焊接热处理范文
时间：2023-03-15 06:17:26
导语：如何才能写好一篇焊接热处理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
中图分类号：TG404 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）13-0084-02
在全球经济一体化趋势的影响下，各行各业的生产和能源消费对于全球能源可持续发展都会产生不同程度的影响，为了适应节能减排的目标，必须要从能源消耗较大的工业着手。焊接工艺作为现代工艺中一项常用的技术，其在材料、技术等方面都有着较高的消耗，一直以来都是高耗能行业，基于此，必须要注重对焊接工艺的科学处理，才能实现能源的节约。
1 影响焊接残余应力的主要因素
1.1 焊接原材料的影响
随着原材料的熔化温度变化，焊接的残余应力也会相应发生变化。其温度越高、残余应力就越大。同时，对残余应力大小的影响因素还包括：线膨胀系数、屈服强度、弹性模量等。原材料的种类不同，由此产生的变化也有所区别。当膨胀系数处于高温条件下，其温度就会持续上升，此时为线性增加状态；屈服强度、弹性模量等都会随着原材料类型的不同而表现出不同的反应。
1.2 焊接参数的影响
在相对正常的焊接条件下，若想确保焊接电流不产生任何变化，则需要提高焊接效率，此时将延长焊接的温度场，同时增加了焊接的梯度，此时焊接残余应力就会加大。若想确保焊接的速度不发生改变，则提高焊接电流强度，此时焊接的温度场就会变宽、加长，增加温度梯度，焊接的残余应力也相应加大。
1.3 焊接热源的影响
在结构焊接过程中，一般只采取局部加热方法，但是热源中心的温度一般较高，由于焊缝与焊件不同点之间的距离存在差异，因此在加热的瞬间，各点温度会产生变化，温度场也可能有所改变。由于加热并不是均匀进行，焊件的温度梯度有所增加，对焊接残余应力大小造成影响。如果在自然条件下完成焊件的冷却，此时温度由800℃降低到500℃，无论是焊接的残余应力还是应变力大小，都会受到影响，需加强重视。
1.4 焊接比容的影响
当钢材结构经过加热或者冷却之后，就会产生相变作用，由此变化也会引发比容、性能等改变。一般情况下，如果温度已经上升到700℃以上，那么钢材就会由奥氏体转变为铁素体，但是对残余应力的影响可以忽略不计。在冷却过程中，由于温度大幅度降低，冷却的速度也有所改变，此时合金数量、碳元素数量等增加，钢结构在低温状况下发生相变，此时体积快速膨胀，就会产生残余应力。
2 焊接残余应力对构件的危害
在构件焊接过程中，由于受到应力重分布或者二次变形等影响，在介质、温度等作用下，残余应力将对结构性能造成多方面影响，分析如下。
2.1 降低焊接结构的静力强度
当结构受到一定承载力之后，会表现出充足的塑性变形能力。随着荷载力的大幅度增加，此时屈服强度的区域应力也有所增加，而不符合屈服强度的区域应力也会发生变化。在这种情况下，焊接残余应力不会对静力强度造成影响。但是在相反的状态下，当结构受到承载作用之后没能表现塑性变形能力，则焊接残余应力就会对结构静力强度造成影响。
2.2 削弱焊接结构的疲劳强度
当处于循环性的荷载作用下，如果存在一定的焊接残余应力，那么应力循环过程可能出现偏移，此时平均值发生变化，而幅值则保持不变。此时，平均值与极限幅值之间具有反比例关系。因此，拉伸焊接的参与应力集中在应力产生的部位，削弱疲劳强度。
2.3 造成焊接结构的刚度不足
在焊接结构中，如果存在焊接残余应力及荷载作用，就会造成应力的叠加现象，此时材料可能达到屈服的极限点。但是在材料塑性性能中，无法将这一特性表现出来，局部应力就会大幅度增加，结构不能继续承载力的作用，此时材料结构中有效承载面积大幅减少，结构的刚度也会降低。在实际工程运行过程中，由于校正焊缝及火焰等，都会产生一定的焊接残余应力，如果火焰校正较为频繁，那么经过加载之后就会产生变形，并且卸载之后也会存在回弹性不足的问题。
2.4 引发应力腐蚀开裂问题
在拉应力与腐蚀介质的共同作用下，如果发生介质材料裂缝，就被称作应力腐蚀开裂。由于拉应力的大面积存在，此时金属表面的腐蚀钝化膜破坏力也会加大，而残余拉应力和拉应力之间形成叠加作用，加速腐蚀与断裂。
3 焊接后热处理技术的应用机理
由于焊接热源对构件产生不均匀的加热或者冷却，同时也会引发不均匀的塑性流动，那么构件焊接之后就会产生弹塑性应变，进而引发焊接残余应力。在焊接过程中，局部热量的不均匀输入可能造成焊缝区熔化现象，在焊接区的温度与相邻区域的温度偏高，此时形成正温差，而熔池附近的高温区材料热膨胀作用受到影响，高温区材料会形成不均匀的压缩塑性变形现象。
在构件冷却的过程中，部分材料已经发生塑性变形作用，而受到周围环境、因素等制约，不能进行自由收缩，在一定程度上受到拉伸作用，产生拉应力。同时，熔池发生凝固作用，已经形成焊缝的金属受到冷却收缩作用，也会形成一定的拉
应力。
采取焊接后热处理技术，主要针对产生残余应力的原因，在进行焊接之前采取预热方法，减少金属试板与焊接焊缝之间的温度差，那么在焊接工程中，产生极小的原材料与焊缝不均匀变形问题；在进行冷却过程中，主要应用保温棉，此时原材料与焊缝之间的温度较为接近，材料整体冷却，形成均匀变形，产生较少的焊接残余应力。
4 焊接后热处理技术的应用数值模拟
4.1 温度场数值的模拟
通过采取焊后热处理技术，可确保整个焊接结构根据一定的加热速度进行升温，保持一定的时间之后，将变形金属实现再结晶，进而产生全新等轴晶粒，此时可基本消除晶体缺陷，合理控制金属的强度，提高韧性，而残余应力也因此能够释放并消除。为了更好地获取热处理过程的温度场模拟值，可将热处理过程分为不同的温度阶段，结合各个阶段的升温与降温实验，采取有限元软件对不同阶段的热源进行计算，并在模型中实行模拟运用，最终获得精确的温度场值。通过数值模拟曲线的观察，确定不同阶段的温度控制能否符合焊后热处理的标准与规范，进入保温阶段之后，接头部位的温度均符合标准。
4.2 应力场数值的模拟
将焊件焊接之后的残余应力场分布状况，以初始状态导入模型中，对温度的变化过程进行记录，了解历史事件并读取各个节点的温度数据、应力数据等，将相应的数据值加载到模型中，运用热塑性理论，充分考虑温度场、组织转变场等影响作用，对焊后热处理过程的残余应力分布进行计算。为了客观了解热处理后残余应力的分布状况、数值大小等，与焊后残余应力进行对比，一般焊后残余应力的峰值在热影响区域的附近，经过采取消应力的热处理技术，残余应力的峰值有所降低，此时位置不会发生变化。当完成热处理过程之后，距离焊缝较远的原材料区域残余应力值逐渐上升，直到100 Mpa左右。这主要由于受到热处理的作用，残余应力逐渐释放并重新组织、分配。对于焊接接头位置的焊后等效残余应力来说，其峰值处于内表面约10 mm-12 mm左右，属于打底焊道位置，该位置的坡口尺寸较小，受到一定的约束力作用，在快速冷却的状态下收缩量就会增加；当外表面的等效残余应力值达到最低点时，内表面的残余应力峰值就会增加，而采取焊后热处理技术，则可有效控制残余应力峰值，其降低幅度高达30%-50%，确保焊接残余应力处于平稳状态。
5 结论与思考
本文通过分析焊接残余应力的影响因素、产生危害等，对焊接后热处理技术的应用进行探讨，最终获得如下结论：1）在进行热处理过程中，如何确定保温温度并控制温差范围，对最终的热处理效果产生直接影响，需加强重视；2）根据热弹塑性理论与有限元分析程序，充分考虑温度场与组织转变场等影响作用，通过采取三场耦合的有限元计算模式，实现焊后热处理技术的分布计算；3）运用有限元计算方法，可更加精确地掌握焊后热处理技术在残余应力分布中的影响规律，可较好地保障应力消除效果。
参考文献
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篇2
关键词：P92钢 焊接工艺 裂纹
为了提高机组的运行效率，火电机组运行参数（蒸汽、压力）和机组容量在不断增加，从而对耐热钢提出了更为苛刻的要求。新型铁素体耐热钢T/P92钢的开发应用，正是超临界百万千瓦级别发电机组的关键技术之一。
P92钢是在积累大量P91钢长期运行数据的基础上，又在对P91钢继续研究下提出的新一代热强钢，其主要特点是添加了钨元素，降低钼等降低钢高温稳定性的元素含量，使其高温稳定性得以大幅提高。由P92钢CCT曲线可以看出，T/P92钢在较宽冷却速度范围内都会发生马氏体转变，在焊接过程会出现冷裂纹及脆化现象。为降低裂纹倾向，改善焊缝组织及性能，必须采取合理的焊接及热处理工艺，保证焊缝马氏体得到充分回火，使P92钢焊缝热处理后为单一的回火马氏体组织。为适应我国火电建设需要，提高P92钢焊接技术水平，因此，掌握其焊接工艺特点和热处理方法势在必行。
一、可焊性分析
1.焊缝韧性低
P92钢焊接时熔敷金属中的Nb、V等微合金化合元素仍会大部分固溶在金属中，固溶强化降低了焊缝韧性，且W的存在更加剧了焊缝韧性的降低。另外，如果焊接线能量输入过大，熔池高温停留时间较长，过热金属晶粒会严重长大，直接影响焊缝抗冲击承载能力。
2.焊接冷裂纹
虽然T/P92钢的C、S、P等元素质量含量低，且具有晶粒细、韧性高的特点，焊接冷裂纹倾向大为降低，但仍还有一定倾向，应严格控制预热温度，焊后及时热处理。
二、P92钢焊接工艺
1.焊接方法
P92小管焊口采用全氩弧焊GTAW；P92大管焊口采用氩弧焊打底/手工电弧焊盖面。
2.焊接材料
焊丝选用ThermanitMTS616－ER90S-G，φ2.4；焊条ALCROMOCORD92，φ2.5、φ3.2。
3.焊接工艺参数
焊接参数垂直固定时偏上限选取，水平固定焊及小径管偏下限选取。大径管氩弧焊打底至少2层，φ2.5mm焊条焊2层，然后使用φ3.2mm焊条。
4.温度控制
小口径焊口选用便携式远红外测温仪，大中径厚壁采用电脑控温。测温方法：预热温度在坡口内测量，层间温度在起焊点前50mm处测量。
5.焊前预热
5.1预热方法
P92小管焊口采用火焰预热，火焰距离焊口10mm以上，喷嘴移动均匀，不得长时间在同一位置停留，防止氧化或对母材增碳，加热宽度每侧不小于100mm；P92焊口采用电加热预热，每侧加热宽度为母材壁厚的3倍，且不小于100mm。在温度记录仪显示到达预热温度后，应保持该温度30min后方可开始焊接，以保证预热温度的匀透性，减小温度梯度。
5.2预热温度和层间温度
焊接过程中可以将温度降至200℃左右，这样有利于层间温度的控制。
5.3升降温速度
大中径厚壁管道升降温速度按6250/δ计算，满足升温速度80～150℃/h，降温速度≤150℃/h。
5.4P92焊口应尽量一次性连续焊完
如果特殊情况一次焊接未能完成，而夜间未安排施工，可将层间温度控制在80～100℃，第二天热处理人员提前再将温度升到预热温度；或在当天焊接结束后，将温度降到80～100℃，恒温2h后，再将温度升到预热温度，尽量保证马氏体转变过程。
6.背部充氩
对口前，在管内距坡口中心两侧各200～300mm处用可溶纸封堵做成密封气室，对口后，在坡口处间隙处用保温棉进行封堵，然后向管内充氩排尽气室内空气。焊接时拨开一段焊接一段，最后打底焊接收口时，注意调节控制好氩气流量大小，确保打底焊接质量。开始充氩气流量可为10～20L/min，施焊过程中应保持在8～10L/min。
7.直径194mm以上的P92焊口采用两人对称焊，打底时相互配合，一名焊工施焊，另一名焊工用手电筒观察焊缝背面的透度情况，发现问题及时处理。
8.T/P92钢对线性能量输入十分敏感，需严格控制焊接温度
电弧焊最大焊条选φ3.2mm，焊层厚不大于焊条直径，焊道宽度不大于焊条直径的4倍；要选择合适的预热温度，若温度过高，焊接时焊缝温度会提升非常快，若过低，将会影响打底焊质量，甚至于出现裂纹缺陷。
9.焊后热处理
9.1采用远红外电加热高温回火工艺，热电偶采用电溶放电的方式固定（焊）在焊缝上对于φ＜273mm的管道，采用一只热电偶点焊在焊缝中心测温；对于间隙小于100mm的排管，则采用两只热电偶，分别点焊在两端焊口的焊缝中心；对于φ＞219mm且壁厚大于20mm的管道，加热器应分区控制，并适当增加温度监控点（不少于3点）。
9.2热处理参数
恒温温度：（760±10）℃；恒温时间以焊件内外壁厚温差不大于20℃为准，大管时间为：（2～3）×1h/25mm；小管径时间为10min/mm，且不小于1h。升温速度80℃/h～150℃/h，降温速度≤150℃/h。4.9.3对于管道系统长的大径焊口降低降温速度热处理时应适当增加保温宽度，延长保温时间，同时在升降温速度过程中，尽量保证焊口在300℃以上高温区时间较长，即降低降温速度。升温时300℃以下按照计算速率，300℃以上采用80℃/h，降温过程300℃以上采用100℃/h，300℃以下可以不控制。
三、焊接及热处理工艺注意要点
第一，P92钢焊接控温精度要求高，所有的焊接、热处理机具设备必须经过计量合格。预热及热处理用热电偶须经过计量检定，并有可靠方式对热处理设备的温度误差进行校核和补偿。为保证根部质量，采用氩弧焊打底并填充一层，即用氩弧焊焊两层，防止出现根部裂纹。
第二，为避免层间温度过高、焊层过厚，导致形成焊缝晶粒粗大，影响焊接接头力学性能，焊条电弧焊填充及盖面均采用φ3.2mm的焊条施焊。焊接操作中采用小摆动、薄焊道、快焊速、多层多道焊工艺，手工电弧焊单层单道厚度不超过焊条直径，摆动宽度不大于焊条直径的3倍，最大线能量不超过20KJ/cm，各项规范参数应在工艺卡允许范围内。
第三，严格监控焊接过程中的层间温度，层间温度控制在200～250℃，除合理布置热电偶位置进行监测外，焊接过程中用手提式测温仪再次进行温度监控，确保层间温度不超过250℃。焊接接头不能及时进行热处理时，应在马氏体转变完成后立即做300～350℃恒温2h的后热处理。
第四，焊后热处理采用分区控温法严格控制整个试件的温度，尽可能使温差在10℃以内，确保整个焊接接头最终成为细小的回火马氏体组织。
第五，热处理完成后要做硬度检测。为保证焊缝冲击功达到41J以上，热处理焊缝HB硬度宜控制在180～250HB范围内。
四、结论
马氏体高合金耐热钢P92以其良好的高温抗拉强度和蠕变性能，已广泛应用于超超临界机组的高温、高压管道上。在实际施工过程中，根据以上制定的焊接和热处理工艺操作，可有效保证接头的焊接质量，能够满足焊接接头的使用要求。
参考文献
篇3
关键词 压力管道；焊接技术；消应热处理
中图分类号 TG4 文献标识码 A 文章编号 1674-6708（2016）160-0173-01
现今，管道运输行业在我国的工业生产中呈现出了日新月异的发展态势，并发挥着越来越重要的作用，因此，实际操作过程中要认真落实管道运输的施工与维护工作。这就要求工作人员仔细研究压力管道中的焊接技术，确保焊接技术的较高质量，同时还要把消应热处理工作能够按照规定做好。
1 当前压力管道的焊接技术分析
1.1 焊接之前必须要充分做好准备工作
准备工作的好坏将直接关系到过程的成功与否，焊接准备工作在焊接之前一定要安排到位，例如，根据压力管道的具体情况制定出相关的焊接作业指导书，评定焊接工艺的预计效果，相关技术人员的基本信息要认真填写在焊接工艺卡片上。具体步骤是，根据工程的实际，依据焊接作业指导书，制定具体的焊接方案及相应的技术措施。如果钢种、焊接材料与工艺方法是焊接单位首次进行使用，则要求完成对焊接工艺的评定工作。在焊接工作开展前，要确保焊接施工单位的焊接接头的高质量，认真验证工艺指导书，并结合钢材焊接的具体性能试验完成对焊接工艺的评定工作，这要求评定结果合格，假如评定结果显示不合格，则需要对焊接工艺重新制定后，进行重新评定，直至合格为止，这就需要工作人员在认真分析其原因的基础上，对一些相关参数进行重新修正。
1.2 焊接施工过程中的关键点
1）坡口加工与组对。压力管道在焊接的过程中必须要结合实际情况，当相关要求和条件达到标准时，对坡口的加工，可以依据工艺卡对其几何形状和尺寸的明确规定，采用氧乙炔以及等离子弧等方法来进行。使用磨光机对坡口进行打磨时，要求管子轴线与端面相互垂直，这样打磨后才会呈现出金属光泽的最佳效果。要在管子上面进行开孔，需焊接管嘴，分2种情况实施切割钻孔工作：一是用火焰对碳钢管道进行开孔；二是用机械或者是等离子对不锈钢管道进行开孔。管道开孔需在预制的时候结束工作，在对管道实施切割以后，还要使用机械方法将污染层去除才算完成工作。当开孔工作需在已安装完成的管道上面进行时，一定要防止在施工过程中铁屑与氧化物因为预防工作做得不到位而尽到管道内部坡口的斜面和钝边断面上，因此在施工的过程中必须要小心，一定要根据规定或者是技术指标，制定一系列相应的措施来确保此项工作的顺利完成。与此同时，需要对坡口进行加工和清理工作，完工质量得到验收后，才可进行接头的组对工作。组对工作中比较重要的工作是定位焊，此项工作是保证焊接质量的重要前提。但是，在工作中会出现一些不良的现象，例如，内凹、焊瘤和未焊透，究其原因是因为坡口的形式以及组对间隙和钝边大小不匹配造成的。因而，在实际的工作中，为了能够最大程度的保持组对间隙的均匀，而且为了达成内壁在定位的环节中可以保持的平齐的目标，因此我们尽可能的要让错变量的范围小于等于管壁厚的十分之一。
2）打底工作要做扎实。使用氢弧焊进行打底工作时，要达到接头斜日的合理与科学的目的，需使用角磨机在电焊的起点和收尾的位置按照自上而下的步骤完成焊接任务。要确保整个底层焊缝的均匀性，一定不要焊穿。使用氢弧焊进行打底过程中，先要在试板上进行试焊，保证氢气的质量，在施焊过程中，要想提高整体的质量和标准，最好的办法就是用板把操作坑位置的管沟围挡好，这样就能够在有风的天气里不让风刮进去。有的时候要想防止焊缝底部因为重力的因素导致焊肉下塌以及顶板内陷等问题，需要使用角磨机在接头的位置进行仔细打磨。为避免出现裂纹的问题，需要认真检查打底的焊缝情况，并焊接好次层的焊缝。
3）把中层施焊工作做到位。当底部打底工作结束后，必须要认真检查其外观是否整洁，要确保熔渣以及飞溅物等都彻底清理干净。一旦发现隐患，必须进行重新焊接工作，但这次必须要对焊缝和母材之间进行交接的位置进行磨透和彻底的清除工作。与此同时，对焊缝接头和底层焊缝接头之间错开的距离，根据有关规定必须要对其进行限制，即大于等于10mm。当中层中，在施焊过程中，当遇到9mm厚的管壁时，焊缝应保持到3层，为了达到理想的要求处于中层位置上的焊缝厚度一定要是焊条直径的4/5到3/2倍，引弧技术不能应用在焊接层的表面。当中层焊接工作完成后，要认真检查杂物的清理情况，如果发现隐患，就必须要根据实际情况及时做出应对措施，第二次焊接的时候必须要更加仔细认真，并高效率地完成重新焊接任务。
4）需要将盖面工作认真落实好。在这一层实施焊接工作中，要依据焊缝已焊好的厚度，一定要能够让所有的焊条在起弧与收弧的位置上，可以最大程度的和中层焊缝接头的位置错开，这样就能够尽可能的保持盖面层中焊缝有一个完整的表面，进而达到和管道圆滑过渡的目的。同时，还要求避免焊缝表面出现裂纹、气孔、夹渣等不良的现象。为避免锈蚀现象的发生，要确保焊接工作完成后，使用钢丝刷对表面的熔渣进行彻底的清理，并完成覆盖工作。
1.3 认真检查焊接完毕之后的现状
在进行无损检测和耐压试验之前，在焊接工作完成之后需要对焊缝表面的质量进行认真的检验。为达到标准要求，对焊缝表面质量的外观检验需要把标准样板量规以及硬度计进行有机的结合，并如实记录检验的结果。要做到焊缝外观合格，就必须使焊缝表面不出现裂纹、气孔、弧坑、夹渣、熔渣和飞溅物等一系列的问题。施工单位要在无损检测工作完成之后，在单线图上画好标注。检测报告和RT底片必须由相关检验人员进行及时检查，一旦出现问题，就要严格按照相关返修工艺的程序进行返修。
2 压力管道的消应热处理工艺
要达到消除内应力，保证金属内部的适当温度时，就要在对压力管道工件进行加热过程中要缓慢进行，当温度较低时，需要进行一段时间的保温，保温时间需依据压力管道焊缝的详细情况和具体厚度来进行，每一毫米的厚度要保温2.5min，单最低时间不能小于30min。这种方法只能去除一部分内应力。要防止其产生不良的影响，通常情况下，有以下处理的方法。
第一，对压力管道焊件整体进行高温回火。也就是将焊接整体放进加热炉进行加热，使其达到一定的温度。之后进行保温，是只在空气中慢慢冷却，这样可以消除大部分的内应力；第二，对焊件局部进行高温回。对应力比较大局部进行加热，之后慢慢冷却，可以消除大部分的应力；第三，对焊件进行低温处理。对焊件，进行不均匀加热，产生温度差，使得焊缝产生拉力变形，这样可以消除大部分的内应力；第四，对压力管道焊件整体结构进行加载。可以将焊接好的压力管道钢结构整体进行加载，使内部应力与屈服强度相接近，之后进行卸载，这样可以消除大部分的内应力。
3 结论
总之，焊接在压力管道施工过程中地位尤为突出，焊接水平的高低直接影响着工程工期的进度以及工程的安全性，要确保压力管道能够安全正常的进行必须要重视焊接技术与消应热处理工艺。因此，在施工过程中，必须要采取相应措施保证焊接的质量。
参考文献
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篇4
金属材料与热处理一体化教材开发研究
文/王芝玲
摘?要：本文介绍了笔者学院焊接加工专业金属材料与热处理一体化教材开发的情况及具体做法与经验。学院教材改革课题组结合当前技工院校的课程建设与教学改革要求，开展课程教学现状调查，深入研究金属材料与热处理的课程体系、教学目标及框架结构，在焊接加工专业一体化教学改革的基础上，研究适应专业教学的专业基础课的一体化教材内容、编写体例，编写适用于焊接加工专业教学的一体化教材。
关键词 ：金属材料与热处理课程?焊接加工专业?教材开发?课程研究
教材是课堂教学知识载体，更是课堂组织教学、传播知识的工具。教材建设直接影响教育水平和教学效果的好坏。但是目前焊接加工专业仍然使用的理论及实训教材课程分离的教材，一体化教材建设缺规划少论证，个别一体化教材编写仓促，没有经过试教使用。一体化教材的内容或过分注重实际应用、或过分重视理论分析，忽视学生的成长与发展，引用的实例落后，与工厂中的实际情况脱节，在教学中问题明显，学生学习的知识在工作中用不上，企业反应强烈。2009年，随着《关于开展技工院校一体化课程教学改革试点工作的通知》（人社厅发［2009］86号）文件的，我国技工教育一体化课程教学改革进入高速发展期。然而，高速发展的技工教育在专业基础一体化课程研究与教材建设方面却不尽如人意。因此，笔者学院课题组于2012年开始，结合国家中等职业示范校建设，进行金属材料与热处理一体化教材的开发研究。
一、金属材料与热处理教材的设计框架结构
金属材料与热处理是机械专业一门必修的专业基础课程，同时又是机械类专业学习相关后续课程的基础，更是学生将来在生产中分析问题、解决问题的必备课程。笔者学院课题组依据教材及教学现状调查结果，以技工教研室编写的第四版《金属材料与热处理》为基础，结合一体化教材编写体例重新设计、组织教材的框架结构。新编的《金属材料与热处理》知识框架分为上下两篇，共十个模块。
1.上篇——金属学基础
模块一为金属的性能，主要介绍金属的物理、化学、力学和工艺性能。教材新增了课题金属键，通过金属键的学习，让学生理解金属材料的种类及特性，熟悉常见的金属、合金及金属特性，与初中化学知识构成衔接。附录中加入元素周期表，使学生养成良好的查表习惯。
模块二为金属的晶体结构与结晶。本模块主要内容是金属的晶体结构、纯金属的结晶及金属的同素异构转变。在课题一金属的晶体结构中，以金相学及其显微组织建立一体化编写体例，使学生了解金相组织的研究历史，更为教材后面研究大量的显微组织作充分的知识准备。
模块三是铁碳合金。这一模块的主要内容是合金的组织、铁碳合金基本组织和铁碳合金相图，均采用一体化教材编写模式。在调研中了解到二元合金相图绘制方法难度较大，对帮助学习铁碳合金相图作用并不明显，故在新编教材中删除了此部分内容；考虑到铁碳合金相图中的典型合金结晶过程仅讲授理论知识内容枯燥乏味，难教难学，本部分知识的编写是以典型的铁碳合金结晶的实际过程及金相试验为线索，使抽象的理论知识在实践中变得简单化。
模块四是钢的热处理知识。钢的实际加热的临界温度Ac1、Ac3、Accm若无试验过程支撑是非常抽象的。学生通过复习Fe—Fe3C相图进行实验环节的学习，加深了对钢的实际加热的临界温度Ac1、Ac3、Accm及实际冷却临界温度Ar1、Ar3和Arcm的学习，使枯燥的知识在试验中得到验证，有利于提高学习效果。
在重构金属学基础这部分内容时，考虑到金属的塑性变形和再结晶知识对焊接加工及相关专业的实践意义重大，同时考虑到本知识较独立，所以把本知识作为模块五，重新以力学性能试验为线索进行一体化体例编写，使抽象的理论性直观化，降低了学生学习特别困难，为学习焊接加工专业的焊接应力与变形知识奠定基础。
2.下篇——常用的金属材料与非金属材料
模块六为碳钢，主要内容为常用的碳钢——普通碳素结构钢、优质碳素结构钢、碳素工具钢和铸造碳钢。鉴于生铁的炼铁及炼钢知识与碳钢紧密相连，所以新编教材对于炼钢与炼铁没有独立成章，而是把相关知识整合到模块六的碳钢中，编写为课题一钢铁类材料的生产过程。
钢铁的优良性能主要通过热处理升华，同时热处理知识在机械制造过程中占有举足轻重的地位，所以新编教材还是将钢的热处理知识单独编写成模块六。本模块的重点知识是钢的退火、钢的正火、钢的淬火、钢的回火和表面热处理共五个课题。
模块七是合金钢，主要内容为合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢。以往的教材本部分内容一般首先是 “合金元素在钢中的作用”，在新教材编写中，通过整合本知识改为课题一合金钢的优良性能，使新编教材内容更加具有针对性，紧扣本模块的主旨，突出了合金钢的优势地位。
模块八为铸铁，主要内容是灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁及蠕墨铸铁。新教材除让学生从显微组织（即石墨的显微组织形态）区分各类铸铁外，更加注重在生产中如何认识、判别。
模块九为有色金属，主要内容涉及铝及铝合金、铜及铜合金、钛及钛合金、轴承合金和硬质合金。编写时，均采用了国家最新的金属材料标准，注重各类金属在热加工过程中的组织与性能变化，为焊接加工专业课程中各类材料焊接性的学习埋下伏笔。
模块十是非金属材料，主要内容为陶瓷材料、高分子材料、复合材料三个课题。教材编写时注重突出两个方面，一方面强调三类非金属材料共有特性；二是结合非金属材料在日常生活、生产中的应用特点，力求举例的生活化，力求学生看得见、摸得着、听得懂、感兴趣。
二、金属材料与热处理新编教材的特色
学院教材改革课题组根据金属材料与热处理课程及教学现状调查结果，深入探讨现用和以往教材的不足及成功点，发掘以往教材中积淀的优秀传统以及丰富的经验，重视教材内容与学生试验及实训相结合，关注学生发展以及学生的学习兴趣，以“宽、浅、用、新、校企合作、一体化”为原则，用最新的课程标准以及金属材料标准，集全院课题组之力，编写出具有校企合作特色的一体化新教材。
1.采用一体化教材编写方法，丰富教材编写模式
新教材编写打破过去金属材料与热处理教材传统的理论及试验分离的编写模式，采用主干知识加“交流与讨论”“观察与思考”“拓展视野”“新闻链接”“材料史话”“你知道吗”“实践与探索”等多栏目的课程形式，给学生提供一个开放性的、面向实际的、主动探究的学习环境，让课堂教学“动”起来，让学生 “动”起来。改变过去由教师满堂讲、学生参与少、难互动的状况，启发学生质疑、探究，在实践与试验中探究学习，改革教学方式、学习方式；加强学生对一体化教材的契合度，激发学习兴趣，养成科学态度与科学的学习方法；培养学生试验能力、操作能力、社会实践能力，力求学会收集、处理和使用各类信息；培养学生自主探究、独立思考和求实创新的科学意识。
2.校企合作编写，形象直观，案例精彩
结合技工院校学生年龄小，感性知识知积累少，理论基础薄弱，实际生产知识匮乏的特点，新教材结合材料学实用性强的特点，将金属材料材料的应用从抽象的文字描述转化成直观的教学情景，同时配上大量的典型应用图片，增加教学的直观性，使学生更容易接受。
结合教材的主干知识，新编一体化教材编写中采用大量生动的史料及新闻和专业动态。材料史话例如司母戊大方鼎、透光青铜镜、中国发明的冶铁炼铜技术、我国古代的热处理技术等；新材料知识比如超导材料、记忆合金、超塑性材料、耐高温塑料、透明陶瓷、可弯曲玻璃、碳纤维复合材料等；热点新闻如国家航空母舰、瑞士军刀、大众汽车等。诸如此类的精彩史料和新闻知识，可以提高学生学习兴趣，吸引学生注意力，丰富学生知识面，使学生了解材料学科的过去、现状及未来，调动学生学习的热情，激发学生的求知欲望和进取精神。
3.图表简介形象生动
一体化新教材改变了过去金属材料与热处理教材表格少、图例不生动的状况，新编教材图文并茂，使学生从有针对性的图案和简洁的图表中获得知识，同时得到美的享受，增加抽象理论的可读性，使学习过程变得轻松而快乐。
4.课后习题丰富多样
以往金属材料与热处理教材习题多为单一的问答题，并且题量较少，不能满足教师教学和学生复习巩固知识的状况，我们采用了填空题、选择题、判断题、问答题、实践操作思考题等多种形式的课后作业，更加有利于检查和评价学习质量和水平。
5.从生产实践与生活中认识材料
新编一体化教材增加了生活、实训及生产相关内容，使教材内容更富有生活气、更为具体，使学生看得见、摸得着，如从生活中用的“白铁皮”、学生用的钢制课桌椅、镀锌自来水管、生产中用的镀铜钢丝认识普通碳素结构钢，从铁锅、铁质排污管、台虎钳和机床床身知道铸铁，以食品、药品、烟草包装和炊具掌握铝及铝合金，观察铜及铜合金颜色判别纯铜、青铜和黄铜，从而培养学生从生产实践与生活中认识材料。
三、小结
教材的开发研究前提是一体化教学改革的要求及教材建设的不尽如人意，当前技工院校学生知识储备不足，教学效果不理想，因此，编写一体化体例的校企合作金属材料与热处理材应秉承理念先进，编写体例创新，编写质量过硬的主旨。我们的新编一体化教材虽然在编写体例、编写内容及使用的图表、案例及标准上有一定的创新，但仅靠一本一体化教材来解决目前焊接加工专业基础课教学过程的所有问题是有困难的，希望各位从事技工教育教学研究的同仁共同努力，编写出更多、更加实用、适用、可读的一体化好教材。
参考文献：
[1]陈志毅.金属材料与热处理(第五版)[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
[2]李献坤,兰青.金属材料与热处理[M].北京:中国劳动社会保障出版社,2007.
[3]崔忠圻.金属学及热处理[M].北京:机械工业出版社, 1998.
[4]徐恒钧等.材料科学基础[M].北京:北京工业大学出版社,2001.
篇5
关键词：热处理工艺；异形件；加热器布置
随着火力发电机组建设的发展，现场出现了不规则形状管件的焊接及热处理，焊接及热处理的空间狭小，难度增加，特别对热处理工艺提出了更高的要求，形状不规则，热处理难度越大，而热处理对焊接接头的质量具有很大的影响，为确保焊接及热处理质量，通过现场常见异形件的热处理探索，制订了切实可行的热处理工艺。
1 热处理知识及要求
1.1 热处理概念
①焊接热处理 welding heat treatment
在焊接之前、焊接过程中、或焊接之后，将焊件全部或局部加热到一定温度，保温一定时间，然后以适当的速度冷却下来，以改善工件的焊接性能和力学性能，是改善焊接接头的金相组织的一种工艺方法。焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理。
②焊后热处理 PWHT post-welding heat treatment
焊接热处理工艺是指焊接工作完成后，将焊件加热到一定温度，保温一定的时间，使焊件缓慢冷却下来，以改善焊接接头的金相组织和性能或消除应力的一种焊接热处理工艺。焊后热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，相互衔接，不可间断。
焊后热处理的目的是降低接头的应力，改善焊缝金属的组织和性能，预防延迟裂纹的产生。进行焊后热处理时残余应力在加热过程中，首先随着材料屈服点降低而降低，当达到热处理温度后就削弱到该温度的材料屈服点以下，在保温过程中，发生蠕变现象残余应力得以充分降低。焊后热处理还可使淬硬区软化，改善组织、减少氢含量，提高某些钢的缺口韧性，改善机械性能、蠕变性能等。
电力行业规范、规程规定在施工现场条件下进行的焊后热处理主要是局部加热的焊后高温回火热处理和消除应力热处理，主要目的是为了消除焊接残余应力，改善焊缝组织性能，防止冷裂纹的产生。
1.2 热处理设备要求
①加热设备
a.设备应满足工艺要求，参数调节灵活、方便，通用性好，运行稳定可靠，并满足安全要求。
b.设备的控温精确度应在±5℃以内。计算机温度控制系统的显示温度应以自动记录仪的温度为准进行调整。计算机打印的焊接热处理及录取线与标准记录纸对照，以背景表格的读数误差不大于0.5%。
②计量器具要求
a.焊接热处理所使用的计量器具必须经过校验，并在有效期内使用。维修后的计量器具，必须重新校验。
b.焊接热处理所使用的计量器具主要包括热电偶、记录仪、测温笔、测温枪等。
c.所有使用的计量器具必须建立计量台账，现场计量仪器都必须贴有计量标签。
2 常见形式及要点
2.1 比较特殊的位置的焊口主要有三通、接管座、法兰、接缸、接罐等的大径管道。
2.2 特殊位置的焊口的热处理根据实际情况现场实际测量尺寸来选取加热器。在形状复杂，对壁厚较厚的一侧辅助加热，形状不规则时可以采用绳状加热器。
2.3 热电偶的布置要比一般焊口要多，除要在焊缝上要布置热电偶外，还要放在估计升温过程中温度最高或最低位置布置热电偶并进行监控，防止温度过高造成硬度过低或温度过低造成温度梯度过大的情况，必要时用最高点控温。
3 常见异形件热处理工艺
3.1 三通：如图1。
a.布置加热器时要根据管径大小及厚度选择，尽量保证高温点在焊缝位置。
b.测温点不少于两点，控温点要在温度最高点位置。
c.包扎保温材料时上下厚度要一致。保温时要均匀。
d.三通任何一端开口，都要进行封堵。
e.根据现场实际情况比如管道的规格、壁厚、外界环境等因素可以适当减少加热器的功率和片数。
3.1 大小头、接缸、接罐位置：如图3。
图1 图2 三通加热器的布置实际图
a.绳状加热器的布置：预热口时两侧的匝数相同，且缠绕方向相反。在缠绕时应先固定一侧，用力缠紧，避免绳状加热器发生下滑。
b.处理管件时，法兰侧应加大保温宽度，如果是组合焊口应当进行封堵。
c.设定热处理曲线时，升降温速度应按较厚的一侧来设定。
3.2 方形弯头
a、管径和璧厚不同时，根据管径的大小及管壁的厚薄来确定加热器的功率，两侧功率相同情况下，管径小而薄的功率要小，反之则大。
b、方形三通在包扎保温材料时，应适当增加保温厚度和宽度。
c、现场施工时，如果方形弯头连接两个焊口，进行热处理时最好同时进行，效果会更好。
图3 接缸、接罐的布置图 图4 方形弯头加热器的布置图
图5 多面形弯头加热器的布置实际图
4 结束语
电站建设异形件的热处理难度比较大，绝大部分异形件需要安装辅助加热器，加热器布置需要提前进行考虑设计，保证热处理基本要求的同时还要达到温度控制标准。只有认真对待、优化热处理工艺方案，方能达到热处理目的和要求。
参考文献
[1]王可勇.金属热处理[M].中国水利水电出版社.
篇6
Abstract： After the automatic submerged-arc welding， the different heat treatment processes are used to process P92 steel pipe. Through the analysis and comparison of the test results， a set of heat treatment process which can effectively improve the performance of welded joints and can meet the requirements of P92 steel is selected.
关键词：P92；热处理；埋弧自动焊
Key words： P92；heat treatment；automatic submerged-arc welding
中图分类号：TG15 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）20-0111-03
0 引言
随着火电建设向超临界、超超临界大机组发展，机组参数不断提高，对钢材的要求也越来越高。P91钢以其出色的常温性能和抗腐蚀持久强度、抗氧化性能，在超临界和超超临界机组中得到了广泛的应用。而P92钢比P91钢具有更高的高温强度、蠕变性能，可以明显减轻锅炉和管道部件的重量等优势，1996年以来，在国外超临界和超超临界组中已得到广泛应用，2005年以来，在国内超临界和超超临界机组中也得到应用，P92钢的手工焊接热处理工艺已逐步趋向成熟。然而P92钢埋弧自动焊在国内尚处于起步阶段，还没有成熟的热处理工艺可以借鉴，热处理工艺制约着P92钢埋弧自动焊的发展。探索合理的P92钢埋弧自动焊热处理工艺，已成为目前急需解决的问题之一。
由于埋弧自动焊采用大电流焊接（比手工焊大6～8倍），电弧热量大，焊丝熔化快，熔深也大，焊接速度比手工焊快的多，生产率可比手工焊提高5～10倍，具有生产效率高、焊缝质量好、节约钢材和电能、改善了劳动条件等许多优点。但是由于埋弧自动焊的焊接规范较大，对焊后热处理的工艺要求很高，如果热处理工艺参数选择则不当，容易导致组织改善不完全、残余应力没有降低，影响焊接接头的综合性能，甚至可能产生裂纹，使管材报废，因此选择适当的P92埋弧自动焊热处理工艺非常关键。
本项目结合以往的试验与研究经验，对材质为P92钢管在埋弧自动焊焊接后选择不同的热处理工艺进行处理，通过对检验结果进行分析比较，筛选出一套可有效改善焊接接头性能并能满足要求的P92钢热处理工艺。
1 P92钢的特性
P92钢是经过正火及回火处理，显微组织为回火马氏体组织（主要是Fe/Cr/Mo的碳化物及V/Nb的氮化物），是国内火力发电厂近期应用的一种新钢种。与目前国内常用的P91钢材（改进型9Cr-1Mo）相比，P92主要是用W代替了P91中的部分Mo，另外加入了少量的B。通过W的固溶强化及Nb、V等碳氮化物的弥散强化来提高钢材的高的持久强度。在600℃下10万小时的持久强度P92要比P91高30%～35%。我们试验的P92钢材料，规格为Φ508×86mm，它的标准化学成分和机械性能列见表1、表2。
2 P92焊接
焊接试样采用Ф508×86mm的无缝管。焊接方法采用GTAW/SMAW/SAW，接头采用对接U型坡口，焊道设计为多层多道，焊接材料分别为：MTS616焊丝、焊条和Marathon543埋弧焊剂。
焊接时预热采用电加热方式，加热温度控制在150～250℃，层间温度控制在 200～300℃。
3 P92钢的热处理
热处理是采用高温回火技术，通过远红外方式加热焊接接头到一定温度，保温一段时间，然后控制冷却，以改善焊接接头的金相组织和力学性能，降低焊接残余应力的工艺。热处理的主要参数是加热温度、保温时间和升降温速度，参数的选择，降低P92钢焊接接头的残余应力，改善焊缝金属的组织和性能，对焊缝金属的最终质量起决定性作用。
3.1马氏体转变
焊接结束后，立即进行降温进行马氏体转变，转变温度为80～100℃，恒温时间2小时，但必须使整个焊接接头温度都能达到100℃以下。同时为使内外壁温度能够均匀，在焊接结束后及恒温过程中可以将管道两端密封板打开，让管子内部的空气自由流通。同时在管道壁温较低的情况下可将预热用的加热器及保温材料拆除，确保整个焊缝内外均能降温至80～100℃，完全进行马氏体转变。
3.2 焊后热处理
3.2.1 热处理升降温速度
参考《T/P92钢焊接指导性工艺》，升温速度80～150℃/h，降温速度≯150℃/h（300℃以下时）在保温层内冷却至室温。
3.2.2 热处理温度的设定
参考相关文献，焊后热处理的恒温温度定为760±10℃，在实际热处理过程中还应考虑热电偶及温控柜的误差。
3.2.3 热处理恒温时间的设定
由于试验用的P92管道壁厚较厚，热处理均温时间较长，考虑到埋弧自动焊与手工焊相比具有焊接电流大、电弧热量高、焊丝熔化快的特点，同时还考虑到规范对焊缝热处理后的硬度要求较高（≤250HB），也需要增加加热时间来保证，我们将恒温时间设定较普通手工焊接方法延长1～2小时，最终设定为8～10小时。
3.2.4 热处理工艺方案的制定
根据以上数据的分析和现场经验，我们制定几种工艺（见表3）进行热处理试验。
3.3 热处理工艺的实施
3.3.1 热电偶选择
在温度测量中，热电偶是主要的测温工具。我国标装化热电偶有七种，我们采用铠装K型热电偶。控温热电偶数量根据管道直径和加热器数量确定，热电偶必须布置在相应控温区的预期温度最高点，以防止超温。热电偶固定方式直接影响到测温的准确性，目前施工现场一般采用绑扎方式固定。在固定时特别注意，热电偶热端必须紧贴管壁，并将热电偶的热端用隔热层将其与加热器有效隔绝，防止加热器布置或高温时隔热层破损，避免加热器产生的热量直接对热电偶辐射。
3.3.2 补偿导线的选择与连接
由于热电偶的材料一般都比较贵重（特别是采用贵金属时），而测温点到仪表的距离都很远，为了节省热电偶材料，降低成本，通常采用补偿导线连接热电偶进行控温。施工现场通常使用KC型温度补偿导线（正极为铜，导线颜色为红色，负极为康铜，导线颜色为蓝色）与K型热电偶相匹配。
补偿导线与热电偶线连接时，必须保证极性正确。在连接温度补偿线时应可靠，必须采用接线座连接，严禁采用两根接线直接拧在一起，防止造成接线接触不良影响测温。
3.3.3 热处理过程
加热之前应采取合理的措施，保证焊接接头不受外力作用，并且要有防雨措施，以免热处理控温过程中焊接接头被雨水冷却，影响焊接接头质量。热处理时管子两端要封闭，避免穿膛风，影响热处理质量。
热处理的加热宽度，从焊缝中心算起，每侧不小于管子壁厚的3倍，在现场布置加热器时宽度比要求的宽度每侧多出60mm。保温宽度每侧不小于管子壁厚的5倍，以减少温度梯度。
进行热处理时，测温点应对称分布在焊缝中心两侧，且应尽可能靠近焊缝。我们在热处理时布置了3个测温点，分别在焊缝中心上下对称位置和焊缝左右任一处。
为规范施工，严格执行热处理工艺，在施工过程中要做好工作记录。工作记录内容包括：预热温度（氩弧焊层、电焊层）、热电偶布置、加热器布置、温度设定等，使热处理过程符合工艺要求。
4 检验与试验
4.1 无损检验
热处理完毕24小时后，按照DL/T820-2002对焊接接头进行超声波检测，未发现裂纹等可记录缺陷。
4.2 金相试验
热处理完毕24小时后，对焊接接头进行金相检验，未发现裂纹，金相组织均为回火索氏体。
4.3 力学性能
在每种热处理后的试样上进行取样。取样位置如图1所示。力学性能检验结果见表4。
5 数据分析
当加热温度固定时，恒温时间的长短和升降温速度直接影响焊接接头的使用性能。由表5数据可知：八种不同热处理工艺的性能指标均满足要求，其中抗拉强度最小、最大值分别为630、665MPa，相差35MPa，不到5.3%；延伸率最小、最大值分别为27%、31.5%，相差4.5%；焊缝硬度值均在208-226HB之间。可见抗拉强度、延伸率和硬度三项指标相差不大，而冲击值随着加热时间和升降温速度的变化差别较大，最小、最大值分别为65J、81J最大相差16J。由此推断八种工艺的主要差别在对冲击功的影响上，而冲击功是反映焊接热处理质量的一个重要指标。热处理加热温度一定时，加热时间越长、升降温速度越慢，冲击功越大，冲击韧性越好。
由表5可知，SY-2的冲击功最大（81J），使用性能最好，但热处理时间最长（25.25h），生产效率低；SY-7的热处理时间虽然最短（20.2h），而冲击功最小（65J）。分析图2，综合考虑冲击功和热处理时间（生产效率）因素，发现试样SY-3，冲击功较高（74J）而热处理时间较短（22.1h）。
因此，我们确定工艺三为最佳的焊后热处理工艺。
6 结论
通过以上论证得出P92钢埋弧自动焊最佳的热处理工艺：升温速度80℃/h，在760±10℃时恒温8小时，然后以100℃/h速度降温。热处理过程曲线，如图3所示。
参考文献：
[1]吴伏海，欧阳忠.埋弧自动焊的应用研究[J].岳阳师范学院学报（自然科学版），2002（03）.
篇7
工艺焊接性试验方法，并对三种不同焊接接头作了外观、内部质量签定和常温下机械性能试验，以确定较为合理的适应于现场安装的焊接工艺，对保证焊接质量的几个环节和工艺条件提出具体看法。
关键词：SA213-T23钢；热处理工艺；力学性能；焊接接头；焊接
中图分类号：TG4文献标识码：A
1 前言
在超超临界（USC）机组中，锅炉水冷壁管壁温度可升至513℃，瞬间最高温度甚至可达540℃，如果仍采用传统的铁素体-贝氏体耐热钢，如A213-T12和A213-T22来制作，已不能满足要求，并且，焊后极易产生扭曲变形，且这种扭曲变形是极难矫正的。因此需要采用合金含量更高，热强性更好的钢材， SA213-T23钢便是其中之一。而T23钢在550℃时具有很高的抗蠕变性能和焊态低硬度的特征，是很好的替代材料。目前，国内引进的600MW超临界锅炉的过热器开始采用T23钢，因此，掌握T23钢的焊接工艺特点和焊接方法势在必行。
2 T23钢的焊接性
焊接工艺试验着重于分析焊前预热温度、焊接材料、焊接方法及焊后热处理工艺对T23钢焊接接头性能的影响。
2.1 焊接材料： 试验采用的焊接材料为德国蒂森公司生产的焊丝和焊条，其化学成分见表1
2.2 焊接工艺试验条件：管材为T23钢，￠45mm*7.8mm,焊丝UNONICr2WV,焊条THYSSEN Cr2WV.焊接方法采用Ws或Ws/Ds,预热温度100℃或不预热，焊后热处理，不热处理或（730～750）℃*1h电阻炉或火焰热处理，氩气流量8～10L/min.
2.2.1 第1次试验设计了3组方案：A组采用Ws/Ds工艺，焊后进行热处理：B组采用Ws全氩弧焊工艺，焊后进行热处理：C组采用Ws全氩弧焊工艺，但焊后不进行热处理。焊接位置为2G，5G，具体方案内容见表2，试验结果见表3。
对试验结果进行分析可知，焊缝抗拉强度、抗弯性能及硬度均能满足要求，但冲击韧度很低（冲击试样尺寸为10mm*55mm*5mm）
总体表现为：全氩弧焊优于氩电联焊，焊后热处理，横焊优于吊焊。分析原因主要是全氩弧焊工艺热输入小，组织晶粒细小，经过热处理后的焊缝晶粒进一步行到细化：而横焊的层道数多于吊焊，后一焊道对前一焊道起到了类似回味火的作用。试样焊缝硬度过高，整体冲击韧度低。经分析热处理电阻炉温控不准，导致实际温度大大低于设定温度所致。
2.2.2 第二次试验：针对第1次试验的结果，此次试验采用全氩弧焊工艺，采用远红外热处理设备，并将道温度控制在200-300℃。为了减轻根层焊道烧焦现象，取消焊前预热。
由于焊缝抗拉弹度、抗弯性能和硬度均能满足要求，焊后不再进行上述试验，只进行冲击韧度的对比分析。由于横焊的试验结果优于吊焊，因此仅分析吊焊焊缝的冲击韧度。焊接电流100-120A，焊后进行（730-750）℃*1h回火处理，试件冲击韧度分别为：275，59，222J/Cm2。
通过调整热处理测温点位置，解决了测温不准的问题，同时降低道间温度，吊焊位置的焊缝冲击韧度有了明显的改善。检查3个冲击试样的断面，出现低值的试样断面晶粒较其余两个试样的明显粗大。为判断上次吊焊试样冲击韧度低点是随机出现还是有特定位置，以相同焊接工艺参数重新焊制试件，在管子的平焊位置、以相同焊接工艺参数重新焊制试件，在管子的平焊位置、向上爬坡位置、两侧水平焊位置和仰焊位置取5个冲击试样，试验结果见表4。
表4 第2次试验结果
由表4试验结果可知，平焊和向上爬坡焊位置的试样冲击韧度较低，从试件断口看，试件上半部分的晶粒明显粗大，其原因是焊接时热量众下向上传递，上半部分焊缝冷却速度慢，导致晶粒较大。
由上述两次试验结果可知，采用全氩弧工艺，焊前不预热，道间温度控制在200-230℃，焊后进行热处理，并保证热处理时测温准确，即可获得力学性能优良的焊接接头。
2.2.3第3次试验：施工现场热处理条件不如试验室，采用远红外加热设备焊后对焊缝进行热处理，不仅设备要求高，而且会导致施工效率低和工程成本大幅增加。因此此次试验采用焊后立即用火焰加热至730-750℃，同时用远红外测温枪准确地测温，随后保温缓冷，其它工艺参数不变，试验结果见表5。
从以上试验结果可以看出，采用火焰加热处理的试件焊缝冲击韧度较高，金相组织为回火贝氏体，而其平焊位置焊缝的冲击韧度值仍较低，但在合格范围内。随后采用日本焊丝TGS-2CW代替德国焊丝UNION Cr2WV，采用焊后立即进行730=750℃火焰热处理工艺，保温缓冷，其它焊接工艺参数不变，试验结果见表6。
2.2.4 仰焊位置
由以上试验结果可知，无论是采用德国焊材还是日本焊材，采用焊后火焰热处理均获得了合格的焊接接头。TGS-2CW的冲击韧度值较高，焊缝晶力较为细小，对两种焊丝的化学成分分析可知，UNION Cr2WV 与母材T23更加接近，而TGS-2CW的Mo含量较高，W含量略低。而TGS-2CW较高的含Mo量，是否对焊接接头高温性能有影响，还需要进行更深入的研究。
3 结论
（1）采用全氩弧焊焊接工艺，T23钢无需焊接预热即可获得综合性能良好的焊接接头。（2）为获得良好的冲击韧性，对于T23钢焊接接头，应进行焊后热处理，加热温度的选择及层间温度与热处理温度的准确监控，是T23钢焊接中不可忽视的关键因素。
参考文献
[1]杨富,章应霖.新型耐热钢焊接.北京:中国电力出版社,2007.
[2]张信林,张佩良.焊接技术问答（第三版）. 北京:中国电力出版社,2005.
篇8
关键词：压力容器；设计；热处理
中图分类号：S611文献标识码： A
引言
如果对压力容器在焊接之后，能够及时有效的进行热处理，就会非常有利于焊接金属氢的释放，就会非常有效地防止在焊接接头部位，由于氢不能很好地释放，进而发生冷裂纹现象。所以，在设计压力容器的过程中，做好容器的热处理问题，是设计人员必须面对的一个重要的问题，其有着非常深远的影响。人们应该对压力容器热处理问题的研究探讨非常的重视，对这个问题的必要性以及重要性要有非常充分地认识。
一、压力容器设计热处理技术的概述
金属的热处理技术是将金属工件放到一定的介质中加热到适当地温度，并保持温度一段时间，按照不同的速度进行冷却的工艺。热处理一般不改变工件的整体外形和化学性质，只是改变金属微观的结构，使得工件达到所需的力学性能和物理性质。
（一）热处理工序―加热。加热是热处理工序的第一步，也是非常重要的一步。众所周知，加热的方式多种多样，早期时候是木炭和煤，进而是液体燃料、气体燃料和非常环保的电加热，现在还有一些采用熔融金属进行加热，如液体的钠和钾，加热效果更好。在加热处理的过程中，加热温度是确保热处理质量的关键因素。加热温度的选择随着加热材质和目的的不同而不同，一般都是加热到相比温度以上，以便于获得高温组织。
（二）热处理工序―保温。当金属材料表面达到所需温度的时候，需要保持该温度一段时间，使得内外的温差缩小，保持温度一致。在这段时间里，金属材料的显微组织彻底转变，达到设计加工中所需要的材质性能。另外，如果加热的速度极快，金属材料内外温差不大，那么就不需要保温过程，可以直接进入冷却步骤。
（三）热处理工序―冷却。冷却工序是热处理过程中不可或缺的一步，因工艺的不同，材料冷却速度也不一样。一般来说，退火的冷却速度最慢，主要是降低金属材料的硬度，提高塑性；正火的冷却速度次之，主要是提高低碳钢的力学性能，改善切削加工性，细化晶粒，消除组织缺陷；淬火的冷却速度最快，使钢件获得所需的马氏体组织，提高工件的硬度，强度和耐磨性，为后道热处理作好组织准备等。通过不同速率的冷却处理，得到物理性质各不相同的工件，根据具体的情况，运用到化工生产中去。
二、压力容器设计中不同材质类型的热处理问题
（一）焊接之后的奥氏体不锈钢制压力容器的热处理问题
从目前的具体相关的标准来看，尚未明确地规定出是否应该对奥氏体不锈钢进行焊接之后的热处理，并且到底应该如何进行焊接之后的热处理问题，而在热处理问题应该采用的方法上，更没有进行非常明确的规定。通常情况下，奥氏体不锈钢都具有着很好的韧性以及塑性，残余应力在加工之后都相对较小，力作硬化的现象一般不容易产生。一般来看，为了对应力进行很好地消除，在进行热处理问题时的温度应该控制在600℃-620℃之间，要进行两个小时的保温。对于奥氏体不锈钢，当温度范围在400℃-850℃之间的时候，如果不锈钢的冷却速度非常的慢，晶间腐蚀现象就非常容易发生，也就是说奥氏体不锈钢发生发生敏化现象。如果对抗腐蚀的要求相对较高时，那么对于供需两方，就非常有必要深入仔细的研究以及分析这个问题，同时需要其制定具体的措施来有效地解决这些问题，进而多压力容器的质量进行很好的保证。
（二）对于液氨介质容器进行热处理问题
在国家制定的相关标准中规定“对具有盈利腐蚀的容器进行图样注明，例如盛放液氨以及液化石油气等的容器”。对于这句话，可以作如下的解释:有的液氨容器需要进行热处理，而有的液氨容器根本就不需要进行热处理，具体是否需要进行热处理，其关键的判断条件是看这些容器是否存在应力腐蚀。如果容器确认有应力腐蚀，就需要对其进行热处理，而如果容器不具有应力腐蚀，那么就不需要进行热处理。
（三）金属复合板式压力容器在焊接后的热处理问题
金属上覆以另外一种金属的板子，达到在不降低使用效果（防腐性能、机械强度等）的前提下节约资源、降低成本的效果，因此金属复合板常常用于防腐和压力容器的制造之中。当对金属复合板式压力容器进行热处理的时候，高温会影响复合板的热力学性能，特别是不锈钢复合板，焊后进行热处理，就容易对焊头造成一定的影响，甚至碳化，会直接影响并损坏复合板的耐腐性性能和力学性能。因此当压力容器的材料为不锈钢复合板时，必须充分考虑到热处理对材料的影响，在一定的时候必须选取符合要求的复合材料。另一方面，我们要灵活对待焊后热处理的问题，对加热温度和保温时间的调整，通过不断的实验，摸索出理想的热处理条件。
三、强化热处理技术在压力容器设计中应用的措施
（一）把握工作顺序，控制工作质量
压力容器的制作是一个复杂而精密的过程，因此有关人员在对压力容器进行设计的过程中，应对压力容器制作过程中可能出现的问题产生重视，并对其进行注意。首先，在进行压力容器设计的过程中，有关设计人员应明确压力容器制作的具体顺序，对热处理技术的具体应用顺序进行把握，一般来说热处理技术的应用应在焊接技术应用之后。其次，压力容器设计人员应对压力容器制作的实际工作质量进行把握。具体来说在进行完焊接工作后，有关工作人员应对焊接工作进行验收，在确定焊接工作质量达标后，再进行热处理技术的应用。与此同时，压力容器设计工作人员应在压力容器设计的过程中制定操作手册，将压力容器制作过程中的工作流程，注意事项等写入其中，为压力容器的制作提供有效的指导，确保压力容器的制作质量。
（二）注重应用范围，区分应用材料
通过对压力容器进行研究我们可以发现，压力容器的制作材料相对比较广泛，其可以采用无锈钢，碳质钢材等多种材料进行制作。而由于这些材料在属性上存在不同，因此进行热处理的过程中需要注意的事项也有所不同。首先，有关人员在进行压力容器制作的过程中应注意热处理技术的应用范围。热处理技术在大部分的压力容器制作中均可应用，但是由于无锈钢材料具有一定的特殊性，因此在实际的工作过程中，无锈钢压力容器的制作并不进行热处理技术的应用。其次，有关人员应注意区分应用材料的不同。不同的应用材料在进行处理的过程中在步骤上会有着细微的差异。例如，在对碳质钢材进行处理的过程中不仅要考虑其的热处理问题，同时还要注重其热处理后的密封问题。因此，有关设计人员在进行设计的过程中，应针对不同材料的特性，进行注意事项的编撰。
（三）把握实际情况，遵守操作规章
在进行压力容器制作的过程中，在进行焊接后普遍要进行热处理技术的应用，但是有些焊接点由于位置以及属性存在特殊性，并不需要进行热处理的应用。因此有关人员在进行热处理技术应用的过程中应保持一定的灵活性，对实际情况进行把握，针对实际操作过程中的实际需要合理应用热处理技术。同时，有关人员在进行热处理技术应用的过程中还应遵守相关的操作规章，尤其是在进行焊接后热处理技术的应用中，一定要杜绝燃煤炉的使用，遵守具体的操作流程。
结束语
热处理是一门十分重要工作，其在很大程度上，能够改善或者是恢复金属的性能。在对压力容器进行设计以及制造的过程中，热处理产生了非常重要的影响作用，其地位非比寻常，所以，对于压力容器的设计人员，在具体进行热处理问题时，必须对钢材的性能以及介质的特殊性质进行综合考虑，对热处理方法的选取一定要遵循具体的相关规定。
参考文献：
[1]付卫宾.探讨压力容器设计中的热处理问题[J].中国石油和化工标准与质量,2012,03:265.
[2]樊慧琴,孟雅薇.关于压力容器设计中的热处理问题[J].科技创新与应用,2013,01:94.
篇9
【关键词】压力容器；焊接工艺；焊接技术
0.前言
焊接是压力容器制造中的一个关键工艺。焊接工作量在整个压力容器的制造中占相当的比例。在一般压力容器制造厂，焊接工作量要占到总量的40%，尤其是厚板压力容器焊接及球形容器现场组焊，焊接工作量占整个工作量的50%以上。焊接质量的好坏、焊接接头的可靠性将直接影响压力容器质量，影响其可靠性及安全性。在压力容器的有关标准中，除了材料检验外，焊接检验要求当属最多，也最为严格。因此在压力容器制造过程中，对焊接工作必须给予高度重视。
1.压力容器焊接工艺与焊材的选择
1.1压力容器焊接工艺
1.1.1打底
打底通常采用氩弧焊，施焊顺序遵循由下至上的原则，在点焊的起始位置与收尾处，可以采用角磨机打磨出斜口以配合接头要求；施焊过程中要保证底层焊缝的均匀性，且要焊透但不能焊穿。氩弧打底要先采用试板进行试焊，排除氩气中含有杂质的可能；具体施焊过程中要采用围板将焊接操作的工作范围挡起来，其主要目的是防止自然风对焊缝质量产生影响；底部焊缝焊条接头的位置用角磨机进行打磨处理，不得出现焊缝底部焊肉下塌或者顶部内陷的问题；为避免产生裂纹，要做好打底焊缝的检查与次层焊缝的焊接工作。
1.1.2中层施焊
在完成底部施焊后要将工作范围内的熔渣、飞溅物等杂质清除干净，做全面的外观检查，如果存在问题则要磨透清除，重新施焊，要保证焊缝与母材交接位置的清洁度。焊缝接头和底层焊缝接头错开的距离至少要在10mm以上，该层选择直径为3.2的焊条。中层焊缝的厚度至少是焊条直径的 0.8～1.2 倍，选择直线型的运条方式；不得在焊缝的焊接层表面引弧。完成中层的焊接后同样要及时清除熔渣、飞溅物等杂质，然后全面检查，发现问题同样铲除重焊。
1.1.3盖面
盖面时同样要选择直径为3.2的焊条，具体选择时还要参考焊缝已焊厚度来决定。每根焊条的起弧位置与收弧位置均要与中层焊缝接头错开，不得在中层焊缝表面引弧，要保证盖面层焊缝的表面完整性以及压力容器的圆滑过渡，焊缝的宽度大概是盖过坡口两侧2mm左右，焊缝加强高度则在1.5～2.5mm左右。
盖面层对焊缝的质量要求也比较高，焊缝表面不得出现裂纹、气孔、夹渣以及熔合性飞溅等问题，咬边的深度要控制在 0.5mm 以内，且咬边的长度要控制在该焊缝总长的10%以内。完成盖面焊接后要将溶渣清理干净，并用钢丝刷对容器表面做进一步清理，及时覆盖，防止在进行保温与防腐处理前出现锈蚀等问题。
1.1.4焊后热处理
焊后必须进行热处理，其主要作用是消除焊接残余应力，防止出现冷裂纹，对焊接接头的性能做进一步改善。通常焊后热处理工艺分为后热处理、消除应力后的焊后热处理以及改善焊接接头性能的焊后热处理等三种，根据不同的焊接质量要求选择不同的热处理工艺。
1.1.5焊缝无损检测
在完成整个压力容器的焊接工作后，要做好所有焊缝的外观检查工作，然后根据相关的质量要求、按照规定的比例做无损检测，其主要内容包括两部分，即焊缝表面的无损检测与焊缝内部的无损检测。
1.2压力容器用耐热钢焊材的选择
在选择耐热钢焊材时需要注意以下几个原则：
（1）在选择低合金耐热钢焊材时，要注意与低合金高强钢相同，焊缝金属与母材要保持同等强度，此外，除了要保证焊缝金属与母材的常温强度相等之外，还要保证其高温强度至少要保持在母材标准值的下限要求以上。
（2）要求焊缝金属的铬、钼等材料的含量至少保持在母材标准值的下限要求以上，才能保证焊缝金属与母材的性能处于同等水平。
（3）要对焊材中相关微量元素的含量进行严格控制，比如氧、硅、磷、锑、锡、砷等，从而保证焊缝金属的回火脆性与母材保持同一水平。
（4）对焊材中的含碳量进行严格控制，保证其低于母材的碳含量，从而提高焊缝金属的抗裂性，不过需要注意，碳含量不得过低，否则在后续长时间的焊后热处理过程中，会形成铁素体，最终影响到材料的韧性；所以通常情况下针对低合金耐热钢而言，其焊缝金属含碳量控制在0.08～0.12%之间为最适宜，以保证焊缝金属具有较高的冲击韧性，并与母材的高温蠕变强度保持相当的水平。
2.压力容器用耐热钢焊接要点
①预热与层间温度在Cr-Mo钢的焊接特点中提到的冷裂纹、热裂纹及消除应力裂纹，都与预热及层间温度相关。一般来说，在条件许可下应适当提高预热及层间温度来避免冷裂纹和再热裂纹的产生。
②焊后热处理对于低合金耐热钢，焊后热处理的目的不仅是消除焊接残余应力，而且更重要的是改善组织提高接头的综合力学性能，包括提高接头的高温蠕变强度和组织稳定性，降低焊缝及热影响区硬度，还有就是使氢进一步逸出以避免产生冷裂纹。
③后热和中间热处理 Cr-Mo 钢冷裂倾向大，导致生产裂纹的影响因素中，氢的影响居首位，因此，焊后（或中间停焊）必须立即消氢。一般说来，Cr-Mo 钢容器的壁厚、刚性大、制造周期长，焊后不能很快进行热处理，为防裂并稳定焊件尺寸，在主焊缝（或主焊缝和壳体接管焊缝）完成后进行比最终热处理温度低的中间热处理。这类钢的后热温度一般为300～350℃，也有少数制造单位取350～400℃的。中间热处理规范随钢种、结构、制造单位的经验而异，一般中间热处理温度为（620～640℃）±15℃。
④焊接规范的选择焊接线能量、预热温度和层间温度直接影响到焊接接头的冷却条件，一般来说，焊接线能量越大，冷却速度越慢，加之伴有较高的预热和层间温度，就会使接头各区的晶粒粗大，强度和韧性都会降低。对于低合金耐热钢而言，对焊接线能量在一定范围内变化并不敏感，也就是说，允许的焊接线能量范围较宽，只有当线能量过大时，才会对强度和韧性有明显的影响，所以为了防止冷裂纹的产生，焊接时线能量不要过小。
3.压力窗口焊接技术的对策
（1）对现场自动化焊接应给子一定的重视。因为从发展的趋势来看，受运输条件的限制，设备的大型化必将导致制造厂内的焊接工作有部分将转移至施工现场。现场焊接作业环境差，如不采用自动焊接技术，将会制约其它各项工作的顺利进行。
（2）要根据企业实际，尽可能引进一批先进的焊接设备，采用有效的焊接工艺，降低成本、提高效率。
（3）要加快CO2气保焊在压力容器焊接中的应用研究，提前做好各项焊接基础工作，推广使用低成本的气体保护焊。
（4）要对焊接的前期工作，如下料精度、坡口加工质量、组对质量提出更高的要求。如采用数控切刑、坡口机械加工、自动组对等。提前做好各项准备工作，为扩大自动焊技术覆盖内打下坚实的基础。
（5）要积极参与新技术、新工艺的研究与开发，走在压力容器焊接技术的前沿，占领制高点。
4.结语
总之，压力容器的使用工作条件相对苛刻，且工作性能受诸多因素的影响，比如压力、温度、介质等，导致破坏性事故时有发生，因此要对其制造质量进行严格的控制；而焊接作为制造过程中的重要环节，更是要予以严格管理。 [科]
【参考文献】
[1]于彬，王尧杰.压力容器焊接工艺要素分析[J].金属加工，2011（6）.
篇10
关键词： T91/P91； 焊接； 热处理； 质量控制
一、监控内容
1. 原材料质量控制
T91/P91钢管采购时， 要认真检查原材料的化学成分，严格控制S、A l、V等元素的含量。S 是晶间脆化的原因，应越小越好； A l会降低金属的高温持久塑性， 也应该严格控制； V 含量控制在偏下限为宜。T91/P91钢管的供货状态为正火和回火。
2. 施工方案及施工人员资格控制
（1） 焊接工艺评定
为保证焊口质量， 焊接施工前必须进行焊接工艺评定，并依据批准的焊接工艺评定报告， 制定作业指导书， 并要求焊工严格按照作业指导书进行焊接。
（2） 焊工资格和热处理工资格
T91钢管道的焊接工作， 应由具有B 类Ⅲ级钢材焊接合格证的Ⅰ类小管焊工担任； P91钢管道的焊接工作， 应由具有B 类Ⅰ级大管焊工担任。施焊焊工的合格证必须在有效期内， 施焊前应进行与实际条件相适应的岗前练习， 经模拟考试， 通过后方可参与工程施焊。热处理工必须经过专业培训， 经考核取得资格证书且在资格证书的有效期内进行热处理作业。
31 焊接质量控制
（1） 焊前检查
焊接施工前， 应检查施工环境、坡口质量、焊接材料、焊接设备等情况； 焊接场所应有防风、防雨及高空坠落物等措施； 坡口质量应重点检查， 必须符合规程规范要求。检查内容包括坡口类型、坡口角度、坡口尺寸、坡口间隙、坡口宽度、断面与管子中心线的偏斜度、错口、弯折、坡口表面清理、坡口处母材情况及对口所用工具等； 焊接材料主要检查质量验收及存放环境、焊接材料的领用手续、焊条使用前的烘焙及使用过程中的保温、焊丝使用前的去污垢处理等； 焊接设备应选用直流弧焊机， 使用前检查焊机的接线、接地是否正常， 对施焊过程中采用的氩弧焊枪、电焊钳、氩气、清渣工具、劳保用品等也应进行检查。焊接过程中采用的计量器具必须在有效期内并保证能够正确使用。
（2） 焊口预热
采用远红外电加热的方法进行预热。加热片应对称布置。优先选用履带式加热器， 在加热部位困难时， 可选用绳型加热器。重点检查热电偶的布置、加热器宽度、预热温度、预热时的升温速度等是否符合规程规范要求。
（3） 点固焊及打底焊接
对口合格、预热温度达到要求后， 进行点固焊接， 其焊接材料、焊接工艺、焊工资格及预热要求等均与正式焊接相同。点固前， 管道内部做密封气室进行充氩。点固焊应该对称布置， 点固结束后检查焊点质量， 如有缺陷应立即清楚， 重新点固。点固完毕后， 在预热温度合格的前提下， 进行氩弧焊打底。重点监控焊接电流、焊接速度、焊丝用量、氩气流量、焊层厚度、钨棒使用情况等。打底结束后， 仔细检查打底质量， 发现问题应及时处理。
（4） 电弧焊层间工艺
打底焊接结束且经检查合格后， 应及时进行次层焊缝的焊接， 以防产生裂纹。不能及时进行焊接时， 再次施焊前应重新预热。采用多层多道焊接， 以降低焊接局部线能量， 避免产生粗大晶粒。焊接过程中， 应逐层进行检查，检查合格后方可焊接下一焊层， 直至盖面结束。电弧焊层间工艺控制的重点是焊层厚度、层间温度、横焊焊口每层的焊道数、焊道宽度、焊接顺序等。
（5） 焊接工艺参数
在施焊过程中， 用仪表对焊接电流、焊接电压、焊接速度、焊接温度分布、预热温度、层间温度等参数进行监控，发现问题应及时调整。重点监控内容为焊接电流及焊接速度的变化， 以控制焊接线能量。焊接过程一般要求连续完成，如遇以外情况被迫中断时， 应采取保温、缓冷等预防措施，重新焊接时， 应再次检查并确保无裂纹后， 方可继续施焊。
4.热处理质量控制
热处理包括焊前预热、后热和焊后热处理， 其质量控制范围包括电源设备机况、热电偶的数量及布置、加热器功率、加热器包扎方法、加热宽度、保温厚度、热处理升降温和恒温曲线记录等。焊接完成后， 立即进行后热脱氢处理， 脱氢结束后立即进行焊后热处理。热处理的监控重点为加热方法、热电偶布置、升降温速度及热处理曲线等。
（1） 焊前预热
对于T91 /P91钢材， 为防止裂纹产生， 预热温度应为200- 250C。
（2） 后热
后热脱氢处理要在焊后立即进行， 且温度保持在350e左右， 恒温2- 3h后缓冷。
（3） 焊后热处理
焊后热处理在焊后24 小时内进行， T91 /P91 钢材的高温回火温度为760±100C。小径薄壁管的恒温时间视壁厚决定， 大径厚壁管的恒温时间一般不少于4h。
5. 焊接质量检验
（1） 外观检查
焊后外观检查包括焊缝美观程度、焊缝余高、焊缝宽窄差及表面气孔、夹渣、咬边、裂纹、弧坑、内凹、弯折、错口等缺陷。焊缝外观应符合5火电施工质量检验及验评标准） ） ） 焊接篇（ 1996年版） 6 的要求。对于外观检查不合格的焊缝， 在返工合格前， 不允许进行其他项目的检查。
（2） 无损检验
无损检查包括无损检验、硬度测试、光谱复查等。
①无损检验
现场一般采用射线探伤、超声波探伤和渗透探伤相结合的方法进行焊缝质量检验。主要是为了发现焊缝及周围母材表面缺陷和焊缝内部裂纹、未熔合、未焊透、气孔夹渣等缺陷。
②硬度测试
在焊后热处理结束后， 需对焊缝、热影响区和距离焊缝较远的母材进行硬度测试， 测试过程中应选取多个点。热处理后焊缝的硬度应不超过母材的布氏硬度加100， 且不大于H B350。硬度测试结果不合格时应重新进行热处理。
③光谱复查
光谱复查包括对合金钢材的抽查， 以及对焊缝区域熔敷金属（焊接材料） 化学成分的复查， 以确保合金种类、焊接材料使用无误。
二、施工过程中需要注意的问题
通过对某电厂二期2×600MW 工程两台机组现场安装焊口的焊接过程监控， 发现了一些需要注意的问题。
1. 充氩
考虑到管道系统的结构， 应合理安排焊口的焊接顺序，以保证整个管系具有较小的管系应力， 并能保证所有焊口能够在焊前进行内部充氩保护。对于大径管， 为保证焊缝根部质量， 在打底及前三层焊接时， 管内必须充氩保护，气流量尽量选大。在高压导汽管道安装时， 由于管道直接连到高压缸， 若使用气室充氩， 则热处理后气室密封介质无法导出。对于这些无法使用密封气室的焊口， 可在坡口内外侧涂抹免充氩保护剂后进行焊接， 避免污染汽缸内部。
2. 焊接工艺
为提高焊缝的冲击韧性， 应采用小规范参数进行焊接： 焊层厚度严格控制在与焊条直径大小， 层间温度控制在200-3000C。为避免焊接过程中出现夹渣、未熔合等缺陷， 在焊接过
程中焊条应有一定的摆动， 且需用钢丝刷或錾子对焊道进行清理。在水压堵板和吹管堵板割除时， 应选用机械切割， 且残留焊疤应略高于母材， 以免伤害母材、产生再热裂纹。
3. 热处理
对于厚壁管， 预热时间宜相应延长， 使尽量减小焊缝区域母材温差， 避免热裂纹的产生。焊后热处理时， 升降温速度宜略低于规程规范要求， 恒温时间适当延长， 以提高焊缝的冲击韧性。
4. 质量检测
焊缝质量检测必须贯彻落实“上一步工序未完成， 不得进行下一步工序”的原则： 焊前检查合格后方可施焊，表面质量检验合格后方可进行硬度检测和无损探伤， 且无损探伤必须在热处理完成后进行。对于以上发现的问题，我们及时在现场监控过程中指出并进行了纠正， 保证了T91/P91管道焊口的焊接质量。
三、结论
在某电厂二期2 ×600MW 工程建设中， 通过工程公司、监理公司、安装单位对T91 /P91钢管道焊接的全过程进行焊接质量监控， 严格按照上述工艺要求施工， 使# 1、2#机组主蒸汽、过热器、再热器等系统的所有T91 /P91钢焊口各项性能均达到优良标准， 保证了焊缝质量和机组的安全运行。在机组运行过程中， 未发生因焊接质量引起的事故。
参考文献：
[1] DL /T869- 2004， 火力发电厂焊接技术规程.
[2] DL /T819- 2002， 火力发电厂焊接热处理技术规程.
