熱處理技術在壓力容器設計階段的應用

（新余世和消防科技有限公司，江西 新余 338000）

壓力容器是工業尤其是消防、石油、化工生產中不可或缺的生產設備，其內部通常存儲較為危險的氣體或液體，如腐蝕性強的或者有毒的甚至易燃易爆的類型。由于作業時的高度危險性，在壓力容器設計之初，其安全性因素就必須被設計者充分考慮。因而，在壓力容器制作材料和熱處理工藝的選擇，壓力容器結構的設計，內部結構的受力分析等方面，或者是壓力容器的檢驗、維護方面都需要技術人員的細心嚴謹的處理。在此類壓力容器的設計、制作過程中，對熱處理時的焊縫處理水準就要求更高。

一、熱處理技術以及壓力容器熱處理的重要性

隨著科學技術的發展，我國很多生產方面的問題都得到了有效的解決。消防、石油、化工行業是我國經濟發展的支撐行業，而這些行業都對壓力容器有著廣泛的應用。換而言之，壓力容器的性能和使用安全性直接影響到行業的經濟效益與社會效益。在機械生產制造過程中，熱處理技術是一種重要的工藝，可以有效的提高壓力容器的綜合機械性能和使用安全性，確保壓力容器的安全運行。具體而言，熱處理技術指的是在某種介質中對金屬材料進行加熱，使材料達到一定的溫度，并恒溫保持一段時間，進而使金屬材料以適當的速度冷卻，最終達到所需要的組織和性能。熱處理技術能有效的改善工件的性能，提高工件的使用壽命。熱處理技術主要改變了壓力容器的金相組織，并使其獲得較好的綜合機械性能，提高了其使用的安全性。

熱處理技術主要有三個環節，分別是加熱、保溫和冷卻。這三個環節缺一不可、相互銜接，最終使壓力容器的設計更加安全和經濟。針對加熱環節，這是一項較為重要的工序，有著多種操作方法，在熱處理基礎中發揮著重要的作用。值得強調的是，熱處理過程中一個至關重要的參數就是加熱溫度。壓力容器的設計要在一定的參數和工作條件下，綜合考慮安裝、制造等多個因素，全面的分析壓力容器制造使用材料的性能和熱處理工藝性能，保證壓力容器的可靠性，因此在壓力容器的設計中進行熱處理有著重要的意義。

壓力容器的應用范圍一般是消防、石油、化工等行業，危險性較高，一旦出現意外，就會對國家和個人帶來難以承受的損失。熱處理技術可以有效的提高金屬材料的性能，能夠對金屬材料和金屬設備的性能進行較為顯著的改善。因此，相關人員在進行壓力容器設計的過程中，要重視檢驗材料性能和設計性能，并有效的利用熱處理技術，提高壓力容器的安全性和穩固性，使壓力容器的設計更加可靠。壓力容器設計的質量與壓力容器密切相關，換而言之，壓力容器的熱處理的質量和效果對壓力容器有著直接的影響作用。在此情況下，工作人員必須重視提高熱處理的質量。

二、壓力容器設計中的熱處理問題

熱處理技術是壓力容器設計過程中的關鍵，相關人員要努力加強壓力容器設計中的熱處理。現階段，壓力容器設計中的熱處理還存在諸多問題，其中較為主要的問題有三個方面，分別是不銹鋼金屬材料的熱處理、焊接后的熱處理以及代用材料的熱處理。

（一）不銹鋼金屬材料的熱處理

對機械工件的設計過程進行分析，一般情況下，在完成焊接工藝后都要進行熱處理，進而使金屬材料在高溫作用下發生變化，并消除焊接后金屬材料殘留的應力，提升金屬材料抗腐蝕性和韌性。但針對于不銹鋼金屬材料要區別對待，因為不銹鋼金屬材料進行熱處理后有時會降低材料的某項性能，改變金屬材料的使用要求。

（二）焊接后的熱處理

焊接后的熱處理問題是壓力容器設計過程中的焦點問題。在實際操作中，對焊接之后的復合板材料的壓力容器進行熱處理，并不會帶來不良的影響，壓力容器的性能可以得到保障，但實施焊接后熱處理工藝方法不當則會適得其反，甚至使壓力容器韌性降低。焊后熱處理一般選用單一高溫回火或正火加高溫回火。對于氣焊焊口采用正火加高溫回火熱處理。這是因為氣焊的焊縫及熱影響區的晶粒粗大，需要細化晶粒，故采用正火處理。然而單一的正火不能消除殘余應力，故需要再加高溫回火以消除應力。絕大多數場合選用單一的高溫回火。因此，為了防止壓力容器焊接后熱處理會降低壓力容器性能的現象發生，工作人員要認真篩選壓力容器的材料和恰當的熱處理工藝方法，從根源處解決該類問題。

（三）代用材料的熱處理

對于壓力容器設計來說，相關工作人員要以工作環境和使用條件為基礎，對制造材料進行合理的篩選。但是對于壓力容器的制造來說，有很多企業很難采購到符合要求的制造材料，最終只能選擇其他的材料作為替代品。在此情況下，工作人員要充分考慮待用材料的實際性能，并以此為基礎進行熱處理，使代用材料的熱處理也能達到預期的處理效果。因此，相關設計人員在進行壓力容器的設計時，要了解材料的實際情況，重視代用材料的問題。要選擇合適的熱處理方法。

三、總結

對于消防、石油、化工等行業來說，壓力容器是一種十分常用的設備。壓力容器的穩定性和安全性有著很重要的意義，如果出現安全問題，往往會導致極為嚴重的后果。因此，相關工作人員要保證壓力容器的使用質量，重視壓力容器設計過程中的熱處理問題，進而使壓力容器的性能得到有效的提升。在壓力容器的設計過程中，熱處理是一道重要的工序，對壓力容器的安全性和使用性能有著重要的影響作用。在此情況下，相關工作人員要合理選擇熱處理方法以及壓力容器的金屬材料，提高壓力容器的設計質量。本文主要列舉了三方面的壓力容器設計中的熱處理問題，分別是不銹鋼金屬材料的熱處理、焊接后的熱處理以及代用材料的熱處理，以期提高壓力容器的安全性。