锅炉压力容器常用耐热钢的焊接热处理工艺主是焊前、焊中、焊后的加热处理。
一，预热温度和层间温度的控制
对耐热钢推荐选用的预热温度和层间度温见图1。
但在设备制造过程中还要结合实际选用。对厚壁高拘束度的部位(如大型插入式接管焊缝),预热和层温要偏上限;若要求焊接接头具有较高韧性,在确保不出现裂纹的前提下,应取较低的预热和层温。此外,预热和层间温度必须低于钢材的Mf点(马氏体转变结束点),否则当焊件经SR处理后,残留奥氏体可能发生马氏体转变,其中过饱和的氢逸出会促使钢材开裂。为此,对12rC2Mo1R的预热和最高层温应低于300℃。
钢材下料进行热切割时,类似焊接热影响区的热循环,切割边缘的淬硬层可能成为随后钢材卷制或冲压时的裂源,因此,也应适当预热。加氢反应器的元部件,经热切割后,切口热影响区经机加工去除硬化层,所有焊接坡口均需机加工制备且经磁粉探伤检测合格。
二，后热和焊后热处理
这类钢冷裂倾向大,导致产生裂纹的影响因素中,氢的影响居首位,因此,焊后(或中间停焊)必须立即消氢。一般说来这类钢制容器的壁厚、刚性大、制造周期长,焊后不能很快进行SR处理,为防裂并稳定构件尺寸,在主焊缝(或主焊缝和壳体接管焊缝)完成后进行比最终焊后热处理温度低的中间热理。这类钢的后热一般为300～350℃,也有少数单位取350～400℃的。
中间和最终热处理规范随钢种、结构和制造厂的经验而异,一般中间热处理温度为(620～640℃)±15℃;最终的焊后热处理温度为(670～690℃)±15℃。热处理的时间随器壁厚度而异。
SR处理对碳钢或淬硬倾向较低的钢,主要是消除应力,通过600～650℃的热处理可获回火组织,也消除了残余应力。对耐热钢中间热处理的主要目的是消除应力;而最终热处理的主要目的是通过高温回火获得所需要的组织结构(使淬火组织分解,碳化物析出,聚集并转变为回火索氏体),与此同时也消除了残余应力。
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