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关于不锈钢复合钢制压力容器的焊后热处理问题

2022-07-26 来源:乌哈旅游
关于不锈钢复合钢板制容器的焊后热处理研究

王当杰

一、SH/T 3527-2009《石油化工不锈钢复合钢焊接规程》

1、6.6 焊后热处理解析中说明如下:

★★★据美日等国相关研究奥氏体不锈钢焊后热处理效果分析认为,对其安全性及晶格稳定性,目前还认识不一,因此在规范中对奥氏体不锈钢焊件的焊后热处理要求,在标准规范中不作强制性规定。

★★★对不锈钢复合钢板的焊后热处理一般应避免进行,其主要原因是: ①复层与基层热胀系数不一;

②复合界面因受高温影响产生附加残余应力; ③影响与削弱不锈钢复合钢板的剪切强度; ④可能析出Cr碳化物,降低复层的耐蚀性能;

⑤铁素体不锈钢复合钢在热处理过程中,易形成δ相,引起复层组织脆化,降低了复合钢板的韧性。如设计规定认为需要进行焊后热处理时,应慎重处理,因此规定了6.1.1条。 6.6.1 焊后热处理应按设计文件要求进行。

6.6.2 用不锈钢复合钢板制造的设备、管道或部件,当其基层需要进行焊后热处理时,应按基层

要求选择热处理加热温度,其他参数按不锈钢复合钢板总厚度进行计算。常用不锈钢复合钢焊后热处理参数见表8。热处理的加热速度、恒温时间及冷却速度应符合下列要求: a) 加热升温到400 ℃后,升温速度最大不得超过5000/δ ℃/h,且不得超过200℃/h;最小不得低于50 ℃/h;

b) 恒温时间应按δ/25h,且不小于1/4h,在各恒温点的温度均应在热处理温度规定的范围内,各恒温点间的温度其差值不得大于65℃;

c) 降温时的冷却速度不得超过6500/δ ℃/h,其不得超过260 ℃/h,最小不得低于50 ℃/h,温度降至400℃后可自然冷却;

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d) 升温时,加热区内任意5000mm长范围内温差不得大于150℃。 注:δ为管子壁厚,mm。

6.6.3 当基层材料需要焊后热处理时,复层盖面焊缝的焊接可在热处理之后进行。

6.6.4 奥氏体不锈钢复合钢制造的设备、管道或部件进行焊后热处理时,应采取防止复层脱落和

碳化物析出的措施,控制a相形成。

6.6.5 复层为铁素体或马氏体不锈钢复合钢制造的设备、管道或部件,按复层材料要求进行焊后

热处理。但采用奥氏体不锈钢焊接材料焊接过渡层和复层,且基层不要求焊后热处理时,可免做焊后热处理。

6.6.6 局部热处理时应对整个设备或管道焊接接头圆周同时进行加热,加热方法宜采用电加热,

加热范围应以焊缝中心为基准,两侧不应小于焊缝宽度的三倍,且不小于100 mm。

2、标准解释:

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3、正文如下:

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二、钢制化工容器制造技术要求(HG20584-1998)中规定如下:

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三、《压力容器用爆炸焊接复合板》 NB/T 47002-2009 规定如下:

1、NB/T 47002.1-2009 《不锈钢-钢复合板》,NB/T 47002.2-2009 《镍-钢复合板》、NB/T 47002.4-2009 《铜-钢复合板》三个标准中交货状态规定如下:

2、NB/T 47002.3-2009 《钛-钢复合板》规定如下:

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四:结论 1、

焊后热处理的温度按《钢制化工容器制造技术要求》(HG20584-1998)的表6-1

2、

保温时间

按HG20584-1998中第6.0.3条中第二款“

3、

焊后热处理方法

基本可按GB150,并参考SH/T3527-2009:

焊后热处理应优先采用在炉内加热的方法,其操作应符合如下规定:

a) 焊件进炉时炉内温度不得高于400℃;

b) 焊件升温400℃后,加热区升温速度最大不得超过5000/δs(℃/h)(δs焊接接头处钢材厚

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度mm),且不得超过200℃/h;最小不得低于50℃/h; c) 升温时,加热区内任意5000mm长范围内温差不得大于120℃;

d) 恒温时间应按δ/25h,且不小于1/4h,在各恒温点的温度均应在热处理温度规定的范围内,

各恒温点间的温度其差值不得大于65℃;

e) 升温和保温期间应控制加热区气氛,防止焊件表面氧化;

(℃/h),其不得超过260 ℃/h,f) 焊件温度高于400℃时,加热区降温速度不得超过6500/δs

最小不得低于50 ℃/h;

g) 焊件出炉时,炉温不得高于400℃,出炉后应在静止的空气中冷却。

注:δs——焊接接头处基层加复层钢材厚度mm。 6.6.4 4、

当基层材料需要焊后热处理时,复层盖面焊缝的焊接可在热处理之后进行。奥氏体不锈钢

复合钢制造的设备、管道或部件进行焊后热处理时,应采取防止复层脱落和碳化物析出的措施,控制a相形成。 5、

注意:应进可能避免不锈钢做热处理

★★★据美日等国相关研究奥氏体不锈钢焊后热处理效果分析认为,对其安全性及晶格稳定性,目前还认识不一,因此在规范中对奥氏体不锈钢焊件的焊后热处理要求,在标准规范中不作强制性规定。

★★★对不锈钢复合钢板的焊后热处理一般应避免进行,其主要原因是: ①复层与基层热胀系数不一;

②复合界面因受高温影响产生附加残余应力; ③影响与削弱不锈钢复合钢板的剪切强度; ④可能析出Cr碳化物,降低复层的耐蚀性能;

⑤铁素体不锈钢复合钢在热处理过程中,易形成δ相,引起复层组织脆化,降低了复合钢板的韧性。如设计规定认为需要进行焊后热处理时,应慎重处理。

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