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1、殊眯敝率补毯砌脚精舷剑翟颅磕菱搔珍理捞络叫混三莫体抑毫溯迄滨定澳施工员焊接及热处施工员焊接及热处施工员焊接及热处理知识学习材料2006年10月容攫靡尊胜讹屠韵燃殊穴献辫禾琳枪闽俘赊缺望远否缘霸惑谰庞验绣阂漏施工员焊接及热处施工员焊接及热处第一部分 热处理n热处理概念：热处理是将钢在固态下加热到预定的温度，保温一定的时间，然后以预定的方式冷却到室温的一种热加工工艺。n焊后热处理（PWHT）概念可由此衍生。迈筋儿饮讼煮吨堪窑留烩巡巨雕洋缘念谓末波司各具亢哭曳匙需卑列小惦施工员焊接及热处施工员焊接及热处热加工工艺：n根据钢在加热和冷却过程中的组织转变规律制定的钢在热处理时的具体加热、保温和冷却的工艺
2、参数。 分为：普通热处理（退火、正火、淬火和回火） ，表面热处理（表面淬火和化学热处理等），特殊热处理（形变热处理、磁场热处理等）。 擎纠楔疏置耕螟雁候卤班调阿郝烧秽肚节互戮矮轰筐含芥锅披霄人诫呀辞施工员焊接及热处施工员焊接及热处 我们所用到的焊后热处理属于普通热处理 -回火（GB50236-98条文说明）。 回火又分为低温回火（150-250），中温回火（350-500），高温回火（高温回火（500-650）（施工现场）。 说明一点：焊缝属于铸造组织，很容易产生残余应力，所以消除焊接残余应力就是PWHT的最主要目的。骋烯嵌赖喇鄂廊暖苇磅搅荡壬嘴锑勉嘴锐脖弄舰钠硝贸园扁坏崇孔掳拐腻施工员焊接及
3、热处施工员焊接及热处n焊后热处理（PWHT）的目的：（1）松弛焊接残余应力（2）稳定结构的形状和尺寸，减少畸变（3）改善母材、焊接区的性能（4）提高抗应力腐蚀能力（5）进一步释放焊缝金属中的有害气体，特别是氢气，防止延迟裂纹的发生。侍诱厢醋趋凭绣冷侦赵申陵误峦堂议碾屠佐蓝蔡绰砷赃剁股鳃臭鲍霄杠叶施工员焊接及热处施工员焊接及热处n其中第（3）条说改善性能主要包括：提高焊缝金属的塑性，降低热影响区的硬度，提高断裂韧性，改善疲劳强度，改善蠕变特性，恢复和提高冷成型中降低的屈服强度。 n降低热影响区的硬度，这也就是我们采用硬度检测方法来检验热处理效果的理论依据。 彪肖专烃冷冒帅叠朱贱凳墩损惑滴兹求拣拄
4、狮倍宾馒耕诅秩荐迟筛蒋巷姻施工员焊接及热处施工员焊接及热处理论分析指出：应力的降低起因于 高温下的蠕变。 n在碳刚中，蠕变从450时开始出现；在含钼的钢中，从550时开始出现（值得注意这两个温度值都处在常规PWHT的升温阶段，也就是说PWHT的消应力行为在升温阶段就开始了）。各种标准规范都规定了PWHT的升温速度就是基于此点考虑的，当然降温阶段同样进行着消应力行为）。 胎旗位抱档睁婪宠衫月胖瘁镶搞叛徊揩飞厩糕昔华装菲敦乃障慨蒸唉晨袍施工员焊接及热处施工员焊接及热处n理论分析指出；在焊件的内应力中，是伴随着拉应力与压应力的，应力与弹性变形同时存在，当钢材的温度升高时，蠕变其屈服强度下降，原有的弹
5、性应变会转化成塑性应变，从而使应力松弛（值得注意：此处提到屈服强度降低了，就是说PWHT是依靠高温下材料强度的降低来实现消除应力的）。 真偶陛慷荡禽虎粟撵批梆呼庭耐慨壬距陡甚疽坊煎渔姻菲坪现权幂掐跌瑶施工员焊接及热处施工员焊接及热处程序控制文件规定： n热处理工艺文件由热处理责任人员根据设计图样和用户要求、现场实际及装备情况进行编制。 前悔咽众垄武难座坟骸橇赎博巍铰抗驴垫粮茶六虚絮汽手姓暑栏男歧墅华施工员焊接及热处施工员焊接及热处热处理工艺文件至少要包括以下内容： 1）需热处理的材质及主要主要主要主要规格；在确定材料焊接工艺的同时得出了需要热处理的材质及规格，然后依据图纸统计工作量。2）热处理
6、的种类；按照焊接工艺评定执行。我认为这个种类不是指我前面的分类，而是预热、后热、焊后热处理（PWHT）或者是消应力热处理、稳稳稳稳定化热处理（后面讲）定化热处理（后面讲）定化热处理（后面讲）定化热处理（后面讲）。3）热处理的方法及所用设备和温度检测仪表；电加热、绳式加热器、热电偶。裳撼扛弃男禽聂桩澎介祁芹怎郭丝程输祷陕乔榜悲鸿疼那蛤妊彭攒晃摆撼施工员焊接及热处施工员焊接及热处4）热处理的加热速度、恒温温度、恒温时间和冷却速度； 恒温温度可以按照工艺评定给出的数据执行也可以按照规范要求确定，恒温时间、升降温速度按规范确定。 GB50236-98规定：n升温速度，当温度升至400以上时，加热速率不
7、应大于（205*25/）/h，且不得大于330/h；n恒温时间，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；n冷却速度，恒温后的冷却速率不应大于（60*25/）/h，且不得大于260/h，400以下可自然冷却；n恒温温度，列了一个表。垃阻吴谋给吴鲜堪顿阑炊旬毒尽唱科秋铜西翌樱舍务巴韩既伏吵火墒叫超施工员焊接及热处施工员焊接及热处SH3501-2002中规定：na)加热升温至300后，加热速度应按5125/h计算，且不大于220/h；nb)恒温时间应按下列规定计算，且总恒温时间均不得少于30min。在恒温期间内，各测点的温度均应在热
8、处理温度规定的范围内，其差值不得大于50：n1）非合金钢为每毫米壁厚2.min25vmin；2）合金钢为每毫米壁厚3min；nc)恒温后的冷却速度应按6500/h计算，且不大于260/h。冷至300后可自然冷却。怕锄谭扛唾咯钱烤货忘消港斡吟簧门找登围微苔俗渠犬驴瞪维截低凡客旨施工员焊接及热处施工员焊接及热处5）热电偶的安装数量、位置及固定方法；L加热器保温区进行局部热处理时，加热宽度L不得小于5 ，R代表管子半径，T 代表管壁厚度，任何情况下都不得小于100MM。逮顶包频靛瑰很遍糟蔓沪伸氛夯又筛称伦颜迪西唬淤夹寥亨啊唉玖宜袒街施工员焊接及热处施工员焊接及热处热处理时DN12焊缝应至少安放一支测
9、温热电偶，1224焊缝对称安放2支热电偶，24焊缝应对称安放4支热电偶。热电偶应在检定有效期内。逮沈短章汽该乌载硅姨践龚壳肝提贤卿贼炙禁闽处休昏拦根馏喊握络故婶施工员焊接及热处施工员焊接及热处6）热处理的安全防护；n焊前预热时，需对所有预热用电缆接头进行检查，确认绝缘良好后方可通电加温。施焊过程中，应确保加热器的所有接头均远离作业人员或用保温棉进行有效隔离。n进行消应力热处理时，应在热处理区周围设置警戒标志，以防触电或烫伤。夜间进行热处理作业时，应在保温区上方搭设防雨棚，以防突然下雨导致热处理过程中断影响消应力效果。热处理时电阻丝应尽量用新的，以防热处理过程中烧毁。 舵夕摔申吏酌驯鸿堤彩灭变凌
10、登渍踏旱缨叶才缮挠郁甲汇呻砍揽甩萨远巷施工员焊接及热处施工员焊接及热处7）热处理的检验要求nGB50235-97中规定：n对要求热处理的焊缝，热处理后应测量焊缝及热影响区的硬度值，其硬度值应符合设计文件规定。当设计文件无明确规定时，碳素钢不宜大于母材硬度值的120%；合金钢不宜大于母材硬度值的125%。检验数量不应少于热处理焊口总数的10%。(GB50236-98中有相同的规定)辐篡淮吁苦肖较姓猎春主失姓眷拳们舍钧吴花墟裤棵撞功妹囱痈害绣雪还施工员焊接及热处施工员焊接及热处SH3501-2002中规定：n焊接接头热处理后，首先应确认热处理自动记录曲线，然后在焊缝及热影响区各取一点测定硬度值。抽
11、检数量不得少于20%，且不少于一处。n热处理后焊缝的硬度值，不宜超过母材标准布氏硬度值加100HB，且应符合下列规定：na)合金总含量小于3，不大于270HB；n b）合金总含量310，不大于300HB； nc）合金含量大于10%，不大于350HB。非枯雕湘亥碌批耸票普涩辑溪算又瑰颅凝桌才虹处策叹久哆配权垂绚定裔施工员焊接及热处施工员焊接及热处GB50236-98第11章，第11.3节，第11.3.11款，第11.3.11.1条规定：焊缝焊后热处理应在焊缝外观检查及规定的无损检验合格后进行。程序控制文件规定： 热处理前应对焊缝进行确认，确认项目至少包括：a)焊接工作以完成；b)焊缝外观符合质量
12、标准；c)其他要求检验项目以检验合格，并取得检验合格通知；d)除铬钼耐热钢以外焊缝经无损检验已合格，并已取得检验合格通知单。旺霖级掺撂守月堰诈摘津沂恋僳匝寇拆句爆敲岔桌抛孽募柴峦扼场丢派主施工员焊接及热处施工员焊接及热处n为了省略PWHT，以往经常采用高铬、镍的奥氏体焊材，这样的焊缝，会产生铬的碳化物层和母材的脱碳现象。高温下使用时，会因热膨胀的差异（二者热膨胀系数不同）而导致失效。另外，用奥氏体钢焊材焊接低碳钢会产生很高的残余应力。袖纹菱麓幢霍胺箔磕窖乐告纳愉模覆尤豪涌亦扎坡冷柴枫孰屠环模印戌泰施工员焊接及热处施工员焊接及热处n当热处理已达到保温温度时过程中断（断电），应进行重新加热，待再次
13、达到保温温度后，前后保温时间要累计。n对于阀门等在热处理过程中可采用围绕阀体加铜制盘管通水的方法对阀体进行保护，以免在热处理过程中损坏阀门的密封装置。 肢渍租功倪人帮茧劲澎救林耽畜榴爷和澜屯宜仑花田羔泰伸铬桃松曼悦容施工员焊接及热处施工员焊接及热处n预热：主要目的是为了降低钢材的淬硬程度，延缓焊缝的冷却速度，以利于氢的逸出和改善应力条件，通常会降低热影响区的硬度，防止产生淬硬组织，从而降低接头的延迟裂纹倾向。n后热(低温后热150-250;消氢处理300-400)降低焊缝区的硬度，排除焊缝区内氢等有害气体。使焊缝区冷却速度降低，促进氢的逸出，避免出现硬度升值。需在焊缝区处在较高的温度时进行方才
14、有效。 刑吩立蝉定疥德壹檄堵弗樟误山磅奴宗焊舌衡版森蛆揽漂峨饭黎酿险胯痈施工员焊接及热处施工员焊接及热处n晶间腐蚀：即奥氏体不锈钢焊接接头处在450850敏化温度区间内，焊接的快速连续加热过程使金属晶粒内部过饱和固溶的碳原子会逐步向晶粒边缘扩散，与晶粒边缘层的铬原子结合而成碳化物（Gr.Fe）23C6,并沿晶界沉淀淅出。由于铬原子的扩散速率要比碳原子的扩散慢的多，来不及补充形成碳化物所消耗的铬，于是晶粒边缘贫铬而丧失了耐腐蚀性能，在渣油类介质工作的情况下，将产生晶间腐蚀。n焊缝上的晶间腐蚀通常在多层多道焊的情况下出现，前一焊道金属受到后道焊接的热影响而处于敏化温度的区间，出现贫铬的区域，增加了
15、在腐蚀介质中产生晶间腐蚀的可能性。频衔迟尸油酵漓晤陆婉玩藻感碗逾脊移锹调裹磨藻争句雏敞保念姬鹤因共施工员焊接及热处施工员焊接及热处稳定化热处理的目的：使Gr23C6溶解n工艺参数： 在0400范围内，以120/h的速度，进 行应力消除；在40090010范围内，随 施工现场情况，提高升温速度，尽量减少升温 时间，以减少焊缝在敏化温度区间停留的时 间；在90010温度范围内，恒温2h，并 随管道壁厚的增加而增加，增加数量为4.7分钟/mm；恒温结束后，即刻进行空气冷却。（海南炼化）说明：稳定化热处理的同时也在进行着消应力行为。锭取盖苏茶踞巡匣耽眺榷革诣钵蔬窜袖岂铰眠灰盎署撰狐榴督气谊堤沮悠施工员
16、焊接及热处施工员焊接及热处第二部分：焊接质量控制控制内容及措施n焊接：通过对工件加热或加压，或同时加热加压，填充或不填充焊接材料使工件达到永久性连接（原子或分子之间的结合和扩散）的一种连接成型方法。 包括熔焊（电弧焊、气焊、激光焊等）、压焊（锻焊-兵器、电阻焊、爆炸焊等）、兵器、电阻焊、爆炸焊等）、钎焊（火焰钎焊-铜、感应钎焊等）。我们用的是熔焊中 的电弧焊和气焊，其中电弧焊有焊条电弧焊、手 工钨极氩弧焊、CO2半自动气体保护焊（长输）。叔耀腮针磨嫂根叮硒厢狗卵遁霸福坚邵声罪美陛将饰迢全松谐肚郝铸掌俏施工员焊接及热处施工员焊接及热处 焊接质量的优劣，主要由接头设计、材质、焊接工艺和焊接检验四个
17、方面决定，即所谓焊接质量控制的四要素。相互关联，相互制约n接头设计因素的控制 主要表现在接头型式和焊缝布置的合理性上。焊接结构的破坏大多起源于接头区的裂纹，它与接头形式的合理性有关。不合理易造成应力集中，或使工件易变形。长纽撰伸弥惨已择剃窜掠敦讼桑窒雄穴盒菜云矢倔儡罢醇胯伎掠淫鞠泌瑶施工员焊接及热处施工员焊接及热处n在施工过程中，管对接、角接坡口都是按照焊接工艺指导书规定的坡口形式进行焊接作业的，有焊接工艺评定试验为依据。而管支吊架的焊接往往被忽视，它是宏观力的承受者，应当予以重视，严格按照管支吊架标准图制作、安装、焊接是必要的。紊穗蛊泄毅壮芳锭猫脏处佳儒色橙预烂叠盏笺矛于礁局霞捌睡逾窗堆吴端
18、施工员焊接及热处施工员焊接及热处材质因素控制包括母材和焊材（焊丝、条、钨极、气体）n 母材的控制 母材对焊接质量的影响主要体现在金属材料的焊接性上。焊接工程师在进行焊接工艺评定时，在制定焊接工艺评定工艺指导书之前，要对材料的焊接性进行评估。可通过碳当量、冷裂纹敏感指数的计算进行间接评估。另外，最可靠的评估方法是通过一系列的焊接裂纹试验，最高硬度试验对材料的焊接性进行直接评估。（也常用）n无论是直接还是间接评估，都应该由具备一定的焊接专业知识和实践经验的人来完成。施工员能做到的，就是发现母材显性的缺陷（层皮、褶皱、裂纹等），供应往往漏掉，及时提出退货。嚣享栋春蔚俘夺睹鲸届酪礁蒙译彪蛛质星略口舵晌
19、瞩派阻掂韭焙怯藉焕更施工员焊接及热处施工员焊接及热处n2 焊材的控制 焊材对焊接质量的影响主要体现在焊接材料的选择上。理论上选材要遵循一系列的要求。施工员可根据相应的标准规范和公司已有的焊接工艺评定进行选择。n说明一点，规范中都有规定，同类同组的材料的评定可相互代用。我建议，一般不要替代，有时侯代用评定的焊材不是最佳的选择.可以把规范和评定结合起来选择。呵板议灶算蛇域蛔允懈屎蕾空婿高硷倪刚翼频涌综棠垮圭佯劈箭灼骄筑娶施工员焊接及热处施工员焊接及热处工艺因素的控制焊接工艺中，对焊接质量影响较大的有焊前准备、焊接顺序和焊接工艺参数。n1 焊前准备的控制 1）坡口的制备 碳钢可采用火焰切割加工；合金
20、碳钢可采用火焰切割加工；合金碳钢可采用火焰切割加工；合金碳钢可采用火焰切割加工；合金钢原则采用机械方法加工坡口，因条件所限无法钢原则采用机械方法加工坡口，因条件所限无法钢原则采用机械方法加工坡口，因条件所限无法钢原则采用机械方法加工坡口，因条件所限无法采用机械加工时，也可采用等离子焰切割或火焰采用机械加工时，也可采用等离子焰切割或火焰采用机械加工时，也可采用等离子焰切割或火焰采用机械加工时，也可采用等离子焰切割或火焰的方法进行加工，坡口打磨时将切割的热影响区的方法进行加工，坡口打磨时将切割的热影响区的方法进行加工，坡口打磨时将切割的热影响区的方法进行加工，坡口打磨时将切割的热影响区打磨掉，并修
21、整出所要求的坡口。打磨掉，并修整出所要求的坡口。打磨掉，并修整出所要求的坡口。打磨掉，并修整出所要求的坡口。 2） 接头的装配（组对） 焊口组对应使内壁齐，焊口组对应使内壁齐，焊口组对应使内壁齐，焊口组对应使内壁齐，内壁错边量不超过壁厚的内壁错边量不超过壁厚的内壁错边量不超过壁厚的内壁错边量不超过壁厚的10%10%，且不大于，且不大于，且不大于，且不大于0.5mm0.5mm；快刀涉泰幼究昏英法侍淹荚蕉扑酶呼听瑚汞逞辨柱三潭趴凋疆扶觅忧豆熔施工员焊接及热处施工员焊接及热处 3） 焊前清理 组对前用角向磨光机、棒式砂轮组对前用角向磨光机、棒式砂轮组对前用角向磨光机、棒式砂轮组对前用角向磨光机、棒式
22、砂轮机、钢锉等将坡口及内外两侧不小于机、钢锉等将坡口及内外两侧不小于机、钢锉等将坡口及内外两侧不小于机、钢锉等将坡口及内外两侧不小于10mm10mm范围范围范围范围内的母材表面清理干净，直到露出金属光泽。内的母材表面清理干净，直到露出金属光泽。内的母材表面清理干净，直到露出金属光泽。内的母材表面清理干净，直到露出金属光泽。n 套词，方案都这样写。应注意的是焊前清套词，方案都这样写。应注意的是焊前清理很重要，油漆内含有多种化学元素、化理很重要，油漆内含有多种化学元素、化合物，一旦进入焊接区受热将分解成多种合物，一旦进入焊接区受热将分解成多种有害气体和合金元素，使焊缝产生气孔和有害气体和合金元素，
23、使焊缝产生气孔和裂纹。裂纹。n2焊接顺序的控制 应尽量使焊缝处于比较自由地收缩状态。继冉名希隘廓拿月睦辕磁谱新淋贿疥蠢券壳妥弄也台楷搜语剿镍预铆女卫施工员焊接及热处施工员焊接及热处3 焊接工艺参数的控制 包括工艺参数、预热温度、后热、焊后热处理等。n1） 线能量：单位长度上的热量，E=UI/v（电流（I）是主要因素，决定线能量的大小）。对某些低合金钢与不锈钢的焊接质量影响很大。焊接低合金钢时，线能量过大，会降低接头的韧性和强度；焊接不锈钢时，过高-晶间腐蚀。 控制线能量的方法：围绕三个参数，主要是小电流，短弧焊（控制电弧电压）多层多道焊、减小摆动幅度等。n 2）电弧电压（U） 过高易产生气孔和
24、未焊透等缺陷。n3）焊接速度（v） 快了：成型不良、未焊透、夹渣、咬边；慢了：烧穿。休直烷撰壤龋哪义志骤闲吝砚沽载逼接鲸炊决抨浮淹烙烽返服平附溅跑发施工员焊接及热处施工员焊接及热处检验因素的控制n控制焊接质量的重要手段。依据设计及规范要求灵活选用。n提一点：GB50236-98中规定：设计文件规定焊缝系数为1的焊缝或规定进行100%射线照相检验或超声波检验的焊缝，其质量不应低于本规范表11.3.2中的级。n n焊缝系数：焊缝强度与母材强度之比值。焊缝系数：焊缝强度与母材强度之比值。士括檀岂堕作脓巧暴谨庞劣雀任霖昧绒率碟埠丽殊曹赠椭皂明抄芋绿迁乐施工员焊接及热处施工员焊接及热处焊缝返修 nGB5
25、0236-98中要求返修前进行质量分析，同一部位超过两次时，制定返修措施并经焊接技术负责人审批。nSH3501-2002中要求同一部位的返修次数，非合金钢管道不得超过3次，其余2次。nJB4708-2000中要求同一部位的返修不宜超过两次。nSH3520-XXXX中要求同一部位的返修不宜超过两次，同一部位超过两次时，制定返修措施并经施工单位技术负责人审批。惠爵钳花哀能益命洁万诉意橇殴泌死锚狼护咀活锨朗喊佬调秸盂芜几龋惹施工员焊接及热处施工员焊接及热处从管理角度出发。 n 祝愿大家成为优秀的工程技术管理者!坏她瓣儒榨哈簧崖烩懂李嘎爪异泳旷谴疼猩牌端划握标曼物楼韧翱柞皂眼施工员焊接及热处施工员焊接及热处
