pp焊后熱處理王輝

會(huì)計(jì)學(xué)1pp焊后熱處理王輝適用范圍和人員要求1適用范圍本工藝標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了P91.P92高合金鋼管道預(yù)熱、后熱、焊后熱處理的施工工藝。本工藝適合于合金總含量＞10%的高合金鋼管道的熱處理。2熱處理人員資質(zhì)熱處理人員包括熱處理技術(shù)人員和熱處理工，熱處理人員應(yīng)該經(jīng)過專門的培訓(xùn)，取得資格證書。沒有取得資格證書的人員只能從事輔助性的熱處理工作，不能單獨(dú)作業(yè)或?qū)附訜崽幚斫Y(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。資格證書必須在有效期內(nèi)，才能具有相應(yīng)的上崗資格。第1頁(yè)/共35頁(yè)機(jī)工具熱處理工作使用的機(jī)工具包括遠(yuǎn)紅外熱處理機(jī)、中頻熱處理機(jī)、加熱器、熱電偶、測(cè)溫儀、電纜、保溫棉、焊炬等。熱處理機(jī)上的表計(jì)、加熱器、熱電偶、測(cè)溫儀需要計(jì)量合格后才能使用。中頻熱處理設(shè)備應(yīng)按設(shè)備維護(hù)要求做好校核工作，保證設(shè)備完好。環(huán)境要求熱處理區(qū)域應(yīng)有防風(fēng)、防雨、防雪、防寒等措施，若位置較高時(shí)，應(yīng)搭設(shè)工作架。機(jī)工具及環(huán)境要求第2頁(yè)/共35頁(yè)

B-Ⅲ類鋼焊接允許的最低環(huán)境溫度為5℃。3.1.2預(yù)熱溫度：T/P91、T/P92的氬弧焊預(yù)熱溫度為150～200℃，電弧焊預(yù)熱溫度為200～250℃，層間溫度為200～250℃，P91最大不超過300℃，溫度升到預(yù)熱溫度后保溫至少30分鐘。在焊接前，必須確保最低預(yù)熱溫度，預(yù)熱溫度使用紅外測(cè)溫儀在坡口內(nèi)測(cè)量。施工過程中，層間溫度應(yīng)不低于規(guī)定的預(yù)熱溫度的下限，且不高于250℃，層間溫度在起焊點(diǎn)前50mm處測(cè)量。3.1.6T91、T92管道采用火焰或遠(yuǎn)紅外加熱，P91、P92采用遠(yuǎn)紅外加熱的方式進(jìn)行。預(yù)熱要求第3頁(yè)/共35頁(yè)火焰加熱時(shí)采用紅外測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)量。遠(yuǎn)紅外加熱時(shí)，使用K型鎧裝熱電偶作為溫度控制元件來監(jiān)控測(cè)溫。由于在預(yù)熱時(shí)，熱電偶測(cè)定的溫度只是作為升溫的依據(jù)，實(shí)際預(yù)熱溫度測(cè)量采用遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀測(cè)量。當(dāng)溫度升至設(shè)定溫度時(shí)，用遠(yuǎn)紅外測(cè)溫儀對(duì)坡口根部進(jìn)行測(cè)量，如根部溫度已經(jīng)達(dá)到預(yù)熱溫度，則可以開始施焊；如根部未達(dá)到預(yù)熱溫度，則應(yīng)進(jìn)行保溫處理，直至根部溫度達(dá)到預(yù)熱溫度。垂直管（2G）熱電偶對(duì)稱分布于坡口兩側(cè)，且不得少于兩個(gè)；水平管（5G）則在坡口上、下對(duì)稱布置。熱電偶距離坡口邊緣25～35mm。加熱時(shí)，加熱器包扎應(yīng)空出焊縫部位，保溫材料包扎時(shí)，也同樣空出焊縫部位，但必須覆蓋整個(gè)加熱器。水平管焊縫，保溫材料下部包厚一點(diǎn)，上面薄一點(diǎn)，以便溫度均勻。預(yù)熱時(shí)的測(cè)溫要求第4頁(yè)/共35頁(yè)熱電偶距坡口邊緣的距離第5頁(yè)/共35頁(yè)預(yù)熱溫度的保持和后熱

當(dāng)氬弧焊結(jié)束后應(yīng)立即進(jìn)行升溫，當(dāng)溫度達(dá)到電焊層預(yù)熱溫度（200～250℃）后，方可進(jìn)行電焊層的填充。焊接中斷后溫度的保持T91、T92管道焊接要求在當(dāng)天完成P91、P92管道原則上要求連續(xù)焊接完成，當(dāng)焊接中斷后，焊縫溫度必須保持在200～250℃直至下次焊接開始。后熱處理一般不進(jìn)行。但焊接中斷或焊后不能及時(shí)進(jìn)行熱處理時(shí)，必須進(jìn)行后熱處理。后熱處理溫度為300～350℃，恒溫時(shí)間不小于2h，確保擴(kuò)散氫的充分逸出。后熱處理，應(yīng)在馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束后進(jìn)行。第6頁(yè)/共35頁(yè)焊后熱處理是為了降低焊接接頭的殘余應(yīng)力，改善焊縫金屬的組織和性能。一般為高溫回火。高合金鋼焊后熱處理必須采用遠(yuǎn)紅外加熱或中頻感應(yīng)加熱方式進(jìn)行。對(duì)于小口徑薄壁管（δ＜12mm）允許降至室溫及時(shí)進(jìn)行熱處理。大口徑管焊接完成后，必須進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變，即先冷卻到以下溫度，恒溫2h后再進(jìn)行焊后熱處理。馬氏體轉(zhuǎn)變溫度：SA335P91：100~120℃SA335P92：80~100℃。P91/P92鋼馬氏體轉(zhuǎn)變溫度第7頁(yè)/共35頁(yè)焊后熱處理工藝參數(shù)a）焊后熱處理溫度T/P91、T/P92鋼焊后熱處理加熱溫度為760±10℃，焊接（熱處理）技術(shù)人員在熱處理實(shí)施之前應(yīng)收集同一批焊材熔敷金屬的Mn、Ni含量及Ac1相變溫度信息，必要時(shí)進(jìn)行分析測(cè)試。根據(jù)Mn、Ni含量或Ac1相變溫度在760±10℃范圍內(nèi)調(diào)整熱處理的控溫溫度，如Ni＋Mn＜1.0%可取770℃即上限，如1.0%≤Mn＋Ni＜1.5%控溫溫度為760～765℃，但控溫溫度絕對(duì)不能超過775℃這一上限。焊后熱處理溫度的設(shè)定第8頁(yè)/共35頁(yè)熱處理升降溫速度升溫速度：300℃以下≤150℃/h300℃以上≤6250/壁厚℃/h，且不大于150℃/h降溫速度：300℃以上≤6250/壁厚℃/h，且不大于150℃/h300℃以下拆除保溫和加熱器在相對(duì)靜止的空氣中冷卻（或在保溫層內(nèi)冷卻至室溫）

恒溫時(shí)間以焊件內(nèi)外壁溫差≯20℃為準(zhǔn)；（2～3）×1h/25mm，且不小于4小時(shí)（采用遠(yuǎn)紅外加熱，通常選擇上限，采用中頻感應(yīng)加熱，通常選擇下限）。升降溫速度和恒溫時(shí)間第9頁(yè)/共35頁(yè)熱電偶選擇中頻感應(yīng)熱處理機(jī)選用Ⅱ級(jí)K型熱電偶絲測(cè)量，直徑為Φ1.0mm，并用陶瓷套管套住，僅露出頭部。遠(yuǎn)紅外加熱熱處理機(jī)選用K型鎧狀熱電偶。溫度補(bǔ)償線選擇及連接采用補(bǔ)償型補(bǔ)償導(dǎo)線，在使用和儲(chǔ)存中應(yīng)避免對(duì)補(bǔ)償導(dǎo)線產(chǎn)生由于機(jī)械、熱、潮濕環(huán)境造成損傷，且補(bǔ)償導(dǎo)線不允許有冷加工和過度的繞卷。補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶線連接時(shí)，必須保證極性正確，且必須采用接線座連接，不得將兩根導(dǎo)線直接擰在一起。熱電偶的選擇和連接第10頁(yè)/共35頁(yè)熱電偶絲的固定熱電偶絲采用儲(chǔ)能式焊偶儀將其直接壓焊在焊縫（管道）外表面，焊前必須先將熱電偶絲/補(bǔ)償導(dǎo)線與所有溫度監(jiān)控儀表斷開，且焊縫（表面）用砂皮、磨光機(jī)等進(jìn)行打磨，除去油污、氧化層等，形成一小塊平整光滑的表面，并露出金屬光澤。焊接時(shí)能量≤125J，正負(fù)極兩個(gè)結(jié)點(diǎn)的距離約為6mm左右。焊完后通過輕拽熱偶絲來檢查結(jié)點(diǎn)是否焊接可靠。距離測(cè)量結(jié)點(diǎn)50mm范圍內(nèi)的熱電偶絲需用2mm以上的隔熱材料覆蓋以避免熱量從加熱器沿著熱電偶絲向結(jié)點(diǎn)傳遞，并固定可靠，避免在安裝加熱器時(shí)碰落或移位。熱電偶絲之間除與測(cè)量結(jié)點(diǎn)外與其它如管壁等導(dǎo)體均需絕緣。第11頁(yè)/共35頁(yè)鎧狀熱電偶的固定鎧狀熱電偶采用綁扎式，鎧狀熱電偶的熱端與管壁必須緊密貼牢，熱電偶熱端與加熱器之間必須使用隔熱材料做好隔熱措施，確保有效隔熱，避免加熱器的直接熱輻射。熱電偶拆卸熱電偶絲的拆卸熱處理結(jié)束后，在拆除熱電偶絲前，應(yīng)用記號(hào)筆在每個(gè)結(jié)點(diǎn)周圍以圓圈作記號(hào)，剪斷熱電偶絲，用銼刀或磨光機(jī)輕輕磨去結(jié)點(diǎn)，然后進(jìn)行目視和滲透檢查。鎧狀熱電偶的拆卸鎧狀熱電偶采用綁扎式，則直接剪斷鐵絲即可。第12頁(yè)/共35頁(yè)垂直管熱電偶布置第13頁(yè)/共35頁(yè)

水平管熱電偶布置監(jiān)測(cè)熱電偶主要是為了反映所關(guān)心的區(qū)域內(nèi)溫度、溫度梯度是否超出預(yù)定范圍，同時(shí)反映控溫?zé)犭娕际欠窆ぷ髡５?4頁(yè)/共35頁(yè)通常監(jiān)測(cè)熱電偶布置在焊縫中心線、均溫區(qū)的邊緣、加熱帶的邊緣監(jiān)控?zé)犭娕嫉牟贾脗渥ⅲ簍表示焊縫的外表面距焊縫內(nèi)表面的距離第15頁(yè)/共35頁(yè)

K型熱電偶線有正極和負(fù)極的區(qū)分（正極線為黃色或黃條色），要確保把線連接到接頭相應(yīng)的極性上。用一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)同時(shí)控制多個(gè)焊接接頭加熱時(shí)，各焊接接頭加熱器的布置方式應(yīng)相同，且保溫層寬度和厚度也應(yīng)盡可能相同用一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)同時(shí)控制多個(gè)焊接接頭加熱時(shí)，這些接頭必須規(guī)格、材質(zhì)、形狀都需一致。嚴(yán)禁將不同規(guī)格、材質(zhì)、形狀的焊接接頭采用同一個(gè)測(cè)溫點(diǎn)控制。測(cè)溫點(diǎn)的控制第16頁(yè)/共35頁(yè)溫控設(shè)備選擇：選用電腦智能溫控箱或數(shù)字儀表智能溫控箱。加熱器采用柔性陶瓷電阻加熱器，保溫材料采用硅酸鋁保溫材料。

加熱器、保溫材料布置第17頁(yè)/共35頁(yè)SB——均溫區(qū)寬度，焊縫最寬處W＋2t或焊縫最寬處W＋100mm較小值。HB——加熱加熱器寬度，取下面三式的最大值。HB0＝SB+50mmHB1=SB+4（ID×t）0.5HB2＝3〔(OD2-ID2)/2+ID×SB〕/OD其中：t——

管道的名義厚度ID——

管道的內(nèi)徑OD——管道的外徑GCB——最小保溫寬度，最小保溫寬度：GCB＝HB＋4（ID×t）0.5加熱區(qū)寬度的選擇第18頁(yè)/共35頁(yè)水平管加熱器覆蓋寬度除滿足加熱寬度要求外，加熱器必須對(duì)稱布置在焊縫的兩側(cè)；垂直管履帶式加熱器覆蓋寬度除滿足加熱寬度要求外，加熱器中心應(yīng)適當(dāng)下移，下方加熱器寬度比上方寬10～30mm。根據(jù)溫度梯度的分布及傳導(dǎo)情況，保溫材料包扎時(shí)應(yīng)做到上部到下部，從薄件往厚件，逐漸加厚，且包扎緊密、牢固。小口徑管道采用整圈加熱的方法，加熱寬度從焊縫中心算起，每側(cè)不小于管子壁厚的3倍，且不小于60mm。同時(shí)應(yīng)采取措施降低周向和徑向的溫差。焊接熱處理的保溫寬度從焊縫坡口邊緣算起，每側(cè)不得少于管子壁厚的5倍，且每側(cè)應(yīng)比加熱器的安裝寬度增加不少于100mm。加熱區(qū)寬度的選擇第19頁(yè)/共35頁(yè)中頻加熱方式加熱設(shè)備采用Miller產(chǎn)Preheat35型中頻感應(yīng)加熱控制箱，加熱方式見下圖。中頻感應(yīng)加熱方式將工件纏繞感應(yīng)加熱電纜，通過在電纜線圈內(nèi)的交變電流產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，使工件中產(chǎn)生感應(yīng)電流，靠感應(yīng)電流加熱工件。第20頁(yè)/共35頁(yè)TC1應(yīng)固定在焊縫正中央，其備用線應(yīng)與其盡量靠近，以使兩根線測(cè)量的溫差盡可能小。TC6應(yīng)固定在柔性陶瓷電阻加熱器的中央?yún)^(qū)，柔性陶瓷電阻加熱器安裝時(shí)先對(duì)稱折好再纏繞，左右柔性陶瓷電阻加熱器以焊縫為對(duì)稱線對(duì)稱安裝。熱電偶線及柔性陶瓷電阻加熱器安裝好后套上保溫毯捆扎好，最后把感應(yīng)加熱電纜纏好在保溫毯表面，注意感應(yīng)加熱電纜也應(yīng)以焊縫為對(duì)稱線兩邊對(duì)稱纏繞。感應(yīng)加熱器的包扎第21頁(yè)/共35頁(yè)

TC1位置固定第22頁(yè)/共35頁(yè)加熱器安置方式a）接管座焊縫對(duì)接管、吊耳等與管道的焊接接頭熱處理，應(yīng)盡可能采取整圈環(huán)形加熱的方式，其中的帶下標(biāo)“b”的參數(shù)即為接管的參數(shù)，計(jì)算時(shí)同樣按推薦的公式，但壁厚、直徑等參數(shù)取接管的。如果接管的尺寸較小，應(yīng)將整個(gè)接管包括在均熱區(qū)內(nèi)。對(duì)接管座的熱處理，加熱器很難完全貼合在管壁的表面，導(dǎo)致該部分加熱強(qiáng)度降低，需要在這些區(qū)域增加監(jiān)測(cè)熱電偶，而控溫?zé)犭娕及惭b在預(yù)期溫度比較高的區(qū)域?；蛘咴诮庸?、主管道上布置各自獨(dú)立的加熱器和控溫?zé)犭娕?。接管座焊縫的熱處理第23頁(yè)/共35頁(yè)

整圈環(huán)形加熱第24頁(yè)/共35頁(yè)三通加熱器3必須使用履帶式加熱器，其余不要求，保溫材料覆蓋焊縫及其熱影響區(qū)區(qū)域。安置加熱器的操作規(guī)定a)任何情況下，加熱器不能重疊、交叉，且金屬材料不得與加熱絲相碰。b)加熱器與管壁應(yīng)緊密接觸，且不得有扭結(jié)或不平整情況。c)加熱器的絕緣材料應(yīng)完好無損。第25頁(yè)/共35頁(yè)保溫材料的包扎保溫材料厚度≥50mm，根據(jù)溫度梯度的分布及傳導(dǎo)情況，基本上為上部到下部，從薄件往厚件，逐漸加厚，且包扎緊密、牢固。例如直立三通，直立管上保溫材料短而薄，水平管上從上到下逐漸加長(zhǎng)加厚。（厚、薄為相對(duì)比較而言）加熱器功率和數(shù)量的確定：根據(jù)加熱面積計(jì)算加熱器功率加熱面積＝3.14×管子外徑×加熱寬度加熱器功率＝3.14×管子外徑×加熱寬度×加熱器單位面積功率加熱器數(shù)量＝加熱器功率÷每塊加熱器的功率其中：1）15kw履帶加熱器加熱面積約為0.29m2；10kw履帶加熱器加熱面積約為0.22m2；2)小口徑哈夫加熱器功率按照10kw/套計(jì)算。包扎和功率計(jì)算第26頁(yè)/共35頁(yè)1.熱處理后硬度檢查或金相微觀不合格時(shí)，應(yīng)分析其原因，如硬度偏低、δ－鐵素體含量超標(biāo)或回火過度，原則上必須割口重新焊接；如硬度偏高且能斷定系回火不足，可重新進(jìn)行一次熱處理。2.對(duì)焊口重新熱處理，熱處理工藝與正式施工焊時(shí)相同，但可從室溫直接升溫至恒溫溫度，不需進(jìn)行馬氏體轉(zhuǎn)變的恒溫。熱處理結(jié)束后，重新進(jìn)行檢驗(yàn)直至符合要求。3.不管出現(xiàn)何種情況，不得在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)管道的局部進(jìn)行正火處理。熱處理的返工第27頁(yè)/共35頁(yè)1.每一次焊后熱處理都必須有溫度—時(shí)間記錄。2.熱處理在300℃以上，均應(yīng)有自動(dòng)記錄。每一次焊后熱處理都必須有溫度及時(shí)間記錄。溫度—時(shí)間記錄，應(yīng)采用圖表形式，應(yīng)標(biāo)明走紙速度，焊口編號(hào)，熱處理日期和熱處理人員簽字。3.火焰加熱時(shí)，應(yīng)保留原始手工記錄。。熱處理技術(shù)文件要求第28頁(yè)/共35頁(yè)1.

硬度焊接接頭在焊后熱處理后要求進(jìn)行100％硬度檢驗(yàn)，硬度值在HB180～HB250質(zhì)檢為合格；硬度＜HB180或＞HB250,即為不合格。硬度檢查結(jié)果超過規(guī)定范圍時(shí)，應(yīng)查找原因，采取措施。如果重新熱處理，則應(yīng)在熱處理后重新檢驗(yàn)硬度。2.微觀組織結(jié)構(gòu)P/F92鋼正常的組織應(yīng)該是完全的回火馬氏體，除了熱影響區(qū)外，母材和焊縫金屬的馬氏體板條特征明顯（P/F92在彎管、鍛造、焊接之后的熱處理中如溫度和升降溫速率控制不當(dāng)容易出現(xiàn)δ鐵素體、未回火馬氏體、過度回火的回火索氏體等異常組織，這些組織的存在將導(dǎo)致P/F92部件的使用壽命大幅度下降）。熱處理質(zhì)量要求第29頁(yè)/共35頁(yè)1在大口徑管道熱處理時(shí)，必須堵住管子端部以防止通風(fēng)。2確保管內(nèi)無水。3確保焊口在熱處理過程中不受外應(yīng)力影響。4確保在加熱過程中焊件的膨脹及應(yīng)力減少不產(chǎn)生問題。5在保溫過程中，任意兩點(diǎn)熱電偶溫差不得超過20℃。6在熱處理下的保溫時(shí)間具備積累性。如果在保溫一段時(shí)間里，因故障而中斷了加熱，當(dāng)恢復(fù)時(shí)，原來的保溫時(shí)間仍然有效。7熱處理場(chǎng)所不得存放易燃、易爆物品，并應(yīng)在明顯、方便的地方設(shè)置足夠數(shù)量的滅火器材。

熱處理注意事項(xiàng)第30頁(yè)/共35頁(yè)8管道熱處理場(chǎng)所應(yīng)設(shè)圍欄并掛警告牌，熱處理施工時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)用紅白警戒繩拉設(shè)，拉設(shè)整齊、規(guī)范，且不影響通道暢通。。9采用中頻電源進(jìn)行熱處理時(shí)，必須執(zhí)行經(jīng)過批準(zhǔn)的操作程序和指揮聯(lián)絡(luò)辦法，嚴(yán)禁擅自操作。

10從中頻電源設(shè)備到熱處理作業(yè)地點(diǎn)的專用電纜必須按規(guī)定布設(shè)，并有特殊標(biāo)志。11拆裝感應(yīng)線圈必須在切斷電源后進(jìn)行，并應(yīng)有防止線圈誤帶電的措施。12熱處理操作人員在作業(yè)時(shí)，必須正確使用防觸電的勞動(dòng)保護(hù)用品。13進(jìn)行熱處理作業(yè)時(shí)，操作人員不得擅自離開。作業(yè)結(jié)束后應(yīng)詳細(xì)檢查，確認(rèn)無起火危險(xiǎn)后方可離開。14各類電源線或補(bǔ)償線拉設(shè)整齊規(guī)范，合理美觀。第31頁(yè)/共35頁(yè)影響P91/P92鋼焊接接頭質(zhì)量的主要因素及影響結(jié)果主要影響因素主要內(nèi)容主要引發(fā)產(chǎn)生的缺席或結(jié)果母材重要化學(xué)成分碳（C）、釩（V）、鈮（Nb）、錳（Mn）、硅（Si）、氮（N）、硫（S）磷（P）、鎢（W）、鉬（Mo）元素的含量控制對(duì)焊接接頭有重要影響1、易引起冷裂紋缺陷；2．S、P等雜質(zhì)元素及一些合金元素如Ni等易引起熱裂紋缺陷、回火脆性以及蠕變脆化傾向增加；3．一些沉淀強(qiáng)化元素，如Nb、Al、N等可產(chǎn)生一定的再熱裂紋問題4．過量的鎢含量，使沖擊韌性和蠕變斷裂強(qiáng)度大大降低δ體增加焊接材料焊接材料的合理選用及焊接材料中化學(xué)成分的有效控制1、成分影響與母材化學(xué)成分影響效果相同，尤其是不同焊材中鎳的成分不同，對(duì)AC1點(diǎn)影響較大；2、冷裂紋、熱裂紋、再熱裂紋3、沖擊性低4、常溫、時(shí)效后和高溫力學(xué)性能達(dá)不到要求第32頁(yè)/共35頁(yè)影響P91/P92鋼焊接接頭質(zhì)量的主要因素及影響結(jié)果焊接方法不同焊接方法對(duì)接頭的沖擊韌性值及抗裂性有明顯的差別1、沖擊韌性值偏低2、各類裂