熱處理技術(shù)在壓力容器設(shè)計(jì)階段的應(yīng)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(yè)尤其是消防、石油、化工生產(chǎn)中不可或缺的生產(chǎn)設(shè)備，其內(nèi)部通常存儲(chǔ)較為危險(xiǎn)的氣體或液體，如腐蝕性強(qiáng)的或者有毒的甚至易燃易爆的類型。由于作業(yè)時(shí)的高度危險(xiǎn)性，在壓力容器設(shè)計(jì)之初，其安全性因素就必須被設(shè)計(jì)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(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)的受力分析等方面，或者是壓力容器的檢驗(yàn)、維護(hù)方面都需要技術(shù)人員的細(xì)心嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶幚?。在此類壓力容器的設(shè)計(jì)、制作過(guò)程中，對(duì)熱處理時(shí)的焊縫處理水準(zhǔn)就要求更高。

一、熱處理技術(shù)以及壓力容器熱處理的重要性

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)很多生產(chǎn)方面的問(wèn)題都得到了有效的解決。消防、石油、化工行業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支撐行業(yè)，而這些行業(yè)都對(duì)壓力容器有著廣泛的應(yīng)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(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。在機(jī)械生產(chǎn)制造過(guò)程中，熱處理技術(shù)是一種重要的工藝，可以有效的提高壓力容器的綜合機(jī)械性能和使用安全性，確保壓力容器的安全運(yùn)行。具體而言，熱處理技術(shù)指的是在某種介質(zhì)中對(duì)金屬材料進(jìn)行加熱，使材料達(dá)到一定的溫度，并恒溫保持一段時(shí)間，進(jìn)而使金屬材料以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s，最終達(dá)到所需要的組織和性能。熱處理技術(shù)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(shù)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(jī)械性能，提高了其使用的安全性。

熱處理技術(shù)主要有三個(gè)環(huán)節(jié)，分別是加熱、保溫和冷卻。這三個(gè)環(huán)節(jié)缺一不可、相互銜接，最終使壓力容器的設(shè)計(jì)更加安全和經(jīng)濟(jì)。針對(duì)加熱環(huán)節(jié)，這是一項(xiàng)較為重要的工序，有著多種操作方法，在熱處理基礎(chǔ)中發(fā)揮著重要的作用。值得強(qiáng)調(diào)的是，熱處理過(guò)程中一個(gè)至關(guān)重要的參數(shù)就是加熱溫度。壓力容器的設(shè)計(jì)要在一定的參數(shù)和工作條件下，綜合考慮安裝、制造等多個(gè)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(shè)計(jì)中進(jìn)行熱處理有著重要的意義。

壓力容器的應(yīng)用范圍一般是消防、石油、化工等行業(yè)，危險(xiǎn)性較高，一旦出現(xiàn)意外，就會(huì)對(duì)國(guó)家和個(gè)人帶來(lái)難以承受的損失。熱處理技術(shù)可以有效的提高金屬材料的性能，能夠?qū)饘俨牧虾徒饘僭O(shè)備的性能進(jìn)行較為顯著的改善。因此，相關(guān)人員在進(jìn)行壓力容器設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要重視檢驗(yàn)材料性能和設(shè)計(jì)性能，并有效的利用熱處理技術(shù)，提高壓力容器的安全性和穩(wěn)固性，使壓力容器的設(shè)計(jì)更加可靠。壓力容器設(shè)計(jì)的質(zhì)量與壓力容器密切相關(guān)，換而言之，壓力容器的熱處理的質(zhì)量和效果對(duì)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(zhì)量。

二、壓力容器設(shè)計(jì)中的熱處理問(wèn)題

熱處理技術(shù)是壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程中的關(guān)鍵，相關(guān)人員要努力加強(qiáng)壓力容器設(shè)計(jì)中的熱處理?，F(xiàn)階段，壓力容器設(shè)計(jì)中的熱處理還存在諸多問(wèn)題，其中較為主要的問(wèn)題有三個(gè)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(duì)機(jī)械工件的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行分析，一般情況下，在完成焊接工藝后都要進(jìn)行熱處理，進(jìn)而使金屬材料在高溫作用下發(fā)生變化，并消除焊接后金屬材料殘留的應(yīng)力，提升金屬材料抗腐蝕性和韌性。但針對(duì)于不銹鋼金屬材料要區(qū)別對(duì)待，因?yàn)椴讳P鋼金屬材料進(jìn)行熱處理后有時(shí)會(huì)降低材料的某項(xiàng)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(wèn)題是壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程中的焦點(diǎn)問(wèn)題。在實(shí)際操作中，對(duì)焊接之后的復(fù)合板材料的壓力容器進(jìn)行熱處理，并不會(huì)帶來(lái)不良的影響，壓力容器的性能可以得到保障，但實(shí)施焊接后熱處理工藝方法不當(dāng)則會(huì)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(duì)于氣焊焊口采用正火加高溫回火熱處理。這是因?yàn)闅夂傅暮缚p及熱影響區(qū)的晶粒粗大，需要細(xì)化晶粒，故采用正火處理。然而單一的正火不能消除殘余應(yīng)力，故需要再加高溫回火以消除應(yīng)力。絕大多數(shù)場(chǎng)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(huì)降低壓力容器性能的現(xiàn)象發(fā)生，工作人員要認(rèn)真篩選壓力容器的材料和恰當(dāng)?shù)臒崽幚砉に嚪椒?，從根源處解決該類問(wèn)題。

（三）代用材料的熱處理

對(duì)于壓力容器設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，相關(guān)工作人員要以工作環(huán)境和使用條件為基礎(chǔ)，對(duì)制造材料進(jìn)行合理的篩選。但是對(duì)于壓力容器的制造來(lái)說(shuō)，有很多企業(yè)很難采購(gòu)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(shí)際性能，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行熱處理，使代用材料的熱處理也能達(dá)到預(yù)期的處理效果。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行壓力容器的設(shè)計(jì)時(shí)，要了解材料的實(shí)際情況，重視代用材料的問(wèn)題。要選擇合適的熱處理方法。

三、總結(jié)

對(duì)于消防、石油、化工等行業(yè)來(lái)說(shuō)，壓力容器是一種十分常用的設(shè)備。壓力容器的穩(wěn)定性和安全性有著很重要的意義，如果出現(xiàn)安全問(wèn)題，往往會(huì)導(dǎo)致極為嚴(yán)重的后果。因此，相關(guān)工作人員要保證壓力容器的使用質(zhì)量，重視壓力容器設(shè)計(jì)過(guò)程中的熱處理問(wèn)題，進(jìn)而使壓力容器的性能得到有效的提升。在壓力容器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，熱處理是一道重要的工序，對(duì)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(guān)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(shè)計(jì)質(zhì)量。本文主要列舉了三方面的壓力容器設(shè)計(jì)中的熱處理問(wèn)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。