压力容器的焊后热处理
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。
焊后热处理管理规定
焊后热处理管理规定（QB/SAR0308-2005）1.0总则1.1目的：对公司制造的压力容器产品（或泵压部件）焊后热处理过程实施有效监督和控制，确保产品（或承压部件）焊后热处理质量符合设计、使用和相关标准规定要求。
1.2编制依据1.2.1《压力容器安全技术监察规程》；1.2.2《锅炉压力容器制造监督管理办法》；1.2.3《钢制压力容器》（GB150-1998）；1.2.4《锅炉压力容器产品安全性能监督检验规则》；1.2.5本公司相关的管理规定。
1.3适用范围本规程适用于公司制造的压力容器产品（或承压部件）的焊后热处理过程的监督和控制。
主要包括以下内容：1.3.1本公司自行进行的产品（或承压部件）局部（焊缝、热影响区）焊后热处理。
1.3.2本公司暂无能力实施需委托分包单位进行的产品（承压部件）整体焊后热处理。
2.0局部焊后热处理2.1局部热处理范围2.1.1压力容器产品的B、C、D类焊接接头，球形封头与圆角相连的A类焊接接头及缺陷补焊部位。
2.1.2局部热处理时，焊缝每侧加热宽度不小于钢材厚度的2倍；接管与壳体相焊时加热宽度不得小于钢材厚度的6倍。
2.1.3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。
2.2局部热处理控制2.2.1由热处理工艺员编制热处理过程工艺卡，经热处理责任师审批后实施。
2.2.2由热处理签发热处理任务单，对需进行焊后热处理内容向热处理人员进行安排，必要时还应附有示意简图，并对热处理开始时间作出要求。
2.2.3热处理人员按接受的热处理任务单和工艺卡的规定要求，实施过程参数控制，确保热处理过程和质量符合规定要求。
3.0产品（或受压部件）整体热处理因公司目前暂不具备压力容器产品（或受压部件）整体焊后热处理能力，根据《锅炉压力容器制造监督管理办法》的相关规定，可委托具备相应资质和能力的分包供方对我公司制造的压力容器（或承压部件）进行焊后整体热处理工序，具体按以下规定执行。
压力容器焊后热处理
压力容器焊后热处理前言压力容器在生产制造过程中，由于频繁的冷、热卷，使工件内部不断受到拉力和压力，造成应力不均和应力集中，并且在焊接时引起焊缝区组织和性能的变化，致使工件焊缝区有残余应力的产生。
部分压力容器在毛坯锻造时，有氢进入钢体，当氢逐渐溶解在金属中后，会使钢的强度和塑性明显降低，使工件产生氢脆的现象，要消除工件中的氢，通常采用的方法就是焊后热处理。
一、问题的提出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。
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，如机械振动法、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。
容器制造热处理管理规定
1)热处理设备
2)热处理采用微机温控电加热设备，进行局部焊后热处理。
3)热处理设备及热电偶经标定后方能使用。
2.2热处理前准备工作
1)检查热处理设备是否处于完好工作状态，所有记录仪器应处于正常使用状态并在
鉴定有效内。
2)检查热处理容器与热处理工艺卡的要求是否一致。
3)检查供电系统容量是否满足热处理要求。
度应小，以防因升温速度过快产生变形。当温度高于400°C时，升温速度不得
超过（5000/δPWHT）°C /h，且不得超过200°C /h为宜。升温时沿焊缝全长任意5000
毫米内温差不大于120°C。（δPWHT为焊后热处理厚度）
b热处理维持温度
对于Q235A、20#、16MnR等I、II类低碳钢、低合金钢热处理温度最高为600-640
理工艺卡、图纸、钢材证明书等要求。
2)热处理完成后，热处理检验员把热处理时间与温度关系曲线（仪表记录曲线）、
《热处理工艺卡》和《热处理报告》收集后保存，待工程完工后按规定交公司档案室
存档，保存期不得少于7年。编制编Fra bibliotek时间审核
审核时间
批准
批准时间
对于低碳钢参见下表。
焊后热处理温度低于规定值的保温时间表
比规定温度范围下线值降低温度数值(°C)
降低温度后最短保温时间(小时)
25
2
55
4
80
10
110
20
此保温时间适用于δPWHT≤25mm焊件，当δPWHT﹥25mm时，厚度每增加25mm，最短保温时间应增加15min。
5热处理检验
1)热处理责任工程师审核所有关于热处理的记录以确认热处理条件是否符合热处
压力容器焊后热处理
压力容器焊后热处理一、焊后热处理的目的合适的热处理能够改善焊接接头的力学性能和蠕变性能，松驰焊接残余应力，稳定设备结构尺寸，软化淬硬区，改善热影响区组织，减少焊接金属氢含量，提高焊接接头的耐腐蚀性能。
如果热处理不当或达不到预期要求，反而会对设备产生损害。
二、承压设备焊后热处理的特点整体性：无论是整体还是局部焊后热处理，看的是整个焊件的热处理效果，应从全局的高度安排热处理工艺。
一次性：焊后热处理通常只能一次性连续完成，若处理不当或是效果不好，很难进行补救，甚至只能将设备报废。
三、焊后热处理评价方法的局限性试件：产品焊接试件需要与设备本体采用相同的材料、焊接工艺、热处理过程，并进行检验，证明其性能。
但试件受其本身尺寸、位置等的局限，终究是无法代表设备整体的情况。
硬度：硬度检测是衡量焊后热处理效果的重要手段之一，但现行压力容器标准未规定合格指标，也未明确测点位置，实践中，部分工程公司的设计文件作了规定，或参照一些管道标准（ASME B31.3）执行，但不够统一、有一定的随意性。
残余应力测量：残余应力测量方法较多，但对检测环境的要求较高，压力容器作为工业产品，检测条件较差，会影响检测结果的可靠性。
其次，通常也只能检测表面、局部的残余应力，厚度方向、设备整体的残余应力则无能为力。
四、热处理设备的问题因为目前还没有焊后热处理炉的专用标准，实践中大多将加热炉当作焊后热处理炉使用，也有单位使用自制炉或快装炉，效果是难以保证的。
炉外热处理常用的燃烧器，及陶瓷电阻加热器，也都是没有标准。
没有标准就会导致随意较大，难以保证效果。
实践中应注意的其他问题1、应保证热处理炉的有效加热区，即保证有效加热空间。
2、虽然GB/T150等规定了局部焊后热处理的均温区宽度，但均温区不同于加热区，加热区宽度需要根据经验或试验确定。
3、标准上的热处理规范参数只是通用性的基本要求，并不一定是最佳参数，具体参数宜根据经验或试验确定。
总的来说，焊后热处理是一门实践性极强的工作，影响热处理效果的因素众多、规律复杂，热处理工艺中的许多参数都依赖经验确定。
焊后热处理工艺守则
2.1 认真熟悉图样,掌握容器所用钢材的材质及特性,弄清弄懂焊后热处理的技术要求及工艺,发现问 题及时向施工技术人员提出,解决后方可施工. 2.2 检查焊后热处理所用工装设备,在确认工装电器设备可以正常使用后,再进行焊后热处理. 2.3 明确施工操作责任者,参加操作人员分工清楚,责任明确. 3 3.1 的选取. 压力容器或受压元件焊后热处理厚度δ 压力容器或受压元件焊后热处理厚度δPWHT 的选取. 等厚度全焊透对接接头的焊后热处理厚度δPWHT 为其焊缝厚度,也即容器或其受压元件钢材厚度
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0 பைடு நூலகம்/3
焊 后 热 处 理 工 艺 守 则
1 1.1 适用范围和编制依据
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本守则的编制以《固定式容规》 ,GB150—1998《钢制压力容器》 ,JB/T4709—2000《钢制压力容器
焊接规程》为依据. 1.2 本守则适用于按《固定式容规》 ,GB150—1998《钢制压力容器》的有关规定需进行焊后热处理的钢 制压力容器和零部件. 2 施工准备
修改状态
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焊 后 热 处 理 工 艺 守 则
测温点的位置见下图: 顶 端头 腰 底 加热区Ⅰ 顶 腰 底
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顶 端头 腰
底 加热区Ⅱ
6.3 容器焊后整体热处理,所用保温材料及其保温方法如下: 岩棉:40～50mm 厚,两层共 80～100mm 厚,外扎 10#镀锌铁丝,为确保保温效果,两层应错缝 以避免因热流短路而增加加热损失. 保温后要进行保温质量检查,在焊后消除应力退火过程中发现因保温质量存在问题而影响消除应力 退火效果时,则应立即组织力量进行修补以保证退火质量. 6.4 同本守则 4.4 条 6.5 温差:为保证容器焊后热处理效果,在退火过程中应力求使整个容器温度均匀,具体规定如下: a 在退火的加热和冷却过程中,容器任何 5000mm 间隔的温差不得大于 1500C. b 在退火的保温过程中,整个容器的最大温差不得超过 830C. 用对回火脆性不敏感的钢制造的容器进行焊后热处理时,其降温速度应缓慢,通常不应超过本 用对回火脆性敏感的钢制造的容器在进行焊后热处理时,其降温速度和拆出保温温度不受上述 6.6 降温速度和拆出温度: a 守则 4.4 条升温度所允许的数值;其拆出的保温温度应低于 300～4000C. b 限制按工艺要求执行. 7 钢制压力容器的焊缝返修及其热处理的规定: 钢制压力容器的焊缝返修及其热处理的规定:
压力容器焊后热处理工艺守则
压力容器焊后热处理工艺守则1 主题内容与适用范围1.1主题内容本守则规定了碳素钢、低合金钢制压力容器制造焊后热处理的工艺要求。
1.2适用范围本守则适用于碳素钢，低合金钢制压力容器制造焊后热处理。
2 热处理方法的采用根据公司设备情况，钢制压力容器焊后热处理可采用下列三种方法：2.1整体炉内焊后热处理，当容器外形尺寸较小，热处理炉可以放入时，可将焊后的容器整体装入加热炉内进行焊后热处理。
2.2整体炉外焊后热处理，将容器外壳保温，内部再因地制宜地采用各种热源加热进行焊后热处理，如“内燃油法”以及“内部电热法”等。
2.3局部焊后热处理，当容器外形尺寸较大，设计图样要求允许局部热处理时，可对焊接接头进行“电热法”热处理。
3 焊后热处理前的准备工作3.1认真熟悉热处理工艺文件，掌握工艺文件中所规定的技术要求及工艺，发现问题及时向有关技术人员报告，待问题解决后方可进行热处理。
3.2检查焊后热处理所用的工装设备、校验仪表，在确认工装、电器设备可以正常使用，仪器、仪表指示准确且确定其是在计量检验周期内前提下，方可进行焊后热处理。
3.3容器的一切焊接工作必须全部完成，热处理前各工序检查均已合格，并已取得有关检试记录和报告，质检部门人员已检查确认。
3.4 随炉同时进行热处理的产品焊接试板已按规定放入炉内的适当位置。
4 容器整体炉内后热处理工艺要点4.1对于直径较大、壁厚较薄内部没有支承圈的容器，应按工艺要求适当地在内部增加支承，以防加热时变形。
容器下部应放鞍式可移动支座，支座间距不大于4.5m，支座应放在同一水平面上，与压力容器壳体接触不好的应当调整，以保证支座同容器接触良好，受力均匀。
4.2容器上有密封面或高精度螺孔的部位应用石棉绳或石棉布包住，亦可用其它保温材料保护。
4.3焊后热处理工艺4.3.1入炉温度：容器入炉时，炉内温度应不得高于400℃。
4.3.2升温速率：在升温至400℃后，升温速度不应超过5000/δ℃/h(δ—焊件接头处钢材厚度mm)且不得超过200 ℃/h，最小可为50℃/h。
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。
压力容器焊后热处理工艺规程.doc
压力容器焊后热处理工艺规程前言本标准代替《压力容器焊后热处理工艺规程》。
本标准与相比主要变化如下:——将常用钢原材料牌号变更为按GB713-2008标准的相应牌号自本标准实施之日起，原标准压力容器焊后热处理工艺规程》停止使用。
标准起草人：标准化审查：审核：批准：压力容器焊后热处理工艺规程1 范围本标准规定了压力容器焊后热处理工艺、设备、测量、检验等技术要求。
本标准适用于我公司制造的、有焊后热处理要求的压力容器及其零部件热处理。
2 热处理工艺2.1 整体热处理工艺2.1.1 装炉容器或零部件必须放置在有效加热区内。
装炉量、装炉方式及堆放形式均应确保加热、冷却均匀一致，且不致造成畸变及其它缺陷。
2.1.2 容器或零部件的装、出炉温度不大于400℃。
2.1.3 容器或零部件在炉内升温至400℃后，再继续升温，升温速度限制在55℃/h—220℃/h之间，一般升温速度按V升=5500/δS℃/h（δS为焊后热处理厚度，mm）控制；升温过程中要求加热均匀，被加热容器或零部件任意5米距离内温差不大于120℃。
2.1.4 炉温达到退火温度后进行保温，保温时间按（δS/25）小时计算；但不得少于0.5小时；保温期间被加热容器或零部件的全部受热段，最大温差不超过65℃。
2.1.5 保温阶段完成后炉冷至400℃以下出炉在空气中冷却；炉冷速度控制在55℃/h—280℃/h之间，一般炉冷速度按V降=7000/δS℃/h控制，炉冷过程温差要求与加热升温过程相同。
2.1.6 焊后热处理允许在炉内分段进行，分段热处理时，其重复热处理长度应不小于1500mm，炉外部分应采取保温措施，使温度梯度不致影响材料的组织和性能。
其它与整体热处理要求相同。
2.1.7 我公司常用钢材的压力容器焊后退火温度按表1执行，其它钢种按专用热处理工艺卡执行。
表12.1.8 焊后热处理通用工艺曲线图1注1：50℃/h≤V升=5000/δS ℃/h≤200℃/h50℃/h≤V降=6500/δS ℃/h≤260℃/h注2：同炉处理两种以上容器或零部件时，δS应选取最大厚度者。
低温压力容器焊后热处理的方法探究
低温压力容器焊后热处理的方法探究摘要：随着产业的细分和升级，当前低温压力容器在化学、食品等加工产业广为使用，因此压力容器的安全性能必须在制作过程中得到保障，要严格按照生产标准来保证压力容器可靠、安全等性能达标，本文就此展开探讨。
关键词：低温压力容器;焊后热处理;方法为了防止压力容器在处于低温中而导致的机器故障以及一系列严重的安全问题，进而造成灾难性的事故。
这就要求工作人员在对压力容器进行设计时，要将设计温度和压力作为重要条件来进行设计，综合考虑设计的结构、材料、温度等等方面的因素。
一、设计温度设计温度是工作人员在进行设计时应该考虑的首要因素，根据相关的设计标准，设计要综合考虑介质温度和环境温度两个方面，并且要做到具体问题具体分析。
不同的环境中材料的选取、结构的设计都有着很大的差别，一般来说，设计温度以-20℃为标准，在温度高于此标准或者低于此标准时，设计都存在着很大的差异，首先要在设计设备中明确设计的温度，并且综合考虑压力因素，对环境因素、保温工作、冷措施等等工作进行分析，在施工工程中针对于如何合理设计低温压力容器的温度这一问题，我们从以下方面进行研究：组件金属沿截面厚度的平均温度被称作为金属温度系，而其两侧的流体温度出现不一致时，计算其表面温度时，可利用传热计算的模式算出，在实际的运算中，我们还应该熟练掌握各种数据之间的关系，具体的内容有：通过流体与壁面间的给热、组件金属热量传导、污垢热阻等，从而代入计算。
然而，目前一些很多数据无法查出，比如介质的传热系数K值、给热系数α值等，因此，在实际的计算中以经验代入为主。
针对当前已经有生产运行的同类容器，要想确实其受压组件金属温度值往往是以实际测定的方式来完成。
针对露天厂房或者是无采暖措施的厂房内的容器，壳体金属温度需要考虑到环境气温条件给其带来的影响。
二、材料选择要想提升低温压力容器的耐寒性能和整体质量，就要从其使用的材料入手，尽量选取机械性能好的材料，尤其是在选择金属材料时，应该选取耐寒性较强的金属材料。
关于压力容器设计中的热处理问题
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。
低温压力容器焊后热处理的方法探究
低温压力容器焊后热处理的方法探究摘要：在压力容器制造中，逐渐产生很多新型技术，压力容器质量显著提升。
在石油化工、制药、冶金等各个领域，均可应用压力容器，因此，压力容器与工业生产以及人们的日常生活密切相关。
低温压力容器是化工工程中十分重要的设备，在低温应力影响下，容易发生脆性故障，而通过应用焊后热处理工艺，能够有效降低脆性事故发生率。
对此，本文首先对设计温度和材料选择进行介绍，然后对低温压力容器焊后热处理技术进行分析，并结合实例，对低温压力容器焊后热处理方法进行详细探究。
关键词：低温压力容器；焊后热处理；方法一、设计温度在低温压力容器设计中，设计温度是最为关键的因素，通过对低温压力容器设计标准进行分析，要求重点考虑两个因素，包括介质温度以及环境温度，同时还应针对具体问题进行针对性分析。
在不同环境中，材料的选择、结构设计均有较大差异，通常情况下，应当将-20℃作为设计标准，如果设计温度无法达到这一标准，则会对低温压力容器质量造成不良影响。
在设计设备中，要求确定设计温度、压力因素、环境因素、保温措施、冷处理措施等等，而在施工环节，针对低温压力容器设计温度，可开展以下研究：对于元件金属沿界面厚度的平均温度，又可被称为金属温度系，如果两侧流体温度差异较大，则在表面温度计算中，可采用传热计算模式进行计算分析，同时要求综合考虑不同数据之间的关联，包括元件金属热量传导、流体和壁之间的隔热、污垢热阻等等，均需代入公式计算。
但是，在具体的设计计算中，很多数据无法查处，包括介质传热系数、给热系数等等，因此，一般以经验代入进行计算分析。
对于已投入生产运行的同类容器，为了能够对受压元件金属温度进行计算，要求开展测量工作确定。
对于露天厂房容器，由于无法采取采暖措施，因此，在壳体金属温度确定方面，应当综合考虑环境气温条件的影响[1]。
二、材料选择为了促进低温压力容器耐寒特性以及整体质量的提升，应当选择机械性能比较好的原材料，比如，在选择金属材料时，选择耐寒性较好的金属材料。
热处理工艺守则
热处理工艺守则1、主题内容和适用范围本规程规定了焊后热处理的条件，热处理方法和工艺规范。
本规程适用于压力容器产品及其零部件的焊后热处理。
2、引用标准下列标准如已修订，则按最新版本执行。
TSG R0004-2009 固定式压力容器安全技术监察规程（简称《固容规》）第4.6条。
GB/T30583-2014 承压设备焊后热处理规程NB/T47015-2011 压力容器焊接规程GB150.4 压力容器制造、检验和验收第8条3、进行热处理的条件3.1压力容器焊后热处理除遵守本守则外，还应符合设计文件与合同的要求。
3.2焊后热处理应在产品焊接工作全部结束并且经过检验合格后,在耐压试验前进行。
3.3钢制压力容器的焊后热处理应遵守GB/T 30583的相应规定。
3.4碳钢和低合金钢制焊件低于490c的热作用，高合金钢制焊件低于315℃的热作用均不作为焊后热处理对待。
3.5《固容规》引用标准要求和设计图样要求进行焊后热处理。
3.6钢板冷成形受压元件，符合下列任意条件之一，且变形率超过表9-1的范围，应于成形后进行相应热处理恢复材料的性能。
a）盛装毒性为极度或高度危害介质的容器；b）图样注明有应力腐蚀的容器；c）对碳钢、低合金钢，成形前厚度大于16mm者；d）对碳钢、低合金钢，成形后减薄量大于10%者;e）对碳钢、低合金钢，材料要求做冲击试验者。
表9-1冷成形件变形率控制指标3.7GB150.4第8.2.2条规定，容器及其受压元件符合下列条件之一者，应进行焊后热处理，焊后热处理应包括受压元件及其与非受压元件的连接焊缝。
（1）焊接接头厚度（即焊后热处理厚度，8吨/符合表9-2的规定者。
⑵图样注明有应力腐蚀的容器。
⑶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时。
3.8对异种钢材之间的焊接接头，按热处理要求高者确定。
但温度不应超过两者中任一钢号的下相变点A c1。
表9-2需进行焊后热处理的焊接接头厚度3.9改善材料力学性能的热处理，应根据图样要求制定热处理工艺, 母材热处理试件应同炉进行，如改变材料热处理状态时应重新热处理。
压力容器焊接工艺、热处理工艺
一、压力容器焊接工艺1 目的、范围为保证压力容器的焊接质量，特制定本工艺。
本工艺适用于钢制压力容器的气焊、焊条电弧焊、埋弧焊、钨极气体保护焊、熔化极气体保护焊焊接工作。
压力容器的焊接除应遵守本工艺外，还应符合设计文件的技术要求。
2 引用标准NB/T 47014-2011 承压设备焊接工艺评定NB/T 47015-2011 压力容器焊接规程TGS Z6002-2010 特种设备焊接操作人员考核细则NB/T 47018.1-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第1部分：采购通则NB/T 47018.2-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第2部分：钢焊条NB/T 47018.3-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第3部分：气体保护电弧焊丝和填充丝NB/T 47018.4-2017 承压设备用焊接材料订货技术条件第4部分：埋弧焊钢焊丝和焊剂JB/T 3223-2017 焊接材料质量管理规程DL/T 869-2012 火力发电厂焊接技术规程DL/T 752-2010 火力发电厂异种钢焊接技术规程GB/T 30583-2014 承压设备焊后热处理规程DL/T 819-2010 火力发电厂焊接热处理技术规程NB/T 47013.1-2015 承压设备无损检测第1部分：通用要求NB/T 47013.2-2015 承压设备无损检测第2部分：射线检测NB/T 47013.3-2015 承压设备无损检测第3部分：超声检测NB/T 47013.4-2015 承压设备无损检测第4部分：磁粉检测NB/T 47013.5-2015 承压设备无损检测第5部分：渗透检测3 焊接工艺评定施焊下列各类焊缝的焊接工艺应按NB/T 47014评定合格：a) 受压元件焊缝；b) 与受压元件相焊的焊缝；c) 上述焊缝的定位焊缝；d) 受压元件母材表面堆焊、补焊。
4 焊工施焊下列各类焊缝的焊工应按TGS Z6002规定考核合格：a) 受压元件焊缝；b) 与受压元件相焊的焊缝；c) 熔入上述永久焊缝内的定位焊缝；d) 受压元件母材表面堆焊、补焊。
新 压力容器焊后热处理工艺规程
文件编号：通规-2-04 压力容器热处理通用工艺规程（第 3 版）编制：陈伟金日期： 2012.01.16审核：朱迪明日期：2012.01.16批准：李世藩日期：2012.01.16发放号：持有人：受控状态：2012-01-16发布2012-02-01实施江苏长荣化工设备有限公司发布前言本标准代替《通规-02-04压力容器焊后热处理通用工艺规程》。
本标准与《通规-02-04》相比较,主要变化如下:——修改了引用标准。
——修改了热处理过程中的升温及降温速度的限制范围。
——增加了成形受压元件的恢复性能热处理、改善材料力学性能热处理、以及其他热处理等。
——自本标准实施之日起，原标准《通规-02-04》停止使用。
压力容器热处理工艺规程1 范围本标准规定了压力容器热处理工艺、设备、测量、检验等技术要求。
本标准适用于我公司制造的、有热处理要求的压力容器及其零部件的热处理。
2.热处理2.1 成形受压元件的恢复性能热处理2.1.1 钢板冷成形受压元件，当符合下列a)~e)中任意条件之一，且变形率超过表1的范围，应于成形后进行相应热处理恢复材料的性能。
a）盛装毒性为极度或高度危害介质的容器；b）图样注明有应力腐蚀的容器；c）对碳钢﹑低合金钢，成形前厚度大于16mm者；d）对碳钢﹑低合金钢，成形后减薄量大于10%者；e）对碳钢﹑低合金钢，材料要求做冲击试验者。
表1 冷成形件变形率控制表图1 单向拉伸和双向拉伸成形2.1.2 分步冷成形时，若不进行中间热处理，则成形的变形率为各分步成形变形率之和；若进行中间热处理，则分别计算成形件在中间热处理前﹑后的变形率之和。
2.1.3 若需要消除成形工件温成形工件的变形残余应力，可参照2.1.1对冷成形工件的热处理条件和要求进行。
2.1.4若热成形或温成形改变了材料供货热处理状态，应重新进行热处理，恢复材料供货热处理状态。
2.1.5当对成形温度﹑恢复材料供货热处理状态的热处理有特殊要求时，应遵循相关标准﹑规范或设计文件的规定。
论大型压力容器焊后热处理工艺
论大型压力容器焊后热处理工艺摘要：本文详细的阐述大型压力容器现场焊后热处理特点及方法，并对热处理方法做了详细的说明关键词：压力容器焊接应力焊后热处理中图分类号：th49 文献标识码：a 文章编号：压力容器焊后热处理是压力容器制造过程中最后阶段关键工艺。
焊后热处理质量直接影响到压力容器的整体内在质量。
与焊缝缺陷不同，焊后热处理不能返工，热处理耗时长，耗资也大，要求压力容器整体焊后热处理一次成功。
焊后热处理的效果，是由焊后热处理工艺来保证的，检查焊后热处理的部分结果可通过检验焊后热处理试板来答到。
对于大型压力容器现场焊后热处理来说，焊后热处理试板代表性常受到质疑，焊后热处理消除残余应力效果难以准确检测。
因此，严格执行焊后热处理工艺，是确保焊后热处理效果的关键。
下面重点对压力容器焊后热处理进行分析。
焊接应力的产生、特点1.1焊接应力的产生压力容器焊接是局部快速加热至高温后又快速冷却的过程，焊接接头区与母材间存在较高的温度变化，加热时，高温金属的热膨胀受到周围冷态金属的拘束，产生了热应力，冷却时，焊接接头金属受周围冷态金属的约束而无法自由收缩，从而形成了残余应力，可见焊接应力是因为焊接接头区与周边部位变形不协调而产生的。
1.2焊接应力的特点焊接应力的特点是在某些情况下量值可能很大，接近、达到甚至超过材料的屈服极限，这一点已为大量的焊接应力实测结果所证实。
焊接应力在压力容器应力分类中属于二次应力，具有自限性，它对压力容器强度的危害，小于因介质压力产生的一次应力。
焊后热处理的目的焊后热处理是将焊缝全部或局部均匀加热到规范规定的温度并保持一定的时间，并按规范控制升温和冷却的速度，以减少升温和冷却产生的温度变化。
焊后热处理的目的大致归纳如下：（1）松弛焊接残余应力。
（2）稳定结构的形式和尺寸，减少变形。
（3）改善母材、焊接区的性能，包括：①提高焊接接头金属的塑性；②降低热影响区硬度；③提高断裂韧性；④改善疲劳强度；⑤恢复或提高冷成形中降低的屈服强度。
压力容器热处理规则
（3）加热温度： ①确定原则： a.用以获得材料或焊接接头合格力学性能的正火及正火加回火热处理，其加热温 度由该材料或焊接接头所做热处理试验结果及有关材料热处理标准确定。 b.正火，其正火温度可取试验结果及其有关材料热处理标准范围的近上限。 c.热成型加热，高温卷板加热，可以适当提高加热温度以满足工艺过程及设备能 力需要，一般在950～1050℃之间，对于产品技术条件有要求的，以技术条件为准 。对于要求材料为正火状态使用的，随后必须对该零(部)件再次进行正火热处理 。 不锈钢材料的冲压加热，一般在1000～1100℃之间。 d. 焊后中间热处理的加热温度应低于焊后最终热处理的加热温度。焊后最终热处 理、焊后局部热处理的加热温度对已经过正火+回火热处理的产品，其加热温度应 比回火加热温度低20℃，但经实验证明，焊后热处理加热温度高于回火加热温度 仍能保证材料性能的情况例外。 f.不同材料之间的异种钢焊接接头进行焊后最终热处理、焊后局部热处理时其加 热温度应视产品技术要求，结构及材料、焊接接头特点综合考虑，经试验评定后 确定。 g.奥氏体不锈钢一般不进行热处理，如有特殊要求需进行稳定化或固溶化处理 时，稳定化加热温度为900℃，固熔化加热温度为1050℃。 h. 中温卷板、中温校圆，一般情况下最高可为焊后最终热处理温度。 ②具体填写：应写明加热温度，并标明该温度加热允许的正、负温度偏差，一般
焊后最终热处理焊后局部热处理的加热温度对已经过正火回火热处理的产品其加热温度应比回火加热温度低20但Байду номын сангаас实验证明焊后热处理加热温度高于回火加热温度仍能保证材料性能的情况例外
热处理 材料 工序 设备 装炉温度 加热速度 热成型加热 12Cr2Mo1R（H） 正火(加速冷却) 回火 外协 ≤850 ≤850 ≤400 ≤200 ≤200 ≤120
钢制压力容器热处理通用工艺规程（3篇）
钢制压力容器热处理通用工艺规程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。
本规程适用于锅炉、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。
其他产品的焊后热处理亦可参照执行。
2、引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
在标准出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修改，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB9452-1988热处理炉有效区测定方法。
3、要求____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—温度自动记录曲线)，核实是否符合焊后热处理工艺要求，确认后签字盖章。
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。
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他加热装置3.3焊后热处理方法3.3.1炉内热处理a)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。
在积累了炉温与被加热件的对应关系值的情况下，炉内热处理时，一般允许利用炉温推算被加热件的温度，但对特殊或重要的焊接产品，温度测量应以安置在被加热件上的热电偶为准。
b)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。
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压力容器的焊后热处理
摘要：介绍化工压力容器焊后需要热处理的原因以及热处理的方法、使用条件及过程特征。
前言
压力容器是石油、化工等行业生产应用十分广泛的重要设备之一。
随着各个领域的技术进步，压力容器设备朝着大型化方向发展，所使用的材料也更加高强化和壁厚化，焊接后的热处理技术对于制造出高质量、可靠的设备起着重要作用。
压力容器进行焊后热处理的原因
所谓焊后热处理，广义地讲就是在工件焊完之后对焊接区域或焊接构件进行热处理，其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、调质等。
狭义地讲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，减少脆性破坏和疲劳破坏等有害影响，从而对焊接区及有关部位在金属相变温度点以下均匀而又充分地加热，并保持一定的时间，然后又均匀冷却的过程。
压力容器焊接时，当母材相邻区域产生温差大于100℃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。
当残余应力与焊缝中的氢相结合时，将促使热影响区硬化，由此而导致应力腐蚀裂纹的产生和发展。
焊制的压力容器，焊接区存在着较大的残余应力，而残余应力的不利影响，在一定的条件下表现出来，主要在以下场合中出现：
a 容器高、低温使用；
b 耐压试验时；
c 由焊接引起的母材淬硬。
残余在焊缝中的应力与介质的腐蚀作用相结合时，将引起裂纹状腐蚀，焊接残余应力即是产生应力腐蚀裂纹的重要因素。
焊后热处理的方法
为了提高断裂韧性、降低残余应力水平，以增加抗脆断的能力，软化材料
组织消除应力腐蚀开裂的可能性，对压力容器等焊接结构要进行焊后热处理，其主要目的：
a 释放焊接过程中参与的应力；
b 修整焊接处的形状、减少应力集中系数；
c 改善母材的金属塑性，降低热影响区硬度；
d 提高断裂韧性；
e 改善疲劳强度；
f 恢复或提高机械成型中降低的屈服强度；
g 提高抗应力腐蚀的能力。
焊后热处理按施工方法可分为炉内热处理和炉外热处理，炉外热处理又可分为炉外整体热处理和局部热处理。
炉内焊后热处理
炉内焊后热处理，原则上被加热工件一次整体入炉，当容器长度大于退火炉不能一次入炉时，也可在一定附加条件下分两次或两次以上入炉。
为消除压力容器等焊接结构的残余应力，将工件封闭在炉内进行加热是最理想的方法。
优点为加热温度均匀、温差小、易控制、保温效果好。
由于加热方法、工件尺寸和形状对热的流动和吸收有重大影响，故必须对热处理操作的某些参数加以控制才能达到预期效果。
一般需控制的参数有：加热速度、冷却速度、保温时间、温度梯度、装炉和出炉温度等，这些参数制造标准有明确规定。
炉外焊后热处理
炉外整体焊后热处理，就是对不能进入加热炉的球形、圆筒形大型压力容器，在安装现场组装焊接后，以容器壳体本身为加热炉，将其整体加热保温而进行的焊后热处理。
在实施炉外整体焊后热处理时，必须考虑壳体在加热保温时的自支承能力，并且被加工壳体的支撑结构和底座应避免因热胀冷缩而受到影响。
炉外整体焊后热处理多数情况下采用烧嘴加热和电加热的方式。
炉外局部焊后热处理，主要适用于大型压力容器等不能整体炉内加热，或由于运输上的限制必须在基地现场组装的筒体、接管或管道焊接环缝，以及局
部修补焊接区。
局部加热往往产生较大的热应力，为了减少这种热应力造成的不良影响，一般将压力容器筒体或接管的整体焊接区所处的圆周环形带进行焊后热处理。
局部焊后热处理的加热方法采用电加热或用燃油烧嘴加热方式。
焊后热处理的使用条件
焊接的压力容器是否需要做焊后热处理，应从容器的用途、尺寸（特别是壁板厚度）、所用材料的性能以及工作条件等方面综合考虑决定。
有下列情况之一的，应考虑焊后热处理：
a 使用条件苛刻，如在低温下工作有发生脆性断裂危险的厚壁容器，承受较大载荷和交变载荷的容器；
b 厚度超过一定限度的焊制压力容器，包括锅炉、石油化工压力容器等有专门规程、规范的；
c 对尺寸稳定性要求较高的压力容器；
d 由淬硬倾向大的钢材制造的容器；
e 有应力腐蚀开裂危险的压力容器；
f 其他有专门规程、规范以及图样予以规定的压力容器。
焊后热处理过程特征
为了消除靠近焊缝的区域内形成达到屈服点的残余应力，焊接工件被加热到500~600℃而后再缓慢冷却对压力容器性能能产生良好的效果。
应力的降低起因于高温下的蠕变，在碳钢中从450℃开始出现，温度越高，应力越易于消除。
但是一旦超过钢材的原始回火温度，钢的强度便要降低。
所以消除应力的热处理一定要掌握好温度和时间两个要素，缺一不可。
在焊件内应力中，总是伴生着拉伸应力与压缩应力，应力与弹性变形同时存在。
当钢材的温度升高，屈服强度下降，原有的弹性形变会变成塑性形变，从而使应力松驰。
加热温度越高，内应力消除越充分，但温度过高时将使钢材表面严重氧化。
另处，对于调质钢的焊后热处理温度，应以不超过钢材原回火温度为原则，一般比钢材原回火温度低30℃左右，否则材料就会失去调质效果，强度和断裂韧性就会降低。
内应力的焊后热处理温度越高，钢材软化程度越大，通常加热到钢材的再
结晶温度与熔化温度有密切关系，一般情况下，再结晶温度K=0.4x（熔化温度）。
热处理温度越接近再结晶温度，消除残余应力越有效。
焊后热处理综合效果的考虑
压力容器有无焊后热处理，必须根据材质、结构、焊接工艺、使用目的和环境条件等因素考虑。
焊后热处理在改善组织性能、降低残余应力、提高压力容器制造质量上有良好的效果，但应用不当会出现如母材或焊缝再热裂纹或新的残余应力等。
试件的冲击韧性试验表明，焊后热处理对熔敷金属和焊接热影响区的韧性提高不利，有时在焊接热影响区的晶粒粗化范围内还可能发生晶间开裂。
再则，焊后热处理是依靠在高温下材料强度的降低来实现消除应力的，因此，在焊后热处理时，结构有可能失去刚性，对于采取整体或局部焊后热处理的结构，热处理前，必须考虑焊件在高温下的支承能力。
所以在考虑是否进行焊后热处理时，应将热处理的有利和不利两个方面综合比较。
焊后热处理须针对具体情况做具体分析并慎重对待。
对不允许进行施焊后热处理的压力容器，要认真、仔细地分析材料特点，严格掌握施焊施工条件和管理；对需要进行热处理的压力容器，要选择最佳节的加热温度、加热速度、冷却速度、入炉和出炉温度等参数，并在施工中采取具体措施使之得以切实地实施；对于可以不进行热处理的压力容器，要在认真分析，经实验取得充分依据的基础上，并在采取配套措施的情况下取消之。
参考文献：压力容器焊后热处理手册（化学工业出版社）
压力容器设计培训教程（全国锅炉压力容器标准化技术委员会）。