钢制压力容器焊后热处理研究

　　随着我国工业的快速发展，压力容器的应用越来越广泛，所使用材料也更加高强化和壁厚化，而焊后热处理对于制造出高强度、高质量的压力容器起着至关重要的作用。ASMEⅧ-1UG-85中强调，应有资料证明相应钢材规范要求的热处理已经进行并检验合格1。因此，应当明确钢制压力容器焊后热处理的目的、作用及相应标准。

　　1 焊后热处理的目的及作用

　　焊后热处理是为改善焊接接头组织和性能或消除残余应力而进行的一种热处理方法，属于去应力退火。钢制压力容器的焊后热处理是将压力容器零部件或产品缓慢加热到500～650℃，保温一定时间，然后随炉均匀冷却。焊后热处理的主要目的是消除压力容器内的残余应力，可以起到2：

　　(1)改善焊接接头的塑性和韧性，提高抗应力腐蚀能力;

　　(2)消除焊接接头中的内应力和冷作硬化，提高接头抗脆断能力;

　　(3)促使焊缝中的氢向外扩散;

　　(4)稳定焊接构件形状，避免在焊后机加工和使用过程中变形;

　　(5)有些压力容器对安全性能有较高的要求(如盛装极度或高度危害介质)，进行焊后热处理可以提高其安全裕度。

　　焊后热处理具有多种作用，有时可以与消氢处理、恢复及改善性能热处理合并进行，也可以消除封头、筒体等零部件冷成形及中温成形后的残余应力。

　　2 钢制压力容器焊后热处理标准、规范

　　表1对钢制压力容器焊后热处理的标准、规范要求进行了归纳总结。

　　3 焊后热处理的条件

　　钢制压力容器应按GB150的有关规定进行焊后热处理。采用其他消除应力的方法取代焊后热处理的，应按规定办理审批手续。常温下盛装混合液化石油气的压力容器(储存容器或移动式压力容器罐体)应进行焊后热处理。旋压封头应在旋压后进行去应力退火(采用奥氏体不锈钢材料的旋压封头除外)。

　　钢制压力容器的焊后热处理的条件如下。

　　(1)高压容器、中压反应容器和储存容器、盛装混合液化石油气的卧式储罐、移动式压力容器应采用炉内整体热处理。其他压力容器应采用整体热处理。大型压力容器，可采用分段热处理，其重叠热处理部分的长度应不小于1500mm。炉外部分应采取保温措施。

　　(2)修补后的环向焊接接头、接管与筒体或封头连接的焊接接头，可采用局部热处理。局部热处理的焊缝要包括整条焊缝。焊缝每侧加热宽度不小于母材厚度的2倍，接管与壳体相焊时加热宽度不小于两者厚度(取较大者)的6倍。靠近加热部位的壳体应采取保温措施，避免产生较大的温度梯度。