压力容器焊接后的回火、正火、固熔、去氢等热处理操作

 新闻资讯     |      2021-09-06

        压力容器焊接后的回火、正火、固熔、去氢等热处理操作可消除残余应力防止变形也就是说可以松弛焊接残余应力,稳定尺寸和形状。焊后热处理也可以改善母材,焊接区结构件的性能:具体说:可以软化热影响区,增加焊缝金属延性,提高断裂韧性,排出有害其如氢,提高抗腐蚀性能,改善蠕变性能和提高疲劳强度。

压力容器热处理炉.jpg

        焊后的热处理工艺如何使用不当,反而会使焊接接头性能降低。因此焊后热处理成为眼里容器制造重要环节。焊接接头焊后热处理应用较广的是高温回火、正火及固熔及退火处理。使用压力容器退火炉可能消除应力,高温回火可以解决因焊接和变形给压力容器质量带来的不良影响。

1、焊后热处理可以松弛焊接残余应力

随着热处理温度升高和保温时间延长,焊接区残余应力相应降低,当温度升高到超过550℃,残余应力可以认为完全消除。不过保温时间影响不如温度升高影响来的明显。

2、焊接接头热影响区淬硬区软化

由于残余应力大大降低,回火改善了金相组织,提高塑性和韧性,故而淬硬性降低,使焊接接头淬硬区软化。

3、焊接接头氢减少

热处理时,焊接接头温度升高,氢不断增加扩散速度,向外逸出,一般说在加热300℃以下,保温2—4小时,可达到区氢目的,何况加热到550—650℃时,去氢目的完全达到。

4、对焊缝金属抗拉度的影响

焊后热处理,对焊缝金属抗拉强度响与热处理温度和保温时间有关,热处理温度越高,保温时间越长,焊缝金属常温抗拉强度就越低,并且合金成份含量越高,碳当量越大,强度降低的比率也越大。

5、对焊缝金属冲击韧性影响

过分的热处理对任何钢种都引起冲击值下降。对Cr-Mo、Cr-Mo-V及绝大部分珠光体,马氏体耐热钢恰当得焊后热处理可以提高冲击韧性。对某些高度强度钢会经过热处理后冲击值下降。对碳素钢、Mn-Nb-Ni钢,焊后热处理后冲击值基本无变化。

6、对脱碳层宽度影响

压力容器热处理温度越高,保温时间越长,脱碳层狂度越大,这是因为碳化物形成时元素含量不等,引起碳扩散,碳向含量低一侧扩散,产生脱碳层,异种钢接头尤为严重。

回火是将焊件加热到500—650℃时,碳化物进一步聚集,得到铁素体和细粒渗碳体的混合物组织一回火索氏体,称高温回火,所得组织有良好强度、弹性、塑性和韧性。

       正火是将焊件加热到Ac或Acm以上30—50℃,保温后从炉中取出在空气中冷却。目的改善组织,细化晶粒。单一正火不能消除焊后残余应力。

       固熔热处理,将钢加热到920—1150℃并快速冷却,使奥氏体焊接接头在450—850℃内晶界析出碳化物或脆性相重新熔入奥氏体中去,将它快速固定下来,以得到均匀固熔体。从而消除其晶间腐蚀。也提高焊接接头耐蚀性、机械性能,消除加工硬化。固熔热处理应整体均匀加热,不采取局部加热法。

为了达到预期焊后热处理效果,一定要认真研究,选择合适的焊后热处理工艺是十分重要的。


焊后热处理相关工艺参数:

a、焊件进炉时炉内温度,

b、加热时温度上限和下限,

c、加热速度上限和下限,

d、保温时间上限和下限,

e、冷却速度上、下限,

f、出炉温度,

g、升温过程被加热焊件各部位温差,

h、保温时被加热焊件的各部位温差,

i、炉内气氛。由此可见影响热处理因素很多,选择应持慎重态度,不可随意选取。

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