焊接热处理加热方法及适用范围
» 加热设备与加热方法 » 加热炉: » a) 应配备温度测量和控制装置,能够进行温度自动记录. » b) 炉内有效加热区的保温精度应达到±10℃ 。 » c) 有效加热区测量、仪表检定周期为6个月。 » d) 加热炉可使用电加热或火焰加热。 » 柔性陶瓷电阻加热器和远红外辐射加热器: » a) 柔性陶瓷电阻加热器的技术条件应符合附录A的规定. » b) 远红外辐射加热器应符合GB/T 4654的规定。 » c) 当同炉控制多根(片)加热器时,其各加热器的电阻值的偏差不应超过 5%。 » d〉 应配备温庹测量和控制装置,能够进行温度自动记录,并进行全过程 自动控制。
加热方法的适用范围
• 加热炉适宜对焊件进行预热、后热和焊后热处理。 焊件尺寸或加热方法不同，应满足以下规定: • a〉当焊件尺寸过大、需分段进行焊后热处理时， 其重叠尺寸或加热长度不小于300mm。 • b〉当采用火焰加热时，应保证火焰不直接冲刷被 加热焊件。 • 柔性陶瓷电阻加热、远红外辐射加热、电磁感应 加热适用于对焊件进行预热、后热和焊后热处理。 对具有明显尖角效应影响的焊件，或厚度超过 10mm的焊件，不宜采用中频电磁感应加热。
预热时加热宽度与测温点布置
后热、焊后热处理热电偶布置
热电偶的固定
a) 宜采用储能焊机焊接固定热电偶的方法,或 其他能够保证热电偶的热端与焊件接触良 好的方法。 b) 采用焊接方式固定热电偶时,焊接热处理结 束后应将热电偶焊点打磨干净。
安装热电偶的注意事项
• a) 当同炉处理多个焊件时,热电偶应布置在有代表 性的焊接接头上,同时在其他焊件上应至少布置1 个监测热电偶。 • b〉采用储能焊机焊接热电偶时,两根热电偶丝焊 点间距应不大于6mm两个热电极之间及其与焊件 间应绝缘. • c) 采用电磁感应加热时,热电偶的引出方向应与感 应线圈相垂直。 • d) 应使用补偿导线引出. • e) 热电偶、补偿导线、测控温仪表的型号、极性、 精度应相匹配。
感应线圈的安装
• 感应线圈的安装应符合下列规定: • a〉 工频感应加热时,感应线圈与工件的间 隙为10mm~50mm;中频及以上频率感应加 热时,为10mm~ 80mm。 • b) 感应线圈安装时,应避免匝间短路, • c) 应避免在焊件上留下剩磁。
温差控制与保温
• 焊后热处理恒温过程中,任意两测温热电偶显示的 数据的差值应符合规定的温度范圃,且不超过50℃。
• 焊接热处理的保温宽度从焊缝中心算起,每侧应比 加热宽度增加至少2倍壁厚,且不少于150mm。 • 焊后热处理的保温厚度以40~60mm为宜,感应加 热时,可适当减小保温厚度。可以通过改变保温层 厚度来调狴管道加热部分的温差。
热处理后质量检查
• 质量检查项目 • 热处理工在升温前应进行下列内容的检查,确认其 符合作业指导书或工艺卡的要求; • a〉加热及测温设备、器具及接线； • b〉加热装置的布置、温度控制分区； • c〉加热范围符合标准或规范要求,保温层的宽度、 厚度合适； • d〉温度测点的安装方法、位置和数量； • c〉设定的加热温度、恒温时间、升温速度、降温 速度等； • f〉现场安全要求。
热电偶测温要求
• 热电偶的选择: • a) 应根据焊接热处理的温度、仪表的型号、 测控温精度选择热电偶,热电偶的直径与长 度应根据焊件的大小、加热宽度、固定方 法选用。 • b〉宜选用Κ分度的防水型铠装热电偶或Κ分 度热电偶丝,其质量应分别符合GB/T 16839.1、GB/T 16839.2、GB/T 2614、 JB/T 9238的要求。 • 热电偶的安装: • a) 热电偶的安装位置与数量,应以保证测温 利控温准确可靠、有代表性为原则。
• a) 当D/δ≤7.5时，加热宽度从焊缝中心起每侧不小于管子的壁厚的4倍。 • b) 当7.5<D/δ≤10时，加热宽度从焊缝中心起每侧不小于管子的壁厚的5倍。 • C) 当lO<D/δ≤15时，加热宽度从焊缝中心起每侧不小于管子的壁厚的6倍。 • d) 当D/δ>15时, 加热宽度从焊缝中心起每侧不小于管子的壁厚的7倍。
火力发电厂焊接热处理技术规程讲解
主讲人：张佩良
规范性引用文件
GB/T 1234 高电阻电热合金 GB/T 2614 镍铬一镍硅热电偶丝 GB/T 3375 焊接术语 GB/T 4654 非金属基体红外辐射加热器通用技术条 件 CB/T 4989 热电偶用补偿导线 GB/T 9452 热处理炉有效加热区测定方法 GB/T 16839.1 热电偶 第1部分:分度表 GB/T 16839.2热电偶 第2部分:允差 CB/T 17394 金属里氏硬度试验方法 DL/T 752 火力发电厂异种钢焊接技术规程 DL/T 868 焊接工艺评定规程 DL/T 869 火力发电厂焊接技术规程∷ DL/T 884 火电厂金相检验与评定技术导则 JB/T 9238 工业热电偶 技术条件
后热的相关规定
• 后热 • 有冷裂纹倾向的焊件,当焊接工作停止后,若不能及 时进行焊后热处理,应进行后热。 • 后热工艺 • 加热温度为300℃ ~400℃ ,保温时间为2h~4h. • 对马氏体型热强钢焊接按头的后热,应在焊后焊件 处于8O℃ ~120℃ 、保温1~2h后进行。 • 后热时的加热宽度应不小手预热时的加热宽度。
管座焊件的加热
• 管座焊件的加热, 主管侧宜采用整圈加热或 环形加热的方法，主管与接管侧的加热宽 度均不小于两者中较大厚度的2倍。 • 对变径管、管座、三通等异形结构焊件,宜 在金属材料体积较大侧布置较多分区控制 的加热装置。 • 并根据焊件的实际情况和温度分布状况,分 别调整其加热功率。
加热装置的安装
• 焊件的名义厚度δ’可根据具体的焊缝结构计算.
常用钢的焊后热处理恒温温度 与恒温时间
• a) 焊接热处理升温速度、降温速度为6250/σ(单位 为℃/h,其中δ为焊件厚度,单位为mm),且不大于 300℃/h:当壁厚大手100mm时,升温速度、降温速 度按60℃/h进行控制;300℃以下不控制升温速度 和降温速度, • b) 当管子外径不大于1O8mm或厚度不大于10mm 时,若采用电磁感应加热或火焰加热时,可不控制加 热速度。 • c〉对管座或返修焊件,应按主管的壁厚计算焊接 热处理的升温速度、降温速度。
焊后热处理工艺应考虑的因素 及相应措施
• a) 对于有再热裂纹倾向的钢种,焊后热处理恒温温 度应避开敏感温度区间,升温、降温时,应尽快通过 敏感温度区间。 • b〉 对于有第二类国火脆性的钢种,焊后热处理应 采用怏速冷却的方式, • c) 冷拉焊接接头所用的加载工具,必须待焊接热处 理完毕后,方可拆除。 • d) 对厚度大于10mm的焊件进行焊接热处理时,应 采取特别措施保证焊件有足够的均温范围。
火焰加热方法
• 火焰加热方法可用于难以采用其他加热方式的 场合，对焊件进行预热、后热。如需采用火焰 加热方法进行焊后热处理，应符合下列要求： • 应编制详尽的作业方案施工，保证加热相对均 匀，并具有有效的温度控制措施。 • 对高合金钢焊件不宜采用火焰加热方法进行焊 后热处理。 • 当使用多个喷嘴或焊炬进行加热时，宜对称布 置，均匀加热。 • 火焰焰心至工件的距离应在10mm以上；喷嘴 的移动速度要稳定，不得在一个位置长期停留。 • 火焰加热时,应注意控制火焰的燃烧状况，防
补偿导线的使用
• a) 宣使用与K分度热电偶相匹配的KCA、 KCB型补偿导线，其质量应符合CB/T 4989 的要求, • b) 补偿导线与热电偶连接时，同极性相接 并连接牢固。 • c) 使用补偿导线后，若冷端温度仍不稳定， 应采取冷端温度补偿措施。
焊后热处理
• 加热苑围
• 当采用电磁感应加热时，加热宽度从焊缝中心算起，每侧部小于管子壁厚的3 倍。 • 当采用柔性陶瓷电阻加热、远红外辐射加热时，按下述方式确定加热宽度：
• 柔性陶瓷电阻加热器、远红外辐射加热器的安装 应符合下列规定： • a) 安装加热器时,应将焊件表面的焊瘤、焊渣、飞 溅清理干净,使加热器与焊件表面贴紧,必要时,应 制作专用的夹具。 • b) 直径大于273mm的水平管道或大型部件进行焊 后热处理时,宜采用分区加热。 • c) 同炉处理多个同类焊件时,各加热器的布置方式 应相同,且保温层宽度和厚度也应尽可能相同。注: 用绳形加热器对管道进行预热时,焊缝坡口两侧布 置的加热器的缠绕圈数、缠绕密度应尽可能相同, 缠绕方向应相反。
热处理工工作记录
• 热处理工在焊接热处理工作中应进行现场 工作记录，工作完成后应自检,并经热处理 技术人员确认,符合下列要求; • a〉工艺参数在控制范围以内,并有自动记录 曲线。 • b) 热电偶无损坏,无位移。 • c) 焊接热处理记录曲线与工艺卡吻合。
预热方法及加热范围要求
• a〉当管子外径大于219mn或壁厚不小于 20m时,宜采用柔性陶瓷电阻加热、远红外 辐射加热、电磁感应加热进行预热。 • b) 当监测焊件坡口外热电偶达到预热温度 时,应保持一定时间,使坡口待焊接部位的温 度达到要求。 • c) 当加热器在待焊接焊缝两侧分别布置或 全覆盖布置时,加热宽度自待焊接焊缝边沿 开始计算:若采用柔性陶瓷电阻加热或远红 外辐射加热,每侧加热宽度不少于焊件厚度 的4倍;若采用电磁感应加热或火焰加热,每
• a) 焊后热处理恒温时间应根据材料类别、加热方 法和焊件厚度综合确定。 • b) 一般按照焊件厚度确定恒温时间,对中低合金钢, 恒温时间按2min/mm~3min/mm计算,最少30min; 对高合金钢,恒温时间按4min/mm~5min/mm计算, 最少60 min。采用电磁感应加热时,取值偏于以上 计算的上限。 • c) 管座或返修焊件,其恒温时间按焊件的名义厚度 δ’替代焊件厚度δ来确定,但应不少于30 度的选择原则: • a) 不能超过焊接材料熔敷金属及两侧母材 中最低的下转变温度(Ac1),一般应低于该 Ac1以下30℃。 • b) 对调质结构钢焊接接头,应低于调质处理 时的回火温度。 • c) 对异种钢焊接接头,按照DL/T 752的相关 规定执行,