我國(guó)承壓設(shè)備焊后熱處理現(xiàn)狀及對(duì)策

韓喜霞

甘肅省特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院 甘肅蘭州 730050

1 我國(guó)焊接后熱處理工藝中存在的問(wèn)題

焊接后熱處理使用的相關(guān)設(shè)備存在問(wèn)題，熱處理爐是焊接后熱處理所需要的主要設(shè)備，但是在我國(guó)現(xiàn)在沒(méi)有熱處理爐專業(yè)使用標(biāo)準(zhǔn)，工作人員通常是按照經(jīng)驗(yàn)將加熱爐直接作為焊接后熱處理爐進(jìn)行使用，還有一些人通過(guò)自制的方式，生產(chǎn)自制爐和拼裝爐，這樣的設(shè)備在實(shí)際工作中不能夠符合相關(guān)要求，從而達(dá)不到規(guī)定的熱處理數(shù)值。爐外焊接熱處理需要使用燃燒器，國(guó)內(nèi)許多企業(yè)進(jìn)行熱處理過(guò)程中，往往是將鍋爐好燃燒器組配成工作需要的設(shè)備爐，但是燃燒器沒(méi)有固定的標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備型號(hào)，給承壓設(shè)備的建造過(guò)程埋下一定的隱患，柔性陶瓷電阻加熱器在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)也沒(méi)有明確的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備中質(zhì)量和型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)不清晰的現(xiàn)狀會(huì)對(duì)焊接后熱處理的質(zhì)量造成影響，直接導(dǎo)致承壓設(shè)備建造達(dá)不到市場(chǎng)要求[1]。焊接后熱處理爐，在使用過(guò)程中需要規(guī)定有效的加熱區(qū)，而且是現(xiàn)在承壓設(shè)備市場(chǎng)建造的普遍情況，一些技術(shù)人員將加熱區(qū)進(jìn)行測(cè)定，但是測(cè)定方法和手段存在問(wèn)題，不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)加熱區(qū)的焊接后熱處理爐開(kāi)始工作之后，無(wú)論是溫度還是受熱的均衡性都得不到科學(xué)的保證，容易在加熱的過(guò)程中出現(xiàn)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(shù)前期準(zhǔn)備

焊接后熱處理需要的鋼材和焊材需要根據(jù)焊接性進(jìn)行認(rèn)真挑選，焊接性主要是指熱處理熱裂紋和再熱脆化[2]。在進(jìn)行焊接之前需要對(duì)相關(guān)材料的焊接敏感度進(jìn)行詳細(xì)的考證，避免方案的設(shè)計(jì)，防止問(wèn)題發(fā)生之后不能進(jìn)行及時(shí)處理。對(duì)鋼材的實(shí)際回火溫度進(jìn)行核查，焊材主要包括是焊條、焊絲、埋弧焊材。在相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量上，證明書(shū)內(nèi)容中涉及到的材料力學(xué)性能介紹處理規(guī)范，需要給予認(rèn)真的學(xué)習(xí)和考量。技術(shù)人員需要嚴(yán)謹(jǐn)對(duì)待設(shè)計(jì)文件中的內(nèi)容，特別是其中的規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)條款，對(duì)焊接后熱處理行為進(jìn)行了明確規(guī)范，技術(shù)人員在實(shí)際工作中不能只憑借經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行焊接后熱處理，而是對(duì)焊接后熱處理涉及到的環(huán)節(jié)進(jìn)行深入研究，確定焊接后熱處理的具體方法，相關(guān)設(shè)備，裝備特點(diǎn)和程序。并且對(duì)燃燒器種類和其他輔助工具進(jìn)行選擇時(shí)，要明確標(biāo)準(zhǔn)，才能夠有效推動(dòng)承壓設(shè)備建造工藝的發(fā)展。焊接工藝評(píng)定是對(duì)焊接試件的相關(guān)力學(xué)性能進(jìn)行評(píng)定，而且和焊接后熱處理規(guī)范有著密切的關(guān)系，保證焊件焊接后熱處理的溫度和保溫具體時(shí)間，對(duì)焊接工藝評(píng)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(duì)于加熱區(qū)的寬度，需要在這個(gè)過(guò)程中依靠技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于壁厚175mm的容器進(jìn)行整體加熱的時(shí)候，加熱寬度需要設(shè)定為2007mm局部電加熱處理方式，此時(shí)的均熱區(qū)實(shí)際溫差能夠滿足相關(guān)要求[3]。焊件內(nèi)部和外部加熱時(shí)，也可以進(jìn)行整體焊接后熱處理，要求在實(shí)際操作中爐內(nèi)和爐外加熱做到整體焊后熱處理技術(shù)方式相同，并且采用內(nèi)燃法進(jìn)行焊接后熱處理大型承壓設(shè)備的數(shù)量和效果十分可觀，技術(shù)人員能嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定則設(shè)備質(zhì)量不會(huì)因?yàn)闋t內(nèi)位置發(fā)生變化。整體焊接后熱處理，一般是多臺(tái)焊件共同進(jìn)行焊后熱處理，需要選擇最大的厚度來(lái)保證時(shí)間和溫度的計(jì)算，管件的質(zhì)量需要進(jìn)行嚴(yán)格要求，會(huì)對(duì)熱處理的最終結(jié)果產(chǎn)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(qū)的組合和性能會(huì)發(fā)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(shí)際范圍和相關(guān)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(guān)參數(shù)

保溫溫度和時(shí)間在相關(guān)規(guī)定中，對(duì)鋼材中涉及到的焊接后熱處理規(guī)范參數(shù)進(jìn)行了明確規(guī)定，而且主要從消除殘余應(yīng)力出發(fā)，對(duì)不同的鋼材最低保溫溫度和保溫時(shí)間，但是這些規(guī)定在實(shí)際工作中是通用的要求，缺乏一定的針對(duì)性，對(duì)實(shí)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(duì)于其特有的指標(biāo)都有最適合的參數(shù)，需要實(shí)踐之后才能有效確定，作為產(chǎn)品熱處理工藝的規(guī)定實(shí)施數(shù)值，技術(shù)人員對(duì)結(jié)果很難進(jìn)行預(yù)估。對(duì)于15CrMoR而言，規(guī)定最低溫度為645℃，但是焊接接頭根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)表示，以686℃x2h為最佳狀態(tài)，通過(guò)℃焊接后熱處理對(duì)焊縫金屬?zèng)_擊情況來(lái)看，以686℃x4h為最佳（見(jiàn)表1）

表1 焊接后熱處理對(duì)焊縫金屬的影響

3 承壓設(shè)備焊接后熱處理企業(yè)安全注冊(cè)內(nèi)容

3.1 基本條件

首先需要獨(dú)立的法人資格，并已經(jīng)獲得營(yíng)業(yè)執(zhí)照等企業(yè)基礎(chǔ)資質(zhì)文件，組織機(jī)構(gòu)健全，有固定的辦公地點(diǎn)。具有維護(hù)和保養(yǎng)車間，以及儲(chǔ)存庫(kù)房和溫度測(cè)量校準(zhǔn)的場(chǎng)地。建立承壓設(shè)備焊接后熱處理的工程檔案庫(kù)，并且制定相關(guān)的技術(shù)文件要嚴(yán)格的按照技術(shù)法規(guī)和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。承壓設(shè)備焊接后熱處理的工作業(yè)績(jī)和資料。

3.2 設(shè)備和人員資格

擁有可自動(dòng)調(diào)控的加熱裝置，溫度測(cè)量校準(zhǔn)裝置，自動(dòng)記錄溫度的儀器。焊接后熱處理質(zhì)量保證工程師和控制系統(tǒng)相關(guān)工作責(zé)任人，人員和資質(zhì)齊備，還需要測(cè)溫控制系統(tǒng)責(zé)任人員，電偶焊接人員，溫度測(cè)量?jī)x器校準(zhǔn)人員。

4 結(jié)語(yǔ)

焊接后的熱處理在承壓設(shè)備制造中，有著整體性和一次性的特點(diǎn)，但是在我國(guó)現(xiàn)在對(duì)焊接后的熱處理技術(shù)還缺乏必要的了解，所以在設(shè)備建造過(guò)程中容易出現(xiàn)一些問(wèn)題。一些企業(yè)和個(gè)人在設(shè)備制造之前，沒(méi)有獲得相應(yīng)的資質(zhì)，制造設(shè)備存在不規(guī)范的情況，所以為了能夠保證我國(guó)承壓設(shè)備的安全制造，需要提升焊接后熱處理技術(shù)水平，并且對(duì)相關(guān)單位進(jìn)行安全注冊(cè)，通過(guò)規(guī)章制度規(guī)范制造行為。