重慶管件焊后熱處理必要性的判斷

　　壓力容器有無焊后熱處理的必要，在設(shè)計(jì)上應(yīng)加以明確規(guī)定，現(xiàn)行的壓力容器設(shè)計(jì)規(guī)范對此有要求。

　　焊制的壓力容器管件，焊接區(qū)存在著較大的殘余應(yīng)力，而殘余應(yīng)力的不利影響。在一定的條件下才表現(xiàn)出來。當(dāng)殘余應(yīng)力與焊縫中的氫相結(jié)合時(shí)，將促使熱影響區(qū)硬化，導(dǎo)致冷裂紋和延遲裂紋的產(chǎn)生。

　　殘存在焊縫中的靜應(yīng)力或負(fù)載運(yùn)行中的動載應(yīng)力與介質(zhì)的腐蝕作用相結(jié)合時(shí)，將有可能引起裂紋狀腐蝕，即所謂應(yīng)力腐蝕。焊接殘余應(yīng)力及由焊接引起的母材淬硬是產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕裂紋的重要因素。

　　研究結(jié)果表明，變形和殘余應(yīng)力對金屬材料的主要影響，在于使金屬從均勻腐蝕轉(zhuǎn)變?yōu)榫植扛g，即轉(zhuǎn)變?yōu)榫чg或穿晶腐蝕。當(dāng)然，金屬的腐蝕破裂和晶間腐蝕均出現(xiàn)在對該種金屬具有一定特性的介質(zhì)中。

　　在殘余應(yīng)力存在的情況下，根據(jù)侵蝕性介質(zhì)的成分、濃度和溫度的不同，以及母材與焊接區(qū)的成分、組織、表面狀態(tài)、應(yīng)力狀態(tài)等存在的差異而有所不同，從而，使腐蝕破壞的性質(zhì)可能改變。

　　焊接的壓力容器管件是否需要做焊后熱處理，應(yīng)從容器的用途、尺寸(特邊是壁板厚度)，所用材料的性能以及工作條件等方面綜合考慮決定。有下列情況之一的，應(yīng)考慮焊后熱處理：

　　1.使用條件苛刻，如在低溫下工作有發(fā)生脆性斷裂危險(xiǎn)的厚壁容器，承受較大載荷和交變載荷的容器。

　　2.厚度超過一定限度的焊制壓力容器。包括鍋爐、石油化工壓力容器等有專門規(guī)程、規(guī)范的。

　　3.對尺寸穩(wěn)定性較高的壓力容器。

　　4.由淬硬傾向大的鋼材制造的容器。

　　5.有應(yīng)力腐蝕開裂危險(xiǎn)的壓力容器。

　　6.其他有專門規(guī)程、規(guī)范以及圖樣予以規(guī)定的壓力容器。

　　在鋼制焊接壓力容器重慶管件中，在靠近焊縫的區(qū)域內(nèi)形成達(dá)到屈服點(diǎn)的殘余應(yīng)力。這種應(yīng)力的產(chǎn)生與拌有奧氏體的組織轉(zhuǎn)變有關(guān)。許多研究者指出，為了消除焊后的殘余應(yīng)力，650度的回火對鋼制焊接壓力容器能產(chǎn)生良好的影響。

　　同時(shí)認(rèn)為，如果在焊后不進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒崽幚?，就始終不能得到耐腐蝕的焊接接頭。

　　一般認(rèn)為，消除應(yīng)力熱處理屬于焊接重慶管件被加熱到500-650度而后再緩慢冷卻的過程。應(yīng)力的降低起因于高溫下的蠕變，在碳鋼中從450度開始出現(xiàn)，在含鉬的鋼中，從550度開始出現(xiàn)。

　　溫度越高，應(yīng)力越易于消除。但是一旦超過鋼材的原始回火溫度，鋼的強(qiáng)度便要降低。所以消除應(yīng)力的熱處理一定要掌握好溫度和時(shí)間兩個(gè)要素，缺一不可。然而在焊件內(nèi)應(yīng)力中，總是伴生著拉伸應(yīng)力與壓縮應(yīng)力，應(yīng)力與彈性變形同時(shí)存在。當(dāng)鋼材的溫度升高，屈服強(qiáng)度下降，原有的彈性形變會變成塑性形變，從而是應(yīng)力松弛。

　　加熱溫度越高，內(nèi)應(yīng)力消除越充分。但溫度過高時(shí)將使鋼材表面嚴(yán)重氧化。另外，對于調(diào)質(zhì)鋼的PWHT溫度，應(yīng)以不超過鋼材原回火溫度為原則，一般比鋼材原回火溫溫度低30度左右，否則材料就會失去調(diào)質(zhì)效果，強(qiáng)度和斷裂韌性就會降低。這一點(diǎn)對于熱處理工作者來說，應(yīng)予以特邊關(guān)注。

　　消除內(nèi)應(yīng)力的焊后熱處理溫度越高，鋼材軟化程度越大，通常加熱到鋼材的再結(jié)晶溫度，內(nèi)應(yīng)力就可消除，再結(jié)晶溫度與熔化溫度有密切關(guān)系。一般地，再結(jié)晶溫度K=0.4X熔化溫度(K)。熱處理溫度越接近再結(jié)晶溫度，消除殘余應(yīng)力越有效。

　　重慶管件焊后熱處理綜合效果的考慮

　　重慶管件焊后熱處理并非是絕對有利的。一般情況下，焊后熱處理有利于緩和殘余應(yīng)力，并對應(yīng)力腐蝕有嚴(yán)格要求的情況下才進(jìn)行。但是，試件的沖擊韌性試驗(yàn)表明，焊后熱處理對熔敷金屬和焊接熱影響區(qū)的韌性提高不利，有時(shí)在焊接熱影響區(qū)的晶粒粗化范圍內(nèi)還可能發(fā)生晶間開裂。

　　再則，PWHT是依靠在高溫下材料強(qiáng)度的降低來實(shí)現(xiàn)消除應(yīng)力的，因此，在PWHT時(shí)，結(jié)構(gòu)有可能失去剛性，對于采取整體或局部PWHT的結(jié)構(gòu)，熱處理前必須考慮焊件在高溫下的支承能力。

　　所以，在考慮是否進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，應(yīng)將熱處理的有利和不利兩個(gè)方面綜合比較。從結(jié)構(gòu)性能上來看，有使性能提高的一面，也有使性能降低的一面，應(yīng)在綜合考慮兩方面的基礎(chǔ)工作上做出合理的判斷。