提高焊口的热处理质量PPT
焊接工艺及热处理施工质量保证措施
特变电工硅业有限公司2×350MW自备热电站工程焊接工艺及热处理施工质量保证措施编制：审核：批准:湖北电建二公司新疆硅业项目部热机公司二○一二年四月1．目的为了严格执行《火电施工质量检验及评定标准》焊接篇（96版）《火力发电厂焊接技术规程》DL/T869-2004,《焊工技术考核规程》DL/T679—1999等相关规程的要求,明确本工程焊接施工全过程处于受控状态。
2。
适用范围:适用于新疆硅业工程焊接质量管理工作，对分承包方的焊接管理工作也应遵照执行.3。
质量管理目标全面推行本公司的质量方针和质量目标，提高全体施工人员的质量意识,杜绝质量事故的发生。
3。
1 受检焊口的一次合格率应在98％以上。
3.2中低压管道泄露率控制在2％以内。
3。
3油系统管道不漏油;真空系统管道不漏真空。
3.4烟、粉、风、灰、水、起、汽、气焊缝无泄漏。
3.5承重钢结构焊缝成型美观，符合图纸要求.3.6热处理焊口的热处理温度控制曲线全部合格。
4。
职责：4。
1新疆硅业项目管理部：4。
1。
1负责组织管理焊接过程中与质量有关的各项技术管理活动，对专业工地的焊接工作指导、控制、检查和监督.参与重要项目的质量监检工作.4.1.2负责焊接工程的检验、监督和三级验收评定工作，确定受检焊口，编制焊接验收项目，主持质量分析活动。
4.2金属实验室：负责焊缝焊接质量的检验和实验，对检验和实验的正确性、及时性、真实性负责，负责内部质量信息的反馈，参加质量分析活动；负责工程处委托的合金钢元件的光谱分析工作及其他实验工作。
4.3安装工地：坡口、对口质量和作业环境应符合作业指导书或相关规程规范的要求，编制焊接作业指导书、进行技术交底、对焊工进行上岗练习考核，安排合格焊工，完成优质的焊接接头.5.资料管理：5。
1施工前必须备有完整的焊接工艺评定报告和焊接作业指导书，修改项目必须具有修改通知单和补充技术措施.5。
2参加受检管道焊接的焊工必须经过相应项目技术考核合格，并持有效的合格证件，焊接前必须进行模拟练习，且经检验合格方可上岗（包括分承包方）.焊工合格证的复印件必须保存在项目管理部，以备验证和查询。
焊后热处理的加热方式
焊后热处理是对焊接接头进行热加工，以改善焊缝和母材的性能，减轻残余应力，并提高焊接接头的强度和韧性。
以下是几种常见的焊后热处理加热方式：
1.炉加热：将焊接接头放入特定的热处理炉中进行加热。
这种方法适用于大型工件或需要
进行长时间均匀加热的情况。
可以根据具体要求设定加热温度和保持时间。
2.电阻加热：使用电流通过工件的导电性材料产生热量，将焊接接头进行加热。
这种方法
适用于较小尺寸的工件或需要局部加热的情况。
可以通过调整电流强度和加热时间来控制加热效果。
3.感应加热：利用感应加热原理，在焊接接头周围产生交变磁场，使其自身发热。
这种方
法适用于需要快速且局部加热的情况，对于大型工件，也可以组合多个感应加热装置进行加热。
4.火焰加热：使用火焰或火炬对焊接接头进行加热。
这种方法适用于简单的焊后热处理，
可以通过调整火焰大小和距离来控制加热温度。
在选择加热方式时，需要考虑工件尺寸、材料特性、加热速度要求以及所需的温度控制精度等因素。
加热过程中还需要注意避免温度过高或过低，以免引起不均匀加热、脆性相形成或工件变形等问题。
焊接热处理培训
退火，正火，淬火，回火
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2. 热处理分类
退火： 把钢加热到临界点Ac1以上或以下的一定温度，保温一
段时间，随后在炉中或埋入炉中或导热性较差的介质中， 使其缓慢冷却以获得接近平衡状态的稳定的组织。 目的： （1）降低钢的硬度，改善切削加工性； （2）提高钢的塑韧性，便于成形加工； （3）细化晶粒 （4）消除工件内的残余应力。
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2. 热处理分类
热处理加热方法：
热处理一般的加热方法有：火焰加热，电阻加热、感 应加热及在热处理炉内加热。
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3. 焊接热处理要求
焊接热处理：
焊接热处理是指在焊接前、焊接过程中或焊接后，将 焊件全部或局部加热到一定的温度，保温一定的时间，然 后以适当的速度冷却下来，以改善工件焊缝的工艺性能和 力学性能，是改善焊接接头的金相组织的一种工艺方法。 阳江核电的钢材中，需要热处理的管道材料主要有： 低合金钢WB36CN1，耐热钢P22、P11、15CrMo等，还有部 分特殊的部件，如除氧器、主行车轨道。
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1.热处理知识
过冷奥氏体转变产物的组织形态与性能： 珠光体，索氏体，屈氏体：晶粒粗细之分。 马氏体：C在α-Fe中的过饱和固溶体，高强度，高硬度 和耐磨性 贝氏体：由含碳过饱和F和碳化物组成的两相混合物,上 贝氏体，下贝氏体(高强，韧)。
6
2. 热处理分类
热处理工艺主要分为：
焊接热处理
目录
1. 热处理知识 2. 热处理分类 3. 焊接热处理要求
2
1.热处理知识
定义
- 金属的热处理是指将金属工件放在一定的介质加热到适
宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，以不同的 冷却速度冷却，以获得需要的工艺性能和力学性能， 改善金属结构组织的一种方法。
【课件】管道焊口热处理设备ppt
• 1.3 设备及辅助材料准备
• 1.1技术准备 • 熟悉施工图纸，编制合金钢管道焊后热处理
方案 • 明确需要进行焊后热处理的焊接接头如下： • 本工程中合金钢管12Cr1MoVG规格为
Φ323.9×22.2，其所有的对接接头； • 合金钢管12Cr1MoVG上的对焊支管座； • 其他经焊接工艺评定需进行焊后热处理的管
件；
• 1.2人员准备
• 目前管道焊口热处理设备采用独特的线圈设计 ，集中了数百台感应器的设计经验和先进的工 艺，采用优质的材料，实现了高效率工作的最 佳匹配，省电。用中频感应加热作为热处理加 热热源对环境无污染，安全，氧化皮少，成本 低。
• 管道焊口热处理设备技术成熟，性能稳定，高 效节能。本设备采用IGBT模块，技术先进，最 大吸引点是省电节能,பைடு நூலகம்电比可控硅节约30%40%，最大程度的为您节约成本。
管道焊口热处理设备
管道焊口热处理设备应用 管道焊口热处理设备方案 管道焊口热处理设备工艺 管道焊口热处理设备概述
目录
管道焊口热处理设备概述
• 在长输管道建设中。需对焊口进行预热、后热 和焊后热处理。针对野外施工的具体情况，结 合国内长输管道焊口加热技术现状，研制出了 管道焊接热处理设备。该设备包括高频感应加 热电源、高频感应加热变压器和加热圈以及分 布式微机温度控制系统三部分。介绍了高频感 应加热电源的工作原理、电气结构等关键技术。 管道焊接热处理设备具有体积小、重量轻、节 省电能、空气冷却、双重电气隔离、使用安全 等优点。是一种节能型、智能化的电加热设备。 适合在野外长输管道建设中推广应用。
浅谈焊接热处理工艺对焊接质量的影响
浅谈焊接热处理工艺对焊接质量的影响摘要：焊接质量的好坏，直接决定着机组是否能够持续安全稳定运行，而机组的持续安全稳定运行直接决定着电厂的效益。
所以焊接质量对电厂的效益起着至关重要的作用，而焊接热处理直接决定着焊接质量是否能够达标。
焊接热处理工艺是指在焊接之前、焊接过程中或焊接之后，将焊件全部或局部加热、保温、冷却，以改善工件的焊接工艺性能、焊接接头的金相组织和力学性能的一种工艺。
焊接热处理工艺包括预热、后热及焊后热处理，这三个阶段的热处理工艺对保证焊接质量起着至关重要的作用。
T/P91钢是现役机组中最常用的钢种之一，属于改进型的9%Cr高强度马氏体耐热钢，具有较高的抗氧化性能以及良好的冲击韧性。
由于其综合性能优异，目前广泛应用于超临界、超超临界发电机组承压部件。
关键词：焊接质量热处理应力裂纹目前，我国电力行业快速发展，各种新技术层出不穷，新能源领域蓬勃发展。
但是，火电依然是我国电能供应的主力军，其地位举足轻重。
随着各种新材料的不断涌现，火电机组容量也在不断增大，过热蒸汽的压力和温度也相应增高，随着这些亚临界、超临界和超超临界等大容量机组的逐渐投运，出现的问题也越来越多。
焊接质量的好坏，直接决定着机组是否能够持续安全稳定运行，而机组的持续安全稳定运行直接决定着电厂的效益。
所以焊接质量对电厂的效益起着至关重要的作用，而焊接热处理直接决定着焊接质量是否能够达标。
一、热处理定义焊接热处理工艺是指在焊接之前、焊接过程中或焊接之后，将焊件全部或局部加热、保温、冷却，以改善工件的焊接工艺性能、焊接接头的金相组织和力学性能的一种工艺。
焊接热处理工艺包括预热、后热及焊后热处理，这三个阶段的热处理工艺对保证焊接质量起着至关重要的作用。
二、焊前预热焊前预热是指在焊件施焊前，将焊件全部或局部加热到一定温度的工艺。
其主要作用表现在三方面：第一，焊前预热可降低焊接接头的冷却速度，有利于焊缝金属中扩散氢逸出，可避免出现氢致裂纹，第二，预热可降低焊接应力，预热(局部预热或整体预热)可减小焊接区域与焊件整体之间的温差值，此温差值越小，焊接区域与焊件结构间温度不均匀性也越小，一方面降低了焊接应力，另一方面降低了焊接应变速率，有利于避免焊接裂纹。
焊接热处理
1.1 成分组织
• 钢的典型化学成分见表1。P91、P92是一种改良的 9CrMoVNbN 钢，具有优异的综合性能，自20 世纪80 年代在美国问世以来，在亚临界和超临界机组中得到 了广泛应用，其最高使用温度为593℃，一般用于温度 小580℃的厚壁蒸汽管道和联箱。
• P92E911(P911)P122(HCM12A)是在9％-12％CrMoVNbN 钢 的基础上开发的三种新型马氏体耐热钢，通过添加W 取代部分Mo 来提高高温强度，其Mo 当量（Mo+0.5W） 在1.5％左右。前两种为9%Cr 钢，其中E911 钢含W 1.0％，P92 钢含W 1.8％； P122钢 Cr 含量为12%， 含W 2.0％，由于Cr 含量比较高，为了避免出现δ－M， 加入了1% 左右的Cu 来降低Cr 当量。
4.1 焊接接头的验收标准
• 在焊接材料和焊接工艺确定后，力学性能和 焊缝硬度只取决于焊后热处理温度和时间。 硬度表征的是材料抵抗变形或抵抗破裂的能 力，其本身并没有明确的物理意义，也不是 材料的一个独立的基本性能。但焊缝硬度一 定程度上能反映焊后热处理是否充分，也能 间接反映接头的力学性能。由于现场无法也 不允许对厚壁管道的焊缝取样进行性能测试， 所以硬度检验就显得尤为重要。图7 显示了 焊后热处理温度对熔敷金属硬度的影响。
更容易丧失板条马氏体的形貌。焊后热处理温度不能 高于熔敷金属的AC1 温度。
。因此，P92 钢焊后热处理温度的上限以770℃为宜，不能 超过780℃。回火温度的下限需要试验确定，通过对上述三 种焊接材料熔敷金属回火效果的试验，表明当回火温度低 于750℃时，很难保证P92 焊缝的冲击韧性，（超（超临界 锅炉用钢及焊接技术协作网第二次论坛大会论文集19）击 功达到41J，延伸率和弯曲试验也难以合格。可见，新型马 氏体耐热钢的性能对组织异常敏感，其焊后热处理温度的 范围很窄。当采用上述焊接材料时，综合考虑P92 钢焊后 热处理温度的上、下限，厚壁管道的内外壁温差，SMAW、 SAW、TIG 工艺及其组合，现场热处理实际情况等因素， 确定P92 钢的焊后热处理温度为760± 10℃
焊前预热及焊后热处理的作用
焊前预热及焊后热处理的作用焊前预热和焊后热处理是在焊接过程中常用的热处理方法。
它们的作用是改变焊接接头的组织结构和性能，以提高焊接接头的强度、韧性和耐腐蚀性。
以下是对焊前预热和焊后热处理的详细解释：1.焊前预热的作用：焊前预热是指在进行焊接前将工件加热到一定温度，保持一定时间后再进行焊接。
焊前预热对于焊接接头的质量和性能具有重要影响。
以下是焊前预热的几个主要作用：1.1降低冷裂纹的风险：在焊接过程中，工件会发生热胀冷缩现象，焊接过程中产生的热应力容易导致冷裂纹的产生。
焊前预热可以使工件表面温度均匀分布，降低焊接残余应力和热应力，从而降低冷裂纹的风险。
1.2减少变形：焊接过程中，由于局部加热会导致工件变形。
焊前预热可以使工件温度均匀分布，减少局部变形的发生，从而使焊接接头更加平整。
1.3改善焊接质量：焊前预热可以提高焊接材料的可塑性，使焊接金属流动更加顺畅，焊接接头的焊缝形态更加良好。
同时，预热还可以减少线膨胀系数不匹配所产生的应力，提高焊接接头的密实性。
1.4提高焊接强度：焊前预热可以改善焊缝的晶粒结构和组织形态，提高焊接接头的冷变形能力，提高焊接接头的强度和韧性。
1.5降低焊接变形：焊前预热可以降低焊接过程中的温差和热应力，减少焊接接头的变形，提高焊接接头的质量。
2.焊后热处理的作用：焊后热处理是指在焊接完成后对焊接接头进行加热、保温和冷却等处理，以改善焊接接头的组织结构和性能。
以下是焊后热处理的几个主要作用：2.1消除残余应力：焊接过程中，焊接接头会产生焊接残余应力。
焊后热处理可以通过加热和冷却来减小残余应力，使焊接接头更加稳定。
2.2提高硬度和强度：焊接过程中，焊接接头的组织结构和性能会发生改变。
焊后热处理可以使焊接接头的组织结构更加均匀，晶粒更细小，硬度和强度得到提高。
2.3提高耐腐蚀性：焊接接头由于焊熔区和热影响区的组织结构变化，容易产生局部腐蚀。
焊后热处理可以减少晶界和金属间的腐蚀敏感相，提高焊接接头的耐腐蚀性。
p91p92焊后热处理
B-Ⅲ类钢焊接允许的最低环境温度为5℃。 3.1.2预热温度：T/P91、T/P92的氩弧焊预热温度为150～ 200℃，电弧焊预热温度为200～250℃，层间温度为200～ 250℃，P91最大不超过300℃，温度升到预热温度后保温 至少30分钟。 在焊接前，必须确保最低预热温度，预热温度使用红外 测温仪在坡口内测量。 施工过程中，层间温度应不低于规定的预热温度的下限， 且不高于250℃，层间温度在起焊点前50mm处测量。 3.1.6 T91、T92管道采用火焰或远红外加热，P91、 P92 采用远红外加热的方式进行。
机工具及环境要求
机工具
热处理工作使用的机工具包括远红外热处理机、中 频热处理机、加热器、热电偶、测温仪、电缆、保温 棉、焊炬等。 热处理机上的表计、加热器、热电偶、测温仪需要 计量合格后才能使用。 中频热处理设备应按设备维护要求做好校核工作， 保证设备完好。
环境要求
热处理区域应有防风、防雨、防雪、防寒等措施， 若位置较高时，应搭设工作架。
热电偶丝的固定
热电偶丝采用储能式焊偶仪将其直接压焊在焊缝 （管道）外表面，焊前必须先将热电偶丝/补偿导线 与所有温度监控仪表断开，且焊缝（表面）用砂皮、 磨光机等进行打磨，除去油污、氧化层等，形成一小 块平整光滑的表面，并露出金属光泽。焊接时能量 ≤125J，正负极两个结点的距离约为6mm左右。焊完 后通过轻拽热偶丝来检查结点是否焊接可靠。距离测 量结点50mm范围内的热电偶丝需用2mm以上的隔热材 料覆盖以避免热量从加热器沿着热电偶丝向结点传递， 并固定可靠，避免在安装加热器时碰落或移位。热电 偶丝之间除与测量结点外与其它如管壁等导体均需绝 缘。
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2
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人员责任心不强 操作人员技术水平低
机
设备技术落后 记录仪精度不够
料
加热器老化 保温棉性能差
热电偶测温点分布不均匀 恒温时间比较短
穿堂风的影响 交叉作业多电偶线被砸断碰断
法
环
焊 口 硬 度 值 偏 高
人 人
是要因 不是要因
责任心不强
施工人员责任心 不强，导致热电偶布 置不合理，固定不牢 固，测温点接触不良
男
男
26
27
本科
本科
助工
助工
技术负责人
技术员
组员
组员
男
男
28
42
硕士
大学
助工
助工
技术员
班长
组员
组员
制表人： 制表时间：2008年01月05日
三 选题理由
在热处理过程中发现个别焊口硬度值 偏高，因为硬度值的高低能够反映热处理 质量的好坏，为此我们对已结束的三个工 程，十几种不同规格的焊口硬度值进行统 计，发现近8.5%的焊口硬度值偏高，因此 提高热处理质量，使硬度值更加接近规范 的要求。
造成保温性能比较差
法 法
不是要因 不是要因
热电偶测温点分 布不均匀 每隔90°放置一 个热电偶，分布 均匀
恒温时间短
严格执行工艺
环 环
电偶线冬季脆弱， 交叉作业多，容易 碰断，导致断偶， 但几率很小。
交 穿 叉 堂 作 风 业 多
焊口位置正对风向 或穿堂风使热交换 过度，致使温度上 升慢，出现欠温现 象。
九 制定对策
序 号
1
要 因
对 策
目 标
负责人
时间 周日 —— —— ——
施工人员 责任心不强
加热器老化 保温棉 保温性能差 穿膛风对焊口 升温的影响
明确责任，奖优罚 劣，加强学习
对加热器的功率定 期测定 随时检查保温棉 的厚度 降低穿堂风对温度 的影响
提高操作人 员的素质
提高热效率 达到保温 效果 减少 热损耗
操作人员 技术水平低
现有操作人员 都经过专业培训， 持证上岗
机 机
不是要因 不是要因
设备落后
记录仪精度不够
这几个工程均采用 国内最先进的 热处理设备
采用目前国际上最 先进的无纸记录仪， 精度控制在±0.5℃
料 料
是要因 是要因
保温棉反复使用次数多
加热器老化
加热器反复使用次数多 ，加热效率低，温度上 不去，出现欠温，造成 热处理温度达不到要求
不是要因
是要因
六 要因确认
经过小组成员讨论分析确定要因如下:
1.施工人员责任心不强。 2.加热器老化。 3.保温棉反复使用次数多。 4.穿堂风的影响。
七 确定目标
目标 进一步提高焊口热处理质量，减 少硬度值与标准的偏差。 目标值 焊口硬度值偏高比例由原来的8.5%降低 到3%。
八 可行性分析
热处理的方法及设备：热处理采用远红外加热， 使用多功能控温设备和履带式铠装加热器； 测温方法：接触法测温，采用铬镍合金K型热电 偶多点测温； 热处理对象：常见的合金钢,壁厚大于或等于 30mm的碳素钢，以及碳素钢和合金钢组合的异 种钢的焊口。
保温材料及厚度：硅酸铝保温棉，一般厚度 40mm~60mm；
二 小组概况
小组名称：金属试验室QC小组 小组课题：提高焊口的热处理质量 小组类型：现场型 活动时间：2007年6月10日至12月30日 活动频次：2次/月
小组成员情况
小组成员 性别 年龄 文化程度 职称 任职情况 小组分工
女
男
40
32
大学
大学
高工
专工
总工
项目负责人
组长
副组长
12% 8.6% 11.1% 6.2% 15%
合计
制表人：
102
11
10.7%
制表时间：2008年01月05日
表二 保定工程焊口硬度值调查统计表
序号 规格（mm） 材质
抽检 偏高 数量 数量
比例
1 2 3 4 5
∮133×16 ∮159×20 ∮168×20 ∮325×35 ∮426×18
12Cr1MoV 12Cr1MoV 10CrMo910 12Cr1MoV 12Cr1MoV
26
6
25.6%7.6%来自34 5∮168×25
∮325×30 ∮426×25
10CrMo910
12Cr1MoV 12Cr1MoV
36
46 22 238
3
2 2 15
8.3%
4.3% 9.0% 6.3%
合计
制表人：
制表时间：2008年01月05日
五 原因分析
小组成员通过分析总结，考虑所有可能影响 热处理质量的因素，绘制因果图 人
QC小组成员知识结构搭配合理均衡，既有 本科大学生，又有一专多能的师傅，还有从事技 术工作多年的技术员，兼备理论知识与实际经验， 分析问题和解决问题的能力比较强，攻克了不少 技术难关。人员和知识力量非常强大，并定期对 热处理工作人员传授经验和讲习专业知识。 我们属于现场型QC小组，可以掌握第一手 资料，监测施工中焊口硬度值变化，及时汇总整 理、分析原因，适时进行调整改正,确保能够完 成小组既定的目标。
四 现状调查
表一 龙山工程焊口硬度值调查统计表
序号 规格（mm） 材质 抽检 偏高 数量 数量 比例
1 2 3 4 5
∮133×16 ∮159×20 ∮273×26 ∮406×12 ∮533×18
12Cr1MoV 12Cr1MoV 20G 12Cr1MoV 20G
25 23 18 16 20
3 2 2 1 3
32 28 30 40 20 150
2 3 3 2 3 13
6.3% 10.7% 10% 5% 15% 8.67%
合计
制表人：
制表时间：2008年01月05日
表三 衡水工程焊口硬度值调查统计表
序号 规格（mm） 材质 抽检 数量 偏高 数量 比例
1
2
∮76×8
∮159×18
T91
12Cr1MoV
108
在焊接之前焊接过程中或焊接之后，将焊件全部 或局部加热到一定的温度，保温一定的时间然后以适 当的速度冷却下来，以改善焊口的焊接工艺性能和力 学性能，是改善焊口的金相组织的一种工艺方法，在 管道安装中是一道至关重要的环节。 ℃
恒温温度 恒温阶段 300℃
热处理工艺图
t
焊接热处理包括预热、后热和焊后热处理。 目的是消除焊接时产生的残余应力，细化组织，提高性能
目
背景 小组概况 选题理由 现状调查 原因分析 要因确认 确定目标
录
可行性分析 制订对策 实施阶段 效果检查 巩固措施 总结和下一步 打算
一 背景
目前，随着高温高压机组的不断 涌现，作为输送高温高压介质的承压 管道的焊接质量的好坏直接影响着机 组以后的安全运行，而作为保证焊口 质量的热处理环节显得尤为重要。