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压力容器怎么进行热处理加工

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压力容器怎么进行热处理加工

发布日期:2019-04-24 作者:祥云平台 点击:

一、压力容器在热处理加工中,将带来以下问题:因为过量的冷卷、冷矫形等冷加工引起的冷作硬化。因为焊接引起的焊缝区组织和性能的变化。因为焊接发作剩余应力以及由此而导致的应力腐蚀裂纹的发作和发展。 压力容器焊接时,当母材相邻区域发作一温差大于100度的急剧温度梯度时,在铁素体钢或适当的其他材料中引起不均匀的塑性应变,而在随后的冷却进程中,将发作一个峰值应力达到屈服点的剩余应力场。 别的,因为压力容器制作中的不均匀塑性应变导致在弹性-塑性材料中发作剩余应变,而剩余应变可以是来自机械的(首要是冷卷、冷矫形等冷加工)热力的(首要是焊接进程发作的),或许两者兼有的原因,也便是热机械的原因。 因而,在压力容器加工完结的终究产品中将留下剩余弹性应变场,并接受相应的弹性剩余应力。剩余应力的存在,将影响压力容器的使用性能。为了消除焊接区峰值应变,达到内应变均匀分布这一目的,可以采纳多种办法,如机械轰动法、焊后加热法等。但是,因为压力容器中许多潜在的问题首要来自焊缝区的冶金损害,所以,采用机械办法以下降内应变的手段已经不足以预防日后运行进程中或许呈现的诸多问题。别的,金属的氢脆现象已经比较为人们所重视。氢进入钢今后,机械性能会发作明显的变坏。强度和塑性明显下降,溶解于金属晶格中的氢,使钢在缓慢变形时发作脆性损坏。金属材料中的氢可以是在金属材料生产工艺进程中吸收的,如金属在焊接时液态金属吸收的氢保留在焊缝中,也或许是材料在氢环境中服役吸收的氢。关于焊缝中吸收的氢,比较有效的消除办法便是进行焊后热处理,它既可以达到松弛和缓和焊接剩余应力,改进因焊接而被硬化及脆化的焊接热影响区,提高焊缝金属的延性和断裂韧性,也可以使焊接区及邻近的氢等有害气体扩散逸出。 压力容器采用的热处理办法有两类:一类为改进机械性能的热处理,一类为焊后热处理(PWHT)。 广义地说,焊后热处理便是在工件焊完之后对焊接区域或焊接构件进行的热处理。起内容包括消除应力退火、完全退火、固熔、正火、正火加回火、回火、低温消除应力、分出热处理等。狭义地说,焊后热处理仅指消除应力退火,即为了改进焊接区的性能和消除焊接剩余应力等有害影响,从而对焊接区及有关部位在金属相变2温度点以下均匀而有充分地加热,然后又均匀冷却的进程。许多情况下所评论的焊后热处理实质上便是焊后消除应力热处理。 

热处理加工.jpg

   二、焊后热处理(简称PWHT)的意图: 1.松弛焊接参与应力 2.稳定结构的形状和尺寸,削减畸变。 3.改善母材、焊接区的性能,包含a.提高焊缝金属的塑性。b.降低热影响区硬度。c.提高断裂韧性。d.改善疲劳强度。e.恢复或提高冷成型中降低的屈服强度。 4.提高抗应力腐蚀的才能。 5.进一步开释焊缝金属中的有害气体,尤其是氢,避免推迟裂纹的发生。 


   三、泰州市苏中热处理有限公司提醒您PWHT必要性的判别: 压力容器有无焊后热处理的必要,在设计上应加以明确规定,现行的压力容器设计标准对此有要求。 焊制的压力容器,焊接区存在着较大的剩余应力,而剩余应力的不利影响,在必定的条件下才表现出来。当剩余应力与焊缝中的氢相结合时,将促使热影响区硬化,导致冷裂纹和延迟裂纹的发生。残存在焊缝中的静应力或负载运行中的动载应力与介质的腐蚀作用相结合时,将有可能引起裂纹状腐蚀,即所谓应力腐蚀。焊接剩余应力及由焊接引起的母材淬硬是发生应力腐蚀裂纹的重要因素。研讨结果表明,变形和剩余应力对金属材料的首要影响,在于使金属从均匀腐蚀改变为部分腐蚀,即改变为晶间或穿晶腐蚀。当然,金属的腐蚀破裂和晶间腐蚀均呈现在对该种金属具有必定特性的介质中。 在剩余应力存在的状况下,依据侵蚀性介质的成分、浓度和温度的不同,以及母材与焊接区的成分、安排、表面状况、应力状况等存在的差异而有所不同,然后,使腐蚀损坏的性质可能改动。 焊接的压力容器是否需要做焊后热处理,应从容器的用处、尺度(特边是壁板厚度),所用材料的功能以及工作条件等方面归纳考虑决定。有下列状况之一的,应考虑焊后热处理: 1.运用条件苛刻,如在低温下工作有发生脆性断裂危险的厚壁容器,承受较大载荷和交变载荷的容器。 2.厚度超过必定限度的焊制压力容器。包含锅炉、石油化工压力容器等有专门规程、标准的。 3.对尺度稳定性较高的压力容器。4.由淬硬倾向大的钢材制造的容器。 5.有应力腐蚀开裂危险的压力容器。 6.其他有专门规程、标准以及图样予以规定的压力容器。 在钢制焊接压力容器中,在靠近焊缝的区域内构成达到屈服点的剩余应力。这种应力的发生与拌有奥氏体的安排改变有关。许多研讨者指出,为了消除焊后的剩余应力,650度的回火对钢制焊接压力容器能发生良好的影响。一起以为,如果在焊后不进行适当的热处理,就一直不能得到耐腐蚀的焊接接头。 一般以为,消除应力热处理归于焊接工件被加热到500-650度然后再缓慢冷却的进程。应力的下降起因于高温下的蠕变,在碳钢中从450度开端呈现;在含钼的钢中,从550度开端呈现。温度越高,应力越易于消除。但是一旦超过钢材的原始回火温度,钢的强度便要下降。所以消除应力的热处理必定要掌握好温度和时刻两个要素,缺一不可。 然而在焊件内应力中,总是伴生着拉伸应力与紧缩应力,应力与弹性变形一起存在。当钢材的温度升高,屈服强度下降,原有的弹性形变会变成塑性形变,然后是应力松弛。加热温度越高,内应力消除越充分。但温度过高时将使钢材表面严重氧化。另外,关于调质钢的PWHT温度,应以不超过钢材原回火温度为原则,一般比钢材原回火温温度低30度左右,不然材料就会失掉调质作用,强度和断裂韧性就会下降。这一点关于热处理工作者来说,应予以特边关注。 消除内应力的焊后热处理温度越高,钢材软化程度越大,通常加热到钢材的再结晶温度,内应力就可消除,再结晶温度与熔化温度有密切关系。一般地,再结晶温度K=0.4X熔化温度(K)。热处理温度越挨近再结晶温度,消除剩余应力越有效。 


   四、PWHT归纳效果的考虑 焊后热处理并非是绝对有利的。一般情况下,焊后热处理有利于缓和剩余应力,并对应力腐蚀有严格要求的情况下才进行。但是,试件的冲击耐性实验标明,焊后热处理对熔敷金属和焊接热影响区的耐性提高晦气,有时在焊接热影响区的晶粒粗化范围内还或许发生晶间开裂。再则,PWHT是依靠在高温下资料强度的下降来完成消除应力的,因此,在PWHT时,结构有或许失掉刚性,关于采纳整体或部分PWHT 的结构,热处理前,有必要考虑焊件在高温下的支承才能。所以,在考虑是否进行焊后热处理时,应将热处理的有利和晦气两个方面归纳比较。从结构功能上来看,有使功能提高的一面,也有使功能下降的一面,应在归纳考虑两方面的基础工作上做出合理的判别


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关键词:真空热处理厂家,热处理加工,渗碳热处理

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