焊接的壓力容器是否需要做焊后熱處理

更新時間：2023-12-03 點擊次數：562次

焊接的壓力容器是否需要做焊后熱處理，應從容器的用途、尺寸(特邊是壁板厚度)，所用材料的性能以及工作條件等方面綜合考慮決定。有下列情況之一的，應考慮焊后熱處理：

01、使用條件苛刻，如在低溫下工作有發生脆性斷裂危險的厚壁容器，承受較大載荷和交變載荷的容器。

02、厚度超過一定限度的焊制壓力容器。包括鍋爐、石油化工壓力容器等有專門規程規范的。

03、對尺寸穩定性較高的壓力容器。

04、由淬硬傾向大的鋼材制造的容器。

05、有應力腐蝕開裂危險的壓力容器。

06、其他有專門規程、規范以及圖樣予以規定的壓力容器。

在鋼制焊接壓力容器中，在靠近焊縫的區域內形成達到屈服點的殘余應力。這種應力的產生與拌有奧氏體的組織轉變有關。許多研究者指出，為了消除焊后的殘余應力，650℃的回火對鋼制焊接壓力容器能產生良好的影響。

同時認為，如果在焊后不進行適當的熱處理，就始終不能得到耐腐蝕的焊接接頭。

一般認為，消除應力熱處理屬于焊接工件被加熱到500-650℃而后再緩慢冷卻的過程。應力的降低起因于高溫下的蠕變，在碳鋼中從450℃開始出現，在含鉬的鋼中，從550℃開始出現。

溫度越高，應力越易于消除。但是一旦超過鋼材的原始回火溫度，鋼的強度便要降低。所以消除應力的熱處理一定要掌握好溫度和時間兩個要素，缺一不可。然而在焊件內應力中，總是伴生著拉伸應力與壓縮應力，應力與彈性變形同時存在。當鋼材的溫度升高，屈服強度下降，原有的彈性形變會變成塑性形變，從而是應力松弛。

加熱溫度越高，內應力消除越充分。但溫度過高時將使鋼材表面嚴重氧化。另外，對于調質鋼的PWHT溫度，應以不超過鋼材原回火溫度為原則，一般比鋼材原回火溫溫度低30℃左右，否則材料就會失去調質效果，強度和斷裂韌性就會降低。這一點對于熱處理工作者來說，應予以特邊關注。

消除內應力的焊后熱處理溫度越高，鋼材軟化程度越大，通常加熱到鋼材的再結晶溫度，內應力就可消除，再結晶溫度與熔化溫度有密切關系。一般地，再結晶溫度K=0.4X熔化溫度(K)。熱處理溫度越接近再結晶溫度，消除殘余應力越有效。

焊后熱處理并非是絕對有利的。一般情況下，焊后熱處理有利于緩和殘余應力，并對應力腐蝕有嚴格要求的情況下才進行。但是，試件的沖擊韌性試驗表明，焊后熱處理對熔敷金屬和焊接熱影響區的韌性提高不利，有時在焊接熱影響區的晶粒粗化范圍內還可能發生晶間開裂。

再則，PWHT是依靠在高溫下材料強度的降低來實現消除應力的，因此，在PWHT時，結構有可能失去剛性，對于采取整體或局部PWHT的結構，熱處理前必須考慮焊件在高溫下的支承能力。

所以，在考慮是否進行焊后熱處理時，應將熱處理的有利和不利兩個方面綜合比較。從結構性能上來看，有使性能提高的一面，也有使性能降低的一面，應在綜合考慮兩方面的基礎工作上做出合理的判斷。