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压力容器热处理有关要求 一、热处理相关专业知识 金属热处理工艺是将工件加热、保温、冷却，通过改变金属及合金表面的或内部的组织结构来控制其性能的工艺。基本工艺方法有：退火、正火、淬火、回火和化学热处理。材料的组织结构与性能变化直接影响到其使用，在实际生产中根据不同需要可采用不同的热处理工艺方法。 （1）退火（Annealing） 将金属及其合金加热到一定温度，保温后在炉内缓慢冷却，使其组织结构达到或接近平衡状态组织的热处理工艺，称为退火。退火可从不同角度分类： 1）按退火的目的不同可分为：均匀化退火（扩散退火）、完全退火、球化退火、消除应力退火和去氢退火等。 2）按退火时组织转变的特点可分为：细化晶粒退火、再结晶退火、球化退火等。 3）按退火工艺方法可分为：低温退火、不完全退火、完全退火、等温退火、高温退火等。 压力容器常用的退火工艺为消除冷加工残余应力的再结晶退火，即：低碳钢、低合金钢加热到600℃以上，保温、炉冷至400℃以下空冷，详见NB/T47015-2011（JB/T4709)中的有关规定。 （2）正火(Normalizing-N) 正火是将工件加热到临界点Ac3以上适当温度并保持一定时间（使工件完全奥氏体化），然后在空气中冷却的热处理工艺。 正火所达到的效果与材料的成分及组织形态有关，过共析钢正火后可消除网状碳化物，低碳钢正火后切削加工性得到显著改善，所有材料经过正火后都可以消除内应力和细化晶粒，达到正常化的目的，具有好的综合性能。许多锅炉压力容器用钢板都以正火状态供货。 （3）淬火(Quenching-Q) 淬火是将钢加热到临界温度Ac3以上，保温后快速（大于临界淬火速度）冷却，使过冷奥氏体转变为马氏体或贝氏体组织的热处理工艺。钢经过淬火后强度、硬度和耐磨性提高，一定含碳量的淬火马氏体经中温回火后，可以具有很高的弹性极限。中碳钢、中碳合金钢经淬火加高温回火（调质处理），可得到较好的强度、塑性、韧性的配合。如：用35#钢和35CrMoA钢制作螺栓一般都要进行调质处理。但由于马氏体硬而脆，韧性差内应力大极易产生裂纹，锅炉压力容器主体材料及焊缝的组织中一般不希望出现马氏体组织。 淬火根据分类的原则不同可以分为不同种类： 1）按加热温度不同可分为完全淬火、不完全淬火、二次淬火、循环加热淬火。 2）按淬火部位不同可分为整体淬火、表面淬火、局部淬火。 3）按冷却方式及条件不同分为：直接淬火、等温淬火、形变等温淬火。 （4）回火(Tempering-T) 回火是将淬火的钢加热到Ac1以下的适当温度，保持一定时间，然后以一定的方式冷却，以获得所需组织和性能的热处理工艺。回火的本质是淬火马氏体分解以及碳化物析出、聚集长大的过程，回火转变是典型的扩散型相变。其目的主要是降低材料的内应力，提高韧性，通过调整回火温度，可获得不同硬度，强度和韧性，以满足所要求的力学性能。 回火工艺按照回火温度及组织变化可分为时效硬化、低温回火（250℃）、中温回火（350～500℃）、高温回火（500℃）。回火工艺按照回火部位可分为全部回火、局部回火。 压力容器及零部件的热处理分为：改善或恢复材料力学性能的热处理和焊后消除应力热处理（焊后热处理）。 2．焊后热处理[SR（PWHT）] 消除应力的焊后热处理[Stress Relief(PWHT)-SR(P)]是焊后应用得最广泛的热处理方法。这种热处理由于它不改变焊接接头显微组织，它的加热温度都在A1线以下，按其厚度进行保温以达到消除应力的效果。如Q245R或Q345R等一般加热温度在600℃以上，当厚度不大于50mm时，每25mm厚保温1小时后随炉冷却至400℃以下空冷则可达到消除应力的目的。 二、压力容器及零部件热处理的法规标准 压力容器及零部件的热处理至今无一专业标准，压力容器及零部件热处理涉及到众多的压力容器法规标准。其中涉及到固定式和移动式压力容器有：《固定式压力容器安全技术监察规程》、《移动式压力容器安全技术监察规程》、GB150《压力容器》、GB151《钢制管壳式换热器》、GB12337《钢制球形储罐》、GB50094《球形储罐施工及验收规范》；、NB/T47015-2011（JB/T4709)《压力容器焊接规程》、GB/T25189-2010《压力容器封头》、JB/T10175-2008《热处理质量控制要求》、 GB/T9452-2003《热处理炉有效加热区测定方法》等；涉及到气瓶的有：《钢制焊接气瓶》、《液化石油气钢瓶》等。我们以涉及到固定式和移动式压力容器热处理的法规标准为主进行讲述。 三、压力容器及零部件热处理的方法 一、压力容器焊后热处理方法 压力容器热处理最常用的也是唯一的方法是焊后热处理[SR（PWHT）]，压力容器焊后热处理的目的是消除焊接残余应力。对于碳钢和低合金钢焊接件，[