在冷热加工过程中都会产生残余应力,焊接残余应力是由于焊接引起焊件不均匀的温度分布,焊缝金属的热胀冷缩等原因造成的,所以伴随焊接施工必然会产生残余应力。消除残余应力的通用的方法是高温回火,即将焊件加热到一定温度和保温一定时间,利用材料在高温下屈服很大的降低,使内应力高的地方产生塑性流动,弹性变形逐渐减少,塑性变形逐渐增加而使应力降低。焊后热处理对金属抗拉强度、蠕变限的影响与热处理的温度和保温时间有关。焊后热处理对焊缝金属冲击韧性的影响随钢种不同而不同。
1.1 管道焊后热处理的一般规定
1.1.1 进行焊后热处理应根据钢材的淬硬性、焊件厚度、结构刚性、焊接方法及使用条件等因素综合确定。
1.1.2 对有应力腐蚀的焊缝,应进行焊后热处理。
1.1.3 非奥氏体异种钢焊接时,应按焊接性较差的一侧钢材选定焊前预热和焊后热处理温度,但焊后热处理温度不应超过另一侧钢材的临界点AC1(AC1——加热时,珠光体向奥氏体转变温度)。
1.1.4 对容易产生焊接延迟裂纹的钢材,焊后应及时进行焊后热处理,当不能及时焊后热处理时,应在焊后立即均匀加热至200~300℃,并进行保温缓冷,其加热范围应与焊后热处理要求相同。
1.1.5 焊前预热及焊后热处理温度应符合设计或焊接作业指导书的规定,当无规定时,常用管材焊接的焊前预热及焊后热处理温度宜符合表1《常用管材焊前预热及焊后热处理工艺技术条件》中的规定。
1.1.6 焊后热处理应在焊缝外观检验及无损检测合格后,且在压力试验前进行。
1.1.7 经焊后热处理合格的部位,不得再从事焊接作业,否则应重新进行热处理。
1.1.8 焊接热处理人员应经专业培训,焊接热处理人员应按规范、焊接作业指导书及设计文件中的有关规定,进行焊缝热处理工作。
1.1.9 进行焊后热处理时,应测量和记录其温度,测温点的部位和数量应合理,测温仪表应经计量检定合格且在有效期内。
1.2 管道焊后热处理的技术条件
1.2.1 焊后热处理的工艺条件
1.2.2 焊后热处理的加热速率,热处理温度下的恒温时间及冷却速率应符合下列规定。
(1)当温度升至400℃以上时,加热速率不应大于(205×25/δ)℃/h,且不得大于330℃/h。
(2)焊后热处理的恒温时间应为每25mm壁厚恒温1h,且不得少于15min,在恒温期间内最高与最低温差应低于65℃。
(3)恒温后的冷却速率不应大于(60×25/δ)℃/h,且不得大于260℃/h,400℃以下可自然冷却。