1、范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了碳鋼、低合金鋼焊接構(gòu)件的焊后熱處理工藝。

  本標(biāo)準(zhǔn)適用于鍋爐、壓力容器的碳鋼、低合金鋼產(chǎn)品,以改善接頭性能,降低焊接殘余應(yīng)力為主要目的而實(shí)施的焊后熱處理。其他產(chǎn)品的焊后熱處理亦可參照?qǐng)?zhí)行。

  2、引用標(biāo)準(zhǔn)下列標(biāo)準(zhǔn)所包含的條文,通過(guò)在本標(biāo)準(zhǔn)中引用而構(gòu)成為本標(biāo)準(zhǔn)的條文。在標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí),所示版本均為有效。所有標(biāo)準(zhǔn)都會(huì)被修改,使用本標(biāo)準(zhǔn)的各方應(yīng)探討使用下列標(biāo)準(zhǔn)最新版本的可能性。

  GB9452-1988 熱處理爐有效區(qū)測(cè)定方法。

  3、要求

  3.1 人員及職責(zé)

  3.1.1 熱處理操作人員應(yīng)經(jīng)培訓(xùn)、考核合格,取得上崗證,方可進(jìn)行焊后熱處理操作。

  3.1.2 焊后熱處理工藝由熱處理工藝員編制,熱處理責(zé)任工程師審核。

  3.1.3 熱處理工應(yīng)嚴(yán)格按焊后熱處理工藝進(jìn)行操作,并認(rèn)真填寫(xiě)原始操作記錄。

  3.1.4 熱處理責(zé)任工程師負(fù)責(zé)審查焊后熱處理 原始操作記錄(含時(shí)間-溫度自動(dòng)記錄曲線),核實(shí)是否符合焊后熱處理工藝要求,確認(rèn)后簽字蓋章。

  3.2 設(shè)備

  3.2.1 各種焊后熱處理及裝置應(yīng)符合以下要求:

  a) 能滿足焊后熱處理工藝要求;

  b) 在焊后熱處理過(guò)程中,對(duì)被加熱件無(wú)有害的影響;

  c) 能保證被加熱件加熱部分均勻熱透;

  d) 能夠準(zhǔn)確地測(cè)量和控制溫度;

  e) 被加熱件經(jīng)焊后熱處理之后,其變形能滿足設(shè)計(jì)及使用要求。

  3.2.2 焊后熱處理設(shè)備可以是以下幾種之一:

  a) 電加熱爐;

  b) 罩式煤氣爐;

  c) 紅外線高溫陶瓷電加熱器;

  d) 能滿足焊后熱處理工藝要求的其他加熱裝?

  3.3 焊后熱處理方法

  3.3.1 爐內(nèi)熱處理

  a) 焊后熱處理應(yīng)優(yōu)先采用在爐內(nèi)加熱的方法,其熱處理爐應(yīng)滿足GB9452的有關(guān)規(guī)定。在積累了爐溫與被加熱件的對(duì)應(yīng)關(guān)系值的情況下,爐內(nèi)熱處理時(shí),一般允許利用爐溫推算被加熱件的溫度,但對(duì)特殊或重要的焊接產(chǎn)品,溫度測(cè)量應(yīng)以安置在被加熱件上的熱電偶為準(zhǔn)。

  b) 被加熱件應(yīng)整齊地安置于爐內(nèi)的有效加熱區(qū)內(nèi),并保證爐內(nèi)熱量均勻、流通。在火焰爐內(nèi)熱處理時(shí)應(yīng)避免火焰直接噴射到工件上。

  c) 為了防止拘束應(yīng)力及變形的產(chǎn)生,應(yīng)合理安置被加熱件的支座,對(duì)大型薄壁件和結(jié)構(gòu)、幾何尺寸變化懸殊者應(yīng)附加必要的支撐等工裝以增加剛性和平衡穩(wěn)定性。

  3.3.2 分段熱處理焊后熱處理允許在爐內(nèi)分段進(jìn)行。被加熱件分段進(jìn)行熱處理時(shí),其重復(fù)加熱長(zhǎng)度不小于1500mm.被加熱件的爐外部分,應(yīng)采取合適的保溫措施,使溫度梯度不致影響材料的組織和性能。

  3.3.3 整體爐外熱處理進(jìn)行整體爐外熱處理時(shí),在滿足

  3.2.1的基礎(chǔ)上,還應(yīng)注意:

  a) 考慮氣候變化,以及停電等因素對(duì)熱處理帶來(lái)的不利影響及應(yīng)急措施;

  b) 應(yīng)采取必要的措施,保證被加熱件溫度的均勻穩(wěn)定,避免被加熱件、支撐結(jié)構(gòu)、底座等因熱脹冷縮而產(chǎn)生拘束應(yīng)力及變形

  3.3.4 局部熱處理B、C、D類焊接接頭,球形封頭與圓筒相連的A類焊接接頭以及缺陷焊補(bǔ)部位,允許采用局部熱處理方法。局部熱處理時(shí),焊縫每側(cè)加熱寬度不小于鋼材厚度δs的2倍(δs為焊接接頭處鋼材厚度);接管與殼體相焊時(shí)加熱寬度不得小于鋼材厚度δs的6倍?拷訜釁^(qū)的部位應(yīng)采取保溫措施,使溫度梯度不致影響材料的組織和性能。

  3.4 焊后熱處理工藝參數(shù)

  3.4.1 被加熱件入爐或出爐時(shí)的溫度不得超過(guò)400℃,但對(duì)厚度差較大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸穩(wěn)定性要求較高、殘余應(yīng)力值要求較低的被加熱件,其入爐或出爐時(shí)的爐內(nèi)溫度一般不宜超過(guò)300℃。

  3.4.2 焊件升溫至400℃后,加熱區(qū)升溫速度不得超過(guò)(5000/δs)℃/h,且不得超過(guò)200℃/h,最小可為50℃/h.

  3.4.3 升溫時(shí),加熱區(qū)內(nèi)任意5000mm長(zhǎng)度內(nèi)的溫差不得大于120℃。

  3.4.4 保溫時(shí),加熱區(qū)內(nèi)最高與最低溫度之差不宜超過(guò)65℃。

  3.4.5 升溫保溫期間,應(yīng)控制加熱區(qū)氣氛,防止焊件表面過(guò)度氧化。

  3.4.6 爐溫高于400℃時(shí),加熱區(qū)降溫速度不得超過(guò)(6500/δs)℃/h,且不得超過(guò)260℃/h,最小可為50℃/h.

  3.4.7 焊件按

  3.4.1的出爐溫度出爐后應(yīng)在靜止空氣中繼續(xù)冷卻。

  3.4.8 常用鋼號(hào)推薦的焊后熱處理保溫溫度和保溫時(shí)間見(jiàn)表1

鋼號(hào)  需焊后熱處理的厚度δs,mm  焊后熱處理溫度℃  焊后熱處理保溫時(shí)間,h 
焊前不預(yù)熱  焊前預(yù)熱100℃ 
Q235-A.F、Q235-A、
10、20、20R、25 
>32  >38  600〜640  1)當(dāng)厚度
δs≤50mm時(shí),
為(δs/25)h,但最短時(shí)間不低于1/4h。
2)當(dāng)厚度
δs>50mm時(shí),
為[2+1/4×(δs-50)/25]h
09MnD  ——  ——  580〜620 
16Mn、16MnR
16MnD、16MnDR 
>30  >34  600〜640 
12CrMo   ——  任意厚度  640〜680  1)當(dāng)厚度δs≤125mm時(shí),為(δs/25)h,但最短時(shí)間不低于1/4h。
2)當(dāng)厚度δs>125mm時(shí),為[5+0.25×(δs-125)÷25]h 
15CrMo、15CrMoR  ——  任意厚度  640〜680 
1Cr5Mo  ——  任意厚度  720〜760 
注:
1、對(duì)于鋼材厚度不同的焊接接頭,厚度δs按較薄件者。
2、對(duì)于異種鋼材相焊的焊接接頭,按熱處理嚴(yán)者確定。
3、對(duì)于調(diào)質(zhì)鋼進(jìn)行焊后熱處理時(shí),保溫溫度一般應(yīng)低于鋼材回火的溫度。但對(duì)保溫溫度高于回火溫度,鋼材的性能仍能滿足產(chǎn)品使用要求的焊后熱處理可不受限制。
4、熱處理厚度δs系指:
a)殼體與封頭對(duì)接時(shí)較薄件的厚度;
d)與法蘭、管板或其他類似結(jié)構(gòu)焊接的殼體厚度;
c)與接管焊接的殼體或封頭厚度;
d)非受壓件與受壓件相焊時(shí)連接處焊縫的厚度;
e)修補(bǔ)焊縫的深度。
5 、保溫時(shí)間可以累計(jì)加算。
3.5 焊后熱處理對(duì)試板的要求
有熱處理要求的容器,試板應(yīng)隨容器一起進(jìn)行焊后熱處理。
3.6 焊后熱處理記錄保管期的要求
焊后熱處理時(shí)間與溫度曲線記錄保存期限不得少于7年