压力容器热处理工艺

福建省泉州市江南冷却器厂压力容器制造

大类别：工艺管理

编号：JN-2013-15

福建省泉州市江南冷却器厂压力容器热处理通用工艺规程

二零一三年十一月

1、范围

本规程规定了碳钢、低合金钢焊接构件的焊后热处理工艺。

本规程适用于压力容器的碳钢、低合金钢产品，以改善接头性能，降低焊接残余应力为主要目的而实施的焊后热处理。其它产品的焊后热处理亦可参照执行。

2、引用规程

下列标准所包含的条文，通过在本规程中引用而构成为本规程的条文。在规程出版时，所示版本均为有效。所有规程都会被修改，使用本规程的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

GB150.4-2011压力容器

GB9452-2003热处理炉有效区测定方法

NB/T47015-2011 压力容器焊接规程

HG/T20584-2011 钢制化工容器制造技术要求

3、要求

3.1人员及职责

3.1.1热处理操作人员应经培训、考核合格，取得上岗证，方可进行焊后热处理操作。

3.1.2焊后热处理工艺由热处理工艺员编制，热处理责任工程师审核。

3.1.3热处理工应严格按焊后热处理工艺进行操作，并认真填写原始操作记录。

3.1.4热处理责任工程师负责审查焊后热处理原始操作记录（含时间一温度自动记录曲线〉，核实是否符合焊后热处理工艺要求，确认后签字。

3.2设备

3.2.1各种焊后热处理及装置应符合以下要求：

a)能满足焊后热处理工艺要求；

b)在焊后热处理过程中，对被加热件无有害的影响；

c)能保证被加热件加热部分均匀热透；

d)能够准确地测量和控制温度；

e)被加热件经焊后热处理之后，其变形能满足设计及使用要求。

f)装置应配有自动记录温度曲线的测温仪表，并能自动绘制热处理的时间与工件

壁温关系曲线。

g)不得使用燃煤炉进行焊后热处理。

3.2.2焊后热处理设备可以是以下几种之一：

a)电加热炉

b)罩式煤气炉；

c)红外线高温陶瓷电加热器；

d)能满足焊后热处理工艺要求的其它加热装置

3.3焊后热处理方法

3.3.1炉内热处理

焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法，其热处理炉应满足GB9452的有关规定。

被加热件应整齐地安置于炉内的有效加热区内，并保证炉内热量均匀、流通。在火焰炉内热处理时应避免火焰直接喷射到工件上。

为了防止拘束应力及变形的产生，应合理安置被加热件的支座，对大型薄壁件和结构、几何尺寸变化悬殊者应附加必要的支撑等工装以增加刚性和平衡稳定性。3.3.2分段热处理

焊后热处理允许在炉内分段进行。被加热件分段进行热处理时，其重复加热长度不小于1500㎜。被加热件的炉外部分，应采取合适的保温措施，使温度梯度不致影响材料的组织和性能。

3.3.3整体炉外热处理（容器内部加热，外部保温）

进行整体炉外热处理时，在满足3.2.1的基础上，还应注意：

a)考虑气候变化，以及停电等因素对热处理带来的不利影响及应急措施；

b)应采取必要的措施，保证被加热件温度的均匀稳定，避免被加热件、支撑结

构、底座等因热胀冷缩而产生拘束应力及变形

3.3.4局部热处理

a)A类焊缝不允许采用局部热处理。

b)B、C、D、E类焊接接头，球形封头与圆筒连接接头以及缺陷焊补部位，允许采用局部热处理方法。局部热处理时，环焊缝加热宽度应不得小于钢材厚度的2倍；

2

接管、附件等与壳体连接的焊缝加热宽度不得小于钢材厚度的6倍；且形成连续环形的加热带。

c)靠近加热区的部位应采取保温措施，使温度梯度不致影响材料的组织和性能，保温宽度一般为加热带宽度的1倍以上。

d)在保温期间，应控制焊缝两侧各加1δp（δp为热处理厚度）或50㎜中的较小者区域内的温度达到规定的保温温度和允许的温度偏差。同时在加热带边缘测得的温度不低于保温温度1/2 。

3.4焊后热处理工艺参数

3.4.1被加热件入炉或出炉时的温度不得超过400℃，但对厚度差较大、结构复杂、尺寸稳定性要求较高、残余应力值要求较低的被加热件，其入炉或出炉时的炉内温度一般不宜超过300℃。

3.4.2焊件升温至400℃后，加热区升温速度不得超过5500/δp ℃/h，且不得超过220℃，最小不低于55℃。

3.4.3升温时，加热区内任意4600㎜长度内的温差不得大于140℃。

3.4.4保温时，加热区内最高与最低温度之差不宜超过80℃。

3.4.5升温保温期间，应控制加热区气氛，防止焊件表面过度氧化。

3.4.6焊件温度高于400℃时，加热区降温速度不得超过7000/δp ℃/h且不应超过280℃，最小可为55℃。

3.4.7焊件按3.4.1的温度出炉后应在静止的空气中继续冷却至常温。

3.4.8常用钢号焊后热处理温度及保温时间按NB/T47015-2011中表5及HG/T20584-2011中表8.0.3-1的规定。

3.5焊后热处理温度测定

a)温度测量应以安置在被加热件上的热电偶为准，

b)热电偶应直焊接（如采用电容放电法）在或紧固于焊件上，在热处理过程中应防止热电偶与焊件接触松动、脱落。

注：

1、对于钢材厚度不同的焊接接头，厚度按较薄件者。

2、对于异种钢材相焊的焊接接头，按热处理严者确定。

3、对于调质钢进行焊后热处理时，保温温度一般应低于钢材回火的温度。但对保温温度高于回火温度，钢材的性能仍能满足产品使用要求的焊后热处理可不受限制。

4、热处理厚度δp系指：

a)对等厚全焊透对接接头为钢材厚度；

b)对于对接焊缝和角焊缝为焊缝厚度；

c)对于组合焊缝为对接焊缝与角焊缝厚度较大者；

d)当不同厚度元件焊接时：

——不等厚对接接头取较薄元件的钢材厚度；

——壳体与管板、平封头、盖板及其它类似元件的B类焊接接头，取壳体厚度；

——接管与壳体焊接时，取接管颈厚度、壳体厚度、补强圈厚度和连接角焊缝中较大者；

——接管与法兰焊接时，取接头处接管颈厚度；对于GB150.3-2011图7-1g）所示结构取法兰厚度；

——对于GB150.3-2011附录D图D.12b）所示内封头连接结构取圆筒和封头厚度较大者；

——非受压元件与受压元件焊接时，取焊缝厚度。

5 、保温时间可以累计加算。

6 、本规程若与相应标准、法规或质量手册有出入时，按较严格规定执行。

3.6焊后热处理对试板的要求

有热处理要求的容器，试板应随容器一起进行焊后热处理。

3.7焊后热处理记录保管期的要求

焊后热处理时间与温度曲线记录及热处理报告保存期限不得少于7年。