热处理工艺参数,优化燃料棒材料的热导率,提高燃料棒的热传导能力,从而提高核电站的发电效率。

另一个关键应用是对核电站主要设备部件的热处理。

核电站的主要设备包括反应堆压力容器、主蒸汽管道等,这些设备部件需要具备较高的强度、韧性和抗腐蚀性能。

通过热处理工艺,可以对这些设备部件进行强化处理,提高其抗拉伸强度和硬度,同时还可以调整材料的晶粒尺寸和分布,提高其抗断裂性能和韧性。

此外,热处理工艺还可以提高设备部件的抗腐蚀性能,防止设备因腐蚀而导致的失效和事故。

在核电站建设中,热处理工艺不仅在应用上有所突破,还在进行创新和改进。

一方面,随着材料科学的进步和热处理工艺的发展,新型的材料和创新的热处理工艺不断涌现。

例如,采用先进的合金材料和特殊的热处理工艺,可以大幅度提高材料的抗辐照性能和耐腐蚀性能,提高核电站的安全性和可靠性。

另一方面,热处理工艺还在不断优化和改进,以提高工艺效率和节能减排。

例如,采用先进的加热技术和控温技术,可以实现高效的热处理过程,并减少能源的消耗和排放。

总的来说,热处理工艺在核电站建设中的应用和创新具有重要意义。

它不仅能够提高核电站设备的使用寿命和安全性,还可以降低生产成本和提高能效。

随着材料科学的不断进步和热处理工艺的不断创新,相信热处理工艺将在核能领域发挥更加重要的作用,促进核电站建设的健康发展。

一种MA21镁锂合金异形件加热变形装置以及加热变形工艺_CN109675995A

一种MA21镁锂合金异形件加热变形装置以及加热变形工艺_CN109675995A
及加热变形工艺 ( 57 )摘要
本发明提供一种MA21镁锂合金异形件加热 变形装置,包括模具本体、触电器以及温控仪表, 所述模具本体内穿设有热电 偶探头与若干 加热 棒,所述热电偶探头与各个加热棒均与触电器有 线连接 ,所述触电 器与温控仪表有线连接。该装 置提高了MA21镁锂合金工件成型的效果,而且有 效补偿了在MA21镁锂合金异形件加工过程中流 失的热量。本发明还公开了一种MA21镁锂合金异 形件加热变形工艺,该工艺加工的MA21镁锂合异 形件力学性能稳定,满足市场的需求。
2
CN 109675995 A
说 明 书
1/4 页
一种MA21镁锂合金异形件加热变形装置以及加热变形工艺
技术领域 [0001] 本发明属于镁锂合金异形件加工技术领域,涉及一种MA21镁锂合金异形件加热变 形装置,还涉及一种MA21镁锂合金异形件加热变形工艺。
背景技术 [0002] 现有的MA21镁锂合金异性件的加工方法是,将MA21镁锂合金工件放入加热炉加热 至280度左右并保温40分钟取除其内应力,加热炉继续保持恒温,然后取出被加热的工件放 入模具中进行异形件的 加工处理。每个加热炉加热至设置温度大概 用1到2小时 (炉子功率 不一样加热时间不一样)后保温40分钟,如果每个加热炉加热1000件MA21镁锂合金工件,被 加热的MA21镁锂合金工件是一件一件放置模具中冲压成型的 ,从加热炉内取出1000件被加 热的MA21镁锂合金工件需要大概3个小时左右,因此取出最后一件被加热MA21镁锂合金工 件与取出第一件被加热MA21镁锂合金工件的时间相差3个小时左右。该时间差导致加工成 型的MA21镁锂合金异性件其力学性能有差异,次品率高,不能满足市场的需求。 [0003] 每个加热炉加热至设置温度大概用1到2小时(炉子功率不一样加热时间不一样) 后保温40分钟,以此取出加热炉内的全部被加热的MA21镁锂合金工件,后再重新放入待加 热的MA21镁锂合金工件继续加热1到2小时保温40分钟,每次加热炉加热期间人工机械闲置 成本高昂,如此循环每班最多加热3炉。 [0004] 被加热的MA21镁锂合金工件从加热炉拿出放入模具过程中会散发一定温度(温度 因人而异,速度快流失少速度慢流失多) ,模具还会吸收MA21镁锂合金工件温度,导致MA21 镁锂合金工件的塑性变差,且成型过程中易开裂报废,而且MA21镁锂合金异性件的力学性 能还不稳定。现有的MA21镁锂合金异性件的 冲床效率高 ,但 用现有的 MA21镁锂合金工件加 热工艺成品率低且速度慢跟不上冲床的节奏,因此开发一种新工艺迫在眉睫。

探讨火电厂管道异种钢的焊接热处理问题

探讨火电厂管道异种钢的焊接热处理问题
2.火电厂管道异种钢焊接热处理问题的解决方法
2.1提高焊接技术水平
2.1.1优选焊接方法
选择科学合理的焊接方法,可有效提升异种钢焊接质量,提升焊后热处理水平。在选择焊接方法时,根据焊接质量标准,综合技术先进性及经济性进行选择,确保融熔合比最低,以免出现裂纹。焊条电弧焊是异种钢焊接方法首要选择,因为这一工艺方法适应范围广,在进行珠光体钢或高铬马氏体钢焊接时,建议选用二氧化碳气体保护焊;在进行高合金异种钢焊接时,建议选用氩弧焊。
3.结语
综上所述,科学技术的发展,带动了焊接热处理工艺技术的进步及发展。但是,在进行火电厂管道异种钢焊接热处理时,受到异种钢材质的影响,焊后热处理环节会出现异常问题,进而引发质量缺陷,部分缺陷可通过再次热处理弥补,但是部分缺陷无法挽回将导致异种钢焊接构件废弃。为了确保火电厂的安全平稳运行,应该对异种钢焊接热处理问题进行分析,然后分析发生热处理问题的原因,进一步采取有针对性的解决措施,从而使异种钢焊接热处理的质量得到有效提高。
1.2.4硬度升高
在回火时,若温度过低,保温时间过短,将导致焊件相关检测值不符合规定,硬度升高。而且,温度过高,也会导致焊件硬度上升,比如说当焊件加热超过AC1,钢材内部形成A,迅速冷却时形成M,导致钢硬度上涨,同时,刚韧度、塑性都会减弱。要想处理这一缺陷,硬度上涨而减弱塑性与韧度[3]。要想纠正此缺陷,可再次进行回火处理,提升回火温度,延长回火保温时间。
探讨火电厂管道异种钢的焊接热处理问题
摘要:由于异种钢材质特殊,在进行火电厂管道异种钢焊接热处理时,容易出现过热、过烧、变形与开裂、硬度升高、氧化和脱碳等缺陷,进一步引发质量问题。为了规避质量问题,应该提高焊接技术水平,优化焊接热处理工艺。
关键词:火电厂;管道异种钢;焊接;热处理问题

异型三通焊口热处理工艺的研发

异型三通焊口热处理工艺的研发

异型三通焊口热处理工艺方法的研发单位名称:中国能源建设集团黑龙江省火电第一工程有限公司 QC小组名称:伊春项目部焊接QC小组目录一、小组概况 (1)二、课题选择 (2)三、设定课题目标及目标可行性分析 (2)四、提出各种方案并确定最佳方案 (4)五、制定对策 (8)六、对策实施 (9)七、效果检查 (11)八、标准化 (13)九、体会与今后设想 (14)异型三通焊口热处理工艺方法的研发一、小组概况华电能源伊春发电厂“上大压小”建设2×350MW热电联产机组工程2#锅炉。

本锅炉分隔屏过热器至高温过热器连接管材质为SA-335P91,规格为φ457mm×75mm共有16道焊口,其中三有障碍三通就有3个,由于过热器集箱上的管座预留长度过短,原有的热处理施工方法已不适应,面对施工现场实际情况,成立QC小组,选择“异型三通焊口热处理工艺方法的研发”作为小组活动的课题。

制表人:刘卫哲日期:2014年11月20日1.1小组简介制表人:刘卫哲日期:2014年11月20日1.2 QC活动实施计划制表人:刘卫哲日期:2014年11月20日二、选择课题2.1选择课题本锅炉异型三通是大厚壁异形构件,过热器集箱上的管座预留长度过短,安装焊口距离厂家焊口仅65mm,且原管座焊缝为斜坡过渡。

因此,安装焊口的焊前预热采用通常的焊前预热的工艺极易造成应力集中,给今后电厂的运行埋下了安全隐患。

其它现场按老工艺方法对异型三通焊前预热时发生过三通焊口焊接后产生再热裂纹的现象。

对工程存在重大安全隐患。

为获得良好的焊接质量,在热处理过程中必须考虑构件整体受热的均匀性,防止热处理后产生温差附加应力。

必须研发适用大径厚壁P91材质三通管的焊前预热的工艺方案,成为我项目及工地急需解决的重要技术难题。

因此小组选择“异形三通焊口热处理工艺方法的研发”作为小组活动的课题,开展QC活动。

三、设定课题目标3.1目标设定针对传统热处理工艺方法对异型三通的焊前预热的结果不能完全达到本工程的实际要求,并针对焊口及母材不能得到理想的硬度值这两个问题,我们小组确定课题目标:完全达到火力发电厂焊接热处理技术规程DL/T819-2010及火力发电厂焊接技术规程DL/T869-2012的要求。

异型焊接接头局部焊后热处理

异型焊接接头局部焊后热处理

异型焊接接头局部焊后热处理摘要:异型焊接接头的焊接缺陷和应力分布常常导致接头的破坏。

为解决这些问题,热处理被广泛应用于焊接接头。

本文介绍了异型焊接接头的局部焊后热处理的原理、方法和应用,通过对焊接接头的显微组织及机械性能的研究,得到了焊接接头的结构调整和力学性能提高的有效方法。

关键词:异型焊接接头;局部焊后热处理;显微组织;力学性能;结构调整。

正文:一、引言异型焊接接头由于其复杂的几何形状和多种焊接方式,常常产生焊接缺陷和应力分布不均等问题。

热处理在焊接接头的制造和维护过程中起到了重要的作用,通过对接头进行局部焊后热处理,可以改善焊接接头的显微组织和力学性能,延长其使用寿命。

本文重点介绍了异型焊接接头的热处理方法和应用效果,以及热处理对焊接接头显微组织、结构和力学性能的影响。

二、异型焊接接头的焊接缺陷异型焊接接头的主要焊接缺陷有焊接裂纹、夹杂、气孔等。

焊接裂纹是由于热量输入和残余应力引起的焊缝热裂纹和冷裂纹;夹杂和气孔则是由于焊接工艺不当、材料污染、气体保护不足等原因引起的。

三、局部焊后热处理的原理和方法局部热处理是在焊接区域内施加一定的热量和时间,改变焊接接头的显微组织和力学性能。

常见的局部焊后热处理方法有正火、退火、回火等。

正火可使接头的硬度和强度增加,但韧性下降;退火可消除焊接残余应力,使接头具有良好的塑性和韧性;回火则可在一定程度上平衡接头的硬度、强度和韧性。

四、局部热处理对焊接接头显微组织和力学性能的影响局部热处理对焊接接头显微组织和力学性能的影响主要表现在以下几个方面:1.改善焊接接头的显微组织,使焊接区域内的晶粒尺寸更加均匀,晶界清晰。

2.消除焊接残余应力,减少了接头的应力集中现象,有利于接头的耐疲劳性能和强度。

3.提高接头的硬度和强度。

4.平衡接头的硬度、强度和韧性。

五、结论局部焊后热处理是提高异型焊接接头显微组织和力学性能的有效方法。

通过对不同类型焊接接头的局部热处理方法的研究,可以得出合适的热处理工艺参数,实现焊接接头的结构调整和力学性能提高。

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电站异形件的热处理工艺
作者:王健郭敬
来源:《科技创新与应用》2014年第12期
摘要:文章主要介绍了火力发电厂建设中常见异形件的热处理工艺要求,列举了几种常见特殊形状部件的加热器布置、注意要点及特殊要求。

关键词:热处理工艺;异形件;加热器布置
随着火力发电机组建设的发展,现场出现了不规则形状管件的焊接及热处理,焊接及热处理的空间狭小,难度增加,特别对热处理工艺提出了更高的要求,形状不规则,热处理难度越大,而热处理对焊接接头的质量具有很大的影响,为确保焊接及热处理质量,通过现场常见异形件的热处理探索,制订了切实可行的热处理工艺。

1 热处理知识及要求
1.1 热处理概念
①焊接热处理 welding heat treatment
在焊接之前、焊接过程中、或焊接之后,将焊件全部或局部加热到一定温度,保温一定时间,然后以适当的速度冷却下来,以改善工件的焊接性能和力学性能,是改善焊接接头的金相组织的一种工艺方法。

焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理。

②焊后热处理 PWHT post-welding heat treatment
焊接热处理工艺是指焊接工作完成后,将焊件加热到一定温度,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,相互衔接,不可间断。

焊后热处理的目的是降低接头的应力,改善焊缝金属的组织和性能,预防延迟裂纹的产生。

进行焊后热处理时残余应力在加热过程中,首先随着材料屈服点降低而降低,当达到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,发生蠕变现象残余应力得以充分降低。

焊后热处理还可使淬硬区软化,改善组织、减少氢含量,提高某些钢的缺口韧性,改善机械性能、蠕变性能等。

电力行业规范、规程规定在施工现场条件下进行的焊后热处理主要是局部加热的焊后高温回火热处理和消除应力热处理,主要目的是为了消除焊接残余应力,改善焊缝组织性能,防止冷裂纹的产生。

1.2 热处理设备要求
①加热设备
a.设备应满足工艺要求,参数调节灵活、方便,通用性好,运行稳定可靠,并满足安全要求。

b.设备的控温精确度应在±5℃以内。

计算机温度控制系统的显示温度应以自动记录仪的温度为准进行调整。

计算机打印的焊接热处理及录取线与标准记录纸对照,以背景表格的读数误差不大于0.5%。

②计量器具要求
a.焊接热处理所使用的计量器具必须经过校验,并在有效期内使用。

维修后的计量器具,必须重新校验。

b.焊接热处理所使用的计量器具主要包括热电偶、记录仪、测温笔、测温枪等。

c.所有使用的计量器具必须建立计量台账,现场计量仪器都必须贴有计量标签。

2 常见形式及要点
2.1 比较特殊的位置的焊口主要有三通、接管座、法兰、接缸、接罐等的大径管道。

2.2 特殊位置的焊口的热处理根据实际情况现场实际测量尺寸来选取加热器。

在形状复杂,对壁厚较厚的一侧辅助加热,形状不规则时可以采用绳状加热器。

2.3 热电偶的布置要比一般焊口要多,除要在焊缝上要布置热电偶外,还要放在估计升温过程中温度最高或最低位置布置热电偶并进行监控,防止温度过高造成硬度过低或温度过低造成温度梯度过大的情况,必要时用最高点控温。

3 常见异形件热处理工艺
3.1 三通:如图1。

a.布置加热器时要根据管径大小及厚度选择,尽量保证高温点在焊缝位置。

b.测温点不少于两点,控温点要在温度最高点位置。

c.包扎保温材料时上下厚度要一致。

保温时要均匀。

d.三通任何一端开口,都要进行封堵。

e.根据现场实际情况比如管道的规格、壁厚、外界环境等因素可以适当减少加热器的功率和片数。

3.1 大小头、接缸、接罐位置:如图3。

图1 图2 三通加热器的布置实际图
a.绳状加热器的布置:预热口时两侧的匝数相同,且缠绕方向相反。

在缠绕时应先固定一侧,用力缠紧,避免绳状加热器发生下滑。

b.处理管件时,法兰侧应加大保温宽度,如果是组合焊口应当进行封堵。

c.设定热处理曲线时,升降温速度应按较厚的一侧来设定。

3.2 方形弯头
a、管径和璧厚不同时,根据管径的大小及管壁的厚薄来确定加热器的功率,两侧功率相同情况下,管径小而薄的功率要小,反之则大。

b、方形三通在包扎保温材料时,应适当增加保温厚度和宽度。

c、现场施工时,如果方形弯头连接两个焊口,进行热处理时最好同时进行,效果会更好。

图3 接缸、接罐的布置图图4 方形弯头加热器的布置图
图5 多面形弯头加热器的布置实际图
4 结束语
电站建设异形件的热处理难度比较大,绝大部分异形件需要安装辅助加热器,加热器布置需要提前进行考虑设计,保证热处理基本要求的同时还要达到温度控制标准。

只有认真对待、优化热处理工艺方案,方能达到热处理目的和要求。

参考文献
[1]王可勇.金属热处理[M].中国水利水电出版社.
[2]国家能源局.DL/T869-2012.火力发电厂焊接技术规程[S].中国电力出版社.
[3]国家能源局.DL/T819.火力发电厂焊接热处理技术规程[S].中国电力出版社.。

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