焊后熱處理基本知識(shí)

1、焊接接頭焊后熱處理基本知識(shí)培訓(xùn)1、 焊后熱處理的概念1.1后熱處理（消氫處理）：焊接完成后對(duì)冷裂紋敏感性較大的低合金鋼和拘束度較大的焊件加熱至200350保溫緩冷的措施。目的、作用：減小焊縫中氫的有害影響、降低焊接殘余應(yīng)力、避免焊縫接頭中出現(xiàn)馬氏體組織，從而防止氫致裂紋的產(chǎn)生。后熱溫度：200350 保溫時(shí)間：即焊縫在200350溫度區(qū)間的維持時(shí)間，與后熱溫度、焊縫厚度有關(guān)， 一般不少于30min加熱方法：火焰加熱、電加熱保溫后的措施：用保溫棉覆蓋讓其緩慢冷卻至室溫NB/T47015-2011關(guān)于后熱的規(guī)定：1.2焊后熱處理（PWHT）：廣義上：焊后熱處理就是在工件焊完之后對(duì)焊接區(qū)域或焊接構(gòu)件

2、進(jìn)行的熱處理，內(nèi)容包括消除應(yīng)力退火、完全退火、固熔、正火、正火加回火、回火、低溫消除應(yīng)力等。狹義上：焊后熱處理僅指消除應(yīng)力退火，即為了改善焊接區(qū)的性能和消除焊接殘余應(yīng)力等有害影響。1.3壓力容器及壓力管道焊接中所說(shuō)的焊后熱處理是指焊后消除應(yīng)力的熱處理。焊后消除應(yīng)力熱處理過(guò)程：將焊件緩慢均勻加熱至一定溫度后保溫一定的時(shí)間，然后緩慢降溫冷卻至室溫。目的、作用： (1)降低或消除由于焊接而產(chǎn)生的殘余焊接應(yīng)力。 (2)降低焊縫、熱影響區(qū)硬度。 (3)降低焊縫中的擴(kuò)散氫含量。 (4)提高焊接接頭的塑性。 (5)提高焊接接頭沖擊韌性和斷裂韌性。 (6)提高抗應(yīng)力腐蝕能力。 (7)提高組織穩(wěn)定性。熱處理的方

3、式：整體熱處理、局部熱處理1.4焊接應(yīng)力的危害和降低焊接應(yīng)力的措施焊接應(yīng)力是在焊接過(guò)程中由于溫度場(chǎng)的變化（熱漲冷縮）及焊件間的約束而產(chǎn)生的滯留在焊件中的殘余應(yīng)力。1.4.1焊接應(yīng)力只能降低，不可能完全消除，焊接殘余應(yīng)力形成的的危害：1） 影響構(gòu)件承受靜載的能力；2）會(huì)造成構(gòu)件的脆性斷裂；3）影響結(jié)構(gòu)的疲勞強(qiáng)度；4）影響構(gòu)件的剛度和穩(wěn)定性；5）應(yīng)力區(qū)易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂；6）影響構(gòu)件的精度和尺寸的穩(wěn)定性。1.4.2降低焊接應(yīng)力的措施1） 設(shè)計(jì)措施：（1） 構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)經(jīng)量減少焊縫的尺寸和數(shù)量，可減少焊接變形，同時(shí)降低焊接應(yīng)力（2） 構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)避免焊縫過(guò)于集中，從而避免焊接應(yīng)力疊加（3） 優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

4、，例將如容器的接管口設(shè)計(jì)成翻邊式，少用承插式2） 工藝措施（1） 采用較小的焊接線能量（2） 合理安排裝配焊接順序（3） 層間進(jìn)行錘擊（4） 預(yù)熱拉伸補(bǔ)償焊縫收縮（機(jī)械拉伸或加熱拉伸），與焊接區(qū)同時(shí)拉伸（膨脹）和同時(shí)壓縮（收縮）（5） 焊接高強(qiáng)鋼時(shí)選用塑性較好的焊條（6） 采用整體預(yù)熱（7） 焊后消氫處理（8） 采用整體焊后熱處理（9） 利用振動(dòng)法消除焊接殘余應(yīng)力2、 容器及受壓元件應(yīng)按材料、焊接接頭厚度、結(jié)構(gòu)形式、介質(zhì)和設(shè)計(jì)要求確定是否進(jìn)行焊后熱處理。GB150-2011中的規(guī)定、符合下列條件之一者，應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理：1）焊接接頭厚度符合表5規(guī)定者2）圖樣注明有應(yīng)力腐蝕的容器3）用于盛裝毒性

5、為極度或高度危害介質(zhì)的碳素鋼、低合金鋼制容器4）相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或圖樣另有規(guī)定的NB/T47007-2010中規(guī)定：3、 焊后熱處理方式（NB/T47015-2011）4、 焊后熱處理要求（GB150）5、 焊后熱處理工藝（NB/T47015-2011、GB150-2011）6、 焊后熱處理規(guī)范（NB/T47015-2011）7、 其它相關(guān)規(guī)范中關(guān)于熱處理的要求1. SH/T3501-20117.4 焊后熱處理7.4.1 焊后熱處理工藝應(yīng)在焊接工藝卡中規(guī)定，并經(jīng)焊接工藝評(píng)定驗(yàn)證。除設(shè)計(jì)文件另有規(guī)定外，常用鋼材焊接接頭的熱處理溫度，宜按表10 的規(guī)定確定。低溫鋼焊后熱處理應(yīng)符合SH/T 3525 的規(guī)定

6、。7.4.2 對(duì)接環(huán)焊縫的熱處理名義厚度應(yīng)為焊接接頭處較厚的工件厚度。7.4.3 支管連接時(shí)，熱處理厚度應(yīng)按主管或支管的厚度確定，而不考慮支管連接件（包括整體補(bǔ)強(qiáng)或非整體補(bǔ)強(qiáng)件）的厚度。但如果任一截面上支管連接的焊縫厚度大于表10 規(guī)定需要熱處理的材料名義厚度2倍時(shí)，應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理。支管連接的焊縫厚度計(jì)算應(yīng)符合下列規(guī)定：a) 安放式焊接支管見(jiàn)圖4（a），焊縫厚度應(yīng)取支管的名義厚度Tb和角焊縫的計(jì)算有效厚度tc的和，tc應(yīng)取0.7 倍的支管名義厚度或6.4mm 兩者中的較小值；b) 插入式焊接支管見(jiàn)圖4（b），焊縫厚度應(yīng)取主管的名義厚度Th和角焊縫的計(jì)算有效厚度tc的和；c) 帶補(bǔ)強(qiáng)板的安放式

7、焊接支管見(jiàn)圖4（c），焊縫厚度應(yīng)取下列值中的較大值：1) 支管的名義厚度Tb和角焊縫的計(jì)算有效厚度tc的和；2) 補(bǔ)強(qiáng)板的名義厚度Tr和角焊縫的計(jì)算有效厚度tc的和；d) 帶補(bǔ)強(qiáng)板的插入式焊接支管見(jiàn)圖4（d），焊縫厚度應(yīng)取主管的名義厚度Th、補(bǔ)強(qiáng)板的名義厚度Tr和角焊縫的計(jì)算有效厚度tc的三者之和。7.4.4 用于平焊法蘭、承插焊法蘭和公稱直徑小于或等于50mm 管子連接的角焊縫、密封焊縫以及管道支吊架與管道連接的角焊縫，如果任一截面的焊縫厚度大于表10 規(guī)定的需要熱處理的材料名義厚度的2 倍時(shí)，應(yīng)進(jìn)行焊后熱處理。但下述情況可不要求熱處理：a） 碳鋼材料焊縫厚度小于或等于16mm時(shí)，任意厚度的

8、母材都不需要進(jìn)行熱處理；b） 鉻鉬合金鋼材料焊縫厚度小于或等于13mm，且母材規(guī)定的最小抗拉強(qiáng)度小于490MPa，當(dāng)預(yù)熱溫度高于表9 規(guī)定值時(shí)，則任意厚度的母材都不需要進(jìn)行熱處理。7.4.5 鉻鉬合金鋼和標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度下限值等于或大于540MPa鋼材的管道焊接接頭，焊后應(yīng)立即進(jìn)行熱處理。否則，焊后應(yīng)立即均勻加熱至300350保溫緩冷。加熱保溫范圍應(yīng)與焊后熱處理要求相同。7.4.6 熱處理加熱范圍為焊縫兩側(cè)各不少于焊縫寬度的3 倍且不少于25mm。加熱范圍以外100mm區(qū)域內(nèi)應(yīng)予以保溫。管道兩端應(yīng)封閉。7.4.7 熱處理的加熱速度及冷卻速度，應(yīng)符合下列要求：a) 升溫至300后，加熱速度應(yīng)按5125/T/h計(jì)算，且不大于220/h；b) 恒溫期間各測(cè)點(diǎn)的溫度均應(yīng)在熱處理溫度規(guī)定的范圍內(nèi)，其差值不得大于50；c) 恒溫后的冷卻速度應(yīng)按6500/T/h