我國承壓設備焊后熱處理現狀及對策

韓喜霞

甘肅省特種設備檢驗檢測研究院 甘肅蘭州 730050

1 我國焊接后熱處理工藝中存在的問題

焊接后熱處理使用的相關設備存在問題，熱處理爐是焊接后熱處理所需要的主要設備，但是在我國現在沒有熱處理爐專業使用標準，工作人員通常是按照經驗將加熱爐直接作為焊接后熱處理爐進行使用，還有一些人通過自制的方式，生產自制爐和拼裝爐，這樣的設備在實際工作中不能夠符合相關要求，從而達不到規定的熱處理數值。爐外焊接熱處理需要使用燃燒器，國內許多企業進行熱處理過程中，往往是將鍋爐好燃燒器組配成工作需要的設備爐，但是燃燒器沒有固定的標準和設備型號，給承壓設備的建造過程埋下一定的隱患，柔性陶瓷電阻加熱器在國內市場也沒有明確的標準，設備中質量和型號標準不清晰的現狀會對焊接后熱處理的質量造成影響，直接導致承壓設備建造達不到市場要求[1]。焊接后熱處理爐，在使用過程中需要規定有效的加熱區，而且是現在承壓設備市場建造的普遍情況，一些技術人員將加熱區進行測定，但是測定方法和手段存在問題，不符合相關標準，當加熱區的焊接后熱處理爐開始工作之后，無論是溫度還是受熱的均衡性都得不到科學的保證，容易在加熱的過程中出現狀況。

2 焊接后熱處理工藝改善措施

2.1 焊接后熱處理技術前期準備

焊接后熱處理需要的鋼材和焊材需要根據焊接性進行認真挑選，焊接性主要是指熱處理熱裂紋和再熱脆化[2]。在進行焊接之前需要對相關材料的焊接敏感度進行詳細的考證，避免方案的設計，防止問題發生之后不能進行及時處理。對鋼材的實際回火溫度進行核查，焊材主要包括是焊條、焊絲、埋弧焊材。在相關產品的質量上，證明書內容中涉及到的材料力學性能介紹處理規范，需要給予認真的學習和考量。技術人員需要嚴謹對待設計文件中的內容，特別是其中的規定和標準條款，對焊接后熱處理行為進行了明確規范，技術人員在實際工作中不能只憑借經驗來進行焊接后熱處理，而是對焊接后熱處理涉及到的環節進行深入研究，確定焊接后熱處理的具體方法，相關設備，裝備特點和程序。并且對燃燒器種類和其他輔助工具進行選擇時，要明確標準，才能夠有效推動承壓設備建造工藝的發展。焊接工藝評定是對焊接試件的相關力學性能進行評定，而且和焊接后熱處理規范有著密切的關系，保證焊件焊接后熱處理的溫度和保溫具體時間，對焊接工藝評定十分重要。

2.2 焊接后熱處理具體方式

焊接后熱處理方式主要是整體、分段、局部三種處理方式，局部焊接后熱處理主要是針對于加熱區的寬度，需要在這個過程中依靠技術人員的經驗，對于壁厚175mm的容器進行整體加熱的時候，加熱寬度需要設定為2007mm局部電加熱處理方式，此時的均熱區實際溫差能夠滿足相關要求[3]。焊件內部和外部加熱時，也可以進行整體焊接后熱處理，要求在實際操作中爐內和爐外加熱做到整體焊后熱處理技術方式相同，并且采用內燃法進行焊接后熱處理大型承壓設備的數量和效果十分可觀，技術人員能嚴格遵守相關規定則設備質量不會因為爐內位置發生變化。整體焊接后熱處理，一般是多臺焊件共同進行焊后熱處理，需要選擇最大的厚度來保證時間和溫度的計算，管件的質量需要進行嚴格要求，會對熱處理的最終結果產生一定的影響。焊接后熱處理的厚度主要是受到殘余焊接反映力的影響，熱影響區的組合和性能會發生一定程度的變化，因此焊接縫金屬厚度表明了焊接作用的實際范圍和相關力度，所以焊接后熱處理的厚度是焊縫金屬的厚度，而不是指母材和焊接接頭的厚度。

2.3 焊接后熱處理中的相關參數

保溫溫度和時間在相關規定中，對鋼材中涉及到的焊接后熱處理規范參數進行了明確規定，而且主要從消除殘余應力出發，對不同的鋼材最低保溫溫度和保溫時間，但是這些規定在實際工作中是通用的要求，缺乏一定的針對性，對實際工作中的焊接接頭使用和工藝性能考慮不夠全面。每種材料對于其特有的指標都有最適合的參數，需要實踐之后才能有效確定，作為產品熱處理工藝的規定實施數值，技術人員對結果很難進行預估。對于15CrMoR而言，規定最低溫度為645℃，但是焊接接頭根據不同的實驗表示，以686℃x2h為最佳狀態，通過℃焊接后熱處理對焊縫金屬沖擊情況來看，以686℃x4h為最佳（見表1）

表1 焊接后熱處理對焊縫金屬的影響

3 承壓設備焊接后熱處理企業安全注冊內容

3.1 基本條件

首先需要獨立的法人資格，并已經獲得營業執照等企業基礎資質文件，組織機構健全，有固定的辦公地點。具有維護和保養車間，以及儲存庫房和溫度測量校準的場地。建立承壓設備焊接后熱處理的工程檔案庫，并且制定相關的技術文件要嚴格的按照技術法規和相應的標準。承壓設備焊接后熱處理的工作業績和資料。

3.2 設備和人員資格

擁有可自動調控的加熱裝置，溫度測量校準裝置，自動記錄溫度的儀器。焊接后熱處理質量保證工程師和控制系統相關工作責任人，人員和資質齊備，還需要測溫控制系統責任人員，電偶焊接人員，溫度測量儀器校準人員。

4 結語

焊接后的熱處理在承壓設備制造中，有著整體性和一次性的特點，但是在我國現在對焊接后的熱處理技術還缺乏必要的了解，所以在設備建造過程中容易出現一些問題。一些企業和個人在設備制造之前，沒有獲得相應的資質，制造設備存在不規范的情況，所以為了能夠保證我國承壓設備的安全制造，需要提升焊接后熱處理技術水平，并且對相關單位進行安全注冊，通過規章制度規范制造行為。