專利名稱：不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其適于工業(yè)管道或公用管道中材質(zhì)為鋼材的同種鋼或異種鋼的焊接接頭的焊后熱處理。
背景技術(shù)：
焊后熱處理(PWHT)是為消除焊接接頭殘余應(yīng)力、改善焊接接頭的組織和性能而進(jìn)行的一種熱處理，其一般工藝流程為安裝熱電偶一布置加熱裝置一包裹保溫棉一設(shè)定熱處理參數(shù)一進(jìn)行熱處理一焊后檢驗(yàn)。工程上有一類管道焊接接頭，其由規(guī)格不同或者材料與規(guī)格均不相同的兩個(gè)管道焊接而成。傳統(tǒng)上在焊縫兩端布置等功率加熱裝置對(duì)這類管道焊接接頭進(jìn)行熱處理，由于焊縫兩端傳熱條件的差異，加熱區(qū)域最高溫度不一定位于焊縫上，而是向傳熱量小的方向偏移，偏移量與偏移的最高溫度受材料、工藝與接頭結(jié)構(gòu)等因素的強(qiáng)烈影響，當(dāng)焊縫溫度在設(shè)定溫度時(shí)，偏移達(dá)到的最高溫度可能超過材料相變點(diǎn)溫度。焊后熱處理的溫度分布特性及最高溫度，對(duì)于接頭的性能有重要影響溫度分布不合理，熱處理后接頭仍將存在較大殘余應(yīng)力，對(duì)接頭使用性能與壽命產(chǎn)生不利影響；熱處理溫度過低，不能取得焊后熱處理的效果；熱處理溫度超過材料相變點(diǎn)溫度，將使接頭發(fā)生再結(jié)晶，對(duì)接頭性能造成嚴(yán)重?fù)p傷，甚至直接導(dǎo)致接頭報(bào)廢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種改進(jìn)的不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案一種不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，所述的不等規(guī)格管道焊接接頭包括橫截面積不等或橫截面積相等但材質(zhì)不同的兩個(gè)管道以及連接所述兩個(gè)管道的焊縫，其中，進(jìn)行熱處理時(shí)，對(duì)焊接接頭的傳熱量較大的一端進(jìn)行加熱功率補(bǔ)償以使得加熱區(qū)域的最高溫度點(diǎn)位于所述焊縫處。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方案所述兩個(gè)管道的內(nèi)徑、外徑中的至少一個(gè)是不相等的。 所述的焊接接頭可以為同種鋼焊接接頭(兩管道材料相同)或異種鋼焊接接頭(兩管道材料不同)。優(yōu)選地，進(jìn)行熱處理時(shí)，對(duì)所述焊接接頭的傳熱量較大的一端進(jìn)行加熱功率補(bǔ)償以使得加熱區(qū)域的最高溫度點(diǎn)位于所述焊縫寬度的中心。根據(jù)本發(fā)明，實(shí)現(xiàn)加熱區(qū)域的最高溫度點(diǎn)位于所述焊縫處的一個(gè)具體實(shí)施方案如下進(jìn)行焊后熱處理時(shí)，采取同一加熱回路和在焊縫上布置1支熱電偶作為加熱回路的控溫?zé)犭娕?，其中根?jù)公式(A)對(duì)兩個(gè)管道分別施加加熱功率Ql和Q2，
權(quán)利要求
1.一種不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，所述的不等規(guī)格管道焊接接頭包括橫截面積不等或橫截面積相等但材質(zhì)不同的兩個(gè)管道以及連接所述兩個(gè)管道的焊縫，其特征在于進(jìn)行熱處理時(shí)，對(duì)所述焊接接頭的傳熱量較大的一端進(jìn)行加熱功率補(bǔ)償以使得加熱區(qū)域的最高溫度點(diǎn)位于所述焊縫處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于所述兩個(gè)管道的內(nèi)徑、外徑中的至少一個(gè)是不相等的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于所述的焊接接頭為同種鋼焊接接頭或異種鋼焊接接頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于進(jìn)行熱處理時(shí)，對(duì)所述焊接接頭的傳熱量較大的一端進(jìn)行加熱功率補(bǔ)償以使得加熱區(qū)域的最高溫度點(diǎn)位于所述焊縫的寬度的中心。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于采取同一加熱回路和在焊縫上布置1支熱電偶作為加熱回路的控溫?zé)犭娕迹渲懈鶕?jù)公式(A)對(duì)兩個(gè)管道分別施加加熱功率Ql和Q2，Ql rw、Sl9U1 = (1 ±10%)·--(A)Q2S2*L2 .................................公式㈧中，Sl和S2分別表示兩個(gè)管道的橫截面積；Ll和L2分別表示兩個(gè)管道上以焊縫寬度的中心為起點(diǎn)開始計(jì)算的加熱寬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于進(jìn)行熱處理時(shí)，使兩個(gè)管道的加熱寬度Ll和L2相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于采取纏繞在焊接接頭外的柔性加熱繩作為加熱元件，兩管道上纏繞的加熱繩的長度之比與兩管道的加熱功率Ql和Q2的比值一致。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于所述方法具體包括如下步驟(1)、安裝熱電偶在焊縫上安裝1支熱電偶，作為加熱元件的控溫?zé)犭娕?；O)、布置加熱元件選擇柔性加熱繩作為加熱元件，在以焊縫寬度中心為起點(diǎn)的寬度為Ll的范圍內(nèi)的一側(cè)管道上和以焊縫寬度中心為起點(diǎn)的寬度為L2的范圍內(nèi)的另一側(cè)管道上纏繞加熱繩，分布在兩管道上的加熱繩的長度之比與兩管道的加熱功率Ql和Q2的比值一致；(3)、包裹保溫棉在加熱繩覆蓋區(qū)域以及距離加熱繩的至少300mm范圍內(nèi)的兩管道上覆蓋保溫棉；G)、將兩管道端口封堵；(5)、設(shè)定熱處理工藝曲線，進(jìn)行焊后熱處理。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于采取二個(gè)加熱回路來分別對(duì)兩個(gè)管道進(jìn)行加熱，且在焊縫上布置2支熱電偶，分別作為所述二個(gè)加熱回路的控溫?zé)犭娕?，進(jìn)行熱處理時(shí)，控制所述2支熱電偶在同一時(shí)刻的溫度差在10°C及以內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，其特征在于所述方法具體包括如下步驟(1)、安裝熱電偶在焊縫上安裝2支熱電偶，分別作為兩個(gè)加熱元件的控溫?zé)犭娕迹?2)、布置加熱元件在焊縫兩側(cè)的管道上分別布置加熱元件；(3)、設(shè)定焊后熱處理工藝曲線設(shè)定所述2支熱電偶的控溫曲線，同一時(shí)刻兩支熱電偶的溫度差在10°C以內(nèi)；G)、包裹保溫棉在加熱元件覆蓋區(qū)域以及距離加熱繩的至少300mm范圍內(nèi)的兩管道上覆蓋保溫棉；(5)、將兩管道端口封堵；(6)、根據(jù)設(shè)定的熱處理工藝曲線，進(jìn)行焊后熱處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種不等規(guī)格管道焊接接頭焊后熱處理方法，所述的不等規(guī)格管道焊接接頭包括橫截面積不等或橫截面積相等但材質(zhì)不同的兩個(gè)管道以及連接所述兩個(gè)管道的焊縫，其中，進(jìn)行熱處理時(shí)，對(duì)焊接接頭的傳熱量較大的一端進(jìn)行加熱功率補(bǔ)償以使得加熱區(qū)域的最高溫度點(diǎn)位于所述焊縫處。本發(fā)明方法根據(jù)焊縫兩端的不同規(guī)格管道的不同傳熱條件來設(shè)置相應(yīng)的加熱條件，有效避免了加熱區(qū)域最高溫度點(diǎn)偏離焊縫，克服了傳統(tǒng)焊后熱處理工藝對(duì)接頭性能的不利影響，滿足焊后熱處理技術(shù)要求。
文檔編號(hào)C21D9/50GK102409153SQ20111035808
公開日2012年4月11日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者孫志強(qiáng), 陳忠兵 申請(qǐng)人:中國廣東核電集團(tuán)有限公司, 蘇州熱工研究院有限公司