大型筒体和封头的热处理
大型筒体和封头的热处理
厚壁容器材料的各种性能主要靠钢中加入C 和合金元素来保证，一旦成分确定之后,热处理则起决定性作用，特别是对厚截面制件的韧性而言,没有一个合理的热处理制度就难以达到要求的指标。
实践说明,锻件的预备热处理和其后的性能热处理都是达到预期目标的必要手段。
一、预备热处理
预备热处理通常是在锻后热处理中完成。
由于冶炼技术的进步，钢中氢含量和杂质元素已得到了有效控制，所以锻后热处理的主要目的是调整和细化晶粒，为性能热处理做组织准备以及接受粗加工后的超声波探伤。
通过对A533B 钢研究后指出，铁素体、贝氏体及马氏体型显微组织的微观解理断裂应力）两者主要由碳化物尺寸和分布来控制，特别是在组织中出现最粗的碳化物时，显得最有害于韧性。
因此，预备热处理还有改善碳化物尺寸和分布的任务。
防止大型锻件中的晶粒粗大和不均匀，除了要在冶炼、铸锭和锻造中采取必要措施外，在热处理中应得到尽量的补偿。
一般是采用多次正火的方法细化晶粒，第一次的奥氏体化温度要高些,有利于合金元素的扩散，,消除微区偏析，并割断原始粗晶与再奥氏体化后晶粒之间的联系，但这时得到的晶粒要粗些。
第二次奥氏体化时则选择晶粒不致发生显著长大的温度。
对25CrNi3MoVA 钢大锻件研究后提出了细化高淬透性钢大锻件奥氏体晶粒的基本原则，首先要在两个临界温度区向内实现快速加热,其次是采用多次中间热处理，包括加热到Ac3+10℃，使阿尔法—7转变完全地进行和形成奥氏体合金化程度最低,以及从Ac3+10℃缓慢冷却，使过热组织于奥氏体在珠光体区内完全分解时(在冷却过程中可采用在珠光体区奥氏体稳定性最小的温度等温保持)被破坏掉。
最后在压低温度下进行淬火,保证锻件完全淬透而得到贝氏体组织。
研究了用中间高温回火对不同形态贝氏体组织的26CrNi3MoVA 钢类粗晶转子二次加热时晶粒细化的影响后指出，将预先650℃回火的粗晶粒钢以50℃/h 的速度加热到860℃时，无论是由于加热到奥氏体化温度时的再结晶过程，还是由于随后等温转变和二次结晶时形成铁素体-渗碳体组织，都可以达到晶粒细化。
在预先回火的钢中，当奥氏体扩散分解时，无论沿着原始晶粒的晶界，还是在晶粒内，都形成铁素体相，而未回火钢的分解只有沿着奥氏体晶界才形成铁素体相。
试验结果表明，以50℃/h
的速度加热，借助于中间高温回火或与等温扩散退火相结合的回火，可以使转子钢大
锻件在热处理时晶粒明显地细化。
以上两种方法对打破晶粒遗传、细化晶粒的作用在容器锻件热处理中可以借鉴，特别是在需要重复地进行淬火之前，应当有选择地使用。
Cr2. 25Mo、A508-3等淬透性较高的容器钢大锻件，锻后通过一次正火很难得到均匀且细小的晶粒,因此不能期望在最终热处理后总有高的韧性匹配和低的脆性转变温度。
筒体预备热处理常常采用两次正火来完成，钢筒节锻后热处理工艺。
锻造后的毛坯是在空冷至300℃后入炉热处理，以便缩短高温下的停留时间，完成一次组织转变。
它们再经过以后的调质处理，可得到7级以上的奥氏体晶粒，冲击韧性相当好，而仅采用940℃正火时，最多也只能达到6.5级晶粒。
封头板毛坯的锻后热处理不追求过细的奥氏体晶粒，而以不产生白点、裂纹和具备一定的超声波穿透能力为目的，因为在随后的950〜1000℃热碑形中晶粒还要长大。
热成形后空冷并高温回火，但在调质前要增加一次或两次正火以细化晶粒。
二、性能热处理
厚壁容器锻件的调质一般是在粗加工之后进行。
减小热处理时锻件的厚度有利于心部得到良好的组织和性能，同时,具有光洁的表面才能通过超声波探伤对锻件内部质量做出早期判断。
但是经常生产容器的厂家已能有效地控制好内部质量,也可以直接进行毛坯调质，以便缩短生产周期。
(一)奥氏体化a度的选择
Cr2.25Mol钢的奥氏体晶粒开始长大温度约为970℃,高于1000℃后晶粒尺寸会迅速增大，因此870〜950℃进行奥氏体化。
为了提高厚壁锻件的淬透性，有时也不得不适当地提高温度，最佳的奥氏体化温度，对于230mm厚的筒体为950℃，500mm厚时为1000℃，其结果会增加材料的抗拉强度，而对其回火脆性无任何大的改变。
氏体化温度一般选择对于厚壁锻件，不能用提高淬火温度的办法来减少转变后铁素体的含晶粒尺寸变大，钢的韧性降低。
某钢厂提出了三级热处理的工艺形式，即除了按常规的淬火方式外，增加一次双相淬火，然后回火，其结果，对于晶粒尺寸产生了重大的细化效应，从而显著地改善了力学性能。
据称，此双相区的最佳淬火温度为Ac1以上约50X℃，重新建立的组分约大于40%，并用此工艺生产了厚达600mm的大型管板。
但更多的报道则以预备处理为主要手段，实现正常温度淬火后获得韧性的改善。
(二）淬火的冷却
奥氏体化后的冷却速度越大，获得冲击韧性最大值的回火条件越向高温和长时间方向发展，而且冲击韧性的水平也有提高。
各种冷却方式下锻件厚度与冷却速度的关系曲线，依此，就可按照锻件的材质和所需要冷却速度确定出具体厚度下合适的冷却方式。
当采用水中淬火时，可按锻件的壁厚选择冷却时间。
一般规定对冷却水要进行充分搅拌，工件入水前的水温不超过38℃，出水后的水温度不超过封头淬火时，特别应注意到对底部的冷却效果，必要时采用螺旋搅拌或喷射水，以加强这一部分的冷却。
(三）回火
按照ASME标准的规定，SA336 F22(Cr2. 25Mol)钢的最低回火温度为675℃，SA508cl. 3钢为650℃。
考虑到回火参数对钢力学性能的影响，就必须把淬火适的回火同焊接中的消氢处理及焊后消除应力退火的作用综合起来，确定每个阶段所用的温度和时时间。
关于回火参数的计算，在此，应幸把淬火后的回火、焊接的中间退火和焊后退火等不同时期的温度和时间换算成在同一温度不同当量保温时间下的回火，然后再按此温度及当量时间的总和计算出回火参数。
(四）力学性能试样的制备
试验料是接受检验锻件冶金质量的鉴证，它应在锻件本体上切取。
为了使试块同锻件内部的热处理效果相一致,规定切取试块的位置到锻件端面至少应有一个壁厚（T)的距离，也可用焊热缓冲环的方法来达到同样的效果，即在性能热处理前于待切试块处的端面上焊一个截面至少为T×T的热缓冲环，其长凌在该试块两端亦应各延长一个T的距离，敷盖锻件端面。
热处理后可用机械加工或气割方法切取，试块，但用后一方法时仍要用机械加工切除试块边缘的热影响区。
拉深试样一般取自1/4T处，冲击试样取自1/4T或1/2T处。
除非另有规定外，试样的纵轴应平行于锻件的主加工方向，冲击试样切口的轴线垂直于锻件最近的热处理表面。
由于压力容器的生产中不可避免地会有中间退火和焊后热处理，尤其是焊后热处理的温度已危险地接近或超过了性能热处理时的回火温度，它们对母材的力学性能将造成影响，因此，在制备锻件力学性能试样时要考虑到这种影响，把加工过的试样坯料在能准确控制温度和如热、冷却速度的试验条件下再进行一次模拟焊后热处理(PWHT)。
拉深试样坯料的模拟焊后热处理时间为一次焊后退火和在制造厂及用户可能各增加一次退火等三次时间的总和，冲击试料则仅用一次退火时间。
测定回火脆化倾向的冲击试样则由16组共48件试样组成，其中8组试样要附加阶梯冷却热处理。
三、热处理设备
为了使大型容器锻件能够均匀而有效地加热与冷却，锻件生产厂应具备有足够能力的大型热处理炉和淬火水槽。
淬火水的流动状态对工件表面的热交换起着重要作用，它比水槽的容积和循环水量的作用更为明显，所以水槽的内壁附近及中心处均设有对着工件喷射的水管，以加强筒形件内外壁的冷却。
(1)筒体淬火的一个重要特点是内壁同时冷却。
筒体内外介质流动状态不同,使内壁传热低于外壁，加之筒体横截面的单元体积与热交换表面面积之比总是大于外壁，即使内外壁的传热系数接近，内壁的冷却也要慢于外壁。
为了获得快而均匀的冷却，对内壁的冷却更应重视。
(2)在工件尺寸一定时，筒体淬火的冷却过程主要决定于水的温度和流动状态。
水槽的容积和循环水量是决定淬火水温升的两个重要参数，当前筒体淬火时温升在10℃以内，说明所用水槽的容积和循环水量是足够的。
而内外冷却的差别显然是水的流动状态不同所致，如能进一步调节循环系统，改善内侧水的流动状态,内壁的冷却强度即可增大。
(3)水的流动状态包含流速及流向两个内容。
筒体淬火时的冷却强度是筒体表面与水的热传导和对流传热的反映。
水从筒体表面流过，形成紊流边界层，边界层的底层以导热传递热量，传热很弱；底层以外则靠对流传热，传热强烈。
所以，底层厚度是决定淬火冷却强度的关键，而流速和流向又直接影响边界层底层厚度，就成为决定冷却强度的重要参数。
当然，这是指流过壁面的水流的流速和流向.。
因此，循环系统的设计应将水导向要冷却的表面，喷口大小、数量、分布、压力、与冷却面距离和角度都是要具体研究确定的参数。
(4)筒体淬火冷却是表面传热和内部热传导两个过程综合作用的结果，提高表面的冷却强度，可以加快表层的冷速。
不过，这种作用随壁厚增大和深入内部，受传导的限制而减小，内部冷速的提高是有限度的。
(5)壁厚对冷却的影响很大，壁厚越薄，影响越大，壁厚增大10%，壁厚400mm的T/4 处冷速由12.5降至10.5℃/min,而壁厚200mm冷速则由44.7降至37.6℃/min。
所以淬火时应取最小壁厚，尤其是壁厚较薄的筒体,采用加大淬火壁厚的措施时要充分考虑到对冷速的影响。
圆筒状工件热处理工艺流程道客巴巴
圆筒状工件热处理工艺流程引言热处理是一种通过加热和冷却工件来改变其物理和化学性质的方法。
圆筒状工件是一种常见的工件类型，其热处理工艺流程具有一定的特殊性。
本文将深入探讨圆筒状工件热处理的工艺流程以及其相关问题。
圆筒状工件热处理的意义和应用圆筒状工件热处理是一种常见的工艺，其目的是改善工件的机械性能、耐腐蚀性能和使用寿命等方面。
通过热处理，可以提高工件的强度、硬度和韧性，同时还可以消除残余应力和改变工件的组织结构。
圆筒状工件广泛应用于汽车制造、航空航天、石油化工等领域，在这些领域中的安全性和可靠性要求较高。
圆筒状工件热处理的工艺流程圆筒状工件的热处理工艺流程一般包括以下几个步骤：1. 材料准备准备好适合热处理的圆筒状工件材料，根据工件的具体要求选择合适的材料类型。
常见的材料有碳钢、合金钢、不锈钢等。
2. 清洗和除杂将圆筒状工件进行清洗和除杂处理，以去除表面的油污、氧化物和杂质等。
清洗方法可以采用机械清洗、酸洗、碱洗等。
3. 加热将清洗后的圆筒状工件放入加热炉中进行加热。
加热温度和时间根据工件的材料和要求而定。
加热的目的是使工件达到所需的相变温度，例如奥氏体化温度、亚稳相形成温度等。
4. 保温在达到所需温度后，保持工件在相变温度范围内一定时间，使工件的组织结构发生变化。
保温时间根据工件的大小和材料来确定。
5. 冷却保温后，将工件迅速冷却到室温。
冷却方法可以采用水淬、油淬、空冷等。
冷却速度对工件的组织结构和性能有重要影响，需根据具体要求进行控制。
6. 退火如果工件在加工过程中产生了残余应力，可进行退火处理以消除应力。
退火温度和时间根据工件的需求来确定。
7. 表面处理根据工件的具体要求，进行表面处理，如镀层、喷涂等，以提高工件的耐腐蚀性能和装饰性能。
圆筒状工件热处理的常见问题和解决方法在圆筒状工件热处理的过程中，可能会出现一些问题，如热裂纹、变形、组织不均匀等。
这些问题对工件的质量和性能有直接影响，需要及时解决。
大型厚壁压力容器现场热处理
大型厚壁压力容器现场热处理随着石化化工产量的加大，化工设备的规格越来越趋于大型化，常规在公司内部使用大型热处理炉的热处理方式已经不能满足于生产需要。
在保证热处理的质量和效果的前提下，研究开发大型厚壁压力容器现场新型热处理工艺的必要性，通过设置科学合理的热气流导向装置，采用微正压内燃工艺，配备新型大功率燃油喷嘴、布置合理的测温装置，从而解决大容积变截面不等壁厚超大容积压力容器的现场热处理问题。
该技术使得大型厚壁压力容器的热处理具有工期短，热处理效果好，经济效益明显等特征.标签：压力容器；现场热处理；内燃法1 概述1.1 工程概况我公司给山东某化工股份有限公司制造的，用于低碳烷烃脱氢装置中的脱乙烷汽提塔（C-1201），该设备为低碳烷烃脱氢制烯烃及综合利用项目的核心设备，由于设备直径较大，整体无法运输，需要在现场进行分段组对焊接、热处理、水压等重要工序。
为确保热处理质量满足设计规定的要求，特研究制定了现场采用内燃法进行热处理的方案。
1.2 主要设计参数（见表1）2 热处理方法2.1 根据现场条件及设计要求，采用内燃法及局部电加热的方法，对脱乙烷汽提塔进行焊后热处理，具体方法及流程说明如下：脱乙烷汽提塔现场热处理部分为：筒体及下封头计划分三段。
首先完成各段的热处理工作，然后对三段间的对接环焊缝进行局部热处理，最终实现设备整体热处理的要求。
每段均在地面进行燃油内燃卧式分段热处理，每一分段热处理完与前段焊接完成后再做局部电加热处理。
2.2 脱乙烷汽提塔壳体分段整体热处理方法（热处理示意图）2.2.1第一段热处理方法：第一分段热处理采用燃油内燃法，将塔体固定在临时支座上，具体个数和间隔距离可根据实际调整。
热处理前，需制作一个临时封头，安装在第一分段的顶部。
在热处理过程中，燃烧器及烟囱放置位置如图1所示。
2.2.2第二段、第三段热处理方法第二段热处理采用燃油内燃法，将塔体固定临时支座上，具体个数和间隔距离可根据实际调整。
大型锻件锻后热处理的研究及注意事项
河北汇 工机械设备有 限公 司 （ 巨鹿 ０ ５ ５ ２ ５ ０ ） 杨钟胜
大 型 锻 件 的 白点 和氢 脆 缺 陷 的危 害性 很 大 ，所
以 大 型锻 件 锻 后 热 处 理 要 求 防 止 白点 和 氢 脆 ，同
瞬 间 形成 ，而 是 逐 渐 形成 的 。从 停 锻到 出现 白 点 ， 需 要 经 历一 段时 间 ，这 段时 间称 之 为 白 点形 成 的孕 育 期 或潜 伏 期 。孕 育 期 的长 短取 决 于钢 的含 氢量 ， 同时 也取 决 于锻 件 的厚 度 。
力 ，重结 晶细 化 晶粒 ，同时 去 氢 。
１ ． 有关钢 中白点 的基本概念
（ １ ）白点的危害性 白点是过 高 时 ，钢 显著 变
脆 ，从 本 质来 看 ， 白点也 属 于脆 性 破 坏 。 白点 的存 在 使 钢 的 力学 性 能 特 别 是 横 向 塑 性 和 韧 性 急 剧 降 低 ，成 为最 危 险 的断 裂源 ，严 重影 响 零件 的 使 用性 能 和 寿 命 。 因此 ，锻 件 中一 旦 发现 白点 ，则 该 锻件 必须 报 废 。 （ ２ ） 白点 的 形 貌 在 锻 件 的 纵 向断 裂 面 上 呈
中含有足够数量的氢是形成白点的必要条件，内应
力 的存 在具 有 促进 白点形 成 的作 用 。 （ ５ ）白 点 的 三大 特 点 ① 白点 从 来 不 在 锻 件 的 表面 形 成 。根 据 有 关资 料表 明 ，其形 成 总是 在 锻 件 内部 ，含有 白点 的 区域 离锻 件 表 面有 相 当一 段 距 离 ，约 ５ ０ ｍｍ。② 白点是 在 锻 后 ，当 锻件 冷 却 到 比
即进 行 锻后 去 氢 退火 。
大型压力容器现场整体热处理技术方案
大型压力容器现场整体热处理技术方案一、工程概况1、工程简介及技术参数某项目共有四级自蒸发器（Φ4800×10700×26）2台、五级自蒸发器（Φ5000×10700×22）2台、六级自蒸发器（Φ5000×10700×16）2台、七、八级自蒸发器（Φ5100×10700×16）各2台、九、十级自蒸发器（Φ5200×10700×16）各2台，共有设备14台、总重量约547吨。
主体材料为Q345R 钢板，自蒸发器（4～10级）均为一类压力容器。
工程地点在******镇。
由于设备直径较大，超过道路运输限制，无法整体运输，须在现场制作，按设计要求，须进行整体焊后热处理以消除焊接应力。
设备参数见下表：1）、四级自蒸发器（Φ4800×10700×26）共2台21）设备外形直径大Φ4800～5200mm。
2）设备壳体及封头均采用Q345R低合金压力容器用钢板。
3）焊接质量要求高，所有设备的A、B类焊缝均进行100%射线(AB级)探伤，结果符合JB/T4730-2005 Ⅱ级合格；并进行20%的超声波复查，结果符合JB/T4730-2005 Ⅱ级合格；C、D类焊缝进行磁粉检测，结果符合JB/T4730-2005 Ⅰ级合格。
4）焊后要求进行整体热处理以消除焊接应力。
5）制造完成后须进行水压试验并经监检合格。
二、热处理技术规范及工曲线1、技术规范整体热处理的技术要求，按GB150-1998《钢制压力容器》、NB/T47015-2011《压力容器焊接规程》、图纸技术要求和热处理工艺。
2、热处理工艺曲线如下图620±20°C最短保温65～40分钟620±20220280400三、热处理方法由于设备直径较大，采用建造整体退火炉方式成本较大，且工期也无法满足要求。
经仔细研究计算后，决定采用电加热方式进行设备焊后整体热处理。
不锈钢封头热处理
不锈钢封头热处理不锈钢封头是一种常见的工业用品，广泛应用于石油、化工、医药、食品等领域。
在使用不锈钢封头之前，需要对其进行热处理，以提高其性能和耐久性。
不锈钢封头热处理的目的是通过控制材料的组织结构和性能，使其达到预期的要求。
热处理过程主要包括加热、保温和冷却三个阶段。
首先是加热阶段。
不锈钢封头需要经过高温加热，以改变其组织结构。
加热温度应根据不锈钢材料的成分和要求来确定，一般在800℃至1100℃之间。
在加热过程中，要注意控制加热速度，避免产生过大的应力和变形。
接下来是保温阶段。
保温时间的长短对不锈钢封头的性能有着重要的影响。
保温时间过短，无法使材料的组织结构和性能得到充分改善；而保温时间过长，会增加生产成本和时间成本。
因此，在进行不锈钢封头热处理时，需要根据具体情况确定合理的保温时间。
最后是冷却阶段。
冷却的方式有很多种，常见的有空气冷却、水冷却和油冷却等。
不同的冷却方式会对不锈钢封头的性能产生不同的影响。
一般情况下，空气冷却的速度较慢，能够使材料的组织结构更加均匀；而水冷却和油冷却的速度较快，能够使材料的硬度增加。
选择合适的冷却方式需要考虑不锈钢封头的具体要求和使用环境。
不锈钢封头热处理的过程中，还需要注意一些细节。
首先是加热温度的控制，过高的温度会导致不锈钢封头的晶粒长大，从而降低其性能；过低的温度则无法使组织结构得到充分改善。
其次是保温时间的控制，过短的时间会影响不锈钢封头的强度和韧性；过长的时间则会增加生产成本。
此外，冷却速度的选择也需要根据具体情况进行调整，以保证不锈钢封头的性能达到预期要求。
不锈钢封头热处理是提高其性能和耐久性的重要工艺之一。
通过合理控制加热、保温和冷却过程，可以使不锈钢封头的组织结构得到改善，从而提高其强度、硬度和耐腐蚀性能。
在实际应用中，需要根据不同的要求和环境选择合适的热处理方法，以确保不锈钢封头的质量和可靠性。
大型锻件的最终热处理
大型锻件的最终热处理大型锻件经粗加工进行的热处理称为最终热处理。
多采用淬火、正火及随后的高温回火等工艺，以达到技术条件所要求的性能，或为后续热处理过程准备良好的组织条件。
1 大锻件淬火、正火时的加热1.1 加热温度为使负偏析区在加热时达到淬火或正火温度，大锻件的淬火或正火温度应取规定温度的上限。
对于碳偏析比较严重的锻件，可根据不同锭节的实际化学成分，采用不同的加热温度。
大锻件用钢的淬火加热温度如表1 所示。
▼表1 常用大锻件用钢的淬火加热温度1.2 加热方式大锻件加热时，为了避免过大的热应力，应该控制装炉温度和加热速度。
截面大、合金元素含量高的重要锻件，多采用阶梯式加热。
即在但温装炉后按规定速度加热，在升温中间进行一次或两次中间保温。
有些锻件采用较低的加热速度而不进行中间保温。
只有截面尺寸较小、形状简单、原始残留应力较小的碳钢和低合金结构钢锻件，才允许高温装炉、不限制加热速度或在低温装炉后采用最大功率升温。
高温装炉直接加热时，锻件中不同部位的升温曲线，如图1 7-13所示。
可以看出，在这种情况下锻件表面与中心的最大温差很大，出现最大温差时工件心表部温度低于200℃, 钢仍处于冷硬状态，易因巨大的温差应力而产生内部裂纹。
▲图1 Φ800mm 40CrNi钢坯加热曲线（炉温950℃装炉）阶梯式加热时锻件中不同部位的升温曲线，如图2 所示。
可以看出，由于采取了中间保温，在加热中出现了两次最大温差。
第一个出现在心部温度为≈350℃时，数值仅为图1 7-13曲线的1/3。
出现第二个最大温差时，锻件心部温度已升高至≈700°C, 钢已处于塑性状态，无开裂危险。
当锻件尺寸很大时，加热中第一个最大温差的数值仍会较大，这时要在≈400°℃等温一段时间，待工件表面和心部都升至较高温度时再继续加热。
这样可以减小第一个最大温差的数值和使其在更高些的温度范围出现。
▲图2 Φ900mm 42CrMoV锻件加热曲线1.3 升温速度锻件在加热过程的低温阶段，升温速度要控制在30~70°C/h 。
钢制压力容器焊接与热处理
钢制压力容器的焊接和热处理钢制压力容器制造中，焊接技术是极为关键的一项技术，文章综合理论与实际两大方面，对钢制压力容器（尤其是不锈钢复合钢板制压力容器）详细讨论了设计中的焊接工艺和热处理工艺，强调了焊接质量的重要性，对钢制压力容器的设计与制造，都有一定的指导意义。
<b> 焊接，是涉及、生产及安装压力容器中非常重要的一项技术，设计中焊接接头的正确选择和制造中焊接质量的优缺点，都会对压力容器的工作及使用寿命产生决定性影响，甚至还可能会危及人类的生命、财产安全。
从这点来看，压力容器的焊接质量，既是个安全性问题，同时也是个经济性问题。
1.不锈钢复合板的焊接工艺通过翻阅与焊接相关的资料，以及开展焊接性试验，根据NB/T 47015-2011《压力容器焊接规程》，SH/T 3527-2009《石油化工不锈复合钢板焊接规程》，GB/T 13148-2008《不锈钢复合钢板焊接技术要求》等标准来对焊接工艺进行评定，接焊缝焊后RT探伤、晶间腐蚀试验及力学性能试验等项目都应严格符合标准及需求。
焊接工艺的最终评估结果将作为制定产品焊接工艺的重要依据。
1.1.焊接方法不锈钢复合钢板有许多成熟的焊接方法，大体可分为焊条电弧焊、钨极氩弧焊、埋弧焊等。
有些换热器的管箱与浮头盖都是复合材料，没有很大的焊接空间，直焊缝不长，可进行双面焊，对于这类换热器产品，采用焊条电弧焊方法更为合适，这样不仅能提升焊接质量，同时还可压缩成本，其操作较为灵活，几乎不受工件形状与焊接位置的影响。
1.2.焊接材料的选择焊材的选择，应根据基层强度相等和保证复合层耐腐蚀性的原则进行。
1.3.焊接设备和环境通常可选择直流焊机，基层、复层及过渡层这3种焊缝均可选择焊条电弧焊。
所采用的钢丝刷、扁铲等工具都，都应是不锈钢材料。
焊接应在0 ℃以上的环境下进行，同时，现场应采取必要的防风措施。
1.4.焊接沟槽和接头装配1.4.1.沟槽选用沟槽形式时，应充分考虑焊接渡层的特点，焊接顺序应依次为焊基层、渡层到复层，，要尽可能不对复层进行焊接或进行少量焊接，同时还应避免复层焊缝被多次受热，从而逐步增强复层焊缝的耐腐蚀性能，该沟槽形式还能有效降低设备内部的铲磨工作量。
大型锻件热处理基本知识
大型锻件热处理基本知识大型锻件的热处理分为锻后热处理和性能热处理两种。
一．锻后热处理（一）锻后热处理的目的锻后热处理，又称为第一热处理或预备热处理，通常是紧接在锻造过程完成之后进行的，有正火、回火、退火、球化、固溶等几种形式。
其主要目的是：1.消除锻造应力，降低锻件的表面硬度，提高切削加工性能和防止变形。
2.对于不再进行调质处理的工件，应使锻件达到技术条件所要求的各种性能指标，如强度、硬度、韧性等。
这类工件大多属于碳钢或低合金钢锻件。
3.调整与改善大型锻件在锻造过程中所形成的过热与粗大组织，减少其内部化学成分与金相组织的不均匀性，细化晶粒。
4.提高锻件的超声波探伤性能，消除草状波，使锻件中其它内部缺陷能够清晰地显示出来，以利于准确判别和相应地处理。
5.对于含氢量高的钢种延长回火时间，以避免产生白点或氢脆开裂的危险。
对于绝大多数大型锻件来说，防止白点是锻后热处理的首要任务，必须完成。
（二）正火正火主要目的是细化晶粒。
将锻件加热到相变温度以上，形成单一奥氏体组织，经过一段均温时间稳定后，再出炉空冷。
正火时的加热速度为：在700℃以下应缓慢，以减少锻件中的内外温差和瞬时应力，最好在650~700℃之间加一个等温台阶；在700℃以上，尤其在Ac1（相变点）以上，应提高大型锻件的加热速度，争取获得更好一些的晶粒细化效果。
正火的温度范围通常在760~950℃之间，根据成分含量不同的相变点不同而定。
通常，碳与合金含量越低，正火温度越高，反之则越低。
有些特殊钢种可达1000~1150℃范围。
但不锈钢及有色金属的组织转变却是靠固溶处理来实现的。
正火后的空冷应尽量使锻件散开和垫起，以促进快速实现相变并冷却均匀，减少组织应力。
大型锻件正火后可以空冷至表面100~200℃，然后在220~300℃之间设一个台阶，保温一段时间再加热回火。
（三）回火回火的主要目的是扩氢。
并且还可以稳定相变后的组织结构，消除组织转变应力及降低硬度，使锻件易于加工并不产生变形。
大型压力容器现场整体热处理方法 何禹科
大型压力容器现场整体热处理方法何禹科摘要：围绕大型压力容器现场制造焊后整体热处理的各种设计方案，从技术、经济等方面进行分析对比，提出对现场制造的大型压力容器采用框架式内部电加热法整体热处理，有效地制定了大型压力容器现场制造焊后整体热处理这一较复杂的施工工艺，在矿浆自蒸发器等设备的热处理施工实际应用中，取得了良好的工艺效果；并提出将框架式内部电加热法整体热处理作为今后技术发展的方向。
关键词：现场；电加热器；整体热处理；碱脆裂纹1.前言压力容器的焊后热处理，作为一项保证其制造质量的关键工艺，有着相当重要的地位。
它不仅可以消除或降低横向和纵向残余应力、改善焊接热影响区和焊缝金属的显微组织，还可以减少焊接接头延迟裂纹和断裂的发生、延长设备的使用寿命。
一般地，结构不太大的压力容器可采用炉内整体热处理。
在当今生产率高速发展年代，生产规模向大型或超大型发展；特别是石油、化工、铝行业优为突出。
石油、化工、铝等行业的塔类或容器结构设计随之大型化，一些超大直径和（或）超长的压力容器，如矿浆自蒸发器（主材Q345R，规格φ4800～6000×30～16）等，由于受运输条件和热处理炉尺寸的限制，制造厂家分段运到施工现场进行组装或直接在现场进行制造。
根据国家有关行业标准和图纸设计要求，焊后要求对设备进行整体热处理消除应力的规定，只能在进行现场整体热处理。
在工程实践中创造了多种热处理方法，本文通过一些工程实例，并且经过技术、经济等方面进行分析对比，简述大型压力容器现场制造使用内部框架式电加热整体热处理的方法，供业内人士借鉴。
2.概况2.1.工程简介及技术参数我公司承接某公司氧化铝项目设备矿浆自蒸发器的制作，共有14台，规格从Φ4800～Φ6000×30～16，主体材料都为Q345R钢板，介质为铝酸钠溶液，焊后的焊接残余应力，将对设备投产后的正常稳定运行造成不良的影响，诱发碱脆裂纹的产生及扩展，影响设备的使用寿命，因此根据国家有关行业标准和图纸设计要求，焊后要求对设备进行整体热处理消除应力，均为一类压力容器，并且由于设备直径较大，工程地点偏远，无法整体运输，须在现场制作。
大型锻件的热处理.
加热工艺
回火加热
大型锻件
锻件在回火装炉的初始阶段，表面温度回升，心部温度进一步降 低，以完成心部过冷奥氏体完全转变。入炉温度应<400℃，并且在 400℃左右保温一段时间。为保证锻件表面与心部温差较小且无较大 的应力，升温速度不应超过30℃／h～100℃／h。回火工艺过程的温 度较淬火的温度低(<650℃)，所以均温时间难以用目测确定，因此回 火工艺规程中没有规定均温时间，而是适当延长保温时间。回
图示_02
大型锻件
大型锻件热处理 常见缺陷
大晶粒
晶粒不均匀
冷硬现象
裂纹 飞边裂纹 局部充填不足
龟裂 碳化物偏析级别不符要求
飞边裂纹 带状组织
热处理工艺
大型锻件
正火和淬火的加热
正火和淬火的加热
回火加热
正火和淬火冷却 回火冷却
加热工艺
正火和淬火的加热
大型锻件
大型锻件特别是合金钢锻件，在加热方式上应采用阶梯升温方式加热。有关 资料表明l2 J大型锻件在350℃～500℃以及600℃～800℃时工件表面与心部存在 最大温差，差值在300℃～400℃左右。因此采用在450℃与650℃保温一段时间， 然后再升温的加热方法是比较合适的。大型锻件正火和淬火加热温度的选择，理 论上与小型锻件是一致的，应取理论加热温度的上限，以保证偏析区也能达到相 应的正火或淬火温度，使工件充分奥氏体化。装炉温度≤400℃，并在450℃保持一 定时间，以进一步减小锻件在蓝脆温度范围 (250℃ ～ 350℃)内的温差。在 450℃ 保温之前由于锻件温度低，仍处于线弹性状态，如果表面与心部温差引起的热应 力过大，可致锻件在加热过程中早期开裂。因此，保温前加热速度一般控制在 30℃ ／ h-70℃ ／ h ； 450℃ 保温后可适当加快升温速度但不能超过 100℃ ／ h ～ 15012／ h。锻件经过 650℃ 保温后，心部与表面还可能存在温差，但由于锻件处 于塑性状态，尤其是当锻件加热到临界点温度以上时，相变超塑性伴随产生，因 而导致开裂的可能性极小，此时可按设备功率升温。均温时间凭经验目测决定， 锻件表面温度均匀一致并和炉墙颜色相同时为止，工艺不做要求，均温结束即开 始保温。