佰富彩

压力容器焊接后用退火炉去应力操作

 新闻资讯     |      2021-07-27

佰富彩       压力容器焊接后退火能够有效的消除在焊接过程中产生的内应力,预防应力所造成的变形及裂纹的出现,应力脆性破坏的有效措施之一。因此压力容器的焊后整体退火是完全必要的。GB150-98中规定:焊接接头厚度大于16mm的碳钢、低合金钢均应进行焊后退火。压力容器的焊后退火不能仅以压力容器的壁厚来确定,还应对下列这些结构,均应进行焊后整体退火,它们是:储存易燃、易爆、有毒及能引起应力腐蚀等介质的压力容器;工作温度或环境温度低于-20 的大型或结构复杂的设备,如球罐及易造成应力集中的结构;局部过分集中可能导致裂纹产生的设备。下面详细论述一下压力容器整体退火的方法和工艺。

大型退火炉

一、压力容器整体退火的方法

压力容器焊后消除应力,整体退火主要有以下三种方法:

佰富彩1、在固定炉内整体退火,适用于需退火容器小于退火炉,优点为加热温度均匀、温差小、易控制、保温好。

2、在固定炉内分段退火,适用于需退火容器长度大于退火炉。可分两段加热,先处理一段,调方向后再处理另一段,注意重复加热段长度不小于1.5m,其缺点是能耗大,温度难控制。

3、在固定炉外退火,适用于大型设备,不能在厂内整体制造和运输,只能在现场焊制和整体退火,该方法加热温度、升降速度及温差都很难控制。以上三种整体退火的加热方法,我公司采用燃油加热,主要有燃料加热和电加热两种。

电加热退火炉

二、压力容器整体退火工艺

1、焊后退火的决定因素

焊后退火的条件必须根据以下各种因素进行适当的选择、规定及实施。

天然气退火炉

2.1 保温温度上限需考虑的因素

(1)相变点以下;

(2)退火钢的回火温度之下;

佰富彩(3)在不降低其他母材及焊接区使用上,必备的性能范围内。

箱式退火炉

2.2 保温温度下限需考虑的因素

(1)应力松驰效果;

(2)淬硬区的软化;

(3)氢等气体的排除。

电缆退火炉

2.3 保温时间上限需考虑的因素

佰富彩(1)在不降低其它母材及焊接区使用上,必备的性能范围内;

(2)制造时间的缩短。


2.4 保温时间下限需考虑的因素

(1)应力松驰效果;

(2)淬硬区的软化;

(3)氢等气体的排除;

(4)组织的稳定。


2.5 加热速度上限需考虑的因素

(1)防止厚壁件温度的不均匀;

佰富彩(2)防止因形状和尺寸的变化引起温度不均匀;

(3)防止变形及裂纹。


2.6 加热速度下限需考虑的因素

(1)炉温控制;

(2)制造时间的缩短。


2.7 冷却速度上限需考虑的因素

(1)防止厚壁件温度的不均匀;

(2)防止因形状和尺寸的变化引起温度不均匀;(3)防止残余应力的再发生,变形和裂纹。


佰富彩2.8 冷却速度下限需考虑的因素

(1)炉温控制;

(2)母材及焊接区的性能;

(3)防止再热裂纹。


佰富彩2.9 入炉温度上限需考虑的因素

(1)防止变形及裂纹;

(2)防止因形状和尺寸的变化引起温度不均匀。

2.10 出炉温度上限需考虑的因素

(1)防止因形状和尺寸的变化引起温度不均匀;

(2)防止残余应力的再发生,变形和裂纹。

2.11 加热温度

现在使用的调质用碳素钢的较低回火温度一般为600 左右,如PWHT的温度太高,就会影响钢材强度,因此规定温度上限要低于回火温度。设计时规定的条件与实施条件之间(考虑了退火炉或方法的能力及管理)的关系。

2.12保温时间

佰富彩当所采用的加热温度比正规的加热温度低时,在现行的各种规定中,都采取大幅度地延长保温时间的办法以弥补温度的不足。但保温时间过长,反而会使焊缝金属结晶粗大化,碳化物聚集或脱碳层厚度增加,从而造成机械性能、蠕变强度及缺口韧性的下降,国外有研究表明,低于某一温度时就不能得到PWHT应有的效果。

2.13保温温度

佰富彩保温温度规定为550,保温温度对残余应力的降低程度有很大影响,温度过低时,即使延长保温时间,也不太可能取得与规定温度同样的效果。

2.14加热速度

加热速度的上限随着板厚的增加而降低,但一般不必低于50 /h。对于超厚板结构,为了避免加热不均匀,应采用更小一些的加热速度。加热过程中,因被加热件的形状和尺寸变化或因温差引起的应力,在某些情况下会产生严重变形和破损,作为防止措施,除了控制加热速度外,还可以采取补强的办法。

2.15冷却速度

冷却速度如果过大,往往因热应力的作用而产生变形或裂纹,并且成为残余应力再次产生的原因。对于复杂结构、厚度等尺寸变化大的结构、具有不连续部分的结构等,要慎重地限制冷却速度;厚度很大时,不宜采用50 /h的下限冷却速度,建议采用200 25/t( /h)的冷却速度(t为板厚)


2.16入炉出炉温度

被加热件入炉或出炉时的温度,一般规定在400 以下。如果不根据结构件的形状和尺寸特点予以充分降低出炉温度,在取出后的冷却过程中,就可能再次产生较大的残余应力,或者是在热应力的作用下发生裂纹或变形。在特殊场合,有时要采用100 以下的出炉温度。400 这一规定表示作为PWHT的一部分,需要严格采用规定的冷却速度的温度下限,但并不是说在400 以下,无论采用什么样的冷却条件都可以。