工业管道安装预热及热处理作业指导书
5.1 预热一般技术要求
5.1.1 预热的必要性以及预热温度应在焊接工艺规程中规定，并经焊接工艺评定验证。
5.1.2 当用热加工法切割、开坡口、清根、开槽或施焊临时焊缝时，亦应考虑预热要求。
5.2 预热温度
5.2.1 各种材料所要求和推荐的最低预热温度见表5.2.1。
若环境温度低于0℃，表5.2.1中的推荐温度即为规定的预热温度。
5.2.2 不同预热要求的材料焊接时，应符合表5.2.1中的较高预热温度要求。
5.2.3 需要预热的多层(道)焊焊件，其层间温度应不低于预热温度。
表5.2.1 预热温度
母材类别较厚件
的
名义壁
厚
Mm
规定的母
材
最小抗拉
强度
MPa
最低预热
温度
规定
℃
推
荐
℃
碳钢(C)
碳锰钢(C-Mn) ＜25 ≤490 －10 ≥25 全部－80 全部＞490 －80
合金钢(C-Mo、Mn-Mo、Cr-Mo)
Cr≤0.5% ＜13 ≤490 －10 ≥13 全部－80 全部＞490 －80
合金钢(Cr-Mo)
0.5%＜Cr≤2%
全部全部150 －合金钢(Cr-Mo)
2.25%≤Cr≤10%
全部全部175 －马氏体不锈钢全部全部－150a 铁素体不锈钢全部全部－10 奥氏体不锈钢全部全部－10a 低温镍钢(Ni≤4%) 全部全部－95 8Ni钢、9Ni钢全部全部－10 5Ni钢全部全部10 －
铝、铜、镍、钛及其合金全部全部－10 a 奥氏体不锈钢的层间温度宜小于150℃，马氏体不锈钢的层间最高温度为315℃。
5.3 预热温度的测量
5.3.1 预热温度应采用测温笔、热电偶或其它合适方法进行测量并记录，以保证在焊前及焊接过程中达到和保持焊接工艺规程中规定的温度。
测量仪表应经计量检定合格。
5.3.2 热电偶可用电容储能放电焊直接焊在工件上，可不必进行焊接工艺评定和技能评定。
热电偶去除后，应检查焊点区域是否存在缺陷。
5.3.3 预热区域应以焊缝中心为基准，每侧距离应不小于焊件厚度的3 倍，且不小于25mm。
5.4 中断焊接
5.4.1 焊接中断时，应控制合理的冷却速度或采取其它措施防止对管道产生有害影响。
5.4.2 再次焊接前，应按焊接工艺指导书的规定重新进行预热。
5.5 弯曲和成形后的热处理
5.5.1 除弯曲或成形温度始终保持在900℃以上的情况外，
壁厚大于19mm 的碳钢管弯曲或成形加工后，应按表5.5.1的规定进行热处理。
表5.5.1 热处理基本要求
母材类别名
义
厚
度
mm
母材最
小规
定抗拉
强度
MPa
金属热
处理温
度
℃
保温
时间
min/m
m
最短
保
温时
间
h
布
氏
硬
度b
≤
碳钢(C)、
碳锰钢(C-Mn) ≤
19
全部
无－－－＞
19
600～
650
2.4 1 200
合金钢
(C-Mo、Mn-Mo、Cr-Mo)
Cr≤0.5% ≤
19
≤490 无－－－＞
19
全部
600～
720
2.4 1 225 全
部
＞490
600～
720
2.4 1 225
合金钢(Cr-Mo)
0.5%＜Cr≤2% ≤
13
≤490 无－－－＞
13
全部
700～
750
2.4 2 225
母材类别义
厚
度
mm
小规
定抗拉
强度
MPa
金属热
处理温
度
℃
保温
时间
min/m
m
保
温时
间
h
氏
硬
度b
≤全
部
＞490
700～
750
2.4 2 225
合金钢(Cr-Mo)
2.25%≤Cr≤3%
和C≤0.15% ≤
13
全部不要求－－－
＞
13
全部
700～
760
2.4 2 241
合金钢
(Cr-Mo)
3%＜Cr≤10% 和C＞0.15% 全
部
全部
700～
760
2.4 2 241
低温镍钢(Ni ≤4%) ≤
19
全部
无－－－＞
19
600～
640
1.2 1 －
马氏体不锈钢全
部
全部
730～
790
2.4 2 241
母材类别义
厚
度
mm
小规
定抗拉
强度
MPa
金属热
处理温
度
℃
保温
时间
min/m
m
保
温时
间
h
氏
硬
度b
≤
铁素体不锈钢全
部
全部无－－－
奥氏体不锈钢全
部
全部无－－187
双相不锈钢全
部
全部 a 1.2 0.5 －a 对于双相不锈钢钢管，是否应进行焊后热处理不做具体规定，但热处理应符合材料标准要求。
b 硬度要求应符合规范规定。
设计有规定时，碳钢和奥氏体不锈钢的硬度可按本表取值。
5.5.2 公称直径大于100mm或壁厚大于13mm 的碳钢、碳锰钢、铬钼合金钢、低温镍钢管弯曲或成形加工后，应按下列要求进行热处理。
(1) 热弯或热成形加工后应按设计文件的要求进行完全退火、正火、正火加回火或回火热处理；
(2) 冷弯或冷成形加工后的热处理应符合表5.5.1的规定。
5.5.3 要求进行冲击试验的材料在冷成形或冷弯后，其成形应变率大于5%者应按表5.5.1的要求进行热处理。
5.5.4 高温使用的奥氏体不锈钢以及镍基合金，冷、热弯曲或成形后应按表5.5.4进行热处理。
表5.5.4 高温使用的材料弯曲、成形后的热处理要求b
材料类别及使用条件成形应变
率
%
热处理与
否
设计温度小于675℃的奥氏体不锈钢
及镍-铁-铬合金(800H、800HT)热弯
或热成形
＞15 固溶处理
设计温度大于等于675℃的奥氏体不
锈钢(H级)及镍-铁-铬合金(800H、
800HT)热弯或热成形
＞10a 固溶处理
奥氏体不锈钢及镍基合金(800H、800HT)冷弯或冷成形－
按设计规
定
a 采用管子扩口、缩口、引伸、墩粗时，成形应变率为本表规定值的一半。
b 固溶处理的保温时间为20min/25mm或10min，且取其中的较大值。
5.5.5 成形应变率的计算应符合现行国家标准《压力管道规范工业管道》GB/T 20801的要求。
5.5.6 有应力腐蚀倾向的管道以及对消除应力有较高要求的管道，弯曲或成形加工后的热处理应符合设计文件的规定。
5.6 焊后热处理
5.6.1 焊后热处理的基本要求
(1) 焊后热处理工艺应在焊接工艺指导书中规定，并经焊接工艺评定验证。
(2) 焊后热处理温度应符合表5.5.1的规定。
(3) 调质钢焊缝的焊后热处理温度应低于其回火温度。
(4) 铁素体钢之间的异种钢焊后热处理，应按表5.5.1两者之中的较高热处理温度进行，但不应超过另一侧钢材的临界点Ac1。
(5) 有应力腐蚀倾向的焊缝应进行焊后热处理。
(6) 对容易产生焊接延迟裂纹的钢材，焊后应及时进行热处理。
当不能及时进行焊后热处理时，应在焊后立即均匀加热至200℃～300℃，并保温缓冷。
加热保温范围应与焊后热处理要求相同。
5.6.2 热处理厚度
按表5.5.1进行焊后热处理时，热处理厚度应为焊接接头处较厚的工件厚度。
但下列情况除外：
(1) 支管连接时，热处理厚度应是主管或支管的厚度，
而不计入支管连接件(包括整体补强或非整体补强件)的厚
度。
但如果任一截面上支管连接的焊缝厚度大于表5.5.1所
列厚度的2 倍时，应进行焊后热处理。
支管连接的焊缝厚度
计算应符合表5.6.2的规定。
表5.6.2 支管连接结构的焊缝厚度
支管连接结构形式焊缝厚度
焊接支管(安放式)，见图4.8(a) T--
b+t c
焊接支管(插入式)，见图4.8(b) T--
h+t c
补强圈补强的焊接支管(安放式)见
T--b+t c或T--r+t c，取较大者图4.8(c)
补强圈补强的焊接支管(插入式)见
T--h+T--r+t c
图4.8(d)
鞍形补强件补强的焊接支管见图
T--b+t c
4.8(e)
(2) 对用于平焊法兰、承插焊法兰、公称直径小于等于
50mm 的管子连接角焊缝和螺纹接头的密封焊缝、以及管道
支吊架与管道的连接焊缝，如果任一截面的焊缝厚度大于表
5.5.1所列厚度的2 倍时，应进行焊后热处理。
但下述情况
可不要求热处理：
●碳钢材料，当焊缝厚度≤16mm 时，任意厚度的母材都
不需要进行热处理。
●铬钼合金钢材料(Cr≤10%)，当焊缝厚度≤13mm 时，。