焊后熱處理設(shè)備概述

焊后熱處理設(shè)備

第一頁，共三十九頁。目錄01030204焊后熱處理設(shè)備簡單概述焊后熱處理設(shè)備近期發(fā)展焊后熱處理設(shè)備施工工藝焊后熱處理設(shè)備應(yīng)用案例第二頁，共三十九頁。1焊后熱處理設(shè)備簡單概述第節(jié)第三頁，共三十九頁。熱處理設(shè)備是實(shí)現(xiàn)熱處理工藝的重要保證，設(shè)計或選用先進(jìn)又合理的熱處理設(shè)備，充分滿足熱處理工藝參數(shù)的要求，這是提高產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵，而組建技術(shù)先進(jìn)、設(shè)備效益好、生產(chǎn)組織合理的熱處理車間才能有效地提高勞動生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益。在長輸管道建設(shè)中。需對焊口進(jìn)行預(yù)熱、后熱和焊后熱處理。針對野外施工的具體情況，結(jié)合國內(nèi)長輸管道焊口加熱技術(shù)現(xiàn)狀，研制出了管道焊接熱處理設(shè)備。該設(shè)備包括感應(yīng)加熱電源、高頻感應(yīng)加熱變壓器和加熱圈以及分布式微機(jī)溫度控制系統(tǒng)三部分。第四頁，共三十九頁。完成主要熱處理工序(加熱和冷卻工序)所用的設(shè)備。加熱設(shè)備(加熱爐與加熱裝置)熱處理爐是熱處理車間最重要的而且是廣泛使用的加熱設(shè)備，類型繁多。傳統(tǒng)型：燃料爐、標(biāo)準(zhǔn)型電阻爐、鹽浴爐新型：采用先進(jìn)的感應(yīng)加熱技術(shù)，管道焊接熱處理設(shè)備具有體積小、重量輕、節(jié)省電能、空氣冷卻、雙重電氣隔離、使用安全等優(yōu)點(diǎn)。是一種節(jié)能型、智能化的電加熱設(shè)備。適合在野外長輸管道建設(shè)中推廣應(yīng)用。冷卻設(shè)備(冷卻室、淬火槽、淬火機(jī)等)第五頁，共三十九頁。我國熱處理技術(shù)的相對落后，主要體現(xiàn)在熱處理裝備水平的落后上，兩萬個生產(chǎn)廠點(diǎn)的12萬臺設(shè)備大多數(shù)為50年代到70年代的仿蘇產(chǎn)品。工業(yè)發(fā)達(dá)國家60年代就已經(jīng)基本淘汰了空氣加熱爐，普及了少無氧化熱處理，而我國迄今空氣加熱爐仍占熱處理設(shè)備的大多數(shù)，感應(yīng)加熱熱處理設(shè)備的比例較少。通過統(tǒng)計表明：我國熱處理爐中周期式爐多，連續(xù)式爐少，效率低，能耗大；空氣爐多，氣氛爐少，工件氧化脫碳嚴(yán)重，質(zhì)量不易保證；自動化程度低，人為因素影響大，質(zhì)量不穩(wěn)定；鹽浴爐比重相當(dāng)大，勞動條件差，污染嚴(yán)重；一半以上的爐齡超過30年，且年久失修，熱效率低，散熱嚴(yán)重，成本高.第六頁，共三十九頁。計算機(jī)的應(yīng)用：在參數(shù)及管理上的應(yīng)用；在生產(chǎn)過程中控制上的應(yīng)用；在設(shè)備制造過程中的應(yīng)用。例：我國自行開發(fā)的滲層濃度分布控制技術(shù)已用于生產(chǎn)，微型計算機(jī)動態(tài)可控滲氮與動態(tài)碳勢控制技術(shù)推廣情況良好。第七頁，共三十九頁。現(xiàn)代熱處理行業(yè)：現(xiàn)代熱處理技術(shù)的標(biāo)志：優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活現(xiàn)代熱處理設(shè)備：大型連續(xù)熱處理生產(chǎn)線、密封箱式多用爐生產(chǎn)線、真空熱處理設(shè)備、無人化感應(yīng)加熱設(shè)備等。第八頁，共三十九頁。2焊后熱處理設(shè)備施工工藝第節(jié)第九頁，共三十九頁。熱處理規(guī)范1、預(yù)熱當(dāng)管子外徑大于219mm或壁厚大于等于20mm時，應(yīng)采用電加熱進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱升溫速度應(yīng)符合熱處理規(guī)程6.4.3的要求。預(yù)熱寬度從對口中心開始，每側(cè)不少于焊件厚度的3倍，且不小于100mm.第十頁，共三十九頁。2、后熱（1）有冷裂紋傾向的焊件，當(dāng)焊接工作停止后，若不能立即進(jìn)行焊后熱處理，應(yīng)進(jìn)行后熱處理。溫度350℃，保溫時間1-2小時。其加熱寬度應(yīng)不小于預(yù)熱時的寬度。（2）對馬氏體型鋼（如F12鋼或P91鋼等）的焊接，如要進(jìn)行后熱，應(yīng)在馬氏體轉(zhuǎn)變結(jié)束后進(jìn)行。第十一頁，共三十九頁。3、焊后熱處理下列焊接接頭應(yīng)進(jìn)行熱處理：1）壁厚大于30mm的碳素鋼管子與管件。2）壁厚大于32mm的碳素鋼容器。3）壁厚大于28mm的普通低合金鋼容器。4）耐熱鋼管子與管件（熱處理規(guī)程第6.2.2.1條規(guī)定的內(nèi)容除外）。5）經(jīng)焊接工藝評定需做熱處理的焊件。第十二頁，共三十九頁。4、升、降溫速度應(yīng)按下述原則控制：對承壓管道和受壓元件，焊接熱處理升、降溫速度為6250／δ（單位為℃／h，其中δ為焊件厚度mm）且不大于300℃／h.降溫時，300℃以下可不控制。5、T91／P91鋼焊接接頭熱處理工藝對T91／P91鋼焊接接頭熱處理工作，作為本工程熱處理工作的重點(diǎn)。須嚴(yán)格執(zhí)行工藝。1）當(dāng)焊縫整體焊接完畢，對T91鋼和P91鋼小徑薄壁管的焊接接頭可冷卻至室溫第十三頁，共三十九頁。而對P91鋼大徑厚壁管的焊接接頭冷卻到100～120℃恒溫1小時后，應(yīng)及時進(jìn)行焊后熱處理。2）要求焊接接頭焊后及時熱處理。不能及時進(jìn)行熱處理時，應(yīng)于焊后立即做加熱溫度為350℃，恒溫時間為1小時的后熱處理。3）焊后熱處理的升、降溫速度以≤150℃／h為宜，對T91鋼和P91鋼小徑薄壁管的焊接接頭焊后熱處理的升、降溫速度為≤300℃／h.降溫至300℃以下時，可不控制，在保溫層內(nèi)冷卻至室溫。第十四頁，共三十九頁。4）T91／P91鋼焊后熱處理加熱溫度為760±1O℃。對于T91／P91鋼與珠光體、貝氏體鋼的異種焊接接頭，加熱溫度應(yīng)按兩側(cè)鋼材及所用焊絲、焊條等綜合確定，不應(yīng)超過合金成分含量低材料的下臨界點(diǎn)Ac1.5）恒溫時間：執(zhí)行DL／T868-2004的規(guī)定。6）焊接熱處理過程曲線（P、W、H、T）。第十五頁，共三十九頁。6、意外情況的處理P91鋼屬中合金馬氏體耐熱鋼，具有較高冷裂傾向，焊接過程中的意外停頓，如果處理不當(dāng)，將會大大降低焊接接頭的綜合機(jī)械性能。1.停電：當(dāng)焊接過程中突然停電時，應(yīng)采取以下措施保護(hù)焊口。1.1首先增設(shè)一條備用電源，以防止停電。1.2焊接前，在焊接區(qū)10-20m范圍內(nèi)，備有可靠充足的氧、乙炔氣。第十六頁，共三十九頁。1.3及時與有關(guān)部門溝通，并以書面形式要求在停電前24小時通知。1.4停電后，及時用氧、乙炔火焰將焊口及附近加熱至350℃以上并保溫1小時緩冷，并盡可能快地恢復(fù)供電。1.5恢復(fù)供電后，盡快繼續(xù)焊接。2.熱處理設(shè)備損壞：2.1如因設(shè)備損壞而導(dǎo)致焊口無法加熱時，應(yīng)繼續(xù)焊接，并做保溫處理，盡快修復(fù)設(shè)備。如暫時無法修好，可通過另一臺設(shè)備繼續(xù)加熱焊接。第十七頁，共三十九頁。2.2如設(shè)備可以加熱，但不能正確記錄曲線時，可以將焊縫繼續(xù)焊完，此時可用測溫筆或測溫儀測量層間溫度，然后檢修設(shè)備并做好記錄。3.突發(fā)惡劣天氣在P91鋼管道施工期間，特別是在施工露天焊口時，應(yīng)隨時掌握天氣預(yù)報情況，盡量避免惡劣天氣下施焊。第十八頁，共三十九頁。3.1強(qiáng)風(fēng)：現(xiàn)場焊接時，應(yīng)盡可能的將擋風(fēng)設(shè)施綁扎牢固，擋風(fēng)嚴(yán)密。突起強(qiáng)風(fēng)時，可以臨時采取加固措施，擋風(fēng)設(shè)施應(yīng)在焊口完成施工完成后方可拆除。3.2暴雨：如正在焊接時突發(fā)暴雨，應(yīng)及時停止焊接，并做保溫處理，確保擋雨棚不漏雨。3.3低溫：環(huán)境溫度突降時，應(yīng)及時采取升溫措施，使焊接區(qū)環(huán)境溫度達(dá)到5℃以上。第十九頁，共三十九頁。第二十頁，共三十九頁。第二十一頁，共三十九頁。3焊后熱處理設(shè)備近期發(fā)展第節(jié)第二十二頁，共三十九頁。我國加入WTO后，經(jīng)濟(jì)與國際接軌，為企業(yè)提供了動力，增加了壓力，既制造了機(jī)會，也帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。中外合資企業(yè)的建立，外國獨(dú)資企業(yè)的涌入使國內(nèi)制造業(yè)的產(chǎn)品面臨激烈的市場競爭，這種競爭表現(xiàn)在產(chǎn)品質(zhì)量、價格和售后服務(wù)上，但核心在產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量的高要求既是壓力，也是動力。它可以帶動熱處理的技術(shù)改造和設(shè)備更新，從而使機(jī)器零件的質(zhì)量和壽命產(chǎn)生大的改觀。熱處理企業(yè)的設(shè)備更新給設(shè)備制造業(yè)帶來了商機(jī)，但國產(chǎn)熱處理設(shè)備由于工藝水平低、可靠性差，在對外開放形勢下也面臨激烈競爭，使許多國內(nèi)熱處理設(shè)備制造廠瀕臨倒閉。第二十三頁，共三十九頁。提高熱處理設(shè)備的質(zhì)量和可靠性也是當(dāng)務(wù)之急。與此同時，設(shè)備配套件、泵、閥、電器元件、儀器、筑爐材料等的質(zhì)量和可靠性如果不能很快有大的改善，熱處理設(shè)備的水平就不可能有大的突破，必定在競爭中繼續(xù)吃敗仗。提高產(chǎn)品質(zhì)量必須在實(shí)行企業(yè)科學(xué)管理的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量管理、認(rèn)真開展企業(yè)的ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證、在生產(chǎn)過程中認(rèn)真執(zhí)行熱處理各項工藝標(biāo)準(zhǔn)和熱處理件的組織性能質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，才能使產(chǎn)品質(zhì)量迅速上一個新臺階。第二十四頁，共三十九頁。在機(jī)器制造工藝過程中，熱處理是耗能大戶。其電能消耗一般為機(jī)械制造企業(yè)的20%～30%。據(jù)20世紀(jì)90年代調(diào)查，全國每年用于熱處理的電能約86億度（kW·h），占總發(fā)電量的1%左右。美國1996年熱處理用電總量為59億度，僅為我國用電的68%。我國機(jī)械工廠的熱處理用電費(fèi)用占生產(chǎn)成本約40%?？梢姾侠磉x擇熱處理能源，有效和節(jié)約使用能源也是熱處理生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展和改造的重要出發(fā)點(diǎn)之一。電是二次能源，熱電廠發(fā)一度電約需9196kJ的熱能，發(fā)電的效率在30%～40%。如果熱處理加熱爐的熱效率能達(dá)到80%，則按一次能源的利用率計算，綜合熱效率只有24%～32%。而利用天然氣的燃燒爐，再加上利用煙道氣的燃燒空氣預(yù)熱，綜合熱效率達(dá)到60%～65%是很容易做到的。因此在有條件使用天然氣的地域，用燃燒爐代替部分電阻爐，從能源利用上是很有利的。第二十五頁，共三十九頁。先進(jìn)的加熱設(shè)備除能體現(xiàn)先進(jìn)工藝外，節(jié)約能源是很重要的指標(biāo)。熱處理爐應(yīng)有最小的散熱損失，最小的爐襯蓄熱，廢熱要充分利用，燃燒爐應(yīng)有高效的燃燒器或輻射管，還要有合理的燃燒制度。合理選擇工藝具有極大的節(jié)能潛力，而且可在極小的投入條件下獲得明顯效果?？s短加熱時間，降低加熱溫度，用表面熱處理代替整體熱處理、簡化工藝過程、合理選擇工件材料等都是好的節(jié)能措施，關(guān)鍵在于生產(chǎn)崗位上的技術(shù)人員的節(jié)能意識的強(qiáng)弱。生產(chǎn)的合理組織，能源的嚴(yán)格管理也是節(jié)能的根本措施之一。提高熱處理設(shè)備負(fù)荷，保持連續(xù)生產(chǎn)對于節(jié)能是非常重要的。從這層意義上，專業(yè)化生產(chǎn)是非常有利的方式。第二十六頁，共三十九頁。提高勞動生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益永遠(yuǎn)是熱處理生產(chǎn)和所有企業(yè)追求的目標(biāo)。實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)效率的重要前提是單一品種的批量化生產(chǎn)。在大批量、規(guī)?；a(chǎn)條件下，采用生產(chǎn)過程自動化、質(zhì)量的在線信息化、工藝參數(shù)和質(zhì)量效果的模擬和自適應(yīng)控制可最大限度地提高生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)無人作業(yè)，由此也可以完全消除人為因素，保證產(chǎn)品質(zhì)量低分散度?？s短生產(chǎn)周期的熱處理工藝既能節(jié)約能源，也能提高生產(chǎn)效率。提高設(shè)備的可靠性、減少故障率，可以減少維修次數(shù)、減少輔助時間。在多品種小批量生產(chǎn)方式下采用柔性設(shè)備和多用設(shè)備生產(chǎn)線也可提高生產(chǎn)效率。當(dāng)然在專營熱處理加工企業(yè)，生產(chǎn)計劃的優(yōu)化管理、合理的生產(chǎn)組織，使設(shè)備保持滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)都是保證高生產(chǎn)效率的有效措施。第二十七頁，共三十九頁。0203040506070801發(fā)展方向少無污染少無畸變少無分散少無浪費(fèi)少無氧化少無脫碳少無廢品少無人工如前所述，由于受到制造業(yè)的高度重視，近代熱處理技術(shù)發(fā)展迅速。其主要發(fā)展方向可以概括為8個方面：第二十八頁，共三十九頁。4焊后熱處理設(shè)備應(yīng)用案例第節(jié)第二十九頁，共三十九頁。節(jié)能也是先進(jìn)熱處理技術(shù)主要特點(diǎn)之一。節(jié)能的熱處理工藝是最有效的節(jié)能措施。把滲碳溫度從930℃提高到1050℃可減少40%的工藝周期，在一般電阻爐中這種溫度的提高受到發(fā)熱體和耐熱材料的限制很難實(shí)現(xiàn)，而在感應(yīng)加熱熱處理爐中低壓滲碳在1050℃施行是輕而易舉的事。以氮碳共滲、硫氮碳共滲和氧氮共滲代替滲碳和碳氮共滲可把工藝溫度從850℃～930℃降到550℃～580℃，代替一般氣體滲氮可把滲氮時間從30h～70h減少到1.5h～3h。利用鍛后余熱施行鍛坯的調(diào)質(zhì)淬火，可節(jié)約重新加熱所需的熱能，而且還能獲得改善組織和性能的形變熱處理功效。鋼件熱處理加熱時間過于保守的計算必須改變。碳鋼和低合金鋼施行零保溫加熱和不均勻奧氏體淬火和加熱到F＋A兩相區(qū)的不完全淬火都是可行的。第三十頁，共三十九頁。管道焊口熱處理設(shè)備核心功率元件功耗大，容易損壞，主電路經(jīng)常隨著工件的變化設(shè)備不工作在諧振狀態(tài)，輸出效率低下。僅用于對加熱溫度要求不高的場合，社會上已經(jīng)陸續(xù)淘汰。新一代智能感應(yīng)加熱設(shè)備：采用數(shù)字電路控制，控溫精度高，IGBT過零點(diǎn)精確控制在開關(guān)狀態(tài)，主電路諧振頻率自動跟蹤，可以根據(jù)工件的變化自動適應(yīng)負(fù)載確保電路處于諧振狀態(tài)，使整個設(shè)備輸出效率極高。智能化管道焊口熱處理設(shè)備采購前需要跟專業(yè)技術(shù)員說明加熱需求，提供加熱工件尺寸，加熱工件頻率等參數(shù)。根據(jù)實(shí)際需求制定相關(guān)設(shè)計方案。第三十一頁，共三十九頁。感應(yīng)熱處理的優(yōu)點(diǎn)快速熱處理可進(jìn)行工件局部淬火節(jié)能熱處理機(jī)械化及自動化感應(yīng)淬火的加熱時間以秒計，一般在2~10s之內(nèi)，生產(chǎn)周期亦短其能耗與滲碳、氮化、調(diào)質(zhì)相比具有極大的優(yōu)勢精確地將工件需進(jìn)行淬火的局部進(jìn)行加熱一般均配有步進(jìn)梁送料、機(jī)械手取工件及機(jī)器人操縱感應(yīng)器第三十二頁，共三十九頁。第三十三頁，共三十九頁。第三十四頁，共三十九頁。第三十五頁，共三十九頁。第三十六頁，共三十九頁。第三十七頁，共三十九頁。謝謝觀賞thankyou2.14第三十八頁，共三十九頁。內(nèi)容總結(jié)