压力容器焊后热处理分析(1).docxVIP

2010年第12期广东化工

第37卷总第212期·141·

压力容器焊后热处理分析

何敏

(广东省石油化工专用设备四会制造厂有限公司，广东四会526200)

[摘要]文章分析压力容器制造过程中焊接应力的产生、特点和危害，论述了进行焊后热处理的目的、必要性及焊后热处理综合效果的考虑。[关键词]压力容器；焊接应力；焊后热处理；综合考虑

[中图分类号]TH[文献标识码]A[文章编号]1007-1865(2010)12-0141-02

AnalysisofPostweldHeatTreatmentforPressureVessel

HeMin

(GuangdongPetrochemicalExclusiveEquipmentSihuiFactoryCo.,Ltd.,Sihui526200,China)

Abstract:Thepaperanalyzedthecause,characteristic,harmofweldstressduringpressurevesselmanufacturingprocess,andmadeadiscourseaboutthepurpose,necessity,considerationoncomprehensiveeffectofpostweldheattreatment.

Keywords:pressurevessel；weldstress；postweldheattreatment；thinkcomprehensively

压力容器在制造过程中常采用的热处理方法一般有两类：一类为改善金属材料力学性能的热处理，另一类为焊后热处理。下面重点对压力容器焊后热处理进行分析。广义地讲，焊后热处理是指焊后能改变焊接接头的组织和性能，或降低残余应力的过程。包括退火、完全退火、固熔、正火、正火加回火、回火、消除应力热处理、析出热处理等。狭义地讲，焊后热处理仅指消除应力热处理，即为了改善焊接接头的组织和性能，消除焊接残余应力等影响，将焊接接头及其邻近局部在金属相变点以下温度均匀加热到足够高的温度，并保持一定的时间，然后缓慢冷却的过程。在压力容器技术文件和标准中的焊后热处理，主要指“消除应力热处理”。

1焊接应力的产生、特点和危害

1.1焊接应力的产生

压力容器焊接是局部快速加热至高温后又快速冷却的过程，焊接接头区与母材间存在较高的温度梯度，加热时，高温金属的热膨胀受到周围冷态金属的拘束，产生了热应力，冷却时，焊接接头金属受周围冷态金属的约束而无法自由收缩，从而形成了残余应力，可见焊接应力是因焊接接头区与周边部位变形不协调而产生的。

1.2焊接应力的特点

焊接应力的特点是在某些情况下量值可能很大，接近、达到甚至超过材料的屈服极限，这一点已为大量的焊接应力实测结果所证实。

焊接应力在压力容器应力分类中属于二次应力，具有“自限性”。它对压力容器强度的危害，小于因介质压力产生的一次应力。

1.3焊接应力的危害

过大的残余应力会加速已有缺陷的扩展、新缺陷的萌生以及造成压力容器应力状态的紊乱，过大的焊接残余应力的存在还会造成应力腐蚀开裂。应力腐蚀是腐蚀破坏中的一种类型，从已统计的数字来看，应力腐蚀占各种腐蚀破坏中的40%。焊接应力由于量值较大且焊后一直存在，当处于腐蚀环境，不论是否使用，都会产生应力腐蚀开裂，多数应力腐蚀裂纹位于焊接接头部位就是证明。另外，金属的氢脆现象已经比较为人们所关注，氢进入钢以后，机械性能会发生明显的变坏。强度和塑性明显降低，溶解于金属晶格中的氢，使钢在缓慢变形时发生脆性破坏。金属材料中的氢可以是在金属材料生产工艺过程中吸收的，如金属在焊接时液态金属吸收的氢保留在焊接接头中，也可能是材料在氢环境中服役吸收的氢。对于焊接接头中吸收的氢，比较有效的消除方法就是进行焊后热处理，它既可以达到松弛和缓和焊接残余应力，改善因焊接而被硬化及脆化的焊接热影响区，提高