预后热及热处理工艺

 预后热及热处理工艺 工 工艺 预后热及层间温度、热处理恒温温度、后热时间、热处理恒温时间应按设计图纸、GB150等标准执行。 需要预热的焊件在整个焊接过程中应不低于预热温度和层间温度。当用热加工法下料、开坡口、清根、开槽或焊监时焊缝(包括点焊)时，亦需考虑预热要求，预热的温度同正式焊接预热温度。在Cr-Mo钢材质的工件上点焊时其预后热要求同正式焊接的预后热要求。 焊接工艺技术人员根据每台设备(部件)不同材质、壁厚，按照标准计算后具体编制热处理工艺卡。对低合金钢如 16MnR、16MnDR 预热100～150℃，厚度大于60mm时，预热200℃；对Cr-Mo钢预热150～250℃；如材料有消氢要求，消氢温度350～400℃。 操作者按热处理工艺和热处理设备操作规程进行热处理。 焊件进炉前炉内需预先升温，其温度不得低于焊接过程中的层间温度要求且不得高于400℃。 焊件升温至400℃后，加热区升温速度不得超过6500/δ ℃/h，且不得超过200℃，最小可为50℃/h。 焊件升温期间，加热区内任意长度为5000mm内温差不得大于120℃。 焊件保温期间，加热区内最高与最低温度之差不宜大于65℃。 升温和保温期间应控制加热区气氛，防止焊件表面过度氧化。 焊件温度高于400℃时，加热区降温速度不得超过6500/δ ℃/h，且不得超过260℃，最小可为50℃/h。 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。 热处理推荐的恒温温度：20R等600～620℃；16MnR等620℃±20℃；15CrMoR、1.25Cr0.5Mo：680±15℃；2.25Cr1Mo：680～720℃；09MnNiDR等560～580℃；调质高强钢 580±10℃；对于采用以上材料为基层的复合钢板焊后热处理推荐恒温温度：15CrMoR+奥氏体不锈钢600℃；2.25Cr-1Mo+奥氏体不锈钢675℃；16MnR+奥氏体不锈钢550℃。具体温度以热处理工艺为准。 预后热 有预后热要求的焊缝坡口加工时应尽量考虑减少筒节内部的焊接工作量，采用坡口内小外大或外侧双V形的形式。 采取局部预热时，应防止局部应力过大。预热的范围为焊缝两侧各不小于焊件厚度的3倍，且不小于150mm。 筒体纵、环缝及管子-管板焊缝焊前预热采用履带式电加热器，纵、环缝需先焊里口时加热器固定在外部，内部用保温棉保温，当加热温度达到所需的预热温度时需恒温1h，再行焊接，反之需在内部加热。管子-管板焊缝由于换热管连接的缘故，大大增加了传热速率，需在边加热边焊接的环境下施焊。 管板环缝、封头斜接管、变径段接管等不规则形体的工件施焊前预热最好采用进炉预热，已钻好孔的管板出炉后需立即封堵好两侧的管孔。 Cr-Mo材质的焊缝组对尽量采用辅助工装组对，减少点焊工作。如纵、环缝组对可采用抱箍、胀圈组对，接管可用胎具组对，管板相连的环缝可用专用夹具组对，组对后预热，预热后即行焊接。 局部预热时测温点设置在离焊口30～50mm处。进炉预热时可用炉内的温控仪，但恒温时间必须在3小时以上。 后热或消氢处理必须在焊后10min内进行。Cr-Mo钢的消氢处理尽量采用进炉的方式，且进炉前炉内温度需预先升至焊件的层间温度。若必需采用局部消氢处理时，需注意在加热器升温过程中焊件温度不得焊缝的层间温度，否则需用火焰加热维持焊件温度。 焊接过程中必需随时监控层间温度，层间温度测量点为焊接侧的离焊口30～50mm处，除管子-管板焊口的温度维持采用电加热方法外，其余焊缝的温度维持均采用专用的丙烷气喷枪，当1-2个喷枪无法维持温度时，需将多个喷枪固定在专用的半环形支架上同时加温维持。 镍基堆焊时温度维持不得采用火焰加热，以防渗碳。 Cr-Mo钢材质施焊过程中一旦发生焊机故障，先行进行温度维持，同时立即检修焊机和热处理炉升温做好消氢处理准备，如焊机一时无法修复，立即进行消氢处理。 见证资料齐全，无损检测、整体检查合格，办理审批报告后，方可进行热处理。预焊件应在热处理前焊完，热处理后不得直接在受压部件上施焊。 热处理炉内整体热处理 设备装炉前，合理放置两个强度足够的配套鞍座，保证设备支撑点受力均匀，以防止热处理变形。 管箱、人孔盖、封头等部件单独热处理时，需将密封面朝上，封头曲面朝下平放在合适的短管上，保证其稳固可靠。 分段筒体进炉前，两端口利用φ108×6钢管进行米字型加固，且将有内件的筒体转至内件长度方向垂直摆放。 设备上螺栓不得随炉热处理。 热处理前，操作者必须提前核实供电情况，避免热处理过程中因突然停电而造成质量事故。 Cr-Mo材质工件补焊、焊缝修磨 补焊处的缺陷必须予以彻底清处，缺陷清除后的凹坑可用渗透或磁粉探伤方法进行检查。凹坑的形状应适宜于焊接。 补焊前应在包括修补部位外侧5倍板厚(且不小于100mm)的范围内进行预热，预热温度同焊接工艺要求。 采用平焊、横焊和向下立焊的焊接位置进行补焊，补焊层数不小于两层。 补焊焊缝余高一般凸起钢材表面1.5～2mm，然后应打磨平整。 补焊后的表面应进行磁粉或渗透探伤，补焊深度大于4mm者，补焊后尚需进行射线探伤。 焊缝修磨应在工件消氢处理前且温度不低于预热温度的情况下进行，修磨过程也需采取温度维持措施。 焊缝修磨或清除缺陷后的凹坑深度，自母材表面起测量，不应超过板厚的2/3，如仍有缺陷未清除干净，应在此状态补焊，然后从背后铲根后再作补焊。 局部热处理时单侧加热宽度不得小于工件壁厚的3倍，热电偶应设在加热器背面离焊缝30～50mm左右，如设在加热器下面，热电偶与加热器须用20mm硅酸铝保温棉隔开，且热电偶须与件贴紧固定牢固。 局部补焊和筒体环焊缝采取局部热处理时，焊缝每侧加热宽度不得小于容器厚度的5倍(且不于100mm)；接管与容器相焊的整圈焊缝热处理时，加热宽度不得小于壳体厚度的6倍(且不小于100mm)。 为防止产生有害的温度梯度，在加热带边缘测得的温度应不低于保温温度的1/2。为此，应在加热带外和/或焊缝内侧设置足够宽度的保温带，保温带的宽度一般应为加热带宽度的1倍以上。 局部热处时，保温宽度一般为1000～1500mm，要求内外同时进行保温，保温厚度80～100mm。当壁厚大于80mm时，内外须同时布置电加热器进行双面加热。 现场热处理设备电源必须使用三相五线制，加热炉必须可靠接地，热处理时应穿戴必要的劳保用品。拆装电加热器时，应先切断电源，佩戴绝缘加厚手套，以防烫伤电击。 预后热及热处理区域应无易燃、易爆物品，并配置灭火器。 预后热及热处理完毕，应切断所有电源，并及时清理场地。

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