c—mn鋼壓力容器焊后熱處理效果的比較

1、⑨ 一 一 z Y -c 一調 ， 弳 嬲， 坪 撂 ， 鬣理C — Mn鋼 壓 力容 器 焊 后熱 處 理 效 果 的 比 較 Co m p a r i s o no fEf f e c to fPW HT i nDi f f e r e ntTe m p e r a t u r eo nPr e s s u r eVe s s e lo fC— M nS t e e l我 廠承制的某煉油廠三種 厚壁容器 主體結 構 如 圖 1

2、—3所示 ，設計選 用筒體 和封頭材料 為 A 5 1 6 G r 一 7 0或 S P V 3 6 一 N．鍛 件 材 料 為 1 6 M n ， 要求 焊后整體 消除應力熱處理 ， 法蘭密 封面硬度≥ 1 4 0 H B 。 協(xié)議和圖紙中規(guī)定 ， 產 品接 G B 1 5 0 — 8 9制 造 和 驗 收 ，甲 方 購_ 人 材 料 為 S A5 1 6 Gr 一 7 0 。1 熱處理工藝的確定 G B 1 5 0 -8 9鋼制壓力

3、容器 ( 三 ) 中指 出 ：由于 尚缺乏足夠的經驗 ，以及原材料體系的差 異又無法照搬 國外 標準 的要求 ，因此對焊后熱 處理的工 藝參數(shù)未作規(guī)定 ，而 由各制造廠家根 據(jù)不同產品的特點 自行確 定[ ” 。 基于 以上規(guī)定 ，在編制 厚壁容器焊后熱處理工藝時 ，分析對 比 了 國 外 A S ME、HP I S ／ WE S 、 J I S Z3 7 0 0 、 I S O ·T C 1 1 、I 1 w—x一、 Ⅳ G

4、、B S 5 5 0 0 、 B S 2 6 3 3 [ 。等標 準關于 C — Mn鋼焊 后 熱處 理工 藝 的有關 規(guī) 定 ，特 別注意 到 D o e· I I W · x一9 1 3 —7 8中對 焊 后 熱處理溫度提出 的勸告 ，并結合我廠多年 壓 力 容 器 焊 后 熱 處 理 的 經 驗 ， 確 定 了 壁 厚 前所定的數(shù)據(jù) 。 如果模具設計和制造是合適 的 ，沖壓前 采取 一定的措施 ，使坯料放在下模

5、的偏 心程度控制在 1 0 m m之 內，就不會產生直邊沒 有加工裕量或最小厚度超 出表 l 所給數(shù)值等現(xiàn) 象 。待試 沖壓 封頭劃直邊裕量線后 ，重新 調整 坯料 直徑 ，達到盡善盡美 。C P VTVo L 10No , 5l 9 9 3大 連 五 二 三 廠 葛樹濤 · 8 3 ·7 5 m m 和 1 0 2 r a m 容 器 焊后 熱處 理 的加 熱溫 度 和保溫時 間分別 為 5 7 0 +l 0 ℃

6、x2 ． 5 h和 5 7 0 5 ：1 0 ℃ ×3 h ，并對 兩臺壁厚為 7 5 m m 的抽提器接 前者進行 了整體熱處理 。圖 l 抽 提器結 構示意 圖 圖2 膠質 琉降 器 結構 示意 雷沖 壓 成 形 的碟 形 封 頭 亦 可參 照 式 ( 3 ) 、( 4 )進行坯料 直徑 計算 。參考文獻 1 ， 《 壓 力容器 》 ，1 9 9 0 1 ( 3 )2 ．G B 1 5 0 -8 9《 錒 翩壓 力容器 》

7、· 4 43 ·維普資訊 http://www.cqvip.com 規(guī)范進行制造和驗收 ，設計選 用材料 尚有部分 為 國產的 1 6 MnA S ME規(guī)范【中規(guī)定碳錳鋼最 低焊后熱處理溫度 為 5 9 3 ℃， 但是 ， 以 I I W 為首 的大 量研 究認 為 ，碳錳鋼 的最 高焊后熱處理溫 度 不宜高于 5 8 0 ~ C， 并指出 “ 在這種情況下殘余 應力顯著 的松馳 ， 且 P WH T的有害影響最小”

8、 ，同時 還對 A S M E等規(guī) 范 中 的加熱 溫度 提 出 了勸 告 。 事 實 上 ， A S ME規(guī) 范 中也 規(guī) 定 在 延 長保 溫 時間的情況下 ， 最低熱處理溫度可降至 4 8 2 ℃。但是 ． 采用降溫延時的工 藝必將 加長 生產周期 ，增加 能源 消耗 ， 這在一般情況下是不宜采用的 ，而且在此溫度長時間保溫還可能帶來其 它不利 影響 。因此 ．脫離具 體情 況 ，照搬 A S ME規(guī) 范 是 不 可 取 的 。(

9、 2 )硬度實測結 果表 明，制造 廠原先制定 的工藝 ( 5 8 0 V) 能滿足設計技術要求 ， 1 6 Mn 鍛 件 硬 度 雖 由部 件 進 廠 時 的 H B 1 4 3 ～ 1 4 9降 至 H B 1 4 0 以下 ( H B 1 3 5 ~ 1 ． 3 7 ) ， 但仍接近此值 。 采 用新的工藝規(guī)范熱處 理 ( 6 0 0 ~以上) ，法蘭密 封面的硬度 ( 1 6 Mn鍛件)離設計 要求 甚遠 ． 并 接近 l 0鋼

10、八角墊 的硬 度 ，熱影 響區(qū)硬度 已降 至 H B 1 1 3根據(jù)強度和硬度 的對應關 系 換 算 ，強度 已低于 母材的供 貨保證值 。( 3 )容 器簡體和封頭在制造過程 中經歷 了熱成形和熱 校形 ，筒節(jié)在焊后還進行 了中間熱 處理 ．縱焊 縫實 際熱處理保溫 時間 已遠遠超過 A S ME規(guī) 范規(guī)定的最小值 ． 即使是環(huán)焊縫 ， 其保 溫時 間也大于 H P I S中超 厚板規(guī) 定的最小 保溫 時間 ，根本不存 在保溫時 間

11、不足的 問題 。( 4 )A ~ S ME規(guī)范和 G B 1 5 0 -8 9 在設計 、制 造和產品驗收方 面都存在一定差距 。對焊后熱 處理 ， A S M E僅要求檢查工藝是 否符合規(guī) 范 ， 而 G B 1 5 0 - 8 9 還要求 檢查 焊接試板 的力學 性能 。對 于 國產材料 ，如按 A S M E規(guī) 范進 行熱 處理 ，就 有可能 出現(xiàn)試板 性能不合 格 的問題 。A S M E規(guī) 范在 國際上有很 高的聲譽和 較廣

12、泛的影 響 ，但是 ，正如許多研究人員和技術人員所指出的 CP VTVo l 、 1 0No ． 51 9 9 3那樣 ，即使是那 些必 須遵循的標準和規(guī)程 ，其 具體的技 術條件 也很難說都是建立在準確的實 驗 基礎上的 因此 ， 在采用某些技術條件時 ， 不 僅應該 知其 然 ，而且應該知其所以然 ．甚至應 知 其所 不然 。5 結 柬 語 通過對碳錳鋼壓力容器熱處理工藝的爭議 和對產 品的實際檢測及分析討論 ，筆者提 出以 下 一

13、些建議供有關方面參考 。( 1 ) 使用部 門根 據(jù)設計要求和協(xié)議規(guī)定 ， 對 承 制單位 的產 品質 量進 行監(jiān) 督是可 以接 受的 ，使 用單位對重要的工藝可以提 出意見 ．但最好 不要干預承制廠具體制造工藝的 自決權 ，因為 產 品制造質量最終 由制造廠承擔 責任 。如果對 制造工藝或執(zhí)行的法規(guī) 有懷 疑 ，應該 向監(jiān)檢部 門反應 ，按照有關法規(guī)進行 干預 。( 2 ) 由于 各國原材料體系及設計 、 制造 、 驗 收標準的差異

14、， 采用 國產材料制造的壓力容器 ．或 同時采用 國內外材料制造 的壓力容器 ，不能 照搬外 國標準 ，特 別是 不能要求制造廠在 同一 產 品上既執(zhí)行 國標又執(zhí)行外 國標準 。( 3 )隨著重大 設備 國產化進程的加快和我 國在壓力容器 生產中的經驗積累 ，希望壓力容 器標準化 部門收集 、總結 國內生 產經驗和研究 結果 ，盡快將 焊后熱處理工藝參數(shù)納入 國家標 準 ，以便有章 可循 。參 考文慧 1 ．G B 1 5 0 -8 9

15、t 鋼 制壓 力窖器 》( 三 )標 準釋義．學苑 出敝社 ，1 9 8 9’2 ．日本高壓 力技 行 協(xié)會 媼梏 ( I - I P ~) ． 庵力燒 喪 L 基 單 匕解 說． 日刊工業(yè) 新藺社 ，1 9 8 23 ．董秀 文等．1 6 M n R鋼 制液化氣 槽車罐體 的焊 后熱處 理． 壓力容器 ．1 9 8 6 ~( 3 )4 ． AS M E． B P V Co d e ． s e 咖 埴 ， 瑚 ． 1 9 8 9E