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1、电厂热处理工艺过程管理办法1设备要求对计算机温控系统，其显示温度应以自动记录仪（在校准有效期内）的温度显示为准进行调整；热处理温度记录曲线与标准记录纸对照，记录纸读数误差不大于5/cm，控温精度应在5。2材料的选择根据规程和相关文件（工艺评定试验）要求，按焊口规格和材质情况选择加热方法，加热器（功率和宽度）；保温毯的保温厚度和宽度；热电偶型号和数量；补偿导线规格和型号等。3 对热电偶的要求及安装常用热电偶的分度号介绍及区别 常用工业热电偶的分度号主要有S、R、B、N、K、E、J、T等8种。其中S、R、B属于贵金属热电偶。 N、K、E、J、T属于廉金属热电偶。t、S分度号的特点是抗氧化性能强，宜
2、在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1400 短期1600。在所有热电偶中，S分度号的精确度等级最高，通常用作标准热电偶使用。 R分度号与S分度号相比除热电动势大15%左右，其它性能几乎完全相同； B分度号在室温下热电动势极小，故在测量时一般不用补偿导线。它的长期使用温度为1600， 短期1800。可在氧化性或中性气氛中使用，也可在真空条件下短期使用。 N分度号的特点是1300下高温抗氧化能力强，热电动势的长期稳定性及短期热循环的复现性好，耐核辐照及耐低温性能也好，可以部分代替S分度号热电偶； K分度号的特点是抗氧化性能强，宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，长期使用温度1000，短期120
3、0。在所有热电偶中使用最为广泛。 E分度号的特点是在常用热电偶中，其热电动势最大，即灵敏度最高。宜在氧化性、惰性气氛中连续使用，使用温度0-800；J分度号的特点是既可用于氧化性气氛(使用温度上限750)，也可用于还原性气氛(使用温度上限950)，并且耐H2及CO气体腐蚀，多用于炼油及化工； T分度号的特点是在所有廉金属热电偶中精确度等级最高，通常用来测量300以下的温度。热电偶型号应根据加热温度选择，易选用防水型铠装热电偶；热电偶直径与长度应根据热处理工件的大小、加热宽度、固定方法来选用；热电偶摆放位置，必须保证测温准确可靠，所以温度必须有代表性。测温点位置应以焊缝中心为准对称布置，最少为两
4、点。对于管径大于273的管道，必须进行分区控制热处理。焊接接头在管道水平位置时，测温点应上下对称布置。对小径管多个焊接接头成批热处理时，则可采取整批控温法进行，此时，应注意加热器的选用和布置宽度，热电偶应放置于具有代表性的焊接接头处。对于预热焊口热电偶布置方法同热处理一样，只是热电偶离焊缝位置有变化，预热时热电偶热端离坡口20-50mm（加热器覆盖）。热电偶帮扎时，要把热端用隔热布与加热器隔离（至少150mm），以保证测温准确。下面介绍热电偶热端不同布置方法对测量温度的影响影响焊后热处理质量的关键因素是回火温度和恒温时间，但有时却出现回火温度和恒温时间均满足显示正常但质量依然不合格的现象，主要
5、体现在焊缝硬度过高，为什么会出现硬度高的现象呢？下面从热电偶固定形式造成了温度偏差来分析。一般热电偶的紧固方法是如图所示采用铅丝紧固，覆盖上加热器以后很少有人考虑热端的加热器影响。当热电偶被加热器覆盖后，因为热端没有什么隔离措施，是不是直接测量了加热器的温度。使工件的温度根本没有达到仪表显示温度。加热器的温度与工件的温度差有多大？对工件的影响到底有多大，其温度曲线是怎么样的形式。本次试验共设置5根热电偶，其位置（如图） R1、R2、R3布置图 R4布置图R5布置图R1-管件12点钟位置，主温度控制点，R2-管件9点钟位置，不同周向位置温差对比点；R3-管件6点钟位置，不同周向位置温差对比点；R
6、4-与主测点对应的加热器温度测量点；R5-与主测点对应的加热器外壁温度测量点。热电偶的设置目的，主要是检测R1、R2、R3均是铅丝紧固并未加任何隔绝层，三测点是不是有直接测量加热器外壁的可能，另外也验证不同周向位置，三个主要温度点的温差；R4设置的目的是与对应的铅丝绑固的热点偶对比一下，加热器产生热量后，与管壁铅丝紧固的热电偶的温度有无差异；R5设置的目的是想验证同一位置的加热片里外有多大差异，因为加热器内壁的热量直接辐射到管壁，而外壁的热量被保温层阻隔应该存在一定差异。试验工艺：升、降温速速：250/h；恒温高度：760；恒温用时：1.5 h热处理曲线图从图可看出R1R2R3的温度基本无差异
7、，且与加热器、外壁温度有非常大的差距，说明这三点热电偶的热端因为绑扎铅丝的隔绝并未测到加热片温度，测得的是管子外壁的温度且各点间温差不大。结果分析： 加热器温度要比管道恒温温度高，特别是升温阶段和恒温前段。如果热电偶绑扎不合理热端和加热器的接触上，热电偶采集的数值是加热器温度，势必造成工件温度不足，造成硬度偏高。在恒温的后阶段温差相差近40左右（主要是试验管子为整体加热）。在安装阶段可能造成的温差还要更严重。用绳式加热器的影响由于绳形加热器采用的是周向缠绕方式，如果不加隔离层，加热磁珠很容易紧密的压在热端上如图：试验采用三根热电偶，R1、R2、R3R1:用铅丝紧紧压住热端，并使经过热端的磁珠依
8、靠铅丝将其隔绝，作为主控制热电偶；R2：热端距离R1热端纵向延长出10，使加热器磁珠正好压在R2热端上如图；R3: 布置在R1、R2对称方向，同R2布置；加热工艺：升、降温速速：250/h；恒温高度：720；恒温用时：1 h热处理曲线图从曲线图数据看出，由于绳形加热器能紧贴热电偶热端，非常明显的显示出铅丝隔离和不隔离的温差，在恒温阶段温度相差近80，而且当使用绳形加热器时往往热电偶的热端最容易超过铅丝5-10左右，形成磁珠紧压热电偶热端，造成较大的恒温温差，这也是绳形加热器处理比片式效果更差的缘故。结果分析：当热电偶热端与加热器直接接触，热电偶采集的数值是加热器温度，势必造成工件温度不足，造成
9、硬度偏高。在恒温的后阶段温差相差近80左右（主要是试验管子为整体加热）。在安装阶段可能造成的温差还要更严重。热电偶热端采取隔离措施试验设置三根热电偶：R1、R2、R3分别摄取：覆盖隔离层下的温度-R1；铅丝隔离并紧挨覆盖隔离区的温度- R2；代表性的无覆盖区温度- R3。目的是验证上述想象是否存在，如图： 热电偶布置方式 加热器固定 保温及升温情况工艺参数：升、降温速速：250/h；恒温高度：760；恒温用时：1.5 h热处理曲线图从曲线图看出石棉布覆盖热电偶热端的温度低于不覆盖的热电偶的温度。R1与R2、R3自始至终一直存在比较恒定的温度差，说明覆盖和不加覆盖的热端存在30的温差，充分说明加
10、热器辐射的形式对热电偶有极大的影响，如果在恒温阶段相差20度以上，那对于铁素体耐热钢硬度影响会很大。下面是采用铁片隔离热电偶热端的试验，热处理工艺同上热电偶布置方法热处理曲线图结果分析：1：用铁皮与石棉布隔离的热电偶温度无差别。2：R1、R2对比R3有20的温差，说明不加隔离层的热电偶依然受加热器热量的影响与采取隔离的热电偶温度有至少20温差。总结：在进行焊后热处理时必须要在热电偶热端至冷端150mm距离上布置合理的隔离材料，避免温度受加热装置的影响，目的就是使工件真正达到工艺要求温度，确保热处理质量。4.加热器、保温材料的选择与安装 柔性陶瓷电阻加热器的制作及存在问题柔性陶瓷电阻加热器的主要
11、品种有绳型加热器（索壮加热器）、指状加热器、履带式加热器（片状加热器），以及由履带加热器派生的异型加热器、吸铁式加热器、哈夫式加热器。柔性陶瓷电阻加热器的工作温度不超过1000。 柔性陶瓷电阻加热器主要材料由电阻丝、陶瓷管（块）以及引出线、接插件组成。生产加热器选择优质的材料是关键。 电阻丝是柔性陶瓷电阻加热器最为关键的材料，电阻丝的优劣直接关系到加热器的温升及使用寿命。所以选用电阻丝时，应选用大企业炼制的符合国家标准的(GB/T1234-1992)、Cr20Ni80镍铬丝，单股丝径以0.3-0.4mm为宜。陶瓷管（块）是柔性陶瓷电瓷电阻加热器的另一关键材料，直接影响加热器的导热及使用寿命。
12、陶瓷管（块）应符合以下主要技术参数： 1、软化温度1200 2、抗冲击强度7KG/2 3、绝缘强度20KV/ 4、抗震性能在温度750时淬入25的水中三次不开裂。 引出线的长度：10KW的加热器应80，其中冷端紫铜线的长度应40，绳型加热器的铜线引出线的长度应50，铜线截面积应10mm2。 接插件采用承接式接插件。柔性陶瓷电阻加热器的设计，应首先了解热处理的工件、管径及壁厚，确定加热器的几何图形。加热器的长度=管径+10mm(瓷块厚度)。宽度为管径的8-10倍。从而得出加热器的面积。根据加热器的面积按4.5-5W/2计算加热器的功率。每2所承载的功率设定要适中，设计过小会影响加热器的升温，设计
13、过大又容易造成索状镍铬丝载面积小，达不到电流安全通过的标准，而将镍铬丝烧断，损坏加热器。 柔性陶瓷电阻加热器的功率一般可设定为10KW、5KW、3.3KW、2.5KW、2KW、1.6KW、1.25KW。功率5KW以下，2片（根）或2片（根）以上串联使用的加热器所设定的电压、功率应能符合串联使用的电压、功率。 柔性陶瓷电阻加热器的功率确定后，即可确定加热器的额定电流电压，冷态电阻值。根据加热器的面积（长度）、功率、选择适合的陶瓷管（块），再根据加热器的面积（长度）所选用的陶瓷块（管）计算出所需要的索状镍铬丝的长度和绞制索状镍铬丝绳的单丝股数。将已检验、测定好的电阻丝，按所需长度、股数绞制成索状镍
14、铬丝，绳绞制行进中，应匀力、匀速。绞制成的索状镍铬丝绳不允许有接头、断丝。批量生产时先绞制一根镍铬丝绳，经测定电阻符合设定值，再批量生产。 将绞制好的索状镍铬丝绳和所选择好的陶瓷块（管）按加热器的几何图形手工编制。编制过程中应收紧索状镍铬丝绳，编制好的加热器不允许镍铬丝绳有外露，影响通电安全。编制履带加热器时，加热器的两端视加热器的宽度置放两块或两块以上带孔的陶瓷块、两端带孔的陶瓷块位置要对应，便于施工时联结捆扎。 两片（根）或两片（根）以上的串联使用的加热器，面积（长度）、引出线长度、冷态电阻值应绝对相同，否则影响准确测温、控温。 制作273或273以上管径加热器时应分成两片制作。便于热处理
15、时分区测温、控温。两片以上组合使用的加热器，不要在制作过程中拼装，否则当一片损坏时，另一片也只能报废，造成浪费。 制作5m或5m以下绳型加热器时，应选择中、小碗型瓷管，弯曲度缠绕性更好，便于小管径管道的热处理使用。 加热器引出的索状镍铬丝绳（热端引出线）与冷端紫铜线的联结用两个不锈钢管连接压接，压接时应将不锈钢管中的毛刺去除，防止压伤镍铬丝绳和铜丝，选择的压线钳口要适中，防止压接不牢固。加热器的两端引出线上安装承接式接插件，一端安装公插件、一端安装母插件，也可根据用户需要安装，接插件应用带两个带M6丝孔的接插件，用螺钉旋紧。 制作好的加热器，首先进行几何面积的检测，中等瓷块编织成的加热器，长度误差正10，负15，特小瓷块编织成的特小加热器长度误差正6，负12，宽度误差10。 绳型加热器的长度公差保
