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(diào) ， 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(jié) 構(gòu) 如 圖 1

2、—3所示 ，設(shè)計(jì)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(yīng)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(chǎn) 品接 G B 1 5 0 — 8 9制 造 和 驗(yàn) 收 ，甲 方 購(gòu)_ 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(jīng)驗(yàn) ，以及原材料體系的差 異又無(wú)法照搬 國(guó)外 標(biāo)準(zhǔn) 的要求 ，因此對(duì)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(chǎn)品的特點(diǎn) 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(shí) ，分析對(duì) 比 了 國(guó) 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(biāo) 準(zhǔn)關(guān)于 C — Mn鋼焊 后 熱處 理工 藝 的有關(guān) 規(guī) 定 ，特 別注意 到 D o e· I I W · x一9 1 3 —7 8中對(duì) 焊 后 熱處理溫度提出 的勸告 ，并結(jié)合我廠多年 壓 力 容 器 焊 后 熱 處 理 的 經(jīng) 驗(yàn) ， 確 定 了 壁 厚 前所定的數(shù)據(jù) 。 如果模具設(shè)計(jì)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(nèi)，就不會(huì)產(chǎn)生直邊沒(méi) 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(diào)整 坯料 直徑 ，達(dá)到盡善盡美 。C P VTVo L 10No , 5l 9 9 3大 連 五 二 三 廠 葛樹(shù)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(shí) 間分別 為 5 7 0 +l 0 ℃

6、x2 ． 5 h和 5 7 0 5 ：1 0 ℃ ×3 h ，并對(duì) 兩臺(tái)壁厚為 7 5 m m 的抽提器接 前者進(jìn)行 了整體熱處理 。圖 l 抽 提器結(jié) 構(gòu)示意 圖 圖2 膠質(zhì) 琉降 器 結(jié)構(gòu) 示意 雷沖 壓 成 形 的碟 形 封 頭 亦 可參 照 式 ( 3 ) 、( 4 )進(jìn)行坯料 直徑 計(jì)算 。參考文獻(xiàn) 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(jìn)行制造和驗(yàn)收 ，設(shè)計(jì)選 用材料 尚有部分 為 國(guó)產(chǎn)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(rèn) 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(yīng)力顯著 的松馳 ， 且 P WH T的有害影響最小”

8、 ，同時(shí) 還對(duì) A S M E等規(guī) 范 中 的加熱 溫度 提 出 了勸 告 。 事 實(shí) 上 ， A S ME規(guī) 范 中也 規(guī) 定 在 延 長(zhǎng)保 溫 時(shí)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(shí)的工 藝必將 加長(zhǎng) 生產(chǎn)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(zhǎng)時(shí)間保溫還可能帶來(lái)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(shí)測(cè)結(jié) 果表 明，制造 廠原先制定 的工藝 ( 5 8 0 V) 能滿足設(shè)計(jì)技術(shù)要求 ， 1 6 Mn 鍛 件 硬 度 雖 由部 件 進(jìn) 廠 時(shí) 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(shè)計(jì) 要求 甚遠(yuǎn) ． 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(qiáng)度和硬度 的對(duì)應(yīng)關(guān) 系 換 算 ，強(qiáng)度 已低于 母材的供 貨保證值 。( 3 )容 器簡(jiǎn)體和封頭在制造過(guò)程 中經(jīng)歷 了熱成形和熱 校形 ，筒節(jié)在焊后還進(jìn)行 了中間熱 處理 ．縱焊 縫實(shí) 際熱處理保溫 時(shí)間 已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò) A S ME規(guī) 范規(guī)定的最小值 ． 即使是環(huán)焊縫 ， 其保 溫時(shí) 間也大于 H P I S中超 厚板規(guī) 定的最小 保溫 時(shí)間 ，根本不存 在保溫時(shí) 間

11、不足的 問(wèn)題 。( 4 )A ~ S ME規(guī)范和 G B 1 5 0 -8 9 在設(shè)計(jì) 、制 造和產(chǎn)品驗(yàn)收方 面都存在一定差距 。對(duì)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(xué) 性能 。對(duì) 于 國(guó)產(chǎn)材料 ，如按 A S M E規(guī) 范進(jìn) 行熱 處理 ，就 有可能 出現(xiàn)試板 性能不合 格 的問(wèn)題 。A S M E規(guī) 范在 國(guó)際上有很 高的聲譽(yù)和 較廣

12、泛的影 響 ，但是 ，正如許多研究人員和技術(shù)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(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程 ，其 具體的技 術(shù)條件 也很難說(shuō)都是建立在準(zhǔn)確的實(shí) 驗(yàn) 基礎(chǔ)上的 因此 ， 在采用某些技術(shù)條件時(shí) ， 不 僅應(yīng)該 知其 然 ，而且應(yīng)該知其所以然 ．甚至應(yīng) 知 其所 不然 。5 結(jié) 柬 語(yǔ) 通過(guò)對(duì)碳錳鋼壓力容器熱處理工藝的爭(zhēng)議 和對(duì)產(chǎn) 品的實(shí)際檢測(cè)及分析討論 ，筆者提 出以 下 一

13、些建議供有關(guān)方面參考 。( 1 ) 使用部 門根 據(jù)設(shè)計(jì)要求和協(xié)議規(guī)定 ， 對(duì) 承 制單位 的產(chǎn) 品質(zhì) 量進(jìn) 行監(jiān) 督是可 以接 受的 ，使 用單位對(duì)重要的工藝可以提 出意見(jiàn) ．但最好 不要干預(yù)承制廠具體制造工藝的 自決權(quán) ，因?yàn)?產(chǎn) 品制造質(zhì)量最終 由制造廠承擔(dān) 責(zé)任 。如果對(duì) 制造工藝或執(zhí)行的法規(guī) 有懷 疑 ，應(yīng)該 向監(jiān)檢部 門反應(yīng) ，按照有關(guān)法規(guī)進(jìn)行 干預(yù) 。( 2 ) 由于 各國(guó)原材料體系及設(shè)計(jì) 、 制造 、 驗(yàn) 收標(biāo)準(zhǔn)的差異

14、， 采用 國(guó)產(chǎn)材料制造的壓力容器 ．或 同時(shí)采用 國(guó)內(nèi)外材料制造 的壓力容器 ，不能 照搬外 國(guó)標(biāo)準(zhǔn) ，特 別是 不能要求制造廠在 同一 產(chǎn) 品上既執(zhí)行 國(guó)標(biāo)又執(zhí)行外 國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 。( 3 )隨著重大 設(shè)備 國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程的加快和我 國(guó)在壓力容器 生產(chǎn)中的經(jīng)驗(yàn)積累 ，希望壓力容 器標(biāo)準(zhǔn)化 部門收集 、總結(jié) 國(guó)內(nèi)生 產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和研究 結(jié)果 ，盡快將 焊后熱處理工藝參數(shù)納入 國(guó)家標(biāo) 準(zhǔn) ，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(biāo) 準(zhǔn)釋義．學(xué)苑 出敝社 ，1 9 8 9’2 ．日本高壓 力技 行 協(xié)會(huì) 媼梏 ( I - I P ~) ． 庵力燒 喪 L 基 單 匕解 說(shuō)． 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